專(zhuān)利名稱(chēng)：利用電動(dòng)車(chē)的運(yùn)輸系統(tǒng)的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種利用電動(dòng)車(chē)的運(yùn)輸系統(tǒng)的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)裝置。更具體地說(shuō)，是涉及一種移動(dòng)中利用外部提供的電力來(lái)行駛，同時(shí)利用可使電池充電的電動(dòng)車(chē)的運(yùn)輸系統(tǒng)的供電裝置及安裝在車(chē)輛中的集電裝置的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)利用化石燃料被驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，在引擎中燃燒后向車(chē)輛外部排出的廢氣會(huì)成為污染大氣及地球暖化等環(huán)境問(wèn)題的原因。為解決該問(wèn)題，進(jìn)行了有關(guān)利用替代能源的研究。在利用替代能源的車(chē)輛中有利用電池充電的電力；利用由氫和氧形成的燃料電池；利用太陽(yáng)能等多種方式。其中利用電池充電的電力的車(chē)輛中一部分正在被實(shí)用化。利用電池電力的車(chē)輛須解決的問(wèn)題是由于當(dāng)前被實(shí)用化的電池的容量不夠大，很 難進(jìn)行長(zhǎng)距離行駛的問(wèn)題。例如，在韓國(guó)國(guó)內(nèi)的環(huán)境中，為了使利用電池電力的車(chē)輛具有實(shí)用性，須在一次充電后可完成首爾至釜山的距離，即，約400km的行駛。但是，以現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)現(xiàn)上述行駛距離時(shí)，電池的重量被增加，從而電動(dòng)車(chē)的效率降低。此外，利用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛在補(bǔ)充燃料時(shí)，只需稍在加油站停留便可，但利用電池電力的電動(dòng)車(chē)，由于電池充電需要消耗較長(zhǎng)的時(shí)間，類(lèi)似利用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛要在短時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充燃料仍存在問(wèn)題。由此，本申請(qǐng)人在專(zhuān)利第940，240號(hào)中提出了一種利用車(chē)輛的運(yùn)輸系統(tǒng)，該車(chē)輛從道路中安裝的供電裝置接收提供的電力。該文獻(xiàn)中出現(xiàn)的網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)OLEV(OnlineElectric Vehicle)從地下安裝的供電裝置接收提供的電力，并利用該電力來(lái)使驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作。當(dāng)網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)在安裝有供電裝置的道路上行駛時(shí)，通過(guò)接收供電裝置所提供的電力來(lái)行駛，當(dāng)網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)在沒(méi)有安裝供電裝置的道路上行駛時(shí)，利用電池的電力。此夕卜，接收到的電力可用來(lái)將網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)的電池充電。據(jù)此，不需要裝載用于長(zhǎng)時(shí)間行駛的大容量的較重電池，從而可增加效率，且由于在安裝有供電裝置的道路上行駛期間電池完成充電，因此，不需要為了充電而長(zhǎng)時(shí)間的停留。有關(guān)向網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)提供電力的供電裝置，具有類(lèi)似于本申請(qǐng)人的專(zhuān)利申請(qǐng)10-2009-0067715號(hào)中提出的W型及10-2009-0091802號(hào)中提出的I型的類(lèi)型。如專(zhuān)利申請(qǐng)10-2009-0067715號(hào)中所提出的，W型或雙軌(dual rail)型供電裝置，按電極與車(chē)輛移動(dòng)方向(即，道路的延伸方向)直交的方向被配置，供電線根據(jù)車(chē)輛的移動(dòng)方向被延伸。除了上述的2個(gè)種類(lèi)以外，供電裝置還可被體現(xiàn)為U型或單軌型(mono rail)供電裝置。W型供電裝置雖然被配置在電極兩側(cè)及中央，但與U型供電裝置只配置在兩側(cè)這一點(diǎn)上具有差異性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)課題本發(fā)明目的在于提供一種可系統(tǒng)化地易于設(shè)計(jì)多種類(lèi)型的供集電裝置的方法及用于該設(shè)計(jì)的裝置。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)如上所述的目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的用于向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟步驟a，接收輸入的供電裝置和集電裝置之間的間隔；步驟b，基于所述供電裝置和集電裝置之間的間隔來(lái)決定供集電鐵心寬度或供電裝置相鄰的兩個(gè)磁極之間的間隔；步驟C，接收輸入的供電裝置中所發(fā)生的磁場(chǎng)大小的規(guī)定值；以及步驟d，基于所述步驟b中決定的供集電鐵心寬度或供電裝置相鄰的兩個(gè)磁極之間的間隔，以及所述磁場(chǎng)大小的規(guī)定值來(lái)決定供電裝置中將提供的電力的大小。在所述步驟d之后，進(jìn)一步包括以下步驟步驟dl，決定供電裝置中用于提供電力的電線的配置方法。在所述步驟a之前，可進(jìn)一步包括以下步驟接收輸入的供電裝置的磁極的排列方向。其中，供電裝置的磁極的排列方向，可以是兩個(gè)以上的磁極與車(chē)輛移動(dòng)方向平行地被延伸并互相并排。供電裝置的磁極的排列方向，可以是多個(gè)磁極按車(chē)輛移動(dòng)方向被串聯(lián)排列。在所述步驟d之后，可進(jìn)一步包括以下步驟步驟d2，決定有關(guān)供電裝置及集電裝置中發(fā)生的電磁場(chǎng)EMF的能動(dòng)或手動(dòng)遮蔽方式。在所述步驟d之后，可進(jìn)一步包括以下步驟步驟d3，決定供電裝置開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉狀態(tài)。在所述步驟d之后，可進(jìn)一步包括以下步驟步驟d4，決定供電裝置中發(fā)生的交流磁場(chǎng)的頻率使車(chē)輛中安裝的集電裝置共振。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)側(cè)面，通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置及集電裝置的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟，步驟a，將設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定為初始值，所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括共振頻率、供電電流值、供集電鐵心寬度、和集電線圈的個(gè)數(shù)；步驟b，接收輸入的集電裝置中規(guī)定的稱(chēng)為集電容量基準(zhǔn)值的最小集電容量值和供集電裝置中允許發(fā)生的稱(chēng)為EMF基準(zhǔn)值的最大EMF值；步驟C，從當(dāng)前設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟d，當(dāng)計(jì)算出的集電容量低于所述集電容量基準(zhǔn)值，或是發(fā)生的EMF級(jí)別超過(guò)所述EMF基準(zhǔn)值為不滿足設(shè)計(jì)條件時(shí)，將設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)中的供電電流值進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；以及步驟e，當(dāng)計(jì)算出的集電容量大于所述集電容量基準(zhǔn)值，且發(fā)生的EMF級(jí)別小于所述EMF基準(zhǔn)值為滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，將所述供電電流值和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。在所述步驟e中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，可進(jìn)一步包括以下步驟步驟ell，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率，且之后可包括步驟el2，將在所述步驟ell中決定的最大共振頻率、所述步驟e中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。在所述步驟e中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值不存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，可進(jìn)一步包括以下步驟步驟e21，在允許范圍內(nèi)增加供集電鐵心寬度或磁極間的間隔，統(tǒng)稱(chēng)為供集電鐵心寬度，并調(diào)整供電電流值，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟e22，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供集電鐵心寬度及供電電流值不存在時(shí)，結(jié)束供電裝置設(shè)計(jì)過(guò)程，當(dāng)存在時(shí)，進(jìn)入步驟e23 ;步驟e23，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率，且之后可包括步驟e24，將所述步驟e23中決定的最大共振頻率、所述步驟e22中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。在所述步驟d中，調(diào)整的設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)，且在所述步驟e中，判斷存在與否并決定最終設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)。所述共振頻率值，決定為比最大聲頻值更大的值。其中，在是否滿足設(shè)計(jì)條件的判斷中，進(jìn)一步包括有關(guān)供電裝置和集電裝置之間的間隔距離是否大于預(yù)先設(shè)定的最小間隔距離的判斷。根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)側(cè)面，通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，可包括以下步驟步驟a，接收輸入的將決定設(shè)計(jì)參數(shù)的供集電裝置的鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型，所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括共振頻率、供電電流值、供集電鐵心寬度、和集電線圈的個(gè)數(shù)；步驟b，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定為初始值；步驟C，接收輸入的集電裝置中規(guī)定的稱(chēng)為集電容量基準(zhǔn)值的最小集電容量值和供集電裝置中允許發(fā)生的稱(chēng)為EMF基準(zhǔn)值的最大EMF值；步驟d,從當(dāng)前設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟e,當(dāng)計(jì)算出的集電容量低于所述集電容量基準(zhǔn)值，或是發(fā)生的EMF級(jí)別超過(guò)所述EMF基準(zhǔn)值為不滿足設(shè)計(jì)條件時(shí)，將設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)中的供電電流值進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；以及步驟f，當(dāng)計(jì)算出的集電容量大于所述集電容量基準(zhǔn)值，且發(fā)生的EMF級(jí)別小于所述EMF基準(zhǔn)值為滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，將所述供電電流值和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為所述鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型的最終設(shè)計(jì)參數(shù)。在所述步驟a中，當(dāng)兩個(gè)以上的鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型被輸入時(shí)，可針對(duì)各鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型按順序地執(zhí)行所述步驟b至所述步驟f。在所述步驟f中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，進(jìn)一步包括以下步驟步驟fll，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率，且之后包括步驟f 12，將在所述步驟f 11中決定的最大共振頻率、所述步驟f中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。在所述步驟f中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值不存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，可進(jìn)一步包括以下步驟步驟f21，在允許范圍內(nèi)增加供集電鐵心寬度或磁極間的間隔，統(tǒng)稱(chēng)為供集電鐵心寬度，并調(diào)整供電電流值，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟f22，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供集電鐵心寬度及供電電流值不存在時(shí)，結(jié)束供電裝置設(shè)計(jì)過(guò)程，當(dāng)存在時(shí)，進(jìn)入步驟f23 ;步驟f23，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率，且之后可包括步驟f24，將所述步驟f23中決定的最大共振頻率、所述步驟f22中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。在所述步驟e中，調(diào)整的設(shè)計(jì)參數(shù)中可進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)，且在所述步驟f中，判斷存在與否并決定最終設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)。所述共振頻率值，可決定為比最大聲頻值更大的值。其中，在是否滿足設(shè)計(jì)條件的判斷中，可進(jìn)一步包括有關(guān)供電裝置和集電裝置之間的間隔距離是否大于預(yù)先設(shè)定的最小間隔距離的判斷。根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)側(cè)面，用于設(shè)計(jì)通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置及集電裝置的裝置，供集電裝置的設(shè)計(jì)裝置包括集電容量計(jì)算單元，從設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出集電容量，所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括共振頻率、供電電流值、供集電鐵心寬度、和集電線圈的個(gè)數(shù)；EMF級(jí)別計(jì)算單元，從設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出發(fā)生的EMF級(jí)別；設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)所述設(shè)計(jì)參數(shù)的值及所述設(shè)計(jì)參數(shù)各自可變動(dòng)的范圍值；輸入單元，從用戶接收輸入的各所述設(shè)計(jì)參數(shù)的值、各所述設(shè)計(jì)參數(shù)可變動(dòng)的范圍值、及包含有被請(qǐng)求的集電容量和EMF級(jí)別值的設(shè)計(jì)條件基準(zhǔn)值；設(shè)計(jì)畫(huà)面提供單元，顯示出設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)過(guò)程的所述各種數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)算出的數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)條件基準(zhǔn)值、被決定的設(shè)計(jì)參數(shù)值；和設(shè)計(jì)程序控制單元，為了設(shè)計(jì)滿足預(yù)先設(shè)定的范圍的集電容量和EMF級(jí)別的供集電裝置，控制各構(gòu)成要素來(lái)計(jì)算出根據(jù)各設(shè)計(jì)參數(shù)變動(dòng)的集電容量和EMF級(jí)別，以及控制設(shè)計(jì)參數(shù)的決定過(guò)程。所述設(shè)計(jì)參數(shù)中，可進(jìn)一步包括所述供集電鐵心的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。所述設(shè)計(jì)條件基準(zhǔn)值中，可進(jìn)一步包括供電裝置和集電裝置間的最小間隔距離值。所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)裝置，可進(jìn)一步包括間隔距離計(jì)算單元，從所述設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出供電裝置和集電裝置間的間隔距離。技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)方法，由于功能要求被解耦，因此，具有可更易于設(shè)計(jì)供電裝置的效果。此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，具有可通過(guò)最優(yōu)選的方法設(shè)計(jì)出多種方式的供集電裝置的效果。


圖1是示出網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)的長(zhǎng)度方向和寬度方向的示圖。圖2是概括地示出U型供電裝置的示圖。圖3是概括地示出I型供電裝置的示圖。圖4是示出根據(jù)公理化設(shè)計(jì)理論的供電裝置的設(shè)計(jì)方法的流程圖。圖5是示出供集電裝置的最優(yōu)選設(shè)計(jì)方法的流程圖。圖6是示出用來(lái)設(shè)計(jì)以磁性引導(dǎo)方式提供電力及集電的供集電裝置的裝置的示圖。〈符號(hào)說(shuō)明〉100:網(wǎng)上電機(jī)車(chē)10,20 :集電裝置200 :U形供電裝置211 U形供電裝置的鐵心(磁極)212 U形供電裝置的供電線213 U形供電鐵心斷面300:1形供電裝置311:1形供電裝置的鐵心(磁極)312、313 :1形供電裝置的供電線250、350 :由供電裝置形成的磁場(chǎng)600 :供電裝置的設(shè)計(jì)裝置610 :設(shè)計(jì)程序控制單元620 :集電容量計(jì)算單元630 =EMF級(jí)別計(jì)算單元640:間隔距離計(jì)算單元650 :設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)660 :輸入單元670 :設(shè)計(jì)畫(huà)面提供單元
具體實(shí)施例方式以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求范圍中使用的技術(shù)用語(yǔ)或詞語(yǔ)并不限制為通常性及字典性的意義，而是本著發(fā)明者為了以最佳方法來(lái)說(shuō)明自身的發(fā)明可適當(dāng)?shù)囟x技術(shù)用語(yǔ)概念的原則，須解釋為符合本發(fā)明技術(shù)性思想的意義和概念。因此，本發(fā)明中記載的實(shí)施例和附圖中示出的結(jié)構(gòu)僅為本發(fā)明的最優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例，并不全部代表本發(fā)明的技術(shù)思想，應(yīng)理解為在可以表現(xiàn)本發(fā)明視點(diǎn)的同等物或變形的例子。有關(guān)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法,首先,如下所述,利用網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)OLEV(Online ElectricVehicle)的運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)可通過(guò)公理化設(shè)計(jì)(axiomatic design)理論被決定。以下為運(yùn)輸系統(tǒng)的功能要求FR (functional requirements)FRl =通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛(Propel the vehicle with electric power)FR2 =將電力從地下電纜傳送給車(chē)輛(Transfer electricity from undergroundelectric cable to the vehicle)FR3 =車(chē)輛轉(zhuǎn)向(Steer the vehicle)FR4 =制動(dòng)車(chē)輛(Brake the vehicle)FR5 =反轉(zhuǎn)移動(dòng)方向(Reverse the direction of motion)FR6 =改變車(chē)輛速度(Change the vehicle speed)FR7 =當(dāng)沒(méi)有外部的電力時(shí)提供電力(Provide the electric power when thereis no external electric power supply)FR8 =將電力提供至地下電纜(Supply electric power to the undergroundcable)以下為運(yùn)輸系統(tǒng)的約束條件C (constraints)Cl =電力系統(tǒng)安全法規(guī)(Safety regulations governing electric systems)C2 =網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)的價(jià)格(須比內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛具競(jìng)爭(zhēng)力)(Price of OLEV(shouldbe competitive with cars with IC engines))C3 =不排放溫室氣體(No emission of greenhouse gases)C4 =系統(tǒng)的長(zhǎng)期耐久性及可靠性(Long-term durability and reliability ofthe system)C5 =有關(guān)道路與車(chē)輛之間的余隙空間的車(chē)輛規(guī)定(Vehicle regulation forspace clearance between the road and the bottom of the vehicle)以下是滿足如上所述的功能要求FR及約束條件C的運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)DP (design parameter)DPI =電動(dòng)機(jī)(Electric motor)DP2 =地下電纜(Underground coil)DP3 =現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Conventional steering system)DP4 =現(xiàn)有的制動(dòng)系統(tǒng)(Conventional braking system)DP5 =電極(Electric polarity)DP6 =電機(jī)驅(qū)動(dòng)(Motor drive)DP7 =可充電的電池(Re-chargeable battery)DP8 =供電系統(tǒng)(Electric power supply system)上述規(guī)定的運(yùn)輸系統(tǒng)的功能要求FR和設(shè)計(jì)參數(shù)DP各自為8個(gè)。此外，設(shè)計(jì)矩陣(design matrix)被分離(uncouple)。但是，該運(yùn)輸系統(tǒng)的功能要求FR和設(shè)計(jì)參數(shù)DP被分解(decompose)直到細(xì)節(jié)性設(shè)計(jì)完成為止。在本發(fā)明中，通過(guò)將上述的運(yùn)輸系統(tǒng)的第2個(gè)功能要求(以下稱(chēng)FR2)和第2個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)DP2分解，來(lái)提供運(yùn)輸系統(tǒng)中使用的供電裝置的設(shè)計(jì)方法。如下所述，來(lái)重新記載FR2 和 DP2 FR2 =將電力從地下電纜傳送給車(chē)輛(Transfer electricity from undergroundelectric cable to the vehicle)DP2 =地下電纜(Underground coil)由于上述的FR2和DP2沒(méi)有規(guī)定具體的設(shè)計(jì)概念，不能按原樣被體現(xiàn)。因此，須考慮更低標(biāo)準(zhǔn)的功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)才可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)的完整概念。以下，通過(guò)更低標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行分解，I)如何將電力傳達(dá)至地上；2)如何調(diào)節(jié)集電裝置的最大高度，即，對(duì)如何調(diào)節(jié)地面與安裝在車(chē)輛中的集電裝置之間的間隔進(jìn)行研究。FR2可如下所述被分解FR21 =產(chǎn)生交流磁場(chǎng)(Generate an alternating magnetic field)FR22 =控制磁場(chǎng)的功率級(jí)(Control the power level of the magnetic field)FR23 =使磁場(chǎng)成形來(lái)控制磁場(chǎng)的高度H(Shape the magnetic field to controlthe height of the field, H)FR24 =控制電磁場(chǎng) EMF 的福射(Control the radiation (EMF))FR25 =打開(kāi) / 關(guān)閉磁場(chǎng)(On/Off the magnetic field)FR26 =為使用車(chē)輛,將地下產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)中的集電電力最大化(Maximize thepick-up of the power in the alternating magnetic field created under the groundfor use in the vehicle)·用于滿足上述的功能要求的方法也可以為其他多種方法。在本發(fā)明中，為實(shí)現(xiàn)分離的設(shè)計(jì)選擇如下所述的設(shè)計(jì)參數(shù)DP21 =具圍繞磁極(鐵心)的交流電場(chǎng)的地下電纜(Underground power lineswith AC field surrounding the magnetic core (ferrite))DP22 =電力水平，即，電流(I)乘以電壓(V) (Electric power level,1.e.，current (I)times voltage (V))DP23 =通過(guò)安裝在地下的鐵心被形成的磁極(Width of the magnetic polesestablished by the magnetic core in the ground)DP24 =用于電磁場(chǎng)的能動(dòng)及手動(dòng)遮蔽(Active or passive shield for EMF)DP25 =用于打開(kāi)電力的開(kāi)關(guān)(Switch that turn on/off the undergroundpower)DP26 =與交流磁場(chǎng)的頻率共振的車(chē)輛中安裝的集電裝置(Pick-up unit mountedon the car that resonates the frequency of the alternating magnetic field)當(dāng)根據(jù)如上所述的來(lái)設(shè)定功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)矩陣(design matrix)如以下數(shù)學(xué)式來(lái)定義數(shù)學(xué)式I
' FEmAll Λ12 Λ13OO O \f DP21)
Pim O ,422 .42300 0DP22
rminl FE23 — O O 43300 0DPZ3
L J FE24 0 0 0^440 0DPM
FB25 0 0 00ASB 0Z>P'25
(F/T26/ 0 0 000 A66,DP2Bi上述的數(shù)學(xué)式中，All，A12等通過(guò)常數(shù)(為線形系統(tǒng)時(shí))或設(shè)計(jì)參數(shù)的函數(shù)(為非線形系統(tǒng)時(shí))來(lái)定義，顯示出功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)的關(guān)系。參照數(shù)學(xué)式I可以看出，F(xiàn)R21與DP21、DP22、DP23相關(guān)聯(lián)，則FR22與DP22、DP23相關(guān)聯(lián)，且FR23只與DP23相關(guān)聯(lián)。參照數(shù)學(xué)式I可以看出，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)為被解I禹設(shè)計(jì)(decoupled design)。此外，功能要求{FR24，F(xiàn)R25，F(xiàn)R26}和設(shè)計(jì)參數(shù){DP24，DP25，DP26}的關(guān)系被分離(uncoupled)。功能要求{FR21，F(xiàn)R22，F(xiàn)R23}和設(shè)計(jì)參數(shù){DP21，DP22，DP23}的關(guān)系三角矩陣，其表示解稱(chēng)設(shè)計(jì)(decoupled design)。在該類(lèi)型的解稱(chēng)設(shè)計(jì)中須首先決定DP23,然后決定DP22，并最后決定DP21，從而設(shè)定各功能要求FR21，F(xiàn)R22，F(xiàn)R23的值。即，各功能要求可按照以下順序被決定數(shù)學(xué)式2FR23 = A33 · DP23
FR22 = A22 · DP22+A23 · DP23FR21 = All · DP21+A12 · DP22+A13 · DP23不按照數(shù)學(xué)式2中記載的順序時(shí)，則不能獨(dú)立地決定功能要求。由于FR24和FR25已被分離，因此，可如下所述獨(dú)立地決定數(shù)學(xué)式3FR24 = A44 · DP24FR25 = A55 · DP25FR26 = A66 · DP26 以下，參照?qǐng)D1至圖3，針對(duì)將上述的設(shè)計(jì)方法適用于各U型供電裝置及I型供電裝置的設(shè)計(jì)方法的實(shí)施例來(lái)進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。在圖1中，顯示出a為車(chē)輛的長(zhǎng)度，b為車(chē)輛的寬度，在圖2和圖3中分別顯示出W為U型供電裝置的鐵心(磁極)寬度，且L為I型供電裝置的鐵心之間的間隔。當(dāng)為U型供電裝置時(shí)，通過(guò)設(shè)定鐵心寬度W，可調(diào)節(jié)地面與集電裝置之間的間隔H，如下所述，可通過(guò)其他方式來(lái)表現(xiàn)FR23 = H=(常數(shù))xf (W)，在此，f(ff)表示鐵心寬度W的函數(shù)。為滿足FR22，S卩，為調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的磁力水平，設(shè)定電力水平，S卩，設(shè)定電流和電壓。例如，當(dāng)電壓被設(shè)定時(shí)，設(shè)定電流。FR21受到DP22和DP23的影響，可通過(guò)DP21被調(diào)節(jié)。例如，根據(jù)車(chē)輛的移動(dòng)方向，地下電纜的個(gè)數(shù)可為DP21。將上述的內(nèi)容適用于數(shù)學(xué)I時(shí)，可獲得以下的關(guān)系數(shù)學(xué)式4FR23 = A33 · DP23 = A33xf (W)FR22 = A23 · DP22+A23 · DP23 = A22 · I · V+A23x f (W)FR21 = All · DP21+A12 · DP22+A13 · DP23= All · electromagnet design+A12 · I · V+A13xf(W)當(dāng)為I型供電裝置時(shí)，適用與U型供電裝置相同的關(guān)系。但是，當(dāng)為I型供電裝置時(shí)，F(xiàn)R23在以有關(guān)車(chē)輛移動(dòng)方向的鐵心間距L的函數(shù)被表現(xiàn)時(shí)會(huì)具有差異。當(dāng)為I型供電裝置時(shí)，由于鐵心(磁極)根據(jù)車(chē)輛的移動(dòng)方向被配置，具有以下優(yōu)
占-
^ \\\ ·I)由于車(chē)輛的長(zhǎng)度a比車(chē)輛的寬度b大，因此，利用I型供電裝置時(shí)，可將磁極之間的間隔根據(jù)車(chē)輛的長(zhǎng)度方向，即，車(chē)輛的移動(dòng)方向更大地來(lái)設(shè)定。此外，隨磁極之間間隔的擴(kuò)大，地面與車(chē)輛的供電裝置之間的間隔H就更大2)由于將磁極配置為與車(chē)輛移動(dòng)方向相同的方向，因此，可針對(duì)車(chē)輛的寬度方向，使磁場(chǎng)更小地形成。據(jù)此，更有利于車(chē)輛的寬度方向中的磁場(chǎng)遮蔽。3)以車(chē)輛的寬度方向增加配置I個(gè)以上的I型供電裝置，來(lái)提供根據(jù)寬度方向同時(shí)發(fā)生的多個(gè)磁場(chǎng)，因此，可增加被傳送的電力。4)由于在根據(jù)車(chē)輛移動(dòng)方向被配置的電纜之間導(dǎo)入相位延遲使磁場(chǎng)的輪廓(profile)較平，因此，可提高電力的傳送率?；谏鲜龅氖马?xiàng)，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的供電裝置的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行說(shuō)明，該供電裝置的設(shè)計(jì)方法用于向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力。圖4是示出根據(jù)公理化設(shè)計(jì)理論的供電裝置的設(shè)計(jì)方法的流程圖。
首選，在步驟401中，接收輸入的供電裝置的形式。即，接收輸入的有關(guān)為U型供電裝置、I型供電裝置、或?qū)⑸鲜鰞烧咭远喾N方式改進(jìn)的形態(tài)中哪種形態(tài)的供電裝置的選擇。U型作為圖2中所示出的鐵心結(jié)構(gòu)，為具備與車(chē)輛移動(dòng)方向平行地延伸并互相并排的兩個(gè)以上的磁極211的結(jié)構(gòu)。與車(chē)輛移動(dòng)方向垂直(左右方向)的鐵心的斷面213為1 U'字型的形狀稱(chēng)為U型。I型作為圖3中所示出的鐵心結(jié)構(gòu)，為多個(gè)磁極311根據(jù)車(chē)輛移動(dòng)方向串聯(lián)地形成I個(gè)或多個(gè)列的結(jié)構(gòu)，其中，多個(gè)磁極311根據(jù)車(chē)輛移動(dòng)方向被串聯(lián)排列。與車(chē)輛移動(dòng)方向垂直的磁極的斷面為'I'字型的形狀稱(chēng)為I型。W型的結(jié)構(gòu)為相似于U型的鐵心與車(chē)輛移動(dòng)方向并排地相鄰配置的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，與車(chē)輛移動(dòng)方向垂直(左右方向)的磁極的斷面為'r字型的形狀稱(chēng)為w型。此外，將上述的I型、U型、W型一部分變形，并存在改進(jìn)的多種形態(tài)的鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi) 型。在決定供電裝置的形式后，接收輸入的供電裝置和集電裝置之間的間隔H(參照?qǐng)D2、圖3)。供電裝置被安裝在地下，鐵心的上端幾乎與地面一致，因此，地面和集電裝置之間的間隔被輸入。然后，在步驟411、421中，基于供電裝置和集電裝置之間的間隔來(lái)決定供電裝置附近的兩個(gè)磁極的間隔。在步驟411中，當(dāng)為U型、W型供電裝置或U、W型的改進(jìn)型供電裝置時(shí)，在垂直于車(chē)輛移動(dòng)方向的狀態(tài)下，即，正視道路前方的狀態(tài)下，決定左右方向的鐵心(磁極)的寬W(參照?qǐng)D2)。在步驟421中，當(dāng)為I型供電裝置或I型的改進(jìn)型供電裝置時(shí)，決定根據(jù)車(chē)輛的移動(dòng)方向串聯(lián)排列的多個(gè)I型鐵心(磁極)之間的間隔L。在步驟412、422中，當(dāng)供電裝置和集電裝置之間的間隔被決定時(shí)，接收輸入的針對(duì)供電裝置中發(fā)生的磁場(chǎng)的大小所要求的值。磁場(chǎng)的大小根據(jù)車(chē)輛駕駛時(shí)所需的電力、供電裝置和集電裝置之間的電力傳送效率等被決定。然后，在步驟412、422中，基于上述決定的供電裝置和集電裝置之間的間隔和針對(duì)磁場(chǎng)的大小所要求的值，來(lái)決定供電裝置中將提供的電力大小。例如，電壓的大小被定義時(shí)，決定將提供的電流的大小。此后，可進(jìn)一步包括決定供電裝置中提供電力的電線的配置方法的步驟。例如，在步驟413、423中，可決定電纜的直徑和電纜的個(gè)數(shù)等。由于以上說(shuō)明的根據(jù)公理設(shè)計(jì)(axiomatic design)理論的設(shè)計(jì)方法中，功能要求FR和設(shè)計(jì)參數(shù)DP的關(guān)系為解耦或分離，因此，可容易地設(shè)計(jì)出用于網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)的供電裝置。以下，從根據(jù)該公理設(shè)計(jì)理論的設(shè)計(jì)方法導(dǎo)出的網(wǎng)上電動(dòng)車(chē)的最優(yōu)選設(shè)計(jì)方法進(jìn)行說(shuō)明。圖5是示出供集電裝置的最優(yōu)選設(shè)計(jì)方法的流程圖。最優(yōu)選設(shè)計(jì)的目的在于將集電容量最大化。在將Pc作為集電容量、將Vc作為集電電壓時(shí)，Pc與Vc的加倍成比例，即，以下數(shù)學(xué)式成立
權(quán)利要求
1.一種用于向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，所述供電裝置的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟步驟a，接收輸入的供電裝置和集電裝置之間的間隔；步驟b，基于所述供電裝置和集電裝置之間的間隔來(lái)決定供集電鐵心寬度或供電裝置相鄰的兩個(gè)磁極之間的間隔；步驟C，接收輸入的供電裝置中所發(fā)生的磁場(chǎng)大小的規(guī)定值；以及步驟d，基于所述步驟b中決定的供集電鐵心寬度或供電裝置相鄰的兩個(gè)磁極之間的間隔，以及所述磁場(chǎng)大小的規(guī)定值來(lái)決定供電裝置中將提供的電力的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟d之后，進(jìn)一步包括以下步驟步驟dl，決定供電裝置中用于提供電力的電線的配置方法。
3.如權(quán)利要求1所述的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟a之前，進(jìn)一步包括以下步驟接收輸入的供電裝置的磁極的排列方向。
4.如權(quán)利要求3所述的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，供電裝置的磁極的排列方向，是兩個(gè)以上的磁極與車(chē)輛移動(dòng)方向平行地被延伸并互相并排。
5.如權(quán)利要求3所述的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，供電裝置的磁極的排列方向，為多個(gè)磁極按車(chē)輛移動(dòng)方向被串聯(lián)排列。
6.如權(quán)利要求1所述的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟d之后，進(jìn)一步包括以下步驟步驟d2，決定有關(guān)供電裝置及集電裝置中發(fā)生的電磁場(chǎng)EMF的能動(dòng)或手動(dòng)遮蔽方式。
7.如權(quán)利要求1所述的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟d之后，進(jìn)一步包括以下步驟步驟d3，決定供電裝置開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求1所述的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟d之后，進(jìn)一步包括以下步驟步驟d4，決定供電裝置中發(fā)生的交流磁場(chǎng)的頻率使車(chē)輛中安裝的集電裝置共振。
9.一種通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置及集電裝置的設(shè)計(jì)方法，供集電裝置的設(shè)計(jì)方法包括以下步驟，步驟a，將設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定為初始值，所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括共振頻率、供電電流值、供集電鐵心寬度、和集電線圈的個(gè)數(shù)；步驟b，接收輸入的集電裝置中規(guī)定的稱(chēng)為集電容量基準(zhǔn)值的最小集電容量值和供集電裝置中允許發(fā)生的稱(chēng)為EMF基準(zhǔn)值的最大EMF值；步驟c，從當(dāng)前設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟d，當(dāng)計(jì)算出的集電容量低于所述集電容量基準(zhǔn)值，或是發(fā)生的EMF級(jí)別超過(guò)所述EMF基準(zhǔn)值為不滿足設(shè)計(jì)條件時(shí)，將設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)中的供電電流值進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；以及步驟e，當(dāng)計(jì)算出的集電容量大于所述集電容量基準(zhǔn)值，且發(fā)生的EMF級(jí)別小于所述EMF基準(zhǔn)值為滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，將所述供電電流值和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟e中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，進(jìn)一步包括以下步驟步驟ell，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率， 且之后包括步驟el2，將在所述步驟ell中決定的最大共振頻率、所述步驟e中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟e中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值不存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，進(jìn)一步包括以下步驟步驟e21，在允許范圍內(nèi)增加供集電鐵心寬度或磁極間的間隔，統(tǒng)稱(chēng)為供集電鐵心寬度，并調(diào)整供電電流值，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟e22，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供集電鐵心寬度及供電電流值不存在時(shí)，結(jié)束供電裝置設(shè)計(jì)過(guò)程，當(dāng)存在時(shí)，進(jìn)入步驟e23 ；步驟e23，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率， 且之后包括步驟e24，將所述步驟e23中決定的最大共振頻率、所述步驟e22中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。
12.如權(quán)利要求9所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟d中，調(diào)整的設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)，且在所述步驟e中，判斷存在與否并決定最終設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)。
13.如權(quán)利要求9所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，所述共振頻率值，決定為比最大聲頻值更大的值。
14.如權(quán)利要求9至權(quán)利要求13中任何一項(xiàng)所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在是否滿足設(shè)計(jì)條件的判斷中，進(jìn)一步包括有關(guān)供電裝置和集電裝置之間的間隔距離是否大于預(yù)先設(shè)定的最小間隔距離的判斷。
15.一種通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，供集電裝置的設(shè)計(jì)方法包括以下步驟步驟a，接收輸入的將決定設(shè)計(jì)參數(shù)的供集電裝置的鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型，所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括共振頻率、供電電流值、供集電鐵心寬度、和集電線圈的個(gè)數(shù)；步驟b，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定為初始值；步驟C，接收輸入的集電裝置中規(guī)定的稱(chēng)為集電容量基準(zhǔn)值的最小集電容量值和供集電裝置中允許發(fā)生的稱(chēng)為EMF基準(zhǔn)值的最大EMF值；步驟d，從當(dāng)前設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟e，當(dāng)計(jì)算出的集電容量低于所述集電容量基準(zhǔn)值，或是發(fā)生的EMF級(jí)別超過(guò)所述 EMF基準(zhǔn)值為不滿足設(shè)計(jì)條件時(shí)，將設(shè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)中的供電電流值進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；以及步驟f，當(dāng)計(jì)算出的集電容量大于所述集電容量基準(zhǔn)值，且發(fā)生的EMF級(jí)別小于所述 EMF基準(zhǔn)值為滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，將所述供電電流值和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為所述鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型的最終設(shè)計(jì)參數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟a中，當(dāng)兩個(gè)以上的鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型被輸入時(shí)，針對(duì)各鐵心結(jié)構(gòu)類(lèi)型按順序地執(zhí)行所述步驟b至所述步驟f。
17.如權(quán)利要求15所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟f中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，進(jìn)一步包括以下步驟步驟fll，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率， 且之后包括步驟Π2，將在所述步驟fll中決定的最大共振頻率、所述步驟f中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。
18.如權(quán)利要求15所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟f中，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供電電流值不存在時(shí)，在將當(dāng)前設(shè)有的設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)之前，進(jìn)一步包括以下步驟步驟f21，在允許范圍內(nèi)增加供集電鐵心寬度或磁極間的間隔，統(tǒng)稱(chēng)為供集電鐵心寬度，并調(diào)整供電電流值，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別；步驟f22，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)條件的供集電鐵心寬度及供電電流值不存在時(shí)，結(jié)束供電裝置設(shè)計(jì)過(guò)程，當(dāng)存在時(shí)，進(jìn)入步驟f23 ；步驟f23，在當(dāng)前設(shè)定的共振頻率值比允許范圍內(nèi)的稱(chēng)為最高限度共振頻率的最大共振頻率要小時(shí)，在低于所述最高限度共振頻率的范圍內(nèi)，將所述設(shè)計(jì)參數(shù)中的共振頻率向上調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算集電容量及發(fā)生的EMF級(jí)別，來(lái)求出滿足設(shè)計(jì)條件的最大共振頻率， 且之后包括步驟f24，將所述步驟f23中決定的最大共振頻率、所述步驟f22中的供電電流值、和當(dāng)前設(shè)有的其他設(shè)計(jì)參數(shù)值決定為最終設(shè)計(jì)參數(shù)。
19.如權(quán)利要求15所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在所述步驟e中，調(diào)整的設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)，且在所述步驟f中，判斷存在與否并決定最終設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)中進(jìn)一步包括集電線圈的個(gè)數(shù)。
20.如權(quán)利要求15所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，所述共振頻率值，決定為比最大聲頻值更大的值。
21.如權(quán)利要求15至權(quán)利要求20中任何一項(xiàng)所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)方法，其中，在是否滿足設(shè)計(jì)條件的判斷中，進(jìn)一步包括有關(guān)供電裝置和集電裝置之間的間隔距離是否大于預(yù)先設(shè)定的最小間隔距離的判斷。
22.—種用于設(shè)計(jì)通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置及集電裝置，供集電裝置的設(shè)計(jì)裝置包括集電容量計(jì)算單元，從設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出集電容量，所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括共振頻率、供電電流值、供集電鐵心寬度、和集電線圈的個(gè)數(shù)；EMF級(jí)別計(jì)算單元,從設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出發(fā)生的EMF級(jí)別；設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)所述設(shè)計(jì)參數(shù)的值及所述設(shè)計(jì)參數(shù)各自可變動(dòng)的范圍值；輸入單元，從用戶接收輸入的各所述設(shè)計(jì)參數(shù)的值、各所述設(shè)計(jì)參數(shù)可變動(dòng)的范圍值、及包含有被請(qǐng)求的集電容量和EMF級(jí)別值的設(shè)計(jì)條件基準(zhǔn)值；設(shè)計(jì)畫(huà)面提供單元，顯示出設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)過(guò)程的所述各種數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)算出的數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)條件基準(zhǔn)值、被決定的設(shè)計(jì)參數(shù)值；和設(shè)計(jì)程序控制單元，為了設(shè)計(jì)滿足預(yù)先設(shè)定的范圍的集電容量和EMF級(jí)別的供集電裝置，控制各構(gòu)成要素來(lái)計(jì)算出根據(jù)各設(shè)計(jì)參數(shù)變動(dòng)的集電容量和EMF級(jí)別，以及控制設(shè)計(jì)參數(shù)的決定過(guò)程。
23.如權(quán)利要求22所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)裝置，其中，所述設(shè)計(jì)參數(shù)中，進(jìn)一步包括所述供集電鐵心的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。
24.如權(quán)利要求22所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)裝置，其中，所述設(shè)計(jì)條件基準(zhǔn)值中，進(jìn)一步包括供電裝置和集電裝置間的最小間隔距離值。
25.如權(quán)利要求22所述的供集電裝置的設(shè)計(jì)裝置，進(jìn)一步包括間隔距離計(jì)算單元，從所述設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出供電裝置和集電裝置間的間隔距離。
全文摘要
提供一種用于向具備集電裝置的車(chē)輛無(wú)線地提供電力的供電裝置的設(shè)計(jì)方法，所述供電裝置的設(shè)計(jì)方法，在接收輸入的供電裝置相鄰的兩個(gè)磁極之間的間隔之后，基于所述兩個(gè)磁極之間的間隔來(lái)決定供電裝置和集電裝置之間的間隔。然后，基于磁場(chǎng)大小的規(guī)定值以及所述供電裝置和集電裝置之間的間隔，來(lái)決定供電裝置中將提供的電力的大小。根據(jù)所述設(shè)計(jì)方法，由于各功能要求被互相解耦，因此，可更容易地設(shè)計(jì)出供電裝置。
文檔編號(hào)H02J17/00GK103003091SQ201180034518
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者徐南杓, 趙東浩, 林春澤, 田成緝, 金禎浩, 安承榮 申請(qǐng)人:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院