用于运输车辆的地面供电系统及相关方法技术方案

技术编号:7532408 阅读:164 留言:0更新日期:2012-07-12 20:54
本发明专利技术公开了一种运输车辆(T)的地面供电系统(1),该系统包括:运输车辆(T);发射电磁场以通过感应为运输车辆(T)供电的多个发射部件(4),发射部件(4)沿着运输车辆(T)的运行轨道彼此分隔地布置,承载在运输车辆(T)上以接收由多个发射部件(4)发射的能量的装置(5),选择性地为多个发射部件(4)供电的供电装置(6),供电装置(6)布置成使得当车辆(T)位于至少一个发射部件(4)的上方时,为所述至少一个发射部件(4)供电,其特征在于,在车辆运行方向上测量的接收装置(5)的长度(L)比两个相邻发射部件(4)沿着运行轨道的间隔距离(D)大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特别是利用感应经由地面供应电能的系统和方法,其用于运输车辆,特别是电车型运输车辆。本专利技术还涉及一种维护和保养这种系统的方法。
技术介绍
现有的地面供电系统允许电车类型的车辆在检测到车辆出现的时候,间歇地收集系统的电能。例如专利申请EPO 979 176、FR2 791 930,EPl 043 187 禾口 EP2 088 025 描述了这种被叫做“APS (法语首字母,意为地面供电)”系统的系统。根据APS原理,该系统包括一系列彼此绝缘的接触轨道段和一与这一系列段平行延伸的永久性供电线。进一步地,设有开关装置以独立地和选择地将接触轨道段与电线连接起来,以便特别是使得只有当在某轨道段上检测到车辆的时候,该段才与电线接通。通过位于车辆下方的导电靴形件收集由该接触轨道段传输的电能。该系统采用接触供电导轨,其会产生材料磨损问题和与导轨经受的如风暴、雪、 雨、冰、沙尘和水等恶劣天气相关的供电可靠性问题。此外,这些系统在高流量区和在转辙器及交叉口处的实施也增加了安装和维护系统的难度。还存在基于感应原理、无接触式的地面供电系统。例如专利申请W02010/000494 和TO 2010/000495描述了一种通过感应将电能传输到车辆上的系统,其中一发射线圈经由地面连续地发射电磁场,其被一安置在车辆下方的接收器收集以给车辆提供牵引能或为车上存在的电池充电。然而,该系统具有以下缺点沿整个轨道永久性地发射强大的电磁场,这会导致电能损失和对该系统所处环境产生显著的电磁干扰。进一步地,这些系统需要沿整个轨道安装发射电磁场的线圈,这使得该系统很难适应一已存在的安装设备。进一步地,该系统必须要求制造重型基础设施,且尤其需要沿着轨道的重型铜线圈,这在拥堵、安装和成本方面会产生主要的问题。最后,可以从专利申请W02008/087^7中了解到一接触式或非接触式的空中或者地面供电系统,其能通过多个电力分配部件间歇性地将能量传输到车辆。该文献更特别地描述了一空中接触式供电系统,其是一个特别庞大的系统,不太美观且安装复杂。它并未描述如何实施地面感应系统。进一步地,这篇文献提出只要运输车辆一接近电力分配部件,就为这些部件供电,这使得该系统十分危险。这一系统也有接触式供电系统的其他前述缺点,并进一步证明了难以在城市环境中以既最佳又美观的方式集成。
技术实现思路
在本文中,本专利技术的目的是为运输车辆提供一种地面供电系统,其在能源效率和可靠性上是最优的,并且对于在周围环境中实施而言不会有很大破坏且体积很小。为此,根据第一方面,本专利技术的目的是一种运输车辆的地面供电系统,该系统包括运输车辆,尤其是电车;多个发射电磁场以通过感应为运输车辆供电的发射部件,这些发射部件沿着运输车辆的运行轨道彼此分隔地布置,由运输车辆承载的、接收由多个发射部件发射的能量的装置,选择性也为多个发射部件供电的供电装置,供电装置布置成使得当车辆位于至少一个发射部件上方时,为所述至少一个发射部件供电,该系统使得在车辆运行方向上测得的接收装置的长度比两个相邻发射部件沿着运行轨道的间隔距离更大。该系统也可以具有一个或多个以下特征,可以单独地或者是根据所有技术可行的组合来设置接收装置在运输车辆下方延伸,在其底盘区域,延伸超过在车辆运行方向上测量的其长度的50%,更好的是超过其长度的70%,尤其是其长度的80%至100%,两个相邻发射部件的间隔距离在接收装置长度的一半至三分之二之间,两个相邻发射部件的间隔距离在10到40米之间,接收装置的长度在20到60米之间,为多个发射部件供电的供电装置被布置成仅为位于运输车辆下方的发射部件供电,为多个发射部件供电的供电装置包括至少一个用来检测运输车辆出现的检测器, 例如被安置在运输车辆的至少一端,以检测运输车辆在所述至少一个发射部件上方的到达和/或离开,出现检测器包括位于运输车辆端部、用于发射指示运输车辆出现的出现信号的车载部件,和位于发射部件附近、用来接收出现信号的固定部件,发射部件至少部分地埋入地面,并包括一凸出地面的部分,发射部件位于运行轨道的导轨之间,运输车辆包括通过接收装置至少间歇性供电的至少一个贮存装置,该贮存装置包括电池和/或惯性飞轮和/或超级电容器的组件。根据第二方面,本专利技术涉及一种实施前文所定义的为运输车辆供电的供电系统的方法,该方法包括以下步骤当车辆位于至少一个发射部件上方时,为所述至少一个发射部件供电,所述至少一个发射部件所发射的能量被接收装置接收以用于车辆的牵引和/或储存在车辆的贮存装置中和/或为设备的一个或多个附件供电,当车辆没有位于所述至少一个发射部件上方时,防止为所述至少一个发射部件供 H1^ ο“设备附件”是指不用于为运输车辆提供牵引的任何装置。这例如为照明或加热装置,和其他装置。根据第三方面,本专利技术涉及一种维护和保养前文所定义的供电系统的方法,该方法包括对系统干预的步骤,以在一时间间隔内修正或可能地更换至少一个电能发射部件,而允许维持在不对由系统供电的运行轨道进行维护和保养干预的情况下的惯常交通率。该时间间隔例如为少于15分钟的时长,优选是少于10分钟,更优选为少于5分钟。附图说明从对以下参照附图给出的起说明作用而非限制作用的本专利技术示例性实施例的描述中,本专利技术的其他特征和优点会变得明显,其中——图1是根据本专利技术的地面供电系统的简化示意图,——图2是图1中的地面供电系统的另一示意性局部透视图;及——图3是图1中运输车辆的示意性简化底视图。具体实施例方式图1示意性地简单示出了本专利技术系统1的一个实例,其通过地面S为运输车辆T{共 O运输车辆T例如为电车、地铁或者任何其他类型的城市运输车辆。或者,运输车辆 T为在城郊地区运行的车辆,例如高速列车。运输车辆T特别地包括至少一辆列车,每辆列车包括至少两节连在一起的车厢。供电系统1包括发射电磁场以通过感应为运输车辆T供电的部件4。发射部件4 沿着运输车辆T的运行轨道分布,在轨道的导轨9之间。发射部件4至少部分地埋入地面S,在运输车辆T的运行轨道的导轨9之间,可以参照图2。发射部件4包括一凸出地面的部分7。发射部件4包括保护性材料10,例如塑料,其例如至少部分地覆盖发射天线。在该实例中,只有凸出地面的部分7覆盖有保护性材料10。覆盖有保护性材料10的凸出地面的部分7的高度H少于5cm,甚至是齐平的。发射部件4有一在运输车辆T的运行方向上测量的长度L,在50到120cm之间,例如等于约90cm。至少一个出现检测器例如被安置在每一个发射部件4处以检测在发射部件4上方的运输车辆T的到来和/或离开。根据一实施例,出现检测器包括一位于运输车辆T的每一端、用来发射指示运输车辆τ出现的出现信号的元件,以及一位于发射部件4处、用来接收出现信号的元件。特别地,这两种功能,即参与出现检测和用于为车辆供电的发射器,可以物理地归入同一个所谓的动力和控制/监测箱中。运输车辆T此外还包括一用来接收发射部件4发射的电能并将其以牵引能和/或贮存能的形式传输到运输车辆T的接收装置5。接收装置5位于运输车辆T下方,特别是在其底盘区域中的中央部分,且延伸过其长度的主要部分,即其超过长度的50%,优选为其长度的70-100%,特别地是基本上从运输车辆T的一端到另一端,这可以从图3中看出。这样,接收装置5在本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:JL·亚利山大
申请(专利权)人:阿尔斯通运输股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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