一种用于交通工具的无线供电系统及交通运输系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种用于交通工具的无线供电系统及交通运输系统，该无线供电系统包括：供电模块、馈电屏蔽线路和牵引无屏蔽线路；供电模块经馈电屏蔽线路为牵引无屏蔽线路提供供电电源，以使受电设备利用电磁感应原理感应供电电源，以获得电能；牵引无屏蔽线路包括至少两个块段，每个块段均相互隔离且每个块段的长度均小于供电电源电压和电流的谐振波长，减小了牵引无屏蔽线路上的电能损失，降低了电能成本，提高了无线供电的效率。

A Wireless Power Supply System and Transportation System for Transportation

The embodiment of the utility model discloses a wireless power supply system and a transportation system for vehicles. The wireless power supply system includes a power supply module, a feeder shielding line and a traction unshielded line. The power supply module provides a power supply for the traction unshielded line through the feeder shielding line, so that the electrified equipment can use the electromagnetic induction principle to induce a power supply to obtain electric energy. The traction unshielded line consists of at least two blocks, each of which is isolated from each other and the length of each block is less than the resonant wavelength of the voltage and current of the power supply, which reduces the power loss on the traction unshielded line, reduces the power cost and improves the efficiency of wireless power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种用于交通工具的无线供电系统及交通运输系统
本申请涉及交通运输
，尤其涉及一种用于交通工具的无线供电系统及交通运输系统。
技术介绍
在交通运输领域中，现有的无线供电技术利用电池感应进行，其基本原理是通过增加供电方输出电源的频率和电压，在导线中产生谐振，受电方对单导体线路进行感应，根据电磁感应效应得到向受电设备输出的电能。但是，专利技术人在研究中发现，由于导线在高频条件下的感应电阻较大，导致导线上的电能消耗较大，会造成电力供应的成本损失，无线供电的成本高、效率低。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种用于交通工具的无线供电系统及交通运输系统，能够减少导线上的电能损失，降低电能成本，提高供电的效率。本申请实施例提供的一种用于交通工具的无线供电系统，包括：供电模块、馈电屏蔽线路和牵引无屏蔽线路；所述供电模块经所述馈电屏蔽线路为所述牵引无屏蔽线路提供供电电源，以使受电设备利用电磁感应原理感应所述供电电源，以获得电能；所述牵引无屏蔽线路包括至少两个块段，每个所述块段均相互隔离且每个所述块段的长度均小于所述供电电源电压和电流的谐振波长。可选的，所述系统还包括至少两个辅助设施单元；所述辅助设施单元和所述块段一一对应；所述供电模块经所述馈电屏蔽线路还为每个所述辅助设施单元供电。可选的，所述辅助设施单元，包括：控制模块和辅助设施；所述控制模块，用于当所述受电设备位于对应的块段上时，控制所述供电模块为所述辅助设施供电。可选的，所述辅助设施包括路灯、交通信号灯、摄像机、标识牌和闸门中的任意一个或多个。可选的，所述系统还包括至少两个控制模块；所述控制模块和所述块段一一对应，所述控制模块，用于当所述受电设备位于对应的块段上时，控制所述供电模块经所述馈电屏蔽线路为该块段供电。可选的，所述控制模块，包括：传感器、控制器和开关；所述传感器，用于感应该控制模块对应的所述块段上是否有所述受电设备；所述控制器，用于根据所述传感器的感测结果，控制所述开关导通或关断；所述开关串联在所述馈电屏蔽线路上。可选的，所述供电模块，包括：电源、变频器和变压器；所述电源经所述变频器输出至所述变压器的初级线圈，所述变压器的次级线圈连接所述馈电屏蔽线路。可选的，所述馈电屏蔽线路均设置有屏蔽层；所述屏蔽层包括至少两个相互独立的绝缘段，每个所述绝缘段的长度均小于所述供电电源电压和电流的谐振波长。可选的，所述块段的长度为谐振波长的k倍，k大于或等于0.001且k小于或等于0.1。本申请实施例提供的一种交通运输系统，包括如上述任意实施例所述的用于交通工具的无线供电系统；该系统，还包括至少一辆交通运输工具；每辆所述交通运输工具行驶于铺设有所述牵引无屏蔽线路的路面上，用于利用电磁感应原理感应所述块段上的谐波获得电能。与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：在本申请实施例中，供电模块经馈电屏蔽线路为牵引无屏蔽线路提供谐波波长为λ的供电电源，受电方可以利用电磁感应原理，感应牵引无屏蔽线路上的谐波获得电能。由于本申请实施例将牵引无屏蔽线路划分为至少两个相互独立、相互绝缘的块段，每个块段的长度均小于供电电源电压和电流的谐振波长，减小了牵引无屏蔽线路上的电能损失，降低了电能成本，提高了无线供电的效率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有的一种无线供电的交通运输系统的示意图；图2为本申请实施例提供的一种用于交通工具的无线供电系统的结构示意图；图3为本申请实施例提供的另一种用于交通工具的无线供电系统的结构示意图；图4为本申请实施例提供的又一种用于交通工具的无线供电系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了便于理解，首先介绍本申请实施例的具体应用场景。参见图1，该图为一种无线供电的交通运输系统的示意图。电源1逐一经变频器3和升压变压器4与馈电屏蔽单导线路2连接。屏蔽层5覆盖馈电屏蔽单导线路2。牵引无屏蔽单导线路6与升压变压器4隔离，并铺设在行驶路面上，牵引无屏蔽单导线路6连接馈电屏蔽单导线路2。馈电屏蔽单导线路2上设置有开关9，控制器10根据传感器11的检测结果控制开关9的导通和关断。传感器11用于检测牵引无屏蔽单导线路6所铺设的行驶路面上是否有受电的交通工具7行驶。交通工具7靠近行驶路面的方向上设置有接收器13，接收器13逐一通过降压变压器14、整流器15和逆变器16后与交通工具7上的牵引电机17相连。在工作时，电能从电源1流向变频器3，将频率增加至1-500kHz。而后，通过升压变压器4产生电流和电压的谐振振荡输出至馈电屏蔽单导线路2。当交通工具7行驶于铺设由牵引无屏蔽单导线路6的路面上时，传感器11检测到交通工具7通知控制器10，控制器10控制开关9导通，电流和电压的谐振振荡传输至牵引无屏蔽单导线路6。交通工具7驶近牵引无屏蔽单导线路6，电能逐一通过牵引无屏蔽单导线路6和接收器13形成的空气电容器、降压变压器14、整流器15以及逆变器16输入牵引电机17，为交通工具7供电。专利技术人在研究中发现，电能在馈电屏蔽单导线路2不存在辐射损耗，但在牵引无屏蔽单导线路6存在辐射损耗。根据下式(1)所示的辐射损耗公式，式中，P为辐射损耗，IΦ为线路中有效电流密度，l为线路长度，λ为谐波波长；当牵引无屏蔽单导线路6的长度等于谐波波长，即l＝λ时，电能在牵引无屏蔽单导线路6上的辐射损耗P1如下式(2)，为此，本申请实施例提供了一种用于交通工具的无线供电系统及交通运输系统，将牵引无屏蔽单导线路分为多个块段，减少每段线路的长度，不仅可以减小线路的等效电阻，减少线路上的电能损耗；还可以根据交通工具的行驶位置，仅为该位置所对应的块段供电，进一步减少了电能在牵引无屏蔽单导线路上的损耗，节约了电能和供电成本。基于上述思想，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。实施例一：参见图2，该图为本申请实施例提供的一种用于交通工具的无线供电系统的结构示意图。本申请实施例提供的用于交通工具的无线供电系统，包括：供电模块100、馈电屏蔽线路200和牵引无屏蔽线路300；供电模块100经馈电屏蔽线路200为牵引无屏蔽线路300提供供电电源，以使受电设备利用电磁感应原理感应供电电源，以获得电能。在本申请实施例中，受电设备可以是任意交通工具，如电动车、有轨电车、无轨电车、电气列车、电动自行车、电动摩托车、地铁、井下电车和其他电力运输工具等，本申请实施例对此不做具体限定。在一些可能的实现方式中，供电模块100，具体可以包括：电源101、变频器102和变压器103；电源101经变频器102输出至变压器103的初本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于交通工具的无线供电系统，其特征在于，该系统包括：供电模块、馈电屏蔽线路和牵引无屏蔽线路；所述供电模块经所述馈电屏蔽线路为所述牵引无屏蔽线路提供供电电源，以使受电设备利用电磁感应原理感应所述供电电源，以获得电能；所述牵引无屏蔽线路包括至少两个块段，每个所述块段均相互隔离且每个所述块段的长度均小于所述供电电源电压和电流的谐振波长。

【技术特征摘要】
1.一种用于交通工具的无线供电系统，其特征在于，该系统包括：供电模块、馈电屏蔽线路和牵引无屏蔽线路；所述供电模块经所述馈电屏蔽线路为所述牵引无屏蔽线路提供供电电源，以使受电设备利用电磁感应原理感应所述供电电源，以获得电能；所述牵引无屏蔽线路包括至少两个块段，每个所述块段均相互隔离且每个所述块段的长度均小于所述供电电源电压和电流的谐振波长。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括至少两个辅助设施单元；所述辅助设施单元和所述块段一一对应；所述供电模块经所述馈电屏蔽线路还为每个所述辅助设施单元供电。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述辅助设施单元，包括：控制模块和辅助设施；所述控制模块，用于当所述受电设备位于对应的块段上时，控制所述供电模块为所述辅助设施供电。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述辅助设施包括路灯、交通信号灯、摄像机、标识牌和闸门中的任意一个或多个。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少两个控制模块；所述控制模块和所述块段一一对应，所述控制模块，用于当所述受电设备位于对应的块段上时，控制所述供电模块经所述馈电屏蔽线路为该块段供电。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆索夫·扎乌尔，
申请(专利权)人：北京闿明创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11