CN109937154A - 用于车辆的集电器装置 - Google Patents

用于车辆的集电器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109937154A
CN109937154A CN201680090753.3A CN201680090753A CN109937154A CN 109937154 A CN109937154 A CN 109937154A CN 201680090753 A CN201680090753 A CN 201680090753A CN 109937154 A CN109937154 A CN 109937154A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
collector
lengthwise
arm
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680090753.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109937154B (zh
Inventor
米凯拉·厄曼
斯滕·恩斯特伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Truck Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Truck Corp filed Critical Volvo Truck Corp
Publication of CN109937154A publication Critical patent/CN109937154A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109937154B publication Critical patent/CN109937154B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/38—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles for collecting current from conductor rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/04—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using rollers or sliding shoes in contact with trolley wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种集电器装置(420)，所述集电器装置(420)被布置成安装在车辆(100)上，以在电流导体(140)与车辆(100)之间传输电力，所述电流导体(140)位于道路(110)的表面中。集电器装置(420)包括：第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂(150a,150b)，所述第一纵长的集电器臂和所述第二纵长的集电器臂(150a,150b)与基部(170)可操作地连接，所述第一纵长的集电器臂和所述第二纵长的集电器臂(150a,150b)彼此间隔开；以及第一集电器拾取头和第二集电器拾取头(161,162)，所述第一集电器拾取头和所述第二集电器拾取头(161,162)分别附接到所述第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂(150a,150b)，并且所述纵长的集电器臂(150a,150b)由导电材料制成，并且被布置成从位于道路(110)的表面中的导体(140)和车辆(100)传导电流。

Description

用于车辆的集电器装置
技术领域
本发明涉及一种用于使用电动道路系统(ERS)的车辆的集电器装置和使用这种集电器装置操作的车辆。
本发明能够应用在车辆中，例如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将针对商用车辆来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在诸如铰接式运输车形式的工程机械的重型车辆中，或者用在诸如汽车的车辆中。
背景技术
在电动道路系统(ERS)上行驶的车辆设置有集电器装置，该集电器装置被布置成将电力从位于路面中的电流导体传输到车辆，用于驱动该车辆或用于对蓄电构件(例如车载高电压电池)充电。电流导体是充电表面，该充电表面能够包括沿着电动道路延伸的一对平行轨道，所述轨道能够经由集电器装置向车辆供应直流电(DC)。
集电器装置通常包括可伸缩臂，该可伸缩臂具有附接的拾取单元，该可伸缩臂用于例如通过致动器而展开到用于充电的最佳位置。用于此目的的致动器与在用于高架电线的受电弓中使用的致动器非常不同。在驱动车辆的同时，用于ERS车辆的集电器装置必须在展开到与电流导体接触期间执行受控移动。在电力传输期间，集电器装置还必须能够使拾取单元与电流导体保持接触或至少在感应充电期间足够接近电流导体，以避免电弧放电。
另一个问题是ERS中使用的典型电压和电流很大，所以电气安全和电流隔离(galvanic isolation)是最重要的。然而，还希望在使集电器装置更坚固的同时减小重量，以减小致动器提供受控移动所需的力和功率。此外，还希望提供更模块化的装置以及减小该装置所需的封装空间。因此，集电器装置应该优选是电气隔离的、重量轻的、坚固的且模块化的。
发明内容
本发明的目的是改进技术现状，至少部分地缓解上述问题并提供一种改进的集电器装置。本发明旨在提供一种改进的集电器装置，该集电器装置能够提供改进的电气分隔，具有比现有解决方案轻的重量，更坚固和/或更模块化。
根据本发明的第一方面，这些和其它目的至少部分地通过如下的集电器装置来满足：所述集电器装置被布置用于安装在车辆上，以在位于道路的表面中的电流导体与车辆之间传输电力，其中，所述集电器装置包括：
-基部，所述基部用于将集电器装置连接到车辆；
-第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂，所述第一纵长的集电器臂与所述基部以可操作方式连接，所述第二纵长的集电器臂与所述基部以可操作方式连接，
-其中，第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂彼此间隔开；
-第一集电器拾取头和第二集电器拾取头，所述第一集电器拾取头在相对于所述基部而言的远端侧附接到第一纵长的集电器臂，所述第二集电器拾取头在相对于所述基部而言的远端侧附接到第二纵长的集电器臂，
-其中，所述纵长的集电器臂由导电材料制成，并且被布置成从位于道路的表面中的导体和所述车辆传导电流。
本发明是基于如下认识：对于用于对导电道路上的车辆动态充电的集电器装置使用双臂结构提供了重量轻的、模块化的且坚固的集电器装置。通过将集电器装置构造为导电材料的电气分离的双重结构来代替其中电力电缆从集电器拾取头沿着臂布设并进入到车辆电力系统中的单个机械结构，能够使用集电器臂作为电气导体，从而不需要在环境恶劣的情况下从充电装置的集电器靴起一直布设电力电缆。由于车辆下方的恶劣环境，所以至少在道路表面充电系统中，机械完整性处于来自例如道路上的碎屑以及诸如水、盐和其它化学品的污染物的风险中。另外，通过具有两个单独的集电器臂，集电器装置被设计成模块化的形式，这提供了能够在不必更换整个集电器装置的情况下更换磨损或损坏部件的优点。另外，集电器装置的惯性和重量分布得以改进，因为来自该装置的电力电缆的重量能够从其在集电器拾取头处的附接点被去除。通过将电力电缆附接点放在集电器装置的基部处而不是在集电器拾取头处，这也减少了所需的空间，并且降低了电力电缆的成本。
纵长的集电器臂和拾取头是可移位的，例如经由布置在车辆上或者安装成与基部连接的一个或多个致动器的构件。
第一集电器拾取头和第二集电器拾取头可以间隔开。第一集电器拾取头与第二集电器拾取头之间的间距可以在5cm至100cm的范围内。这提供了集电器拾取头之间的良好的电气隔离。
纵长的集电器臂之间的间距可以在5cm至100cm的范围内。这提供了集电器臂之间的良好的电气隔离。
“纵长的集电器臂由导电材料制成”应被解释为所述纵长的集电器臂由导电率大于106西门子/米的材料制成。
在下文中，将使用缩写ERS来描述词语“电动道路系统”。ERS能够包括导电系统或感应系统。导电系统要求包括两个平行导轨的导体与对应的集电器之间的直接接触，以便传输DC电力或AC电力。感应系统使用被嵌入在路面中的电磁传输线圈以及在车辆中的电谐振的接收线圈，使得它们将道路上方的磁通量转换成用于在车辆中使用的电能，其中该电能能够用于给车辆中的电池充电或驱动该车辆中的电动机。
在本文中，使用词语“集电器装置”用作适于从道路表面中或道路表面上的电能源传递电力的装置的总称。这种类型的集电器装置包括两个集电器，所述集电器也被称为集电器拾取头或集电器靴。所述集电器被布置为放置成与电流导体接触，或者在感应充电的情况下放置在轨道上方的正确位置。所述集电器通常通过可控组件附接到车辆，该可控组件允许集电器至少相对于车辆竖直地移位，并且可选地还相对于车辆横向移位。例如，能够通过集电器臂来实现该移位，所述集电器臂能够绕水平枢转接头朝向道路表面竖直地枢转并且能够绕竖直枢转接头以弧形横向地枢转，或者能够通过保持器来实现该移位，所述保持器沿着第一引导件竖直移位并且围绕横向地安装到车辆的第二引导件横向地移位。因此，当说到“使集电器移位以跟踪电流导体”时，这旨在意味着使该装置移位以允许集电器装置的集电器部件被放置在相对于电流导体的最佳位置。在这种背景下使用的术语“电流导体”包括两个平行的导轨或类似物，它们与包括一对对应的导电接触元件的拾取单元接触。替代地，通过包括以感应方式接收能量所需的电子部件的拾取单元来接近该电流导体。
在至少一个示例性实施例中，所述纵长的集电器臂是平行的。换句话说，第一纵长的集电器臂的纵向轴线和第二纵长的集电器臂的纵向轴线是平行的。替代地，所述纵长的集电器臂可以是不平行的。上述“平行”的含义应被解释为与投影到两个纵长的集电器臂在升高到相同高度时所位于的平面的、所述纵长的集电器臂之间的距离有关。更简单地说，“平行的纵长的集电器臂”意味着所述纵长的集电器臂的各点之间的水平距离沿着集电器臂的长度是恒定的，然而，如果所述纵长的集电器臂是不平行的，则所述纵长的集电器臂之间的距离沿着所述纵长的集电器臂的长度而变化。
在一个示例性实施例中，所述纵长的集电器臂之间的距离在与所述基部的连接部处较小，而在附接有集电器拾取头的点处较大。在另一个示例性实施例中，所述纵长的集电器臂之间的距离在与所述基部的连接部处较大，而在附接有集电器拾取头的点处较小。
在至少一个示例性实施例中，第一集电器拾取头与第一纵长的集电器臂一体地形成，并且第二集电器拾取头与第二纵长的集电器臂一体地形成。通过使集电器拾取头与所述纵长的集电器臂一体地形成，减少了对可能受到振动和恶劣环境影响的附接的需要。
在至少一个示例性实施例中，第一集电器拾取头和第二集电器拾取头被形成为单个单元。换句话说，第一集电器拾取头和第二集电器拾取头将第一纵长的集电器臂和第二集电器臂机械连接。这为集电器装置提供了增加的稳定性。
在至少一个示例性实施例中，第一集电器拾取头或第二集电器拾取头包括至少一个隔离元件，所述至少一个隔离元件被布置成将第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂电流隔离。
在至少一个示例性实施例中，所述集电器装置还包括稳定结构，该稳定结构在第一纵长的集电器臂与第二集电器臂之间延伸。该稳定结构为集电器装置提供了增加的稳定性和刚度。该稳定结构可以由绝缘材料制成。
在至少一个示例性实施例中，该稳定结构包括至少一个隔离元件，所述至少一个隔离元件被布置成将第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂电流隔离。该稳定结构可以由绝缘材料或导电材料制成。
在至少一个示例性实施例中，第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂包括铝。例如，所述纵长的集电器臂可以由铝或铝合金制成，和/或所述纵长的集电器臂可以包括铜。铝是具有高导电性的轻质材料。当然，应注意，本发明构思可以与任何合适的材料一起使用，例如与铝具有相同数量级的导电率的金属或者包括石墨烯和/或导电聚合物。
在至少一个示例性实施例中，第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂被涂覆有非导电涂层。所述涂层可以由塑料材料制成。所述涂层可以是疏水的和/或疏油的，以便于去除污染物。
在至少一个示例性实施例中，第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂被布置成可控的，以相对于车辆的纵向轴线单独地竖直移位和横向移位，并且所述集电器装置还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被布置成实现第一集电器拾取头和第二集电器拾取头的单独的竖直移位或横向移位。
在至少一个示例性实施例中，第一纵长的集电器臂和第二纵长的集电器臂被布置成可控的，以相对于车辆的纵向轴线一起竖直移位和横向移位，并且所述集电器装置还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被布置成实现第一集电器拾取头和第二集电器拾取头的竖直移位或横向移位。
本发明还涉及一种车辆，所述车辆包括上文所述的集电器装置。尽管将针对商用车辆(例如卡车或公共汽车)来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在诸如铰接式运输车形式的工程机械的建筑设备或重型车辆中，或者用在诸如汽车的车辆中。
当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其它特征和优点将变得明显。本领域技术人员会意识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的实施例之外的实施例。
附图说明
在下文中，将参考附图详细地描述本发明。这些示意图仅用于说明的目的，并非以任何方式限制本发明的范围。在所述图中：
图1示出了在电动道路系统上行驶的包括集电器装置的示意性车辆；
图2示出了集电器装置的示意性前视图；
图3示出了替代的集电器装置的示意性前视图；
图4a示出了附接到车辆的、根据本发明的实施例的集电器装置的示意性等距视图；
图4b示出了与车辆分离的、图4a的集电器装置的示意性等距视图；
图5a至图5c示出了根据本发明的各种实施例的集电器装置的示意性俯视图；
图6a和图6b示出了根据本发明的各种实施例的集电器装置的示意性等距视图；并且
图7a和图7b示出了根据本发明的各种实施例的集电器装置的示意性俯视图。
具体实施方式
现在，将参考附图在下文中更全面地描述本发明，这些附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相同的附图标记始终指代相同的元件。
首先，将参考图1、图2和图3来说明集电器装置的总体教导。之后，将参考图3至图6描述本发明的实施例。
图1示出了示意性的电动道路系统(ERS)，其中车辆100在道路110上行驶，该道路110设置有用于向车辆100供应电流的电流导体130。车辆100设置有导电的集电器装置120，该集电器装置120能够被降低到与电流导体130接触，该电流导体130包括位于道路110的表面中的平行导电轨140。该车辆可以是电动车辆或混合动力车辆。
集电器装置120包括：基部170，该基部170将集电器装置120连接并附接到车辆100的底盘结构；纵长的集电器臂150，该集电器臂150被布置成在缩回且不起作用的第一位置与工作的第二位置之间移位。在使用中，使用合适的致动器(未示出)将集电器臂150和拾取单元160降低到与电流导体130接触。所述致动器可以布置在集电器装置120的基部170中。拾取单元160具有一对接触元件161、162。图1示出了处于其工作位置的集电器臂150。提供了合适的致动器，用于使集电器臂150至少在车辆100的竖直方向上移动。注意，集电器拾取头160在相对于基部170而言的远端侧附接到纵长的集电器臂150。换句话说，集电器拾取头160和基部170布置在纵长的集电器臂150的相反两端处。此外，该集电器装置包括电力电缆(未示出)，该电力电缆连接到接触元件161、162，用于将电流从接触元件161、162输送到车辆的电力系统。
在此背景下，该集电器装置将被描述为包括用于所述拾取单元的可移位集电器臂，该臂能够沿直线竖直地移位或者相对于车辆上的具有水平轴线的枢轴沿弧形路径竖直地移位。用于这种臂的定位构件还能够包括致动器构件，该致动器构件用于使所述臂在车辆的横向方向上沿横向直线或者相对于车辆上的具有竖直轴线的枢轴沿弧形路径移位。替代地，横向定位构件能够包括合适的控制构件，该控制构件连接到车辆中的电子可控转向系统，其中，能够使用一对可转向轮(steerable wheels)来执行车辆相对于电导体的侧向定位。例如，如果车辆必须在侧向方向上移位以使电流导体在携载集电器的可移位臂的横向范围内，则能够使用上述构件的组合来进一步执行定位。下面进一步详细描述集电器装置的设计。
图2示出了集电器装置220的示意性前视图。集电器装置220安装在被示意性地表示的车辆200上，该车辆200位于道路210的示意性区段上。电流导体230位于道路210的表面中，该电流导体230包括用于供应DC电流的第一电轨231和第二电轨232。集电器装置220包括集电器臂250和拾取单元260，该拾取单元260具有一对接触元件261、262，所述一对接触元件261、262用于从各自的第一电轨231和第二电轨232收集电流。集电器臂250附接到竖直定位构件(未示出)，该竖直定位构件用于将集电器臂250从与车辆200邻近的缩回的第一位置P1移位到与电流导体230接触的起作用的第二位置P2。这种竖直移位由箭头V表示。当检测到第一接触元件261和第二接触元件262与它们各自的第一电轨231和第二电轨232竖向对准时，执行将集电器臂250降低到所述起作用的第二位置。替代地，可以在检测到电流导体时开始朝向所述起作用的第二位置的移动，然后可以朝向最佳水平位置转向。集电器臂250经由水平定位构件270附接到车辆200，该水平定位构件270用于使集电器臂250在横向方向上移位。
在图2中，集电器臂250被示出为处于朝向第二位置P2移位期间的中间位置。在将集电器臂250降低到第二位置P2之前，必需定位并跟踪电流导体230。根据图2中的示例，能够通过使用一个或多个竖直天线(未示出)来执行对电流导体230的定位并跟踪，所述一个或多个竖直天线用于检测位于电流导体230之间或与电流导体230相邻的信号电缆275的位置。然而，本发明不限于这种定位电流导体的方法。
在图2所示的示例中，集电器臂250和竖直定位构件附接到横向定位构件270。该竖直定位构件被布置成使集电器臂250和拾取单元260在箭头V所指示的车辆200的竖直方向上移位。水平定位构件270被布置成使集电器臂250和拾取单元260在箭头T所指示的车辆200的横向方向上移位。横向定位构件270被控制成使集电器臂250在车辆200的横向方向上移位，以首先定位电流导体230并然后跟踪电流导体230。执行跟踪以维持第一接触元件261和第二接触元件262与它们各自的第一电轨231和第二电轨231的竖向对准。
图3示出了替代的集电器装置320的示意性前视图。集电器装置320安装在车辆300上，该车辆300位于道路310的区段上方。电流导体330位于道路310的表面中，该电流导体330包括用于供应DC电流的第一电轨331和第二电轨332。集电器装置320包括集电器臂350和拾取单元360，该拾取单元360具有一对接触元件361、362，这一对接触元件361、362用于从各自的第一电轨331和第二电轨332收集电流。集电器臂350附接到竖直定位构件(未示出)，该竖直定位构件用于使集电器臂350从与车辆300邻近的缩回的第一位置移位到与电流导体330接触的起作用的第二位置(如图中所示)。当检测到第一接触元件361和第二接触元件362与它们各自的第一电轨331和第二电轨332竖向对准时，执行将集电器臂350降低到所述起作用的第二位置。替代地，可以在检测到电流导体时开始朝向所述起作用的第二位置的移动，然后可以朝向最佳水平位置转向。集电器臂250经由枢转构件370附接到车辆300，该枢转构件370用于使集电器臂250绕竖直轴线X移位。在该移位期间，拾取单元360相对于车辆300上的竖直轴线X沿弧形路径移动。
参考上文，一般对于集电器装置来说，电流导体优选(但并非必须)在路面的纵向方向上位于预定的横向位置。车辆设置有如下构件(未示出)：该构件用于检测和/或定位电流导体相对于车辆的位置、和/或道路上的或沿着道路的合适的道路标记。该集电器装置包括可移位的集电器臂，该集电器臂被布置成可控的，以便通过线性移动或弧形移动而相对于车辆的纵向轴线竖直移位和横向移位。车辆的纵向轴线在车辆的向前移动的主方向上延伸。执行竖直向下的移位以将包括安装在集电器臂的自由端上的接触元件的拾取单元放置到最佳充电位置，从而实现电流的传输。当电流传输已经中断时，执行竖直向上的移位以使集电器臂缩回。该集电器装置可以包括：可控致动器，所述可控致动器安装在基部中，被布置成实现集电器臂的竖直移位；和电子控制单元(未示出)，该电子控制单元至少用于控制集电器臂中的电力传输和集电器臂的移位。该控制单元被布置成：检测车辆何时进入或离开ERS道路，在集电器臂的展开完成之后启动电力传输，并且在集电器臂缩回之前中断电力传输。
因此，在操作中，首先确定车辆已经进入ERS道路且应当使集电器臂从缩回位置移动到与电流导体接触的展开位置。信号被传输到ECU，ECU又将信号传输到致动器，从而使集电器臂向下展开。当集电器臂到达其与电流导体接触的末端位置时，由所述致动器施加的压力将引起向下的力，从而确保与所述导体的足够的接触力。
随后，能够确定车辆即将离开ERS道路且应当使集电器臂从展开位置移动到缩回位置。替代地，如果在所述导体上检测到障碍物而需要所述控制臂的缩回或所述车辆的躲避动作，也能够启动缩回。信号被传输到ECU，ECU又将信号传输到所述致动器，从而使集电器臂向上缩回。当集电器臂到达其与车辆邻近的缩回位置时，ECU发送信号以停止所述致动器的操作。
图4a示出了根据本发明的集电器装置420的示例性实施例的等距视图，为了简洁起见，对于所有的意图和目的来说，集电器装置420在作用和移位方面在功能上与上文结合图1、图2和图3描述的集电器装置是类似的。目的保持不变：即，在位于道路表面中的电流导体与其上安装有集电器装置的车辆之间传输电力。
集电器装置420包括基部170、第一纵长的集电器臂150a和第二纵长的集电器臂150b、第一集电器拾取头161和第二集电器拾取头162，该第一集电器拾取头161在相对于基部170而言的远端侧附接到第一纵长的集电器臂150a，该第二集电器拾取头162在相对于基部170而言的远端侧附接到第二纵长的集电器臂150b。
第一纵长的集电器臂150a与第二纵长的集电器臂150b间隔开距离d。该距离d可以在5cm至100cm的范围内。通常，距离d在15cm至45cm的较小范围内。纵长的集电器臂150a、150b的长度可以在50cm至200cm的范围内。通常，纵长的集电器臂150a、150b的长度在75cm至150cm的范围内。
纵长的集电器臂150a、150b由导电材料制成。基部170可以如图4a所示地附接到车辆100。纵长的集电器臂150a、150b从基部170延伸到纵长的集电器臂150a、150b各自的自由端。第一集电器拾取头161被朝向第一纵长的集电器臂150a的自由端附接，并且第二集电器拾取头162被朝向第二纵长的集电器臂150b的自由端附接。换句话说，纵长的集电器臂150a、150b在第一端处被连接并附接到基部170，集电器拾取头161、162被附接在纵长的集电器臂150a、150b的与第一端相反的第二端处。如上文结合图1、图2和图3所描述的，纵长的集电器臂150a、150b的第二端自由地移位。因此，集电器拾取头161、162在相对于基部170而言的远端侧附接到纵长的集电器臂150a、150b。纵长的集电器臂150a、150b被布置成从位于道路表面中的导体和车辆100传导电流。所述纵长的集电器臂可以由轻质且坚固的材料(例如铝)制成。
纵长的集电器臂150a、150b还可以包括非导电涂层(未示出)，以保护纵长的集电器臂150a、150b免于车辆下方的恶劣条件。该涂层优选是电气隔离的。该涂层可以是疏水的和/或疏油的，以便于去除所述纵长的集电器臂的表面上的污染物。
在图4a和图4b中，第一集电器拾取头161和第二集电器拾取头162被示出为与各自的纵长的集电器臂一体地形成。通过使集电器拾取头与纵长的集电器臂150a、150b一体地形成，减少了对可能受振动和恶劣环境影响的附接的需要。第一集电器拾取头161和第二集电器拾取头162还被示出为包括两个部分，后部分被布置成比前部分离纵长的集电器臂的自由端更远。后部分与前部分之间的间距可以在5cm至75cm的范围内。这样的分隔使得集电器装置能够桥接ERS的道路中的两段导体之间的间隙。
图5a至图5c是根据本发明构思的集电器装置的实施例的俯视示意图。图5a示出了集电器装置，其中纵长的集电器臂150a、150b之间的在纵长的集电器臂的第一端处的距离d1和纵长的集电器臂的自由端之间的距离d2大致相等。因此，图5a示出了其中纵长的集电器臂150a、150b平行的实施例。
图5b示出了集电器装置，其中纵长的集电器臂150a、150b之间的在纵长的集电器臂的第一端处的距离d1大于纵长的集电器臂的自由端之间的距离d2。图5c示出了集电器装置，其中纵长的集电器臂之间的在纵长的集电器臂的第一端处的距离d1小于纵长的集电器臂的自由端之间的距离d2。
距离d1和d2可以在5cm至100cm的范围内。
图6a和图6b示出了根据本发明构思的集电器装置的两个不同的实施例。图6a示出了纵长的集电器臂150a、150b能够一起移位的实施例。因此，该集电器装置还包括控制单元(未示出)和合适的致动器(未示出)，所述致动器例如布置在基部170中，用于使纵长的集电器臂150a、150b移位，使得拾取头160如上文关于图1至图3所描述的那样被放置在最佳位置。
图6b示出了其中第一纵长的集电器臂150a和第二纵长的集电器臂150b能够单独地移位的实施例。因此，该集电器装置还包括控制单元(未示出)和合适的致动器(未示出)，所述致动器例如布置在基部170中，用于使纵长的集电器臂150a、150b单独地移位，使得拾取头160如上文关于图1至图3所描述的那样被放置在最佳位置。通过使纵长的集电器臂150a、150b单独地移位，可以通过仅提升一个纵长的集电器臂来避开仅位于一个导体上的碎屑。此外，该集电器装置可适应于在位于道路中的导体之间具有不同宽度的ERS。
尽管图6a和图6b仅示出了组合的和单独的竖直移位，但当然也可以包括用于第一纵长的集电器臂150a和第二纵长的集电器臂150b的组合的和/或单独的水平移位的、合适的致动器(未示出)。
图7a和7b是示出了根据本发明构思的集电器装置420的两个实施例的俯视图。在图7a的集电器装置中，集电器拾取头彼此附接而形成单个拾取头，以便稳定该集电器装置。该集电器装置还包括隔离元件163，该隔离元件163布置在拾取头161、162之间。拾取头161、162可以被提供为单个单元，该单个单元然后附接到纵长的集电器臂150a、150b。隔离元件163被布置成在两个纵长的集电器臂150a、150b之间进行电流隔离(galvanicallyisolate)。隔离元件163可以由塑料制成。
在图7b中，该集电器装置还包括稳定结构165，该稳定结构165在所述纵长的臂之间延伸并将它们连接，以稳定该集电器装置。此稳定结构可以由非导电材料制成。替代地，此稳定结构可以以与隔离元件163相同的方式包括隔离元件(未示出)，以便使纵长的集电器臂150a、150b彼此电流隔离。这样的隔离元件可以由塑料制成。稳定结构165能够挠曲，或者具有连接到纵长的集电器臂150a、150b的接头(未示出)，使得纵长的集电器臂150a、150b可以如结合图6a描述的那样单独地移位。
当然，应注意，图7a和图7b的实施例可以组合，使得集电器装置同时包括稳定结构和单个拾取头。
应注意，在所有附图中，纵长的集电器臂150a、150b被示出为具有薄而宽的横截面。原则上，所述纵长的集电器臂可以具有任何横截面形状，而不限于本文中所示出的实施例，特别是，所述形状可以是矩形、正方形、圆形、多边形。
此外，结合图4描述的具体且示例性的材料和附接选项应被理解为适用于图5至图7中描述的集电器装置的所有实施例。当然，结合图4描述的涂层也适用于图5至图7中描述的所有实施例，并且仅为了简洁起见而被省去。
应当理解，本发明不限于上文所述并在附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将会意识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多修改、变体和变型。

Claims (12)

1.一种集电器装置(420)，所述集电器装置(420)被布置用于安装在车辆(100)上，以在电流导体(140)与所述车辆(100)之间传输电力，所述电流导体(140)位于道路(110)的表面中，其中，所述集电器装置(420)包括：
-基部(170)，所述基部(170)用于将所述集电器装置(420)连接到所述车辆(100)；
-第一纵长的集电器臂(150a)和第二纵长的集电器臂(150b)，所述第一纵长的集电器臂(150a)与所述基部(170)以可操作方式连接，所述第二纵长的集电器臂(150b)与所述基部(170)以可操作方式连接；
-其中，所述第一纵长的集电器臂(150a)和所述第二纵长的集电器臂(150b)彼此间隔开；
-第一集电器拾取头(161)和第二集电器拾取头(162)，所述第一集电器拾取头(161)在相对于所述基部(170)而言的远端侧附接到所述第一纵长的集电器臂(150a)，所述第二集电器拾取头(162)在相对于所述基部(170)而言的远端侧附接到所述第二纵长的集电器臂(150b)；
-其中，所述纵长的集电器臂(150a,150b)由导电材料制成，并且被布置成从位于道路(110)的表面中的导体和所述车辆(100)传导电流。
2.根据权利要求1所述的集电器装置(420)，其中，所述纵长的集电器臂(150a,150b)是平行的。
3.根据权利要求1所述的集电器装置(420)，其中，所述第一集电器拾取头(161)与所述第一纵长的集电器臂(150a)一体地形成，并且其中，所述第二集电器拾取头(162)与所述第二纵长的集电器臂(150b)一体地形成。
4.根据权利要求1或2所述的集电器装置(420)，其中，所述第一集电器拾取头(161)和所述第二集电器拾取头(162)被形成为单个单元。
5.根据权利要求4所述的集电器装置(420)，其中，所述第一集电器拾取头(161)或所述第二集电器拾取头(162)包括至少一个隔离元件(163)，所述至少一个隔离元件(163)被布置成将所述第一纵长的集电器臂(150a)与所述第二纵长的集电器臂(150b)电流隔离。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置(420)，还包括稳定结构(165)，所述稳定结构(165)在所述第一纵长的集电器臂(150a)与所述第二集电器臂(150b)之间延伸。
7.根据权利要求6所述的集电器装置(420)，其中，所述稳定结构(165)包括至少一个隔离元件，所述至少一个隔离元件被布置成将所述第一纵长的集电器臂(150a)与所述第二纵长的集电器臂(150b)电流隔离。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置(420)，其中，所述第一纵长的集电器臂(150a)和所述第二纵长的集电器臂(150b)包括铝。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置(420)，其中，所述第一纵长的集电器臂(150a)和所述第二纵长的集电器臂(150b)被涂覆有非导电涂层。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置，其中，所述第一纵长的集电器臂和所述第二纵长的集电器臂被布置成可控的，以相对于所述车辆的纵向轴线单独地竖直移位和横向移位，并且所述集电器装置还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被布置成实现所述第一集电器拾取头和所述第二集电器拾取头的单独的竖直移位或横向移位。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置，其中，所述第一纵长的集电器臂和所述第二纵长的集电器臂被布置成可控的，以相对于所述车辆的纵向轴线一起竖直移位和横向移位，并且所述集电器装置还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被布置成实现所述第一集电器拾取头和所述第二集电器拾取头的竖直移位或横向移位。
12.一种车辆(100)，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置(420)。
CN201680090753.3A 2016-11-10 2016-11-10 用于车辆的集电器装置 Active CN109937154B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/077204 WO2018086689A1 (en) 2016-11-10 2016-11-10 A current collector device for a vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109937154A true CN109937154A (zh) 2019-06-25
CN109937154B CN109937154B (zh) 2022-07-22

Family

ID=57286484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680090753.3A Active CN109937154B (zh) 2016-11-10 2016-11-10 用于车辆的集电器装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11712969B2 (zh)
EP (1) EP3538395A1 (zh)
JP (1) JP6810261B2 (zh)
CN (1) CN109937154B (zh)
WO (1) WO2018086689A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113561803A (zh) * 2021-07-12 2021-10-29 佛山市金格展钣金机械有限公司 一种新能源汽车充电装置
CN117183748A (zh) * 2023-11-07 2023-12-08 湘潭南方电机车制造有限公司 一种架线式工矿电机车受电弓调节机构

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11541768B2 (en) * 2017-02-15 2023-01-03 Volvo Truck Corporation Arrangement and method for active alignment control of a contact element
FR3084301B1 (fr) 2018-07-27 2020-10-23 Mersen France Sb Sas Dispositif de captage de courant electrique pour un vehicule ferroviaire
JP7338216B2 (ja) * 2019-04-12 2023-09-05 株式会社デンソー 接触受電システム、プログラム
EP3815953B1 (en) * 2019-10-30 2022-05-04 Elways AB Electrically propellable vehicle comprising a current collector
SE544471C2 (en) * 2020-06-01 2022-06-07 Elonroad Ab A contact member for a power collector
US10981459B1 (en) * 2020-10-29 2021-04-20 Walter Thomas Davey, Jr. Charging system for electric vehicles in motion
US20220266696A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 Transportation Ip Holdings, Llc Electrical shunt apparatus and system
FR3129114B1 (fr) * 2021-11-17 2024-10-04 Alstom Transp Technologies Procédé de détermination d’une position latérale d’un collecteur par rapport à un rail alimenté en énergie électrique, dispositif de détermination et véhicule associés
WO2023127950A1 (ja) * 2021-12-28 2023-07-06 株式会社アイシン 車両用受電装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129203A (en) * 1977-06-13 1978-12-12 Nelson Berman Roadway vehicle
GB2084096A (en) * 1980-09-10 1982-04-07 Shih Fa Electric car systems
JPS5769404U (zh) * 1980-10-14 1982-04-26
US4476947A (en) * 1981-06-26 1984-10-16 Chevron Research Company Electric car and roadway system
JP2000050406A (ja) * 1998-07-24 2000-02-18 Toyota Motor Corp 移動体の集電システム及びそのシステムに用いられる給電線
CN101092114A (zh) * 2005-10-10 2007-12-26 袁立辉 越板电动汽车的运行方法及装置
CN103640484A (zh) * 2013-12-08 2014-03-19 梁晓军 一种路面供电的四轮电动车
CN104169121A (zh) * 2012-02-27 2014-11-26 崇德铁路工业技术有限公司 用于在架空式充电站对车辆的电储能器充电的电流传输设备
CN104943565A (zh) * 2014-03-25 2015-09-30 阿尔斯通运输科技简易股份公司 用于非导引车辆的地面供电系统
CN205034122U (zh) * 2015-09-25 2016-02-17 光丰(肇庆)钢业有限公司 一种轨道过跨平车
EP3052704A1 (en) * 2013-10-01 2016-08-10 Volvo Truck Corporation Particle removing arrangement for an electric vehicle

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786762A (en) * 1971-03-05 1974-01-22 Alden Self Transit Syst Transportation system electrical power distribution
US3740498A (en) 1971-11-17 1973-06-19 Ohio Brass Co Electric current collector
US3804996A (en) * 1972-08-03 1974-04-16 Goodman A Collector insulating boot
JPS55146501A (en) 1979-05-04 1980-11-14 Nissan Motor Co Ltd Digital control device for internal combustion engine
FR2471299A1 (fr) * 1979-12-14 1981-06-19 Bardet Sa Ets Andre Ensemble de prise de courant a deperchage et reperchage automatiques, pour vehicules a traction electrique, notamment les trolleybus
JPH04193003A (ja) * 1990-11-27 1992-07-13 H S S T:Kk 走行体用集電装置
FR2696985A1 (fr) 1992-08-25 1994-04-22 Goulet Michael Procédé d'alimentation en courant électrique de véhicules électriques et dispositif de mise en Óoeuvre dudit procédé.
EP0605214B1 (en) * 1992-12-28 1997-11-19 Hitachi, Ltd. High speed low noise current collecting equipment
US20060065501A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Taylor Fred J Pick-up shoe
DE202005002376U1 (de) 2005-02-02 2005-05-12 Pintsch Bamag Antriebs- Und Verkehrstechnik Gmbh Stromabnehmer
JP4478090B2 (ja) * 2005-09-14 2010-06-09 財団法人鉄道総合技術研究所 非対称型パンタグラフの回転機構
SE535126C2 (sv) 2010-04-01 2012-04-24 Elways Ab Skenkonstruktion
DE102012223068A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Siemens Aktiengesellschaft Nicht schienengebundenes Fahrzeug
US9597969B2 (en) 2013-08-06 2017-03-21 Amres Network Coalition, LLC Systems and methods for providing in-road electric conductivity boxes and on-vehicle descent and pivot contacts for vehicles
CN105705371B (zh) * 2013-11-06 2017-12-01 本田技研工业株式会社 电动车辆的接触充电方法及接触充电系统
US11014459B2 (en) * 2015-09-30 2021-05-25 Volvo Truck Corporation Charging device for a vehicle
JP6842462B2 (ja) * 2015-10-07 2021-03-17 ボルボトラックコーポレーション 電気道路システムで使用可能な車両の装置及び方法
US20190210467A1 (en) * 2016-09-23 2019-07-11 Volvo Truck Corporation A current collector device for a vehicle

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129203A (en) * 1977-06-13 1978-12-12 Nelson Berman Roadway vehicle
GB2084096A (en) * 1980-09-10 1982-04-07 Shih Fa Electric car systems
JPS5769404U (zh) * 1980-10-14 1982-04-26
US4476947A (en) * 1981-06-26 1984-10-16 Chevron Research Company Electric car and roadway system
JP2000050406A (ja) * 1998-07-24 2000-02-18 Toyota Motor Corp 移動体の集電システム及びそのシステムに用いられる給電線
CN101092114A (zh) * 2005-10-10 2007-12-26 袁立辉 越板电动汽车的运行方法及装置
CN104169121A (zh) * 2012-02-27 2014-11-26 崇德铁路工业技术有限公司 用于在架空式充电站对车辆的电储能器充电的电流传输设备
EP3052704A1 (en) * 2013-10-01 2016-08-10 Volvo Truck Corporation Particle removing arrangement for an electric vehicle
CN103640484A (zh) * 2013-12-08 2014-03-19 梁晓军 一种路面供电的四轮电动车
CN104943565A (zh) * 2014-03-25 2015-09-30 阿尔斯通运输科技简易股份公司 用于非导引车辆的地面供电系统
CN205034122U (zh) * 2015-09-25 2016-02-17 光丰(肇庆)钢业有限公司 一种轨道过跨平车

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113561803A (zh) * 2021-07-12 2021-10-29 佛山市金格展钣金机械有限公司 一种新能源汽车充电装置
CN117183748A (zh) * 2023-11-07 2023-12-08 湘潭南方电机车制造有限公司 一种架线式工矿电机车受电弓调节机构

Also Published As

Publication number Publication date
US20190263267A1 (en) 2019-08-29
JP6810261B2 (ja) 2021-01-06
JP2019537917A (ja) 2019-12-26
CN109937154B (zh) 2022-07-22
US11712969B2 (en) 2023-08-01
WO2018086689A1 (en) 2018-05-17
EP3538395A1 (en) 2019-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109937154A (zh) 用于车辆的集电器装置
CN104943565B (zh) 用于非导引车辆的地面供电系统
CN109789795A (zh) 用于车辆的集电器装置
CA2784329C (en) Track for a track bound vehicle
CN102770302B (zh) 电动车辆充电站以及用于车辆的充电接收装置
CN102555837B (zh) 用于运输车辆的地面供电系统及相关方法
US10406922B2 (en) Charging module for an electric vehicle
CN102991357B (zh) 用于车辆的能量再充装置
CN107298023B (zh) 车辆充电连接器
CN104169121B (zh) 用于在架空式充电站对车辆的电储能器充电的电流传输设备
EP2848451B1 (en) Connection system for charging batteries of a vehicle, particularly an electric bus
CN103283100B (zh) 铁道车辆的高压设备系统及铁道车辆
CN105244933A (zh) 带有电驱动器的能够外部充电的车辆和用于车辆的充电站
CN102101439B (zh) 用于车载电力存储设备的再充电装置
CN101492018A (zh) 置于电力机车上的大功率转换装置
US9376033B2 (en) Insulating section, power feeding rail, and track transportation system
EP3519239B1 (en) A current collector arrangement for a vehicle and a vehicle therefore
EP3626513B1 (en) Charging arrangement for an electrical vehicle and respective method
KR200377850Y1 (ko) 전동차용 팬터그래프
KR101356030B1 (ko) 집전 및 급전 시스템과 그를 위한 집전 장치, 급전 구조물
EP3626512B1 (en) Charging arrangement for an electrical vehicle and respective method
TW201507892A (zh) 智慧電源線
CZ308637B6 (cs) Kontaktní ústrojí dvoupólového sběrače proudu

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant