一种轨道车分段式非接触供电发送装置制造方法及图纸

一种轨道车分段式非接触供电发送装置，包括与供电母线相连的电能变换装置，与电能变换装置相连的多个发送线圈；分段供电发送线圈由串联的多组发送线圈组成，电能变换装置与分段发送线圈之间通过配电开关及相应的单刀双掷开关连接；该装置的控制方法是：当接收线圈即将进入发送线圈时，提前使该发送线圈得电，做好供电准备；当接收线圈完全进入发送线圈范围内时，仅使该发送线圈得电为接收线圈供电；当接收线圈横跨两相邻发送线圈时，使两线圈同时得电为接受线圈供电，并实现单线圈供电模式与双线圈供电模式间的平滑切换；它能对移动的轨道车载接收装置进行连续的、传输功率稳定的电能传输，电能传输的损耗小，效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及非接触电能传输技术，尤其涉及轨道车单电源分段式非接触供电发送装置。
技术介绍
传统的轨道车供电形式为接触供电(如通过接触网或第三轨进行接触供电)，容易造成接触处碳积、磨损，并可能造成拉弧、触电等危险。为此人们提出了基于非接触式电能传输技术的轨道车非接触供电技术，降低供电系统维护难度，减少由于供电线路裸露造成的危险。轨道车非接触供电系统分为地面的发送装置和车载的接收装置两部分。发送装置主要是将供电母线传输的电能通过电能变换装置转换为高频交流电，并输入发送线圈，激发高频交变磁场。车载接收装置的线圈在发送装置激发的高频交变磁场中感应出高频交流电压，经过接收装置后续的谐振补偿和整流变换，将高频交流电变换为直流电供给用电负载。在轨道车非接触式供电系统中，需将轨道车的整个运行线路，分为若干供电区间，每个供电区间由一个发送装置进行供电发送。一个发送装置的发送线圈需要覆盖的范围一般有数公里长，若采用单一线圈形式，易造成线圈长度过长，自感过大，系统品质因数Q过高的问题；而且线圈的电能损耗和电磁辐射范围也随线圈长度增加而增大，降低非接触供电效率和电磁兼容性能。为解决上述问题，通常会在每个供电区间的发送装置中采用一个电能变换装置为多个发送线圈进行分时、分段供电，简称分段式非接触供电。为实现分段式发送装置对接收装置的连续动态非接触式供电，需将相邻发送线圈紧密排列。在接收线圈移动过程中，当接收线圈在一个发送线圈正上方
时采用单发送线圈供电模式供电，当接收线圈在两个发送线圈之间的正上方时采用双发送线圈供电模式供电。分段式非接触供电发送装置，可以采用多个供电发送线圈相互并联连接的结构，并通过交流恒压电源供电。但是，当两发送线圈并联支路阻抗不同时，可能造成两发送线圈支路电流相位变化，导致两个近距离放置的供电发送线圈磁场相互抵消，降低电能传输功率和效率。此外，在原边恒压供电并采用串联补偿拓扑的情况下，分段供电线圈空载或阻抗过小，还可能引起原边回路电流过大，器件和电源损坏的情况，因而严重影响轨道交通的效率和安全。若采用交流恒流电源供电，由于两并联发送线圈的阻抗参数受与其相互耦合的接收线圈位置的变化而变化，与接收线圈靠近的发送线圈阻抗变大，接收线圈远离的发送线圈阻抗变小；反而造成离接收线圈较远的发送线圈电流增大，离接收线圈较近的发送线圈电流减小，使接收线圈获得的功率减少，影响轨道车的供电稳定性和运行稳定性。此外，通常非接触供电系统采用单电源供电，当电源出现故障时，无法为发送线圈提供电能，轨道车失电无法运行，也将影响轨道交通的正常运行。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种轨道车分段式非接触供电发送装置，该发送线圈能对移动的轨道车载接收装置进行连续的、传输功率稳定的电能传输，电能传输的损耗小，效率高。本技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是，一种轨道车分段式非接触供电发送装置，包括与供电母线相连的电能变换装置，电能变换装置与区间内的多个发送线圈相连，其特征在于：所述的电能变换装置与多个发送线圈相连的具体方式是：所述的电能变换装置的左输出端同时与左配电开关一的动端及左配电开关二的动端相连，左配电开关一的不动端与第1个左侧单刀双掷开关的动端相连；左配电开关二的不动端与第N个左侧单刀双掷开关的右不动端相连；第n个左侧单刀双掷开关的左不动端通过补偿电容与第n个左侧发送线圈的左端相连、第n个左侧单刀双掷开关的右不动端与第n个左侧发送线圈的右端相连，其中，n＝1,2,3…N，N为左侧单刀双掷开关的个数；第k个左侧单刀双掷开关的右不动端与第k+1个左侧单刀双掷开关的动端相连；其中k＝1,2,3…N-1；所述的电能变换装置的右输出端同时与右配电开关一的动端及右配电开关二的动端相连，右配电开关一的不动端与第N个右侧单刀双掷开关的右不动端相连，右配电开关二的不动端与第1个右侧单刀双掷开关的动端相连；第n个右侧单刀双掷开关的左不动端通过补偿电容与第n个右侧发送线圈的左端相连，第n个右侧单刀双掷开关的右不动端与第n个右侧发送线圈的右端相连；其中，n＝1,2,3…N；第k个右侧单刀双掷开关的右不动端与第k+1个右侧单刀双掷开关的动端相连，其中k＝1,2,3…N-1；所述的左配电开关二的不动端与中间单刀双掷开关的动端相连，右配电开关二的不动端与中间单刀双掷开关的右不动端相连；中间单刀双掷开关的左不动端通过补偿电容与中间发送线圈的左端相连，中间单刀双掷开关的右不动端与中间发送线圈的右端相连；所述的左配电开关一、左配电开关二、右配电开关一、右配电开关二、左侧单刀双掷开关、右侧单刀双掷开关、中间单刀双掷开关均与分段供电控制器相连。本技术的工作过程和使用方法是：A、当分段供电控制器未采集到电能拾取线圈进入供电区间的信号时，控制左配电开关一、左配电开关二、右配电开关一、右配电开关二断开，并使中间单刀双掷开关、所有的左侧单刀双掷开关、右侧单刀双掷开关均闭合于右不动端；中间发送线圈和所有的左侧发送线圈、右侧发送线圈均断开，不对电能拾取线圈供电；B、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈即将从左进入供电区间的左侧的信号时，控制左配电开关一及右配电开关二闭合，同时将第1个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端；第1个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其左上方的电能拾取线圈供电；当分段供电控制器采集到电能拾取线圈完全进入第1个线圈的信号时，分段供电控制器不产生新的控制动作，继续由第1个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，产生高频磁场，向其上方的电能拾取线圈供电；C、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈即将进入第n个左侧发送线圈时，将第n个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端，并保持第n-1个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端，第n-1个左侧发送线圈及第n个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈供电；当分段供电控制器采集到电能拾取线圈完全进入第n个线圈的信号时，将第n-1个左侧单刀双掷开关闭合于右不动端，第n-1个左侧发送线圈断开，仅有第n个左侧发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭
合得电，为电能拾取线圈供电；D、当分段供电控制器采集到电能拾取线圈即将进入中间发送线圈的信号时，将中间发送线圈单刀双掷开关置于左不动端,并保持第N个左侧单刀双掷开关闭合于左不动端，第N个左侧发送线圈和中间发送线圈通过左配电开关一、右配电开关二连成的左半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈供电；当分段供电控制器采集到电能拾取线圈完全进入中间发送线圈的信号时，断开左配电开关一及右配电开关二，闭合左配电开关二及右配电开关一，并将第N个左侧单刀双掷开关闭合于右不动端；仅由中间发送线圈通过左配电开关二、右配电开关一连成的右半段回路闭合得电，为电能拾取线圈供电；E、当分段供电控制器采集到拾取线圈即将进入第1个右侧发送线圈的信号时，将第1个右侧单刀双掷开关闭合于左不动端；使中间发送线圈、第1个右侧发送线圈通过左配电开关二、右配电开关一连成的右半段回路闭合得电，同时为电能拾取线圈供电；当分段供电控制器采集到拾取线圈完全进入第1个右侧发送线圈的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道车分段式非接触供电发送装置，包括与供电母线(M)相连的电能变换装置(DB)，电能变换装置(DB)与区间内的多个发送线圈相连，其特征在于：所述的电能变换装置与多个发送线圈相连的具体方式是：所述的电能变换装置(DB)的左输出端同时与左配电开关一(K11)的动端及左配电开关二(K12)的动端相连，左配电开关一(K11)的不动端与第1个左侧单刀双掷开关(Q11)的动端相连；左配电开关二(K12)的不动端与第N个左侧单刀双掷开关(Q1N)的右不动端(Y1N)相连；第n个左侧单刀双掷开关(Q1n)的左不动端(Z1n)通过补偿电容(C)与第n个左侧发送线圈(X1n)的左端相连，第n个左侧单刀双掷开关(Q1n)的右不动端(Y1n)与第n个左侧发送线圈(X1n)的右端相连，其中，n＝1,2,3…N，N为左侧单刀双掷开关的个数；第k个左侧单刀双掷开关(Q1k)的右不动端(Y1k)与第k+1个左侧单刀双掷开关(Q1(k+1))的动端相连；其中k＝1,2,3…N‑1；所述的电能变换装置(DB)的右输出端同时与右配电开关一(K21)的动端及右配电开关二(K22)的动端相连，右配电开关一(K21)的不动端与第N个右侧单刀双掷开关(Q2N)的右不动端(Y2N)相连，右配电开关二(K22)的不动端与第1个右侧单刀双掷开关(Q21)的动端相连；第n个右侧单刀双掷开关(Q2n)的左不动端(Z2n)通过补偿电容(C)与第n个右侧发送线圈(X2n)的左端相连，第n个右侧单刀双掷开关(Q2n)的右不动端(Y2n)与第n个右侧发送线圈的右端相连；其中，n＝1,2,3…N；第k个右侧单刀双掷开关(Q2k)的右不动端(Y2k)与第k+1个右侧单刀双掷开关(Q2(k+1))的动端相连，其中k＝1,2,3…N‑1；所述的左配电开关二(K12)的不动端与中间单刀双掷开关(Qm)的动端相连，右配电开关二(K22)的不动端与中间单刀双掷开关(Qm)的右不动端(Ym)相连；中间单刀双掷开关(Qm)的左不动端(Zm)通过补偿电容(C)与中间发送线圈(Xm)的左端相连，中间单刀双掷开关(Qm)的右不动端(Ym)与中间发送线圈(Xm)的右端相连；所述的左配电开关一(K11)、左配电开关二(K12)、右配电开关一(K21)、右配电开关二(K22)、左侧单刀双掷开关(Q1n)、右侧单刀双掷开关(Q2n)、中间单刀双掷开关(Qm)均与分段供电控制器相连。...

【技术特征摘要】
1.一种轨道车分段式非接触供电发送装置，包括与供电母线(M)相连的电能变换装置(DB)，电能变换装置(DB)与区间内的多个发送线圈相连，其特征在于：所述的电能变换装置与多个发送线圈相连的具体方式是：所述的电能变换装置(DB)的左输出端同时与左配电开关一(K11)的动端及左配电开关二(K12)的动端相连，左配电开关一(K11)的不动端与第1个左侧单刀双掷开关(Q11)的动端相连；左配电开关二(K12)的不动端与第N个左侧单刀双掷开关(Q1N)的右不动端(Y1N)相连；第n个左侧单刀双掷开关(Q1n)的左不动端(Z1n)通过补偿电容(C)与第n个左侧发送线圈(X1n)的左端相连，第n个左侧单刀双掷开关(Q1n)的右不动端(Y1n)与第n个左侧发送线圈(X1n)的右端相连，其中，n＝1,2,3…N，N为左侧单刀双掷开关的个数；第k个左侧单刀双掷开关(Q1k)的右不动端(Y1k)与第k+1个左侧单刀双掷开关(Q1(k+1))的动端相连；其中k＝1,2,3…N-1；所述的电能变换装置(DB)的右输出端同时与右配电开关一(K21)的动端及右配电开关二(K22)的动端相连，右配电开关一(K21)的不动端与第N个右侧单刀双掷开关(Q2N)的右不动端(Y2N)相连，右配电开关二(K22)的不动端与第1个右侧单刀双掷开关(Q21)的动端相连；第n个右侧单刀双掷开关(Q2n)的左不动端(Z2n)通过补偿电容(C)与第n个右侧发送线圈(X2n)的左端相连，第n个右侧单刀双掷开关(Q2n)的右不...

【专利技术属性】
技术研发人员：何正友，杨鸣凯，麦瑞坤，李砚玲，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51