CZ33371U1

CZ33371U1 - System for charging electric cars by rail vehicles

Info

Publication number: CZ33371U1
Application number: CZ2019-36373U
Authority: CZ
Inventors: Stanislav Dulina
Original assignee: Stanislav Dulina
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2019-11-12

Description

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká kombinované přepravy elektrických nebo hybridních elektrických automobilů prostřednictvím kolejových vozidel za současného dobíjení těchto automobilů během přepravy.The technical solution relates to the combined transport of electric or hybrid electric cars by rail vehicles while charging these cars during transport.

Dosavadní stav technikyPrior art

Současný stav užívání elektrických automobilů se omezuje výhradně na běžný provoz na pozemních komunikacích. To značí provoz automobilu, kde uživatel po vyprázdnění zásobníku elektrické energie (baterie) musí před další jízdou elektrickou energii do automobilu vhodným způsobem dodat. Pro uživatele to má za následek časové zdržení (prodloužení celkové doby jízdy), nutnost plánovat jízdu s ohledem na dojezdovou vzdálenost, dostupnost nabíjení atd. Dojezd běžných elektrických automobilů se v roce 2019 pohybuje v rozmezí 150 až 350 km. Běžný výkon nabíjecích stanic přibližně 50 kW, maximální hodnota je kolem 350 kW. Pro dodavatele elektrické energie užívání těchto automobilů představuje nutnost budování silových rozvodů k dobíječi stanici a nárazovou zátěž pro tento rozvod. Nabíjecích stanic v současné době není dostatek a tato skutečnost představuje jeden z důvodů, proč tento ekologický způsob přepravy stále není rozšířen.The current state of use of electric cars is limited exclusively to normal road traffic. This indicates the operation of the car, where the user, after emptying the electrical energy storage device (battery), must supply electrical energy to the car in a suitable manner before the next drive. For users, this results in a time delay (extension of the total driving time), the need to plan a ride with regard to the range, the availability of charging, etc. The range of conventional electric cars in 2019 ranges from 150 to 350 km. The normal power of charging stations is approximately 50 kW, the maximum value is around 350 kW. For electricity suppliers, the use of these cars represents the need to build power lines to the charging station and the impact load for this line. There are currently not enough charging stations, and this is one of the reasons why this environmentally friendly mode of transport is still not widespread.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Obr. 1: Typická skladba soupravy kolejového vozidla s přepravovanými automobily na vagonu.Giant. 1: Typical composition of a rail vehicle set with transported cars on a wagon.

Obr. 2: Systém kolejového vozidla s přepravovanými automobily na vagonu připojenými k dobijecím stanicím napojeným na trakční vedení elektrické energie.Giant. 2: Rolling stock system with transported cars on a wagon connected to charging stations connected to a traction power line.

Obr. 3: Systém kolejového vozidla s přepravovanými vozy na vagonu připojenými k dobijecím stanicím napojeným na elektrické generátory umístěné na kolech vagonu.Giant. 3: Rolling stock system with wagons carried on the wagon connected to charging stations connected to electric generators located on the wheels of the wagon.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedený nedostatek řeší systém pro dobíjení elektrických automobilů prostřednictvím kolejových vozidel podle technického řešení. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že při přepravě elektrického automobilu na kolejovém vozidle dochází současně k jeho dobíjení. Energie pro dobíjení elektrického automobilu se získává buď z trakčního vedení kolejového vozidla nebo z elektrického generátoru umístěného na kolech kolejového vozidla, nebo kombinaci obou možností.The above-mentioned shortcoming is solved by a system for recharging electric cars by means of rail vehicles according to a technical solution. The essence of this technical solution lies in the fact that during the transport of an electric car on a rail vehicle, it is charged at the same time. The energy for recharging the electric car is obtained either from the traction line of the rail vehicle or from the electric generator located on the wheels of the rail vehicle, or a combination of both.

Systém pro dobíjení elektrických automobilů a/nebo hybridních elektrických automobilů prostřednictvím kolejových vozidel podle technického řešení tvoří kolejové vozidlo opatřené alespoň jednou dobíječi stanicí, ke které je připojen elektrický automobil a/nebo hybridní elektrický automobil přepravovaný na kolejovém vozidle, přičemž je dobíječi stanice spojena se zdrojem elektrické energie. Zdrojem elektrické energie je výhodně trakční vedení pro kolejová vozidla nebo generátor umístěný na kolech kolejového vozidla.The system for charging electric cars and / or hybrid electric cars by means of rail vehicles according to the technical solution comprises a rail vehicle provided with at least one charging station to which an electric car and / or a hybrid electric car transported on a rail vehicle is connected, the charging station being connected to a source. electricity. The source of electrical energy is preferably a traction line for rail vehicles or a generator located on the wheels of the rail vehicle.

Obě tyto varianty mohou být kombinovány se systémem pro akumulací elektrické energie. Jako výhodná se jeví také možnost řízení dobíjení elektrických automobilů během jízdy. Lze tak například omezit odebíraný výkon při rozjezdu soupravy nebo při prokluzu kol při náledí. NaBoth of these variants can be combined with an electrical energy storage system. The possibility of controlling the charging of electric cars while driving also seems to be advantageous. For example, it is possible to reduce the power consumption when starting the set or when the wheels slip during icing. On

- 1 CZ 33371 UI druhou stranu lze výkon dobíjení navýšit například při brzdění soupravy nebo při jízdě ze spádu. Lze také optimalizovat dobíjení elektrických automobilů s ohledem na dobu jízdy soupravy, to značí rozložit odebíraný výkon z trakčního vedení nebo generátorů rovnoměrně během celé doby jízdy a nevytvářet tak zbytečné výkonové nárazy. Systém tak může navíc zahrnovat zařízení pro řízení dobíjení a/nebo optimalizaci dobíjení elektrických automobilů a/nebo hybridních elektrických automobilů během jízdy. Způsob řízení dobíjení během jízdy, jeho přítomnost nebo nepřítomnost nemá žádný vliv na systém dobíjení podle technického řešení.- 1 EN 33371 UI On the other hand, the charging power can be increased, for example, when braking the set or when driving downhill. It is also possible to optimize the charging of electric cars with regard to the driving time of the set, ie to distribute the power taken from the traction line or generators evenly during the entire driving time and thus not create unnecessary power shocks. Thus, the system may additionally include devices for controlling the charging and / or optimizing the charging of electric cars and / or hybrid electric cars while driving. The way the charge is controlled while driving, its presence or absence has no effect on the charging system according to the technical solution.

Výhodou tohoto systému dobíjení elektromobilů je prodloužení jejich akčního dosahu, snížení zátěže dobíječích stanic na pozemních komunikacích, snížení lýzické a psychické zátěže řidičů (kdy si mohou dopřát odpočinek při jízdě vlakem), možnost plánování kombinované přepravy, především na větší vzdálenosti kolejovým vozidlem a vlastním vozem v cílovém místě, snížení zatížení dopravy na pozemních komunikacích a s tím související zvýšení bezpečnosti silničního provozu, a také možnost nabídnout doplňkové služby uživatelům při přepravě na kolejovém vozidle. Pro zachování bezpečnosti a pohodlí jsou uživatelé dobíjených automobilů přepravováni ve voze určeném pro přepravu osob.The advantage of this system of recharging electric cars is the extension of their range, reducing the load of charging stations on roads, reducing the lysical and psychological burden of drivers (when they can afford to rest while traveling by train), the possibility of planning combined transport, especially over longer distances by rail vehicle and own car. at the destination, reducing the traffic load on the roads and the related increase in road safety, as well as the possibility to offer additional services to users in transport on a rail vehicle. To maintain safety and comfort, users of recharged cars are transported in a car designed for passenger transport.

Ve větších dopravních uzlech bude potřeba vytvořit místo pro rychlou nakládku a vykládku automobilů na kolejové vozidlo (vlak). Výhodou navrhovaného řešení je, že toto logistické místo se nemusí nutně nacházet přímo v centru měst, s výhodou lze použít i jeho umístění mimo obydlenou aglomeraci.In larger transport hubs, it will be necessary to create a place for fast loading and unloading of cars on a rail vehicle (train). The advantage of the proposed solution is that this logistics place does not necessarily have to be located directly in the city center, preferably its location outside a populated agglomeration can also be used.

Technické řešení je dále popsáno pomocí příkladu provedení, které však žádným způsobem neomezují jiná vhodná provedení v rozsahu nároků na ochranu.The technical solution is further described by means of an exemplary embodiment, which, however, in no way limits other suitable embodiments within the scope of the protection requirements.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solution

Příklad 1Example 1

Jednotlivé vozy kolejového vozidla 1 v podobě vlakové soupravy pro dopravu automobilů jsou opatřeny dobíjecími stanicemi 3 v podobě stojanů pro nabíjení, které jsou připojeny k trakčnímu vedení 4 elektrické lokomotivy (Obr. 2). Elektrická energie z trakčního vedení slouží k dobíjení přepravovaných vozidel 1 po kolejích. Každý elektrický automobil 2 je připojen k dobíječi stanici 3 a během připojení kolejového vozidla 1_ k trakčnímu vedení 4 je dobíjen. Tento systém pro dobíjení je doplněn také systémem 6 pro akumulaci elektrické energie v podobě baterie.The individual cars of the rail vehicle 1 in the form of a train set for the transport of cars are provided with charging stations 3 in the form of charging stands, which are connected to the traction line 4 of the electric locomotive (Fig. 2). Electricity from the traction line is used to charge the transported vehicles 1 on the tracks. Each electric car 2 is connected to a charging station 3 and is charged during the connection of the rail vehicle 7 to the traction line 4. This charging system is also complemented by a system 6 for accumulating electrical energy in the form of a battery.

Příklad 2Example 2

Jednotlivé vozy kolejového vozidla 1 v podobě vlakové soupravy pro dopravu automobilů jsou opatřeny dobíjecími stanicemi 3 v podobě stojanů pro nabíjení, které jsou připojeny k elektrickému generátoru 5 umístěnému na kolech vagonu kolejového vozidla J (Obr. 3). Elektrická energie v generátoru 5 vzniká pohybem kolejového vozidla 1_ po kolejích. Každý elektrický automobil 2 je připojen k dobíječi stanici 3 a během jízdy kolejového vozidla 1 je dobíjen. Systém je opatřen také zařízením pro řízení dobíjení elektrických automobilů během jízdy, které umožňuje výkon dobíjení navýšit například při brzdění soupravy nebo při jízdě ze spádu. Toto zařízení také umožňuje optimalizovat dobíjení elektrických automobilů s ohledem na dobu jízdy soupravy rozložením odebíraného výkonu z generátorů rovnoměrně během celé doby jízdy.The individual wagons of the rail vehicle 1 in the form of a train set for transporting cars are provided with charging stations 3 in the form of charging stands, which are connected to an electric generator 5 located on the wheels of the wagon of the rail vehicle J (Fig. 3). The electric energy in the generator 5 is generated by the movement of the rail vehicle 7 on the rails. Each electric car 2 is connected to a charging station 3 and is charged while the rolling stock 1 is running. The system is also equipped with a device for controlling the charging of electric cars while driving, which allows you to increase the charging power, for example, when braking a set or when driving downhill. This device also makes it possible to optimize the charging of electric cars with regard to the driving time of the set by distributing the power taken from the generators evenly during the entire driving time.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Systém nabíjení elektrických automobilů pomocí kolejových vozidel je výraznou podporou ekologického způsobu dopravy, snižuje zátěž dobíječích stanic na pozemních komunikacích,The system of charging electric cars using rail vehicles is a significant support for the ecological mode of transport, it reduces the load on charging stations on roads,

-2CZ 33371 UI zvyšuje akční dosah automobilů s elektrickým pohonem, omezuje náklady a problémy spojené s budování silových rozvodů k dobíječi stanici, omezuje dopravu na pozemních komunikacích a tím současně zvyšuje bezpečnost silničního provozu, snižuje fyzickou a psychickou zátěž řidičů a usnadňuje plánování kombinované přepravy, především na větší vzdálenosti.-2EN 33371 UI increases the range of action of electric cars, reduces costs and problems associated with building power lines to the charging station, reduces road traffic and thus increases road safety, reduces the physical and mental strain on drivers and facilitates the planning of combined transport, especially at greater distances.

Claims

CLAIMS FOR PROTECTION

A system for charging electric cars (2) and / or hybrid electric cars (2) by means of rail vehicles (1), characterized in that it consists of a rail vehicle (1) provided with at least one charging station (3) to which it is connected. an electric car (2) and / or a hybrid electric car (2) transported on the rail vehicle (1) is connected, the charging station (3) being connected to a power source of the rail vehicle (1).

System for charging electric cars (2) and / or hybrid electric cars (2) according to claim 1, characterized in that the source of electric energy is a traction line (4) for rail vehicles (1) or a generator (5) located on wheels of a railcar (1).

Electric vehicle charging system according to claims 1 and 2, characterized in that it further comprises a system for controlling the charging and / or optimizing the charging of electric cars (2) and / or hybrid electric cars (2) while driving.