超级电容储能式有轨电车的地面供电系统的制作方法

本发明涉及超级电容储能式有轨电车供电领域，具体涉及一种超级电容储能式有轨电车的地面供电系统。

背景技术：

目前现代有轨电车的供电方式大致有三种方式：柔性架空接触网供电方式、储能式供电方式、嵌地式供电方式，这三种方式各有优缺点。随着经济发展及人们生活环境意识的提高，在保证车辆行驶安全的前提下广大市民对城市景观化要求越来越高。现有超级电容储能式有轨电车供电方式仅在车站架空悬挂充电网，区间通过其超级电容放电给机车提供牵引动力，其相对柔性架空接触网供电方式在景观化效果上有了很大程度的改善。而超级电容储能式有轨电车嵌地式供电方式，其供电源嵌入地下，彻底解决了景观化问题。但采用嵌地式供电方式需要在有轨电车的车站和区间均布置嵌地供电源以实现为机车连续供电，其建设成本高，线路区间供电系统使用环境也十分复杂。

目前对于超级电容储能式有轨电车，缺乏一种建设布置景观化好，和周边环境协调一致并能保持较低的建设和运营成本的供电方式。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种景观化好且能降低建设和运营成本的超级电容储能式有轨电车的地面供电系统。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种超级电容储能式有轨电车的地面供电系统，包括：设置在车站地面上的充电装置和隔离开关，以及设置在车站地面下的供电模块和回流装置，所述充电装置的输入端与电网相连，其输出端与所述隔离开关的输入端相连；所述隔离开关的输出端与所述供电模块相连，所述回流装置设在所述供电模块的两侧并与所述充电装置相连，所述充电装置控制隔离开关闭合和断开。

在上述技术方案的基础上，所述超级电容储能式有轨电车的地面供电系统还包括列车位置检测单元，所述列车位置检测单元与所述充电装置和供电模块相连，所述列车位置检测单元用于检测超级电容储能式有轨电车的进站信号和离站信号，并将所述进站信号和离站信号发送给所述充电装置，所述充电装置接收到所述进站信号时，所述隔离开关闭合，所述充电装置接收到所述离站信号时，所述隔离开关断开。

在上述技术方案的基础上，所述充电装置包括控制模块、继电器和接触器，所述控制模块与所述列车位置检测单元相连，所述控制模块用于接收所述进站信号和离站信号，当所述控制模块接收到所述进站信号时，所述控制模块通过所述继电器使所述接触器闭合，所述接触器使所述隔离开关闭合；当所述控制模块接收到所述离站信号时，所述控制模块通过所述继电器使所述接触器断开，所述接触器使所述隔离开关断开。

在上述技术方案的基础上，所述供电模块内设有收容空间，所述收容空间内设有导电轨，所述导电轨包括绝缘区和导电区，且所述导电轨可在所述收容空间内往返运动，所述供电模块还包括正极导电板、负极导电板和供电模块导电板，所述隔离开关的输出端与所述正极导电板相连，所述正极导电板和负极导电板抵持在所述导电轨的两侧，且所述负极导电板与所述供电模块导电板相连，所述导电轨在所述收容空间内具有第一位置和第二位置，当所述导电轨处于第一位置时，所述正极导电板和负极导电板均抵持在所述导电区上，当所述导电轨处于第二位置时，所述正极导电板和负极导电板其中一个抵持在所述绝缘区上，另一个抵持在所述导电区上。

在上述技术方案的基础上，所述导电轨为磁性导电轨。

在上述技术方案的基础上，所述供电模块还包括负极铜排，当所述导电轨处于第二位置时，所述负极铜排与所述导电轨相连。

在上述技术方案的基础上，当所述导电轨处于第二位置时，所述正极导电板抵持在所述绝缘区上，所述负极导电板抵持在所述导电区上。

在上述技术方案的基础上，所述超级电容储能式有轨电车的地面供电系统还包括相互连接的电压安全监测装置和接地装置，所述电压安全监测装置还与所述充电装置相连，所述电压安全监测装置和接地装置均与所述负极铜排相连，所述接地装置用于控制所述超级电容储能式有轨电车的地面供电系统接地。

在上述技术方案的基础上，所述回流装置也与所述接地装置相连。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的超级电容储能式有轨电车的地面供电系统包括设置在车站地面下的供电模块，其和传统的储能式供电方式相比，景观更好。此外本发明仅在车站地面下设置供电模块，区间通过供电模块放电给超级电容储能式有轨电车提供牵引力，和传统的嵌地式供电方式相比，降低了建设和运营成本。

附图说明

图1为本发明中超级电容储能式有轨电车的地面供电系统的线路示意图；

图2为本发明中超级电容储能式有轨电车的地面供电系统的运行模式示意图；

图3为本发明中的充电装置的示意框图；

图4为本发明中的导电轨处于第一位置时的示意图；

图5为本发明中的导电轨处于第二位置时的示意图。

图中：1-充电装置，11-控制模块，J-继电器，K-接触器，2-隔离开关，3-供电模块，31-收容空间，32-导电轨，32a-绝缘区，32b-导电区，33-正极导电板，34-负极导电板，35-供电模块导电板，36-负极铜排，4-回流装置，5-列车位置检测单元，6-电压安全监测装置，7-接地装置，8-馈电线，9-安全负馈线，100-回流线，200-超级电容储能式有轨电车，300-磁性集电靴。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明提供一种超级电容储能式有轨电车的地面供电系统，其包括充电装置1、隔离开关2、供电模块3和回流装置4，其中充电装置1和隔离开关2设置在车站地面上，供电模块3和回流装置4设置在车站地面下。

充电装置1的输入端通过馈电线8与电网相连，其输出端通过馈电线8与隔离开关2的输入端相连。隔离开关2的输出端通过馈电线8与供电模块3相连，回流装置4设在供电模块3的两侧并通过回流线100与充电装置1相连，充电装置1用于控制隔离开关2闭合和断开。

本发明中的超级电容储能式有轨电车的地面供电系统还包括列车位置检测单元5，列车位置检测单元5与充电装置1和供电模块3相连，列车位置检测单元5用于检测超级电容储能式有轨电车200的进站信号和离站信号，并将进站信号和离站信号发送给充电装置1。充电装置1接收到进站信号时，隔离开关2闭合，充电装置1接收到离站信号时，隔离开关2断开。

具体的，参见图3所示，本发明中的充电装置1包括控制模块11、继电器J和接触器K。控制模块11与列车位置检测单元5相连，控制模块11用于接收进站信号和离站信号。当控制模块11接收到进站信号时，控制模块11通过继电器J使接触器K闭合，接触器K然后使隔离开关2闭合。当控制模块11接收到离站信号时，控制模块11通过继电器J使接触器K断开，接触器K然后使隔离开关2断开。

参见图4或者图5所示，本发明中的供电模块3内设有收容空间31，收容空间31内设有导电轨32，导电轨32包括绝缘区32a和导电区32b，且导电轨32可在收容空间31内往返运动。供电模块3还包括正极导电板33、负极导电板34和供电模块导电板35，隔离开关2的输出端与正极导电板33相连，正极导电板33和负极导电板34抵持在导电轨32的两侧，且负极导电板34与供电模块导电板35相连。导电轨32在收容空间31内具有第一位置和第二位置，参见图4所示，当导电轨32处于第一位置时，正极导电板33和负极导电板34均抵持在导电区32b上。参见图5所示，当导电轨32处于第二位置时，正极导电板33和负极导电板34其中一个抵持在绝缘区32a上，另一个抵持在导电区32b上。本发明中的导电轨32处于第二位置时，正极导电板33抵持在绝缘区32a上，负极导电板34抵持在导电区32b上。

本发明中的导电轨32为磁性导电轨，磁性导电轨在受到磁力的作用下可以在收容空间31往返运动，从而实现导电轨32在第一位置和第二位置之间的切换。当超级电容储能式有轨电车200进站时，其底部与超级电容储能式有轨电车200的储能电源相连的磁性集电靴300通过磁力驱动磁性导电轨在收容空间31往返运动。当超级电容储能式有轨电车200离站时，磁性集电靴300和磁性导电轨之间的磁力消失，磁性导电轨在重力作用下落下。

供电模块3还包括负极铜排36，当导电轨32处于第二位置时，负极铜排36与导电轨32相连。同时，超级电容储能式有轨电车的地面供电系统还包括相互连接的电压安全监测装置6和接地装置7，电压安全监测装置6还与充电装置1相连，电压安全监测装置6和接地装置7通过安全负馈线9均与负极铜排36相连，接地装置7用于控制超级电容储能式有轨电车的地面供电系统接地。这样便能保证本发明中的磁性集电靴300不在工作状态时，供电模块导电板35能安全接地。为了降低对地电压，回流装置4也与接地装置7相连。当电压安全检测装置6检测到的电压高于规定值时，充电装置1内部断开充电电流，同时接地装置7动作，与地连通，保护线路上行人安全。

下面介绍本发明中超级电容储能式有轨电车的地面供电系统的原理：

当超级电容储能式有轨电车200进站时，列车位置检测单元5检测到超级电容储能式有轨电车200进站信号，并将信号传输至控制模块11，控制模块11使继电器J得电，触发接触器K闭合，然后接触器K使隔离开关2闭合。同时超级电容储能式有轨电车200底部的磁性集电靴300通过磁力的作用使地面供电系统的导电轨32动作，此时导电轨32处于第一位置，正极导电板33和负极导电板34均抵持在导电区32b上，从而正极导电板33、负极导电板34和供电模块导电板35连通。充电装置1通过接触器K将电能输入供电模块3，磁性集电靴300通过导电轨32接收电能，以实现超级电容储能式有轨电车200的快速充电。

当超级电容储能式有轨电车200离站时，列车位置检测单元5检测到超级电容储能式有轨电车200离站信号，并将信号传输至控制模块11，控制模块11使继电器J失电，接触器K断开，然后接触器K使隔离开关2断开，超级电容储能式有轨电车200停止充电。同时磁性集电靴300和导电轨32的磁力消失，此时导电轨32处于第二位置，导电轨32在重力的作用下回落到负极铜排36位置，正极导电板33抵持在所述绝缘区32a上，负极导电板34抵持在所述导电区32b上。导电轨32与负极铜排36连接，导电轨32处于无电、安全状态。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。