专利名称：新能源电动有轨公交车组的制作方法
技术领域：
本发明涉及城市公共交通运输车辆，特别涉及应用新能源的电动有轨公交车组。
背景技术：
城市交通是城市经济社会发展的基础设施和先导动力。世界发达国家的发展历程显示当工业发展到一定阶段，城市交通都以公共交通为主体。目前，在全球范围内成熟高效的城市公共交通运输模式主要有地铁、轻轨与现代超级有轨电车、BRT快速公交等三种。地铁、轻轨与现代超级有轨电车运量大、速度快、效率高，是破解大中城市公共交通难题的根本出路和最有效途径，但建设成本高、投入大、周期长。对一些经济力量尚不足，而又必须解决交通问题的中小型城市，现阶段采用BRT快速公交运输模式居多。BRT快速公交运输模式是一种介于快速轨道交通与常规公交之间的城市公共客运系统。20世纪70年代，起源于巴西，目前，全球有20多个国家和地区的城市建设了 BRT快速公交系统。该系统开辟 专用公交道路，并实行道口信号优先的智能管理，其运行快捷、准时；采用加长版公交车，扩大了运量；建设新型封闭式公交车站，提高了换乘速度和改善了换乘环境。该系统以较低的投入，快速提升了城市公共交通的运输能力，并达到“准轻轨”的服务水准，为解决城市交通的拥堵发挥了积极作用。然而，该系统又存在一些为人所公认的缺陷，例如车轮颠簸乘坐舒适度较差，人均能耗、尾气排放量大，占用土地资源率较高，可持续发展的前景不足。近几年来，申请人经过大量的调查研究和多方面的可行性论证，提出了一种“新能源有轨公交运营系统”(已申请发明专利，申请号为2012101255121)。该新能源有轨公交运营系统(简称ERT)是借鉴国内外城市公共交通发展的经验和教训，结合城市自身公共交通的市场需求、经济发展水平、财力支撑限度等实际情况而设计的公共交通新模式。该模式是沿用快速公交系统(BRT)相关技术特征的基础上，再吸取融入轻轨或现代超级有轨电车的基本技术特征，以较少的资金实现对BRT快速公交系统模式的全面升级换代。所述的ERT是在专用通道内，铺设轨道和在专用公交车站站台设有地面充电站；采用太阳能发电装置的电能为有轨公交车组充电供电，或与外部城市电网电能共同为有轨公交车组充电供电。ERT运行的快速安全、乘坐舒适平稳无噪音、智能化管理水平等方面的优良性能和服务水准，可与地铁、轻轨相媲美；而每单位建设投资与BRT单位建设投资基本相当，且无污染、节能环保、安全高效。可完全克服BRT快速公交系统的不足之处。而全新的ERT必须设计与其系统和轨道完全匹配的新能源电动有轨公交车组，方可支撑“新能源有轨公交运营系统(ERT)”的全面实施。
发明内容本发明提出了一种新能源电动有轨公交车组，目的在于通过对现行公交车辆进行综合创新，使其成为ERT系统的重要组成要素，以支撑新能源有轨公交运营系统全面地有效实施。本发明的技术解决方案[0005]本发明所称的新能源电动有轨公交车组，设置有电动力驱动系统，与道轨匹配的车轮及转向架、制动系统、车组电牵引与运行安全控制系统、整体承载车厢、车厢铰接式连结装置、车内乘运设施及乘客信息系统。其特征在于，所述的电动力驱动系统，为车载电源无线供电动力驱动系统，该系统设有车载超级电容储能装置，或设有车载高能蓄电池组，或设有车载超级电容与高能蓄电池组复合储能装置，各储能装置之间设有切换器；所述车载电源无线供电动力驱动系统设有受电臂；所述的整体承载车厢，为轻量化整体承载车厢，该车厢设有矮断面薄型底架，底架的地板面距轨道的高度为中高度、或为中低高度、或为低高度；所述与道轨匹配的车轮及转向架，其车轮为小轮径S型辐板轻型车轮，转向架为与之匹配的小轮径转向架。本发明进一步的技术解决方案所述的制动系统，为多功能复合制动系统，设有制动能量自动回收功能的再生电制动装置及空气制动装置、磁轨制动装置，其中，空气制动装置和再生电制动装置之间设有自动转换阀。 所述的车组电牵引与运行安全控制系统，设有同一或独立控制转向架电动牵引、制动和运打功能的安全控制系统。所述公交车组，每组由3— 7节车厢构成，有可同一或独立控制的电动力驱动系统。所述车载电源无线供电动力驱动系统的车载超级电容储能装置设有两套或多套，每套装置各设有控制开关，两套或多套装置之间设有切换器。所述车载电源无线供电动力驱动系统连接有可伸缩受电臂，该受电臂设置于车辆两侧距地面200mm 450mm处；车辆停靠站台同样高度处的基础内设有可与之连接的充电
>j-U ρ α装直。所述轻量化整体承载车厢的矮断面薄型底架为层状结构，自上而下由塑胶板、地板、隔热垫、波纹板及承载钢构组成；地板面距轨面高度范围为780mm至350mm之间。所述小轮径S型福板轻型车轮的滚动圆直径为600mm 700mm。所述车组电牵引与运行安全控制系统的转向架控制，是采用变流器、变频器、及控制单元作牵引和控制。本发明的有益效果(一)本发明是新能源有轨公交运营系统(ERT)不可或缺的重要组成部分，与系统的其它组成相匹配，构成新能源有轨公交完整运营系统。(二)本发明设置车载电源无线供电动力驱动系统，为整车提供动力，在车辆停靠站时，利用乘客上下换乘时间，自动完成对车载电源进行适时补充电能，保障了新能源电动有轨公交车组强劲的动力来源。(三)本发明设置的多功能复合制动系统，可将车辆制动过程中产生的电能，回馈到车载超级电容储能装置中，可大幅节约了外部电网电能消耗，与BRT运输车辆相比，总能耗降低60%以上，无污染排放，节能减排效果显著。(四)本发明设置中高度或中低高度、或低高度地面板车厢，可实现乘客水平登乘或一步登乘，方便了乘客的上下车，提高了换乘速度。(五)本发明具有运载量大，运行快捷、高效、准时、和舒适乘坐等显著优点，可与地铁、轻轨和现代超级有轨电车相媲美；制造成本约为地铁车辆的1/3、轻轨车辆和现代超级有轨电车的1/2，以较少的资金匹配投入，使新能源有轨公交运营系统(ERT)实现了对BRT快速公交系统的全面升级换代。
附图I为本发明以3节车厢为一组所构成车组的外形结构示意图；附图2为本发明车载电源无线供电动力驱动系统的结构示意图；附图3为本发明矮断面薄型底架的结构示意图； 附图4为本发明所给出的中低高度底架的轻量化车厢结构示意图；附图5为本发明小轮径及其转向架的结构示意图。
具体实施方式
本发明为根据《快速公交系统(BRT)规划设计指南》的现行技术标准，参照《城市轻轨铰接式车辆通用技术条件》、《地铁车辆通用技术条件》、《地下铁道车辆组装后的检查与试验规则》、《城市轨道交通技术规范》、《城市轨道交通工程项目建设标准》等规定，制定出的新能源电动有轨公交车组技术标准，而进行规范设计与制造。
以下结合附图，对本发明作简要说明本发明所称的新能源电动有轨公交车组一般由3-7节车厢组成，具体可根据线路的运力情况而定。本实施例如图I所示，所述车组是由三节车厢构成。每节车厢I之间由车厢铰接式连结装置2连接，每节车厢的下方设有一套与轨道匹配的、小轮径S型辐板轻型车轮及其转向架3，车厢的下方还设有车载电源无线供电动力驱动系统的储能装置4。车厢两侧的下方设置有可伸缩受电臂5。整个车组由同一或独立控制的电动力驱动系统驱动。当一个动力转向架出现问题时，可由另一动力转向架将车组拉至车辆维修中心进行维修。如图2所示，所述的车载电源无线供电动力驱动系统4，包括所设的车载超级电容储能装置41,或车载高能蓄电池组42，或车载超级电容与高能蓄电池组复合装置43。图中，车载超级电容储能装置设有A、B两套，两套装置之间设有A切换器44。车载超级电容储能装置与车载高能蓄电池组设有B切换器45。上述各储能装置均可通过切换器与可伸缩受电臂5连接。本电力驱动系统所设的各种供电装置，均可单独给车组牵引交流电动机及整车供电；可通过切换器相互切换工作，保障供电。如图3所示，所述的矮断面薄型底架11为层状结构，自上而下由塑胶板81、地板82、隔热垫83、波纹板84贴合构成；且底架下设有纵横交错的承载钢构85。该矮断面薄型底架保证车厢内的地板面距轨面高度范围在350mnT780mm之间。如图4所示，所述的中低高度底架的轻量化车厢I主要由底架11、侧墙12、车顶13、车门14、车窗15组成；车内设施，如座椅、立柱、拉手等图中未予表示。另车厢下的中部设有小轮径及其转向架3。该车厢采用矮断面为薄型底架的中高度、中低高度、低高度的地板面，不仅整体轻量化，而且乘客上下一步到位。另外还取消了现有城市轻轨车辆或现代超级有轨电车车顶上的传统“大辫子”。如图5所示，所述的小轮径及其转向架3，主要由小轮径S型辐板轻型车轮31、及与之匹配的转向架32和连接两者的减震簧33组成。该S型辐板轻型车轮运行时，具有一定的弹性，可以很好的减轻轮轨噪音，起到降低噪声的作用，并且车轮的弹性变形增加了轮轨的蠕滑区域，增强了车轮与轨道之间的黏着力，提高了车辆的制动性能，有利于车辆的安全运行。另，转向架上安装有磁轨制动装置34。可提高车辆对紧急状态的反应速度，第一时间完成刹车。本发明运行时，电动力驱动系统所设的各种车载供电装置，均可单独地给车组牵弓I交流电动机及整车供电(而其中车载超级电容储能装置更具有充放电速度快、循环充电 寿命长的优越性)。当车辆停靠站台，在乘客上下的间隙，车辆的受电臂可自动伸出与站台的充电装置相接，完成充电。由于本发明的轻量化整体承载车厢、中到低高度的地板面和小轮径车轮及其转向架、多功能复合制动系统、车组电牵引与运行安全控制系统等设施，使该新能源电动有轨公交车组与轨道匹配，运行平稳、快速而安全、无污染排放，使其真正成为新能源有轨公交运营系统重要的组成要素，支撑ERT公交模式全面有效实施，达到发明目的。
权利要求1.新能源电动有轨公交车组，设置有电动力驱动系统，与轨道匹配的车轮及转向架、制动系统、车组电牵引与运行安全控制系统、整体承载车厢、车厢铰接式连结装置、车内乘运设施及乘客信息系统，其特征在于所述的电动力驱动系统，为车载电源无线供电动力驱动系统，该系统设有车载超级电容储能装置，或设有车载高能蓄电池组，或设有车载超级电容与高能蓄电池组复合储能装置，各储能装置之间设有切换器；所述车载电源无线供电动力驱动系统设有受电臂；所述的整体承载车厢，为轻量化整体承载车厢，该车厢设有矮断面薄型底架，底架的地板面距轨道的高度或为中高度、或为中低高度、或为低高度；所述与轨道匹配的车轮及转向架，其车轮为小轮径S型辐板轻型车轮，转向架为与之匹配的小轮径转向架。
2.根据权利要求I所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述的制动系统，为多功能复合制动系统，设有制动能量自动回收功能的再生电制动装置及空气制动装置、磁轨制动装置，其中，空气制动装置和再生电制动装置之间设有自动转换阀。
3.根据权利要求I所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述的车组电牵引 与运行安全控制系统，设有同一或独立控制转向架电动牵引、制动和运行功能的安全控制系统。
4.根据权利要求I所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述公交车组，每组由3— 7节车厢构成，且由可独立控制的同一电牵引系统的电动力驱动。
5.根据权利要求I所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述车载电源无线供电动力驱动系统的车载超级电容储能装置设有两套或多套，每套装置各设有控制开关，两套或多套装置之间设有切换器。
6.根据权利要求I所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述车载电源无线供电动力驱动系统连接有可伸缩受电臂，该受电臂设置于车辆两侧距地面200mm 450mm处；车辆停靠站台在同样高度处的基础内设有可与之连接的充电装置。
7.根据权利要求I所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述轻量化整体承载车厢的矮断面薄型底架为层状结构，自上而下由塑胶板、地板、隔热垫、波纹板组成；地板面距轨面高度范围为780mm至350mm之间。
8.根据权利要求I所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述小轮径S型辐板轻型车轮滚动圆直径为600mm 700mm。
9.根据权利要求I或3所述的新能源电动有轨公交车组，其特征在于所述车组电牵引与运行安全控制系统的同一或独立控制的转向架，是采用变流器和变频器、及控制单元作牵引和控制。
专利摘要本实用新型为新能源电动有轨公交车组。该车组的电动力驱动系统主要为车载超级电容储能装置，系统设有受电臂；车组的车厢为轻量化整体承载车厢，矮断面薄型底架的地板面距轨道的高度在780mm至350mm之间；车厢下设有小轮径S型辐板轻型车轮及转向架。本车组具有运载量大，运行快捷、高效、准时、舒适和无污染排放等优点，可与地铁、轻轨和现代超级有轨电车相媲美，制造成本约为地铁车辆的1/3、轻轨车辆和现代超级有轨电车的1/2。本实用新型是新能源有轨公交运营系统(ERT)的重要组成部分，有效支撑新能源有轨公交运营系统全面实施，使系统处于最佳运行状态。
文档编号B61C3/02GK202624222SQ20122029400
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者唐金成 申请人:江苏中辆科技有限公司