[发明专利]新能源轨道机车车辆无线充电系统及方法

权利要求书

1.新能源轨道机车车辆无线充电系统，其特征在于，包括：

供电发射装置，包括发射功率转换模块(2)，所述发射功率转换模块(2)分别电连接至电源(1)、功率发射单元(5)和发射控制器(3)；

车载接收装置，包括接收功率转换模块(7)，所述接收功率转换模块(7)分别电连接至功率接收单元(6)和接收控制器(8)，所述的功率发射单元(5)和功率接收单元(6)相互靠近并相对设置形成磁耦合；

储能装置(10)，设置于轨道机车车辆上并与接收功率转换模块(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的新能源轨道机车车辆无线充电系统，其特征在于：还包括促进供电发射装置和车载接收装置信息交互的通信模块，通信模块包括设在供电发射装置处的供电端通信单元(4)和设在车载接收装置处的车载端通信单元(9)，供电端通信单元(4)电连接至发射控制器(3)，车载端通信单元(9)电连接至接收控制器(8)。

3.根据权利要求2所述的新能源轨道机车车辆无线充电系统，其特征在于：所述的供电端通信单元(4)和车载端通信单元(9)均为无线通信元件。

4.根据权利要求1所述的新能源轨道机车车辆无线充电系统，其特征在于：还包括用于能源管理的储能管理装置(12)，所述的储能管理装置(12)设置于车载接收装置处，储能管理装置(12)与储能装置(10)电连接。

5.根据权利要求1所述的新能源轨道机车车辆无线充电系统，其特征在于：还包括用于控制轨道机车车辆运行的机车车辆微机控制装置(11)，机车车辆微机控制装置(11)与接收控制器(8)通过通信网络连接。

6.新能源轨道机车车辆无线充电方法，采用权利要求1～5中任一项所述的充电系统，其特征在于，包括：

连接电源(1)，将电能通过发射功率转换模块(2)进行转换处理后传输至功率发射单元(5)，以交变磁场的形式向车载端传递能量；

供电端通信单元(4)实时接收车载端的反馈信息，并将反馈信息传送至发射控制器(3)，由发射控制器(3)及时调整发射功率转换模块(2)的工作参数；当供电端通信单元(4)接收到车载端完成充电的反馈信息时，发射控制器(3)停止发射功率转换模块(2)的工作。

7.根据权利要求6所述的新能源轨道机车车辆无线充电方法，所述的将电能通过发射功率转换模块(2)进行转换处理后传输至功率发射单元(5)，其特征在于：所述的发射功率转换模块(2)包括整流和电压调整电路、逆变电路及发射网络补偿电路，由整流和电压调整电路将工频交流电转换为直流电，并通过逆变电路将直流电转换为高频交流电，最后通过发射网络补偿电路进行补偿后将高频交流电转换为高频交变磁场。

8.新能源轨道机车车辆无线充电方法，采用权利要求1～5中任一项所述的充电系统，其特征在于，包括：

有轨机车移动至充电站，使功率接收单元(6)与供电端产生磁耦合；

功率接收单元(6)通过交变磁场产生电流，并将电流输送至接收功率转换模块(7)，接收功率转换模块(7)对电流进行补偿和整流后输送至储能装置(10)；

实时监测储能装置(10)的蓄能状态，并将监测结果反馈至供电端，及时调整供电端参数，使储能装置(10)的工作状态保持正常，在达到充电要求后停止储能装置(10)的充电进程。

9.根据权利要求8所述的新能源轨道机车车辆无线充电方法，所述的实时监测储能装置(10)的蓄能状态参数，并将监测结果反馈至供电发射装置，其特征在于：所述的储能管理装置(12)检测储能装置(10)的电压、电流、温度和容量参数信息，将检测信息传输至车载端通信单元(9)，车载端通信单元(9)将检测信息发送至供电端。

10.根据权利要求8所述的新能源轨道机车车辆无线充电方法，所述的接收功率转换模块(7)对电流进行补偿和整流后输送至储能装置(10)，其特征在于：由功率接收单元(6)补偿后产生的电流为高频交流电，接收功率转换模块(7)对高频交流电进行整流后转换为直流电，直流电对储能装置(10)进行充电。