專利名稱：用于一個或多個電力驅(qū)動車輛的系統(tǒng)(金屬檢測裝置)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于金屬檢測裝置，所述裝置與車輛相關(guān)，尤其和適于能夠垂直升高和降低接觸裝置和/或接觸設(shè)備的裝置相關(guān)，其中，每個車輛適用于一個可電力驅(qū)動車輛的系統(tǒng)，特別是這樣一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，用于電力改裝和能量儲存的一個或多個電池和/或電池組能夠驅(qū)動車輛沿著車道的延伸方向行駛。該種類型的系統(tǒng)以使用特定設(shè)計(jì)的車道或路面為基礎(chǔ)，其中，所述車道的表面顯示至少一個軌道，該軌道為凹槽形式，該凹槽軌道中設(shè)置有一個、兩個或多個平行的導(dǎo)電體或?qū)щ妿В搶?dǎo)電體或?qū)щ妿Ь哂兄糜陔娏螂妷合碌膶?dǎo)電體面，所述導(dǎo)電體或?qū)щ妿?yōu)選地設(shè)置有未覆蓋和非絕緣的接觸面部。本發(fā)明系統(tǒng)包括
(a)多個路節(jié)或路段，將所述車道分成幾部分，每一部分具有一個或多個導(dǎo)電表面，例如導(dǎo)電體或?qū)щ妿?，所述路段通過開關(guān)連接到一個或多個固定電站，所述固定電站作為車輛外部的電源或能量源，因此，以向車輛和/或電池組的電池充電，其首先是通過所述電池組驅(qū)動車輛沿車道及其路節(jié)或路段行駛；(b) 一個或多個通過單個電機(jī)或多個電機(jī)驅(qū)動的車輛，其中，每個所述車輛顯示有控制電路，控制功率以產(chǎn)生選擇的和要求的驅(qū)動效果和/或速度調(diào)整和/或控制。本發(fā)明適用于公共形式的車道和私人車道及其路節(jié)或路段，但也能夠用于對功率和能量具有不同要求的工業(yè)系統(tǒng)中。本發(fā)明同時的目的是，從提供電力和能量的外部能量源向電池組充電的功率，該功率被要求用于選定功率需求以驅(qū)動車輛向上并通過車道向上上升的部分。更具體地，本發(fā)明涉及這樣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中，無軌電車，例如貨車，具有所述車輛的電池組并沿著選定路節(jié)或路段行駛時，能夠從外部電源或可選擇地從與車輛相關(guān)的電源獲得補(bǔ)充的電力和能量，例如柴油發(fā)電機(jī)。在這方面，本發(fā)明提出與車輛相關(guān)的“第一”電源，例如柴油發(fā)電機(jī)，與車輛相關(guān)的“第二”電源，例如電池組，以及與車輛分離并設(shè)置在車輛外部的“第三”電源，例如兩個或多個導(dǎo)電面，例如導(dǎo)電體或?qū)щ妿?，所述?dǎo)電體或?qū)щ妿姴ㄔ谶B續(xù)路節(jié)或路段的軌道或凹槽中，選定路節(jié)的導(dǎo)電體與相鄰(在前的或在后的)的路節(jié)或路段相應(yīng)的導(dǎo)電體電氣絕緣。本發(fā)明以具有兩個或多個導(dǎo)電體為基礎(chǔ)，所述導(dǎo)電體設(shè)置在各自路節(jié)或路段的一個軌道或單個軌道或凹槽中，所述軌道(不是導(dǎo)電體)沿路節(jié)或路段連續(xù)延伸。加載給導(dǎo)電體的電壓可以是交流電壓(交流電)(具有與車輛相關(guān)的整流器)或者可以是直流電壓(直流電)。選擇直流電時，導(dǎo)電體的一個是正極，而另一個導(dǎo)電體是負(fù)極，另外的導(dǎo)電體為地電位或零電位，車輛以兩倍電壓值被操作。交流電壓用于路節(jié)的導(dǎo)電體時，所述電壓反相并相同圍繞地電位或零電位設(shè)置。驅(qū)動車輛的電動機(jī)可以是直流電動機(jī)或交流電動機(jī)，在交流電動機(jī)情況下，電動機(jī)前面連接有轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
以上提及的技術(shù)領(lǐng)域有關(guān)的方法、裝置和結(jié)以及特征以多種不同的實(shí)施方式為大眾所知。關(guān)于電驅(qū)車輛，可分為“有軌電車”或“無軌電車”。“有軌電車”沿其車道和具有平行鐵軌的路段行駛，所述平行鐵軌布置在有軌電車的車道上或者由枕木或類似物鋪設(shè)，所述路段對車輛固定設(shè)置的車輪進(jìn)行導(dǎo)向。“無軌電車”通過車輛相關(guān)的轉(zhuǎn)向控制設(shè)備沿其車道以及車道上的路節(jié)和路段行駛。本發(fā)明是基于后者無軌電車和無軌技術(shù)提出的，主要適用于連接有或未連接有拖車的重型卡車，美國專利公告號US-4129203-A公開了一種車輛的設(shè)置，其中，允許設(shè)置在車輛下面的接觸彈簧可被帶著向上、向下以及橫向運(yùn)動并與導(dǎo)電體(14)的非絕緣面機(jī)械和 電配合或者脫離配合，所述導(dǎo)電體具有電壓并與各路節(jié)或路段連接。此處闡述了在通道(18)內(nèi)使用絕緣體(16)，其中，所述通道(18)用于支承路軌
(14)形式的導(dǎo)電體。具有切口(12)的蓋板(20)可拆卸地附著在通道(18)的上部和相對的側(cè)壁部分上，所述蓋板(20 )所在的平面連接于所述路節(jié)或路段的上表面(22 )。圖2和圖3中各自提到的專利公開了一種車輛工作臺(98)，該工作臺設(shè)有可轉(zhuǎn)動的的扶手(10)。與工作臺(98)相連的傳感器(30)產(chǎn)生信號，就相位和大小指明了從旋轉(zhuǎn)軸(99)到蓋板(20)的切口(12)的方向和距離，該信號為基于磁場變化的。工作臺(98)和扶手(10)可在預(yù)定極限位和限位斷路器之間通過發(fā)動機(jī)(32)在位于指定機(jī)構(gòu)(31)上方被驅(qū)動。專利公開號為W09310995-A的專利文獻(xiàn)公開了一種用于沿車道及其路節(jié)或路段電力驅(qū)動控制車輛的系統(tǒng)。上述提到的公開專利文獻(xiàn)的圖9闡明了該系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。在這里，車道(14)以及路段設(shè)置有導(dǎo)電路節(jié)(300a_300f)，其中，一個路節(jié)對應(yīng)于一個路段。車輛(310)具有一個電動機(jī)(320)和設(shè)置于該車輛下方的兩個(312、314)或三個(分別為312、312’和314)接觸彈簧，其中，所述接觸彈簧適用于實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)電體間的機(jī)械接觸和電接觸，其中，導(dǎo)電體的長度對應(yīng)于路節(jié)或路段的選定長度(相同的長度)。路節(jié)(300a-399f)中的導(dǎo)電體相繼布置，且兩個導(dǎo)電體間具有間隔空間(302a-302e)以避免由于拖拉接觸彈簧(312、312、314)而產(chǎn)生短路。所有其他路節(jié)(300a，300d，300f)與參考電壓(地電位)連續(xù)連接；而當(dāng)車輛在附近時，剩余的路節(jié)(分別是300a，300c，300e)直接與直流電壓源(440)連接或通過連接裝置(304a，304b，304c )與任何適當(dāng)?shù)碾娫?308 )連接。當(dāng)一種具有三個接觸彈簧的實(shí)施方式被使用時，接觸彈簧之間的距離使得兩個或三個接觸彈簧總是分別和兩個具有相反極性的路節(jié)電接觸，由此兩個接觸點(diǎn)都不會使相鄰的兩個路節(jié)的間隔空間(302a-302e)出現(xiàn)短路現(xiàn)象。為了實(shí)現(xiàn)其功能，該系統(tǒng)要求具有特殊結(jié)構(gòu)的車輛(310)，其中，前觸點(diǎn)(314)與后觸點(diǎn)(312、312')之間選定的距離與路節(jié)(300b，300d)的長度完全相等，或甚至比路節(jié)(300b, 300d)的長度稍長一些。因此，需要一種具有前觸點(diǎn)和后觸點(diǎn)的特殊結(jié)構(gòu)的車輛，其中，各使用的路節(jié)(300a-300f)具有相等的長度，所述路節(jié)沿車輛行駛的方向相繼布置，具有彼此相同的分開空間和間隔空間(302a-302e)。專利文獻(xiàn)又公開了在一個路段(第5頁，第11-13行)內(nèi)設(shè)有帶電壓的單獨(dú)的導(dǎo)電體或路軌，且公開了車輛引起電壓被加載到位于其前方的路段上。(分別為第5頁，第19-21行 ’第6頁，第7-10行；第8頁，第28-32行)。此外，路軌(16)，被加載有電壓，其側(cè)面設(shè)置有排水溝道(第9頁，第1-4行)。激活信號的缺乏(或存在)，將能夠?qū)刂茊卧?38)產(chǎn)生影響，(分別為第8頁，第23-27 行)。
第10頁第17-20行提到了車輛觸點(diǎn)間必要的間距，另外，第11頁，第2_4行和第14頁第1-16行指出建議使用具有行為觸發(fā)性質(zhì)的無線信號。此外，在第15頁，第21-23行以及第16頁，第1_15行中，提出建議使用霍爾元件(240)以及將所述霍爾元件與放大器(246)連接。另外，也采用選擇如第17頁，第3-9行敘述的元件。眾所周知的是，通過一個能量感應(yīng)轉(zhuǎn)換器電力驅(qū)動車輛沿車道行駛，其中，該能量感應(yīng)轉(zhuǎn)換器位于車輛和設(shè)于車輛下方的路節(jié)或路段之間。該技術(shù)可分別已在專利公開號為US-3914-A和US-4007817-562-A專利文獻(xiàn)得到了公開。專利公開號為WO 2007/056804A1的專利文獻(xiàn)說明并公開了多個方法、設(shè)備和/或裝置，當(dāng)評估與現(xiàn)有技術(shù)以及本發(fā)明有關(guān)的重要的特征時，所述方法、設(shè)備和/或裝置具有相關(guān)性。但是，這些方法、設(shè)備和/或裝置僅以通常術(shù)語提及，并且公開了很少或未表明的結(jié)構(gòu)。本專利文獻(xiàn)的內(nèi)容將在以下說明并在以下小節(jié)中調(diào)整。a.沿車道設(shè)置的若干對導(dǎo)電接觸點(diǎn)或帶。b.開關(guān)裝置，向一對與車道相關(guān)的導(dǎo)電接觸點(diǎn)或帶(直流網(wǎng)絡(luò))提供直流電。c.車輛相關(guān)的發(fā)射機(jī)。d.車輛相關(guān)的拾取臂。e.車道相關(guān)的導(dǎo)體、接觸面或帶之間的直流電壓差。f.車道相關(guān)的導(dǎo)電帶的方向。g.供電系統(tǒng)。h.探測設(shè)備或裝置。i.用于相鄰導(dǎo)電帶的電力。j.傳感裝置。k.啟動開關(guān)裝置的條件。I.電池裝置。m.車載充電引擎。η.過載截止以及重新關(guān)閉開關(guān)。ο.與裸電車道相關(guān)的電氣導(dǎo)體或帶的安全條件。
p.使用直流電壓或交流電壓向與車道相關(guān)的電氣導(dǎo)體或帶供電。q.磁場傳感器。r.掃雪機(jī)以及風(fēng)機(jī)裝置。s.電加熱帶。a.沿車道設(shè)置的若干對導(dǎo)電體或?qū)щ妿?。上面提到的國際專利文獻(xiàn)中提到，每對導(dǎo)電帶(部件)與相鄰的且另一對導(dǎo)電帶電氣絕緣，其中，沿所述車道行駛的車輛通過第一對導(dǎo)電帶行駛，然后通過下一對相鄰的導(dǎo)電帶行駛，依次類推。b.開關(guān)裝置，向一對導(dǎo)電接觸點(diǎn)或?qū)щ妿?直流網(wǎng)絡(luò))相關(guān)的車道提供直流電。
直流電源(直流網(wǎng)絡(luò))設(shè)置以向與車道相關(guān)的導(dǎo)電帶(部件)提供直流電。當(dāng)車輛通過所述導(dǎo)電帶行駛時，可通過操作開關(guān)裝置向每對導(dǎo)電帶提供直流電，當(dāng)沒有車輛通過所述導(dǎo)電帶行駛時，可通過操作開關(guān)裝置以切斷向每對導(dǎo)電帶的直流電的提供。這能夠提高如(第2頁，第13-17行)所述的系統(tǒng)的安全性，其中，當(dāng)車輛通過所述導(dǎo)電帶行駛時，可通過操作開關(guān)裝置以向每對導(dǎo)電帶提供直流電，當(dāng)沒有車輛通過所述導(dǎo)電帶行駛時，開關(guān)裝置操作以切斷向每對導(dǎo)電帶直流電的提供。所述專利文獻(xiàn)還提到一種現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)(第I頁，第7-21行)，該系統(tǒng)普遍用于電力驅(qū)動的車道車輛。這種類型的系統(tǒng)使用一系列固定在車道面上的20米長的銅帶。若干條20米長的銅帶端對端地沿著車道的每條行車線設(shè)置，并彼此電氣絕緣。每節(jié)或每段上可被加載交流電(交流網(wǎng)絡(luò))。c.車輛相關(guān)的發(fā)射機(jī)。當(dāng)適當(dāng)?shù)挠呻娏︱?qū)動的車輛行駛通過每節(jié)銅帶時，安裝在所述車輛上的發(fā)射機(jī)會開啟電源以向所述車輛正在通過的銅帶節(jié)進(jìn)行供電。d.車輛相關(guān)的拾取臂設(shè)于所述車輛上的通過電氣操作的拾取臂適于與所述銅帶接觸，并從車道相關(guān)的銅帶中獲得電力。從所述銅帶獲得的該電力被用于驅(qū)動所述車輛上的車輛相關(guān)的電機(jī)(且還用于驅(qū)動車輛配件，以及可用于向車輛的電池充電)。向每個銅帶提供的電力僅持續(xù)I. 5秒，也就是說，車輛通過銅帶的每節(jié)的時間為
I.5 秒。車輛未發(fā)射信號時，將不向各節(jié)銅帶供電。為了使所述車輛能夠從設(shè)置在所述車道表面的車道相關(guān)的導(dǎo)體或?qū)щ妿汐@得電力，所述車輛的車體下面可設(shè)置有拾取臂。所述拾取臂包括平板，該平板與所述車輛的底部鉸接。所述平板上可通過環(huán)氧樹脂或粘結(jié)劑來粘結(jié)兩個拾取碳刷，。引線將電力從每個電刷輸送到車輛(電機(jī)控制器以及車輛的電池組)(第7頁’第8-13 行)。所述拾取臂可自動伸縮并伸展。例如，如果所述車輛探測到其正在通過一對電氣導(dǎo)電帶(部件)，所述拾取臂會自動向下伸展，以使所述電刷接觸所述電氣導(dǎo)電帶。在一種實(shí)施方式中，可通過操作所述導(dǎo)電臂使得如果斷電超過預(yù)定時間，例如半秒到一秒，所述拾取臂將被自動收回(第7頁，第14-19行)。正在通過銅帶的車輛必須能夠從這些銅帶上獲得電力。大量不同的設(shè)計(jì)可用于這方面。但是，一個可能的設(shè)計(jì)是參考圖2所示。如2中，車輛50，具有車輪52和54，設(shè)置有板56。板56可能例如是大約1620mm寬，10Omm 長。如圖2所示，板56延伸大約在車輛的整個寬度。板56可設(shè)置有一個或多個孔，使空氣穿過所述孔以減少在車輛行駛時，作用在所述板上向下的作用力的量。 板56具有兩個電氣導(dǎo)電刷58和60。電刷58和60之間設(shè)置有間隙62。例如，每個電刷可以是800mm寬，所述間隙可以是20mm寬。所述間隙62可填充有電氣絕緣材料，適當(dāng)?shù)慕^緣材料具有一定的柔軟性并能夠移動而不破損地接觸物體(第14頁，第7-18行)。使用寬的傳感板將不需要用于拾取臂的橫向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。它也不需要任何設(shè)備以檢測車輛相對于電氣導(dǎo)電帶的橫向位置。駕駛員為了達(dá)到初步接觸而必須要做的是，在車輛的軌道的某處沿著電氣導(dǎo)電帶駕駛，并向下移動拾取臂。接觸將一直保持，只要電氣導(dǎo)電帶保持在車輛軌道中。在更長駕駛中，自動轉(zhuǎn)向可用于輔助這方面(第14頁，第27-30行，第15頁第1_2行)。電刷58和60必須能夠降低至帶上或收回接觸車輛的底部。為此，電刷安裝在一對集電弓臂64和66上。集電弓臂保持板56 (以及因此電刷58和60)水平。適當(dāng)?shù)碾娏B接可設(shè)置以使從每個電刷58和60獲得的電力輸送到車輛。集電弓臂可具有適當(dāng)?shù)碾娎|以將從所述電刷獲得的電力輸送到車輛(第15頁，第4-10 行)。e.車道相關(guān)的導(dǎo)體、接觸面或帶之間的直流電壓差。所述專利文獻(xiàn)進(jìn)一步指出(第2頁，第18-22行)了最好是直流電源，該直流電源的電壓公開了每對導(dǎo)體中的每個導(dǎo)體或帶之間的壓差，所述電壓不超過600伏。更優(yōu)選地，所述直流電源及其每對導(dǎo)體或帶的每個導(dǎo)體之間的電壓差不超過大約450伏。適當(dāng)?shù)?，每個導(dǎo)體相對于地線的電壓不超過正負(fù)250伏，更優(yōu)選地，不超過225伏。f.車道相關(guān)的導(dǎo)電帶的方向。電氣導(dǎo)電帶可設(shè)置在車道面上，以使其相互之間以及與地線(路面)絕緣。適當(dāng)?shù)?，電氣?dǎo)電帶設(shè)置在粘結(jié)絕緣板上，粘結(jié)絕緣板使電氣導(dǎo)電帶與地線相互絕緣。電氣導(dǎo)電帶可通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑粘結(jié)在車道面上?？蛇x擇地，電氣導(dǎo)電帶可粘結(jié)在設(shè)置在車道面中或車道面上的地磚上。g.供電系統(tǒng)。
供電系統(tǒng)包括一系列獨(dú)立、電氣絕緣但導(dǎo)電的條。每對導(dǎo)電帶表示供電部分。每對導(dǎo)電帶可具有專用的直流電源?？蛇x擇地，直流電源可向兩對或多對條提供直流電。h.探測設(shè)備或裝置。開關(guān)裝置適當(dāng)操作關(guān)聯(lián)于探測設(shè)備以探測車輛的出現(xiàn)，同時探測車輛行駛在一對導(dǎo)體或帶上或一對導(dǎo)體上。例如，編碼信號可包括類似于公用事業(yè)公司以控制目的使用的振蕩電壓。
這樣的控制信號可具有大約為400kHz的頻率以及高達(dá)大約4到20伏的電壓。需要理解的是，編碼信號可使用從上面給出的不同的頻率以及不同的電壓(第4頁，第19-29行)。當(dāng)導(dǎo)體或帶的一個路節(jié)打開時，控制信號沿著車輛的行駛路徑發(fā)送至導(dǎo)體下一路節(jié)的電源。這種發(fā)送至導(dǎo)體或帶下一路節(jié)的電源的控制信號，將被用于打開向?qū)w下一路節(jié)供電的電源，在車輛到達(dá)導(dǎo)體的下一路節(jié)之前不久或剛剛到達(dá)導(dǎo)體的下一路節(jié)?？蛇x擇地，向第一組導(dǎo)體或帶供電的電源啟動后，發(fā)送至導(dǎo)體或帶的下一路節(jié)的控制信號在預(yù)定時間可打開向?qū)w下一路節(jié)供電的電源。為了探測一段銅帶上的到達(dá)或即將到達(dá)的車輛，所述車輛設(shè)置有編碼信號，當(dāng)車輛行駛通過銅帶的一段或一部分以及車輛的電刷接觸所述帶時，帶上的編碼信號將疊加。編碼信號將通過相應(yīng)的變電站關(guān)聯(lián)的探測器接收。探測器啟動連接到帶的特定部分的電源開關(guān)。i.用于相鄰導(dǎo)電帶的電力用于下一組導(dǎo)體裝置或帶的電力將被繼續(xù)，假如用于下一組導(dǎo)體或帶的電源啟動后，下一組導(dǎo)體或帶探測到車輛在特定時間段進(jìn)入下一組導(dǎo)體或帶。這樣，如果車輛離開車道并因此未進(jìn)入下一組導(dǎo)體或帶，下一組導(dǎo)體或帶將不能探測到車輛并因此在電源啟動后不久將關(guān)閉電源。在該實(shí)施方式中，導(dǎo)體的相鄰部分通過帶相互“對話”并相互作用以啟動向每個路節(jié)供電的電源，在車輛到達(dá)每個路節(jié)之前或剛剛到達(dá)每個路節(jié)時。j.傳感裝置。傳感裝置可朝向每對帶的下行端設(shè)置。例如，傳感裝置可是電流傳感器，設(shè)置在電氣導(dǎo)電帶的下方或鄰近一個電氣導(dǎo)電帶。當(dāng)車輛在路節(jié)(電氣導(dǎo)電帶)的端部附近時，傳感器將感應(yīng)合成電流并向電氣導(dǎo)電帶的下一部分發(fā)送信號以啟動向即將到達(dá)的下一部分供電的電源。該信號可通過線纜發(fā)送。預(yù)期的信號僅在短時間內(nèi)有效，也就是2秒，如果車輛在該時間內(nèi)沒有到達(dá)下一部分，所述下一部分將關(guān)閉。k.啟動開關(guān)裝置的條件。開關(guān)裝置可設(shè)置為用于打開下一對導(dǎo)電帶的信號必須大于預(yù)定的最小值，以啟動開關(guān)裝置并打開下一對導(dǎo)電帶。
如此，如果下一對導(dǎo)電帶處于高漏電狀態(tài)，所述信號將低于要求打開下一對導(dǎo)電帶的最小值。這能夠有效減少過度漏電，這可能導(dǎo)致變壓器/整流器不可接受的功率損耗和/或損害(第4頁第28-29行，第5頁第1-4行)。通過在裝置中引入漏電測試，編碼信號的使用也允許提高操作和安全的可能性。在這種情況下，可設(shè)置漏電檢測裝置以防止導(dǎo)體或帶的下一部分打開。在導(dǎo)體或帶的下一部分打開前，通過要求編碼信號疊加在導(dǎo)體或帶的每個部分上以超過預(yù)定的啟動界限值，漏電的探測將產(chǎn)生。
照這樣，在導(dǎo)體或帶上疊加編碼信號將導(dǎo)致如果出線高漏電狀態(tài)，代表標(biāo)準(zhǔn)的編碼信號將不超過預(yù)定的界限值。這樣，在這種情形下，導(dǎo)體或帶的下一部分將不打開(第8頁第15-28行)。I.電池裝置。車輛設(shè)置有一個或多個電池組以儲存電力或電能。電池組可通過使用從車道相關(guān)的電氣導(dǎo)電帶獲得的電力進(jìn)行充電。—些實(shí)施方式中，電氣導(dǎo)電帶的直流電壓等于車輛每個電池組的正常充電電壓。這允許車輛電動機(jī)從電池到車道導(dǎo)體或帶具有本質(zhì)上的無縫過渡，每當(dāng)車道導(dǎo)體或帶中斷并重新啟動時(第6頁，第29-30行，第7頁，第1-5行)。m.車載充電引擎車輛可選擇地或附加地設(shè)置有一個或多個車載充電引擎或再生制動系統(tǒng)以允許向電池組充電(第7頁，第6-7行)。η.過載截止以及重新關(guān)閉開關(guān)。每個變壓器可設(shè)置有過載截止以及重新關(guān)閉開關(guān)。該開關(guān)在變壓器和整流器的直流側(cè)適當(dāng)操作。變壓器和整流器的每個直流輸出線獨(dú)立于過載開關(guān)。過載截止以及重新關(guān)閉開關(guān)可設(shè)置使得如果三次重新關(guān)閉嘗試未成功時，這部分將關(guān)閉，信號將自動發(fā)送至控制面板以顯示錯誤。車輛將使用車載電源系統(tǒng)通過該未運(yùn)行部分(第12頁，第10-16行)。ο.與電氣導(dǎo)體或帶相關(guān)的裸電車道的安全條件。一個問題可能提出，即車道面上的赤裸的導(dǎo)電體或帶是否安全？在這里提出的系統(tǒng)中，他們是安全的。特別是，本發(fā)明使用總電源但輸送相對低壓的直流電壓。此外，每個銅導(dǎo)體或帶與車道面絕緣，并在其每對銅導(dǎo)體或帶中，與其他銅導(dǎo)體或帶絕緣。這樣，依靠導(dǎo)體或帶中的一個不能完成電路，因此，依靠導(dǎo)體或帶中的一個只有很少或沒有電流流過人體。此外，用于導(dǎo)體或帶的直流電壓通過轉(zhuǎn)換和整合高壓、三相(替換的電流)交流電源產(chǎn)生，以向每對導(dǎo)體或帶中的一個導(dǎo)體或帶提供直流電源以及向其他導(dǎo)體或帶提供相同的直流電源(第12頁，第19-20行)。p.使用直流電壓或交流電壓向與電氣導(dǎo)體或帶相關(guān)的車道供電。
直流電壓或交流電壓的使用取決于系統(tǒng)的電氣安全。用于銅導(dǎo)體或帶的實(shí)際直流電壓依靠多種因素。例如，選擇的直流電壓的標(biāo)準(zhǔn)越低，電力安全風(fēng)險越低，實(shí)際能量泄露越低，當(dāng)車道潮濕以及導(dǎo)體或帶設(shè)置在車道面上時，每輛車上以提供車載電力供應(yīng)的電池的數(shù)量越少。另一方面，銅導(dǎo)體或帶的重量和/或用于車道安裝的變壓器的數(shù)量與標(biāo)準(zhǔn)電壓的平方成反比。也就是說，其他方面相同，如果電壓減半，需求的銅材料的重量和成本將增加四倍。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可能的標(biāo)準(zhǔn)電壓可在直流電壓大約為100伏和600伏之間(第12頁，第 3-12 行)。q.磁場傳感器。磁場傳感器的排布可設(shè)置穿過車輛(第20頁，第3-9行)的前部和后部以感應(yīng)導(dǎo)電帶的位置。r.掃雪機(jī)以及風(fēng)機(jī)裝置。掃雪機(jī)以及風(fēng)機(jī)裝置的使用也被指出(第21頁，第28-30行)。s.電加熱傳動帶。同樣指出的是，在冬季，使用每個導(dǎo)體或帶側(cè)部的電加熱傳動帶以協(xié)助清除積雪和結(jié)冰(第22頁,第1_3行)。本發(fā)明的涉及一段車道及其具有向上開口的軌道的路段，所述軌道在路段與路段之間相互連接，具有兩個或兩個以上的平行導(dǎo)電體，所述導(dǎo)電體具有表面，例如，每個路段內(nèi)具有非絕緣面部分。本發(fā)明涉及一種金屬檢測裝置，所述裝置利用在鄰近軌道處產(chǎn)生的磁場和車輛的一個或多個線圈確保集電器與軌道的配合。

發(fā)明內(nèi)容
如果從相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員為一個或多個技術(shù)問題提供解決方案的角度考慮，一方面，首先要對方法和/或方法的實(shí)施順序做必要的理解，另一方面，要選擇必要的單一的裝置或多個裝置，因此，后序的技術(shù)問題必須與實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的相關(guān)。考慮到以上所述的技術(shù)的早期觀點(diǎn)，可將其看作一個技術(shù)問題，應(yīng)理解與技術(shù)方法和研究相關(guān)的意義和優(yōu)勢，有必要提出一種用于通過電池組中的一個或多個電池電力驅(qū)動沿車道及其路段行駛的車輛的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括(a)若干個路節(jié)或路段，用于對一段車道進(jìn)行細(xì)分，其中，每個路段具有一個或多個長條型軌道或切口，所述長條型軌道或切口內(nèi)設(shè)有可被加載電流和電壓的可移置導(dǎo)體或帶狀物，所述路節(jié)或路段可通過開關(guān)與一個或多個電源即固定電站連接，所述電站作為車輛的外部能源(以下稱為第三電源)對與車輛連接的電池組進(jìn)行充電，所述電池組可直接驅(qū)動車輛沿所述路段前進(jìn)；(b)—個或多個車輛，所述車輛由一個或多個單獨(dú)的電動機(jī)驅(qū)動，其中，各所述車輛設(shè)有控制電路，用于控制車輛必需的功率以對必需的功率和/或速度進(jìn)行控制，可采用相等或不等的加載了電力或電壓的平行導(dǎo)體或帶狀物，與相互電絕緣的路段相連接，從而通過選擇導(dǎo)體及其路段的長度來實(shí)現(xiàn)對車輛及其電池組進(jìn)行“連續(xù)”充電，各路段的長度長于車輛的總長，現(xiàn)有技術(shù)中，沒有對路段的長度與車輛的長度的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定。上述系統(tǒng)，其中，車輛底側(cè)具有作為集電器的接觸裝置，所述接觸裝置可向上、向下和橫向移置，移置 時的運(yùn)動方向與車輛運(yùn)動方向相交，長條形軌道或槽通過一個接一個路段支撐所述車道的底側(cè)，導(dǎo)體可被施加電流和電壓，例如路軌，所述集電器與一個檢測裝置配合，所述檢測裝置改裝成金屬檢測器，用于控制與車輛相關(guān)的設(shè)備以使所述接觸裝置或集電器適于與所述導(dǎo)體至少形成機(jī)械和電接觸點(diǎn)；與所述路段相關(guān)的至少兩個可被加載電壓的導(dǎo)體與車輛的接觸裝置或集電器之間通過滑動觸頭或滾動觸頭之間的配合形成配合，例如以接觸彈簧的形式分別與各導(dǎo)體或路軌形成電配合，所述導(dǎo)體或路軌可被加載電壓，路段支撐所述車輛，通過其導(dǎo)體及其外部電源借助連接裝置或它的開關(guān)對電池組進(jìn)行充電。上述系統(tǒng)，其中，與車輛相關(guān)的一個或多個線圈產(chǎn)生磁場，所述軌道制成金屬路軌形狀，所述路軌具有一個上部，用于連接所述路段的行車道。上述系統(tǒng)，其中，與車輛相關(guān)的壓敏電感元件適于檢測由所述軌道的渠道中的金屬引起的磁場變化。上述系統(tǒng)，其中，控制裝置對磁場進(jìn)行檢測，所述磁場隨著距所述軌道的距離而變化，并且/或者隨著所述渠道和線圈之間的垂直距離而變化，因此，在指定數(shù)值下通過分配的輔助電機(jī)對所述集電器進(jìn)行調(diào)整，使其與所述軌道和導(dǎo)體表面配合，所述導(dǎo)體表面可被加載電壓，設(shè)置在所述軌道內(nèi)。上述系統(tǒng)，其中，所述渠道(所述車道)和車輛的線圈之間的距離適于小于15厘米，例如在10至I厘米之間。上述系統(tǒng)，其中，所述線圈由兩個單獨(dú)的線圈部分構(gòu)成，所述線圈部分彼此相鄰設(shè)置，與所述車輛的行駛方向交叉。上述系統(tǒng)，其中，所述控制裝置適于當(dāng)所述線圈的磁場已經(jīng)減小并開始增大時作用于所述輔助電機(jī)，所述輔助電機(jī)則降下所述集電器，使其與可被加載電壓的導(dǎo)體表面接觸。上述系統(tǒng)，其中，所述控制裝置適于將最小值或最大值分離出來，以從假值識別真正軌道。上述系統(tǒng)，其中，兩個用于檢測磁場的線圈之間相隔一定距離，被第三線圈包圍，產(chǎn)生所述磁場。本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是通過對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行介紹，以金屬檢測裝置為基礎(chǔ)，所述裝置與車輛的控制裝置和車輛的充電系統(tǒng)相關(guān)，所述充電系統(tǒng)通過一個或多個電池或電池組電力驅(qū)動車輛沿一段車道及其相關(guān)路節(jié)或路段行駛，該系統(tǒng)包括Ca)若干個路節(jié)或路段，用于對一段車道進(jìn)行細(xì)分，其中，每個路節(jié)或路段具有一個或多個長條型軌道、槽或切口，所述長條型軌道或切口內(nèi)設(shè)有可被加載電流和電壓的導(dǎo)體裸露表面，例如導(dǎo)體或帶狀物，所述導(dǎo)體或帶狀物可被加載功率或電流并通過開關(guān)被加載電壓，所述路節(jié)或路段具有一個或多個車輛外部電源，如電站，因此可對車輛的電池組充電，但車輛主要由所述電池組驅(qū)動沿車道及其路段行駛；(b)—個或多個車輛，所述車輛由一個或多個電動機(jī)驅(qū)動，其中，所述各車輛設(shè)有功率控制電路，用于控制車輛所需功率和/或速度控制，所述車輛的底側(cè)上設(shè)有向上、向下和橫向可移置的接觸裝置，所述接觸裝置被移置時的運(yùn)動方向車輛的運(yùn)動方向交叉，長條型軌道、槽或切口沿所述車道及其路節(jié)或路段延伸設(shè)置，所述接觸裝置和車輛控制裝置配合用于使所述接觸裝置與導(dǎo)體或帶狀物至少形成一個機(jī)械和電接觸點(diǎn)，路節(jié)或路段上的具有電壓的導(dǎo)體與車輛的接觸裝置通過斷流器形成配合，例如以接觸彈簧的形式與帶有電壓的導(dǎo)體或帶狀物分別形成機(jī)械和電配合。本發(fā)明的目的是指出上述系統(tǒng)中的上述裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，例如提出的實(shí)施例在本發(fā)明基本構(gòu)思框架內(nèi)，其特征在所附的權(quán)利要求得到闡述。根據(jù)本發(fā)明，指出一個或多個用于檢測磁場變化的線圈根據(jù)所述線圈與設(shè)于渠道的金屬部件之間的水平距離和/或所述線圈與所述渠道之間的垂直距離與控制裝置配合。本發(fā)明還指出，產(chǎn)生磁場的一個、兩個或兩個以上線圈與車輛相關(guān)，所述軌道為路軌形式，由金屬構(gòu)成，所述路軌的上部可與所述路段的車道嚙合。還有兩個與車輛相關(guān)的線圈適于當(dāng)檢測到磁場時通過相關(guān)輔助電機(jī)和控制裝置使所述集電器與所述軌道和導(dǎo)體配合，所述導(dǎo)體可被加載電壓，設(shè)置在所述軌道內(nèi)。所述車道和所述與車輛相關(guān)的線圈之間的距離適于在15厘米以下，例如在10到I厘米之間。所述線圈由兩個線圈部分組成，一個線圈用于產(chǎn)生磁場，這些線圈彼此之間相鄰設(shè)置，與所述車輛的行駛方向交叉。當(dāng)檢測的磁場變小，隨后向“O”-電勢增大時，所述控制裝置適于使所述輔助電機(jī)降下所述集電器，從而使其與具有電壓的導(dǎo)體相接觸。所述控制裝置適于當(dāng)檢測到相關(guān)磁場的線圈產(chǎn)生的反電壓已經(jīng)減小并開始向“O” -電勢增大時，使所述輔助電機(jī)降下所述集電器，從而使其與具有電壓的導(dǎo)體接觸。所述控制裝置適于分辨出最小值、最大值和/或“O”值，上述這些值適用于從假測量值識別軌道。所述兩個線圈在設(shè)置上彼此靠近，被通有交流電的第三線圈包圍。本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提出，一個、兩個或多個用于產(chǎn)生磁場的線圈與車輛相關(guān)，一個多個線圈根據(jù)所述線圈與設(shè)于所述渠道的金屬部件之間的水平距離和/或所述線圈和所述渠道之間的垂直距離來檢測磁場變化，與控制裝置配合，其中，所述軌道設(shè)置在路軌中，所述路軌由金屬構(gòu)成，具有一個可與所述路段的車道連接的上部。與車輛相關(guān)的線圈適于檢測變化的磁場并通過控制裝置啟動所述集電器，在輔助電機(jī)的作用下，集電器與所述軌道和所述導(dǎo)體配合，所述導(dǎo)體可被加載電壓，設(shè)置在所述軌道內(nèi)，反之亦然。根據(jù)本發(fā)明，與車輛相關(guān)的控制單元和充電系統(tǒng)這一主要內(nèi)容在權(quán)利要求I的特征描述部分中得到了闡述。


現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來說明與現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明相關(guān)的重要技術(shù)特征，其中圖1A為一種車輛的透視圖，以福特模型A為例，該車輛被改裝為由電池提供動力并且具有電力驅(qū)動的引擎或電動機(jī)，以及用于控制速度的功率控制電路，其適用于瞬間負(fù)載的變化和提供必要的動力，還具有控制裝置置或控制設(shè)備，用于驅(qū)動和操控車輛。圖IB為卡車透視圖，其中所述卡車具有一個拖車和一個用于控制功率的控制電路，所述控制電路的工作原理與圖IA中的控制電路的基本工作原理一樣。圖IC顯示了兩個與車輛相關(guān)的電源，“第一”電源(“I”)為柴油發(fā)動機(jī)，“第二”電源(“II”)為電池或電池組，“第三電源”為車輛的外部電源，為平行導(dǎo)體表面提供電力，例如軌道或帶狀物，所述軌道或帶狀物帶有功率或電壓，其表面設(shè)置在車道中連續(xù)的槽內(nèi)，與車輛的控制電路協(xié)同工作，可選擇所有的供電電源或它們的組合實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的供電，其中，本圖中顯示的功率控制為油門，其動作與控制電路“R2”相關(guān)。圖ID所示為P/T圖(功率/時間)，其中，全功率或降低的功率通過控制電路傳輸給車輛，從而驅(qū)動車輛沿車道及其路節(jié)或路段以及其導(dǎo)體或帶狀物行駛。圖2基本顯示出了與車輛相關(guān)的電氣裝置，所述車輛具有控制裝置，用于控制與 一對軌道形狀的或帶狀的導(dǎo)體電接觸表面緊靠設(shè)置的集電器或整流器，從而可以接受來自一個或兩個車輛電源(第一和第二電源)和/或車輛外部或周圍的相關(guān)固定(第三)電源，從而實(shí)現(xiàn)車輛電動機(jī)的并行工作。圖3為車輛的后視圖，所述車輛具有兩個向下設(shè)置的作為集電器的接觸裝置，所述接觸裝置為與一對獨(dú)立的接觸表面配合的滑動觸頭，帶狀物或軌道作為具有功率和張力的導(dǎo)體設(shè)于各路節(jié)或路段。圖4所示為電氣裝置的一個實(shí)例，其中，若干個路節(jié)或路段具有平行的接觸表面，作為具有功率或張力的導(dǎo)體或帶狀物，每個導(dǎo)體通過一個開關(guān)與車輛的外部或周圍電站連接，當(dāng)所述車輛經(jīng)過位于某一路節(jié)的后續(xù)路節(jié)時，所述路節(jié)或路段的后續(xù)路節(jié)或路段通過由控制電路啟動連接裝置或開關(guān)被激活并被加載電壓。圖5為根據(jù)本發(fā)明的改成金屬檢測器的檢測裝置的實(shí)施例，其中，分配給車道的渠道由金屬、鋼構(gòu)成，具有兩個帶有導(dǎo)體的軌道，所述導(dǎo)體可被加載電壓，一個雙線圈設(shè)于所述車輛，用于檢測由第三線圈產(chǎn)生的可變磁場，所述第三線圈包圍具有所述雙線圈的裝置。圖6是圖5所示實(shí)施例的透視圖，具有兩個用于檢測可變磁場的線圈，所述線圈與控制裝置相適應(yīng)，根據(jù)儲存的準(zhǔn)則啟動第一輔助電機(jī)降下所述集電器使其與導(dǎo)體配合，反之亦然，并且/或者可使第二輔助電機(jī)令所述集電器在所述具有導(dǎo)體的軌道上方處水平方向。圖7為與圖ID相似的功率對時間圖表，說明了當(dāng)所述車輛從路段至路段經(jīng)過時瞬時斷電的情況。圖8是根據(jù)所述線圈之間的距離，磁場作為電壓中的變量的變化情況，所述線圈用于檢測變化的磁場并彼此相對連接。
具體實(shí)施例本發(fā)明通過以下描述的具體實(shí)施例來說明，相應(yīng)實(shí)施例中的相關(guān)的重要技術(shù)特征通過以下的附圖進(jìn)行輔助說明，我們選擇使用術(shù)語和專業(yè)用語，從而能更好地說明本發(fā)明的基本概念。
然而，實(shí)施例中所用的術(shù)語不應(yīng)僅限制于本實(shí)施例中所使用和選擇的術(shù)語，而應(yīng)被理解為每個被選擇使用的術(shù)語所表示的意思都包括在具有相同或?qū)嵸|(zhì)相同的功能以實(shí)現(xiàn)相同或?qū)嵸|(zhì)相同的目的或技術(shù)結(jié)果的技術(shù)范圍內(nèi)。因此，參照本發(fā)明的附圖，本發(fā)明相關(guān)的重要技術(shù)特征通過以下更詳細(xì)的具體實(shí)施例進(jìn)行描述。·圖IA所示為用于采用一個或多個電池或電池組沿一段車道2和它的路段或路節(jié)2al和2al’對車輛I進(jìn)行電力驅(qū)動的系統(tǒng)“S”的示意圖。從外形上看，車輛I為一福特模型A，但已經(jīng)改裝成由電池驅(qū)動的車輛，所述車輛可與外部第三電源持續(xù)連接，此處標(biāo)示為固定電站“III”和“SI”。根據(jù)本發(fā)明的車輛I還包括一個未顯示的轉(zhuǎn)向裝置3或轉(zhuǎn)向設(shè)備，以便司機(jī)F(未顯示)能驅(qū)動和操控車輛I沿所述車道2及其路節(jié)或路段2al行駛。車輛I也可能包括一個齒輪箱和其他部件和元件，用于驅(qū)動車輛I前行，但這些部件對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知常識，不需要在此進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，電驅(qū)動的車輛I不需要齒輪箱進(jìn)行速度控制，可通過已知的電路或電子電路產(chǎn)生適宜的功率。與如圖I所示的方式相同，圖IB所示為具有拖車Ic的電驅(qū)動的卡車1，所述卡車可以沿一段車道2、2a及其相關(guān)的路節(jié)或路段2al被驅(qū)動行駛。圖IC清楚顯示了兩個與相關(guān)車輛連接的能源，圖中標(biāo)示為“I”和“II”，第一能源為柴油發(fā)電機(jī)“G”，第二能源為電池或電池組“B”，第三能源"III"為設(shè)置在車輛I外部的能源，此處為平行的導(dǎo)電表面，如導(dǎo)體、軌道或帶狀物，其可以通過它們的開關(guān)裝置或“開關(guān)”被加載功率或電壓，且被插入到整個車道2的路節(jié)或路段的軌道、槽和/或空腔中。在圖IC中，所述三個能源與車輛相關(guān)功率控制電路100協(xié)同工作，分別選擇所有或三個電力供應(yīng)電源“ I ”、“ II ”和“ III ”的組合，從而對電動發(fā)動機(jī)5供電。此處所示功率控制裝置為油門100a，其產(chǎn)生向上和向下的動作，與設(shè)于功率控制電路100內(nèi)的控制電路“R2”連接，所述功率控制電路與電路“R1 ”相關(guān)聯(lián)，對所述三個電源之間的功率和能量進(jìn)行分配。圖ID所示的P/T (功率/時間)圖說明了車輛沿不同車道的不同路節(jié)或路段2al或者一段車道2行駛時，在所述電路“R1”、控制電路“R2”和功率控制電路“100”的幫助下，全功率或低功率是如何分配和轉(zhuǎn)換的。圖表基本顯示說明了在時間段tl - t2期間，分別從三個電源和“III”獲取功率是如何進(jìn)行的，其中，從電源“I”獲取的功率如頂部所示，從電源“II”獲取的功率如下方所示，從電源“ III”獲取的功率如底部所示。圖表基本顯示說明了在時間段t3 - t4之間，從電源“I”和“II”獲取的功率減少了，而電源“III”此時完全斷開。圖表基本顯示說明了在時間段t5 - t6之間，從電源“II”和“III”獲取的功率減少了。在t5 — t6期間，從電源“II”獲取全功率，且允許有小部分多余功率供給電動機(jī)5并對電池組“II、“B”連續(xù)充電。本發(fā)明以電池組“B”和第二電源“ II ”為基礎(chǔ)，但主要以第三電源“ III ”通過分配電路“R1”為電動機(jī)5供電，因此，電池組需要儲存電能，除此之外，還需適于以全功率驅(qū)動電動機(jī)5。電池組“ 11 ”、“B ”主要通過電源“ III ”、“si”連續(xù)充電，其次通過電源“ I ”、“G”連
續(xù)充電。電源“ I ”和“ III ”的功率或能量可以選擇為電源“ II ”、“B”的功率或能量的5 —30%，例如大約25%。為電動機(jī)5提供的功率或電壓可選擇為+400伏和-400伏的直流電壓，即供給電動機(jī)5的電壓值為800伏直流電壓。圖IA所示系統(tǒng)“S”主要包括(a) —個或多個通過單獨(dú)的電動機(jī)5或發(fā)動機(jī)電驅(qū)動的車輛l、lb，其中，各車輛都具有功率分配和/或功率控制電路“R1”，所述功率分配和/或功率控制電路“R1”設(shè)置于控制電路100中，用于通過控制電路“R2”和油門裝置IOOa產(chǎn) 生必要的功率和/或速度控制。必要的功率輸出主要由車輛內(nèi)電源來提供，其次由處于持續(xù)充電狀態(tài)下的第三電源提供。圖4所示的車道2可分為路節(jié)或路段2a(2al、2a2、2a3)和2b(2al，、2a2’、2a3’)，其中每個路段都可具有外部電源“III”，所述外部電源在此處用多個電站表示“SI”、“S2”、“s3，，、“sr，，、“s2，，，、“s3，，，。設(shè)置在車輛I外部的電源“III”、“sl”和/或與車輛連接的第一電源“I”、“G”，其中一個或二者都可被利用，從而在電池組內(nèi)電能被消耗的合適時序中，對車輛I的電池組
進(jìn)行補(bǔ)充充電。另外，在本發(fā)明范圍內(nèi)，通過電池組“ 11 ”、“B ”、沿路節(jié)或路段對電池組“ 11 ”、“B ”進(jìn)行補(bǔ)充充電、以及固定電站“Si”或任意一個第三電源“III”對車輛I進(jìn)行驅(qū)動，除此之夕卜，還可通過與車輛I連接的電源“I”、“G”提供另外的必要功率和能量以驅(qū)動車輛I在路節(jié)或路段2al上行駛。圖2所示為車輛I、(Ib)的電/機(jī)械開關(guān)裝置“K”，設(shè)置在圖中所示的車輛相關(guān)裝置，即控制裝置10中，用于控制與車輛連接的接觸元件或斷流器或集電器4與一對接觸表面進(jìn)行接觸，所述接觸表面可為導(dǎo)線或帶狀物，可以是軌道或帶狀物4a、4b的形式，被加載了功率或電壓，可從電池組和/或固定電站和/或柴油發(fā)電機(jī)“I”、“G”獲取能量共同平行驅(qū)動電動機(jī)5。此時，斷流器或集電器4與支座6連接，所述斷流器或集電器可以通過第一輔助電動機(jī)7垂直上下移動，也可以通過第二輔助電動機(jī)8橫向前后移動。對于需要在傳感器的協(xié)助下完成上述動作的裝置和對所述輔助電動機(jī)7、8的控制，在此不做更細(xì)的描述。輔助電動機(jī)7或輔助電動機(jī)8被都能觸發(fā)從而實(shí)現(xiàn)向前或向后運(yùn)動，其中，第一個動作通過第一導(dǎo)體7a和8a上的第一信號來觸發(fā)，而第二個動作(反方向)是通過導(dǎo)體7a和8a上的第二信號來觸發(fā)；電動機(jī)7、8和所述支座6的瞬間設(shè)置位置通過一個或多個傳感器(未顯示)來檢測，并分別通過第二導(dǎo)線7b和Sb上產(chǎn)生的信號來表示。通過使用位置傳感器(未標(biāo)出)，第一導(dǎo)體7a和8a上的信號在中央單元或功率控制電路100中產(chǎn)生，所述中央單元或控制電路100具有一個控制裝置10 ;而第二導(dǎo)體7b和8b上的信號在使用位置傳感器(未顯示)時在同一中心電路100中產(chǎn)生。所述具有控制裝置10的中央單元100是一個復(fù)雜的單元，可通過傳感器16檢測導(dǎo)體表面的存在和方位，例如導(dǎo)體或帶狀物4a和4b的存在及其方位，然后通過輔助電動機(jī)7降下斷流器或集電器4使其與兩個導(dǎo)體4a和4b電接觸，圖中所示為處于已被加載電壓的狀態(tài)。通過與功率控制單元100及其控制電路“R2”連接的連接件10a，電源通過電路“R1”分配的電力和能量供給電動機(jī)5，在此所述電力和能量由油門裝置IOOa控制。因此，電路“R2”必須由所述油門裝置IOOa直接控制(圖1C)以便通過電路“R1”為電動機(jī)5提供
所需的功率。在所示的位置處，集電器或斷流器4將電流和電壓從電源“S1”、“III”傳導(dǎo)給功率和能量分配電路“R1”。該電路或控制電路“R2”通過其中央單元100檢測電動機(jī)5對功率的需求，并主要根據(jù)連接線或?qū)wIOa上的輸入信號和連接線或?qū)wIOb上的輸出信號為 電動機(jī)5提供所需的電能，從而對固定電站“III”、“sl”加負(fù)載并通過電池組補(bǔ)充功率和電能。在功率控制電路100的協(xié)助下，可以通過電路“R1”和控制電路“R2”來實(shí)現(xiàn)從車輛外部獲取的電源“III”、“sl”與車輛內(nèi)部產(chǎn)生的電源“I”、“G”和/或電源的
平行連通。所需速度的信息和車輛I的相關(guān)功率由中央單元100通過導(dǎo)體IOa來提供，電路“R1”通過內(nèi)部電路(未顯示)、控制電路“R2”和控制裝置10的作用由導(dǎo)體IOb啟動。圖3所示為車輛I (Ib)的后視圖，所述車輛具有向下延伸設(shè)置的集電器或斷流器4，所述集電器或斷流器與兩個帶電接觸表面機(jī)械或電配合，所述接觸表面可為導(dǎo)體、軌道或帶狀物4a和4b，其與路段2al’和接地的連接線4c連接。圖4所示為一個電氣開關(guān)裝置“K1”，路節(jié)或路段2al、2a2、2a3、2a3及2ar、2a2,和2a3’后續(xù)的路節(jié)或路段和上述各路段上的電站“si”、“s2”、“s3”和“si’”、“s2’”和“S3’ ”后續(xù)的電站可被分別觸發(fā)，能通過車道2a的開關(guān)裝置或“開關(guān)”43a，44a和45a和與所述車道2a相對設(shè)置的車道2b的開關(guān)裝置或“開關(guān)”43a’，44a'和45a’從一個或同一個受控電源"III"，42處以電壓的形式傳導(dǎo)功率，這取決于車輛l、lb是否沿與車道2a和2b的路節(jié)或路段上的電動分開的縱向軌道或槽行駛。因此，需要若干個用于與連接和斷開電站“S1”、“S2”......的開關(guān)或連接裝置，
其中，這種連接和斷開可通過與車道的路節(jié)或路段連接的固定傳感器(未顯示)來實(shí)現(xiàn)。下面分別參考圖5至8對本發(fā)明及其檢測裝置進(jìn)行說明。圖5所示為一個裝置，在該裝置中設(shè)有一個、兩個或兩個以上與車輛相關(guān)的線圈SpU Sp2，用于檢測磁擾場，所述軌道形成于渠道或金屬路軌30’中，所路軌具有一個上部30a’，該上部與路段30的車道2al連接。第三線圈Sp3分別將線圈Spl和Sp2包圍，產(chǎn)生一個磁場。與車輛相關(guān)的線圈Spl、Sp2適于由于經(jīng)過路軌30’而改變的磁場，并且在“O”-值時通過控制裝置10啟動集電器4，在輔助電機(jī)7、(8)的幫助下使集電器與一個或多個軌道及導(dǎo)體4a、4b配合，所述導(dǎo)體設(shè)置于兩軌道51、52內(nèi)，可被加載電壓。與車道2al相關(guān)的渠道的金屬部與車輛的線圈Spl之間的距離“h”小于15厘米，例如在10至I厘米之間。因此，圖5顯示了所述線圈由兩個用于檢測磁場的線圈Spl、Sp2構(gòu)成，所述兩個線圈在與車輛行駛方向垂直的方向上前后設(shè)置，第三線圈Sp3中的電流在通過時產(chǎn)生一個磁場，該磁場受到路軌30’的持續(xù)干擾。當(dāng)兩個線圈Spl和Sp2產(chǎn)生的磁場之間相互作用已經(jīng)減弱并開始增強(qiáng)時，控制裝置20適于在“O”時使輔助電機(jī)7、(8)降下所述集電器4，從而使其與可被加載電壓的導(dǎo)體4a、4b配合?？刂蒲b置10還適于分辨最小值和最大值和/或“O” -值，以從假值識別假軌道。所述兩個線圈Spl、Sp2 (以及線圈Sp3)相對于軌道51、52和/或路段2al可移置并設(shè)置成“V”形。

本發(fā)明原理所基于的理念是，由于軌道30’設(shè)置在路段2al中，集電器4附近的檢測器16可通過線圈Spl和Sp2分別檢測改變的磁場，因此，在產(chǎn)生電壓為“O”-通過時，可確定軌道51、52的位置。為了避免錯誤，采用不常出現(xiàn)的頻率。需避免網(wǎng)絡(luò)頻率和網(wǎng)絡(luò)頻率諧振。因此，可對具有高振幅的窄頻帶進(jìn)行過濾，非常仔細(xì)地挑選檢測器。因此，圖6的目的是以透視圖更加詳盡的顯示圖5所示的實(shí)施例。從圖6可以看出，實(shí)施例做了輕微改動，在其他實(shí)施例中分別使用了一個或多個線圈SpU Sp2和/或Sp3。電流“I”通過線圈Sp3分別產(chǎn)生一個、兩個或兩個以上磁場，當(dāng)磁場受到渠道30’和所有與車輛相關(guān)的線圈的干擾時，磁場的變化可被檢測到。所述軌道51、52設(shè)在金屬路軌30’內(nèi)，所述路軌的上部30a’適于與路段2al的車
道嚙合。路軌30’由鋼或類似的材料構(gòu)成，具有內(nèi)絕緣和導(dǎo)體4a、4b。圖6顯示了第一軌道51的成對的集電器41a、41b設(shè)置在軌道51上方的情況。軌道52的成對的集電器42a、42b直接設(shè)置在軌道52上方。軌道51的底部支撐所述可被加載電壓或已被加載電壓的導(dǎo)體4a，而軌道52的底部支撐導(dǎo)體4b。根據(jù)本發(fā)明的說明并參考圖5所示的實(shí)施例，提出了兩個線圈Spl、Sp2，用于檢測磁場變化，所述線圈分別與集電器41a、41b和42a、42b緊密相關(guān)，隨著所述集電器的水平運(yùn)動而運(yùn)動，檢測與車道2al緊密相關(guān)的軌道51、52的存在和瞬時位置。所述磁場由第三線圈Sp3產(chǎn)生。根據(jù)瞬時磁場從線圈Spl和Sp2得到的檢測信號作為輸入信號傳送給控制裝置10。通過計(jì)算電路IOal和存儲器中儲存的準(zhǔn)則產(chǎn)生一個輸出信號，以啟動輔助電機(jī)7，分別降下集電器41a、41b和42a、42b使其向下與導(dǎo)體4a、4b形成電配合。計(jì)算電路IOal還可以產(chǎn)生一個輸出信號，用于啟動輔助電機(jī)8。以距軌道51、52的水平距離為基礎(chǔ)的磁場儲存在存儲器10a2中，垂直距離儲存在存儲器10a3中，而其他相關(guān)準(zhǔn)則儲存在存儲器10a4中。參考圖7，圖中顯示了車輛I經(jīng)過路段2al、2a時的時間t7至t8之間的功率/時間圖表，所述路段對功率的要求不同。因此，曲線“P1”顯示了車輛I的電機(jī)5所需可變功率隨時間的分配情況，單元為kff,曲線2說明了來自第三電源III、“S1”的功率水平(這里選擇常數(shù))，曲線“P3”說明了電池組“II”、B代表的變化的功率，曲線“P4”說明了第一電源“I”、即“G”可產(chǎn)生的可調(diào)功率。圖8說明了顯示電壓和距離的曲線中的線圈Spl — Sp2產(chǎn)生的負(fù)總電壓，此時，這些線圈從位置“-X”開始不斷移動，經(jīng)過值“O” 一直到達(dá)位置“+X”。在“O ” -值時，集電器4被激活。因此，本發(fā)明提出將線圈Sp3與發(fā)電機(jī)連接，從而高頻率電流流過所述線圈。產(chǎn)生了高頻率磁場，所述高頻率磁場分別通過所述兩個線圈Spl和Sp2。在各線圈Spl、Sp2中，
產(chǎn)生各自的電壓。以電壓互消的方式將線圈Spl、Sp2連接，如果所述線圈大小相等并且距所述路軌的距離相同，總電壓則為“O”。當(dāng)線圈Spl、Sp2和Sp3靠近金屬路軌30’時，磁場會受影響，對稱性受到了干擾。這就導(dǎo)致了距路軌30’最近的檢測線圈Sp2具有最強(qiáng)磁場，從而此線圈產(chǎn)生的電壓較高。但如果線圈Spl、Sp2和Sp3分別位于路軌30’的正上方，會再次出現(xiàn)對稱?？衫眠@一點(diǎn)更加準(zhǔn)確地檢測集電器4是否位于軌道51、52上方。如果線圈SpI、Sp2移動得更遠(yuǎn)，不平衡性將會再次增大(+X)，但此時線圈Spl接收到一個較強(qiáng)的信號，導(dǎo)致相位移動。這就為所述集電器4立即位于所述軌道上方指出方向提供了可能性。因此，將線圈Sp3作為相位修正整流器中的相位基準(zhǔn)成為可能。圖8顯示了當(dāng)所述線圈裝置Spl、Sp2和Sp3分別移動到路軌30’及其軌道51、52上方時，相位修正電壓“V”的情況。以下規(guī)則在控制裝置10中使用，用于控制所述觸頭或集電器4 I.根據(jù)圖8，如果電壓“V”為負(fù)電壓，則觸頭4向右移動。2.如果電壓為正電壓，觸頭4向左移動。3.當(dāng)電壓為零時，觸頭4在所述電壓的絕對值在不久之前已經(jīng)變高的條件下向軌道51、52下降。本發(fā)明顯然不限于以上所描述的實(shí)施例，也可在本發(fā)明構(gòu)思的框架內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的修改。應(yīng)該特別指出的是，在所述發(fā)明的框架內(nèi)，每個顯示的單元和/或電路可以與其他所描述的單元和/或電路相結(jié)合，從而能夠達(dá)到本發(fā)明所預(yù)期的技術(shù)功能。以下參考數(shù)字符號中的一些已使用于圖I至圖4 :a. I.車輛，圖中所示為福特模型Ab. Ib.卡車c. Ic.卡車“b”的拖車d. 2.車道的一段e. 2a.前進(jìn)方向的車道f. 2b.與前進(jìn)方向相反的車道g. 2al，前進(jìn)方向的路段
h. 2alf，相反方向的路段i.3.轉(zhuǎn)向設(shè)備j. 4.車輛的接觸裝置，如斷流器k. 4a.第一導(dǎo)電軌道I. 4b.第二導(dǎo)電軌道m(xù). 4c.與導(dǎo)體相關(guān)的路段n. 4a’ 1 ,第一導(dǎo)電表面o.4b’ ’ .第二導(dǎo)電表面
p. 5.車輛的直流電動機(jī)q. 6.車輛的接觸裝置的支座(j)r. 7,8.輔助電動機(jī)s. 10.接觸裝置(j )的控制裝置t. 30.導(dǎo)體(k、l、m)的形成,包括槽(u和V)u.51.第一路段的槽V. 52.第二路段的槽w. 100.功率控制電路X. “I”.第一車輛電源(發(fā)電機(jī))y. “II”.第二車輛電源(電池組)Z. “ III ”，車輛外部的第三電源(地面站)aa. “F，，·司機(jī)(未顯示)bb. “R1”.用于能量分配和控制三個電源的電路CC. “R2”.用于能量分配的控制電路(速度控制)dd. “S”.與車輛和路段相關(guān)的系統(tǒng)
權(quán)利要求
1.一種采用臂形接觸裝置的與車輛相關(guān)的金屬檢測裝置，其中，所述接觸裝置與一個裝置或系統(tǒng)(“S”)相關(guān)，所述裝置或系統(tǒng)通過一個或多個電池或電池組(“II”、B)沿一段車道(2)及其相關(guān)路節(jié)或路段(2a、2b)驅(qū)動一臺可電力驅(qū)動的車輛(1)，包括 (a)—個或多個路段(2al、2a)，用于細(xì)分所述車道(2)，其中，各所述路段具有一個或多個長條型的軌道或切口(51、52)，所述軌道或切口具有導(dǎo)體(4a、4b)，所述導(dǎo)體通過開關(guān)與一個或多個車輛外部電源(“III”)連接，例如電站(“sl”)，從而能對所述車輛(I)的電池組(“ II ”、B)進(jìn)行充電，但通過所述電池組來驅(qū)動車輛(I)沿所述車道(2)及其路段(2al、2a)行駛； (b ) 一個或多個由一個或多個電動機(jī)(5 )驅(qū)動的車輛(I)，各車輛上設(shè)有一個功率控制電路(100、“R1”)，用于對功率進(jìn)行必要的分配和對車輛所需的功率和/或速度進(jìn)行控制，所述車輛(I)底部設(shè)有向上、向下和橫向可移置的接觸裝置((4))，所述接觸裝置被移置時的運(yùn)動方向與所述車輛的運(yùn)動方向交叉，所述長條型軌道及其導(dǎo)體(4a、4b)沿所述公路及其路面(2)延伸設(shè)置，所述接觸裝置((4))與車輛的控制裝置(100、10)配合用于使所述接觸裝置((4))與導(dǎo)體(4a、4b)至少形成一個機(jī)械和電接觸點(diǎn)，所述路段(2al)上具有電壓的導(dǎo)體(4a、4b)與車輛(I)的接觸裝置((4))通過集電器，例如接觸彈簧(4’、4”)，形成配合，所述集電器與各具有電壓的導(dǎo)體(4a、4b)形成機(jī)械和電配合； 其特征在于 設(shè)有一個或多個線圈，用于根據(jù)所述線圈與設(shè)于所述渠道的金屬部件之間的水平距離和/或所述線圈與所述渠道之間的垂直距離對磁場的變化進(jìn)行檢測，并且與控制裝置配口 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于，一個、兩個或兩個以上的用于產(chǎn)生磁場的線圈(Sp3)與車輛相關(guān)，所述軌道(51)成型于一個路軌(30’)中，所述路軌由金屬構(gòu)成，所述路軌的上部可與所述路節(jié)的車道嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的檢測裝置，其特征在于，與車輛相關(guān)的兩個線圈(Spl、Sp2)適于檢測所述磁場，并通過相關(guān)的輔助電機(jī)(7)和控制裝置(100、10)作用于所述集電器((4))，使其與所述軌道和所述導(dǎo)體(4a、4b)配合，所述導(dǎo)體可被加載電壓，且設(shè)于在所述軌道中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于，所述路段和所述與車輛相關(guān)的線圈(Spl、Sp2)之間的距離(“h”)適于在15厘米以下，例如在10至I厘米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的檢測裝置，其特征在于，所述線圈由兩個線圈部分(Spl、Sp2)和一個線圈(Sp3)組成，用于產(chǎn)生所述磁場，這些線圈彼此相鄰設(shè)置，與所述車輛(I)的行駛方向交叉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的檢測裝置，其特征在于，所述控制裝置(100、10)適于當(dāng)檢測到磁場變小并隨后向“O”-電勢增大時使所述輔助電機(jī)(7、(8))降下所述集電器(4)，從而使其與具有電壓的導(dǎo)體(4a、4b)接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，所述控制裝置(100、10)適于當(dāng)檢測到相關(guān)磁場的所述線圈(Spl、Sp2)產(chǎn)生的反向電壓已經(jīng)減小并開始向“O”電勢增大時，隨后使所述輔助電機(jī)(7、8)降下所述集電器((4))，從而使其與具有電壓的導(dǎo)體(4a、4b)接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，所述控制裝置適于分辨最小值、最大值和/或“O”值，這些值用于從假測量值識別軌道。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的檢測裝置，其特征在于，兩個線圈(SpI、Sp2 )彼此靠近設(shè)置，并被通有交流電流的第三線圈(Sp3 )包圍。
全文摘要
本發(fā)明包括一種金屬檢測裝置，所述裝置與系統(tǒng)(“S”)相關(guān)，適于通過一個或多個電池驅(qū)動車輛(1)沿一段車道行駛，包括(“a”)可通過一個或多個單獨(dú)的電動機(jī)驅(qū)動的車輛(1)，各車輛(1)具有一個控制電路(100、“R1”)；(“b”)多個路段(2a1、2a)，用于對一段車道進(jìn)行細(xì)分，每個路段都具有一個或多個電站(“s1”、“III”)。所述車輛(1)底側(cè)具有可移置的接觸裝置或集電器((4))，可在車輛運(yùn)動方向上進(jìn)行向上、向下和橫向移置運(yùn)動。所述路段(2a1)在正常的規(guī)定車輛(1)行駛方向上具有長條形軌道(51)，所述軌道具有位于所述路段下的路軌(4a、4b)，所述路軌可被加載電流或電壓。所述集電器(4)與一個控制裝置(10)配合，使接觸裝置((4))與所述路軌(4a、4b)通過檢測裝置形成機(jī)械和電接觸，所述檢測裝置為金屬檢測器。附圖6為本公開摘要附圖。
文檔編號G01V3/08GK102883908SQ201180017544
公開日2013年1月16日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者G·阿斯普朗德 申請人:愛爾維斯公司