有軌電車交通系統的制作方法

本發明涉及軌交領域，尤其涉及一種有軌電車交通系統。

背景技術：

近年來，環境污染、石油資源匱竭及全球氣候變暖的情況均日益嚴重，這迫使人們在新能源動力領域尋求技術突破。其中，使用燃料電池已經成為了交通領域發展的趨勢之一，燃料電池可以將燃料具有的化學能直接變為電能的發電裝置，其可以實現節能、環保、安全、可靠的目標。燃料電池可以采用氫燃料電池，在此基礎上，如何儲氫并為車輛供氫，就成為了領域內較為重要的一大問題。

在汽車行業，現有的相關技術中，可以建設道路交通用車輛的加氫站，車輛需要加氫時，可以自由行駛至加氫站進行加氫；然而，隨著有軌電車的普及，由于有軌電車行駛于軌道，其行程路線固定，無法行駛至加氫站進行加氫。為了解決這一問題，在相關技術中，還引入了移動式加氫站的技術方案，其可以將加氫站移動至需要加氫的有軌電車位置，進而實現加氫。

然而，采用移動式加氫站的方式不能保障加氫的及時性。

技術實現要素：

本發明提供了一種有軌電車交通系統，以解決加氫站的移動無法保障加氫及時性的技術問題。

根據本公開的一個方面，提供了一種有軌電車交通系統，包括線路軌道和加氫站，所述加氫站為處于所述線路軌道的加氫位置的有軌電車加氫，所述加氫站內設有制氫設備、儲氫設備和壓縮設備；

其中，所述制氫設備和所述壓縮設備通過第一管道連接；所述壓縮設備和所述儲氫設備通過第二管道連接；

所述制氫設備用于制備氫氣，并將所述制備的氫氣通過第一管道輸出至所述壓縮設備，所述壓縮設備用于對所述氫氣進行壓縮處理，并通過所述第二管道輸出至所述儲氫設備，所述儲氫設備用于存儲所述氫氣。

可選的，所述加氫站的數量和分布位置與所述線路軌道的長度和/或線路形式相匹配。

可選的，所述線路軌道包括主環道和至少兩個延伸道，所述延伸道的兩端均連接于所述主環道，所述加氫位置處于所述延伸道中。

可選的，至少兩個所述延伸道均勻分布于所述主環道外側，所述加氫站設于所述延伸道的外側。

可選的，所述線路軌道包括第一單向道、第二單向道、第一岔道，以及第二岔道；所述第一單向道的首端與第二單向道的末端共接于所述第一岔道，所述第二單向道的首端與第一單向道的末端共接于所述第二岔道，所述加氫位置處于所述第一岔道和第二岔道。

可選的，所述壓縮設備設置有第一外供接口，所述第一外供接口用于接收外供氫氣，所述壓縮設備還用于對外供氫氣進行壓縮，所述儲氫設備設置有第二外供接口，所述第二外供接口用于接收并存儲所述外供氫氣。

可選的，所述的系統還包括：

第三管道；

所述制氫設備和所述儲氫設備通過所述第三管道連接；所述制氫設備還用于將所述氫氣通過所述第三管道輸出至所述儲氫設備。

可選的，所述的系統還包括加注設備，所述儲氫設備的氫氣經所述加注設備加注于處于加氫位置的有軌電車。

可選的，所述儲氫設備包括高壓儲氣罐組、中壓儲氣罐組以及低壓儲氣罐組，所述高壓儲氣罐組、中壓儲氣罐組和低壓儲氣罐組分別被控制以不同的強度自所述加注設備加注而出。

可選的，所述的系統還包括：供氧長管拖車，所述供氧長管拖車的氫氣被控制以與所述低壓儲氣罐組同樣的強度自所述加注設備加注而出。

可選的，所述加注設備包括設于所述加氫站的加注機和/或設于所述加氫站外的加氫柱。

可選的，所述線路軌道包括自第一端至第二端的第一道，以及自所述第二端至所述第一端的第二道，所述加氫柱設于所述第一道與第二道之間。

可選的，所述的系統還包括發電裝置，用以為所述制氫設備和/或壓縮設備供電。

本發明提供的有軌電車交通系統通過所述加氫站為處于所述線路軌道的加氫位置的有軌電車加氫，實現了固定位置的加氫，可為有軌電車提供穩定的供氫，保障了供氫的及時性；此外，本發明中，所述加氫站內設有制氫設備、儲氫設備和壓縮設備，由于加氫位置的固定，在加氫站內制氫，可以發揮制氫供氫自動化程度高、集成度高的優點。

附圖說明

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

圖1是本發明中一有軌電車交通系統的示意圖一；

圖2是本發明中一有軌電車交通系統的示意圖二；

圖3是本發明中一線路軌道與加氫站的位置示意圖一；

圖4是本發明中一線路軌道與加氫站的位置示意圖二；

圖5是本發明中一加注氫氣的原理示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

下面以具體地實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。下面這幾個具體的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是本發明中一有軌電車交通系統的示意圖一,請參考圖1，本實施例提供了一種有軌電車交通系統，包括線路軌道和加氫站2，所述加氫站2為處于所述線路軌道的加氫位置的有軌電車加氫，所述加氫站2內設有制氫設備、儲氫設備和壓縮設備，其中，所述制氫設備和所述壓縮設備通過第一管道連接；所述壓縮設備和所述儲氫設備通過第二管道連接；

所述制氫設備用于制備氫氣，并將所述制備的氫氣通過第一管道輸出至所述壓縮設備，所述壓縮設備用于對所述氫氣進行壓縮處理，并通過所述第二管道輸出至所述儲氫設備，所述儲氫設備用于存儲所述氫氣；

其中，所述制氫設備、儲氫設備和壓縮設備，可以為能夠制氫、儲氫和對氫進行壓縮的任意設備，以及設備的組合，同時，制氫設備和儲氫設備也可以包括對氫氣進行壓縮的裝置。

所述有軌電車交通系統通過所述加氫站2為處于所述線路軌道的加氫位置的有軌電車加氫，實現了固定位置的加氫，可為有軌電車提供穩定的供氫，保障了供氫的及時性；此外，所述加氫站2內設有制氫設備、儲氫設備和壓縮設備，由于加氫位置的固定，在加氫站2內制氫，可以發揮制氫供氫自動化程度高、集成度高的優點。

所述的系統還可以包括：

第三管道；

所述制氫設備和所述儲氫設備通過所述第三管道連接；所述制氫設備還用于將所述氫氣通過所述第三管道輸出至所述儲氫設備。

其中一種實施方式中，所述加氫站2的數量和分布位置與所述線路軌道的長度和/或線路形式相匹配，其中的匹配，包括加氫站2的數量和分布位置與線路軌道的長度匹配；加氫站2的數量和分布位置與線路軌道的線路形式匹配，以及加氫站2的數量與分布位置與線路軌道的線路形式和長度均匹配；該“匹配”，可以理解為加氫站2的數量與分布位置與線路軌道的長度和/或線路形式之間存在相關關系，意在表達加氫站2的數量與分布位置是基于線路軌道確定的；這種相關關系可以為依據固定路線和相對穩定的消耗氫的進度而得到。

現有的相關技術中，加注氫氣的車輛對象大多為汽車，其并不具備軌道與之配合，而本實施例中，加氫的對象為沿線路軌道運行的有軌電車，其運行的路線固定，消耗氫的進度相對固定，這才具備了基于其配置固定加氫站2的可能和必要。基于此，本實施例加氫站2的數量和分布位置與所述線路軌道的長度和/或線路形式相匹配，可以為有軌電車配置最合適的加氫時機，既能滿足加氫的需求，又可節約加氫站2的成本，為有軌電車提供充足、穩定的供氫。

相對于移動式加氫站，本實施例的方案建設成本更低，場地也能夠得到保障，另外還具有建設周期短、使用方便等優點。

圖3是本發明中一線路軌道與加氫站2的位置示意圖一，在圖3示意的實施方式中，所述線路軌道包括主環道11和至少兩個延伸道12，所述延伸道12的兩端均連接于所述主環道11，所述加氫位置處于所述延伸道12中，即加注設備對駛入延伸道12的有軌電車進行加注。基于該實施方式，有軌電車正常運營時，沿主環道11運行，在各站點停靠；需要加氫時，進入延伸道12，在加氫站2附近停靠，由加注人員為有軌電車加注氫氣。

對于其中的主環道11，根據其名稱的示意，可以理解為，主環道11為環狀的軌道部分，其具體的形狀，可以是固定的，也可以為任何不規則的，只要為閉合的環狀，則不脫離主環道11的描述；有軌電車沿同一方向運行，即可滿足兩端終點站之間的往和來。有效簡化了有軌電車的運行過程，也充分、高效地使用了線路軌道。

該方式將加注氫的軌道部分與正常行駛的軌道部分區別開，從而避免了加注氫的有軌電車，或者等候加注氫的有軌電車因加注停留對其余有軌電車的阻塞和影響，保障了線路軌道的通暢和整個系統的運行效率。同時，由于延伸道12的兩端均連接于主環道11，從而使得延伸道12與部分主環道11之間形成回路，該方式下，有軌電車沿著一個方向運行即可滿足延伸道12的駛入與駛出，保障了有軌電車運行過程的簡化，以及線路軌道的充分、高效使用。此外，還為多位置的加氫提供了可能，可以應對行程較長的線路軌道下，一次加氫無法完成全程的情況。

圖3示意的實施方式中，至少兩個所述延伸道12均勻分布于所述主環道11外側，所述加氫站2設于所述延伸道12的外側。其中，均勻分布可理解為相鄰的加氫位置之間沿線路軌道的距離相同，從而使得加氫過程的加氫能力均勻分配，保障有軌電車的有效運行，同時，基于加氫能力的均勻分配，還可保障長途情況下有軌電車加氫的穩定性。延伸道12的數量，可以如圖3示意的兩個，分別設于兩端終點站，在結束單程運行后，均可進入延伸道12進行加氫，可避免加氫對有軌電車運行的影響。

圖4是本發明中一線路軌道與加氫站2的位置示意圖二，在圖4示意的實施方式中，所述線路軌道包括第一單向道101、第二單向道102、第一岔道103，以及第二岔道104；所述第一單向道101的首端與第二單向道102的末端共接于所述第一岔道103，所述第二單向道102的首端與第一單向道101的末端共接于所述第二岔道104，所述加氫位置處于所述第一岔道103和第二岔道104。

其中，所述第一岔道103可以包括第一主干與兩個第一分支，所述第一主干的一端可切換地連接所述第一單向道101或第二單向道102，或直接分別連接所述第一單向道101與第二單向道102，第一主干的另一端可切換地連接兩個所述第一分支，或直接分別連接兩個所述第一分支；所述第二岔道104可以包括第二主干與兩個第二分支，所述第二主干的一端可切換地連接所述第一單向道101或第二單向道102，或直接分別連接所述第一單向道101與第二單向道102，第二主干的另一端可切換地連接兩個所述第二分支，或直接分別連接兩個所述第二分支；

基于該方式，有軌電車正常運營時，沿第一單向道101或第二單向道102運行，在各站點停靠；到終點站時，通過第一岔道103與第二岔道104換端運行；而需要加氫時，則進入加氫站2附近的那一側岔道分支，進行加注。采用該方案可將來往車道分離，同時，通過岔道的引入，可避免加氫對有軌電車運行的影響。

圖2是本發明中一有軌電車交通系統的示意圖二，在圖1和圖2示意的實施方式中，所述壓縮設備設置有第一外供接口，所述第一外供接口用于接收外供氫氣，所述壓縮設備還用于對外供氫氣進行壓縮，所述儲氫設備設置有第二外供接口，所述第二外供接口用于接收并存儲所述外供氫氣。外部供氫的拖車可以行駛至如圖2所示的拖車位，接上相應的裝置后，實現外部供氫。

本實施例將制氫與外部供氫結合在了加氫站2中，并通過儲氫設備將兩者關聯在一起，相對于現有的相關技術，其兼具了制氫供氫與外部供氫兩種供氫方式，也同時具備了制氫供氧自動化程度高、集成度高的優點，以及外部供氫的氫氣品質更易于管控和保障的優點。此外，并實施例將兩種供氫方式所供氫氣存儲于同一儲氫設備中，可以實現后續加注流程的統一控制，實現了兩種供氫方式的整合，為更優化的加注方式提供了硬件基礎。

圖2示意的實施方式中，所述有軌電車交通系統還包括加注設備，所述儲氫設備的氫氣經所述加注設備加注于處于加氫位置的有軌電車。所述加注設備包括設于所述加氫站2的加注機和/或設于所述加氫站2外的加氫柱，其涵蓋了加注設備包括加注機的情況、加注設備包括加氫柱的情況，以及加注設備同時包括加注機以及加氫柱的情況。

如果加氫站2配備多個加氫柱，則兩側線路均可設置加氫柱，為車輛加注氫氣。該方式下，有軌電車到站后可以選擇加與不加氫氣，如果不加注氫氣，則直接開走。

可見，加注設備可以采用站內的加注機，該方案下，有軌電車需要行駛進入岔道或者延伸道12，從而到達加注位置進行加注，加注設備在采用加氫柱的情況下，由于加氫柱在站外，且體積相對較小，可分配在線路軌道的主環道11外側，即加注位置位于主環道11，從而直接進行加注。采用加氫柱的方案對于加注機來說，其可以直接為行駛在站間的有軌電車加氫，可以更為便利，有軌電車若選擇加氫，則可直接加氫，若選擇不加氫，則可直接駛過；采用加注機的方式成本更低，也更安全，而且，通過配置相應的軌道設計，可以避免加氫對正常運行的影響。

采用加氫柱的情況下，為了提高安全性能，所述加氫柱與加氫站2之間通過供氣管路連通，所述供氣管路上設有截止閥和安全閥。一旦發生泄漏或不使用氫氣時，將切斷管路內的氫氣輸送。這段管路之間還可設置排風機，在有泄漏發生時立即起動風機排除氫氣。所述線路軌道包括自第一端至第二端的第一道，以及自所述第二端至所述第一端的第二道，所述加氫柱設于所述第一道與第二道之間。從而兼顧兩側道的加氫，使得加氫的效率更高。

此外，其中的第一道與第二道，可參照理解為主環道11的第一端至第二端的部分，以及第二端至第一端的另一部分，也可參照理解為第一單向道101與第二單向道102。

采用加注機的情況下，每個加注機配備了兩把以上的加注槍，可同時為燃料電池有軌電車的2至3個加注口進行加氫。

圖5是本發明中一加注氫氣的原理示意圖，圖5示意的實施方式中，所述儲氫設備包括高壓儲氣罐組、中壓儲氣罐組以及低壓儲氣罐組，所述高壓儲氣罐組、中壓儲氣罐組和低壓儲氣罐組分別被控制以不同的強度自所述加注設備加注而出。

這里所稱的高壓、中壓、低壓，可以理解為，三者相對以較高、中間以及較低的強度輸出，而非確切的取值，本領域常規理解的高壓、中壓、低壓也符合以上的描述。在其中一種可選實施方式中，儲氣罐組均采用45mpa儲氫罐，不同儲氣罐組的區別僅在于加注而出時通過不同的控制操作，輸出不同強度的氫氣，且這種區分非嚴格的，根據控制的不同，同樣的儲氣罐組，可以被用作輸出高壓的氫氣，也可被用作輸出中壓的氫氣，也可被用作輸出低壓的氫氣，這種控制可以用平衡裝置對氣壓進行調節，從而輸出，也可對輸出的氫氣進行壓縮操作，從而增加為高壓，該壓縮操作可以采用壓縮設備中的裝置來實現，也可獨立布置壓縮機來實現。

其中一種實施方式中，所述的系統還包括供氧長管拖車，所述供氧長管拖車的氫氣被控制以與所述低壓儲氣罐組同樣的強度自所述加注設備加注而出。

區分高壓儲氣罐組、中壓儲氣罐組、低壓儲氣罐組，旨在表達，輸出的氫氣可以是高壓、中壓和低壓的。通過不同強度的加注控制，可依據實際情況增加加注效率和加注時間的多樣性，也使得高效，以及更短的加注時間成為了可能，同時，通過多級配置，還可有效提高系統的安全性和可靠性。

其中一種實施方式中，所述的有軌電車交通系統還包括發電裝置，用以為所述制氫設備和/或壓縮設備供電。發電裝置可以采用光伏發電裝置，其也可為燃料電池實驗室中的發電裝置，進而通過該裝置發電，從而為制氫設備提供電力，舉例來說，制氫設備可以基于收到的電力，利用水電解裝置制備氫氣。

其中一種實施方式中，所述的有軌電車交通系統還可包括水冷設備，用以為所述制氫設備降溫，或為整個站內的降溫提供冷源。

本領域普通技術人員可以理解：實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，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明各實施例技術方案的范圍。