[发明专利]新能源轨道机车车辆无线充电系统及方法

说明书

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及新能源轨道机车车辆无线充电系统及方法，系统包括供电发射装置，包括发射功率转换模块，所述发射功率转换模块分别电连接至电源、功率发射单元和发射控制器；车载接收装置，包括接收功率转换模块，所述接收功率转换模块分别电连接至功率接收单元和接收控制器，所述的功率发射单元和功率接收单元相互靠近并相对设置形成磁耦合；储能装置，设置于轨道机车车辆上并与接收功率转换模块电连接。通过本系统能够为轨道机车车辆提供高效、自动、安全的充电，减少人工操作和维护成本，避免了有线连接充电带来的安全隐患，也避免了有线连接充电操作给设备带来的损坏，导致设备使用寿命降低和可靠性降低等问题。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体还涉及机车车辆轨道交通领域，尤其涉及新能源轨道机车车辆无线充电系统及方法。

背景技术

轨道机车由于运输能力强的优势，在生产和生活中被广泛应用，长时间发展已经得到社会的广泛认可。轨道机车早期由蒸汽提供动力，发展至后来采用内燃机车和电力机车，它们采用柴油发电机或通过受电弓从接触网实时获取电能作为驱动能源。

目前已经有采用油电混合(即燃油发电机组+动力储能装置)的轨道机车或电电混合(即通过受电弓从接触网实时获取电能+动力储能装置)的轨道机车或纯动力储能装置提供动力的轨道机车投入应用，以自带电能的方式提供驱动力，能够减少接触网架设的投入。但国内外新能源轨道机车车辆如油电混合动力机车或动车组、电电混合动力机车或动车组、纯电动机车或工程轨道装备等轨道机车车辆都没有通过实施无线充电系统，如果有地面电源充电，均是采用电连接器进行有线连接充电，这样人工操作不方便，且可靠性较差，安全性得不到充分保障。

因此，现有的轨道机车车辆充电系统还存在提升的空间，需要对其进行改进优化以得到更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

发明内容

为了克服上述内容中提到的现有技术存在的缺陷，本发明提供了新能源轨道机车车辆无线充电系统及方法，旨在通过无线充电系统为轨道机车车辆提供更为方便的充电方式，保障充电过程的安全。

为了实现上述目的，本发明对充电系统进行了改进优化，具体采用的技术方案是：

新能源轨道机车车辆无线充电系统，包括：

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

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

储能装置，设置于轨道机车上并与接收功率转换模块电连接。

上述公开的无线充电系统，采用无接触方式对轨道机车进行充电，通过供电发射装置和车载接收装置之间的磁耦合感应，将供电端的电能通过转换转移后传输至储能装置。

进一步的，在上述无线充电装置工作的过程中，供电端和车载端保持实时通信，以方便供电端和车载端的充电控制，使充电过程更加自动化、智能化，对此将无线充电装置进行优化，举出如下可行的方案：所述的无线充电装置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和设在车载接收装置处的车载端通信单元，供电端通信单元电连接至发射控制器，车载端通信单元电连接至接收控制器。作为多种可行选择中的一种，这样设置的意义在于，车载端能够实时将充电状态信息通过车载端通信单元发送至供电端，也能将接收控制器的调节指令通过车载端通信单元发送至供电端，供电端及时进行调整和配合。

再进一步，轨道机车车辆的充电环境为高压环境，因此减少大量的连接线路尤为必要，因此供电端通信单元和车载端通信单元进行优化，举出如下具体可行的技术方案：所述的供电端通信单元和车载端通信单元均为无线通信元件。