本發(fā)明涉及超級電容儲能式有軌電車供電領(lǐng)域，具體涉及一種超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前現(xiàn)代有軌電車的供電方式大致有三種方式：柔性架空接觸網(wǎng)供電方式、儲能式供電方式、嵌地式供電方式，這三種方式各有優(yōu)缺點。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活環(huán)境意識的提高，在保證車輛行駛安全的前提下廣大市民對城市景觀化要求越來越高?，F(xiàn)有超級電容儲能式有軌電車供電方式僅在車站架空懸掛充電網(wǎng)，區(qū)間通過其超級電容放電給機車提供牽引動力，其相對柔性架空接觸網(wǎng)供電方式在景觀化效果上有了很大程度的改善。而超級電容儲能式有軌電車嵌地式供電方式，其供電源嵌入地下，徹底解決了景觀化問題。但采用嵌地式供電方式需要在有軌電車的車站和區(qū)間均布置嵌地供電源以實現(xiàn)為機車連續(xù)供電，其建設(shè)成本高，線路區(qū)間供電系統(tǒng)使用環(huán)境也十分復(fù)雜。

目前對于超級電容儲能式有軌電車，缺乏一種建設(shè)布置景觀化好，和周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致并能保持較低的建設(shè)和運營成本的供電方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種景觀化好且能降低建設(shè)和運營成本的超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)，包括：設(shè)置在車站地面上的充電裝置和隔離開關(guān)，以及設(shè)置在車站地面下的供電模塊和回流裝置，所述充電裝置的輸入端與電網(wǎng)相連，其輸出端與所述隔離開關(guān)的輸入端相連；所述隔離開關(guān)的輸出端與所述供電模塊相連，所述回流裝置設(shè)在所述供電模塊的兩側(cè)并與所述充電裝置相連，所述充電裝置控制隔離開關(guān)閉合和斷開。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)還包括列車位置檢測單元，所述列車位置檢測單元與所述充電裝置和供電模塊相連，所述列車位置檢測單元用于檢測超級電容儲能式有軌電車的進(jìn)站信號和離站信號，并將所述進(jìn)站信號和離站信號發(fā)送給所述充電裝置，所述充電裝置接收到所述進(jìn)站信號時，所述隔離開關(guān)閉合，所述充電裝置接收到所述離站信號時，所述隔離開關(guān)斷開。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述充電裝置包括控制模塊、繼電器和接觸器，所述控制模塊與所述列車位置檢測單元相連，所述控制模塊用于接收所述進(jìn)站信號和離站信號，當(dāng)所述控制模塊接收到所述進(jìn)站信號時，所述控制模塊通過所述繼電器使所述接觸器閉合，所述接觸器使所述隔離開關(guān)閉合；當(dāng)所述控制模塊接收到所述離站信號時，所述控制模塊通過所述繼電器使所述接觸器斷開，所述接觸器使所述隔離開關(guān)斷開。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述供電模塊內(nèi)設(shè)有收容空間，所述收容空間內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電軌，所述導(dǎo)電軌包括絕緣區(qū)和導(dǎo)電區(qū)，且所述導(dǎo)電軌可在所述收容空間內(nèi)往返運動，所述供電模塊還包括正極導(dǎo)電板、負(fù)極導(dǎo)電板和供電模塊導(dǎo)電板，所述隔離開關(guān)的輸出端與所述正極導(dǎo)電板相連，所述正極導(dǎo)電板和負(fù)極導(dǎo)電板抵持在所述導(dǎo)電軌的兩側(cè)，且所述負(fù)極導(dǎo)電板與所述供電模塊導(dǎo)電板相連，所述導(dǎo)電軌在所述收容空間內(nèi)具有第一位置和第二位置，當(dāng)所述導(dǎo)電軌處于第一位置時，所述正極導(dǎo)電板和負(fù)極導(dǎo)電板均抵持在所述導(dǎo)電區(qū)上，當(dāng)所述導(dǎo)電軌處于第二位置時，所述正極導(dǎo)電板和負(fù)極導(dǎo)電板其中一個抵持在所述絕緣區(qū)上，另一個抵持在所述導(dǎo)電區(qū)上。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)電軌為磁性導(dǎo)電軌。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述供電模塊還包括負(fù)極銅排，當(dāng)所述導(dǎo)電軌處于第二位置時，所述負(fù)極銅排與所述導(dǎo)電軌相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)所述導(dǎo)電軌處于第二位置時，所述正極導(dǎo)電板抵持在所述絕緣區(qū)上，所述負(fù)極導(dǎo)電板抵持在所述導(dǎo)電區(qū)上。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)還包括相互連接的電壓安全監(jiān)測裝置和接地裝置，所述電壓安全監(jiān)測裝置還與所述充電裝置相連，所述電壓安全監(jiān)測裝置和接地裝置均與所述負(fù)極銅排相連，所述接地裝置用于控制所述超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)接地。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述回流裝置也與所述接地裝置相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明的超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)包括設(shè)置在車站地面下的供電模塊，其和傳統(tǒng)的儲能式供電方式相比，景觀更好。此外本發(fā)明僅在車站地面下設(shè)置供電模塊，區(qū)間通過供電模塊放電給超級電容儲能式有軌電車提供牽引力，和傳統(tǒng)的嵌地式供電方式相比，降低了建設(shè)和運營成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)的線路示意圖；

圖2為本發(fā)明中超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)的運行模式示意圖；

圖3為本發(fā)明中的充電裝置的示意框圖；

圖4為本發(fā)明中的導(dǎo)電軌處于第一位置時的示意圖；

圖5為本發(fā)明中的導(dǎo)電軌處于第二位置時的示意圖。

圖中：1-充電裝置，11-控制模塊，J-繼電器，K-接觸器，2-隔離開關(guān)，3-供電模塊，31-收容空間，32-導(dǎo)電軌，32a-絕緣區(qū)，32b-導(dǎo)電區(qū)，33-正極導(dǎo)電板，34-負(fù)極導(dǎo)電板，35-供電模塊導(dǎo)電板，36-負(fù)極銅排，4-回流裝置，5-列車位置檢測單元，6-電壓安全監(jiān)測裝置，7-接地裝置，8-饋電線，9-安全負(fù)饋線，100-回流線，200-超級電容儲能式有軌電車，300-磁性集電靴。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1所示，本發(fā)明提供一種超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)，其包括充電裝置1、隔離開關(guān)2、供電模塊3和回流裝置4，其中充電裝置1和隔離開關(guān)2設(shè)置在車站地面上，供電模塊3和回流裝置4設(shè)置在車站地面下。

充電裝置1的輸入端通過饋電線8與電網(wǎng)相連，其輸出端通過饋電線8與隔離開關(guān)2的輸入端相連。隔離開關(guān)2的輸出端通過饋電線8與供電模塊3相連，回流裝置4設(shè)在供電模塊3的兩側(cè)并通過回流線100與充電裝置1相連，充電裝置1用于控制隔離開關(guān)2閉合和斷開。

本發(fā)明中的超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)還包括列車位置檢測單元5，列車位置檢測單元5與充電裝置1和供電模塊3相連，列車位置檢測單元5用于檢測超級電容儲能式有軌電車200的進(jìn)站信號和離站信號，并將進(jìn)站信號和離站信號發(fā)送給充電裝置1。充電裝置1接收到進(jìn)站信號時，隔離開關(guān)2閉合，充電裝置1接收到離站信號時，隔離開關(guān)2斷開。

具體的，參見圖3所示，本發(fā)明中的充電裝置1包括控制模塊11、繼電器J和接觸器K。控制模塊11與列車位置檢測單元5相連，控制模塊11用于接收進(jìn)站信號和離站信號。當(dāng)控制模塊11接收到進(jìn)站信號時，控制模塊11通過繼電器J使接觸器K閉合，接觸器K然后使隔離開關(guān)2閉合。當(dāng)控制模塊11接收到離站信號時，控制模塊11通過繼電器J使接觸器K斷開，接觸器K然后使隔離開關(guān)2斷開。

參見圖4或者圖5所示，本發(fā)明中的供電模塊3內(nèi)設(shè)有收容空間31，收容空間31內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電軌32，導(dǎo)電軌32包括絕緣區(qū)32a和導(dǎo)電區(qū)32b，且導(dǎo)電軌32可在收容空間31內(nèi)往返運動。供電模塊3還包括正極導(dǎo)電板33、負(fù)極導(dǎo)電板34和供電模塊導(dǎo)電板35，隔離開關(guān)2的輸出端與正極導(dǎo)電板33相連，正極導(dǎo)電板33和負(fù)極導(dǎo)電板34抵持在導(dǎo)電軌32的兩側(cè)，且負(fù)極導(dǎo)電板34與供電模塊導(dǎo)電板35相連。導(dǎo)電軌32在收容空間31內(nèi)具有第一位置和第二位置，參見圖4所示，當(dāng)導(dǎo)電軌32處于第一位置時，正極導(dǎo)電板33和負(fù)極導(dǎo)電板34均抵持在導(dǎo)電區(qū)32b上。參見圖5所示，當(dāng)導(dǎo)電軌32處于第二位置時，正極導(dǎo)電板33和負(fù)極導(dǎo)電板34其中一個抵持在絕緣區(qū)32a上，另一個抵持在導(dǎo)電區(qū)32b上。本發(fā)明中的導(dǎo)電軌32處于第二位置時，正極導(dǎo)電板33抵持在絕緣區(qū)32a上，負(fù)極導(dǎo)電板34抵持在導(dǎo)電區(qū)32b上。

本發(fā)明中的導(dǎo)電軌32為磁性導(dǎo)電軌，磁性導(dǎo)電軌在受到磁力的作用下可以在收容空間31往返運動，從而實現(xiàn)導(dǎo)電軌32在第一位置和第二位置之間的切換。當(dāng)超級電容儲能式有軌電車200進(jìn)站時，其底部與超級電容儲能式有軌電車200的儲能電源相連的磁性集電靴300通過磁力驅(qū)動磁性導(dǎo)電軌在收容空間31往返運動。當(dāng)超級電容儲能式有軌電車200離站時，磁性集電靴300和磁性導(dǎo)電軌之間的磁力消失，磁性導(dǎo)電軌在重力作用下落下。

供電模塊3還包括負(fù)極銅排36，當(dāng)導(dǎo)電軌32處于第二位置時，負(fù)極銅排36與導(dǎo)電軌32相連。同時，超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)還包括相互連接的電壓安全監(jiān)測裝置6和接地裝置7，電壓安全監(jiān)測裝置6還與充電裝置1相連，電壓安全監(jiān)測裝置6和接地裝置7通過安全負(fù)饋線9均與負(fù)極銅排36相連，接地裝置7用于控制超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)接地。這樣便能保證本發(fā)明中的磁性集電靴300不在工作狀態(tài)時，供電模塊導(dǎo)電板35能安全接地。為了降低對地電壓，回流裝置4也與接地裝置7相連。當(dāng)電壓安全檢測裝置6檢測到的電壓高于規(guī)定值時，充電裝置1內(nèi)部斷開充電電流，同時接地裝置7動作，與地連通，保護(hù)線路上行人安全。

下面介紹本發(fā)明中超級電容儲能式有軌電車的地面供電系統(tǒng)的原理：

當(dāng)超級電容儲能式有軌電車200進(jìn)站時，列車位置檢測單元5檢測到超級電容儲能式有軌電車200進(jìn)站信號，并將信號傳輸至控制模塊11，控制模塊11使繼電器J得電，觸發(fā)接觸器K閉合，然后接觸器K使隔離開關(guān)2閉合。同時超級電容儲能式有軌電車200底部的磁性集電靴300通過磁力的作用使地面供電系統(tǒng)的導(dǎo)電軌32動作，此時導(dǎo)電軌32處于第一位置，正極導(dǎo)電板33和負(fù)極導(dǎo)電板34均抵持在導(dǎo)電區(qū)32b上，從而正極導(dǎo)電板33、負(fù)極導(dǎo)電板34和供電模塊導(dǎo)電板35連通。充電裝置1通過接觸器K將電能輸入供電模塊3，磁性集電靴300通過導(dǎo)電軌32接收電能，以實現(xiàn)超級電容儲能式有軌電車200的快速充電。

當(dāng)超級電容儲能式有軌電車200離站時，列車位置檢測單元5檢測到超級電容儲能式有軌電車200離站信號，并將信號傳輸至控制模塊11，控制模塊11使繼電器J失電，接觸器K斷開，然后接觸器K使隔離開關(guān)2斷開，超級電容儲能式有軌電車200停止充電。同時磁性集電靴300和導(dǎo)電軌32的磁力消失，此時導(dǎo)電軌32處于第二位置，導(dǎo)電軌32在重力的作用下回落到負(fù)極銅排36位置，正極導(dǎo)電板33抵持在所述絕緣區(qū)32a上，負(fù)極導(dǎo)電板34抵持在所述導(dǎo)電區(qū)32b上。導(dǎo)電軌32與負(fù)極銅排36連接，導(dǎo)電軌32處于無電、安全狀態(tài)。

本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。