Система и способ передачи электрической энергии к транспортному средству с использованием работы на постоянном по величине токе сегментов проводниковой структуры

Система и способ передачи электрической энергии к транспортному средству с использованием работы на постоянном по величине токе сегментов проводниковой структуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к передаче электрической энергии к транспортному средству, прежде всего к привязанному к полосе движения транспортному средству, такому как легкое рельсовое транспортное средство (например, трамвай) или дорожный автомобиль, такой как автобус. Соответствующая система содержит электрическую проводниковую структуру для выработки переменного электромагнитного поля и переноса посредством него электромагнитной энергии к транспортному средству. Проводниковая структура содержит несколько сегментов, каждый сегмент в которой простирается вдоль разных участков пути движения транспортного средства. По меньшей мере один из сегментов связан с источником тока через соответствующий источник постоянного по величине тока, выполненный для поддержания электрического тока через сегмент постоянным по величине независимо от электрической мощности, которая передается к одному или более транспортным средствам, перемещающимся вдоль сегмента. Изобретение также относится к соответствующему способу изготовления системы и к соответствующему способу эксплуатации системы.

Привязанные к полосе движения транспортные средства, такие как обычные рельсовые транспортные средства, монорельсовые транспортные средства, троллейбусы и транспортные средства, которые направляются по полосе движения другими средствами, такими как другие механические средства, магнитные средства, электронные средства и/или оптические средства, требуют электрическую энергию для движения по полосе движения и для приведения в действие вспомогательных систем, которые не вырабатывают тяговое усилие для транспортного средства. Подобными вспомогательными системами являются, например, системы освещения, отопления и/или кондиционирования воздуха, вентиляции и системы информирования пассажиров. Однако, говоря более конкретно, настоящее изобретения относится к системе для передачи электрической энергии к транспортному средству, которое не обязательно (но предпочтительно) является привязанным к полосе движения транспортным средством. Транспортным средством, не являющимся привязанным к полосе движения, является, например, автобус. Областью применения изобретения является передача энергии транспортному средству для общественного транспорта. Вообще говоря, транспортное средство может быть, например, транспортным средством, имеющим приводимый в действие электричеством ходовой двигатель. Транспортное средство может быть также транспортным средством, имеющим гибридную двигательную установку, то есть систему, которая может эксплуатироваться электрической энергией или другой энергией, такой как электрохимически запасенная энергия или топливо (например, природный газ, бензин).

WO 2010/031593 A1 описывает систему и способ для передачи электрической энергии к транспортному средству, причем система содержит упомянутые выше характерные особенности. Раскрыто, что система содержит структуру из электрических проводников для выработки переменного электромагнитного поля и для переноса посредством него энергии к транспортному средству. Электрическая проводниковая система содержит по меньшей мере две линии, причем каждая линия выполнена для передачи одной из фаз переменного электрического тока. Проводниковая структура содержит несколько сегментов, каждый сегмент в которой простирается вдоль разных участков пути движения транспортного средства. Каждый сегмент содержит секции по меньшей мере из двух линий, и каждый сегмент может быть включен или выключен отдельно от других сегментов. Каждый из последовательно расположенных сегментов проводниковой структуры может быть подключен через отдельный переключатель для подключения или отключения элемента к главной линии. WO 2010/000495 A1 более подробно описывает область техники изобретения и возможные варианты осуществления проводниковой структуры. Прежде всего, для настоящего изобретения также может быть выбран вариант осуществления проводниковой структуры извилистой формы.

Каждый сегмент может быть подключен к источнику постоянного тока через инвертор для преобразования постоянного тока в переменный ток для выработки электромагнитного поля. Альтернативно, сегменты могут быть подключены к источнику переменного тока. Возможны комбинации, например, два сегмента могут быть подключены к источнику постоянного тока через общий инвертор.

В любом случае, выработка постоянного по величине переменного тока в линии или линиях сегментов имеет несколько преимуществ по сравнению с работой сегментов при постоянном по величине напряжении. Одним преимуществом является то, что постоянный по величине ток может быть синусоидальной функцией от времени. Это значит, что вырабатывается только одна частота электромагнитных волн. Эксплуатация сегмента при постоянном по величине напряжении, наоборот, приводит к выработке несинусоидальных функций, что означает, что вырабатываются гармоники с разными частотами. Кроме того, постоянный по величине ток на первичной стороне (стороне проводниковой структуры вдоль полосы движения) делает возможным уменьшение размера приемника для приема электромагнитного поля на вторичной стороне (стороне транспортного средства).

Источник постоянного по величине тока может быть реализован как пассивная сеть импедансов, что означает, что ни один из компонентов источника постоянного по величине тока не является активно регулируемым, как это было бы в случае транзистора в линии, который используется для ограничения тока.

Источник постоянного по величине тока может быть расположен на входной стороне источника переменного тока, то есть постоянный по величине переменный ток подводится к сегменту через источник тока.

Однако это не допускает независимую работу сегментов, если сегменты соединены параллельно друг другу с источником тока. Независимая работа сегментов приведет к протекающим через сегменты токам разной величины. Поэтому для сегментов, которые соединены параллельно друг другу с источником тока, предпочитают предусматривать источник постоянного по величине тока для каждого сегмента, которые должны эксплуатироваться индивидуально. Такое индивидуальное управление имеет то преимущество, что сегмент может быть включен, когда транспортное средство перемещается вдоль сегмента, и может быть выключен в остальных случаях.

Чтобы передавать достаточную мощность для приведения в движение транспортного средства (прежде всего, трамваем или автобусов), требуются токи по меньшей мере в несколько десятков ампер и напряжения по меньшей мере в несколько десятков вольт, то есть передаваемая мощность должна быть в пределах по меньшей мере нескольких кВт. В случае трамвая, например, напряжение на сегменте может быть в пределах 500-1000 В, и эффективный ток через сегмент может быть в пределах 150-250 А.

Соответствующие импедансы, прежде всего индуктивности, требуют тяжелых компонентов, имеющих, соответственно, большие объемы. В дополнение, эти компоненты создают значительную часть стоимости производства таких систем.

Целью настоящего изобретения является разработка системы передачи электромагнитной энергии от дороги к транспортному средству или нескольким транспортным средствам, которая содержит по меньшей мере один сегмент электрической проводниковой структуры, который подключен к источнику тока через источник постоянного тока, в которой эффективность управления сегментом высокая, и в которой объем работ по изготовлению и установке системы уменьшен. Еще одной целью изобретения является разработка соответствующего способа изготовления системы и соответствующего способа управления системой.

Система согласно настоящему изобретению содержит источник тока для передачи электрической энергии к нескольким сегментам. Сегменты электрически соединены параллельно друг другу с источником тока, то есть каждый из сегментов, который питается источником тока, работает с использованием одинакового напряжения. Общий источник тока для нескольких сегментов не исключает наличия дополнительных сегментов, которые подключены к другому отдельному второму источнику тока. Кроме того, не все сегменты, которые питаются от источника тока, должны быть сегментами для обеспечения энергией транспортных средств на одной и той же полосе движения. Скорее рельсовый путь или дорога могут содержать, например, две полосы движения, проходящие параллельно друг другу, и каждая полоса движения может быть оснащена следующими друг за другом сегментами. По меньшей мере, некоторые из сегментов на разных полосах движения могут быть запитаны от общего источника тока.

Например, каждый нескольких сегментов может быть связан с источником тока через соответствующий переключающий блок, выполненный для включения или выключения сегмента путем подключения сегмента к источнику или отключения от источника. Каждое переключающее устройство может содержать определенное количество переключателей, которое соответствует числу линий соответствующих сегментов, причем линии выполнены для передачи разных фаз переменного тока. Предпочтительно, переключатели переключающего устройства включаются и выключаются синхронно, например, путем использования общего управляющего устройства для управления работой переключателей.

Каждый сегмент может быть связан с источником тока через источник постоянного по величине тока, выполненный для поддержания протекающего через сегмент тока постоянным по величине, пока сегмент эксплуатируется, независимо от электрической мощности, которая передается к одному или более транспортным средствам, перемещающимся вдоль сегмента. Термин «связан» включает в себя прямое электрическое соединение и альтернативно включает в себя индуктивную связь, например посредством трансформатора. Согласно прилагаемым пунктам формулы изобретения по меньшей мере один из сегментов связан с источником тока через источник постоянного по величине тока.

Каждый источник постоянного по величине тока содержит первую индуктивность, и в некоторых случаях более чем одну индуктивность, и содержит первую емкость, и в некоторых случаях более чем одну емкость. Индуктивность (индуктивности) и емкость (емкости) адаптированы друг к другу и к напряжению на входной стороне источника постоянного по величине тока так, что желательный ток постоянной величины выводится к выходной стороне, то есть стороне сегмента. Следовательно, входная сторона источника постоянного по величине тока является стороной источника тока. Первая индуктивность расположена в линии источника постоянного по величине тока, которая соединяет входную сторону с выходной стороной, и по меньшей мере одна точка соединения на линии соединена с первой емкостью.

Другими словами, по меньшей мере первая индуктивность и первая емкость, и в некоторых случаях дополнительные импедансы источника постоянного по величине тока и возможно дополнительные компоненты источника постоянного по величине тока (например, по меньшей мере один резистор), образуют пассивную цепь, которая поддерживает протекающий через сегмент переменный ток постоянным по величине.

Предпочтительно, индуктивность (индуктивности) и емкость (емкости) адаптированы к частоте переменного тока на входной стороне источника постоянного по величине тока так, что протекающий через сегмент ток колеблется с резонансной частотой, которая является резонансной частотой комбинации сегмента с источником постоянного по величине тока. В случае, когда сегмент содержит несколько линий, причем каждая линия выполнена и подключена для передачи разной фазы переменного тока, источник постоянного по величине тока содержит соответствующее число линий, которые соединены в каждом случае с соответствующей линией сегмента, так что осуществляется последовательное соединение линии источника постоянного по величине тока с соответствующей линией сегмента. В случае нескольких линий каждая линия источника постоянного по величине тока содержит первую индуктивность, и первый импеданс подключен к линии через точку соединения. Прежде всего, точки соединения разных линий источника постоянного по величине тока могут быть подключены к общей точке звезды через соответствующую первую емкость. В любом случае на линии могут быть две точки соединения, первая емкость может быть подключена к первой точке соединения линии, а вторая емкость может быть подключена ко второй точке соединения линии. Если первая индуктивность расположена между первой и второй точками соединения, то цепь может быть названа П-образной цепью. Если на каждой линии имеется лишь одна точка соединения, то цепь может быть названа Т-образной цепью. В предпочтительном варианте осуществления согласно настоящему изобретению используется Т-образная цепь.

Любой сегмент, который выполнен для выработки электромагнитного поля для передачи энергии к транспортному средству, обладает внутренней индуктивностью. Согласно основной идее настоящего изобретения, внутренняя индуктивность используется для поддержания реактивной мощности на низком уровне. Следовательно, предлагается, что первая индуктивность и первая емкость, а также вторая индуктивность, которая образована, по меньшей частично (предпочтительно полностью), внутренней индуктивностью сегмента, адаптированы друг к другу и любой дополнительной емкости в сегменте так, что сегмент может работать на соответствующей резонансной частоте, и вырабатываемая сегментом реактивная мощность равна по существу нулю. Предпочтительно, вторая индуктивность полностью образована внутренней индуктивностью сегмента или линии сегмента. Кроме того, является предпочтительным, чтобы сегмент не содержал дополнительную емкость, которая компенсирует внутреннюю(-ие) индуктивность(-ти) сегмента, для предотвращения выработки сегментом реактивной мощности. Другими словами, реальная мощность, называемая также активной мощностью, является насколько возможно высокой.

Поскольку внутренняя индуктивность сегмента используется для оптимизации эффективности передачи энергии, число дискретных компонентов может быть уменьшено. Во-первых, по сравнению с Т-образной цепью, имеющей индуктивности одинаковой величины на обеих сторонах точки соединения, индуктивность на выходной стороне источника постоянного по величине тока может быть уменьшена или исключена. Во-вторых, дополнительные емкости для компенсации внутренней индуктивности сегмента с целью уменьшения или исключения реактивной мощности могут быть исключены или уменьшены до меньшей величины. Как результат, уменьшаются затраты труда на монтаж и стоимость. Кроме того, уменьшается объем усилий по охлаждению индуктивности на выходной стороне источника постоянного по величине тока, поскольку имеется лишь небольшой дискретный компонент (например, небольшой индуктор) или нет никакого дискретного компонента на выходной стороне источника постоянного по величине тока, и индуктивность сегмента является внутренним свойством и поэтому распределена по всему сегменту.

Прежде всего, предлагается следующее: система для передачи электрической энергии к транспортному средству, прежде всего к привязанному к полосе движения транспортному средству, такому как легкое рельсовое транспортное средство, или к дорожному автомобилю, такому как автобус, причем

- система содержит электрическую проводниковую структуру для выработки электромагнитного поля и для переноса посредством него электромагнитной энергии к транспортному средству,

- проводниковая структура содержит несколько сегментов, причем каждый сегмент простирается вдоль участка пути движения транспортного средства,

- каждый сегмент содержит одну линию для каждой фазы переменного тока, который должен передаваться сегментом для выработки электромагнитного поля,

- система содержит источник тока для передачи электрической энергии к нескольким сегментам, причем сегменты электрически соединены параллельно друг другу с источником тока,

- по меньшей мере один из сегментов связан с источником тока через соответствующий источник постоянного по величине тока, выполненный для поддержания протекающего через сегмент тока постоянным по величине, пока сегмент эксплуатируется, независимо от электрической мощности, которая передается к одному или более транспортным средствам, перемещающимся вдоль сегмента,

- каждый источник постоянного по величине тока содержит первую индуктивность, и факультативно более чем одну индуктивность, и содержит емкость, и факультативно более чем одну емкость, причем индуктивности и емкости адаптированы друг к другу и к напряжению на входной стороне источника постоянного по величине тока так, что желательный ток постоянной величины выводится к выходной стороне, то есть стороне сегмента,

- первая индуктивность расположена в линии источника постоянного по величине тока, которая соединяет входную сторону с выходной стороной, и по меньшей мере одна точка соединения на линии соединена с первой емкостью,

- первая индуктивность и первая емкость, а также вторая индуктивность, которая, по меньшей мере частично, образована внутренней индуктивностью сегмента, адаптированы друг к другу и любой дополнительной емкости в сегменте так, чтобы сегмент мог работать на соответствующей резонансной частоте, и вырабатываемая сегментом реактивная мощность по существу равна нулю.

Кроме того, предложен способ изготовления системы для передачи электрической энергии к транспортному средству, прежде всего, системы по одному из предшествующих пунктов, включающий в себя шаги:

- обеспечение электрической проводниковой структуры для выработки переменного электромагнитного поля и переноса посредством него электромагнитной энергии к транспортному средству,

- обеспечение нескольких сегментов как части проводниковой структуры так, чтобы каждый сегмент простирался вдоль участка пути движения транспортного средства, причем каждый сегмент содержит одну линию для каждой фазы переменного тока, который должен передаваться сегментом для выработки электромагнитного поля,

- обеспечение источника тока для направления электрический энергии к нескольким сегментам, причем сегменты электрически соединены параллельно друг другу с источником тока,

- соединение по меньшей мере одного из сегментов с источником тока через соответствующий источника постоянного по величине тока, который выполнен для поддержания протекающего через сегмент электрического тока постоянным по величине, пока сегмент эксплуатируется, независимо от электрической мощности, которая передается к одному или более транспортным средствам, перемещающимся вдоль сегмента,

- оснащение каждого источника постоянного по величине тока первой индуктивностью, и факультативно более чем одной индуктивностью, и первой емкостью, и в факультативно более чем одной емкостью, причем индуктивности и емкости адаптированы друг к другу и к напряжению на входной стороне источника постоянного по величине тока так, что желательный постоянный по величине ток выводится к выходной стороне, то есть стороне сегмента,

- помещение первой индуктивности в линию источника постоянного по величине тока, которая соединяет входную сторону с выходной стороной, и подключение по меньшей мере одной точки соединения к первой емкости,

- задание величин первой индуктивности источника постоянного по величине тока и первой емкости, а также второй индуктивности, которая образована, по меньшей мере частично, внутренней индуктивностью сегмента, так, чтобы сегмент мог работать на соответствующей резонансной частоте, и вырабатываемая сегментом реактивная мощность по существу равна нулю.

В дополнение, предложен способ эксплуатации системы для передачи электрической энергии к транспортному средству, прежде всего системы по одному из предшествующих пунктов, включающий в себя шаги:

- выработка переменного электромагнитного поля и передача посредством него электромагнитной энергии к транспортному средству путем использования электрической проводниковой структуры,

- использование нескольких сегментов как частей проводниковой структуры, в которой каждый сегмент простирается вдоль разных участков пути движения транспортного средства, причем одна линия или несколько линий каждого сегмента используется/используются для передачи соответствующей фазы или соответствующих фаз переменного тока, который вырабатывает электромагнитное поле,

- передача электрической энергии к нескольким сегментам путем использования источника тока, причем сегменты электрически соединены параллельно друг другу с источником тока,

- поддержание протекающего по меньшей мере через один из сегментов тока постоянным по величине, пока сегмент эксплуатируется, независимо от электрической мощности, которая передается к одному или более транспортным средствам, перемещающимся вдоль сегмента, путем использования источника постоянного по величине тока, который связан с сегментом на одной стороне и с источником тока на другой стороне,

- использование в каждом источнике постоянного по величине тока первой индуктивности, и факультативно более чем одной индуктивности, и первой емкости, и факультативно более чем одной емкости, причем индуктивности и емкости адаптированы друг к другу и к напряжению на входной стороне источника постоянного по величине тока так, что желательный постоянный по величине ток выводится к выходной стороне, то есть стороне сегмента, причем первая индуктивность помещена в линии источника постоянного по величине тока, которая соединяет входную сторону с выходной стороной, и причем по меньшей мере одна точка соединения линии подключена к первой емкости,

- эксплуатация сегмента так, что реактивная мощность, вырабатываемая сегментом, равна по существу нулю путем использования первой индуктивности и первой емкости, а также второй индуктивности, которая образована, по меньшей мере частично, внутренней индуктивностью сегмента, величины которых выбраны соответствующим образом.

Прежде всего, сегмент работает при резонансной частоте комбинации, которая образована сегментом, первой индуктивностью, первой емкостью, второй индуктивностью и другими необязательными компонентами.

Предпочтительно, каждый нескольких сегментов связан с источником тока через соответствующий источник постоянного по величине тока, который выполнен, как описано выше или ниже.

Сегменты могут содержать несколько линий, причем каждая линия выполнена для передачи разных фаз многофазного переменного тока, причем каждая линия нескольких сегментов связана с соответствующей линией источника постоянного по величине тока. Предпочтительно, сегменты и, следовательно, электрическая проводниковая структура содержат три линии. Однако также возможно, что имеются только две или более чем три фазы, передаваемые соответствующим числом линий. Прежде всего, каждый из сегментов может содержать участки каждой из линий так, что каждый сегмент вырабатывает электромагнитное поле, которое вызывается тремя фазами.

Первая индуктивность и первая емкость, предпочтительно, являются частями общего модуля, который электрически подключен к сегменту. В случае нескольких линий общий модуль предпочтительно содержит первые индуктивности и первые емкости всех линий источника постоянного по величине тока. Объединение нескольких компонентов в общий модуль облегчает монтаж системы на месте выполнения работ. Прежде всего, общий модуль может быть зарыт в землю. Кроме того, уменьшаются затраты труда не только на размещение блоков, но и также затраты труда на создание электрических соединений между компонентами и к внешним блокам (источник тока на одной стороне и сегмент на другой стороне). Общий модуль может также содержать дополнительное оборудование, такое как вентилятор охлаждения или устройство для жидкостного охлаждения. Кроме того, в общий модуль могут быть встроены инвертор, в случае источника постоянного тока, и устройство управления вышеупомянутым переключающим блоком или инвертором.

Например, общий модуль может содержать кожух и/или стойку, причем компоненты и блоки размещены внутри кожуха и/или закреплены на стойке.

Прежде всего, общий модуль может содержать первый и второй соединительные выводы для подключения разных секций источника питания к общему модулю. Это значит, что общий модуль сам содержит дополнительную секцию источника тока. Эта дополнительная секция электрические соединяет первый и второй соединительные выводы для подключения внешних секций источника тока.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, источник постоянного по величине тока соединен с источником тока через трансформатор, причем трансформатор выполнен для выработки входного напряжения, подводимого к источнику постоянного по величине тока так, что источником постоянного по величине тока вырабатывается желательный постоянный по величине ток. Трансформатор может быть также использован, согласно описанному в этом описании одному из вариантов осуществления, когда внутренняя индуктивность сегмента не используется для минимизации реактивной мощности. Другими словами, использование трансформатора может быть отдельной идеей или может комбинироваться с описанным выше изобретением.

Является предпочтительным, что вторая индуктивность полностью образована внутренней индуктивностью сегмента или линии сегмента, то есть трансформатор адаптирован ко второй индуктивности, так что вырабатывается входное напряжение, которое приводит к желательному постоянному по величине току.

Трансформатор увеличивает универсальность, поскольку он позволяет приспособить входное напряжение источника постоянного по величине тока к потребностям. Прежде всего, желательный постоянный по величине ток через сегмент может быть установлен путем выбора коэффициента трансформации трансформатора. Кроме того, трансформаторы, имеющие разные коэффициенты трансформации входного напряжения и выходного напряжения, могут быть использованы для подключения сегментов разного типа (в особенности имеющих разную длину линий и, следовательно, разную индуктивность) к одному источнику тока.

Варианты осуществления и примеры изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые фигуры. На фигурах показано:

Фиг. 1 структура, содержащая полосу движения для рельсового транспортного средства и автомобиля, в которой полоса движения оснащена несколькими сегментами для выработки электромагнитных полей и в которой сегменты подключены к источнику переменного тока через модули, содержащие переключающий блок и источник постоянного по величине тока,

Фиг. 2 структура, подобная показанной на фиг. 1 структуре, в которой сегменты соединены параллельно друг другу с источником постоянного тока,

Фиг. 3 структура, содержащая несколько сегментов, в которой пары сегментов подключены к одному и тому же инвертору для преобразования постоянного тока,

Фиг. 4 модуль, содержащий инвертор, источник постоянного по величине тока и структуру из двух переключающих устройств для подключения пары сегментов к источнику постоянного по величине тока,

Фиг. 5 принципиальная схема источника постоянного по величине тока, включающая в себя индуктивность для минимизации реактивной мощности, причем принципиальная схема показывает упрощенную версию для однофазного тока,

Фиг. 6 принципиальная схема, показывающая комбинацию источника постоянного по величине тока согласно фиг. 5 с сегментом,

Фиг. 7 принципиальная схема структуры, подобной показанной на фиг. 6 структуре, в которой часть внутренней индуктивности сегмента используется для минимизации реактивной мощности,

Фиг. 8 принципиальная схема структуры, подобной показанной на фиг. 7 структуре, в которой вся внутренняя индуктивность сегмента используется для минимизации реактивной мощности,

Фиг. 9 принципиальная схема, показывающая структуру согласно фиг. 8, которая подключена к трансформатору,

Фиг. 10 принципиальная схема структуры, подобной показанной на фиг. 9 структуре, в которой индуктивность источника постоянного по величине тока объединена с индуктивностью рассеяния трансформатора для уменьшения числа дискретных компонентов,

Фиг. 11 принципиальная схема структуры, подобной показанной на фиг. 10 структуре, в которой только часть внутренней индуктивности сегмента используется для минимизации реактивной мощности,

Фиг. 12 вариант осуществления модуля, содержащего переключающий блок и источник постоянного по величине тока, прежде всего, один из модулей согласно фиг. 1,

Фиг. 13 еще один вариант осуществления модуля, содержащего переключающий блок и источник постоянного по величине тока, в котором модуль также содержит управляющее устройство для управления работой переключателей и также содержит датчик тока для измерения тока через по меньшей мере одну из линий, которые должны быть подключены к линиям соответствующего сегмента,

Фиг. 14 другой вариант осуществления модуля, дополнительно содержащего емкости для компенсации индуктивности линий соответствующего сегмента,

Фиг. 15 еще одна модификация модуля, содержащего трансформатор для преобразования переменного напряжения на стороне источника переменного тока в другое напряжение на стороне сегмента, в котором индуктивность рассеяния на вторичной стороне трансформатора служит как индуктивность (то есть первая индуктивность) со стороны входа источника постоянного по величине тока, и

Фиг. 16 модификация модуля согласно фиг. 4, выполненная для обеспечения пары сегментов постоянным по величине током, в котором соответствующие источники постоянного по величине тока используют общую первую индуктивность, и в котором переключатели используются для приведения эксплуатации первого сегмента, второго сегмента или ни одного из сегментов.

На фиг. 1 схематически показано транспортное средство 81, прежде всего легкое рельсовое транспортное средством, такое как трамвай, перемещающееся вдоль рельсового пути. В этом особом варианте осуществления транспортное средство 81 содержит два приемника 1a, 1b для приема электромагнитного поля, которое создается сегментами Т1, …, Т6 рельсового пути. Приемники 1a, 1b расположены на дне транспортного средства 81 в средней секции передней части и задней части транспортного средства 81. Приемники могут содержать большое число линий для выработки разных фаз переменного тока. Транспортное средство может иметь любое другое число приемников.

Приемники 1a, 1b соединены с другим оборудованием внутри транспортного средства 81, таким как конвертор (не показан) для преобразования переменного тока, выработанного приемником 1 в постоянный ток. Например, постоянный ток может быть использован для зарядки аккумуляторов или других энергоаккумулирующих устройств 5a, 5b транспортного средства 81. Кроме того, постоянный ток может быть преобразован в переменный ток, используемый для питания по меньшей мере одного тягового двигателя транспортного средства 81 электрической энергией.

Приемники 1a, 1b могут быть соединены с управляющим устройством для управления работой передатчиков сигналов (не показаны), которые также расположены на дне транспортного средства 81 так, что сигналы передатчиков сигналов излучаются в направлении полосы движения.

Как упоминалось, рельсовый путь содержит серию расположенных последовательно сегментов T1, T2, T3, T4, T5, T6 (на практике могут быть предусмотрены дополнительные сегменты), которые могут эксплуатироваться (то есть находиться под напряжением) отдельно друг от друга и которые во время работы вырабатывают электромагнитное поле для передачи энергии к транспортному средству 81. Каждый сегмент простирается вдоль участка пути движения транспортного средства.

В показанной на фиг. 1 ситуации приемники 1a, 1b транспортного средства расположены соответственно над сегментами Т2, Т4. Следовательно, эти сегменты Т2, Т4 эксплуатируются (то есть находятся во включенном состоянии, через сегменты течет ток, который вызывает электромагнитное поле), а другие сегменты Т1, ТЗ, Т5, Т6 не эксплуатируются (то есть находятся в выключенном состоянии, через сегменты не течет никакой ток).

В показанном на фиг. 1 примере каждый сегмент подключен к линии 3 источника переменного тока через модуль M1, М2, M3, M4, M5, M6. Модуль M содержит переключающий блок, выполненный для включения и выключения сегмента путем подключения или отключения сегмента T к/от источника 3. Поскольку каждый сегмент в показном на фиг. 1 примере содержит три линии для передачи разных фаз переменного тока, каждый переключающий блок содержит три переключателя, по меньшей мере один переключатель на линию.

Кроме того, модули M содержат источник постоянного по величине тока. Источник 3 переменного тока питается переменным током посредством инвертора 55.

На всех фигурах одинаковые ссылочные обозначения указывают на элементы и устройства, имеющие одинаковые или похожие функции.

В противоположность структуре, показанной на фиг. 1, структура согласно фиг. 2 содержит источник 4 постоянного тока, имеющий первую линию 4a при первом электрическом потенциале и вторую питающую линию 4b при другом электрическом потенциале. Источник S энергии подключен к линиям 4a, 4b. Каждый сегмент содержит несколько линий (прежде всего, три линии) для передачи отдельных фаз переменного тока. В структуре, показанной на фиг. 2, на каждый сегмент имеется один инвертор K.

Фиг. 1 и фиг. 2 иллюстрируют разные принципы подачи электрической энергии к сегментам. Согласно принципу фиг. 1, многофазный переменный ток генерируется в центральной установке и подается к сегментам через источник переменного тока. Согласно принципу фиг. 2, источник тока является источником постоянного тока, соединяющим центральный источник энергии с отдельными инверторами. Однако эти принципы могут комбинироваться.

На фиг. 3 показан пример подобной комбинации. Имеются другие пути комбинирования принципов, и настоящее изобретение может быть применено также и к этим другим комбинациям. В структуре, показанной на фиг. 3, несколько инверторов соединены параллельно друг другу с источником 4 постоянного тока, имеющим линии 4a, 4b. Однако в отличие от показанной на фиг. 2 структуры, инверторы P1, Р2, P3 подключены к нескольким источникам переменного тока, и каждый из этих источников соединяет инвертор P с одним сегментом T. Согласно особому варианту осуществления, показанному на фиг. 3, каждый инвертор P подключен к двум сегментам T1, Т4; Т2, Т5; Т3, Т6. Как это схематически обозначено длиной транспортного средства 81, перемещающегося вдоль сегментов T, только один сегмент T1, T2, T3 или T4, T5, T6 пары сегментов T эксплуатируются, когда транспортное средство перемещается в положении, показанном на фиг. 3. Сегменты T2, T3, T4 эксплуатируются для передачи энергии к приемникам 1a, 1b транспортного средства 81. Работа сегментов T1, T5, T6 не приведет к значительному переносу энергии к транспортному средству 81. Если транспортное средство продолжит перемещение слева направо на фиг. 3, сегмент T2 будет выключен, а сегмент Т5 включен.

Как результат, только один из сегментов пары сегментов T, который подключен к одному и тому же инвертору P, будет работать единовременно. Можно объединить инвертор с источником постоянного по величине тока, который выполнен для выработки желательного постоянного по величине тока через один сегмент. В альтернативной структуре будет возможным, например, подключить к одному и тому же инвертору более чем два сегмента и единовременно эксплуатировать только один из этих сегментов.

На фиг. 4 показан модуль, содержащий инвертор W, который может быть сконструирован, как это известно специалисту. Например, если должен вырабатываться трехфазный переменный ток, то в нем могут быть мостики, содержащие последовательное соединение двух полупроводниковых переключателей для каждой фазы. Поскольку конструкция инверторов известна, подробности со ссылкой на фиг. 4 не описываются. На стороне переменного тока инвертор W подключен к источнику 12 постоя