CN103687745B - 预制导体构造及其制造方法、道路结构及其建造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导体构造（4），用于产生电磁场并从而将能量传输给在道路结构（31－35）的表面上行驶的车辆，特别是将能量传输给公路汽车，其中所述导体构造（4）包括：－第一下覆盖层（12），－第二上覆盖层（11），－至少一条电力线路（139，149），其如果布置为所述道路结构（31－35）的一部分则沿着和/或关于车辆的行驶方向在所述道路结构的表面下方延伸，所述至少一条电力线路（139，149）布置在所述下覆盖层（12）和所述上覆盖层（11）之间。

Description

预制导体构造及其制造方法、道路结构及其建造方法
技术领域
本发明涉及一种导体构造，用于产生电磁场并从而将能量传输给在道路，特别是用于公路汽车的道路表面上行驶的车辆。本发明还涉及包括该导体构造的道路结构、建造该导体构造的方法以及建造该道路结构的方法。车辆可以是例如具有可以被车辆的驾驶员转向操纵的车轮的公路汽车。然而，也可以是行驶在道路上的有轨车辆，例如行驶在嵌入道路中的轨道上的轨道车辆。
背景技术
当在道路上行驶时，车辆需要用于驱动(即推动力)以及用于不产生车辆驱动力的辅助设备的能量。这种辅助设备包括例如照明系统、加热和/或空调系统、通风系统以及乘客信息系统。不仅有轨车辆(例如有轨电车)，而且公路汽车可以使用电能工作。如果行驶车辆与沿着道路的电轨或电线之间的连续电接触不需要，可以从车载储能设备回收电能，或者可以通过感应从道路的电力线路构造接收电能。
通过感应将电能传输至车辆形成本发明的背景。道路侧(一次侧)导体构造产生电磁场。车载线圈(二次侧)接收该电磁场，从而该电磁场通过感应产生电压。传输的能量可以用于推动车辆和/或其它用途，例如为车辆的辅助设备提供能量。
一般来说，车辆可以是例如具有电力操作驱动电机的车辆。然而，车辆也可以是具有混合驱动系统的车辆，该混合驱动系统例如是可以通过电能或其它能量，例如使用燃料(例如天然气、柴油燃料、汽油燃料或氢气)所提供的能量工作的系统。
WO 95/30556A2描述了一种从车道向电动车供应能量的系统。纯电动车具有一个或多个可以被快速充电或被供应从电流，例如电动机械电池网络获得的能量的车载储能元件或器件。可以在车辆正工作时对储能元件充电。通过电力耦合元件，例如嵌入轨道的线圈的网络来进行充电。为了提高乘客安全性，感应线圈位于乘客停靠站。
相比之下，本发明致力于当车辆在道路上行驶时将能量连续地传输给车辆。WO2010/031596A2公开了一种用于沿着车辆的行车道定位和/或保持一条或多条电力线路的多个线路部分的成形块，其中成形块具有多个凹部和/或凸部，用于线路部分的凹部和/或凸部的边缘在每种情况下总是形成空间的边界，一个线路部分可以置入该空间从而沿着该空间的纵向延伸，并且由凹部和/或凸部的边缘限定的空间的纵向在公共平面内基本上彼此平行地延伸。
当交流电流流过电力线路时产生电磁场，电磁场在行驶于行车道上的车辆的接收器上感应出电流。成形块便于在行车道上铺设电力线路。WO 2010/031596A2公开了在用于轨道车辆的轨道中集成成形块的方法。例如，成形块置入轨道之间，电力线路铺设在由成形块所限定的空间中并且成形块被盖子遮盖。
US 4,836,344公开了一种适于将电力传输给车辆并控制在车道上行驶的感应式耦合车辆的电力组件车道系统。该系统包括多个电连接的长形感应器组件，感应器组件以端对端对齐间隔的顺序布置以形成连续的车道。每个组件具有产生延伸至路面上方的磁场的磁芯和功率绕组。组件嵌入到地里从而与车辆行驶的路面平齐。每个组件是具有均一宽度和厚度的长形结构，从而它们可以容易地大批量制造并且花费最少的人力和设备容易地安装在路基中。每个组件包括铁芯，包括一系列线圈的功率绕组缠绕在铁芯上。
这些组件的构造在坚固性降低和建造和维护车道的耗费增加方面具有缺点。尽管这些组件是在铺设于道路上之前预先制造的，但是需要现场组装连续组件之间的电连接部。因此，尘土和水可能导致腐蚀和裂纹，特别是在冬天更是如此，震动会加剧腐蚀和裂纹，当车辆行驶在道路上时总是会发生震动的。
如上所述，成形块或感应器组件便于以期望的方式铺设电力线路。成形块或组件可以是预先制造的。然而，成形块或组件是相对较重的。此外，应该保护一条或多条电力线路使其免于遭受在车辆道路的建造过程中典型地使用的至少某些物质的损坏。
发明内容
本发明的一个目的是方便用于公路车辆的道路结构的建造，其中道路结构包括导体构造，所述导体构造用于产生电磁场以便将能量传输给在道路上行驶的汽车。特别地，也可以为现有的道路结构装设这种导体构造。
根据本发明的基本想法，本发明提出提供一种预制导体构造，但是并非在实际建造道路结构之前将导体构造集成在块或组件中。相应地，预制导体构造的重量与实体块或组件相比更小。此外，预制构造的(竖直方向上的)厚度与成形块和组件相比更小。
根据本发明的另一个基本想法，导体构造在制造预制构造期间放入覆盖物内部。覆盖物的内部可以是覆盖层的内部空间和/或密闭地密封的空间。下面两条原则的任何变型都是可行的：a)内部被覆盖层覆盖，但是包括通向周围环境的开口，或b)内部被密闭地密封。无论如何，优选地，覆盖层是薄片状，从而可以是纺织层、非织造纤维层、箔片、膜或其任何组合。还可行的是，在织造预制导体构造之前，至少一个覆盖层不是作为连续的层存在。例如，液体材料和/或片状件可以被提供，并且可以用于形成覆盖层。例如，片状件可以是纺织垫。垫子的材料可以与上述材料相同(例如箔片或包含纤维的非织造材料)。
特别地或可选地，覆盖层至少在将电力线路与覆盖层连接之前可以是挠性的。无论如何，优选地，预制导体构造的覆盖材料遵循至少一条电力线路的轮廓。与上述成型块相反，预制导体构造的上表面和下表面中至少一个表面因而不是平坦的，而是包括凸部，电力线路在该凸部处延伸。该特征的一个优点在于便于牢固地嵌入预制导体构造。
例如，片状材料可以是，诸如由聚合物元件构成的网状物，例如聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)元件。这种网状物例如由德国的Naue GmbH&Co.KG,32339Espelkamp以注册号为39965958的德国注册商标“Combigrid”提供。这类网状物具有熔接接头并且还包括用于加强的非织造组分。在熔接接头处彼此接触的该聚合物网状元件可以是整体式的，并且非织造组分可以是包含纤维的纺织元件。
一种可选的片状材料是所谓的应力吸收膜中间层(SAMI)。这种SAMI层在包括裂纹的覆盖层的道路构建领域是公知的。用于本发明的目的的优选SAMI层包括烃。因此，这同样适用于也具有烃组分的上述网状物，作为覆盖层的沥青混凝土(asphalt)层与片状材料形成优良的接触或化合物。
特别地，覆盖层可以包括穿过预制导体构造延伸的通孔。因此，导体构造下方和上方的层的材料可以通过通孔彼此接触，使得在这些层之间存在良好的接触并且预制导体构造被牢固地保持在位。
此外，优选地，覆盖层和/或添加材料(例如树脂)被用于将电导体构造的至少一个线路固定在期望的位置，即至少一条电力线路的不同部分经由覆盖层和/或添加材料被相对于彼此固定。这没有排除如下情况：预制导体构造在一定程度上其形状仍然是挠性的。然而，在该情况下优选地，通过以另一方式展开、解开或铺设覆盖层，从而使不同部分相对于彼此以及相对于道路结构的其它部分位于期望的位置，来实现不同部分的期望相对位置。
一条或多条电力线路可以遵循沿着行驶方向延伸的曲折形路径。
根据一个优选实施例，至少一条电力线路被放在道路结构中，使得一条或多条电力线路以蜿蜒状方式延伸，即每个线路包括沿着行驶方向延伸的部分，并且包括横向于行驶方向延伸的部分。在该情况下，覆盖层和/或添加材料与一条或多条电力线路相连，使得通过现场铺设覆盖层来实现一条或多条电力线路的蜿蜒状构造。特别地，覆盖层可以铺设为基本上在水平面内延伸(例如除了至少位于已安装的一条或多条线路处的一些褶皱之外)。
覆盖层可以利用添加材料(例如树脂和/或粘接材料)间接地和/或直接地(例如通过热熔接)固定于彼此和/或固定于一条或多条电力线路。
覆盖材料的不同层可以是相同片材的部件。例如，可以通过彼此上下地折叠各层来实现这些不同层。折叠相同片材具有如下优点：不同层在折叠区域中牢固地彼此连接，从而节省建立连接的工作量。
预制导体构造可以在建造道路结构(建造过程)期间集成在标准道路建造材料中。在现场(即将要建造道路的地方)集成的该过程中，覆盖层保护导体构造免于遭受外部影响，特别是尘土、水、在道路建造期间使用的化学物，并且覆盖层还可以将至少一条电力线路相对于从道路建造材料(诸如加热的沥青混凝土)传递的热量隔绝开来。
特别地，本发明提出如下方案：一种导体构造，用于产生电磁场并从而将能量传输给在道路的表面上行驶的车辆，特别是将能量传输给公路汽车，其中所述导体构造包括：
－下覆盖层，
－上覆盖层，以及
－至少一条电力线路，其如果布置为所述道路结构的一部分则沿着和/或关于车辆的行驶方向在所述道路结构的下方延伸，
所述至少一条电力线路布置在所述下覆盖层和所述上覆盖层之间。
此外，本发明提出一种道路结构，用于在所述道路结构的表面上行驶的车辆，特别是用于公路汽车，其中所述导体构造嵌入到所述道路结构的材料中，从而所述一条或多条电力线路顺着所述道路的表面沿着和/或关于在所述道路上行驶的车辆的行驶方向延伸。所述导体构造和嵌入了所述导体构造的道路材料被所述道路结构的至少一个附加覆盖层覆盖，以便保护所述导体构造并且提高道路的承压强度。
本发明还包括一种制造导体构造的方法，所述导体构造适于产生电磁场并从而将能量传输给在道路结构的表面上行驶的车辆，特别是将能量传输给公路汽车，其中下述步骤被执行：
－提供下覆盖层，
－提供上覆盖层，
－在所述下覆盖层和所述上覆盖层之间布置至少一条电力线路，以形成预制导体构造，所述预制导体构造包括所述下覆盖层、所述上覆盖层和所述至少一条电力线路。
此外，本发明包括一种建造道路结构的方法，所述道路结构用于在所述道路结构的表面上行驶的车辆，特别是公路汽车，其中所述预制导体构造嵌入到所述道路结构的建造材料中，所述道路结构的建造材料适于承受在所述道路上行驶的车辆的重量，所述导体构造布置为使得所述至少一条电力线路沿着和/或关于车辆的行驶方向在所述道路结构的表面下方延伸。
所述下覆盖层和所述上覆盖层优选地在所述至少一条电力线路的相对两侧的连接区域处彼此连接，从而所述至少一条电力线路被所述下覆盖层和所述上覆盖层包围，并且可选地被建立所述下覆盖层和所述上覆盖层之间的连接的添加材料包围。
例如，除了至少一条电力线路所处位置的褶皱之外，所述下覆盖层和所述上覆盖层可以基本上在水平面内延伸。在该情况下，连接区域在水平面内位于电力线路的相对两侧。
优选地，在一条或多条电力线路的相对两侧中的任一侧存在多个连接区域。此外，导体构造可以具有位于相对两侧并沿着所述至少一条电力线路的延伸方向延伸的连接区域。以这种方式，一条或多条电力线路至少在连接区域所延伸的一侧或多侧被相对于周围环境密封。
根据一个特别实施例，所述预制导体构造的至少一条电力线路可以被所述下覆盖层和所述上覆盖层，并且可选地被所述覆盖层之间的添加材料和/或所述覆盖层之一与所述线路之间的添加材料完全地密封。完全密封不排除至少一个线路的连接部从预制导体构造凸出的情况。这些连接部可以是没有被覆盖层覆盖的一条或多条线路部分。连接部可以将线路与诸如逆变器和/或开关等电气和/或电子器件连接。在建造道路期间，连接部可以置于例如与不受道路建造材料(诸如沥青混凝土)影响的金属槽或其它腔体内。
下面的实施例提高了预制导体构造在至少一条电力线路的不同部分的相对位置方面的稳定性。
可以在所述下覆盖层和所述上覆盖层之间设置至少一个位置保持件，所述位置保持件连接所述至少一条电力线路的至少一个部分与所述线路的另一个部分和/或另一个电力线路的部分，用于将所述部分相对于彼此保持在位。所述位置保持件可以由固态材料制成，并且可以在上覆盖层置于所述下覆盖层和一条或多条电力线路顶上之前置于一条或多条电力线路的部分之间。
根据制造预制导体构造的一种优选方式，如下步骤被执行：
－所述下覆盖层被置于定位装置上，所述定位装置用于定位和/或保持所述至少一条电力线路的多个线路部分，所述定位装置包括形成空间的凹部和/或包括限定空间边界的凸部，所述空间适于接纳至少一个所述线路部分，尽管所述下覆盖层覆盖所述定位装置，所述空间易于接纳所述线路部分，
－一条或多条电力线路被置于所述下覆盖层上，使得所述一条或多条电力线路经由所述下覆盖层间接地接触所述定位装置，并且使得所述一条或多条电力线路延伸穿过由所述定位装置限定的空间，
－所述上覆盖层被置于所述至少一条电力线路上以及所述下覆盖层的未被所述至少一条电力线路覆盖的区域上，以形成所述预制导体构造，以及
－所述预制导体构造被从所述定位装置移除。
在该制造方法中使用的覆盖层优选地在不对覆盖层材料施加热量的情况下是可变形的。因此，下覆盖层将变形从而遵循空间的边界。该变形在所述至少一条电力线路被置于空间中之前和/或被置于空间中时发生。上覆盖层也可以在不施加热量的情况下是可变形的。然而，还可行的是，至少一个覆盖层借助于热量而变形，以便于遵循至少一条电力线路的表面。例如，定位装置可以被加热和/或例如通过辐射或热气体等以其它方式施加热量。
如上所述，添加材料可以置于预制导体构造的内部以形成覆盖层之间和/或至少一个覆盖层与至少一个线路之间的连接。插入添加材料的一种方式是从内部抽出气体，并且使用真空来建立进入内部(即进入上覆盖层与下覆盖层之间的内部空间)的材料流。
添加材料可以是能够通过使加热材料冷却而固化的树脂。
用于在道路表面上行驶的车辆，特别是公路汽车的道路结构可以包括覆盖预制导体构造的至少一个覆盖层。所述覆盖层或多个覆盖层中的一个可以是形成车辆可以行驶的道路表面的表面层。优选材料是沥青混凝土，沥青混凝土优选地形成覆盖预制导体构造的连续(特别是大致水平的)覆盖层。
可选地，道路结构的不同层或区域的道路建造材料可以是相同类型。“相同类型的材料”是指材料的至少一个组分由相同的化学物质或者相似的化学物质形成，使得相同材料的相邻区域具有优良的表面接触或者甚至形成公共的化合物。例如，包含沥青(bitumen)(即烃的一种)作为组分的材料沥青混凝土就是这种情况。然而，沥青混凝土的添加材料可以变化，即所有类型的沥青混凝土包含沥青，但是可以包含不同添加物(特别是石头)。
优选地，道路结构包括道路结构沿着行驶方向的连续部分之间的间隙，其中间隙垂直于行驶方向延伸并且允许道路结构的连续部分因为地面下层的运动和/或因为热膨胀与收缩而相对移动。典型地，这些间隙被填充可弹性变形材料。优选地，预制导体构造越过道路结构的连续部分之间的间隙连续地延伸。这意味着在间隙处不用制作将不同电力线路连接起来的附加电连接部，例如电连接器或焊接的电连接部。特别地，一条或多条电力线路优选地具有沿着线路延伸的连续电绝缘部。因为包括了绝缘部的电力线路典型地在一定程度上是可弹性变形的，所以越过间隙延伸的电力线路按照与间隙的伸展或压缩对应的方式变形。优选地，预制导体构造的其它部分也是可弹性变形的。
因此，通过首先铺设预制导体构造，然后在预制导体构造上施加道路建造材料，其中留下至少一个没有道路建造材料的间隙和/或切割出间隙并最终以传统方式处理间隙，例如通过用可弹性变形材料填充间隙，从而易于建造道路结构。
道路结构可以包括基层，基层可以是任何合适的基层。特别地，基层可以由砂水泥、贫混凝土或碾压混凝土构成。可以是彼此上下铺设的多个基层。然而，基层可以是已经被车辆所使用的道路结构的现有基层。在该情况下，例如，可以从现有道路结构移除基层上方的至少一个层，或者基层上方的层的至少一部分，并且在基层上方铺设一体层和覆盖层。预制导体构造可以铺设在基层上。
优选地，磁芯材料集成在道路结构中。特别地，磁芯材料(例如铁氧体)置于由凹部形成和/或由基层的凸部限定边界的磁芯空间中。例如，凹槽可以沿着车辆的行驶方向在基层的上侧上延伸。优选地，首先将磁芯材料放入各个磁芯空间，然后将预制导体构造放在基层上。相应地，优选地，磁芯材料被放在预制导体构造的电力线路的线路部分下方。然而，作为选择，磁芯可以放在道路结构内的其它位置。
优选地，如果从上方观看，一些横向于行驶方向延伸的线路部分越过磁芯延伸。因此，在将能量传输给在道路上行驶的车辆期间，这些线路部分可以产生强的磁极。
此外，优选地，道路结构包括放在预制导体构造下方的导电材料(例如铝)的屏蔽层。这种屏蔽层屏蔽一条或多条电力线路产生的电磁场，使得满足与EMC的电磁兼容性有关的要求。例如，可以在道路下方的地里埋入需要保护免于遭受磁场的其它电力线路或管路。特别优选地，存在磁芯材料并且另外还存在屏蔽层。
道路结构可以配设有适于操作电力导体构造(包括位于一体层内部的一条或多条电力线路的构造)的电气和/或电子器件。一种器件可以是用于从直流电流产生交流电流的逆变器。直流电流可以由为导体构造供应电能的供电线路输送。交流电流可以是由导体构造输送的电流以产生电磁场。因为车辆需要相对较高的电力(如果优选地用能量操作推动电机)，对应的电力逆变器产生大量热能形式的能量损失。然而，用于电力导体构造的工作的电气和/或电子器件可以包括其它类型的器件，例如接通和关断电力导体构造的部分的电力开关、用于通过一条或多条电力线路提供恒定电流的恒流器件、用于检测车辆存在与否的检测器件、用于将多相电力线路电连接起来的星点连接器以及其它器件。
这些器件可以布置在地面上方的盒体或其它壳体中。因此，器件产生的热损失可以容易地传递至周围环境。然而，如果使用通风器强制冷却器件的话，这可能导致不可接受地产生噪音。此外，特别是在城市的历史性区域，地面上方的壳体是不可接受的。因此，至少一些器件可以埋入地里，例如位于道路旁边和/或位于道路的切口或空腔里。特别地，道路的切口或空腔可以用于减少电磁场发射到周围环境。
道路结构的产生电磁场的电力导体构造可以
－包括至少一条以蜿蜒状方式沿着车辆的行驶路径延伸的电力线路(即，线路的沿着行驶方向延伸的部分无论如何总是被横向于行驶方向延伸的部分跟随着，而该横向于行驶方向延伸的部分转而又被沿着行驶方向延伸的部分跟随着，如此反复，这也可以称为“曲折形”)；在多相系统的情况下，优选地，导体构造的全部线路以这种方式布置；表述“蜿蜒状”包括具有弯曲构造的线路和/或具有直线部分且与相邻部分存在弯曲过渡区的线路；直线部分是优选的，因为它们产生更均匀的磁场。“蜿蜒状方式”的另一表述是“曲折形”。
－包括至少两条电力线路，其中每个线路适于输送多相交流电流中的不同相；优选地，电力导体构造包括三条线路，每条线路输送三相交流电流中的不同相；
－包括多个区段，其中每个区段沿着车辆的行驶路径的不同部分延伸，每个区段可以包括所述至少两条线路的多个部分，并且每个区段可以与至少一个适于独立于其它区段接通和关断该区段的器件组合。每个区段的相位线可以与任何连续区段的对应相位线电连接(相位线的串联)。作为选择，连续区段的相位线可以彼此隔绝，并且例如可以经由用于各个区段的单独的逆变器或开关与电源连接(相位线的并联)。在并联相位线的情况下，区段的全部相位线可以在星点处彼此连接。区段在行驶方向上的长度优选地与成形块在行驶方向上的长度不同。优选地，在区段内，构成相电力线路的电缆不与连续的电缆连接。这便于构造的建立。优选地，每个区段由至少一个独立的预制导体构造构成。然而，同一预制导体构造包括不同区段的电力线路也是可行的。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的实例和优选实施例，其中：
图1示意性示出具有两条车道的公路，其中电力线路利用预制导体构造铺设在一条车道的表面下方，
图1a是预制导体构造的第一实施例的竖向横截面，其中该横截面可以横向于行驶方向延伸，
图1b是与图1a所示的横截面类似但属于第二实施例的竖向横截面，
图1c是图1a或图1b的预制导体构造的示意性俯视图，
图2是道路，例如图1所示公路的一部分的优选实施例的竖向横截面，
图3是图2所示道路的分解视图，
图4是可以用于制造预制导体构造的定位装置的优选实施例的透视图，以及
图5是图4的两个定位装置的俯视图。
具体实施方式
图1的示意性俯视图示出具有两条车道19a、19b的公路1。车道19由位于外边缘处的连续实线3a、3b标记，并且被直线段9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h构成的公共虚线在视觉上分隔开。相应地，行驶方向在图1中从左至右或从右至左延伸。车道19的宽度足够大使得一辆车可以在车道19a或车道19b上行驶，或者两辆车可以在车道19上彼此相邻地行驶。
一条车道即车道19a配设有用于产生电磁场的导体构造7a、7b、7c。导体7(例如其包括用于产生三相交流电流的三相电力线路)是在构建道路时将导体保持在位的预制导体构造4a、4b、4c的一部分。然而，由于存在覆盖层，如果从上方观看最终完成的公路，导体实际上是不可见的。然而，图1示出三个连续的导体构造4a、4b、4c。连续的预制导体构造4a、4b、4c的线路向右延续超出图1的幅面限度之外。全部导体设置包括至少三个可以独立于彼此工作的连续的区段7a、7b、7c，每个区段7利用单个预制导体构造4a、4b、4c构成。例如，这意味着车辆(未示出)行驶于区段7a上时区段7a工作，而其它区段7b、7c不工作。如果车辆到达区段7b，则该区段接通并且区段7a关断电力。相应的开关和/或逆变器可以集成在图1顶部区域所示的装置52a、52b、52c中。
铺设导体7的优选方式是形成一条或多条曲折形路径，这意味着导体具有多个横向于行驶方向延伸的部分。例如，导体7a具有八个横向延伸的部分。导体7a与装置52a、52b相连。
在图1的中部有两条横向于行驶方向延伸的直线。这些直线是位于道路部分的端部处的直线，在直线之间具有间隙200，用于允许相对移动和/或热膨胀或收缩。间隙200不位于两个连续的预制导体构造4之间，而是预制导体构造4b的导体7b延伸跨过间隙200，该间隙200可以填充有诸如沥青混凝土等可弹性变形的材料。
图1a示出包括上下铺设的下覆盖层12和上覆盖层14的导体构造13。除了电力线路部分10a、10b所延伸的区域之外，覆盖层11、12在其表面处彼此直接接触。
图1b示出穿过预制导体构造23的第二实施例的横截面。与图1a所示的构造相比，下覆盖层12和上覆盖层11仅仅在其边缘区域处彼此直接接触，而在其它部位彼此不直接接触。导体构造23的由两个覆盖层11、12限定边界的内部14至少部分地，优选完全地被例如树脂等添加材料填充。这意味着树脂或其它添加材料形成两个覆盖层11、12与线路部分10a、10b的非直接接触部。
图1c示出沿着以及关于行驶方向(在图1c中从左至右延伸)蜿蜒状延伸的三条电力线路139、149、159。循着在图1c中从左边开始的第一电力线路139延伸，电力线路139向左转从而以线路部分10c横向于行驶方向延伸，然而向右转从而以线路部分10b沿着行驶方向延伸，并且再次向右转从而以线路部分10f横向于行驶方向延伸，如此反复。第二电力线路149在图1c所示的区域中也包括横向延伸的部分10d。图中还示出第三电力线路159的横向延伸部分10e。三条电力线路139、149、159的横向延伸部分在行驶方向上形成重复图案。例如，这意味着在图1c的右侧接下来是第二电力线路149的横向延伸部分。在图1c的左侧接下来是第二电力线路159的横向延伸部分。
图1c还示出上覆盖层11的轮廓，该上覆盖层11可以是透明的从而可以从上方看到电力线路139、149、159。作为选择，如果上覆盖层11的材料不是透明的，图1c可以解释为示出示意性俯视图。
图2示出道路的优选实施例的竖向横截面，其中行驶在道路上的车辆的行驶方向垂直于图2的图面延伸。例如，图2可以示出图1的车道19a的横截面。车道19a包括基层31，该基层可以具有例如22cm的层厚。在基层31上方铺设有导电材料(例如铝板)的层20，该层20例如具有5mm的厚度。层20的用途是屏蔽电磁场，即防止或减少层20下方的电磁波。层20可以比车道19a的宽度窄，并且可以在置于层20上方的预制导体构造4的宽度范围内。
屏蔽层20部分地嵌入中间层33中，该中间层33可以具有例如6cm的厚度。在中间层33上方铺设有预制导体构造4，该预制导体构造4例如包括图1c所示的线路构造。预制导体构造4可以具有例如4cm的厚度。在其它实施例中，屏蔽层20可以置于其它地方，例如位于中间层33中更高的位置。
预制导体构造4被覆盖从而部分地嵌入第一覆盖层34中，该第一覆盖层34优选地由沥青混凝土，特别是石油沥青砂胶构成，以形成仅仅水平的表面。第二覆盖层35覆盖第一覆盖层34。第二覆盖层35也可以由沥青混凝土构成并且形成公路的表面层。作为选择，可以由单个覆盖层覆盖导体构造4并且该单个覆盖层还形成道路表面。例如，一个或多个覆盖层可以具有5cm的厚度。
优选地，中间层33也由沥青混凝土构成从而三个层33、34、35形成实体的耐久层复合体。
预制导体构造4的覆盖层11、12可以包括烃，从而可以在构建道路期间建立具有邻接沥青混凝土层的分子化合物。基层可以由砂水泥或混凝土构成。
图3示出与图2所示构造对应的车道构造的分解视图。相同的附图标记表示构造中的相同部件。因为在制造中间层33之前提供屏蔽层20，中间层33将在设置屏蔽层20的位置具有凹部24。
图4示出定位装置304的透视图，图5示出包括两个连续的定位装置304a、304b的构造的俯视图。定位装置或定位装置的构造用于在制造预制导体构造的过程中定位电力线路。定位装置304包括垂直于中心线延伸的六个凹部315a-315f，中心线将块304分为两半。中心线沿着车辆的行驶方向(在图4中从左下方向右上方或者在图5中从左至右)延伸。
凹部315彼此平行并且布置在与图5的图面平行的同一水平面内。凹部315在宽度方向(图5中从上至下)上延伸经过定位装置304的总宽度的约四分之三。凹部315相对于中心线对称地布置。
每个凹部具有U形横截面以接纳电缆。图5中示出的沿着凹部315延伸的虚线是凹部315的中心线。在直段凹部315的两个相反端部之中的每个端部处存在分叉的弯曲凹陷区域316，该区域形成与周边直段凹部317的过渡区域，该周边直段凹部317沿着定位装置304的横向边缘延伸。电缆可以以从直段凹部315经过弯曲凹陷区域316连续地延伸到周边直段凹部317中的方式铺设，从而延伸方向从垂直于行驶方向改变为平行于行驶方向。对应实例示于图1c中。
弯曲凹陷区域316允许铺设穿过凹部315延伸的电缆，使得从凹部315的直线方向来看，该电缆继续向左或向右延伸。例如，电缆(图4和图5中未示出)可以延伸穿过凹部315b，可以向右转——同时延伸穿过凹陷区域316——然后可以延伸穿过直段凹部317，该直段凹部317在弯曲凹陷部分316的相反侧垂直于凹部315延伸。在块304的相反两侧有两个周边直段凹部317。电缆然后可以向右转并穿过位于凹部315e端部处的凹陷区域316，然后可以延伸穿过凹部315e。在图5下部所示的凹部315e的端部处，电缆可以再次向左转并穿过凹陷区域316进入另一个直段凹部317。其它凹部315可以用于另外两条电缆。
凹部315、316、317的(图4中的竖直方向上的)深度是不同的。凹部315的深度足以接纳一条电缆。弯曲凹陷区域316的深度从凹部315的端部向凹部317增加。每个弯曲凹陷区域316包括位于弯曲凹陷区域316的两个弯曲分支之间的岛状区域319。另外，岛状区域319位于直段凹部317与弯曲凹陷区域316的两个分支之间。
由于弯曲凹陷区域316的深度向直段凹部317增加，不同的电缆可以彼此上下地铺设。直段凹部317的深度足以布置沿同一直线方向延伸并且彼此上下地铺设的两根电缆。例如，第一电缆可以延伸穿过图5中的下方凹部317，并且向左转穿过图5左下部所示的凹陷区域316进入凹部315b。另外，第二电缆可以延伸穿过凹部315a，转入凹部317，从而(如果从上方观看)与第一电缆交叉。
上面给出的关于电缆或电力线路的延伸的实例参照的是用于铺设三条曲折形电缆的一个特定应用。然而，图4和图5所示的定位装置304的使用不限于该应用。而是例如可以利用定位装置304铺设少于或多于三条电缆。
图5所示的各个块304a、304b包括上述凹部315、316、317。因此，图5所示的构造可以用于制造相对于行驶方向而言更长的预制导体构造，并且例如包括更多横向延伸的线路部分。
为了制造预制导体构造，首先将下覆盖层放在定位装置304或定位装置304a、304b的构造上。然而，在凹部315、316、317所限定的空间中以期望的方式铺设电缆。之后，在电缆以及下覆盖层上铺设上覆盖层。最后可以将覆盖层和/或电缆彼此连接。

Claims (13)

1.一种预制导体构造(4；13；23)，用于嵌入到道路结构的材料中并且用于产生电磁场从而将能量传输给在道路结构的表面上行驶的车辆，其中所述预制导体构造(4；13；23)包括：
－下覆盖层(12)，
－上覆盖层(11)
－至少一条电力线路(7，139，149，159)，其在布置为所述道路结构的一部分的情况下沿着和/或横向于车辆的行驶方向在所述道路结构的表面下方延伸，
所述至少一条电力线路(7，139，149，159)布置在所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)之间，并且
所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)在所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的相对两侧的连接区域处彼此连接，从而所述至少一条电力线路(7，139，149，159)被所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)包围，或者被所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)以及被建立所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)之间的连接的添加材料包围，所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)遵循所述至少一条电力线路的轮廓。
2.根据权利要求1所述的预制导体构造，其特征在于，所述相对两侧的连接区域沿着所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的延伸方向延伸。
3.根据权利要求1或2所述的预制导体构造，其特征在于，在所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)之间设置有至少一个位置保持件，所述位置保持件使所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的至少一个部分与该电力线路的另一个部分和/或另一条电力线路(7，139，149，159)的一个部分连接，用于将这些部分相对于彼此保持在位。
4.一种道路结构(1)，用于在所述道路结构(1)的表面上行驶的车辆，其中，根据权利要求1至3中任一项所述的预制导体构造(4；13；23)嵌入到所述道路结构(1)的材料中，从而所述至少一条电力线路(7，139，149，159)沿着和/或横向于在所述道路结构(1)上行驶的车辆的行驶方向在所述道路结构(1)的表面下方延伸。
5.根据权利要求4所述的道路结构，其特征在于，所述预制导体构造(4；13；23)和嵌入了所述预制导体构造(4；13；23)的道路材料被所述道路结构的至少一个附加覆盖层(35)覆盖。
6.一种制造预制导体构造(4；13；23)的方法，所述预制导体构造(4；13；23)适于产生电磁场并从而将能量传输给在道路结构的表面上行驶的车辆，其中下述步骤被执行：
－提供下覆盖层(12)，
－提供上覆盖层(11)，
－在所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)之间布置至少一条电力线路(7，139，149，159)，以形成预制导体构造(4；13；23)，所述预制导体构造(4；13；23)包括所述下覆盖层(12)、所述上覆盖层(11)和所述至少一条电力线路(7，139，149，159)，并且
所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)在所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的相对两侧的连接区域处彼此连接，从而所述至少一条电力线路(7，139，149，159)被所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)包围，或者被所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)以及被建立所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)之间的连接的添加材料包围，所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)遵循所述至少一条电力线路的轮廓。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
－所述下覆盖层(12)被置于定位装置(304)上，所述定位装置用于定位和/或保持所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的多个线路部分(10)，所述定位装置包括形成空间的凹部(315，316，317)和/或包括限定空间边界的凸部，所述空间适于接纳所述线路部分中的至少一个，尽管所述下覆盖层(12)覆盖所述定位装置，所述空间准备好接纳所述线路部分，
－所述至少一条电力线路(7，139，149，159)被置于所述下覆盖层(12)上，使得所述至少一条电力线路(7，139，149，159)经由所述下覆盖层(12)间接地接触所述定位装置(304)，并且使得所述至少一条电力线路(7，139，149，159)延伸穿过由所述定位装置限定的空间，
－所述上覆盖层(11)被置于所述至少一条电力线路(7，139，149，159)上以及所述下覆盖层(12)的未被所述至少一条电力线路(7，139，149，159)覆盖的区域上，以形成所述预制导体构造(4；13；23)，以及
－所述预制导体构造(4；13；23)被从所述定位装置移除。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述相对两侧的连接区域被建立为沿着所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的延伸方向延伸。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)之间建立至少一个位置保持件，所述位置保持件使所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的至少一个部分与该电力线路的另一个部分和/或另一条电力线路(7，139，149，159)的一个部分连接，从而所述位置保持件将这些部分相对于彼此保持在位。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述下覆盖层(12)和所述上覆盖层(11)之间建立至少一个位置保持件，所述位置保持件使所述至少一条电力线路(7，139，149，159)的至少一个部分与该电力线路的另一个部分和/或另一条电力线路(7，139，149，159)的一个部分连接，从而所述位置保持件将这些部分相对于彼此保持在位。
11.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述预制导体构造(4；13；23)配置成将能量传输给公路汽车。
12.一种建造道路结构的方法，所述道路结构用于在所述道路结构的表面上行驶的车辆，其中根据权利要求1至3中任一项所述的预制导体构造(4；13；23)嵌入到所述道路结构的材料中，所述道路结构的建造材料适于承受在所述道路结构上行驶的车辆的重量，所述预制导体构造(4；13；23)布置为使得所述至少一条电力线路(7，139，149，159)沿着和/或横向于车辆的行驶方向在所述道路结构的表面下方延伸。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述道路结构是用于公路汽车的道路结构。
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