CN102821999B - 用于一个或多个电力驱动车辆的系统(路轨结构) - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆系统（“S”）内的路轨结构（70、71、72、73），通过一个或多个电池驱动车辆（1）沿路段（2a1）及其车道中的轨道行驶，包括（“a”）可通过一个或多个单独的电动机（5）驱动的车辆（1）；（“b”）多个路段（2a1、2a），对一段车道进行细分。所述轨道（51、52）的横截面在路轨结构（70）内平行，所述路轨结构（70）具有由金属制成的外壁部（71、72）和分开所述外壁部的隔层（73）。可被加载电压的第一导体表面（4a’）设于第一轨道（51）的下部。可被加载电压的第二导体表面（4b’）设于第二轨道（52）的下部。图7为本公开摘要附图。

Description

用于一个或多个电力驱动车辆的系统(路轨结构)

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个，一般情况为两轨道的路轨结构，每个轨道内设有导电体，所述导电体具有导体表面，适于与集电器装置进行配合，特别是这样的装置，该装置适于能够垂直升高和降低接触装置和/或接触设备，每个车辆适用于电力驱动车辆的系统，特别适用于这样一种系统，在该系统中，用于电力改装和能量储存的一个或多个电池和/或电池组能够驱动车辆沿着车道的延伸方向行驶。

该种类型的系统以使用特定设计的车道或路面为基础，其中，所述车道的表面显示至少一个轨道，该轨道为凹槽形式，该凹槽轨道中设置有一个、两个或多个平行的导电体或导电带，该导电体或导电带具有置于电力或电压下的导电体面，所述导电体或导电带优选地设置有未覆盖和非绝缘的接触面部。

本发明系统包括：

(a)多个路节或路段，将所述车道分成几部分，每一部分具有一个或多个导电表面，例如导电体或导电带，所述路段通过开关连接到一个或多个固定电站，所述固定电站作为车辆外部的电源或能量源，因此，以向车辆和/或电池组的电池充电，其首先是通过所述电池组驱动车辆沿车道及其路节或路段行驶；

(b)一个或多个通过单个电机或多个电机驱动的车辆，其中，每个所述车辆显示有控制电路，控制功率以产生选择的和要求的驱动效果和/或速度调整和/或控制。

本发明适用于公共形式的车道和私人车道及其路节或路段，但也能够用于对功率和能量具有不同要求的工业系统中。

本发明同时的目的是，从提供电力和能量的外部能量源向电池组充电的功率，该功率被要求用于选定功率需求以驱动车辆向上并通过车道向上上升的部分。

更具体地，本发明涉及这样的系统，该系统中，无轨电车，例如货车，具有所述车辆的电池组并沿着选定路节或路段行驶时，能够从外部电源或可选择地从与车辆相关的电源获得补充的电力和能量，例如柴油发电机。

在这方面，本发明提出与车辆相关的“第一”电源，例如柴油发电机，与车辆相关的“第二”电源，例如电池组，以及与车辆分离并设置在车辆外部的“第三”电源，例如两个或多个导电面，例如导电体或导电带，所述导电体或导电带通电并包括在连续路节或路段的轨道或凹槽中，选定路节的导电体与相邻(在前的或在后的)的路节或路段相应的导电体电气绝缘。

本发明以具有两个或多个导电体为基础，所述导电体设置在各自路节或路段的一个轨道或单个轨道或凹槽中，所述轨道(不是导电体)沿路节或路段连续延伸。

加载给导电体的电压可以是交流电压(交流电)(具有与车辆相关的整流器)或者可以是直流电压(直流电)。选择直流电时，导电体的一个是正极，而另一个导电体是负极，另外的导电体为地电位或零电位，车辆以两倍电压值被操作。

交流电压用于路节的导电体时，所述电压反相并相同围绕地电位或零电位设置。

驱动车辆的电动机可以是直流电动机或交流电动机，在交流电动机情况下，电动机前面连接有转换器。

背景技术

以上提及的技术领域有关的方法、装置和结以及特征以多种不同的实施方式为大众所知。

关于电驱车辆，可分为“有轨电车”或“无轨电车”。

“有轨电车”沿其车道和具有平行铁轨的路段行驶，所述平行铁轨布置在有轨电车的车道上或者由枕木或类似物铺设，所述路段对车辆固定设置的车轮进行导向。

“无轨电车”通过车辆相关的转向控制设备沿其车道以及车道上的路节和路段行驶。

本发明是基于后者无轨电车和无轨技术提出的，主要适用于连接有或未连接有拖车的重型卡车，美国专利公告号US‐4129203‐A公开了一种车辆的设置，其中，允许设置在车辆下面的接触弹簧可被带着向上、向下以及横向运动并与导电体(14)的非绝缘面机械和电配合或者脱离配合，所述导电体具有电压并与各路节或路段连接。

此处阐述了在通道(18)内使用绝缘体(16)，其中，所述通道(18)用于支承路轨(14)形式的导电体。具有切口(12)的盖板(20)可拆卸地附着在通道(18)的上部和相对的侧壁部分上，所述盖板(20)所在的平面连接于所述路节或路段的上表面(22)。

图2和图3中各自提到的专利公开了一种车辆工作台(98)，该工作台设有可转动的的扶手(10)。与工作台(98)相连的传感器(30)产生信号，就相位和大小指明了从旋转轴(99)到盖板(20)的切口(12)的方向和距离，该信号为基于磁场变化的。

工作台(98)和扶手(10)可在预定极限位和限位断路器之间通过发动机(32)在位于指定机构(31)上方被驱动。

专利公开号为WO9310995‐A的专利文献公开了一种用于沿车道及其路节或路段电力驱动控制车辆的系统。

上述提到的公开专利文献的图9阐明了该系统的基本结构。

在这里，车道(14)以及路段设置有导电路节(300a‐300f)，其中，一个路节对应于一个路段。

车辆(310)具有一个电动机(320)和设置于该车辆下方的两个(312、314)或三个(分别为312、312’和314)接触弹簧，其中，所述接触弹簧适用于实现与导电体间的机械接触和电接触，其中，导电体的长度对应于路节或路段的选定长度(相同的长度)。

路节(300a‐399f)中的导电体相继布置，且两个导电体间具有间隔空间(302a‐302e)以避免由于拖拉接触弹簧(312、312、314)而产生短路。

所有其他路节(300a，300d，300f)与参考电压(地电位)连续连接；而当车辆在附近时，剩余的路节(分别是300a，300c，300e)直接与直流电压源(440)连接或通过连接装置(304a，304b，304c)与任何适当的电源(308)连接。

当一种具有三个接触弹簧的实施方式被使用时，接触弹簧之间的距离使得两个或三个接触弹簧总是分别和两个具有相反极性的路节电接触，由此两个接触点都不会使相邻的两个路节的间隔空间(302a‐302e)出现短路现象。

为了实现其功能，该系统要求具有特殊结构的车辆(310)，其中，前触点(314)与后触点(312、312')之间选定的距离与路节(300b，300d)的长度完全相等，或甚至比路节(300b，300d)的长度稍长一些。

因此，需要一种具有前触点和后触点的特殊结构的车辆，其中，各使用的路节(300a‐300f)具有相等的长度，所述路节沿车辆行驶的方向相继布置，具有彼此相同的分开空间和间隔空间(302a‐302e)。

专利文献又公开了在一个路段(第5页，第11‐13行)内设有带电压的单独的导电体或路轨，且公开了车辆引起电压被加载到位于其前方的路段上。(分别为第5页，第19‐21行；第6页，第7‐10行；第8页，第28‐32行)。

此外，路轨(16)，被加载有电压，其侧面设置有排水沟道(第9页，第1‐4行)。

激活信号的缺乏(或存在)，将能够对控制单元(38)产生影响，(分别为第8页，第23‐27行)。

第10页第17‐20行提到了车辆触点间必要的间距，另外，第11页，第2‐4行和第14页第1‐16行指出建议使用具有行为触发性质的无线信号。

此外，在第15页，第21‐23行以及第16页，第1‐15行中，提出建议使用霍尔元件(240)以及将所述霍尔元件与放大器(246)连接。另外，也采用选择如第17页，第3‐9行叙述的元件。

众所周知的是，通过一个能量感应转换器电力驱动车辆沿车道行驶，其中，该能量感应转换器位于车辆和设于车辆下方的路节或路段之间。

该技术可分别已在专利公开号为US‐3914‐A和US‐4007817‐562‐A专利文献得到了公开。

专利公开号为WO 2007/056804A1的专利文献说明并公开了多个方法、设备和/或装置，当评估与现有技术以及本发明有关的重要的特征时，所述方法、设备和/或装置具有相关性。但是，这些方法、设备和/或装置仅以通常术语提及，并且公开了很少或未表明的结构。

本专利文献的内容将在以下说明并在以下小节中调整。

a.沿车道设置的若干对导电接触点或带。

b.开关装置，向一对与车道相关的导电接触点或带(直流网络)提供直流电。

c.车辆相关的发射机。

d.车辆相关的拾取臂。

e.车道相关的导体、接触面或带之间的直流电压差。

f.车道相关的导电带的方向。

g.供电系统。

h.探测设备或装置。

i.用于相邻导电带的电力。

j.传感装置。

k.启动开关装置的条件。

l.电池装置。

m.车载充电引擎。

n.过载截止以及重新关闭开关。

o.与裸电车道相关的电气导体或带的安全条件。

p.使用直流电压或交流电压向与车道相关的电气导体或带供电。

q.磁场传感器。

r.扫雪机以及风机装置。

s.电加热带。

a.沿车道设置的若干对导电体或导电带。

上面提到的国际专利文献中提到，每对导电带(部件)与相邻的且另一对导电带电气绝缘，其中，沿所述车道行驶的车辆通过第一对导电带行驶，然后通过下一对相邻的导电带行驶，依次类推。

b.开关装置，向一对导电接触点或导电带(直流网络)相关的车道提供直流电。

直流电源(直流网络)设置以向与车道相关的导电带(部件)提供直流电。

当车辆通过所述导电带行驶时，可通过操作开关装置向每对导电带提供直流电，当没有车辆通过所述导电带行驶时，可通过操作开关装置以切断向每对导电带的直流电的提供。

这能够提高如(第2页，第13‐17行)所述的系统的安全性，其中，当车辆通过所述导电带行驶时，可通过操作开关装置以向每对导电带提供直流电，当没有车辆通过所述导电带行驶时，开关装置操作以切断向每对导电带直流电的提供。

所述专利文献还提到一种现有技术的系统(第1页，第7‐21行)，该系统普遍用于电力驱动的车道车辆。这种类型的系统使用一系列固定在车道面上的20米长的铜带。若干条20米长的铜带端对端地沿着车道的每条行车线设置，并彼此电气绝缘。

每节或每段上可被加载交流电(交流网络)。

c.车辆相关的发射机。

当适当的由电力驱动的车辆行驶通过每节铜带时，安装在所述车辆上的发射机会开启电源以向所述车辆正在通过的铜带节进行供电。

d.车辆相关的拾取臂

设于所述车辆上的通过电气操作的拾取臂适于与所述铜带接触，并从车道相关的铜带中获得电力。

从所述铜带获得的该电力被用于驱动所述车辆上的车辆相关的电机(且还用于驱动车辆配件，以及可用于向车辆的电池充电)。

向每个铜带提供的电力仅持续1.5秒，也就是说，车辆通过铜带的每节的时间为1.5秒。

车辆未发射信号时，将不向各节铜带供电。

为了使所述车辆能够从设置在所述车道表面的车道相关的导体或导电带上获得电力，所述车辆的车体下面可设置有拾取臂。

所述拾取臂包括平板，该平板与所述车辆的底部铰接。

所述平板上可通过环氧树脂或粘结剂来粘结两个拾取碳刷，。

引线将电力从每个电刷输送到车辆(电机控制器以及车辆的电池组)(第7页，第8‐13行)。

所述拾取臂可自动伸缩并伸展。

例如，如果所述车辆探测到其正在通过一对电气导电带(部件)，所述拾取臂会自动向下伸展，以使所述电刷接触所述电气导电带。

在一种实施方式中，可通过操作所述导电臂使得如果断电超过预定时间，例如半秒到一秒，所述拾取臂将被自动收回(第7页，第14‐19行)。

正在通过铜带的车辆必须能够从这些铜带上获得电力。

大量不同的设计可用于这方面。但是，一个可能的设计是参考图2所示。

如2中，车辆50，具有车轮52和54，设置有板56。板56可能例如是大约1620mm宽，100mm长。

如图2所示，板56延伸大约在车辆的整个宽度。

板56可设置有一个或多个孔，使空气穿过所述孔以减少在车辆行驶时，作用在所述板上向下的作用力的量。

板56具有两个电气导电刷58和60。

电刷58和60之间设置有间隙62。

例如，每个电刷可以是800mm宽，所述间隙可以是20mm宽。

所述间隙62可填充有电气绝缘材料，适当的绝缘材料具有一定的柔软性并能够移动而不破损地接触物体(第14页，第7‐18行)。

使用宽的传感板将不需要用于拾取臂的横向回转机构。

它也不需要任何设备以检测车辆相对于电气导电带的横向位置。

驾驶员为了达到初步接触而必须要做的是，在车辆的轨道的某处沿着电气导电带驾驶，并向下移动拾取臂。

接触将一直保持，只要电气导电带保持在车辆轨道中。

在更长驾驶中，自动转向可用于辅助这方面(第14页，第27‐30行，第15页第1‐2行)。

电刷58和60必须能够降低至带上或收回接触车辆的底部。

为此，电刷安装在一对集电弓臂64和66上。

集电弓臂保持板56(以及因此电刷58和60)水平。

适当的电力连接可设置以使从每个电刷58和60获得的电力输送到车辆。

集电弓臂可具有适当的电缆以将从所述电刷获得的电力输送到车辆(第15页，第4‐10行)。

e.车道相关的导体、接触面或带之间的直流电压差。

所述专利文献进一步指出(第2页，第18‐22行)了最好是直流电源，该直流电源的电压公开了每对导体中的每个导体或带之间的压差，所述电压不超过600伏。更优选地，所述直流电源及其每对导体或带的每个导体之间的电压差不超过大约450伏。适当地，每个导体相对于地线的电压不超过正负250伏，更优选地，不超过225伏。

f.车道相关的导电带的方向。

电气导电带可设置在车道面上，以使其相互之间以及与地线(路面)绝缘。适当地，电气导电带设置在粘结绝缘板上，粘结绝缘板使电气导电带与地线相互绝缘。

电气导电带可通过环氧树脂粘结剂粘结在车道面上。可选择地，电气导电带可粘结在设置在车道面中或车道面上的地砖上。

g.供电系统。

供电系统包括一系列独立、电气绝缘但导电的条。

每对导电带表示供电部分。

每对导电带可具有专用的直流电源。

可选择地，直流电源可向两对或多对条提供直流电。

h.探测装置的设备。

开关装置适当操作关联于探测设备以探测车辆的出现，同时探测车辆行驶在一对导体或带上或一对导体上。

例如，编码信号可包括类似于公用事业公司以控制目的使用的振荡电压。

这样的控制信号可具有大约为400kHz的频率以及大约4到20伏的电压。

需要理解的是，编码信号可使用从上面给出的不同的频率以及不同的电压(第4页，第19‐29行)。

当导体或带的一个路节打开时，控制信号沿着车辆的行驶路径发送至导体下一路节的电源。

这种发送至导体或带下一路节的电源的控制信号，将被用于打开向导体下一路节供电的电源，在车辆到达导体的下一路节之前不久或刚刚到达导体的下一路节。

可选择地，向第一组导体或带供电的电源启动后，发送至导体或带的下一路节的控制信号在预定时间可打开向导体下一路节供电的电源。

为了探测一段铜带上的到达或即将到达的车辆，所述车辆设置有编码信号，当车辆行驶通过铜带的一段或一部分以及车辆的电刷接触所述带时，带上的编码信号将叠加。

编码信号将通过相应的变电站关联的探测器接收。

探测器启动连接到带的特定部分的电源开关。

i.用于相邻导电带的电力

用于下一组导体装置或带的电力将被继续，假如用于下一组导体或带的电源启动后，下一组导体或带探测到车辆在特定时间段进入下一组导体或带。

这样，如果车辆离开车道并因此未进入下一组导体或带，下一组导体或带将不能探测到车辆并因此在电源启动后不久将关闭电源。

在该实施方式中，导体的相邻部分通过带相互“对话”并相互作用以启动向每个路节供电的电源，在车辆到达每个路节之前或刚刚到达每个路节时。

j.传感装置。

传感装置可朝向每对带的下行端设置。

例如，传感装置可是电流传感器，设置在电气导电带的下方或邻近一个电气导电带。

当车辆在路节(电气导电带)的端部附近时，传感器将感应合成电流并向电气导电带的下一部分发送信号以启动向即将到达的下一部分供电的电源。

该信号可通过线缆发送。预期的信号仅在短时间内有效，也就是2秒，如果车辆在该时间内没有到达下一部分，所述下一部分将关闭。

k.启动开关装置的条件。

开关装置可设置为用于打开下一对导电带的信号必须大于预定的最小值，以启动开关装置并打开下一对导电带。

如此，如果下一对导电带处于高漏电状态，所述信号将低于要求打开下一对导电带的最小值。

这能够有效减少过度漏电，这可能导致变压器/整流器不可接受的功率损耗和/或损害(第4页第28‐29行，第5页第1‐4行)。

通过在装置中引入漏电测试，编码信号的使用也允许提高操作和安全的可能性。

在这种情况下，可设置漏电检测装置以防止导体或带的下一部分打开。

在导体或带的下一部分打开前，通过要求编码信号叠加在导体或带的每个部分上以超过预定的启动界限值，漏电的探测将产生。

照这样，在导体或带上叠加编码信号将导致如果出线高漏电状态，代表标准的编码信号将不超过预定的界限值。这样，在这种情形下，导体或带的下一部分将不打开(第8页第15‐28行)。

l.电池装置。

车辆设置有一个或多个电池组以储存电力或电能。

电池组可通过使用从车道相关的电气导电带获得的电力进行充电。

一些实施方式中，电气导电带的直流电压等于车辆每个电池组的正常充电电压。

这允许车辆电动机从电池到车道导体或带具有本质上的无缝过渡，每当车道导体或带中断并重新启动时(第6页，第29‐30行，第7页，第1‐5行)。

m.车载充电引擎

车辆可选择地或附加地设置有一个或多个车载充电引擎或再生制动系统以允许向电池组充电(第7页，第6‐7行)。

n.过载截止以及重新关闭开关。

每个变压器可设置有过载截止以及重新关闭开关。

该开关在变压器和整流器的直流侧适当操作。

变压器和整流器的每个直流输出线独立于过载开关。

过载截止以及重新关闭开关可设置使得如果三次重新关闭尝试未成功时，这部分将关闭，信号将自动发送至控制面板以显示错误。

车辆将使用车载电源系统通过该未运行部分(第12页，第10‐16行)。

o.与电气导体或带相关的裸电车道的安全条件。

一个问题可能提出，即车道面上的赤裸的导电体或带是否安全？在这里提出的系统中，他们是安全的。

特别是，本发明使用总电源但输送相对低压的直流电压。

此外，每个铜导体或带与车道面绝缘，并在其每对铜导体或带中，与其他铜导体或带绝缘。

这样，依靠导体或带中的一个不能完成电路，因此，依靠导体或带中的一个只有很少或没有电流流过人体。

此外，用于导体或带的直流电压通过转换和整合高压、三相(替换的电流)交流电源产生，以向每对导体或带中的一个导体或带提供直流电源以及向其他导体或带提供相同的直流电源(第12页，第19‐20行)。

p.使用直流电压或交流电压向与电气导体或带相关的车道供电。

直流电压或交流电压的使用取决于系统的电气安全。

用于铜导体或带的实际直流电压依靠多种因素。

例如，选择的直流电压的标准越低，电力安全风险越低，实际能量泄露越低，当车道潮湿以及导体或带设置在车道面上时，每辆车上以提供车载电力供应的电池的数量越少。

另一方面，铜导体或带的重量和/或用于车道安装的变压器的数量与标准电压的平方成反比。

也就是说，其他方面相同，如果电压减半，需求的铜材料的重量和成本将增加四倍。

已经发现可能的标准电压可在直流电压大约为100伏和600伏之间(第12页，第3‐12行)。

q.磁场传感器。

磁场传感器的排布可设置穿过车辆(第20页，第3‐9行)的前部和后部以感应导电带的位置。

r.扫雪机以及风机装置。

扫雪机以及风机装置的使用也被指出(第21页，第28‐30行)。

s.电加热传动带。

同样指出的是，在冬季，使用每个导体或带侧部的电加热传动带以协助清除积雪和结冰(第22页，第1‐3行)。

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本发明的目的在于提供一种与车辆有关的装置，用于操作设置在车辆下方的接触装置或集电器使其上下移动，以协调车辆第一能量源和第二能量源的使用，所述能量源例如柴油发电机和电池组，以及车辆外部的沿车道及其路段延伸方向设置的电源，所述路段具有从路段到路段相互连接的朝上的轨道，每个轨道中具有两个或两个以上平行的导电体，所述导电体具有导体表面。

本发明的目的还在于提供一种作为轨道的路轨结构，其与一段车道及其单个的路段相适应，能够接收并容纳与车辆相关的装置以启动接触装置向上、向下和横向移动，所述接触装置作为集电器，设置在车辆下方。

发明内容

如果从相关技术领域的技术人员为一个或多个技术问题提供解决方案的角度考虑，一方面，首先要对方法和/或方法的实施顺序做必要的理解，另一方面，要选择必要的单一的装置或多个装置，因此，后续的技术问题必须与实现本发明的目的相关。

考虑到以上所述技术的早期观点，应该将其看作是一个技术问题，为理解其与技术方法和研究相关的意义和优势，有必要提出一种用于通过电池组中的一个或多个电池电力驱动沿车道及其路段行驶的车辆的系统，其中，所述系统包括：

(a)若干个路节或路段，用于对一段车道进行细分，其中，每个路段具有一个或多个长条型轨道或切口，所述长条型轨道或切口内设有可被加载电流和电压的可移置导电体或带状物，所述路节或路段可通过开关与一个或多个电源即固定电站连接，所述电站作为车辆的外部能源(以下称为第三电源)对与车辆连接的电池组进行充电，所述电池组可直接驱动车辆沿所述路段前进；

(b)一个或多个车辆，所述车辆由一个或多个单独的电动机驱动，其中，各所述车辆设有控制电路，用于控制车辆必需的功率以对必需的功率和/或速度进行控制，可采用相等或不等的加载了电力或电压的平行导电体或带状物，与相互电绝缘的路段相连接，从而通过选择导电体及其路段的长度来实现对车辆及其电池组进行“连续”充电，各路段的长度长于车辆的总长，现有技术中，没有对路段的长度与车辆的长度的关系进行规定。

上述系统，其中，所述轨道在路轨结构或轨道内平行设置，具有由金属制成的外壁部和用于分隔外壁部的隔层，可加载电压的第一导体表面设于第一轨道的下部，所述第一轨道的下部由外壁部和所述隔层限定，可加载电压的第二导体表面设于第二轨道的下部，所述第二轨道的下部由第二外壁部和所述隔层限定。

上述系统，其中，所述隔层由导电材料构成。

上述系统，其中，第一电绝缘层设置在第一壁部和隔层相互面对的表面部分上，所述绝缘层与一个下部配合，用于支撑可加载电压的第一导体表面。

上述系统，其中，第二电绝缘层设置在第二壁部和隔层的相互面对的表面部分上，所述绝缘层与一个下部配合，用于支撑可加载电压的第二导体表面。

上述系统，其中，所述隔层将第一导电层与第二电绝缘层分开。

上述系统，其中，至少两个或多个电绝缘层中的至少一个形成上边缘，其位于对应轨道的上边缘部的下方。

上述系统，其中，所述壁部和隔层由电绝缘材料构成，形成一个路轨形状的构件，其横截面呈“E”形。

上述系统，其中，“E”形构件的三个平行支腿的厚度和长度相同或基本相同。

上述系统，其中，由电绝缘材料构成的杆形构件包围在导电材料构成的“U”形路轨中。

上述系统，其中，“E”形的所述构件的自由端支撑一个或多个导电体并接地。

上述系统，其中，“E”形的所述构件的两个支腿对设于下部的所述第一导体和第二导体及其导体或接触表面形成支撑，所述第一导体和第二导体设于单独的下部。

上述系统，其中，在上述与车辆有关的装置中使用了车辆的接触装置或集电器，所述装置包括一个长形臂，长形臂的一个端部可旋转地与车辆底部连接，长形臂的另一个端部支撑与所述路轨或轨道配合的接触装置。

上述系统，其中，车辆的下部或底侧具有一个或多个传感器，用于检测路段及该路段上轨道的存在和/或方位，并将检测到的信息传送给控制装置。

上述系统，其中，所述控制装置包括一个控制电路，所述控制电路适于当检测到轨道的存在且方位为处于覆盖区域内时，通过产生的输出信号启动一个装置使所述接触装置下降(或上升)。

上述系统，其中，所述长形臂的一个端部位于第二端部的沿所述车辆运动的瞬时方向数的前面。

上述系统，其中，所述长形臂的一个端部位于第二端部的沿所述车辆运动的瞬时方向数的后面。

上述系统，其中，相对于车辆的垂直平面，例如选定运动方向上的平面，长条形状的接触装置相对于所述长形臂具有一个角度值，该角度值与所述臂和车辆垂直平面所成的角度值相对应。

上述系统，其中，所述接触装置支撑至少一个前后设置的接触装置或集电器或至少一个接触设备。

上述系统，其中，可被加载电压的导体及其导体表面可作为集电器分配给车辆，沿所述长形臂朝其端部中的一个端部延伸布置，越过车辆延伸至对一个或多个电源进行分配的电路。

上述系统，其中，车辆的传感器单元，例如侧置的传感器单元，与控制装置连接，指示出接触装置或集电器位移的最大极限值。

上述系统，其中，当指示接触装置为最大极限值时，且接触装置从它的最终位置开始移动时，通过控制装置的启动一个装置，所述装置能够提升接触装置使其脱离与轨道配合的状态。

上述系统，其中，当指示接触装置为最大极限值时，且接触装置向它的中心位置移动时，通过控制装置启动一个装置，所述装置能够降下接触装置使其与轨道配合。

本发明的出发点是通过对现有技术进行介绍，以作为轨道的路轨结构为基础，该路轨结构沿路段设置，用于电力驱动车辆行驶，所述车辆包括车辆控制装置和车辆充电系统，所述充电系统通过一个或多个电池或电池组电力驱动车辆沿一段车道及其相关路节或路段行驶，该系统包括：(a)若干个路节或路段，用于对一段车道进行细分，其中，每个路节或路段具有一个或多个长条型轨道、槽或切口，所述长条型轨道或切口内设有可被加载电流和电压的导电体裸露表面，例如导电体或带状物，所述导电体或带状物可被加载功率或电流并通过开关被加载电压，所述路节或路段具有一个或多个车辆外部电源，如电站，因此可对车辆的电池组充电，但车辆主要由所述电池组驱动沿车道及其路段行驶；(b)一个或多个车辆，所述车辆由一个或多个电动机驱动，其中，所述各车辆设有功率控制电路，用于控制车辆所需功率和/或速度控制，所述车辆的底侧上设有向上、向下和横向可移置的接触装置，所述接触装置被移置时的运动方向车辆的运动方向交叉，长条型轨道、槽或切口沿所述车道及其路节或路段延伸设置，所述接触装置和车辆控制装置配合用于使所述接触装置与导电体或带状物至少形成一个机械和电接触点，路节或路段上的具有电压的导电体与车辆的接触装置通过断流器形成配合，例如以接触弹簧的形式与带有电压的导电体或带状物分别形成机械和电配合，所述路轨结构使所电器进入并容纳该集电器。

本发明的目的是指出上述路轨结构以及公布的系统中的结构的进一步的改进，所述路轨和/或轨道在路轨结构内与由金属制成的外壁部和将所述外壁部分开的隔层平行设置。

可加载电压的第一导体表面设于第一轨道的下部，所述第一轨道的下部由第一外壁部和所述隔层限定。

可加载电压的第二导体表面设于第二轨道的下部，所述第二轨道的下部由第二外壁部和所述隔层限定。

特别指出的是，所述隔层由导电材料和/或电绝缘材料构成。

第一轨道设于第一电绝缘层，所述第一电绝缘层设置在第一壁部和隔层相互面对的表面部分上，所述绝缘层与一个下部配合，用于支撑可加载电压的第一导体表面。

第二轨道设于第二电绝缘层，所述第二电绝缘层设置在第二壁部和隔层相互面对的表面部分上，所述绝缘层与一个下部配合，用于支撑可加载电压的第二导体表面。

所述隔层将第一导电层与第二电绝缘层分开。

至少一个或多个电绝缘层中的至少一个形成上边缘，其位于对应轨道的上边缘部的下方。

所述壁部和隔层由电绝缘材料构成，形成一个路轨形状的构件，其横截面呈“E”形。

“E”形构件的三个平行支腿的厚度和长度相同。

由电绝缘材料构成的轨道形构件包围在由导电材料构成的“U”形路轨结构中。

所述“E”形构件的自由端支撑一个或多个导电体或导电表面并接地。

所述“E”形构件的至少一个轨道支撑所述第一导体和第二导体，所述第一导体和第二导体分别设于单独的下部。

本发明还指出，所述车辆接触装置或集电器包括一个长形臂，并由该长形臂支撑，长形臂的一个端部可旋转地与车辆下部的底部固定，长形臂的另一个端部支撑所述接触装置，其中，车辆下部设有一个或多个传感器，用于检测沿路轨结构中路段行驶的轨道的存在和方位，并将检测到的信息传送给控制装置，所述控制装置包括一个控制电路，适于当检测到轨道的存在且方位为处于覆盖区域内时，启动用于升降所述接触装置的装置。

在本发明范围内的另一个实施例中，特别提出了一种装置，在所述装置中，所述长形件的一个端部沿所述车辆运动的瞬时方向位于第二端部的前面。

在本发明范围内的又一个实施例中，特别提出了一种装置，在所述装置中，所述长形件的一个端部沿所述车辆运动的瞬时方向位于第二端部的后面。

特别的，所述接触装置具有长条形的延伸部，并可旋转地通过一个竖直转动轴与所述长形臂的另一端部固定。

本发明还提出，相对于车辆的垂直平面，例如选定运动方向上的平面，长条形状的接触装置相对于所述长形臂的纵向延伸部及其中心线具有一个角度值，该角度值相当于所述臂和车辆垂直平面所成的角度值。

所述接触装置或集电器支撑至少一个前后设置的接触装置，共同切断由所述第三电源通过至少一个电导体传导的电流。

能够传导电压或电流的车辆接触装置沿所述长形臂从其一个端部延伸，越过所述车辆延伸至对一个或多个电源进行分配的电路。

此外，本发明还提出，所述传感器单元，例如侧置的传感器单元，与控制装置连接，指示出接触装置位移的最大极限值。

当指示接触装置为最大极限值时，且接触装置从它的端部位置开始移动时，通过控制装置的启动一个装置，以提升所述接触装置使其脱离与轨道及其导电体配合的状态。

当指示接触装置为最大极限值时，接触装置向它的最终位置移动，通过控制装置的启动一个装置，以降下所述接触装置使其与轨道及其导电体配合。

本发明的技术方案具有以下优点：

根据权利要求1所述的车辆装置，所述轨道在所述路轨结构与由金属制成的外壁部和分开外壁部的隔层平行设置，可加载电压的第一导体表面具有第一轨道下部，该下部由第一外壁部和所述隔层限定，可加载电压的第二导体表面具有第二轨道的第二部，该第二部由第二外壁部和所述隔层限定。

本发明还指出，所述车辆及其接触装置包括一个长形臂，所述长形臂的一个端部可旋转地与车辆的底部连接，长形臂的第二端部支撑这接触装置，根据本发明，所述接触装置在路轨结构中配合。

根据本发明，与车辆相关的路轨结构这一主要内容在权利要求1的特征描述部分中得到了阐述。

附图说明

现结合附图和具体实施方式来说明与现有技术和本发明相关的重要技术特征，其中：

图1A为一种车辆的透视图，以福特模型A为例，该车辆被改装为由电池提供动力并且具有电力驱动的引擎或电动机，以及用于控制速度的功率控制电路，其适用于瞬间负载的变化和提供必要的动力，还具有控制装置置或控制设备，用于驱动和操控车辆。

图1B为卡车透视图，其中所述卡车具有一个拖车和一个用于控制功率的控制电路，所述控制电路的工作原理与图1A中的控制电路的基本工作原理一样。

图1C显示了至少一个与车辆相关的电源，“第一”电源(“I”)为柴油发动机，“第二”电源(“II”)为电池或电池组，“第三电源”为车辆的外部电源，为平行导电体表面提供电力，例如轨道或带状物，所述轨道或带状物带有功率或电压，其表面设置在车道中连续的槽内，与车辆的控制电路协同工作，可选择所有的供电电源或它们的组合实现对电动机的供电，其中，本图中显示的功率控制为油门，其动作与控制电路“R2”相关。

图1D所示为P/T图(功率/时间)，其中，全功率或降低的功率通过控制电路传输给车辆，从而驱动车辆沿车道及其路节或路段以及其导体或带状物行驶。

图2基本显示出了与车辆相关的电气装置，所述车辆具有控制装置，用于控制与一对轨道形状的或带状的导电体电接触表面紧靠设置的集电器或整流器，从而可以接受来自一个或至少一个车辆电源(第一和第二电源)和/或车辆外部或周围的相关固定(第三)电源，从而实现车辆电动机的并行工作。

图3为车辆的后视图，所述车辆具有至少一个向下设置的作为集电器的接触装置，所述接触装置为与一对独立的接触表面配合的滑动触头，带状物或轨道作为具有功率和张力的导电体设于各路节或路段。

图4所示为电气装置的一个实例，其中，若干个路节或路段具有平行的接触表面，作为具有功率或张力的导电体或带状物，每个导电体通过一个开关与车辆的外部或周围电站连接，当所述车辆经过位于某一路节的后续路节时，所述路节或路段的后续路节或路段通过由控制电路启动连接装置或开关被激活并被加载电压。

图5所示为带有臂和接触装置或断流器的车辆底侧示意图，所述臂可旋转地设置在其端部中的一个端部附近，所述接触装置或集电器设置在它的另一端部附近。

图6为图5所示实施例中电路装置的框图，使用了控制电路或中心单元。

图7为根据本发明的第一路轨结构或轨道的横截面透视图。

图8为第二路轨结构或轨道的横截面透视图。

图9为第三路轨结构或轨道的横截面图。

具体实施例

本发明通过以下描述的具体实施例来说明，相应实施例中的相关的重要技术特征通过以下的附图进行辅助说明，我们选择使用术语和专业用语，从而能更好地说明本发明的基本概念。

然而，实施例中所用的术语不应仅限制于本实施例中所使用和选择的术语，而应被理解为每个被选择使用的术语所表示的意思都包括在具有相同或实质相同的功能以实现相同或实质相同的目的或技术结果的技术范围内。

因此，参照本发明的附图，本发明相关的重要技术特征通过以下更详细的具体实施例进行描述。

图1A所示为用于采用一个或多个电池或电池组沿一段车道2和它的路段或路节2a1和2a1’对车辆1进行电力驱动的系统“S”的示意图。

从外形上看，车辆1为一福特模型A，但已经改装成由电池驱动的车辆，所述车辆可与外部第三电源持续连接，此处标示为固定电站“III”和“S1”。

根据本发明的车辆1还包括一个未显示的转向装置3或转向设备，以便司机F(未显示)能驱动和操控车辆1沿所述车道2及其路节或路段2a1行驶。

车辆1也可能包括一个齿轮箱和其他部件和元件，用于驱动车辆1前行，但这些部件对于本领域技术人员来说是公知常识，不需要在此进行详细描述。

然而，电驱动的车辆1不需要齿轮箱进行速度控制，可通过已知的电路或电子电路产生适宜的功率。

与如图1所示的方式相同，图1B所示为具有拖车1c的电驱动的卡车1，所述卡车可以沿一段车道2、2a及其相关的路节或路段2a1被驱动行驶。

图1C清楚显示了至少一个与相关车辆连接的能源，图中标示为“I”和“II”，第一能源为柴油发电机“G”，第二能源为电池或电池组“B”，第三能源"III"为设置在车辆1外部的能源，此处为平行的导电表面，如导电体、轨道或带状物，其可以通过它们的开关装置或“开关”被加载功率或电压，且被插入到整个车道2的路节或路段的轨道、槽和/或空腔中。

在图1C中，所述三个能源与车辆相关功率控制电路100协同工作，分别选择所有或三个电力供应电源“I”、“II”和“III”的组合，从而对电动发动机5供电。此处所示功率控制装置为油门100a，其产生向上和向下的动作，与设于功率控制电路100内的控制电路“R2”连接，所述功率控制电路与电路“R1”相关联，对所述三个电源之间的功率和能量进行分配。

图1D所示的P/T(功率/时间)图说明了车辆沿不同车道的不同路节或路段2a1或者一段车道2行驶时，在所述电路“R1”、控制电路“R2”和功率控制电路“100”的帮助下，全功率或低功率是如何分配和转换的。

图表基本显示说明了在时间段t1－t2期间，分别从三个电源“I”、“II”和“III”获取功率是如何进行的，其中，从电源“I”获取的功率如顶部所示，从电源“II”获取的功率如下方所示，从电源“III”获取的功率如底部所示。

图表基本显示说明了在时间段t3－t4之间，从电源“I”和“II”获取的功率减少了，而电源“III”此时完全断开。

图表基本显示说明了在时间段t5－t6之间，从电源“II”和“III”获取的功率减少了。

在t5－t6期间，从电源“II”获取全功率，且允许有小部分多余功率供给电动机5并对电池组“II、“B”连续充电。

本发明以电池组“B”和第二电源“II”为基础，但主要以第三电源“III”通过分配电路“R1”为电动机5供电，因此，电池组“II”、“B”需要储存电能，除此之外，还需适于以全功率驱动电动机5。

电池组“II”、“B”主要通过电源“III”、“s1”连续充电，其次通过电源“I”、“G”连续充电。

电源“I”和“III”的功率或能量可以选择为电源“II”、“B”的功率或能量的5－30％，例如大约25％。

为电动机5提供的功率或电压可选择为+400伏和‐400伏的直流电压，即供给电动机5的电压值为800伏直流电压。

图1A所示系统“S”主要包括：(a)一个或多个通过单独的电动机5或发动机电驱动的车辆1、1b，其中，各车辆都具有功率分配和/或功率控制电路“R1”，所述功率分配和/或功率控制电路“R1”设置于控制电路100中，用于通过控制电路“R2”和油门装置100a产生必要的功率和/或速度控制。

必要的功率输出主要由车辆内电源“II”、“B”来提供，其次由处于持续充电状态下的第三电源“III”、“s1”提供。

图4所示的车道2可分为路节或路段2a(2a1、2a2、2a3)和2b(2a1’、2a2’、2a3’)，其中每个路段都可具有外部电源“III”，所述外部电源在此处用多个电站表示“s1”、“s2”、“s3”、“s1’”、“s2’”、“s3’”。

设置在车辆1外部的电源“III”、“s1”和/或与车辆连接的第一电源“I”、“G”，其中一个或二者都可被利用，从而在电池组内电能被消耗的合适时序中，对车辆1的电池组“II”、“B”进行补充充电。

另外，在本发明范围内，通过电池组“II”、“B”、沿路节或路段对电池组“II”、“B”进行补充充电、以及固定电站“s1”或任意一个第三电源“III”对车辆1进行驱动，除此之外，还可通过与车辆1连接的电源“I”、“G”提供另外的必要功率和能量以驱动车辆1在路节或路段2a1上行驶。

图2所示为车辆1、(1b)的电/机械开关装置“K”，设置在图中所示的车辆相关装置，即控制装置10中，用于控制与车辆连接的接触元件或断流器或集电器4与一对接触表面进行接触，所述接触表面可为导线或带状物，可以是轨道或带状物4a、4b的形式，被加载了功率或电压，可从电池组“II”、“B”和/或固定电站“III”、“s1”和/或柴油发电机“I”、“G”获取能量共同平行驱动电动机5。

此时，断流器或集电器4与支座6连接，所述断流器或集电器可以通过第一辅助电动机7垂直上下移动，也可以通过第二辅助电动机8横向前后移动。

对于需要在传感器的协助下完成上述动作的装置和对所述辅助电动机7、8的控制，在此不做更细的描述。

辅助电动机7或辅助电动机8被都能触发从而实现向前或向后运动，其中，第一个动作通过第一导电体7a和8a上的第一信号来触发，而第二个动作(反方向)是通过导电体7a和8a上的第二信号来触发；电动机7、8和所述支座6的瞬间设置位置通过一个或多个传感器(未显示)来检测，并分别通过第二导线7b和8b上产生的信号来表示。

通过使用位置传感器(未标出)，第一导电体7a和8a上的信号在中央单元或功率控制电路100中产生，所述中央单元或控制电路100具有一个控制装置10；而第二导电体7b和8b上的信号在使用位置传感器(未显示)时在同一中心电路100中产生。

所述具有控制装置10的中央单元100是一个复杂的单元，可通过传感器16检测导电体表面的存在和方位，例如导电体或带状物4a和4b的存在及其方位，然后通过辅助电动机7降下断流器或集电器4使其与至少一个导电体4a和4b电接触，图中所示为处于已被加载电压的状态。

通过与功率控制单元100及其控制电路“R2”连接的连接件10a，电源通过电路“R1”分配的电力和能量供给电动机5，在此所述电力和能量由油门装置100a控制。因此，电路“R2”必须由所述油门装置100a直接控制(图1C)以便通过电路“R1”为电动机5提供所需的功率。

在所示的位置处，集电器或断流器4将电流和电压从电源“s1”、“III”传导给功率和能量分配电路“R1”。该电路或控制电路“R2”通过其中央单元100检测电动机5对功率的需求，并主要根据连接线或导电体10a上的输入信号和连接线或导电体10b上的输出信号为电动机5提供所需的电能，从而对固定电站“III”、“s1”加负载并通过电池组“II”、“B”补充功率和电能。

在功率控制电路100的协助下，可以通过电路“R1”和控制电路“R2”来实现从车辆外部获取的电源“III”、“s1”与车辆内部产生的电源“I”、“G”和/或电源“II”、“B”的平行连通。

所需速度的信息和车辆1的相关功率由中央单元100通过导电体10a来提供，电路“R1”通过内部电路(未显示)、控制电路“R2”和控制装置10的作用由导电体10b启动。

图3所示为车辆1(1b)的后视图，所述车辆具有向下延伸设置的集电器或断流器4，所述集电器或断流器与至少一个带电接触表面机械或电配合，所述接触表面可为导电体、轨道或带状物4a和4b，其与路段2a1’和接地的连接线4c连接。

图4所示为一个电气开关装置“K1”，路节或路段2a1、2a2、2a3、2a3及2a1'、2a2'和2a3'后续的路节或路段和上述各路段上的电站“s1”、“s2”、“s3”和“s1’”、“s2’”和“s3’”后续的电站可被分别触发，能通过车道2a的开关装置或“开关”43a,44a和45a和与所述车道2a相对设置的车道2b的开关装置或“开关”43a',44a'和45a'从一个或同一个受控电源"III"，42处以电压的形式传导功率，这取决于车辆1、1b是否沿与车道2a和2b的路节或路段上的电动分开的纵向轨道或槽行驶。

因此，需要若干个用于与连接和断开电站“S1”、“S2”……的开关或连接装置，其中，这种连接和断开可通过与车道的路节或路段连接的固定传感器(未显示)来实现。

本发明以上述的条件为基础，根据图5所示，车辆的接触装置4包括一个长形臂50，所述长形臂的一个(第一)端部50a可旋转地与车辆1底侧(底部)连接，长形臂的另一端50b支撑所述接触装置或集电器4。

一个或多个传感器51a、51b设置所述接触装置4’上，能够检测到轨道51的存在和方位，并将检测到的信息传送至控制装置100。

控制装置100包括控制电路100b，所述控制电路适于当检测到轨道存在且方位处于覆盖区域内时，启动下降装置7降低所述接触装置4或启动提升装置7’提升接触装置4。

长形臂50的一个端部50a沿所述车辆运动的瞬时方向设置在第二端部50b的前面。

长形臂50的一个端部50a沿所述车辆运动的瞬时方向设置在第二端部50b的后面。

所述接触装置4具有一个长条形的延伸部，并通过竖直的转动轴4”可旋转地与长形臂的另一端部50b连接。

对于车辆1的垂直中心平面1’，例如所选运动方向的平面，长条形状的接触装置4与长形臂50所成角度值为“a”，相当于所述长形臂与车辆的垂直平面所成角度值为“a”。

接触装置4支撑至少一个前后设置接触装置4a、4b。

连接导电体60设置在车辆内部并且可被加载电压和电流，从接触装置4(4a、4b)沿上述长形臂50向其端部50a延伸，越过车辆1延伸至对一个或多个电源进行分配的控制电路“R1”。

车辆1的传感器单元51a’、51b’例如侧置的传感器单元，与控制装置100连接，用于指示接触装置4的最大极限值。

当指示接触装置4为最大极限值时，控制装置从其端部方向开始运动，提升装置7’通过控制装置100启动，使接触装置4升高脱离与轨道51及其导电体4a、4b和导体表面4a’、4b’的配合状态。

当指示接触装置4为最大极限值时，控制装置向其端部方向运动，下降装置7通过控制装置100启动，使接触装置4下降与它的路轨结构和轨道51及其导电体4a’、4b’形成配合。

参考图7或8，图中显示了在横截面中的上述路轨结构或轨道51、52或槽如何在路轨结构70、70’中平行设置，所述路轨结构具有由金属制成的外壁部71、72、71、’72’和将所述外壁部分开的隔层73、73’。

第一导体表面4a’可处于张力状态下，设于给第一轨道51的下部，该下部由第一外壁部71和所述隔层73限定。

第二导体表面4b’可处于张力状态下，设于第二轨道52的下部，该下部由第二外壁部72和所述隔层73限定。

在图7中，隔层73由导电材料构成，在图8中，隔层73由电绝缘材料构成。

第一轨道51设于第一电绝缘层81、81a，该绝缘层的至少一个表面部分由于第一壁部71和隔层73相互面对。

所述绝缘层81、81a与所述下部配合，支撑可加载电压的第一导体表4a’。

第二轨道52设于第二绝缘层82、82a，该绝缘层的至少一个表面部分由于第二壁部72和隔层73相互面对，该绝缘层与所述下部配合，支撑可加载电压的第二导体表面4b’。

第一导电层81、81a与第二电绝缘层82、82a被所述隔层73分开。

至少一个、两个或多个电绝缘层形成上边缘81b，该上边缘位于轨道71的上边缘部71a的下方。

图8中的壁部71’、72’和隔层73由一块电绝缘材料形成，构成一个路轨结构，该路轨的横截面为“E”形，可由塑料或复合材料构成。

组成“E”形构件的三个平行支腿74、75(73’)、76的厚度和长度相同。

以导电材料为材质的路轨形构件77被呈“U”形的路轨结构78包围，由电绝缘材料构成。

“E”形部分77的自由端安装有一个或多个导电体4c，该导电体由金属或其他导电材料构成，以形成主动接地。

“E”形构件的至少一个轨道支撑所述第一和第二导体表面，第一个导体表面设于一个下部。

根据图7，轨道51、52的壁的顶部由金属或其他导电材料构成，与地电势连接。这样就避免了在人踏上充满水的轨道51、52时，电流从导体表面4a’、4b’流过他或她的身体造成伤害，即使这人碰巧是赤脚的。

轨道和路轨结构设计中的一个重要细节是接触表面4a’、4b’呈U形，因此，导电体4可处于轨道的中间(见图9)。通过这种方式，接触装置4避免了与壁的接触，所述壁由绝缘材料构成，其可能没有由钢等材料构成的现有路轨耐用。所述壁可由塑料或陶瓷或玻璃或其他绝缘材料构成。

参考图9，图中显示了具有至少一个路轨51、52的路轨结构70”的第三实施例的横截面图，集电器4与导体4b的上接触表面4b’配合。

图中显示了路轨结构的结构70”，其具有一个金属(钢)的包围结构78、一个电绝缘71’、72’和热绝缘71”、72”以及电缆51a、52a，所述电缆用于加热轨道51、52的下部，并通过电绝缘的方式设置在导体4a和4b内。

引入加热电缆51a、52a的重要性在于导体表面4a’、4b’在外部环境非常寒冷的状况不会结冰。

本发明显然不限于以上所描述的实施例，也可在本发明构思的框架内进行相应的修改。

应该特别指出的是，在所述发明的框架内，每个显示的单元和/或电路可以与其他所描述的单元和/或电路相结合，从而能够达到本发明所预期的技术功能。

以下参考数字符号中的一些已使用于图1至图4：

a.1.车辆，图中所示为福特模型A

b.1b.卡车

c.1c.卡车“b”的拖车

d.2.车道的一段

e.2a.前进方向的车道

f.2b.与前进方向相反的车道

g.2a1,前进方向的路段

h.2a1′,相反方向的路段

i.3.转向设备

j.4.车辆的接触装置，如断流器

k.4a.第一导电轨道

l.4b.第二导电轨道

m.4c.与导电体相关的路段

n.4a’′,第一导电表面

o.4b’′.第二导电表面

p.5.车辆的直流电动机

q.6.车辆的接触装置的支座(j)

r.7,8.辅助电动机

s.10.接触装置(j)的控制装置

t.30.导电体(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.功率控制电路

x.“I”.第一车辆电源(发电机)

y.“II”.第二车辆电源(电池组)

z.“III”,车辆外部的第三电源(地面站)

aa.“F”.司机(未显示)

bb.“R1”.用于能量分配和控制三个电源的电路

cc.“R2”.用于能量分配的控制电路(速度控制)

dd.“S”.与车辆和路段相关的系统

Claims (18)

1.一种用于可被驱动的车辆的轨道的路轨结构，沿路段延伸设置，所述车辆具有集电器形式的接触装置(4)，所述集电器与一种装置或系统(“S”)相关，其中，所述系统适于通过一个或多个电池或电池组(“II”、B)沿一段车道(2)及其相关路节或路段(2a1、2a)驱动一台可电力驱动的车辆(1)，包括：

(a)一个或多个路段(2a1、2a)，用于细分所述车道(2)，其中，各所述路段具有一个或多个长条型的轨道或切口(51、52)，所述轨道或切口具有第一导电体(4a、4b)，所述导电体通过开关与一个或多个车辆外部电源(“III”)连接，包括电站(“s1”)，从而能对所述车辆(1)的电池组(“II、“B”)进行充电，但通过所述电池组来驱动车辆(1)沿所述车道(2)及其路段(2a1、2a1’)行驶；

(b)一个或多个由一个或多个电动机(5)驱动的车辆(1)，所述车辆上设有一个功率控制电路(100)，用于对功率进行必要的分配和对车辆所需的功率和/或速度进行控制，所述车辆(1)底部设有向上、向下和横向可移置的接触装置(4)，所述接触装置被移置时的运动方向与所述车辆的运动方向交叉，所述长条型轨道及其第一导电体(4a、4b)沿所述车道(2)及其路段(2a1、2a1’)延伸设置，所述接触装置(4)与车辆的控制装置(10)配合用于使所述接触装置(4)与第一导电体(4a、4b)至少形成一个机械和电接触点，所述路段(2a1)上具有电压的第一导电体(4a、4b)与车辆(1)的接触装置(4)通过集电器形成配合，所述集电器与各具有电压的第一导电体(4a、4b)形成机械和电配合；

其特征在于：

所述路轨结构为一个或多个轨道，与由金属制成的外壁部(71、72)和分开所述外壁部(71、72)的隔层(73)平行；可加载电压的第一导体表面(4a’)设于第一轨道(51)的下部，该下部由第一外壁部(71)和所述隔层(73)限定，可加载电压的第二导体表面(4b’)设于第二轨道(52)的下部，该下部由第二外壁(72)和所述隔层(73)限定；所述隔层(73)为一个由导电材料构成的中间壁，所述第一轨道(51)具有第一电绝缘层，所述第一电绝缘层(81、81a)设置在第一壁部(71)和隔层(73)相互面对的表面部分上；所述第一电绝缘层(81、81a)与所述第一轨道(51)的下部配合，用于支撑可加载电压的第一导体表面(4a’)；所述第二轨道(52)具有第二电绝缘层(82、82a)，所述第二电绝缘层设置在第二壁部(72)和隔层(73)相互面对的表面部分上，所述第二电绝缘层(82、82a)与所述第二轨道(52)的下部配合，用于支撑可加载电压的第二导体表面(4b’)。

2.根据权利要求1所述的路轨结构，其特征在于，所述第一电绝缘层(81、81a)和第二电绝缘层(82、82a)被所述隔层(73)分开。

3.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的路轨结构，其特征在于，至少一个或多个电绝缘层中的至少一个适于形成上边缘(81b)，所述上边缘位于对应轨道的上边缘部(71a)的下方。

4.根据权利要求1所述的路轨结构，其特征在于，壁部和隔层为路轨形状的由电绝缘材料构成的构件(77)，其横截面呈“E”形。

5.根据权利要求4所述的路轨结构，其特征在于，所述“E”形构件的三个平行支腿的厚度和长度相同。

6.根据权利要求4或5所述的路轨结构，其特征在于，具有电绝缘材料的轨道形的所述构件(77)被包围在由导电材料构成的“U”形路轨(78)中。

7.根据权利要求4或5所述的路轨结构，其特征在于，“E”形的所述构件的自由端支撑一个或多个第二导电体(4c)。

8.根据权利要求4或5所述的路轨结构，其特征在于，“E”形的所述构件(77)的两个支腿对设于下部的所述第一导体表面(4a’)和所述第二导体表面(4b’)形成支撑。

9.根据权利要求1所述的路轨结构，其特征在于，作为集电器的与车辆相关的接触装置适于包括一个长形臂(50)，所述长形臂的第一端部(50a)可旋转地与车辆下部的底部固定，长形臂的第二端部(50b)适于支撑所述接触装置(4)；所述车辆下部设有一个或多个传感器，用于检测轨道的存在和方位，并将检测到的信息传送给控制装置(10)，所述控制装置适于包括一个控制电路(100b)，适于当检测到轨道存在且方位处于覆盖区域内时，启动用于升降所述接触装置的提升装置(7’)和下降装置(7)。

10.根据权利要求9所述的路轨结构，其特征在于，所述长形臂(50)的所述第一端部(50a)沿所述车辆运动的瞬时方向位于所述第二端部(50b)的前面。

11.根据权利要求9所述的路轨结构，其特征在于，所述长形臂的所述第一端部(50a)沿所述车辆运动的瞬时方向位于所述第二端部(50b)的后面。

12.根据权利要求9至11中任一权利要求所述的路轨结构，其特征在于，所述接触装置(4)具有一个长条形延伸部，并通过竖直转动轴可旋转地与所述长形臂(50)的所述第二端部(50b)固定。

13.根据权利要求12所述的路轨结构，其特征在于，对于车辆的垂直平面(1’)，所述垂直平面为选定运动方向上的平面，长条形状的所述接触装置(4)和所述长形臂(50)适于成一个角度值，该角度值相当于所述长形臂(50)和车辆垂直平面(1’)所成的角度值。

14.根据权利要求1所述的路轨结构，其特征在于，所述接触装置(4)或集电器适于支撑至少一个前后设置的集电器。

15.根据权利要求9所述的路轨结构，其特征在于，设于所述车辆的连接导电体(60)适于沿所述长形臂(50)向其端部中一个端部延伸布置，越过车辆延伸至用于对一个或多个电源进行分配的电路(“R1”)。

16.根据权利要求9所述的路轨结构，其特征在于，车辆的侧置的传感器单元，与所述控制装置相连接，用于指示所述接触装置(4)的最大极限值。

17.根据权利要求16所述的路轨结构，其特征在于，当指示所述接触装置(4)的最大极限值，且接触装置(4)从它的中心位置开始移动时，通过所述控制装置(10)启动所述提升装置(7’)，其中，所述提升装置(7’)能够提升所述接触装置使其脱离与轨道及其导电体的配合。

18.根据权利要求16或17所述的路轨结构，其特征在于，当指示所述接触装置(4)的最大极限值时，且接触装置朝其中心位置移动时，通过所述控制装置(10)启动所述下降装置(7)，以降下所述接触装置(4)使其与槽及其导电体配合。