RU2443578C1

RU2443578C1 - Device for power supply and control of electrically driven transport facilities

Info

Publication number: RU2443578C1
Application number: RU2010124681/11A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Семенович Стребков (RU); Дмитрий Семенович Стребков; Владимир Александрович Королев (RU); Владимир Александрович Королев; Алексей Михайлович Башилов (RU); Алексей Михайлович Башилов; Алексей Иосифович Некрасов (RU); Алексей Иосифович Некрасов; Владимир Захарович Трубников (RU); Владимир Захарович Трубников
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-02-27
Also published as: RU2010124681A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to electrically driven transport facilities supplied by centralised power circuit or self-contained power source using contactless resonance electric power transmission systems. Single-wire line may be used not only in power supply system but in motion control system as well. Proposed device has its single-wire line electric power system is arranged along carriageway edges at the height of curb border between road and walkway. Note here that power receiver is located on electrified vehicle lateral side. In motion, electric power receiver stays in close proximity to power transmission single-wire line to supply electrified vehicles running on road and those running nearby, on walkways and road shoulders.

EFFECT: higher efficiency of power supply.

1 dwg, 1 cl

Description

Изобретение относится к области электрического транспорта, в частности к самодвижущимся электрифицированным транспортным средствам, питающимся от централизованной электросети или автономного стационарного источника электроэнергии с использованием бесконтактных резонансных систем передачи электроэнергии.The invention relates to the field of electric transport, in particular to self-propelled electrified vehicles powered by a centralized power grid or an autonomous stationary source of electricity using non-contact resonant power transmission systems.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство подвода электроэнергии к электрифицированным транспортным средствам, выполненное в виде резонансной электрической системы с однопроводной линией электропередачи напряжением 0,5-500 кВ, частотой 0,1-100 кГц, включающее источник электрической энергии, инвертор, однопроводную линию, резонансные трансформаторы, выпрямитель, аккумулятор. Однопроводная линия смонтирована в дорожном покрытии или в земле и может использоваться не только в составе системы электроснабжения, но и в составе системы управления движением электротранспортного средства по маршруту, заданному трассой прокладки однопроводниковой линии электропередачи. Электротранспортные средства движутся над однопроводной линией, передача электроэнергии осуществляется через энергоприемное устройство, размещенное под днищем электротранспортного средства через воздушный зазор между землей и энергоприемным устройством [Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи и применения электрической энергии. - М.: ВИЭСХ, 2008 - 352 с.].The closest in technical essence to the present invention is a device for supplying electricity to electrified vehicles, made in the form of a resonant electric system with a single-wire power line voltage of 0.5-500 kV, a frequency of 0.1-100 kHz, including a source of electrical energy, an inverter, single-wire line, resonant transformers, rectifier, battery. The single-wire line is mounted in the road surface or in the ground and can be used not only as part of the power supply system, but also as part of the electric vehicle movement control system along the route specified by the route of laying the single-wire power line. Electric vehicles move over a single-wire line, electricity is transmitted through an energy receiver located under the bottom of the electric vehicle through the air gap between the ground and the energy receiver [Strebkov DS, Nekrasov AI Resonant methods of transmission and use of electrical energy. - M .: VIESH, 2008 - 352 p.].

Недостатком известного технического решения является ограниченность использования: электроэнергию могут получать исключительно электротранспортные средства, движущиеся по дороге. В то же время отдельные электротранспортные средства, например вспомогательные машины, инвалидный транспорт и др., перемещаются не по проезжей части дорог, а по тротуарам. Эти электротранспортные средства не имеют доступа к источнику электроснабжения в виде однопроводникового кабеля в дорожном покрытии.A disadvantage of the known technical solution is the limited use: only electric vehicles moving on the road can receive electricity. At the same time, individual electric vehicles, such as auxiliary vehicles, invalid vehicles, etc., do not move along the roadway, but along sidewalks. These electric vehicles do not have access to a power source in the form of a single-conductor cable in the road surface.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение доступности источника электроснабжения и системы управления движением электротранспортных средств.The objective of the invention is to increase the availability of a power source and a traffic control system for electric vehicles.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность обеспечения энергией электротранспортных средств, перемещающихся вблизи дорог и улиц по тротуарам и обочинам, что повышает техноэкономические характеристики систем электроснабжения и управления движением, эффективность и производительность электротранспортных средств.As a result of using the present invention, it becomes possible to provide energy to electric vehicles moving near roads and streets along sidewalks and curbs, which increases the techno-economic characteristics of power supply and traffic control systems, the efficiency and productivity of electric vehicles.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в устройстве энергоснабжения и управления движением электротранспортными средствами однопроводниковая линия электропередачи размещена по краю проезжей части дороги на высоте бордюрного разделения между дорогой и тротуаром, при этом энергоприемное устройство установлено на боковой стороне электротранспортного средства, причем при движении электротранспортного средства энергоприемное устройство находится в непосредственной близости с однопроводниковой линией электропередачи, при этом обеспечивается электроснабжение электротранспортных средств, движущихся по дороге, а также электротранспортных средств, перемещающихся вблизи дорог и улиц по тротуарам и обочинам.The above technical result is achieved by the fact that in the device for power supply and traffic control of electric vehicles, a single-wire transmission line is placed along the edge of the carriageway at the height of the curb separation between the road and the sidewalk, while the power receiving device is installed on the side of the electric vehicle, and when the electric vehicle is moving, the energy receiving the device is in close proximity to a single-wire power line cottages, while providing electricity to electric vehicles moving along the road, as well as electric vehicles moving near roads and streets along sidewalks and curbs.

Сущность изобретения поясняется на чертеже, на которой представлена общая схема системы электроснабжения электротранспортных средств.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General diagram of a power supply system for electric vehicles.

На чертеже показаны электротранспортное средство 1, вспомогательная машина 2, передающая часть 3 системы электроснабжения, дорожное покрытие 4, покрытие тротуара 5. Передающая часть 3 системы электроснабжения электротранспортиого средства 1 и вспомогательной машины 2 содержит первичный источник электрической энергии 6, преобразователь частоты 7, резонансный конденсатор 8, резонансный высоковольтный трансформатор 9, однопроводииковую линию электропередачи 10, энергоприемное устройство 11, систему обратного преобразования энергии 12 на вспомогательной машине 2, энергоприемное устройство 13, систему обратного преобразования энергии 14 на электротранспортом средстве 1. Энергоприемное устройство 11 размещено на боковой стороне вспомогательной машины 2 и разделено с однопроводниковой линией электропередачи 10 воздушным промежутком 15, энергоприемное устройство 13 размещено на боковой стороне электротранспортного средства 1 и разделено с однопроводниковой линией электропередачи 10 воздушным промежутком 16. Однопроводниковая линия электропередачи 10 смонтирована в бордюрном разделении 17 между дорогой и тротуаром.The drawing shows an electric vehicle 1, an auxiliary machine 2, a transmission part 3 of the power supply system, a road surface 4, a pavement 5. A transmission part 3 of a power supply system of an electric vehicle 1 and an auxiliary machine 2 contains a primary source of electrical energy 6, a frequency converter 7, a resonant capacitor 8, a resonant high-voltage transformer 9, a single-wire transmission line 10, an energy receiving device 11, an inverse energy conversion system 12 for auxiliary a burning machine 2, an energy receiving device 13, an energy reverse conversion system 14 on an electric vehicle 1. The energy receiving device 11 is located on the side of the auxiliary machine 2 and is separated from the single-wire transmission line 10 by an air gap 15, the energy receiving device 13 is located on the side of an electric vehicle 1 and divided by a single-wire power line 10 by an air gap 16. A single-wire power line 10 is mounted in a curb section SRI 17 between the road and sidewalk.

Устройство работает следующим образом. В штатном режиме эксплуатации от первичного источника электрической энергии 6 через преобразователь частоты 7, резонансный конденсатор 8, резонансный высоковольтный трансформатор 9 электрическая энергия поступает в однопроводниковую линию электропередачи 10. Вокруг однопроводниковой линии электропередачи 10 создаются бегущие и стоячие волны электромагнитного поля. При движении вспомогательной машины 2 вдоль однопроводниковой линией электропередачи 10 энергоприемное устройство 11 находится в электромагнитном поле однопроводниковой линии электропередачи 10. При этом электроэнергия через воздушный промежуток 15 и энергоприемное устройство 11 поступает в систему обратного преобразования энергии 12 и далее к энергопотребителям 18 на вспомогательной машине 3. Аналогично при движении электротранспортного средства 1 вдоль однопроводниковой линией электропередачи 10 энергоприемное устройство 13 находится в электромагнитном поле однопроводниковой линии электропередачи 10. При этом электроэнергия через воздушный промежуток 16 и энергоприемное устройство 13 поступает в систему обратного преобразования энергии 14 и далее на энергопотребители 19 на электротранспортном средстве 1.The device operates as follows. In normal operation, from the primary source of electrical energy 6 through a frequency converter 7, a resonant capacitor 8, a resonant high-voltage transformer 9, electric energy is supplied to a single-wire transmission line 10. Around the single-wire transmission line 10, traveling and standing waves of an electromagnetic field are created. When the auxiliary machine 2 moves along the single-conductor power transmission line 10, the power receiving device 11 is located in the electromagnetic field of the single-conductor power transmission line 10. In this case, the electric power through the air gap 15 and the power receiving device 11 enters the energy reverse conversion system 12 and then to the power consumers 18 on the auxiliary machine 3. Similarly, when the electric vehicle 1 moves along a single-wire transmission line 10, the power receiving device 13 is located in the electromagnetic field of a single-wire transmission line 10. In this case, the electric power through the air gap 16 and the power receiving device 13 enters the reverse energy conversion system 14 and then to the power consumers 19 on the electric vehicle 1.

Поскольку трасса прокладки однопроводниковой линии электропередачи 10 совпадает с трассой движения электротранспортных средств движения, трасса прокладки однопроводниковой линии электропередачи 10 используется для управления движением электротранспортных средств по заданному маршруту.Since the route of laying a single-wire transmission line 10 coincides with the route of movement of electric vehicles, the route of laying a single-wire transmission line 10 is used to control the movement of electric vehicles on a given route.

Claims

A device for supplying and controlling the movement of electric vehicles, including a primary source of electric energy, a frequency converter, a resonant high-voltage transformer, a resonant capacitor, a single-wire transmission line, an energy-receiving device mounted on an electric vehicle, a reverse energy conversion system on an electric vehicle, characterized in that the single-conductor line power transmission is located along the edge of the carriageway at the height of the board separation between the road and the sidewalk, while the power receiving device is installed on the side of the electric vehicle, and when the electric vehicle is moving, the power receiving device is in close proximity to the single-wire power line, while the electric vehicles moving along the road, as well as the electric vehicles, are provided with power, moving near roads and streets along sidewalks and curbs.