RU2759774C1 - Power supply system for the vehicles of a scale model - Google Patents

Power supply system for the vehicles of a scale model Download PDF

Info

Publication number
RU2759774C1
RU2759774C1 RU2021121769A RU2021121769A RU2759774C1 RU 2759774 C1 RU2759774 C1 RU 2759774C1 RU 2021121769 A RU2021121769 A RU 2021121769A RU 2021121769 A RU2021121769 A RU 2021121769A RU 2759774 C1 RU2759774 C1 RU 2759774C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resonant circuit
inductor
resonant
vehicle
capacitor unit
Prior art date
Application number
RU2021121769A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Владимирович Авилов
Original Assignee
Частное Учреждение Музей "Царь-Макет Страны"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Частное Учреждение Музей "Царь-Макет Страны" filed Critical Частное Учреждение Музей "Царь-Макет Страны"
Priority to RU2021121769A priority Critical patent/RU2759774C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2759774C1 publication Critical patent/RU2759774C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to scale models, namely to wireless power supply of the vehicles of a scale model. The power supply system for the vehicles of a scale model is comprised of a power source, a frequency generator, an electric power amplifier, a transmitting system in the form of a resonant inductor circuit, and a receiving system in the form of a resonant receiver circuit installed on a vehicle. The resonant inductor circuit is therein made in the form of a flexible wire laid along a dielectric non-metallic road surface of the scale model and is connected to a capacitor unit. The receiving system installed on the vehicle moved along the road surface of the scale model is made in the form of a resonant receiver circuit and consists of a transversely positioned receiving coil wound on a flat core of a magnetically soft material capable of creating a magnetic flux at a predetermined frequency, wherein the outputs of the coil are connected to the capacitor unit.EFFECT: increased efficiency of the system and performance coefficient.5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к системам бесконтактного питания транспортных средств, в частности на интерактивных макетах, дорог, улиц, городов... The invention relates to contactless power supply systems for vehicles, in particular on interactive models, roads, streets, cities ...

Известно устройство электропитания электротранспортного средства, см. патент РФ № 2297928, от 27.04.2007. Данное устройство включает источник электрической энергии, к которому присоединен преобразователь частоты, однопроводниковую линию для каждой полосы движения и токоприемники электротранспортных средств. При этом устройство выполнено в виде резонансной электрической системы с резонансной частотой 0,1-100 кГц и напряжением однопроводниковой линии 0,5-500 кВ с воздушным зазором 0,1-50 м между электроизолированной от земли однопроводниковой линией, установленной в дорожном покрытии или земле в непосредственной близости от поверхности, и токоприемником, установленным под днищем транспортного средства, устройство содержит два резонансных контура, один передающий и один приемный, настроенных на одинаковую частоту f0=0,1-100 кГц, вход передающего контура присоединен к преобразователю частоты, а выход через резонансный повышающий трансформатор и однопроводниковую линию через воздушный зазор - к токоприемнику, токоприемник выполнен в виде тонкого изолированного листа из проводящего материала и установлен на транспортном средстве параллельно однопроводниковой линии, вход второго приемного резонансного контура присоединен к токоприемнику через резонансный понижающий трансформатор, а выход через выпрямитель, аккумулятор и блок управления - к электродвигателю электротранспортного средства. Недостатком данного устройства является нагрев пластины, ввиду чего получается невысокая эффективность системы, и низкий КПД. Еще один недостаток – высокое напряжение питания до 500КВ, в близости от транспортного средства, и возможного контакта с человеком, что может оказаться очень опасным.A device for powering an electric vehicle is known, see RF patent No. 2297928, dated April 27, 2007. This device includes a source of electrical energy to which a frequency converter is connected, a single-conductor line for each lane and pantographs for electric vehicles. In this case, the device is made in the form of a resonant electrical system with a resonant frequency of 0.1-100 kHz and a single-conductor line voltage of 0.5-500 kV with an air gap of 0.1-50 m between a single-conductor line electrically insulated from the ground, installed in the road surface or ground in the immediate vicinity of the surface, and with a pantograph installed under the bottom of the vehicle, the device contains two resonant circuits, one transmitting and one receiving, tuned to the same frequency f0 = 0.1-100 kHz, the input of the transmitting circuit is connected to the frequency converter, and the output through a resonant step-up transformer and a single-conductor line through an air gap to the pantograph, the pantograph is made in the form of a thin insulated sheet of conductive material and is installed on the vehicle parallel to the single-conductor line, the input of the second receiving resonant circuit is connected to the pantograph through a resonant step-down transformer, and the output through to Rectifier, battery and control unit - to the electric motor of the electric vehicle. The disadvantage of this device is the heating of the plate, which results in low efficiency of the system and low efficiency. Another drawback is the high supply voltage up to 500KV, in the vicinity of the vehicle, and possible contact with a person, which can be very dangerous.

В качестве ближайшего аналога можно принять устройство, реализующее бесконтактный способ питания электротранспортных средств, см. патент РФ №2505427 от 27.01.2014. Данное устройство содержит источник электрической энергии, регулируемый по напряжению и частоте преобразователь, соединенный через резонансный конденсатор с низковольтной обмоткой высокочастотного резонансного трансформатора, высоковольтная обмотка которого высокопотенциальным выводом соединена с высоковольтной линией, по которой осуществляется передача электрической энергии от источника к потребителю, а низкопотенциальным выводом высоковольтная обмотка связана с землей. Высоковольтная линия электропередачи соединена с передающей обмоткой, размещенной в электроизоляционном слое, установленном в дорожном покрытии, а другой вывод передающей обмотки соединен с землей, при этом параллельно передающей обмотке подключен резонансный конденсатор. Первая приемная спиральная обмотка, установленная в колесе через резонансный конденсатор и выпрямитель, подключена к накопителю, к которому через второй выпрямитель и резонансный конденсатор подключена вторая приемная спиральная обмотка, расположенная в колесе. Третья приемная прямоугольная обмотка, установленная на изолированной плите и закрепленная на днище кузова транспортного средства, через резонансный конденсатор и выпрямитель подключена также к накопителю энергии, который через силовой блок питания и управления электротранспортным средством соединен с электроприводом электротранспортного средства. Недостатком данного решения является сложность системы и высокая стоимость, ввиду наличия большого количества кабелей питающего контура по всей ширине полосы движения. Приемная катушка располагается в колесе, что конструктивно сильно отличается от нашего, очень сложно и дорого в изготовлении.As the closest analogue, you can take a device that implements a contactless method of powering electric vehicles, see RF patent No. 2505427 dated 01/27/2014. This device contains a source of electrical energy, a voltage and frequency controlled converter connected through a resonant capacitor with a low-voltage winding of a high-frequency resonant transformer, the high-voltage winding of which is connected by a high-potential output to a high-voltage line, through which electrical energy is transferred from the source to the consumer, and a low-potential output of a high-voltage the winding is connected to earth. The high-voltage power line is connected to a transmitting winding located in an electrical insulating layer installed in the road surface, and the other terminal of the transmitting winding is connected to ground, while a resonant capacitor is connected in parallel with the transmitting winding. The first receiving spiral winding, installed in the wheel through a resonant capacitor and a rectifier, is connected to a storage device, to which a second receiving spiral winding located in the wheel is connected through the second rectifier and a resonant capacitor. The third receiving rectangular winding, installed on an insulated plate and fixed to the bottom of the vehicle body, is also connected to an energy storage device through a resonant capacitor and a rectifier, which is connected to an electric vehicle drive through a power supply and control unit for an electric vehicle. The disadvantage of this solution is the complexity of the system and high cost, due to the presence of a large number of cables of the supply circuit along the entire width of the lane. The take-up reel is located in the wheel, which is structurally very different from ours, it is very difficult and expensive to manufacture.

Задачей предлагаемого технического решения является создание системы электропитания транспортных средств макета, позволяющего значительно снизить стоимость системы, путем меньшего расхода электроэнергии, а также кабелей, ввиду поперечного расположения приемной катушки над питающем ее проводом.The task of the proposed technical solution is to create a power supply system for vehicles of the layout, which can significantly reduce the cost of the system, by lowering the consumption of electricity, as well as cables, due to the transverse arrangement of the receiving coil above the wire supplying it.

Технический результат – повышение экономичности системы и КПД. The technical result is an increase in the system's economy and efficiency.

Технический результат достигается тем, что система электропитания транспортных средств макета, включает: источник питания, генератор частоты, усилитель электрической мощности, передающую систему в виде резонансного контура индуктора и, по меньшей мере одну приемную систему, в виде резонансного контура приемника, устанавливаемую на транспортное средство. При этом резонансный контур индуктора выполнен в виде гибкого провода, уложенного вдоль диэлектрической неметаллической поверхности дороги макета и подключается к конденсаторному блоку, а приемная система, устанавливаемая на транспортное средство, перемещаемого вдоль поверхности дороги макета, выполнена в виде резонансного контура приемника и состоит из поперечно расположенной приемной катушки, намотанной на плоский сердечник из магнитомягкого материала, способного создать достаточно большой магнитный поток на заданной частоте, при этом выводы катушки подключаются к конденсаторному блоку.The technical result is achieved in that the power supply system for vehicles of the layout includes: a power source, a frequency generator, an electric power amplifier, a transmitting system in the form of a resonant circuit of an inductor and at least one receiving system, in the form of a resonant circuit of a receiver, installed on a vehicle ... In this case, the resonant circuit of the inductor is made in the form of a flexible wire laid along the dielectric non-metallic surface of the road model and is connected to the capacitor unit, and the receiving system installed on a vehicle moving along the road surface of the model is made in the form of a resonant circuit of the receiver and consists of a transverse a receiving coil wound on a flat core made of a soft magnetic material capable of creating a sufficiently large magnetic flux at a given frequency, while the coil leads are connected to the capacitor unit.

Резонансный контур индуктора питает при помощи магнитного поля, по меньшей мере, одно транспортное средство, расположенное над или под поверхностью дороги макета.The resonant circuit of the inductor is powered by a magnetic field at least one vehicle located above or below the road surface of the model.

Резонанс резонансного контура индуктора настраивается подбором емкости конденсаторного блока в зависимости от общей длины провода индуктора.The resonance of the resonant circuit of the inductor is adjusted by selecting the capacitance of the capacitor unit, depending on the total length of the inductor wire.

Резонанс резонансного контура приемника настраивается подбором емкости конденсаторного блока в зависимости от числа витков катушки.The resonance of the resonant circuit of the receiver is adjusted by selecting the capacitance of the capacitor unit, depending on the number of turns of the coil.

Транспортное средство питается от резонансного контура приемника посредством преобразователя питания, выполненного из выпрямителя, сглаживающих емкостей и фильтров, и стабилизатора напряжения.The vehicle is powered from the resonant circuit of the receiver by means of a power converter made of a rectifier, smoothing capacitors and filters, and a voltage stabilizer.

Заявленное изобретение поясняется иллюстрациями фиг.1-5. The claimed invention is illustrated by the illustrations of Figs. 1-5.

На фиг.1 показан общая схема предлагаемой системы. Figure 1 shows a general diagram of the proposed system.

На фиг.2 показана наглядная схема работы предлагаемой системы. Figure 2 shows a pictorial diagram of the proposed system.

На фиг.3 показана электрическая схема предлагаемой системы.Figure 3 shows an electrical diagram of the proposed system.

На фиг.4 показана диаграмма усилителя электрической мощности.Fig. 4 is a diagram of an electric power amplifier.

На фиг.5 показана диаграмма незатухающих колебаний в резонансном контуре. Figure 5 shows a diagram of sustained oscillations in a resonant circuit.

На фигурах обозначены:The figures indicate:

1. Источник питания,1. Power supply,

2. Генератор частоты,2. Frequency generator,

3. Усилитель электрической мощности,3. Electric power amplifier,

4. Резонансный контур индуктора,4. Resonant circuit of the inductor,

5. Резонансный контур приемника,5. The resonant circuit of the receiver,

6. Преобразователь питания потребителя,6. Consumer power converter,

7. Потребитель (транспортное средство)7. Consumer (vehicle)

8. Емкость индуктора8. Capacity of the inductor

9. Электромагнитное поле 9. Electromagnetic field

10. Емкость приемника10. Receiver capacity

11. Питающий провод индуктора11. Supply wire of the inductor

12. Катушка приемника12. Receiver coil

Конструктивно устройство включает в себя источник питания постоянного тока 1, генератор регулируемой частоты 2, усилитель электрической мощности 300 Ватт 3, резонансный контур индуктора 4 в качестве модели автомобильной дороги длинной 10 метров, резонансный контур приемника 5 (помещен в потребители - модели автомобилей в уменьшенном масштабе). Structurally, the device includes a DC power supply 1, an adjustable frequency generator 2, an electric power amplifier of 300 watts 3, a resonant circuit of an inductor 4 as a model of a 10-meter-long road, a resonant circuit of a receiver 5 (placed in consumers - car models on a reduced scale ).

Функционально работа предлагаемой системы заключается в создании переменного магнитного поля определенной частоты вдоль поверхности, настроенной в резонанс с частотой собственных колебаний магнитного поля приемника. Посредством этого в приемнике возникает резонансный ток, который преобразуется для питания потребителя. Резонансные контуры являются колебательными контурами LC, настроенными на одну частоту, на которой реактивное сопротивление индуктивности равно реактивному сопротивлению ёмкости. Чтобы скомпенсировать потери энергии контура, необходим усилитель электрической мощности, работающий на аналогичной частоте (фиг.4). При подключении генератора частоты к резонансному контуру индуктора, в резонансном контуре возникают незатухающие колебания (фиг.5). В это время в индукторе протекает ток, прямо пропорциональный амплитуде колебаний. Протекающий в индукторе ток, создает магнитное поле вокруг проводников индуктора, которое и передает энергию потребителям. Упрощенная электрическая схема рабочей модели приведена на фиг.3.Functionally, the work of the proposed system consists in creating an alternating magnetic field of a certain frequency along the surface, tuned into resonance with the frequency of natural oscillations of the receiver's magnetic field. As a result, a resonant current is generated in the receiver, which is converted to power the consumer. Resonant circuits are LC oscillatory circuits tuned to one frequency at which the reactance of the inductance is equal to the reactance of the capacitor. To compensate for the energy loss of the circuit, an electric power amplifier operating at a similar frequency is required (Fig. 4). When the frequency generator is connected to the resonant circuit of the inductor, sustained oscillations occur in the resonant circuit (Fig. 5). At this time, a current flows in the inductor, which is directly proportional to the amplitude of the oscillations. The current flowing in the inductor creates a magnetic field around the conductors of the inductor, which transfers energy to consumers. A simplified electrical diagram of the working model is shown in Fig. 3.

Описание конкретного примера работы предлагаемой системы:Description of a specific example of the proposed system:

Предлагаемая система реализована в виде макета городской улицы. В макете посередине предполагаемых дорог, вдоль запитываемой диэлектрической неметаллической поверхности, встраивался резонансный контур индуктора 4, выполненный из гибкого провода ПУВ толщиной 2,5 мм2, длинной около 10м, с изоляцией из поливинилхлоридного пластика 11, который подключен к блоку конденсаторов 8. На данный провод подается питание от усилителя 3. Усилитель, работая совместно с генератором 2, представляет собой преобразователь частоты от внешнего питания 36В. Внешнее питание берется от обычного сетевого блока питания или от любого другого источника постоянного тока на 36В, мощностью не менее 300Вт. Генератор частоты 2 имеет возможность регулировки выходной частоты и скважности сигналов, в данном случае настроен на частоту 32КГц со скважностью сигналов 25% (этот параметр настраивается на мощность передающего контура, обычно не более 50%), связанный с ним усилитель 3 повышает мощность сигнала до 300Вт на той же исходной частоте 32КГц. Резонансная частота между усилителем 3 и индуктором 4 настраивается подбором емкости конденсаторного блока в зависимости от общей длинны провода индуктора. Измерив индуктивность провода, по формуле C=1/(4π²F²L) находим емкость конденсаторов, где F - резонансная частота 32*103Гц, L - индуктивность (в нашем случае около 4*10-6 Гн с учетом прокладки проводов в обе стороны на расстоянии 5 см), C – получившаяся ёмкость (6,2 мкФ).The proposed system is implemented as a model of a city street. In the layout in the middle of the proposed roads, along the powered dielectric non-metallic surface, the resonant circuit of the inductor 4 was built in, made of a flexible PUV wire 2.5 mm2 thick, about 10 m long, with insulation made of polyvinyl chloride plastic 11, which is connected to the capacitor bank 8. On this wire power is supplied from amplifier 3. The amplifier, working in conjunction with generator 2, is a frequency converter from an external 36V power supply. External power is taken from a conventional power supply unit or from any other 36V DC source with a power of at least 300W. Frequency generator 2 has the ability to adjust the output frequency and duty cycle of signals, in this case it is tuned to a frequency of 32 KHz with a duty cycle of 25% (this parameter is adjusted to the power of the transmitting circuit, usually no more than 50%), the associated amplifier 3 increases the signal power to 300 W at the same original frequency of 32KHz. The resonant frequency between amplifier 3 and inductor 4 is adjusted by selecting the capacitance of the capacitor unit, depending on the total length of the inductor wire. Having measured the inductance of the wire, using the formula C = 1 / (4π²F²L) we find the capacitance of the capacitors, where F is the resonant frequency 32 * 103 Hz, L is the inductance (in our case, about 4 * 10-6 H, taking into account the laying of wires in both directions at a distance of 5 cm), C is the resulting capacitance (6.2 μF).

Ток, протекая по проводу 11 резонансного контура индуктора 4 при встречных направлениях токов в проводниках, формирует вокруг них электромагнитное поле 9 с сонаправленными векторами магнитной индукции по оси поперек сечения проводов. Полученное электромагнитное поле преобразуется резонансным контуром приемника 5 в энергию необходимую для движения транспортного средства. Контур приемника состоит из поперечно расположенной на транспортном средстве – потребителе 7 (под транспортным средством – потребителем понимается модель автомобиля или иного средства, перемещаемого по дороге) приемной катушки 12, выводы которой подключаются к конденсаторному блоку 10, преобразователя питания потребителя 6. Приемная катушка намотана на плоский сердечник из магнитомягкого материала, рекомендован к применению феррит Epcos N87. Резонанс настраивается подбором емкости конденсаторного блока в зависимости от числа витков катушки по той же формуле, что и для емкостей индуктора. В частности, применяется катушка, намотанная 30 витками провода ЛЭШО 60х0,07мм на ферритовый сердечник 25х14х10мм, с подключенной емкостью около 600нФ. Преобразователь питания потребителя 6 подключен к резонансному контуру приемника и выполняется из выпрямителя, сглаживающих емкостей и фильтров, стабилизатора напряжения. Рекомендованы к использованию емкости Murata не менее 10 мкФ с температурным коэффициентом емкости X7R и лучше, проходные стабилизаторы LM1117 или более мощные (в зависимости от потребляемой мощности и напряжения потребителя), быстродействующие диоды Шоттки с возможно более низким падением напряжения (например MBR0540). В данном случае при стабилизированном напряжении 5В потребителю возможно передать до 1 Вт мощности. При увеличении расстояния катушки приемника 12 от питающего провода индуктора 11, мощность приема будет уменьшаться. Это зависит в основном от потребляемой мощности, качества настройки резонанса, качества феррита.The current, flowing through the wire 11 of the resonant circuit of the inductor 4 with opposite directions of currents in the conductors, forms around them an electromagnetic field 9 with co-directional vectors of magnetic induction along the axis of the cross-section of the wires. The received electromagnetic field is converted by the resonant circuit of the receiver 5 into the energy required for the movement of the vehicle. The receiver circuit consists of a receiver coil 12 transversely located on the vehicle - consumer 7 (the vehicle - consumer is understood as a model of a car or other means moving along the road), the leads of which are connected to the capacitor unit 10, the power converter of the consumer 6. The receiving coil is wound on flat core made of soft magnetic material, Epcos N87 ferrite is recommended for use. The resonance is adjusted by selecting the capacitance of the capacitor unit depending on the number of turns of the coil according to the same formula as for the capacitors of the inductor. In particular, a coil is used, wound with 30 turns of LESHO wire 60x0.07mm on a 25x14x10mm ferrite core, with a connected capacitance of about 600nF. The power converter of the consumer 6 is connected to the resonant circuit of the receiver and is made of a rectifier, smoothing capacitors and filters, and a voltage stabilizer. It is recommended to use a Murata capacitance of at least 10 μF with a temperature coefficient of capacitance X7R or better, loop through stabilizers LM1117 or more powerful (depending on power consumption and consumer voltage), high-speed Schottky diodes with possibly lower voltage drop (for example, MBR0540). In this case, with a stabilized voltage of 5V, it is possible to transfer up to 1 W of power to the consumer. With an increase in the distance of the receiver coil 12 from the supply wire of the inductor 11, the receiving power will decrease. It mainly depends on the power consumption, the quality of the resonance tuning, the quality of the ferrite.

Claims (5)

1. Система электропитания транспортных средств макета, включающая источник питания, генератор частоты, усилитель электрической мощности, передающую систему в виде резонансного контура индуктора и по меньшей мере одну приемную систему в виде резонансного контура приемника, устанавливаемую на транспортное средство, отличающаяся тем, что резонансный контур индуктора выполнен в виде гибкого провода, уложенного вдоль диэлектрической неметаллической поверхности дороги макета, и подключается к конденсаторному блоку, а приемная система, устанавливаемая на транспортное средство, перемещаемое вдоль поверхности дороги макета, выполнена в виде резонансного контура приемника и состоит из поперечно расположенной приемной катушки, намотанной на плоский сердечник из магнитомягкого материала, способного создать магнитный поток на заданной частоте, при этом выводы катушки подключаются к конденсаторному блоку.1. Power supply system for vehicles of the layout, including a power source, a frequency generator, an electric power amplifier, a transmission system in the form of a resonant circuit of an inductor and at least one receiving system in the form of a resonant circuit of a receiver installed on a vehicle, characterized in that the resonant circuit the inductor is made in the form of a flexible wire laid along the dielectric non-metallic surface of the model road and is connected to the capacitor unit, and the receiving system installed on a vehicle moving along the surface of the model road is made in the form of a resonant receiver circuit and consists of a transversely located receiving coil, wound on a flat core made of a soft magnetic material capable of creating a magnetic flux at a given frequency, while the coil leads are connected to the capacitor unit. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что резонансный контур индуктора питает при помощи магнитного поля по меньшей мере одно транспортное средство, расположенное над или под поверхностью дороги макета.2. The system according to claim 1, characterized in that the resonant circuit of the inductor is powered by a magnetic field at least one vehicle located above or below the road surface of the model. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что резонанс резонансного контура индуктора настраивается подбором емкости конденсаторного блока в зависимости от общей длины провода индуктора.3. The system according to claim 1, characterized in that the resonance of the resonant circuit of the inductor is adjusted by selecting the capacitance of the capacitor unit depending on the total length of the inductor wire. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что резонанс резонансного контура приемника настраивается подбором емкости конденсаторного блока в зависимости от числа витков катушки.4. The system according to claim 1, characterized in that the resonance of the resonant circuit of the receiver is adjusted by selecting the capacitance of the capacitor unit, depending on the number of turns of the coil. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что транспортное средство питается от резонансного контура приемника посредством преобразователя питания, выполненного из выпрямителя, сглаживающих емкостей и фильтров и стабилизатора напряжения.5. The system according to claim 1, characterized in that the vehicle is powered from the resonant circuit of the receiver by means of a power converter made of a rectifier, smoothing capacitors and filters and a voltage stabilizer.
RU2021121769A 2021-07-22 2021-07-22 Power supply system for the vehicles of a scale model RU2759774C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021121769A RU2759774C1 (en) 2021-07-22 2021-07-22 Power supply system for the vehicles of a scale model

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021121769A RU2759774C1 (en) 2021-07-22 2021-07-22 Power supply system for the vehicles of a scale model

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2759774C1 true RU2759774C1 (en) 2021-11-17

Family

ID=78607400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021121769A RU2759774C1 (en) 2021-07-22 2021-07-22 Power supply system for the vehicles of a scale model

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2759774C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481968C2 (en) * 2008-07-04 2013-05-20 Бомбардир Транспортацион Гмбх Transmission of electric power to vehicle
RU2505427C2 (en) * 2011-12-28 2014-01-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Contactless method of powering electric vehicles
WO2017022154A1 (en) * 2015-08-06 2017-02-09 ソニー株式会社 Mobile body device, noncontact power supply system, and method for driving moble body device
CN206977159U (en) * 2017-03-29 2018-02-06 深圳市泰金田科技有限公司 A kind of city rail model puts on display system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481968C2 (en) * 2008-07-04 2013-05-20 Бомбардир Транспортацион Гмбх Transmission of electric power to vehicle
RU2505427C2 (en) * 2011-12-28 2014-01-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Contactless method of powering electric vehicles
WO2017022154A1 (en) * 2015-08-06 2017-02-09 ソニー株式会社 Mobile body device, noncontact power supply system, and method for driving moble body device
CN206977159U (en) * 2017-03-29 2018-02-06 深圳市泰金田科技有限公司 A kind of city rail model puts on display system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102215784B1 (en) System and method for charging electric vehicles on the road through wireless power transmission
Shin et al. Design and implementation of shaped magnetic-resonance-based wireless power transfer system for roadway-powered moving electric vehicles
RU2297928C1 (en) Method of and device to supply electric vehicles
JP3729787B2 (en) An inductive power distribution system for distributing inductive power to a plurality of electric vehicles and individually driving these vehicles along a common track, and electric vehicles
EP2572363B1 (en) Inductive power transfer system primary track topologies
CN107710357B (en) Primary and secondary side arrangement of a winding structure, system for inductive power transfer and method for inductively supplying power to a vehicle
JP2015071413A (en) Electric vehicle system for acquiring electric energy from roadway
RU2009101410A (en) METHOD FOR WIRELESS ELECTRIC ENERGY TRANSFER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS)
WO2014136839A1 (en) Contactless power supply device
US11652367B2 (en) Inductive power system suitable for electric vehicles
Raabe et al. A quadrature pickup for inductive power transfer systems
US10218186B2 (en) Power feeding device and non-contact power transmission device
RU2759774C1 (en) Power supply system for the vehicles of a scale model
CN110962634A (en) Magnetic suspension train non-contact auxiliary power supply device and method based on high-frequency current injection
JPH08340650A (en) Noncontact power supply facility of mover
CN115230499B (en) Separate rail formula coupling mechanism and wireless charging system of electric automobile
US10491043B2 (en) Resonant coil, wireless power transmitter using the same, wireless power receiver using the same
RU2505427C2 (en) Contactless method of powering electric vehicles
CN210350866U (en) Wireless power transmission system using steel rail as transmission medium
RU2490146C2 (en) System and method for electric power contactless transfer to vehicle
US9991749B2 (en) Coil unit, wireless power feeding device, wireless power receiving device, and wireless power transmission device
JP5723590B2 (en) Power supply
JPH0678406A (en) Noncontact power feeding equipment for moving body
JPH1051982A (en) Non-contacting feeding device
RU2572360C2 (en) Method and device for electrical energy transmission (versions)