用于地面运输运载装置的再生能量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开大体涉及地面运输运载装置(vehicles)，包括在固定的、可变化地固定的、以及不固定的路线中使用的那些(比如列车、过山车(roller coasters))，以及其他地面运输运载装置。
【背景技术】
[0002]除了其他方面以外，基于使用者需要、预算和预计的或预期的用途，地面运输运载装置被使用在众多的应用中，所述地面运输运载装置包括在地面上以及在地面上方或在地面下方运行的那些(实例包括行驶在路、桥、铁路系统、隧道、水的其中、其上和/或其中穿过的，以及悬浮在地面上方的(比如磁悬浮列车)那些)(以下称为“地面运输运载装置”)。如此，地面运输运载装置将包括根本上不同的底部(underlying)技术。
[0003]自动化的和半自动化的地面运输运载装置一般地被使用在需要沿一个或更多个固定的或可变化地固定的路线运输货物和/或人的应用中。例如，列车已经被广泛地采用于沿固定的或可变化地固定的路线在两个或更多个点(比如车站)之间运输货物和/或人。时常地，地面运输运载装置的路线以封闭式(close-ended)或开放式(open-ended)的方式被形成，以便使地面运输运载装置返回到相同的原点。在这样的应用中，沿这样的路线的地面运输运载装置可以在原点之间一个或更多个点停车，或者可以根本不停车。例如，公共通勤列车往返于(traverse)固定的路线并且在沿其路线的地铁站和/或地铁站之间进行频繁的停车。较大较重的货物列车也沿固定的或可变化地固定的路线行驶并且可以进行频繁的计划性的和/或非计划性的停车，来比如装载或卸下货物，以及在交通信号处停车。使用磁悬浮来悬浮、移动以及引导处于非常高的速度和加速度的列车的高速磁悬浮(Maglev)列车被越来越多地使用在世界的许多地方，包括北美、欧洲和亚洲。过山车是用于将人运输回相同的原点的非常快速的地面运输运载装置的实例，尽管这样的运输一般地涉及较高的加速度/减速度和较大的高度变化，并且意图用于不同的目的一一来自速度、高的高度下降以及迅速且突然的停止的刺激。
[0004]各种类型的地面运输运载装置(比如上面描述的那些)之间的不同之处包括用来操作所述运载装置的根本上不同的底部系统和方法、加速速率、最高速度、减速速率以及集体运载装置的总质量。另一方面，不同类型的地面运输运载装置之间的共同之处包括操作(包括启动、加速、减速以及停止)所述运载装置所消耗的大量的能量。
[0005]尽管在地面运输运载装置的能量效率方面(包括关于从静止状态启动运载装置、加速运载装置、以及保持运动的运载装置的速度的那些)最近的进步，本文认为某些常规的运载装置的操作仍可以被改进，并且因此总能量消耗可以被实质地降低。
【发明内容】
[0006]本示例的实施方案大体涉及用于与一个或更多个运载装置(比如过山车的车厢)交互的地面运输系统，其中所述运载装置中的至少一些包括至少一个被固定地附着到所述运载装置的磁性元件。这些磁性元件可操作来产生具有第一量值和相对于所述运载装置的运动的第一方向的磁场。
[0007]沿所述系统的路径，比如在沿列车和过山车的轨道的多个点处，或者在其他区域，比如相交处、转弯处、上坡处(inclines)、下坡处(declines)、以及交通灯处，运载装置上的磁性元件与一个或更多个被固定地安置的磁性线圈组件交互，所述磁性线圈组件被固定地安置在所述路径或者可被所述运载装置越过的其他区域附近。这样的固定地安置的磁性线圈组件包括芯以及围绕所述芯缠绕的磁性线圈，所述磁性线圈组件可操作来产生具有相对于所述运载装置的运动的第二方向的磁场。
[0008]在所描述的地面运输系统中还包括一个或更多个能量储存单元，所述能量储存单元可操作来释放能量到所述固定地安置的磁性线圈组件以及储存来自所述固定地安置的磁性线圈组件的能量。因此当所述运载装置靠近磁性线圈组件并且当所述能量储存单元释放能量到所述磁性线圈组件来产生第二方向磁场时，所述运载装置是可操作来加速的。当所述运载装置靠近磁性线圈组件并且当所述第一方向磁场引起所述磁性线圈组件产生所述第二方向磁场时，所述运载装置还是可操作来减速的。
[0009]在另一个示例性实施方案中，地面运输系统可操作来与运载装置交互，所述运载装置包括至少一个被固定地附着到所述运载装置的磁性元件。所述运载装置的所述磁性元件可操作来产生具有第一量值和第一方向的磁场。沿所述系统的路径，比如在沿列车和过山车的轨道的多个点处，或者在其他区域，比如相交处、转弯处、上坡处、下坡处、以及交通灯处，一个或更多个被固定地安置的磁性线圈组件被固定地安置在所述路径或者可被所述运载装置越过的其他区域附近。这样的固定地安置的磁性线圈组件包括芯以及围绕所述芯缠绕的磁性线圈，所述磁性线圈组件可操作来产生具有相对于所述运载装置的运动的第二方向的磁场。
[0010]在所描述的地面运输系统中还包括一个或更多个能量储存单元，所述能量储存单元可操作来释放能量到所述固定地安置的磁性线圈组件以及储存来自所述固定地安置的磁性线圈组件的能量。因此当所述运载装置靠近磁性线圈组件并且当所述能量储存单元释放能量到所述磁性线圈组件来产生第二方向磁场时，所述运载装置是可操作来加速的。
[0011]在另一个示例性实施方案中，地面运输系统可操作来与运载装置交互，所述运载装置包括至少一个被固定地附着到所述运载装置的磁性元件。所述运载装置的所述磁性元件可操作来产生具有第一量值和第一方向的磁场。沿所述系统的路径，比如在沿列车和过山车的轨道的多个点处，或者在其他区域，比如相交处、转弯处、上坡处、下坡处、以及交通灯处，一个或更多个被固定地安置的磁性线圈组件被固定地安置在所述路径或者可被所述运载装置越过的其他区域附近。这样的固定地安置的磁性线圈组件包括芯以及围绕所述芯缠绕的磁性线圈，所述磁性线圈组件可操作来产生具有相对于所述运载装置的运动的第二方向的磁场。
[0012]在所描述的地面运输系统中还包括一个或更多个能量储存单元，所述能量储存单元可操作来释放能量到所述固定地安置的磁性线圈组件以及储存来自所述固定地安置的磁性线圈组件的能量。因此当所述运载装置靠近磁性线圈组件并且当所述第一方向磁场引起所述磁性线圈组件产生所述第二方向磁场时，所述运载装置是可操作来减速的。
[0013]在另一个示例性实施方案中，描述一种用于从运动的地面运输运载装置回收能量的方法。所述方法包括运动的运载装置产生具有第一量值和第一方向的第一磁场。所述运动的运载装置的所述第一磁场在磁性线圈组件中感生电流以及具有第二方向的第二磁场。在该实施方案中，磁性线圈组件被固定地安置在被所述运载装置越过的区域之内的一静止点。所述磁性线圈组件可操作来将感生的电流转化成可储存在能量储存单元中的能量。_4] 附图简要描述
[0015]为了更全面理解本公开、示例的实施方案及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中同样的参考编号表示同样的特征，并且:
[0016]图1是用于能量再生的系统的示例性实施方案，所述系统包括地面运输运载装置、磁性线圈组件以及能量储存组件；
[0017]图2A是磁性线圈组件和能量储存组件的示例性实施方案；
[0018]图2B是磁性线圈组件和能量储存组件的示例性实施方案；
[0019]图3A是磁性线圈组件和能量储存组件的示例性实施方案；
[0020]图3B是磁性线圈组件和能量储存组件的示例性实施方案；
[0021]图4A是用于能量再生的系统的示例性实施方案，所述系统包括地面运输运载装置、磁性线圈组件以及能量储存组件；
[0022]图4B是用于能量再生的系统的示例性实施方案，所述系统包括地面运输运载装置、磁性线圈组件以及能量储存组件；
[0023]图5是用于能量再生的系统的示例性实施方案，所述系统包括地面运输运载装置、磁性线圈组件以及能量储存组件；
[0024]图6是用于能量再生的系统的示例性实施方案，所述系统包括地面运输运载装置、磁性线圈组件以及能量储存组件；
[0025]图7是用