[发明专利]线圈小车及用于轨道车辆的无线充电系统

说明书

本发明提出一种线圈小车及用于轨道车辆的无线充电系统，线圈小车包括：可移动装置，可沿设置在轨道车辆轨道梁的凹槽内的预定轨道进行前后移动，其中，可移动装置上设置有初级线圈；驱动装置，用于驱动可移动装置移动；定位控制装置，用于当轨道车辆进入充电区域时，对轨道车辆进行定位，以及根据对轨道车辆的定位结果控制驱动装置，驱动可移动装置移动至位于轨道车辆车身底架下方的预定区域，使得可移动装置上的初级线圈与车身底架上的次级线圈对齐。本发明能够根据初级线圈和次级线圈的相对位置，对初级线圈的位置进行调整，使初级线圈和次级线圈尽可能对齐，从而提高了轨道车辆的无线充电效率，具有成本低、可靠性高的优点。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种线圈小车及用于轨道车辆的无线充电系统。

背景技术

随着电池技术的不断发展，怎样方便快捷地充电成为行业内的焦点。许多大型企业纷纷投入到了无线充电技术领域的研究。除了Qi外，目前占据主流地位的无线充电技术联盟和标准分别是A4WP和PMA(Power Matters Alliance，电源事物联盟)，其中Qi标准和PMA标准的主要发展方向是电磁共振技术，而A4WP标准的主要发展方向为磁共振式无线充电。但无论哪种技术，充电功率都较低，目前只能满足一些较小功率的用电器。

跨座式单轨作为一种公共交通制式，目前大多仍采用接触线网供电的方式。这种供电方式的最大弊端在于：由于滑动摩擦，接触的受电装置磨损严重，需要定期更换，维护成本很高。随着新能源技术的不断推广和成熟，电池供电逐步走进轨道交通领域。但作为一种公共交通运输制式，对充电功率和速度都有很高的要求。传统的电池不仅充电效率低、充电时间长，而且由于轨道交通对高电压的需求，导致电池节数的增加，从而增大轨道车辆自重。因此如何实现短时间内的大功率充电并降低电池重量成为阻碍电池在轨道领域运用的主要障碍。

针对以上问题，相关技术中提出一种跨坐式单轨交通轨道电动机车非接触充电系统，采用电磁感应无线电能传输技术，将原边线圈缠绕在原边铁芯上并固定在轨道梁上，而副边铁芯及线圈固定在轨道车辆上，在原边铁芯和副边铁芯上分别装有定位器，并将定位信息传到主控制器，主控制器发出充电指令，开始感应充电。

上述无线充电系统中把发射端布置在轨道梁上，接收端布置在车身底部，并采用电磁共振原理，其在轨道沿线布置线圈，这样不仅会增加线路的铺设成本，增加结构的复杂程度，还会因为线路本身而造成较大的能耗。另一方面，这种模式对线圈距离要求非常高，属于无线充电模式中的近距离充电。跨座式单轨作为公共交通，地板面的离地距离很容易受载客量多少的影响，一般不是定值，而初级线圈和次级线圈距离不合适将直接导致充电效率低甚至不能充电，从而影响行车效率和安全。而跨座式单轨作为一种公共交通制式，对充电效率、续航里程等都有严格的要求，因此上述无线充电技术不仅开发难度大，成本高，而且可靠性较低。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种线圈小车，能够根据初级线圈和次级线圈的相对位置，对初级线圈的位置进行调整，使初级线圈和次级线圈尽可能对齐，从而提高了轨道车辆的无线充电效率，具有成本低、可靠性高的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种用于轨道车辆的无线充电系统。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种线圈小车，包括：可移动装置，可沿设置在轨道车辆轨道梁的凹槽内的预定轨道进行前后移动，其中，所述可移动装置上设置有初级线圈；驱动装置，用于驱动所述可移动装置移动；定位控制装置，用于当轨道车辆进入充电区域时，对所述轨道车辆进行定位，以及根据对所述轨道车辆的定位结果控制驱动装置，驱动所述可移动装置移动至位于轨道车辆车身底架下方的预定区域，使得所述可移动装置上的所述初级线圈与所述车身底架上的次级线圈对齐。