本發(fā)明涉及機械技術，尤其涉及一種軌道車輛。

背景技術：

隨著城市化進程的加快，軌道交通面臨越來越大的壓力，軌道車輛輕量化成為軌道交通發(fā)展的必然趨勢。

目前，軌道車輛的牽引驅動裝置包括牽引電機、齒輪箱和安裝在牽引電機和齒輪箱之間的聯(lián)軸節(jié)；其中，牽引電機通過連接件固定在轉向架的構架上，齒輪箱箱體通過吊桿固定在構架上，聯(lián)軸節(jié)的一端與牽引電機的電機軸固定，另一端與齒輪箱的輸入軸連接。該牽引驅動裝置的驅動方式為：牽引電機驅動齒輪轉動，進而由齒輪帶動輪對轉動的模式。這樣的驅動裝置及驅動方式使車體的結構復雜、車體的重量較重，進而使軌道車輛的載客能力較低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種軌道車輛，以實現(xiàn)軌道車輛的輕量化，提高軌道車輛的載客能力。

本發(fā)明提供的軌道車輛，包括：牽引逆變器和輪轂電機，所述牽引逆變器的輸入端與供電電源連接，所述牽引逆變器的輸出端與所述輪轂電機連接，所述輪轂電機的定子套設在所述軌道車輛的車軸上，所述輪轂電機的轉子固定在所述軌道車輛的車輪上；

所述牽引逆變器，用于將所述供電電源輸出的電流逆變?yōu)轵寗与娏?，并將所述驅動電流輸出給所述輪轂電機；

所述輪轂電機，用于根據(jù)所述驅動電流驅動所述軌道車輛運行。

本實施例提供的軌道車輛，通過設置牽引逆變器和輪轂電機，且所述牽引逆變器的輸入端與供電電源連接，所述牽引逆變器的輸出端與所述輪轂電機連接，所述輪轂電機的定子套設在所述軌道車輛的車軸上，所述輪轂電機的轉子固定在所述軌道車輛的車輪上，所述牽引逆變器，用于將所述供電電源輸出的電流逆變?yōu)轵寗与娏?，并將所述驅動電流輸出給所述輪轂電機，所述輪轂電機，用于根據(jù)所述驅動電流驅動所述軌道車輛運行。這樣，采用輪轂電機來代替原有的牽引驅動裝置，可減少軌道車輛的結構組成，實現(xiàn)軌道車輛的輕量化，提高軌道車輛的載客能力。

進一步地，所述供電電源為車站內(nèi)的充電樁，所述軌道車輛還包括：超級電容，所述超級電容與所述牽引逆變器的輸入端連接，且所述超級電容在所述軌道車輛進站時與所述充電樁連接；

所述超級電容，用于在所述軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時，通過所述牽引逆變器向所述輪轂電機供電，并在所述軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，將所述輪轂電機反饋的電能存儲下來；

所述充電樁，用于在與所述超級電容連接時給所述超級電容充電。

本實施例提供的軌道車輛，通過將供電電源設置為車站內(nèi)的充電樁，并在軌道車輛上設置超級電容，且所述超級電容與所述牽引逆變器的輸入端連接，所述超級電容在所述軌道車輛進站時與所述充電樁連接，所述超級電容，用于在所述軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時，通過所述牽引逆變器向所述輪轂電機供電，并在所述軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，將所述輪轂電機反饋的電能存儲下來，所述充電樁，用于在與所述超級電容連接時給所述超級電容充電。這樣，通過設置超級電容，并通過超級電容給軌道車輛供電，不僅能夠避免在軌道車輛的運行線路上設置架空網(wǎng)或第三軌，節(jié)約資源，還能夠在軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，將輪轂電機反饋的能量用于為超級電容充電，最大限度地實現(xiàn)能量的再利用，實現(xiàn)能源節(jié)約化。

進一步地，所述超級電容設置在所述軌道車輛的車廂頂部或車廂底部。

進一步地，所述軌道車輛還包括升壓電路，所述升壓電路設置在所述超級電容與所述牽引逆變器之間。

本實施例提供的軌道車輛，通過在超級電容與牽引逆變器之間設置升壓電路，這樣，通過升壓電路，可將超級電容輸出的電流的電壓值升高，以滿足驅動的要求。

進一步地，所述供電電源為架空接觸網(wǎng)受電弓。

進一步地，所述牽引逆變器包括整流電路和逆變電路；

所述整流電路，用于將所述架空接觸網(wǎng)受電弓輸出的交流電轉變?yōu)橹绷麟?，并將所述直流電?jīng)過濾波處理后輸出給所述逆變電路；

所述逆變電路，用于將所述直流電逆變?yōu)轵寗与娏?，并將所述驅動電流輸出給所述輪轂電機。

進一步地，所述超級電容還與所述軌道車輛的輔助母線相連，所述超級電容，還用于給所述軌道車輛的輔助設備供電。

本實施例提供的軌道車輛，通過將超級電容與軌道車輛的輔助母線相連，這樣，還可以通過超級電容給軌道車輛的輔助設備供電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的軌道車輛的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的軌道車輛中輪轂電機與輪對配合的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二提供的軌道車輛的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例二提供的軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時能量流動的示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例二提供的軌道車輛工作在制動狀態(tài)時能量流動的示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例三提供的軌道車輛的結構示意圖。

附圖標記說明：

0：供電電源；

1：牽引逆變器；

11：牽引逆變器的輸入端；

12：牽引逆變器的輸出端；

2：輪轂電機；

21：輪轂電機的定子；

22：輪轂電機的轉子；

3：車軸：

4：車輪；

5：超級電容；

6：充電樁；

7：升壓電路。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供一種軌道車輛，以實現(xiàn)軌道車輛的輕量化，提高軌道車輛的載客能力。此外，本發(fā)明提供的軌道車輛，可應用于城市交通領域。

下面以具體的實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。下面這幾個實施例可以相互結合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例不再贅述。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的軌道車輛的結構示意圖；圖2為本發(fā)明提供的軌道車輛中輪轂電機與輪對配合的結構示意圖。請同時參照圖1和圖2，本實施例提供的軌道車輛，包括：牽引逆變器1和輪轂電機2，牽引逆變器1的輸入端11與供電電源0連接，牽引逆變器1的輸出端12與輪轂電機2連接，輪轂電機2的定子21套設在軌道車輛的車軸3上，輪轂電機2的轉子22固定在上述軌道車輛的車輪4上；

牽引逆變器1，用于將供電電源0輸出的電流逆變?yōu)轵寗与娏?，并將上述驅動電流輸出給輪轂電機2；

輪轂電機2，用于根據(jù)上述驅動電流驅動上述軌道車輛運行。

具體地，牽引逆變器1的輸出端12與輪轂電機2的電流輸入端連接，這樣，通過牽引逆變器1給輪轂電機2的定子21提供交變電流。

請參照圖2，輪轂電機2為無軸輪轂電機，該輪轂電機2包括定子21和轉子22，且轉子22圍設在定子21外側，具體地，輪轂電機2的具體結構及工作原理可以參見現(xiàn)有技術中的描述，此處不再贅述。

請繼續(xù)參照圖2，輪轂電機2的定子21可通過套設在車軸3上的軸承固定在車軸3上，輪轂電機2的轉子22可通過焊接的方式固定在車輪4上。當給輪轂電機2的定子21通上三相交流電時，輪轂電機2的轉子22在三相交流電的作用下轉動，由于輪轂電機2的轉子22與軌道車輛的車輪4連接在一起，這樣，軌道車輛的車輪4將在輪轂電機2的轉子22的帶動作用下轉動，進而帶動整個輪對轉動。需要說明的是，本實施例中，輪轂電機2可以安裝在車輪4的內(nèi)側。

本實施例提供的軌道車輛，采用輪轂電機來代替原有的驅動裝置，可避免采用聯(lián)軸節(jié)、齒輪箱等結構，這樣，可減少軌道車輛的結構組成，降低軌道車輛的重量，實現(xiàn)軌道車輛的輕量化，進而提高軌道車輛的載客能力。

本實施例提供的軌道車輛，通過設置牽引逆變器和輪轂電機，上述牽引逆變器的輸入端與供電電源連接，上述牽引逆變器的輸出端與上述輪轂電機連接，上述輪轂電機的定子套設在上述軌道車輛的車軸上，上述輪轂電機的轉子固定在上述軌道車輛的車輪上，上述牽引逆變器，用于將上述供電電源輸出的電流逆變?yōu)轵寗与娏?，并將上述驅動電流輸出給上述輪轂電機，上述輪轂電機，用于根據(jù)上述驅動電流驅動所述軌道車輛運行。這樣，采用輪轂電機來代替原有的驅動裝置，可減少軌道車輛的結構組成，實現(xiàn)軌道車輛的輕量化，提高軌道車輛的載客能力。

進一步地，上述供電電源0為架空接觸網(wǎng)受電弓。

可選地，當供電電源0為架空接觸網(wǎng)受電弓時，牽引逆變器1包括整流電路和逆變電路，其中，整流電路，用于將上述架空接觸網(wǎng)受電弓輸出的交流電轉變?yōu)橹绷麟姡⑸鲜鲋绷麟娊?jīng)過濾波處理后輸出給上述逆變電路；

上述逆變電路，用于將上述直流電逆變?yōu)轵寗与娏鳎⑸鲜鲵寗与娏鬏敵鼋o上述輪轂電機2。

需要說明的是，整流電路和逆變電路的具體電路結構可以根據(jù)實際需要設定，且整流電路和逆變電路的具體電路結構可以參見現(xiàn)有技術中的描述，此處不在贅述。

圖3為本發(fā)明實施例二提供的軌道車輛的結構示意圖。在上述實施例的基礎上，當供電電源為車站的充電樁時，本實施例提供的軌道車輛還包括：超級電容5，超級電容5與牽引逆變器1的輸入端11連接，且超級電容5在軌道車輛進站時與充電樁6連接；

超級電容5，用于在上述軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時，通過牽引逆變器1向輪轂電機2供電，并在上述軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，將輪轂電機2反饋的電能存儲下來；

充電樁6，用于在與超級電容5連接時給超級電容5充電。

具體地，充電樁6為設置在車站內(nèi)部的供電設備，其能夠在軌道車輛進站的時候，給軌道車輛上的超級電容6供電，以在軌道車輛出站后，通過超級電容6的放電作用給輪轂電機2供電。

具體地，超級電容5包括多個超級電容，且上述多個超級電容可以并聯(lián)或串聯(lián)。此外，超級電容5可以設置在軌道車輛的車廂的頂部或車輛底部。

此外，本實施例中，牽引逆變器1包括逆變電路，上述逆變電路用于將超級電容5輸出的電流逆變?yōu)轵寗与娏?，并將上述驅動電流輸出給輪轂電機2。

圖4為本發(fā)明實施例二提供的軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時能量流動的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例二提供的軌道車輛工作在制動狀態(tài)時能量流動的示意圖。請結合圖3至圖5，下面簡單介紹一下超級電容給輪轂電機的供電過程及供電原理。具體地，請參照圖4，當軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時，此時，超級電容5工作在放電狀態(tài)，超級電容5通過牽引逆變器1給輪轂電機2供電，以使輪轂電機2工作在電動機狀態(tài)，進而使輪轂電機2帶動輪對轉動，實現(xiàn)軌道車輛的牽引，這時，能量由超級電容5流動到輪轂電機2；進一步地，當軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，此時，輪轂電機2工作在發(fā)電機狀態(tài)，輪轂電機2向超級電容5反饋電能，超級電容5工作在充電狀態(tài)，這時，能量由輪轂電機2流動到超級電容5。

本實施例提供的軌道車輛，通過將供電電源設置為車站內(nèi)的充電樁，并設置超級電容，這樣，當軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時，可通過超級電容的放電作用給輪轂電機供電，而當軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，超級電容又能夠將輪轂電機反饋的能量全部存儲下來，這樣，不僅可以避免在軌道車輛的運行線路上設置架空網(wǎng)或第三軌，還能夠實現(xiàn)能量的再利用，實現(xiàn)能源節(jié)約。

本實施例提供的軌道車輛，通過將供電電源設置為車站內(nèi)的充電樁，并在軌道車輛上設置超級電容，上述超級電容與上述牽引逆變器的輸入端連接，且上述超級電容在上述軌道車輛進站時與上述充電樁連接，上述超級電容，用于在上述軌道車輛工作在牽引狀態(tài)時，通過上述牽引逆變器向上述輪轂電機供電，并在上述軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，將上述輪轂電機反饋的電能存儲下來，上述充電樁，用于在與上述超級電容連接時給上述超級電容充電。這樣，通過超級電容給軌道車輛供電，不僅能夠避免在軌道車輛的運行線路上設置架空網(wǎng)或第三軌，節(jié)約資源，還能夠在軌道車輛工作在制動狀態(tài)時，將輪轂電機反饋的能量用于為超級電容充電，最大限度實現(xiàn)能量的再利用，實現(xiàn)能源節(jié)約化。

圖6為本發(fā)明實施例三提供的軌道車輛的示意圖，在上述實施例的基礎上，本實施例提供的軌道車輛，還包括升壓電路7，升壓電路7設置在超級電容5和牽引逆變器1之間。

具體地，升壓電路7的具體電路結構可以根據(jù)實際需要設定，且升壓電路的具體結構可以參見現(xiàn)有技術中的描述，此處不再贅述。

本實施例中，通過設置升壓電路，可是超級電容輸出的電流的電壓值升高，使超級電容輸出的電流滿足實際應用的需要。

進一步地，超級電容5還與上述軌道車輛的輔助母線相連，超級電容5，還用于給上述軌道車輛的輔助設備供電。

本實施例提供的軌道車輛，通過將超級電容與軌道車輛的輔助母線相連，這樣，還可以通過超級電容給軌道車輛的輔助設備供電。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。