CN108136917A - 用于将车辆电连接到充电站的快速充电系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆的快速充电系统(10)，特别是用于电动公共汽车或类似物的快速充电系统，以及一种用于在车辆和静止充电站之间形成导电连接的方法，具有接触设备(11)、充电接触设备(12)以及定位设备(13)，所述接触设备或者所述充电接触设备能够被布置到车辆上，所述充电接触设备能够在处于接触位置时利用所述接触设备电性接触，所述接触设备能够被相对于所述充电接触设备在竖直和水平方向上被定位，以及能够通过所述定位设备被移动到所述接触位置，所述接触设备包括具有接触元件(17)的接触元件载体(14)，所述接触元件在处于所述接触位置时能够与所述充电接触设备的充电接触元件(18)电性接触，以用于在每种情况下都实现接触配对，所述快速充电系统包括引导设备(36)，所述引导设备用于将所述接触设备或者所述充电接触设备引导至所述接触位置，所述引导设备被设计为使得当将所述接触设备和所述充电接触设备引导至一起时，在达到所述接触位置之前防止所述接触元件和所述充电接触设备之间的物理接触。

Description

用于将车辆电连接到充电站的快速充电系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于电动车辆的快速充电系统，尤其是涉及一种用于电动公共汽车或类似物的快速充电系统，以及一种用于在车辆和静止充电站之间形成导电连接的方法，其中静止充电站具有接触设备、充电接触设备和定位设备，所述接触设备或所述充电接触设备能够被布置到车辆上，所述充电接触设备处于接触位置时能够利用接触设备被电性接触，所述接触设备能够相对于充电接触设备在竖直和水平方向上被定位，并且能够通过定位设备被移动到接触位置，所述接触设备包括具有接触元件的接触元件载体，所述接触元件能够在处于接触位置时与充电接触设备的充电接触元件电性接触，以用于在每种情况下都实现接触配对，所述快速充电系统包括引导设备，引导设备用于将接触设备或充电接触设备引导至接触位置。
背景技术
这种快速充电系统和接触设备、充电接触设备和方法从现有技术中是已知的，并且通常用于在停车站或停车点给电动车辆快速充电。在地方运输中使用的电动车辆(诸如公共汽车)可以被持续地供应电能，尤其是通过架空电线。为了在没有架空电线网络的情况下也能够利用电力驱动的优势，已知的是，给公共运输工具装备电池或其他类型的能量存储。运输工具的持续运行只有在当停靠在运输工具站台时电池可以得到快速充电的情况下才能得到保证。关于这一点，用于在位于停车站区域内的静止充电站和车辆或更确切地电动公共汽车之间产生导电连接的不同快速充电系统从现有技术中是已知的。因此在电动公共汽车上，所谓的具有接触带的集电器可以被布置到电动公共汽车的车顶上，沿电动公共汽车的行驶方向纵向延伸的轨道被悬挂在停车站区域内的道路上方。当电动公共汽车停靠在停车站时，集电器从公共汽车车顶向上朝着轨道移动，由此在电动公共汽车位于停车站的预期停靠时间内实现了电连接，从而电池在此期间可以被快速充电。然而，尤其是在轨道上需要两个彼此隔离的集电器以及相应的接触区域，以便能够实现充电回路。
此外，例如，控制线、接地或者数据传输可能需要接触元件。例如，几个接触元件被布置到集电器或快速充电系统的接触设备上，并且可以与相应数量的充电接触元件接触，其中充电接触元件沿着电动公共汽车的行驶方向被布置并且例如被设计为平行轨道。因此可以同时实现更多数量的接触配对。特别地，由此附加实现的电连接线可以使用在静止充电站和车辆之间，例如用于控制和监测充电过程。
在已知的快速充电系统中，充电接触设备在静止充电站处沿着电动公共汽车的车顶方向降低。充电接触设备首先与电动公共汽车的车顶接触，然后电动公共汽车相对于充电接触设备沿着行驶方向定位，使得充电接触设备被引导至接触设备的布置在车顶上的轨道。轨道上设有用于产生电连接的相应触点。关于这一点，特别不利的是，充电接触设备沿着轨道或电动公共汽车的车顶滑动，直到其到达接触设备的相应触点。通过反复地将接触设备沿着轨道引导至接触位置，摩擦导致了并非无关紧要的磨损，其通过有害的天气状况和杂质被进一步加剧。
在另一个已知的快速充电系统中，屋顶形的充电接触设备被相应设计的接触设备接触。接触设备通过接触元件被引导至接触位置，其中接触元件能够在处于接触位置时沿着充电接触设备的屋顶形斜面滑动，从而接触设备在充电接触设备中是居中的。由于在达到接触位置之前，接触元件沿着充电接触设备的屋顶形斜面被引导，接触元件或者充电接触设备的表面也分别被无意地磨损，从而由于与充电接触设备的频繁物理接触，接触元件也必须定期更换，以实现可靠的接触。
当在接触位置时，接触设备相对于充电接触设备的精准插入是相当随机的。特别是随着电动公共汽车的有效载荷的变化，当相对于充电接触设备停止时，电动公共汽车可能被定位得更高或更低。甚至是当在乘客侧降低电动公共汽车以便于乘客进入时，接触设备或更确切地接触元件相对于充电接触设备被移位，从而也可能中断电接触。如果使用平行轨道，附带地也需要将电动公共汽车相当精确地定位在用于该目的的停车站区域内。偏离电动公共汽车的期望位置的位置以及电动公共汽车的单侧横向降低会阻止车辆和静止充电站的成功接触或连接，并且造成相当大的风险。因此，导体可能被无意识地接触或连接，并且可能产生短路，这会损害快速充电系统的部件或附近的人员。
发明内容
因此本发明的目的是提出一种用于在车辆和充电站之间形成导电连接的快速充电系统和方法，其能够使得运输工具的运行成本低廉并且实现安全接触。
该目的通过具有权利要求1的特征的快速充电系统和具有权利要求21的特征的方法来实现。
根据本发明的用于电动车辆的快速充电系统，特别是用于电动公共汽车或类似物的快速充电系统，用于在车辆和静止充电站之间形成导电连接，快速充电系统包括接触设备、充电接触设备以及定位设备，所述接触设备或者所述充电接触设备能够被布置到车辆上，所述充电接触设备能够在处于接触位置时利用接触设备被电性接触，所述接触设备能够相对于充电接触设备在竖直和水平方向上被定位，以及能够通过定位设备被移动到接触位置，所述接触设备包括具有接触元件的接触元件载体，所述接触元件能够在处于接触位置时与充电接触设备的充电接触元件电性接触，以用于在每种情况下都实现接触配对，所述快速充电系统包括引导设备，引导设备用于将接触设备或者充电接触设备引导至接触位置，所述引导设备被设计为使得当将接触设备和充电接触设备引导至一起时，在达到接触位置之前防止接触元件和充电接触设备之间的物理接触。
因此通过引导设备，当将接触设备和充电接触设备引导至一起时，在达到接触位置之前，防止了接触元件和充电接触设备之间的物理接触首先发生的可能。这意味着接触元件和充电接触设备之间的物理接触直到达到接触位置才形成或产生。从而，接触元件不能沿着充电接触设备或更确切地其表面滑动更长的距离，由此避免了接触元件或者充电接触设备的表面的不期望的磨损。因而接触元件和充电接触设备的寿命可以被相当大地延长。由于接触元件和充电接触设备的表面没有由于磨损而被严重损耗，安全的接触也变成可能。由于接触元件和充电接触元件几乎没有磨损，快速充电系统的保养周期可以延长，因而相应的交通工具可以更便宜地运行。然而，能够以精准插入的方式随意地使接触设备和充电接触设备接触，使得此时不需要引导设备。当在停车时，例如当电动公共汽车停在停车点时，接触设备和充电接触设备相对于彼此定位以偏离于可达到的接触位置，则引导设备可以积极地作用于引导接触设备和充电接触设备至一起的过程。
接触设备和充电接触设备均可以包括竖直轴线，在处于接触位置时，所述各自的竖直轴线能够对准齐平。竖直轴线可以相对于道路竖直延伸，以便能够将接触设备和充电接触设备沿竖直方向引导至一起。然而通常地，也能够将接触设备和充电接触设备沿水平方向引导。
此外，如果各自的竖直轴线被定位以便偏离于共享的齐平对准位置，则可以防止接触元件和充电接触设备之间的物理接触。这意味着如果接触设备和充电接触设备的竖直轴线没有布置为彼此对齐，也不能实现物理接触。只有当引导设备已经将接触设备和充电接触设备相对于彼此定位或定向成使得各自的竖直轴线对准齐平或者定位在共享的齐平对准位置时，才能实现物理接触。
因此引导设备在将接触元件和充电接触设备引导至一起时可以将各自的竖直轴线定位在共享的平齐对准。这例如可以在将接触设备和充电接触设备引导至一起时已经发生。
接触元件和/或充电接触元件也可以被设计为使得如果各自的竖直轴线被定位以从共享的齐平对准位置偏离了角度α则防止接触元件和充电接触设备之间的物理接触，角度α＞2°，优选地α＞5°，更优选地α＞10°。然后可以产生容差范围，其允许竖直轴线相对于彼此的较小的偏离或倾斜，在所述偏离或倾斜时依然能够实现导电物理接触。例如，当在乘客侧降低公共汽车高度时可以形成这种倾斜。通过形成接触元件的较大的接触表面和/或充电接触元件的较大的充电接触表面可以容易地产生容差范围。
接触元件载体可以形成两个，优选三个定位表面，定位表面被形成为与用于抵靠接触元件载体的充电接触设备的邻接表面相符。然后接触元件载体的定位表面可以被设置为在处于接触位置时紧靠充电接触设备的邻接表面，使得当将接触元件和充电接触设备引导至一起时，接触元件载体可以正确定位在充电接触设备上的期望位置，而当处于接触位置时接触元件载体不会发生任何不希望的位移。尤其是，定位表面可以包括彼此之间几何的或相对的布置，定位表面与邻接表面重合，从而得以保证将接触元件载体和充电接触设备以形状配合的方式引导至限定的接触位置，以产生类似插头和插座之间的连接。关于这一点，定位表面和邻接表面可以被设计使得它们一起形成引导设备。
引导设备可以包括间隔手段，间隔手段可以被布置在接触设备和/或充电接触设备上。间隔手段可以被设计使得接触元件和充电接触设备只有在接触位置时才能接触。为了此目的，间隔手段可以被形成或布置在接触设备上，形成或布置在充电接触设备上，或者分别形成或布置在接触设备和充电接触设备二者上。因此只要还没达到接触位置，间隔手段在将接触设备和充电接触设备引导至一起时将二者间隔开来。在不处于接触位置时，间隔手段可以布置在接触元件载体的定位表面和充电接触设备的邻接表面之间。如果间隔手段从元件形成或者从接触元件载体或充电接触设备的构成或形状形成，间隔手段一定可以与充电接触设备的或接触设备的表面接触，通过引导设备或更确切地引导设备的形状可以确保这发生在各自表面的区域内，其中材料磨损或者潜在损害不会影响快速充电系统的功能。
因而，间隔手段可以包括间隔件，间隔件可以沿着接触设备的定位表面或者充电接触设备的邻接表面被引导。例如，间隔件可以由杆形或曲线形的元件形成，其在不处于接触位置时防止了接触元件的物理接触。例如，间隔件可以由便宜的塑料材料或者具有良好滑动性能的材料形成，诸如PTFE。然后在引导接触元件载体和充电接触设备至一起时，间隔件可以分别沿着定位表面或者邻接表面滑动。间隔手段也可以包括多个间隔件。
间隔件可以包括至少一个滚轮，滚轮可以在定位表面或者邻接表面上滚动。滚轮可以布置在间隔件的远端。从而，定位表面或者邻接表面仅与间隔件的滚轮接触，由此可以显著降低摩擦以及引导设备的磨损。也可以在间隔件上布置几个滚轮。
间隔件可以沿着接触设备的定位表面或者充电接触设备的邻接表面延伸，或者相对于接触设备或者充电接触设备的纵向轴线被如此实现。如果接触设备和充电接触设备的各自的纵向轴线没有被布置为相对于竖直轴线彼此平行，而是定位为成角度或者以致于相交，则在达到接触位置之前，纵向延伸的间隔件首先可以用于使各自的纵向轴线定位为彼此平行。然而，沿着接触设备或者充电接触设备的纵向轴线可以布置有几个间隔件。
间隔手段可以被布置在接触设备的朝向充电接触设备的一端上或者布置在充电接触设备的朝向接触设备的一端上。由于在引导接触设备和充电接触设备至一起时，朝向各自设备的各自的端要么与接触设备首次接触，要么充电接触设备首次接触，那么有利的是，间隔手段布置在朝向各自设备的各自的端上，并且在引导充电接触设备和接触设备至一起时可以引导运动至接触位置。例如，如果接触设备被实现为尖的，则间隔手段可以被布置在接触设备的尖端上，其中如果充电接触设备被实现为屋顶形状，则所述间隔手段能够在每种情况下被布置在充电接触设备的檐部区域内。
尤其有利的是，如果充电接触设备和/或接触设备包括引导设备的容纳凹槽，容纳凹槽在处于接触位置时用于间隔手段。在接触位置时，间隔手段可以占用容纳凹槽或者被引导至其中。因此在接触位置时，间隔手段不再必须将充电接触设备和接触设备间隔开以防止接触元件之间的物理接触。容纳凹槽可以被实现为屋顶形状的充电接触设备的中央凹槽。若提供几个间隔手段，也可以为各自的间隔手段形成几个实现为一致的容纳凹槽。例如，相较于充电接触设备，接触元件载体可以被设计为窄的，使得在处于接触位置时，充电接触设备的间隔手段可以被定位超出接触元件载体或在接触元件载体旁边。以这种方式在侧面缩短的接触元件载体因此在其侧表面形成了容纳凹槽。
在一个实施例中，接触设备可以被布置在车顶上，并且充电接触设备可以被布置在静止充电站处，或者反之亦然。关于这一点，车顶例如可以是电动公共汽车或者有轨电车的车顶。为此目的，例如，也可以期望的是，将接触设备定位在车顶上，使得接触设备沿行驶方向布置在车顶的驾驶员侧上。因此将接触设备定位在充电接触设备的下方极大地便于车辆的驾驶员，因为充电接触设备或更确切地说其位置处于驾驶员的视线内。
充电接触设备可以包括充电接触元件载体，充电接触元件载体具有充电接触元件。有利地，充电接触元件载体可以由塑料材料制成。于是充电接触设备特别便宜并且更容易生产。因此当由塑料形成时，接触元件载体也可以被一体地实现。然后充电接触元件可以容易地集成到充电接触元件载体中或者更确切地集成到用于其的支架或凹槽内。
充电接触元件载体可以形成用于接触元件载体的容纳开口，所述接触元件载体能够被插入充电接触元件载体的容纳开口中。优选地，为此目的，容纳开口可以形成为V形。容纳开口的V形构造使得，在接触元件载体相对偏离的情况下，当朝着容纳开口引导接触设备和充电接触设备时，接触元件载体居中。
因此，当将接触元件载体和充电接触元件载体引导至一起时，容纳凹槽可以形成用于接触元件载体的引导。因此，通过由容纳开口导致的、对接触元件载体至接触位置的引导，可以容易地在充电接触设备处补偿车辆停靠在停车站时的位置与期望的停车位置之间的可能的偏离。如果还没有达到接触位置，通常通过引导设备进行引导。
此外，充电接触元件载体可以被实现为屋顶形的纵向轨道，纵向轨道能够被布置在车辆的行驶方向上，充电接触元件能够被实现为导体带。然后充电接触元件可以被布置在屋顶形纵向轨道的下侧，使得充电接触元件不会直接暴露于天气的作用下。屋顶形的纵向轨道也可以被设计为较长的，从而不再需要车辆在停车处的准确定位。屋顶形纵向轨道可以优选地在其端部形成为敞开的，使得接触元件载体也可以沿着行驶方向插入屋顶形纵向轨道或者从纵向轨道中拔出。反之亦然，屋顶形纵向轨道也可以布置在车顶上，使得屋顶形纵向轨道的下侧向上翻转。然后充电接触元件会直接暴露于天气中；然而，例如，雨水可以容易地通过纵向轨道的敞开端排出。
充电接触元件可以优选地实现为导电带，使得充电接触元件形成了较大的表面，其对于接触元件来说可以被接触。导体也容易生产，例如通过使用如导体带一样的半成品。反之亦然，也可以将接触元件形成为接触元件载体上的导体带，并且将充电接触元件形成为具有接触元件。
接触元件是螺栓形的并且可以被弹性地安装在接触元件载体上。因此接触元件可以被特别容易地生产，弹性安装通过接触元件内的简单的压力弹簧来实现。因此，与充电接触设备的充电接触元件的点状接触可以以弹簧承载的方式来实现。此外，还可以设置多个接触元件，例如用于电力接触配对。这是特别合理的，如果充电接触设备的充电接触元件被实现为具有较大的表面，以便能够安全地通过螺栓形的接触元件传输更大的电流。优选地，两个接触元件可以分别用于各个相或电触点。与上述实施例不同，在这种情况下可以不在接触元件载体上形成螺栓形的接触元件，而是在充电接触设备上配置螺栓形的充电接触元件，反之亦然。
定位设备可以包括受电弓或摇臂，通过受电弓或摇臂，接触设备可以分别相对于充电接触设备或者车辆在竖直方向上定位。在摇臂的情况中，可以设置辅助连杆，其使接触设备相对于充电接触设备固定，或者分别使接触设备沿相应的方向定向。受电弓或者摇臂，或者相应的机械驱动装置可以被特别容易且便宜地生产。
定位设备可以包括横梁，通过横梁，接触元件载体可以相对于充电接触设备横向地定位，所述接触元件载体布置在横梁上，以便能够自由移位。横梁可选地布置在车辆上或定位设备的受电弓或摇臂上。在所有的三种情况下，定位设备或更确切地说能够布置在定位设备上的接触元件载体可以相对于车辆的行驶方向横向地移位。通过这种可移位性，例如车辆的错误定位可以在横向于行驶方向的停车处被补偿。而且，当人们上下车时，由车辆的单侧降低引起的可能的车辆运动可以被补偿，使得接触元件载体不能相对于充电接触设备在横向上移位。
横梁可以布置在受电弓或摇臂的远端。从而，不再需要横向于行驶方向移动摇臂或者受电弓，而仅沿着横梁移动接触元件载体就够了。因此，减轻了待移动的质量。更小的力矩被施加到受电弓或摇臂上，或者大量的横向力不再被施加到受电弓或摇臂上。优选地，横梁可以以静止的方式直接安装在受电弓或者摇臂的远的上端，以便能够使接触元件载体沿着横梁移动。横梁可以被实现为笔直状的线性引导件或者也可以是弓状的线性引导件。弓状的线性引导件可以包括对应于道路上方横梁高度的弧半径。可选地，可以将充电接触设备而不是接触元件载体布置在横梁上。
在根据本发明的用于在车辆和静止充电站之间实现导电连接的方法中，特别是用于电动车辆(诸如电动公共汽车或类似物)的快速充电系统的、在车辆和静止充电站之间实现导电连接的方法，所述系统具有接触设备、充电接触设备和定位设备，当处于接触位置时，充电接触设备与接触设备电性接触，所述接触设备相对于充电接触设备在竖直或者水平方向上被定位，并且通过定位设备被移动到接触位置，当处于接触位置时，接触元件载体的接触元件与充电接触设备的充电接触元件电性接触，以在每种情况下都形成接触配对，快速充电系统的引导设备将接触设备或者充电接触设备引导至接触位置，在将接触设备和充电接触设备引导至一起时，在达到接触位置之前通过引导设备防止了接触元件和充电接触设备之间的物理接触。
关于根据本发明的方法的优势，参考根据本发明的快速充电系统的优势的描述。本方法的另外的有利实施例从引用权利要求1的从属权利要求中得到。
附图说明
在下文中，参考附图进一步描述了本发明的优选实施例。
在下文中，
图1示出了快速充电系统的充电接触设备的仰视图；
图2示出了图1中充电接触设备沿II-II线的截面图；
图3示出了快速充电系统的接触设备的主视图；
图4示出了接触设备的侧视图；
图5示出了图4中接触设备沿V-V线的截面图；
图6示出了快速充电系统的截面图，其中接触设备和充电接触设备被引导至一起；
图7示出了快速充电系统处于接触位置时的截面图；
图8示出了快速充电系统处于偏离接触位置时的截面图。
具体实施方式
图1至图6的概要示出了快速充电系统10或确切地说示出了接触设备11和充电接触设备12的单个图示。而且，快速充电系统10包括定位设备13，其仅部分地在此示出。定位设备13的横梁(在此未进一步示出)的位移轴承15被布置在接触设备11的接触元件载体14上。
在此示出的快速充电系统10的本实施例中，充电接触设备12通过安装型材16被固定在车辆或更确切地电动公共汽车的车顶(未示出)上。在电动公共汽车的停车站区域内，接触元件载体14通过定位设备13的悬挂设备(在此未进一步示出)被悬挂在电动公共汽车的上方。悬挂设备尤其使得接触设备11竖直移动。因此，接触设备11的接触元件载体14可以通过定位设备13相对于充电接触设备12被定位。
接触元件载体14包括接触元件17，接触元件17可以与充电接触设备12的充电接触元件载体19的充电接触元件18接触。充电接触元件载体19基本上由塑料材料形成，充电接触元件18自身均实现为导体带20并且沿着充电接触元件载体19的纵向延伸。导体带20用于传输充电电流并且均可以是相导体、保护导体或控制导体。除此之外，用于连接线(所述线在此未进一步示出)的接触吊耳21被设置在每个导体带20上。充电接触元件18的容纳凹槽22形成为具有V形，从而两个对称的支腿23通过水平的横杆24连接。充电接触设备12在容纳凹槽22内形成了用于接触元件载体14的邻接表面25。在邻接表面25内，在每个支腿23上都形成了用于以齐平对准方式容纳导体带20的凹槽26。支腿23通过横杆24彼此间隔，从而形成了容纳凹槽27。
图3至图5的概要示出了接触元件载体14的多个视图。在尖端28处，接触元件载体14相对于竖直轴线29是V形的，该V形与充电接触设备12的容纳凹槽22一致。两个定位表面30实现为相对于水平面31倾斜。因此当处于接触位置时，定位表面30可以抵靠邻接表面25。在每个定位表面30内布置了两个接触元件17，接触元件17从所述定位表面30突出。每个接触元件17均包括接触螺栓32，接触螺栓32沿着接触螺栓32的纵向轴线33弹性地安装。当处于在本示例中未示出的接触位置时，在接触螺栓32和每个分配的导体带20之间产生了接触配对，以便能够通过导体带20和接触螺栓32传输电能。用于连接线(所述线在此未进一步示出)的接触夹具34设置在每个接触元件17上。
快速充电系统10的引导设备36的间隔手段35被布置在接触元件14的尖端28处，间隔手段35是由塑料材料制成的。间隔手段35包括几个间隔件37，每个间隔件37具有滚轮38。因此滚轮38沿着接触元件载体14的纵向轴线39布置。
图6示出了将接触设备11和充电接触设备12引导至一起，在本示例中接触设备11中的竖直轴线29没有和与充电接触设备12的竖直轴线40对准齐平齐。当引导接触设备11和充电接触设备12至一起时，滚轮38首先与邻接表面25接触，使得接触螺栓32与邻接表面25或导体带20通过间隙44或46间隔开来。当再次将接触设备11和充电接触设备12引导至一起时或者当减少空间时，接触元件载体通过位移轴承15沿着横梁(在本示例中未示出)在横向上移位，直到间隔件37连同滚轮38一起被容纳在容纳凹槽27内，并且竖直轴线29和40基本上对准齐平。当处于该接触位置时，接触螺栓32首次与充电接触设备12或更确切地说与导体带20接触，而接触螺栓32在较长的距离内保持物理接触时没有沿着邻接表面25移位。然后相应的定位表面30和邻接表面25通过彼此抵靠保证了接触设备11或更确切地说接触元件载体14在容纳凹槽22内的最终居中。在本示例中，具有滚轮38的间隔件37连同相应的邻接表面25形成了引导设备36。
为了在达到接触位置之前防止接触螺栓32的物理接触，支腿23可以包括弓形段41，通过该弓形段41，滚轮38被引导越过支腿23的竖直段42。此外，支腿23上可以形成特别平坦的成角度的部分。因此可以在支腿23的端部形成相对宽的间隙44，所述间隙44沿着竖直轴线40的方向跟随着窄的间隙46，并且因此在竖直轴线29和40倾斜时，防止不处于接触位置时的物理接触。
图7示出了接触设备11朝向充电接触设备12被引导至接触位置，所述竖直轴线29和40基本上对准齐平。
图8示出了接触设备11朝向充电接触设备12被引导至偏离的接触位置，竖直轴线29和40被定位成相对于彼此以角度α偏离于共享平齐对准。由于导体带20被实现为足够大，而且接触螺栓32被设计为弹性安装，因此可以对较小的角度偏移进行调整，从而导体带20依然以导电的方式与接触螺栓32接触。

Claims (21)

1.一种用于电动车辆的快速充电系统(10)，特别是用于电动公共汽车或类似物的快速充电系统，用于在车辆和静止充电站之间形成导电连接，所述快速充电系统包括接触设备(11)、充电接触设备(12)以及定位设备(13)，所述接触设备或者所述充电接触设备能够被布置到车辆上，所述充电接触设备能够在处于接触位置时利用所述接触设备被电性接触，所述接触设备能够被相对于所述充电接触设备在竖直和水平方向上被定位，以及能够通过所述定位设备被移动到所述接触位置，所述接触设备包括具有接触元件(17)的接触元件载体(14)，所述接触元件在处于所述接触位置时能够与所述充电接触设备的充电接触元件(18)电性接触，以用于在每种情况下都实现接触配对，所述快速充电系统包括引导设备(36)，所述引导设备用于将所述接触设备或者所述充电接触设备引导至所述接触位置，其特征在于，
所述引导设备被设计为使得当将所述接触设备和所述充电接触设备引导至一起时，在达到所述接触位置之前防止所述接触元件和所述充电接触设备之间的物理接触。
2.根据权利要求1所述的快速充电系统，其特征在于，
所述接触设备(11)和所述充电接触设备(12)均包括竖直轴线(29、40)，所述各自的竖直轴线(29、40)在处于所述接触位置时对准齐平。
3.根据权利要求2所述的快速充电系统，其特征在于，
如果所述各自的竖直轴线(29、40)被定位以偏离于共享的对准位置，则防止了所述接触元件(17)和所述充电接触设备(12)之间的所述物理接触。
4.根据权利要求2或3所述的快速充电系统，其特征在于，
所述引导设备(36)在将所述接触设备(11)和所述充电接触设备(12)引导至一起时，将所述各自的竖直轴线(29、40)定位在共享的对准位置。
5.根据权利要求3或4所述的快速充电系统，其特征在于，
所述接触元件(17)和/或所述充电接触元件(18)被设计为使得如果所述各自的竖直轴线(29、40)被定位以从共享的对准位置偏离了角度α则防止所述接触元件和所述充电接触设备(12)之间的所述物理接触，所述角度α＞2°,优选地α＞5°，特别优选地α＞10°。
6.根据前述权利要求任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述接触元件载体(14)形成两个，优选三个定位表面(30)，所述定位表面被设计为与用于抵靠所述接触元件载体的所述充电接触设备(12)的邻接表面(25)一致。
7.根据前述权利要求任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述引导设备(36)包括间隔手段(35)，所述间隔手段布置在所述接触设备(11)和/或所述充电接触设备(12)上。
8.根据权利要求7所述的快速充电系统，其特征在于，
所述间隔手段(35)包括间隔件(37)，所述间隔件能够沿着所述接触设备(11)的定位表面(30)或者沿着所述充电接触设备(12)的邻接表面(25)被引导。
9.根据权利要求8所述的快速充电系统，其特征在于，
所述间隔件(37)包括至少一个滚轮(38)，所述滚轮能够在所述定位表面(30)或者所述邻接表面(25)上滚动。
10.根据权利要求8或9所述的快速充电系统，其特征在于，
所述间隔件(37)被设计为相对于所述接触设备(11)或者所述充电接触设备(12)的纵向轴线(39)，沿着所述接触设备的所述定位表面(30)或者沿着所述充电接触设备的所述邻接表面(25)延伸。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述间隔手段(35)被布置在所述接触设备(11)朝向所述充电接触设备(12)的端部(28)上或者布置在所述充电接触设备(12)朝向所述接触设备的端部(45)上。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述充电接触设备(12)和/或所述接触设备(11)包括所述引导设备(36)的容纳凹槽(27)，在处于所述接触位置时所述容纳凹槽用于所述间隔手段(35)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述接触设备(11)可以被布置在车顶上，并且所述充电接触设备(12)可以被布置在静止充电站处，或者反之亦然。
14.根据前述权利要求中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述充电接触设备(12)包括具有充电接触元件(18)的充电接触元件载体(19)。
15.根据权利要求13所述的快速充电系统，其特征在于，
所述充电接触元件载体(19)形成用于所述接触元件载体(14)的容纳开口(22)，所述接触元件载体能够被插入所述充电接触元件载体的所述容纳开口中。
16.根据权利要求14所述的快速充电系统，其特征在于，
当将所述接触元件载体(14)和所述充电接触元件载体(14)引导至一起时，所述容纳开口(22)形成用于所述接触元件载体的引导。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述充电接触元件载体(19)被实现为屋顶形的纵向轨道，所述纵向轨道能够被布置在所述车辆的行驶方向上，所述充电接触元件(18)能够被实现为导体带(20)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述接触元件(17)形成为螺栓形状并且可以被弹性地安装在所述接触元件载体(14)上。
19.根据前述权利要求中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述定位设备(13)包括受电弓或摇臂，通过所述受电弓或摇臂，所述接触设备(11)能够相对于所述充电接触设备(12)在竖直方向上定位。
20.根据前述权利要求中任一项所述的快速充电系统，其特征在于，
所述定位设备(13)包括横梁，通过所述横梁，所述接触元件载体(14)能够相对于所述充电接触设备(12)横向地定位，所述接触元件载体布置在所述横梁上，以便能够自由移位。
21.一种用于在车辆和静止充电站之间实现导电连接的方法，特别是用于电动车辆的快速充电系统(10)的、在车辆和静止充电站之间实现导电连接的方法，所述车辆诸如是电动公共汽车或类似的，所述系统具有接触设备(11)、充电接触设备(12)和定位设备(13)，当处于接触位置时，所述充电接触设备利用所述接触设备电性接触，所述接触设备相对于所述充电接触设备在竖直或者水平方向上被定位，并且通过所述定位设备被移动到所述接触位置，当处于接触位置时，所述接触设备的接触元件载体(14)的接触元件(17)与所述充电接触设备的充电接触元件(18)电性接触，以在每种情况下都形成接触配对，所述快速充电系统的引导设备(36)将所述接触设备或者所述充电接触设备引导至所述接触位置，其特征在于，
通过所述引导设备，当将所述接触设备和所述充电接触设备引导至一起时，在达到所述接触位置之前防止所述接触元件和所述充电接触设备之间的物理接触。
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