高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及无线覆盖的信号补强装置，特别是涉及高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源。一种高铁公网无线覆的信号补强装置的自供电源，包括壳体、电路，其要点在于，它的电路由电磁能感应模块、电控模块构成，电磁能感应模块及电控模块之间电连接。本实用新型利用电磁能感应装置从高铁电气化接触网特有的丰富的空间电磁场中收集电磁能，为信号补强装置提供自供能，解决了传统供电技术中需要提供专用电源线及配电设备成本高、体积大、施工及维护困难的弊端；本自供能系统的取能方法简单、操作便捷、成本低，实用性强，易于实现。
【专利说明】高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线覆盖的信号补强装置，特别是涉及高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源。
【背景技术】
[0002]目前，高铁沿线搭建的公网移动通信无线信号覆盖工程的建设技术方案一般为:隧道内采用射频拉远单元加泄漏电缆进行覆盖，隧道外延伸覆盖采用射频拉远单元与天线或漏缆末端引接天线的组合方式进行覆盖，在隧道口采用定向天线将隧道内信号延伸覆盖到隧道外，保证与室外基站有足够重叠覆盖距离，满足平滑切换的要求；隧道内无线覆盖主设备设计原则一般为移动GSM、电信CDMA2000、联通GSM及WCDMA的设备间隔均为I公里；公网移动设备的用电原则上由铁路已设计的杆架式变电台及箱式变供电。由于高铁沿线搭建的公网无线覆盖工程建设的特点是基站(直放)站点多、线路长、供电接入方式复杂，而无论哪种无线信号提供方式都离不开电源。从高铁的电网上接电存在供电接入方式复杂、所需缆线长、配电设备多、建设费用大、改造及安装维护困难等不利因素。基于高铁运行及周围的特定环境，可供利用开发的潜在能源形式有:震动能、太阳能、风能、电磁能等。动车高速通过时产生的震动能、风能，由于时间太短，收集到的能量少，输出功率小而难于实用化；基于光伏效应的太阳能自供能，在高铁外的公众移动通信部分直放站点应用，但在高铁沿线由于受太阳能板面积、天气、环境及行车安全等因素影响，其实用性差。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种基于高铁空间电磁能环境下的隧道口百米区段内的高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源。
[0004]本实用新型所采用的技术方案为一种高铁公网无线覆的信号补强装置的自供电源，包括壳体、电路，其要点在于，它的电路由电磁能感应模块、电控模块构成，电磁能感应模块及电控模块之间电连接。
[0005]由于高铁电气化接触网的工作电压为27.5KV，牵引电流高达1200 A，而普速铁路的平均牵引电流只有200A,所以在闻铁周围存在着丰富的空间电磁能。本实用新型利用闻铁沿线特殊的空间电磁环境，通过电磁感应模块收集高铁空间电磁场能，并将其转换为电能，存储在储能装置中，为弱覆盖的补强装置提供全天候的电能。
[0006]所述的电磁能感应模块由固定框架、上下两片平行电容板、绝缘电介质层及固定于绝缘电介质层内侧的电磁感应线圈组成，平行电容板固定于固定框架表面，所述的电磁感应线圈为沿上下平行电容板框架四周缠绕的漆包线线圈，平行电容板及电磁感应线圈上分别有接线柱与电控模块连接。
[0007]平行电容板用于收集高铁隧道内空间电场能；电磁感应线圈用于收集高铁隧道内空间磁场能。
[0008]平行电容板为折叠式平行板电容。平行电容板对空间电场能的收集与其表面积成正比，风琴式的折叠平行板电容在相同的投影面积下具有较大的表面积。
[0009]折叠式平行板电容相邻两折边的夹角为30-180度。
[0010]所述的电磁感应线圈为单根漆包线缠绕而成。以保证所产生的电流方向一致。
[0011]所述的电控模块分别由整流电路、升压电路、储能电路、稳压电路及定时电路组成。
[0012]电磁感应模块中的平行板电容和磁感应线圈分别与整流电路连接,整流电路、升压电路、储能装置、定时电路及稳压电路依次相互连接，并集成在电控模块内。
[0013]整流电路由四个二极管组成的桥式整流电路；升压电路由单片集成器件及偏置电路组成，可调节输出电压；储能电路由超级电容、蓄电池组成。
[0014]交变电流通过桥式整流为直流并储存于超级电容；经过升压后对蓄电池进行不间断的浮充，通过收集丰富的空间电磁能进行自供电。
[0015]本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是:利用电磁能感应装置从高铁电气化接触网特有的丰富的空间电磁场中收集电磁能，为信号补强装置提供自供能，解决了传统供电技术中需要提供专用电源线及配电设备成本高、体积大、施工及维护困难的弊端；本自供能系统的取能方法简单、操作便捷、成本低，实用性强，易于实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的原理框图
[0017]图2为电磁能感应模块结构图
[0018]图3为电磁能感应模块正视图
[0019]其中:11平行电容板12电磁感应线圈13接线柱14绝缘电介质层15固定框架2整流电路3升压电路4储能电路5定时电路6稳压电路。
【具体实施方式】
[0020]如图1-3所示，一种高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，包括壳体、电路，它的电路由电磁能感应模块、电控模块构成，电磁能感应模块及电控模块之间电连接。电磁能感应模块由固定框架15、上下两片平行电容板11、绝缘电介质层14及固定于绝缘电介质层14内侧的电磁感应线圈12组成,平行电容板11固定于固定框架15表面,将平行电容板11制成如风琴般折叠的平行板电容，折叠式平行板电容相邻两折边的夹角为30-180度，有利于增加电容板的表面积。电磁感应线圈12为沿上下平行电容板11框架四周缠绕的漆包线线圈，电磁感应线圈12由单根漆包线缠绕而成。电容板11及电磁感应线圈12上分别有接线柱13与电控模块连接。电控模块分别由整流电路2、升压电路3、储能电路4、稳压电路6及定时电路5组成。整流电路2由四个二极管组成的桥式整流电路；升压电路由单片集成器件及偏置电路组成，可调节输出电压；储能电路由超级电容、蓄电池组成。
[0021]本实用新型的工作原理为空间电场的电荷通过平行电容板11进行收集发电，空间磁场的变化由电磁感应线圈12进行收集发电，通过整流、升压、储能、依设定的时间定时输出稳压电源。由于高铁公网无线覆盖的特定服务对象为乘客，在没有动车通过时就没有高铁乘客通信的需求，因此，可通过可编程定时器对自供电源的开与关进行控制，在动车运行时段开启自供电源，在动车停运时段关闭自供电源，从而达到节约电能的目的。[0022]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的实质范围内所做出的改进、替换和润饰，也应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，包括壳体、电路，其特征在于:它的电路由电磁能感应模块、电控模块构成，电磁能感应模块及电控模块之间电连接。
2.根据权利要求1所述的高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，其特征在于:所述的电磁能感应模块由固定框架(15)、上下两片平行电容板(11)、绝缘电介质层(14 )及固定于绝缘电介质层(14 )内侧的电磁感应线圈(12 )组成，平行电容板(11)固定于固定框架(15)表面，所述的电磁感应线圈(12)为沿上下平行电容板(11)框架四周缠绕的漆包线线圈，电容板(11)上、电磁感应线圈(12)分别有接线柱(13)与电控模块连接。
3.根据权利要求2所述的高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，其特征在于:所述的平行电容板(11)为风琴式的折叠式平行板电容。
4.根据权利要求3所述的高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，其特征在于:折叠式平行板电容相邻两折边的夹角为30-180度。
5.根据权利要求2所述的高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，其特征在于:所述的电磁感应线圈(12)为单根漆包线缠绕而成。
6.根据权利要求1所述的高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，其特征在于:所述的电控模块分别由整流电路(2)、升压电路(3)、储能电路(4)、稳压电路(6)及定时电路(5)组成。
7.根据权利要求4所述的高铁公网无线覆盖的信号补强装置的自供电源，其特征在于:整流电路由四个二极管组成的桥式整流电路；升压电路由单片集成器件及偏置电路组成，可调节输出电压；储能电路由超级电容、蓄电池组成。
【文档编号】H02J17/00GK203416054SQ201320512736
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】蔡加成 申请人:中铁二十四局集团上海电务电化有限公司福州分公司