專利名稱：太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道交通系統(tǒng)，具體說是涉及由太陽能電池板直接供電的軌道交
通系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的太陽能板主要采取直接安裝在交通車輛上，驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)，由于目前太陽 能板(電池)的轉(zhuǎn)化效率還較低，單位面積產(chǎn)生的電量較小，加之車輛上可供安裝太陽能板 的面積有限，所以只能滿足輕型車輛試驗(yàn)性的運(yùn)行，無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的載人載物運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通過安裝架在軌道系統(tǒng)沿線的上方或兩側(cè)的空間，大規(guī)模安裝太
陽能板，并分段將太陽能板產(chǎn)生的電力直接輸送到區(qū)間內(nèi)線路的供電軌上，運(yùn)行在區(qū)間內(nèi)
軌道上的車輛，通過集電器由供電軌上獲取電力，由車載電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行。 太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)由太陽能板、安裝架、供電軌、和供車輛運(yùn)行的軌道及
安裝有集電器可以由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軌道車輛或公路車輛組成，其特征在于所述的太陽能板
通過安裝架安裝在軌道的上方或側(cè)面，供電軌安裝在安裝架的一側(cè)或上方，或鋪設(shè)在路基
或路面上；線路上運(yùn)行的車輛由集電器與供電軌接觸，為車載電機(jī)提供電力； 所述的軌道線路供電系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)連續(xù)，但互不相連的獨(dú)立供電區(qū)間組成； 所述的獨(dú)立供電區(qū)間由太陽能板和供電軌組成，或由太陽能板和供電軌及路面軌
道組成；所述的獨(dú)立供電區(qū)間內(nèi)的太陽能電池的正負(fù)兩極分別與位于安裝架上的兩條供電
軌相連，或正極或負(fù)極分別與供電軌和路面軌道相連。 所述的公路車輛中心線上安裝有至少一個(gè)兩側(cè)都帶有導(dǎo)向輪緣的鋼輪，鋼輪運(yùn)行 在鋪設(shè)在路面的單軌上，車輛由運(yùn)行在單軌上的鋼輪導(dǎo)向，由運(yùn)行在路面上橡膠驅(qū)動(dòng)輪驅(qū) 動(dòng)。 所述的只安裝一個(gè)鋼輪的公路車輛，鋼輪安裝在車輛下方前端的中心線上，鋼輪 運(yùn)行在鋪設(shè)在路面的單軌上，車輛由運(yùn)行單軌上的前鋼輪導(dǎo)向，由運(yùn)行在路面上的橡膠驅(qū) 動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。 所述的公路車輛上同時(shí)裝有橡膠輪和至少一對(duì)帶有導(dǎo)向輪緣的鋼輪；所述的只安
裝一對(duì)鋼輪的車輛，鋼輪安裝在車輛下方的前端，或安裝在橡膠輪前輪的一側(cè)，車輛由運(yùn)行
在鋪設(shè)于路面上的軌道上的前鋼輪導(dǎo)向，由運(yùn)行在路面上橡膠驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。 所述的供公路車輛運(yùn)行的單軌鋼軌軌面中線上設(shè)有導(dǎo)向槽，同時(shí)公路車輛上安裝
的鋼輪踏面中間設(shè)導(dǎo)向輪緣，導(dǎo)向輪緣插入運(yùn)行在鋼軌導(dǎo)向槽中為車輛導(dǎo)向，導(dǎo)向輪緣兩
側(cè)的鋼輪踏面運(yùn)行在軌槽兩側(cè)的鋼軌軌面上；所述的軌道線路的進(jìn)入端，鋼軌導(dǎo)向槽的前
端開口呈喇叭狀，向兩側(cè)擴(kuò)展。 所述公路車輛上的集電器通過伸縮裝置或收折裝置安裝在汽車一側(cè)或上方或下 方或前端或后端的集電器倉內(nèi)，集電器倉倉口上設(shè)可開閉的密封倉蓋；車輛通過集電器獲取供電軌上的電力為車輛供電。 所述的軌道為單軌的線路前端設(shè)小段進(jìn)路軌，進(jìn)路軌后端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在單軌前
端或前端路面上；進(jìn)路軌通過前方或兩側(cè)設(shè)置的位置傳感器，探測汽車鋼輪的橫向位置，由
伺服裝置帶動(dòng)控制進(jìn)路軌前端橫移對(duì)正鋼輪，使鋼輪順利進(jìn)入鋼軌；所述的小段進(jìn)路軌的
前端呈尖角狀，或設(shè)有導(dǎo)向槽的小段進(jìn)路軌的前端開口呈喇叭狀，向兩側(cè)擴(kuò)展。 由于通過鋼輪和軌道運(yùn)行的車輛，其單位能耗和驅(qū)動(dòng)功率不到公路車輛的十分之
一，由軌道系統(tǒng)上方或兩側(cè)大規(guī)模安裝的太陽能板，分段對(duì)區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的軌道車輛進(jìn)行集
中直接供電，完全可以滿足軌道車輛的電力需求，克服了目前太陽能板(電池)的轉(zhuǎn)化效率
較低，單位面積產(chǎn)生的電量較小，運(yùn)行中的車輛上可供安裝太陽能板的面積有限等缺點(diǎn)，使
太陽能發(fā)電技術(shù)可以迅速在軌道交通領(lǐng)域得到廣泛大規(guī)模的普及應(yīng)用。特別是安裝在軌道
線路上的太陽能電池板不占用土地，節(jié)約資源，綠色環(huán)保。 同時(shí)，由太陽能板供電的軌道系統(tǒng)，不僅可以為軌道車輛提供電力，還可以為安裝 有集電器，可以由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車提供電力，解決了目前純電動(dòng)汽車，蓄電池安裝空間大， 自重增加多，續(xù)駛里程短的缺點(diǎn)，使純電動(dòng)汽車和雙模式車輛可以得到廣泛大規(guī)模的普及 應(yīng)用。 另外，汽車上的輕型鋼輪所需安裝位置空間小，重量輕，無需升降裝置或壓力裝 置，可以直接固定安裝在車輛下方；與傳統(tǒng)的升降鋼輪相比，安裝空間大幅降低，安裝費(fèi)用 大幅下降；并且鋼軌的鋪設(shè)對(duì)路面的要求低，簡單方便，鋪設(shè)成本可以下降百分之四十以 上。汽車在鋼軌線路上運(yùn)行時(shí)可節(jié)能百分之四十至百分之七十以上，特別是可以大大增加 由電池供電的環(huán)保汽車的續(xù)駛里程，節(jié)能環(huán)保。 由于采用了太陽能獨(dú)立區(qū)間直接供電，使軌道交通供電系統(tǒng)大大簡化，成本大幅 降低。


圖1為車輛在線路中的運(yùn)行示意圖。 圖l-l為圖l的側(cè)視圖。
圖2為太陽能電池板的立體安裝示意圖。 圖3為集電器倉設(shè)置在汽車(公路車輛) 一側(cè)的示意圖。 圖3-1為帶有集電器和鋼輪的公路車輛在由太陽能板供電的軌道線路中運(yùn)行的 示意圖。 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1 參見圖1，圖中所示，太陽能板1通過安裝架6安裝在軌道線路4上方，運(yùn)行在軌道 線路上的軌道車輛5由其上方的集電器2與安裝架上安裝的供電軌3接觸，為車輛供電。軌 道線路采用區(qū)域分段獨(dú)立供電，也就是在一定的長度區(qū)間范圍內(nèi)，太陽能電池通過供電軌 直接向車輛供電；按照目前一般的太陽能電池，每平方米面積可產(chǎn)生0. 2kw的功率計(jì)算，軌 道上方鋪設(shè)寬度為3m的太陽能板，每lkm線路區(qū)間上方的3000平方米面積的太陽能電池 板可產(chǎn)生600kw的電力，按照軌道車輛每小時(shí)120km速度，每lt重量需要3kw的驅(qū)動(dòng)功率 計(jì)算，在光照充足的條件下，每km供電區(qū)間產(chǎn)生的電力，理論上完全可以滿足重量為200t的軌道車輛以每小時(shí)120km的速度運(yùn)行。 按照高速列車每小時(shí)300km的速度，每It重量需要17 18kw的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算， 在光照充足的條件下，每km供電區(qū)間可以滿足重量為30t的軌道車輛以每小時(shí)300km以上 的速度運(yùn)行。如果將供電區(qū)間長度定為10km，則區(qū)間內(nèi)太陽能電池可產(chǎn)生6000kw的電力， 可以充分滿足時(shí)速300km重量為300t的高速軌道車輛運(yùn)行。 如果在軌道線路的一側(cè)同時(shí)設(shè)置太陽能電池板，還可以大幅增加獨(dú)立供電區(qū)間內(nèi) 的供電功率。 在光照充足太陽能電池產(chǎn)生的電量富裕的條件下，獨(dú)立供電區(qū)間產(chǎn)生的多余電力 可以儲(chǔ)存在與區(qū)間獨(dú)立供電系統(tǒng)相連的蓄電池中，或者為車載蓄電池充電。在光照不足太 陽能電池產(chǎn)生的電量較小的條件下，與區(qū)間獨(dú)立供電系統(tǒng)相連的蓄電池，可以將其儲(chǔ)存的 電力重新返回供電區(qū)間，由供電軌通過集電器提供給車輛，驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行。同時(shí)，車載蓄電 池也可以在區(qū)間供電不足的條件下，驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行。 應(yīng)用中，路面鋼軌可以作為供電系統(tǒng)的地線；或供電軌上同時(shí)設(shè)火線和地線即同 時(shí)設(shè)正負(fù)兩極，集電器上也同時(shí)設(shè)正負(fù)極兩個(gè)部分，與供電軌上的正負(fù)極同時(shí)接觸，形成回 路，為車輛供電。 應(yīng)用中，在光照條件較差的地區(qū)，也可以附設(shè)輔助供電線路，需要時(shí)由電網(wǎng)對(duì)線路
進(jìn)行供電。 實(shí)施例2 參見圖3，圖中所示，在純電動(dòng)車或雙模式汽車7的一側(cè)設(shè)集電器倉IO，集電器11 通過伸縮裝置或收折裝置安裝在集電器倉內(nèi)，當(dāng)車輛進(jìn)入軌道系統(tǒng)，鋼輪8在鋼軌4上運(yùn)行 時(shí)，由自動(dòng)控制裝置打開集電器倉的密封倉蓋，集電器通過伸縮裝置或收折裝置由集電器 倉中伸出，與安裝在安裝架一側(cè)的供電軌接觸，為車輛供電，驅(qū)動(dòng)車輛中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過 仍然與路面接觸的橡膠驅(qū)動(dòng)輪使車輛運(yùn)行。圖中所示，當(dāng)鋼輪進(jìn)入鋼軌運(yùn)行時(shí)，橡膠前輪9 脫離路面。 應(yīng)用中，鋼輪可以固定安裝在橡膠輪輪轂的一側(cè)，或安裝在車輛底盤上。車輛底盤 的前后兩端可以同時(shí)安裝鋼輪，或僅在底盤前端安裝鋼輪。車輛由鋼輪承擔(dān)大部分車輛重 量，通過仍然與鋼軌兩側(cè)路面接觸的橡膠驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)，車輛由鋼輪導(dǎo)向在軌道線路上運(yùn)行。
應(yīng)用中，可以在車輛縱向中軸線上安裝一個(gè)或多個(gè)鋼輪，鋼輪位于車輛中軸線的 前端或前后兩端。同時(shí)路面鋪設(shè)單軌線路，供鋼輪運(yùn)行。應(yīng)用中，位于中軸線上的鋼輪可以 是兩側(cè)都帶有導(dǎo)向輪緣的鋼輪，也可以是導(dǎo)向輪緣位于鋼輪踏面中間的鋼輪。兩側(cè)都帶有 導(dǎo)向輪緣的鋼輪，通過兩側(cè)的導(dǎo)向輪緣與鋼軌兩側(cè)的接觸，為車輛運(yùn)行導(dǎo)向。導(dǎo)向輪緣位于 鋼輪踏面中線上的鋼輪，通過導(dǎo)向輪緣插入鋼軌中間的軌槽中為車輛導(dǎo)向，同時(shí)導(dǎo)向輪緣 兩側(cè)的鋼輪踏面運(yùn)行在軌槽兩側(cè)的鋼軌軌面上。 應(yīng)用中，在軌道線路的進(jìn)入端，鋼軌前端導(dǎo)向槽的開口呈喇叭狀，向兩側(cè)擴(kuò)展，以 方便導(dǎo)向輪緣進(jìn)入軌槽運(yùn)行。 應(yīng)用中，軌道為單軌的線路前端可以設(shè)小段進(jìn)路軌，進(jìn)路軌的后端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝 在單軌前端或單軌前端路面上；進(jìn)路軌通過其前方或兩側(cè)設(shè)置的位置傳感器，主動(dòng)探測汽 車鋼輪的橫向位置，由伺服裝置(轉(zhuǎn)轍器)帶動(dòng)進(jìn)路軌前端橫移，使其對(duì)正鋼輪，從而使鋼 輪順利進(jìn)入鋼軌運(yùn)行。
5
和實(shí)施例1相同，應(yīng)用中，路面鋼軌可以作為供電系統(tǒng)的地線；或供電軌上同時(shí)設(shè) 火線和地線即同時(shí)設(shè)正負(fù)兩極，集電器上也同時(shí)設(shè)正負(fù)極兩個(gè)部分，與供電軌上的正負(fù)極 同時(shí)接觸，形成回路，為車輛供電。
權(quán)利要求
太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)，由太陽能板、安裝架、供電軌、和供車輛運(yùn)行的軌道及安裝有集電器可以由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軌道車輛或公路車輛組成，其特征在于所述的太陽能板通過安裝架安裝在軌道的上方或側(cè)面，供電軌安裝在安裝架的一側(cè)或上方，或鋪設(shè)在路基或路面上；線路上運(yùn)行的車輛由集電器與供電軌接觸，為車載電機(jī)提供電力；所述的軌道線路供電系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)連續(xù)，但互不相連的獨(dú)立供電區(qū)間組成；所述的獨(dú)立供電區(qū)間由太陽能板和供電軌組成，或由太陽能板和供電軌及路面軌道組成；所述的獨(dú)立供電區(qū)間內(nèi)的太陽能電池的正負(fù)兩極分別與位于安裝架上的兩條供電軌相連，或正極或負(fù)極分別與供電軌和路面軌道相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)，其特征在于所述的公路車 輛中心線上安裝有至少一個(gè)兩側(cè)都帶有導(dǎo)向輪緣的鋼輪，鋼輪運(yùn)行在鋪設(shè)在路面的單軌 上，車輛由運(yùn)行在單軌上的鋼輪導(dǎo)向，由運(yùn)行在路面上橡膠驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)，其特征在于所述的只安裝 一個(gè)鋼輪的公路車輛，鋼輪安裝在車輛下方前端的中心線上，鋼輪運(yùn)行在鋪設(shè)在路面的單 軌上，車輛由運(yùn)行單軌上的前鋼輪導(dǎo)向，由運(yùn)行在路面上的橡膠驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)，其特征在于所述的公路車 輛上同時(shí)裝有橡膠輪和至少一對(duì)帶有導(dǎo)向輪緣的鋼輪；所述的只安裝一對(duì)鋼輪的車輛，鋼 輪安裝在車輛下方的前端，或安裝在橡膠輪前輪的一側(cè)，車輛由運(yùn)行在鋪設(shè)于路面上的軌 道上的前鋼輪導(dǎo)向，由運(yùn)行在路面上橡膠驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的太陽能供的電軌道交通系統(tǒng)，其特征在于所述的供公路 車輛運(yùn)行的單軌鋼軌軌面中線上設(shè)有導(dǎo)向槽，同時(shí)公路車輛上安裝的鋼輪踏面中間設(shè)導(dǎo)向 輪緣，導(dǎo)向輪緣插入運(yùn)行在導(dǎo)向槽中為車輛導(dǎo)向；所述的鋼軌導(dǎo)向槽的前端開口呈喇叭狀， 向兩側(cè)擴(kuò)展。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)，其特征在于所述公路車輛 上的集電器通過伸縮裝置或收折裝置安裝在汽車一側(cè)或上方或下方或前端或后端的集電 器倉內(nèi)，集電器倉倉口上設(shè)可開閉的密封倉蓋；車輛通過集電器獲取供電軌上的電力，為車 輛供電。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的太陽能供電的軌道交通系統(tǒng)，其特征在于所述的軌道為 單軌的線路前端設(shè)小段進(jìn)路軌，進(jìn)路軌后端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在單軌前端或前端路面上；進(jìn)路 軌通過前方或兩側(cè)設(shè)置的位置傳感器，探測汽車鋼輪的橫向位置，由伺服裝置帶動(dòng)控制進(jìn) 路軌前端橫移對(duì)正鋼輪，使鋼輪順利進(jìn)入鋼軌；所述的小段進(jìn)路軌的前端呈尖角狀，或設(shè)有 導(dǎo)向槽的小段進(jìn)路軌的前端開口呈喇叭狀，向兩側(cè)擴(kuò)展。
全文摘要
太陽能供電軌道交通系統(tǒng)由太陽能板、安裝架、供電軌、和供車輛運(yùn)行的軌道及裝有集電器可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軌道車輛或公路車輛組成，其特征在于太陽能板和供電軌通過安裝架安裝在軌道上方或兩側(cè)；線路上運(yùn)行的車輛由集電器與供電軌接觸，為車載電機(jī)提供電力驅(qū)動(dòng)車輛；可滿足300km以上的高速軌道車輛運(yùn)行。太陽能區(qū)間供電系統(tǒng)由多個(gè)連續(xù)但互不相連的獨(dú)立供電區(qū)間組成，不僅可為軌道車輛提供電力，還可為裝有集電器可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車提供電力，解決了純電動(dòng)汽車蓄電池安裝空間大，自重增加多續(xù)駛里程短的缺點(diǎn)，使純電動(dòng)汽車和雙模式車輛可以得到廣泛大規(guī)模應(yīng)用，裝有輕型鋼輪的汽車在鋼軌線路上運(yùn)行可節(jié)能百分之四十至百分之七十以上節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)B60M1/30GK101774355SQ201010120139
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者李孝龍 申請(qǐng)人:合肥博普高新科技有限公司