[发明专利]用于沿轨道运行的移动装置的非接触供电系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电系统，特别涉及用于沿轨道运行的移动装置的非接触供电系统。

本发明还涉及一种用于沿轨道运行的移动装置的非接触供电方法。

背景技术

地铁、轻轨列车和磁悬浮列车等都属于沿着轨道移动的运输装置，生产线上的载物小车也属于沿专用生产线移动来传输货物的装置。这些装置运行时都需要供电，传统的供电方式有两种：“拖辫子”或者铺设受流轨。所谓“拖辫子”是指采用软电缆将供电线延长到需要的最远距离。然而在使用这种方法供电时，线损严重，可靠性差。铺设受流轨是指沿着装置的移动线路铺设专用的供电轨道，该供电轨道与固定在移动装置上的受流滑块接触，通过该受流滑块将电能传输给移动装置，这是目前应用最普遍的受流方式。

图1为传统的受流轨供电系统的示意图。传统的受流轨供电系统10通过地面设备将地面的交流电1通过整流器2整流滤波，将其转化为直流电；然后将该直流电直接连通到设置在移动装置的轨道两侧的两根受流轨3上（一根接直流电的正端，另一根接直流电的负端）；同时在移动装置5上安装受流器4，通过受流器4与受流轨3的接触，将受流轨3上的直流电传输到移动装置5（即负载）上。

这种接触式的供电方法主要存在以下几点不足：

首先，为了确保受流器和受流轨之间的严格接触，在系统运行的过程中，需要有较大的外力使得受流器紧压受流轨，这样会增加两者之间的摩擦，限制了移动装置的加速，因此不利于移动装置速度的提高。

同时，由于受流器和受流轨的长期摩擦，受流器和受流轨均要经受磨损，摩擦的作用甚至可能损坏移动装置，严重时会使得整个运输系统无法正常运行。在这种情况下，需要停运进行设备的检修和维护，造成高昂的代价。

另外，整个系统的供电模式比较死板，不利于灵活操控和节省电能。

为了解决现有技术中的接触式供电方法产生的上述问题，需要研究一种更先进的非接触供电系统以及方法，本发明正是立足于此。

发明内容

为了解决传统的用于沿轨道运行的移动装置的供电系统和方法导致的部件磨损严重、加速受限、维护和检修工作量庞大等缺陷，本发明提出了一种新型的用于沿轨道运行的移动装置的非接触供电系统及方法。

根据本发明的一方面，提出了一种用于沿轨道运行的移动装置的非接触供电系统，包括：将外部输入的交流电转换为直流电的第一整流器；将第一整流器输出的直流电转换为交流电的逆变器；变压器，其包括分离的初级铁芯和次级铁芯，初级铁芯上缠绕有初级线圈，次级铁芯上缠绕有次级线圈；与移动装置相连接的第二整流器。其中该逆变器输出的交流电输入初级线圈，次级线圈中所感应的交流电通过第二整流器转变为直流电，之后提供给移动装置。

在一个实施例中，初级线圈固定在移动装置的供电轨上，次级线圈固定在移动装置上。

在一个实施例中，初级线圈包括彼此分开地布置在供电轨上的若干初级线圈部分，各初级线圈部分的长度大于移动装置的长度。

在一个实施例中，逆变器仅和初级线圈中的与移动装置所处的区域相对应的初级线圈部分以及相邻的两个初级线圈部分相连。

在一个实施例中，第一整流器输出的交流电的频率高于外部输入的交流电的频率。

在一个实施例中，逆变器输出的交流电的波形包括矩形波或正弦波。

在一个实施例中，变压器的初级铁芯或次级铁芯的形状包括U型铁芯或E型铁芯。

本发明的另一方面，提出了一种使用根据本发明的系统来为沿轨道运行的移动装置供电的方法。

本发明通过设计具有互相分离的两部分的变压器，并将变压器的两部分分别安装在供电轨和移动装置上，弥补了现有技术中供电轨和受流体接触摩擦的缺陷，因而有利于延长移动装置的使用寿命并提升其加速上限。

另外，本发明采用将初级线圈分成若干个初级线圈部分的方式来布置供电导轨上的初级线圈，从而分段激磁，这有利于高效、节能、灵活地利用电能，为整个系统的操作带来极大便利，同时在某个初级线圈部分遇到故障时不会影响整个系统，增强了系统的抗故障能力。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为传统的受流轨供电系统的示意图；

图2为根据本发明的非接触供电系统的示意图；

图3为一个实施例中的根据本发明的非接触供电系统的第一整流器的示意图；

图4a为一个实施例中的根据本发明的非接触供电系统的逆变器的示意图；