用于在架空式充電站對車輛的電儲能器充電的電流傳輸設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在車輛側(cè)的電流傳輸設(shè)備(4)，用于在充電站上借助設(shè)置在車輛(7)上方的輸送電流的接觸面(13，14，15)對車輛(7)的電儲能器靜態(tài)充電，其中構(gòu)成為活節(jié)臂系統(tǒng)(4)的充電集電弓(4)實施成多極的并且為了靜態(tài)接觸輸送電流的接觸面(13，14，15)而具有至少兩個彼此絕緣的電接觸元件(1，2，3)，所述接觸元件傳輸不同的電相。通過本發(fā)明，借助充電集電弓實現(xiàn)電流傳輸設(shè)備，所述電流傳輸設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)：經(jīng)由唯一的集電弓能夠建立至少兩個或更多個電接觸，所述電接觸能夠傳輸不同的電相并且同時實現(xiàn)車輛的接地。通過構(gòu)成為活節(jié)臂系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的電流傳輸設(shè)備能夠在小質(zhì)量的情況下以尤其緊湊的結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)。這樣構(gòu)造的在車輛側(cè)的充電設(shè)備能夠為車輛駕駛員實現(xiàn)簡單地在架空式充電站下定位并且同時可靠與接觸面接觸。
【專利說明】用于在架空式充電站對車輛的電儲能器充電的電流傳輸設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種在車輛側(cè)的電流傳輸設(shè)備，用于在充電站借助設(shè)置在車輛上方的輸送電流的接觸面對車輛的電儲能器靜態(tài)充電。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)普遍已知下述交通系統(tǒng)，在所述交通系統(tǒng)中，電驅(qū)動的車輛經(jīng)由高架線路被供給電能。尤其在公共短途客運中，這種交通工具以受軌道約束的方式用作為有軌電車或者以受車道約束的方式用作為無軌電車。在此，為了供給牽引電流，集電弓借助電滑動接觸部與在車輛上方張開的引導電流的架空線持續(xù)地滑動接觸。這種類型的交通系統(tǒng)需要對要提供的交通基礎(chǔ)設(shè)施、尤其是關(guān)于用于安裝和維護架空線的費用的非常大的投資。此外，這種交通系統(tǒng)與“自由的”道路交通相反受制于固定預設(shè)的線路。除了所述軌道或車道約束之外，高架線路的外觀在內(nèi)城區(qū)域中也通常感覺為不美觀的。
[0003]在電動機動性進步過程中，所述缺點能夠通過使用具有可充電的儲能器的車輛來克服。然而，對于這種交通工具而言一方面需要具有充電站的充電基礎(chǔ)設(shè)施，在所述充電站能夠以預定的空間間隔對電動車輛的蓄電池靜態(tài)充電。針對短途客運的車輛，所述充電站能夠以架空式充電站的形式優(yōu)選地設(shè)置在停車站港灣中，使得在車輛停留于停車站期間能執(zhí)行充電過程。
[0004]此外，車輛除了電驅(qū)動方案之外還必須裝配有用于傳輸電流、即用于電接觸架空式充電站并且用于導出充電電流的設(shè)備。迄今已知的集電弓系統(tǒng)幾乎僅設(shè)計成用于傳輸牽引電流、也就是說在車輛運動期間進行電流供給，其中所輸送的電能在沒有儲存的情況下直接經(jīng)由電驅(qū)動設(shè)備轉(zhuǎn)換成動能。
[0005]在歐洲專利申請EP 2 380 767 Al中公開的發(fā)明雖然示出用于公共交通系統(tǒng)的車輛的充電設(shè)備，所述充電設(shè)備配備有電儲能器，然而所述設(shè)備設(shè)計成用于在車輛駛過充電站期間進行的充電過程。為了所述目的，車輛和充電站與導電軌和引導裝置接觸，其中導電軌的長度確定成，使得在以確定的速度駛過期間，接觸持續(xù)時間足以傳輸所需的電能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明基于下述目的，為電動車輛、尤其為用于在短途客運中運送乘客的電動車輛開發(fā)盡可能緊湊并且輕質(zhì)的用于對電動車輛的電儲能器靜態(tài)充電的電流傳輸設(shè)備，所述電流輸送設(shè)備結(jié)合電動車輛的簡單定位能夠?qū)崿F(xiàn)快速地并且可靠地電接觸架空式充電站的引導電流的接觸面。此外，該設(shè)備應當勝任高機械持久負荷。
[0007]所述目的結(jié)合權(quán)利要求1的前序部分通過構(gòu)成為活節(jié)臂系統(tǒng)的充電集電弓來實現(xiàn)，所述充電集電弓實施成多極的并且為了靜態(tài)接觸輸送電流的接觸面而具有至少兩個彼此絕緣的電接觸元件，所述接觸元件傳輸不同的電相。
[0008]因為在電動車輛的頂部上尤其在所述電動車輛為了運送人員配設(shè)有其他設(shè)備、例如空調(diào)設(shè)施時僅有限的結(jié)構(gòu)空間可提供用于安裝用于集電的設(shè)備，所以構(gòu)成為活節(jié)系統(tǒng)的充電集電弓在空間需要小的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)可靠地將接觸元件放置到充電站的安裝在車輛上方的接觸面上/從所述接觸面上取下。通過構(gòu)造成活節(jié)臂系統(tǒng)，在行駛期間集電弓在縮回狀態(tài)中形成緊湊的結(jié)構(gòu)單元，但是在車輛停靠于配設(shè)有充電站的停車站時能夠快速地伸出到期望的高度上。
[0009]為了靜態(tài)接觸充電站的在車輛上方伸展的輸送電流的接觸面，在構(gòu)成為活節(jié)臂系統(tǒng)的充電集電弓上設(shè)置至少兩個電接觸元件，使得經(jīng)由唯一的集電弓能夠建立對電儲能器充電分別所需的與充電站的相應的接觸面的相接觸(電壓電勢)。因此，根據(jù)本發(fā)明的電流傳輸設(shè)備例如在直流充電的情況下能夠?qū)崿F(xiàn):經(jīng)由唯一的集電弓接觸和導出對電儲能器充電所需的正相和負相。
[0010]在優(yōu)選的設(shè)計方案中，接觸元件橫向于行駛方向并排地并且彼此絕緣地設(shè)置在共同的充電集電弓上。在該實施方案中，全部不同的接觸元件、即不僅相接觸元件還是可能的接地接觸部并排地設(shè)置在唯一的共同的充電集電弓上。因此，接觸元件設(shè)有絕緣和足夠大的絕緣間距，其中接觸元件相互間的相對側(cè)向間距通過充電站的輸送電流的接觸面的布置來預設(shè)和確定成，使得可以無錯誤地接觸，尤其是能夠排除短路的危險。
[0011]有利地，充電集電弓具有至少一個電接觸元件，所述電接觸元件構(gòu)成為接地接觸部。因為與受軌道約束的車輛相反地，無軌電車通過橡膠輪胎盡可能地與接地電勢絕緣，接地連接能夠經(jīng)由充電集電弓上的接地接觸部和充電站的相應的接地接觸面來實現(xiàn)。以所述方式，經(jīng)由唯一的充電集電弓能夠建立相接觸還有接地。
[0012]在另外的設(shè)計方案中，活節(jié)臂系統(tǒng)構(gòu)成為單臂系統(tǒng)或多件式的剪式系統(tǒng)并且具有唯一的基本框架，所述基本框架與車輛固定連接并且可樞轉(zhuǎn)地固定在活節(jié)臂系統(tǒng)的其中一個活節(jié)下臂上。
[0013]這樣構(gòu)成的活節(jié)臂系統(tǒng)具有小的重量，這就盡可能小的車輛總重量而言在多個加速過程中、例如如在電動公共汽車的直線運行中所需要的加速過程中是有利的。此外，活節(jié)臂構(gòu)造的特征在于其簡單性和低維護費用。必要的穩(wěn)定性僅通過基本框架來實現(xiàn)，所述基本框架剛性地與車輛連接并且可樞轉(zhuǎn)地固定在活節(jié)臂系統(tǒng)的下部的活節(jié)臂上。
[0014]此外，有利的是，接觸元件橫向于行駛方向的伸展足夠大，以便能夠?qū)④囕v定位在充電站的輸送電流的接觸面下方。接觸元件橫向于行駛方向的長度在考慮充電電流接觸面的布置的情況下設(shè)計成，使得汽車駕駛者有充分定位裕量，以便即使在輕微車道偏移的情況下、例如在由于繞過障礙造成的車道偏移的情況下也將車輛定位在充電裝置下方，使得能夠可靠地接觸充電裝置的接觸面。
[0015]在另一優(yōu)選的設(shè)計方案中，一個/多個電接觸元件的一個/多個連接線路電絕緣地集成在一個/多個活節(jié)臂中。經(jīng)由接觸元件獲取的充電電流經(jīng)由電絕緣地沿著活節(jié)臂伸展的連接線路被繼續(xù)引導到車輛的車載電網(wǎng)電子裝置上。
[0016]活節(jié)臂系統(tǒng)的和基本框架的器件也能夠?qū)嵤┏捎糜谶B接接觸元件的引導電流的導體。在該設(shè)計方案中，充電集電器本身的導電部分形成用于接觸元件的連接線路。
[0017]其他接觸元件的電流導出能夠經(jīng)由其他電絕緣地鋪設(shè)在活節(jié)臂上的連接線路來進行。
[0018]為了建立可靠的接觸，各個接觸元件能夠可運動地設(shè)置在集電弓上。因此，即使在補償制造或安裝公差時或在車輛具有豎直的歪斜時，也確保各個接觸元件對要引導電流的接觸面的必要按壓力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]其他有利的設(shè)計方案特征從下面根據(jù)實例闡述本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的描述和附圖中得出。附圖示出:
[0020]圖1以沿著車輛縱軸線的側(cè)視圖示出根據(jù)本發(fā)明的充電集電弓的示意圖，和
[0021]圖2以垂直于車輛縱軸線的側(cè)視圖示出根據(jù)本發(fā)明的充電集電弓的示意圖。

【具體實施方式】
[0022]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的充電集電弓4的構(gòu)造的示意圖。在所示的實施方式中，充電集電弓實施成具有活節(jié)臂5的單臂式活節(jié)臂系統(tǒng)。活節(jié)臂5可樞轉(zhuǎn)地固定在基本框架6上，所述基本框架又固定地安裝在電動車輛7的頂面上。在縮回狀態(tài)中，活節(jié)臂5平行于頂表面位于基本框架6上。在所述活節(jié)臂的背離轉(zhuǎn)動軸承的端部上，在活節(jié)臂5上以在橫向于行駛方向伸展的軸線上并排的方式設(shè)置有三個接觸元件1、2、3。通過活節(jié)臂5的樞轉(zhuǎn)，接觸元件1、2、3可與充電站的安置在車輛7上方的輸送電流的接觸面13、14、15接觸。在此，也應將輸送電流的接觸面13、14、15理解成用于與接地電勢連接的接地接觸面。
[0023]在圖2中以垂直于車輛縱軸線的示意圖示出根據(jù)本發(fā)明的充電集電弓4。活節(jié)臂5處于伸出狀態(tài)，使得充電集電弓4的接觸元件1、2、3接觸充電站的相對應的接觸面13、14、
15。在此，經(jīng)由外部的接觸元件13、15流動的充電電流通過絕緣地8安置在活節(jié)臂5上的連接線路11、12導出。經(jīng)由中間的接觸元件14流動的電流能夠經(jīng)由導電的活節(jié)臂5本身導出。
[0024]為了接觸元件1、2、3伸出，充電集電弓4具有提升驅(qū)動器6，所述升降驅(qū)動器氣動地、電氣地、液壓地或機械地實施成具有彈簧系統(tǒng)，以及為了降下接觸元件1、2、3，所述充電集電弓具有下降驅(qū)動器17，所述下降驅(qū)動器同樣氣動地、電氣地、液壓地或機械地實施成具有彈簧儲能器。降下接觸元件1、2、3也能夠利用重力來進行。
[0025]通過本發(fā)明，借助充電集電弓實現(xiàn)電流傳輸設(shè)備，所述電流傳輸設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn):經(jīng)由唯一的集電弓能夠建立至少兩個或更多個電接觸，所述電接觸能夠傳輸不同的電相并且同時實現(xiàn)車輛的接地。通過構(gòu)成為活節(jié)臂系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的電流傳輸設(shè)備能夠在小質(zhì)量的情況下以特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)。這樣構(gòu)造的在車輛側(cè)的充電設(shè)備能夠為車輛駕駛員實現(xiàn)在架空式充電站下簡單定位并且同時可靠與接觸面接觸。與成熟的提升驅(qū)動器和下降驅(qū)動器關(guān)聯(lián)的簡單的并且牢固的構(gòu)造的特征還在于維護少并且勝任大的機械持久負荷，所述持久負荷尤其在具有多個提升過程和下降過程的短途客運運行中在停車站處出現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種在車輛側(cè)的電流傳輸設(shè)備(4)，用于在充電站處借助設(shè)置在所述車輛上方的輸送電流的接觸面(13，14，15)對車輛(7)的電儲能器靜態(tài)充電， 其特征在于具有構(gòu)成為活節(jié)臂系統(tǒng)(4)的充電集電弓(4)，所述充電集電弓實施成多極的并且為了靜態(tài)接觸輸送電流的所述接觸面(13，14，15)而具有至少兩個彼此絕緣的電接觸元件(I，2，3)，所述電接觸元件傳輸不同的電相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 所述接觸元件(1，2，3)橫向于行駛方向并排地并且彼此絕緣地設(shè)置在共同的充電集電弓⑷上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 所述充電集電弓(4)具有至少一個電接觸元件(1，2，3)，所述電接觸元件實施成接地接觸部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 所述活節(jié)臂系統(tǒng)(4)構(gòu)成為單臂系統(tǒng)或多件式的剪式系統(tǒng)并且具有唯一的基本框架(6)，所述基本框架與所述車輛(7)固定連接并且能樞轉(zhuǎn)地固定在所述活節(jié)臂系統(tǒng)(4)的其中一個活節(jié)下臂(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 所述接觸元件(1，2，3)橫向于行駛方向的伸展足夠大，以便能夠?qū)⑺鲕囕v(7)定位在所述充電站的輸送電流的接觸面(13，14，15)下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 一個/多個所述電接觸元件(1，2，3)的一個/多個連接線路(11，12)電絕緣地集成在一個/多個所述活節(jié)臂(5)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 所述活節(jié)臂系統(tǒng)(4)的和所述基本框架(6)的器件實施成用于連接接觸元件(1，2，3)的引導電流的導體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于，為了建立可靠的接觸，各個所述接觸元件(1，2，3)以能運動的方式設(shè)置在所述集電弓⑷上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 為了伸出所述接觸元件(1，2，3)，所述充電集電弓(4)具有提升驅(qū)動器(16)，所述提升驅(qū)動器氣動地、電氣地、液壓地或機械地實施成具有彈簧系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的電流傳輸設(shè)備， 其特征在于， 為了降下所述接觸元件(1，2，3)，所述充電集電弓具有下降驅(qū)動器(17)，所述下降驅(qū)動器氣動地、電氣地、液壓地或機械地實施成具有彈簧儲能器，或者所述接觸元件(1，2，3)的降下利用重力來進行。
【文檔編號】B60L11/18GK104169121SQ201380011084
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月27日
【發(fā)明者】約瑟夫·桑特納 申請人:崇德鐵路工業(yè)技術(shù)有限公司