DE102014223940A1 - Stromversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug, Elektrofahrzeug und Versorgungskanal - Google Patents

Stromversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug, Elektrofahrzeug und Versorgungskanal Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug (20), umfassend einen ersten Stromabnehmer (24, 28) zur Kontaktierung einer in einem Versorgungskanal (11) angeordneten ersten Stromleiterbahn (12) und einen zweiten Stromabnehmer (34, 38) zur Kontaktierung einer in dem Versorgungskanal (11) angeordneten zweiten Stromleiterbahn (32). Die Stromabnehmer (24, 28, 34, 38) sind an einem Versorgungskopf (23) angeordnet, welcher an einem Versorgungsarm (21) angeordnet ist, wobei der Versorgungsarm (21) einen Lagerkopf (43) aufweist und mittels des Lagerkopfes (43) an einem Elektrofahrzeug (20) um mindestens eine erste Schwenkachse (S) und eine zweite Schwenkachse (T) schwenkbar anbringbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrzeug (20), welches mindestens ein erfindungsgemäßes Stromversorgungssystem umfasst, und einen Versorgungskanal (11) zum Zusammenwirken mit einem erfindungsgemäßen Stromversorgungssystem, welcher ein annähernd U-förmiges Profil aufweist, welches einen Innenraum (17) an drei Seiten begrenzt, wobei innerhalb des Innenraums (17) eine erste Stromleiterbahn (12) und eine zweite Stromleiterbahn (32) angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug, umfassend einen ersten Stromabnehmer zur Kontaktierung einer in einem Versorgungskanal angeordneten ersten Stromleiterbahn und einen zweiten Stromabnehmer zur Kontaktierung einer in dem Versorgungskanal angeordneten zweiten Stromleiterbahn. Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrzeug, welches ein Stromversorgungssystem umfasst und einen Versorgungskanal zum Zusammenwirken mit einem Stromversorgungssystem.
  • Stand der Technik
  • In der Entwicklung moderner Kraftfahrzeuge spielt eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs eine immer wichtigere Rolle. Mögliche Maßnahmen, um den Verbrauch eines Kraftfahrzeugs zu senken, sind, den Verbrennungsmotor mit einem elektrischen Antrieb in einem Hybridfahrzeug zu kombinieren oder durch einen reinen Elektroantrieb zu ersetzen. Der elektrische Antrieb in Hybridfahrzeugen umfasst üblicherweise einen Elektromotor, welcher auch als Generator betrieben werden kann, einen Energiespeicher, aus welchem der Elektroantrieb versorgt wird, und eine Steuerelektronik.
  • Plug-In-Hybridfahrzeuge bieten darüber hinaus die Möglichkeit, den Energiespeicher über eine externe Energiequelle zu laden. Dabei kann die externe Energiequelle beispielsweise eine stationäre Ladestation sein, welche über das öffentliche Stromversorgungsnetz gespeist wird.
  • Reine Elektrofahrzeuge verfügen, im Gegensatz zu Hybridfahrzeugen, nicht über einen Verbrennungsmotor, welcher das Kraftfahrzeug antreiben kann, sondern ausschließlich über einen Elektroantrieb. Daher ist bei diesen Kraftfahrzeugen eine Aufladung der besagten Energiespeicher über eine externe Energiequelle notwendig. Der Energiespeicher ist dabei heute üblicherweise als Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildet und wird im Folgenden auch als Traktionsbatterie bezeichnet.
  • Es ist, beispielsweise bei Straßenbahnen, bekannt, elektrische Energie zum Antrieb über Stromabnehmer von einer Oberleitung während der Fahrt zu beziehen. Ein Anschluss an eine stationäre Ladestation ist somit nicht erforderlich.
  • Aus der Druckschrift DE 20 2007 017 799 U1 ist ein Elektrofahrzeug mit einem Stromversorgungssystem bekannt. Das Stromversorgungssystem umfasst zwei Schleifkontakte zur Kontaktierung zweier Leiterbahnen, wobei die Leiterbahnen auf einer Fahrbahn angeordnet sind. Mittels des Stromversorgungssystems ist das Elektrofahrzeug während der Fahrt mit elektrischer Energie zum Antrieb versorgbar.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Stromversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen, welches einen ersten Stromabnehmer zur Kontaktierung einer in einem Versorgungskanal angeordneten ersten Stromleiterbahn und einen zweiten Stromabnehmer zur Kontaktierung einer in dem Versorgungskanal angeordneten zweiten Stromleiterbahn umfasst.
  • Erfindungsgemäß sind die Stromabnehmer dabei an einem Versorgungskopf angeordnet, welcher an einem Versorgungsarm angeordnet ist, wobei der Versorgungsarm einen Lagerkopf aufweist und mittels des Lagerkopfes an einem Elektrofahrzeug um mindestens eine erste Schwenkachse und eine zweite Schwenkachse schwenkbar anbringbar ist.
  • Die erste Schwenkachse verläuft dabei vorzugsweise in Vertikalrichtung. Die zweite Schwenkachse verläuft vorzugsweise in Querrichtung. Die besagten Schwenkachsen verlaufen vorzugsweise rechtwinklig zueinander.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine drehbar gelagerte Kontaktrolle zur Kontaktierung einer Erkennungsleiterbahn an dem Versorgungskopf angeordnet. Bevorzugt sind zwei Kontaktrollen vorgesehen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stromabnehmer als Stromabnehmerrollen ausgeführt und um je eine eigene Drehachse drehbar gelagert.
  • Vorzugsweise ist jede der Stromabnehmerrollen dabei um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Versorgungskopf gelagert, welche rechtwinklig zu der Drehachse der jeweiligen Stromabnehmerrolle verläuft.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stromabnehmer als Stromabnehmerschleifkontakte ausgeführt.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stromabnehmer kontaktlos ausgeführt und nehmen mittels Induktion Energie auf.
  • Ferner wird ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen, welches mindestens ein erfindungsgemäßes Stromversorgungssystem umfasst.
  • Vorzugsweise ist das Stromversorgungssystem derart an dem Elektrofahrzeug angebracht, dass der Lagerkopf in Vertikalrichtung oberhalb des Versorgungskopfes angeordnet ist. Der Versorgungarm ragt also in Vertikalrichtung nach unten von dem Elektrofahrzeug weg. Dabei kann der Versorgungsarm soweit nach unten ragen, dass die Stromabnehmer sowie der Versorgungskopf sich in einem Versorgungskanal und unterhalb einer Fahrbahn befinden, auf welcher das Elektrofahrzeug fährt.
  • Es wird auch ein Versorgungskanal zum Zusammenwirken mit einem erfindungsgemäßen Stromversorgungssystem vorgeschlagen. Der Versorgungskanal weist dabei ein annähernd U-förmiges Profil auf, welches einen Innenraum des Versorgungskanals an drei Seiten begrenzt. Innerhalb des Innenraums sind eine erste Stromleiterbahn und eine zweite Stromleiterbahn angeordnet.
  • Der Versorgungskanal ist dabei derart in einer Straße angeordnet, dass der Versorgungskanal nicht über die Fahrbahn hinaus in Vertikalrichtung nach oben ragt. Der Versorgungskanal schließt oben annähernd bündig mit der Fahrbahn der Straße ab, oder der Versorgungskanal ist vollständig unterhalb der Fahrbahn angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die erste Stromleiterbahn und die zweite Stromleiterbahn jeweils an einer Fläche angeordnet, deren Flächennormale geneigt zur Vertikalrichtung verläuft. Die besagten Flächen verlaufen also nicht parallel zu der Fahrbahn.
  • Vorteilhaft weist der Versorgungskanal mindestens eine Erkennungsleiterbahn zum Zusammenwirken mit einer Kontaktrolle des Stromversorgungssystems des Elektrofahrzeugs auf.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind auf einer Oberfläche des Versorgungskanals, welche annähernd bündig mit der Fahrbahn der Straße abschließt, Erkennungsmuster, insbesondere optisch wahrnehmbare Erkennungsmuster, angebracht. Das Elektrofahrzeug verfügt vorteilhaft über eine Kamera und kann somit die Erkennungsmuster und dadurch das Vorhandensein eines Versorgungskanals erkennen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Ein Aufladen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs an einer externen Ladestation ist bei Einsatz der erfindungsgemäßen Lehre nicht erforderlich. Die Traktionsbatterie kann während der Fahrt geladen werden. Das Elektrofahrzeug umfasst, angewiesen. Die Traktionsbatterie kann beim Befahren einer Straße mit Versorgungskanal geladen werden und verfügt danach über eine ausreichende Menge an Energie, um das Elektrofahrzeug auch über andere Straßen zu bewegen.
  • Die Beweglichkeit des Versorgungsarms relativ zu dem Elektrofahrzeug, also die Schwenkbarkeit um zwei Achsen, ermöglicht einen ständigen Kontakt der Stromabnehmer mit den Stromleiterbahnen, auch bei Kurvenfahrten sowie bei Vertikalschwingungen des Elektrofahrzeugs infolge von Unebenheiten der Fahrbahn.
  • Die Stromleiterbahnen sind nicht sichtbar und nicht berührbar unterhalb der Fahrbahn verlegt. Dadurch ist die Gefahr von Kurzschlüssen und dadurch verursachten Unfällen verringert. Mittels der Kontaktrolle des Versorgungssystems, welche die Erkennungsleiterbahn kontaktiert, ist detektierbar, ob ein Elektrofahrzeug den Versorgungskanal oder einen Abschnitt des Versorgungskanals benutzt. Durch ein Versorgungssteuerungssystem kann Spannung auf die Stromleiterbahnen geschaltet werden, wenn ein Elektrofahrzeug erkannt wird, und wenn kein Elektrofahrzeug vorhanden ist kann die Spannung abgeschaltet werden. Dadurch ist die Gefahr von Kurzschlüssen und dadurch verursachten Unfällen weiter verringert.
  • Durch die ausgewählte Orientierung der Stromleiterbahnen innerhalb des Versorgungskanals sind diese auch vor Umwelteinflüssen wie Regen, Schnee oder Eis geschützt. Der Versorgungskanal selbst kann auch zur Ableitung von Regenwasser genutzt werden.
  • Auf der Oberfläche des Versorgungskanals angebrachte, optisch wahrnehmbare Erkennungsmuster gestatten, das Vorhandensein eines Versorgungskanals mittels einer in dem Elektrofahrzeug vorgesehenen Kamera zu erkennen. Bei Erkennen des Versorgungskanals kann dann der Versorgungsarm ausgefahren werden bis der Versorgungskopf eine geeignete Position erreicht, in welcher die Stromabnehmer die Stromleiterbahnen kontaktieren.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • 1 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs mit einem Stromversorgungssystem und einem Versorgungskanal gemäß einer ersten Ausführungsform, in Fahrtrichtung gesehen,
  • 2 eine schematische Darstellung des Elektrofahrzeugs mit dem Stromversorgungssystem und dem Versorgungskanal gemäß der ersten Ausführungsform, in Querrichtung gesehen,
  • 3 eine schematische, perspektivische Darstellung des Versorgungskanal gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 4 eine schematische Darstellung des Versorgungskanal gemäß der ersten Ausführungsform, in Vertikalrichtung gesehen,
  • 5 eine schematische Darstellung des Stromversorgungssystems und des Versorgungskanal gemäß der ersten Ausführungsform vor einer Kontaktierung, in Fahrtrichtung gesehen,
  • 6 eine schematische Darstellung des Stromversorgungssystems und des Versorgungskanal gemäß der ersten Ausführungsform während der Kontaktierung, in Fahrtrichtung gesehen,
  • 7 eine schematische Darstellung des Stromversorgungssystems und des Versorgungskanal gemäß der ersten Ausführungsform nach erfolgter Kontaktierung, in Fahrtrichtung gesehen, und
  • 8 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs mit einem Stromversorgungssystem und einem Versorgungskanal gemäß einer zweiten Ausführungsform, in Fahrtrichtung gesehen.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Ein Elektrofahrzeug 20 fährt auf einer Fahrbahn 18 einer Straße 10. Die Ausrichtung des Elektrofahrzeugs 20 auf der Fahrbahn 18 der Straße 10 und die gewöhnliche Fahrtrichtung x des Elektrofahrzeugs 20 definieren die im Folgenden verwendeten Richtungsangaben. Dabei wird eine senkrecht zu der Fahrbahn 18 orientierte Richtung im Folgenden als Vertikalrichtung z bezeichnet, und eine Richtung senkrecht zu der Vertikalrichtung z und senkrecht zu der Fahrtrichtung x wird im Folgenden als Querrichtung y bezeichnet.
  • In 1 ist ein Elektrofahrzeug 20 mit einem Stromversorgungssystem und einem Versorgungskanal 11 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Das Elektrofahrzeug 20 weist einen Versorgungsarm 21 auf, welcher sich von dem Elektrofahrzeug 20 in Vertikalrichtung nach unten erstreckt. An einem dem Elektrofahrzeug 20 abgewandten Ende des Versorgungsarms 21 ist ein Versorgungskopf 23 vorgesehen. An dem Versorgungskopf 23 sind eine erste Stromabnehmerrolle 24, eine zweite Stromabnehmerrolle 34, eine erste Kontaktrolle 25 sowie eine zweite Kontaktrolle 35 angebracht.
  • Der Versorgungsarm 21 ragt nach unten bis in den Versorgungskanal 11 hinein. Der Versorgungskanal 11 weist einen Innenraum 17 auf, in welchem eine erste Stromleiterbahn 12 und eine zweite Stromleiterbahn 32 angeordnet sind. In der gezeigten Darstellung kontaktiert die erste Stromabnehmerrolle 24 die erste Stromleiterbahn 12, und die zweite Stromabnehmerrolle 34 kontaktiert die zweite Stromleiterbahn 32.
  • Der Versorgungskanal 11 weist ferner eine erste Erkennungsleiterbahn 13 und eine zweite Erkennungsleiterbahn 33 auf. Die erste Kontaktrolle 25 kontaktiert die erste Erkennungsleiterbahn 13, und die zweite Kontaktrolle 35 kontaktiert die zweite Erkennungsleiterbahn 33. Die Kontaktrollen 25, 35 dienen unter anderem der Stabilisierung des Versorgungskopfes 23 und halten diesen trotz Bewegungen des Elektrofahrzeugs 20 in einer definierten Position relativ zu dem Versorgungskanal 11.
  • In 2 ist das gleiche Elektrofahrzeug 20 in einer Seitenansicht, also in Querrichtung y gesehen, dargestellt. Das Elektrofahrzeug 20 weist eine Traktionsbatterie 26 auf, welche mittels eines ersten Versorgungsleiters 41 und eines zweiten Versorgungsleiters 42 mit den Stromabnehmerrollen 24, 34 verbunden ist. Im vorliegenden Fall ist das Versorgungssystem für eine Gleichspannungsversorgung ausgelegt. Vorliegend weist die erste Stromleiterbahn 12 ein negatives Potential auf, und der erste Versorgungsleiter 41 ist mit dem negativen Pol der Traktionsbatterie 26 verbunden. Ebenso weist die zweite Stromleiterbahn 32 ein positives Potential auf, und der zweite Versorgungsleiter 42 ist mit dem positiven Pol der Traktionsbatterie 26 verbunden. Es ist aber auch denkbar, dass das Stromversorgungssystem für eine Wechselspannung ausgelegt ist. In diesem Fall ist ein Gleichrichter zwischen den Versorgungsleitern 41, 42 und der Traktionsbatterie 26 vorgesehen.
  • Der Versorgungsarms 21 ist mittels eines Lagerkopfes 43 an der Unterseite des Elektrofahrzeugs 20 befestigt. Die Position des Versorgungskopfes 23 und des Versorgungsarms 21 in Vertikalrichtung ist mittels eines Steuerzylinders 22 einstellbar. Der Steuerzylinder 22 wird von einer Batteriesteuerungseinheit 27 gesteuert, welche auch den Ladevorgang der Traktionsbatterie 26 überwacht.
  • 3 zeigt eine Straße 10 mit einem Versorgungskanal 11 in perspektivischer Ansicht. Der Versorgungskanal 11 ist dabei derart in die Straße 10 eingelassen, dass die Oberfläche des Versorgungskanals 11 mit der Fahrbahn 18 der Straße 10 bündig abschließt.
  • Auf der nach oben weisenden Oberfläche des Versorgungskanals 11 ist ein Erkennungsmuster 14 vorgesehen, welches von einer in dem Elektrofahrzeug 20 vorhandenen Kamera sichtbar ist. Das Erkennungsmuster 14 befindet sich dabei auf der Höhe der Fahrbahn 18 der Straße 10.
  • Der Innenraum 17 des Versorgungskanals 11 befindet sich unterhalb der Fahrbahn 18 der Straße 10. Der Versorgungskanal 11 weist ein U-förmiges Profil auf, welches an drei Seiten den Innenraum 17 begrenzt. Das U-förmige Profil des Versorgungskanals 11 ist vorliegend aus Beton gefertigt. Die vierte, offene Seite des Innenraums 17 weist dabei in Vertikalrichtung z nach oben. Das Profil des Versorgungskanals 11 verjüngt sich nach oben hin und weist zwei schräge Flächen auf, welche aufeinander zulaufen.
  • Die besagten Flächen verlaufen schräg zueinander, sowie schräg zur Vertikalrichtung z und schräg zur Querrichtung y. Das bedeutet, die Flächennormalen der beiden Flächen verlaufen geneigt zur Vertikalrichtung z. An den besagten Flächen, welche sich in dem Innenraum 17 des Versorgungskanals 11 befinden, sind die Stromleiterbahnen 12, 32 angeordnet. Oberhalb der Verjüngung des Profils des Versorgungskanals 11, annähernd auf gleicher Höhe wie die Fahrbahn 18 der Straße 10, sind die Erkennungsleiterbahnen 13, 33 angeordnet. Somit sind die Erkennungsleiterbahnen 13, 33 auch von außen sichtbar.
  • In 4 ist die Straße 10 mit dem Versorgungskanal 11 in einer Draufsicht in Vertikalrichtung gezeigt. Der Versorgungskanal 11 ist in mehrere Abschnitte unterteilt, welche jeweils von einem Versorgungsteuerungssystem 15 überwacht und gesteuert werden. Dabei versorgt das jeweilige Versorgungssteuerungssystem 15 den zugehörigen Abschnitt des Versorgungskanals 11 nur dann mit Spannung, wenn ein Elektrofahrzeug 20 sich innerhalb des besagten Abschnitts befindet. Ob ein Elektrofahrzeug 20 sich innerhalb des Abschnitts befindet, wird über die Erkennungsleiterbahnen 13, 33 festgestellt. Die Versorgungssteuerungssysteme 15 der einzelnen Abschnitte des Versorgungskanals 11 sind über ein Versorgungsnetz 16 miteinander verbunden.
  • Der Versorgungskanal 11 ist aus mehreren Segmenten aufgebaut, welche jeweils ein U-förmiges Profil aufweisen. Die Segmente sind in Fahrtrichtung x hintereinander angeordnet und bilden so den Versorgungskanal 11. Bei den einzelnen Segmenten handelt es sich beispielsweise um vorgefertigte Bauteile aus Beton, an welchen die Erkennungsleiterbahnen 13, 33 und die Stromleiterbahnen 12, 32 bereits angebracht sind.
  • Zum Einbringen des Versorgungskanals 11 in die bereits vorhandene Straße 10 wird zunächst ein Schlitz in die Mitte der Fahrbahn 18 der Straße 10 gefräst. Der Schlitz ist dabei entsprechend breit und tief, um die Segmente des Versorgungskanals 11 aufnehmen zu können. Anschließend werden die Segmente des Versorgungskanals 11 in Fahrtrichtung x hintereinander in dem Schlitz positioniert. Danach werden noch vorhandene Freiräume in dem Schlitz wieder verfüllt.
  • In den 5, 6 und 7 ist der Vorgang des Kontaktierens des Versorgungssystems mit dem Versorgungskanal 11 schematisch dargestellt. Der in diesen Figuren nicht dargestellte Lagerkopf 43 des Versorgungssystems ist um eine erste Schwenkachse S schwenkbar, welche in Vertikalrichtung z verläuft. Der Lagerkopf 43 ist ferner um eine zweite Schwenkachse T schwenkbar, welche in Querrichtung y verläuft.
  • Durch eine Schwenkbewegung des Lagerkopfes 43 um die zweite Schwenkachse T erfährt der Versorgungskopf 23 eine Bewegung in Vertikalrichtung z nach unten, also in den Innenraum 17 des Versorgungskanals 11 hinein. Die erste Stromabnehmerrolle 24 ist um eine erste Drehachse D1 drehbar an dem Versorgungskopf 23 gelagert. Ebenso ist die zweite Stromabnehmerrolle 34 um eine zweite Drehachse D2 drehbar an dem Versorgungskopf 23 gelagert. Ferner sind die beiden Drehachsen D1, D2 schwenkbar an dem Versorgungskopf 23 gelagert. Die Drehachsen D1, D2 sind dabei jeweils um eine Achse schwenkbar, welche senkrecht zu den Drehachsen D1, D2 verläuft.
  • Bei der in 5 dargestellten Position des Versorgungskopfes 23 berühren die Stromabnehmerrollen 24, 34 die nach außen weisende Oberfläche des Profils des Versorgungkanals 11. Bei einer weiteren Schwenkbewegung des Versorgungsarms 21 um die zweite Schwenkachse T nach unten werden die Stromabnehmerrollen 24, 34 aufeinander zu bewegt. Dadurch erfahren die Drehachsen D1, D2 eine Schwenkbewegung um die besagten Achsen.
  • In 6 ist der Zustand des Versorgungskopfes 23 während der Kontaktierung dargestellt. Die Stromabnehmerrollen 24, 34 sind gegenüber der in 5 dargestellten Position verschwenkt und weisen annähernd in Vertikalrichtung nach unten in den Innenraum 17 des Versorgungskanals 11 hinein. Die Drehachsen D1, D2 werden dabei entgegen der Kraft einer Feder in die besagte Position gedrückt.
  • 7 zeigt das Stromversorgungssystem nach erfolgter Kontaktierung in dem Versorgungskanal 11. Bedingt durch die Federkraft sind die Drehachsen D1, D2 wieder nach außen gedrückt und die Stromabnehmerrollen 24, 34 kontaktieren die Stromleiterbahnen 12, 32. Die Kontaktrollen 25, 35 kontaktieren die Erkennungsleiterbahnen 13, 33. Die erste Kontaktrolle 25 ist dabei elektrisch mit der zweiten Kontaktrolle 35 verbunden. Durch die Berührung der beiden Kontaktrollen 25, 35 mit den Erkennungsleiterbahnen 13, 33 entsteht ein elektrischer Kurzschluss zwischen den Erkennungsleiterbahnen 13, 33, welcher von dem Versorgungssteuerungssystem 15 des Abschnitts des Versorgungskanals 11 erkannt wird. Dadurch ist dem Versorgungssteuerungssystem 15 bekannt, dass ein Elektrofahrzeug 20 sich auf dem entsprechenden Abschnitt des Versorgungskanals 11 befindet, und somit kann die Versorgungsspannung an die Stromleiterbahnen 12, 32 durchgeschaltet werden.
  • In der in 7 dargestellten Position des Versorgungskopfes 23, das bedeutet, nach erfolgter Kontaktierung mit den Leiterbahnen des Versorgungskanals 11, ist der Versorgungskopf 23 mittels der Stromabnehmerrollen 24, 34 sowie mittels der Kontaktrollen 25, 35 formschlüssig sowie kraftschlüssig gehalten. Insbesondere durch die Federkraft, welche die Drehachsen D1 und D2 in Richtung auf die schrägen Flächen des Versorgungskanals 11 hin drückt, aber auch durch eine zusätzliche Federkraft, welche von den Kontaktrollen 25, 35 auf den Versorgungskanal 11 ausgeübt wird, erfolgt die besagte formschlüssige und kraftschlüssige Haltung des Versorgungskopfes 23.
  • In 8 ist eine zweite Ausführungsform des Elektrofahrzeugs 20 mit einem Stromversorgungssystem und einem Versorgungskanal 11 dargestellt. Abweichend von der ersten Ausführungsform sind die Stromleiterbahnen 12, 32 in jeweils einer Ebene angeordnet, welche von der Vertikalrichtung z und der Fahrtrichtung x aufgespannt wird. Die Stromleiterbahnen 12, 32 sind dabei an gegenüberliegenden Oberflächen einer Halteschiene 49 angebracht, welche am Grund des Profils des Versorgungskanals 11 angeordnet ist. An dem Versorgungskopf 23 des Versorgungsarms 21 sind ein erster Versorgungsbügel 29 und ein zweiter Versorgungsbügel 39 vorgesehen. Die Versorgungsbügel 29, 39 sind dabei jeweils um eine Schwenkachse, welche in Fahrtrichtung x des Elektrofahrzeugs 20 verläuft, schwenkbar an dem Versorgungskopf 23 gelagert.
  • An dem ersten Versorgungsbügel 29 ist ein erster Stromabnehmerschleifkontakt 28 angebracht. An dem zweiten Versorgungsbügel 39 ist ein zweiter Stromabnehmerschleifkontakt 38 angebracht. In der in 8 gezeigten Darstellung ist das Elektrofahrzeug 20 mit den Stromleiterbahnen 12, 32 des Versorgungskanals 11 kontaktiert. Dabei sind die Versorgungsbügel 29, 39 derart geschwenkt, dass die Stromabnehmerschleifkontakte 28, 38 in Kontakt mit den Stromleiterbahnen 12, 32 stehen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervor gehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen des fachmännischen Handelns liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202007017799 U1 [0006]

Claims (10)

  1. Stromversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug (20), umfassend einen ersten Stromabnehmer (24, 28) zur Kontaktierung einer in einem Versorgungskanal (11) angeordneten ersten Stromleiterbahn (12) und einen zweiten Stromabnehmer (34, 38) zur Kontaktierung einer in dem Versorgungskanal (11) angeordneten zweiten Stromleiterbahn (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromabnehmer (24, 28, 34, 38) an einem Versorgungskopf (23) angeordnet sind, welcher an einem Versorgungsarm (21) angeordnet ist, wobei der Versorgungsarm (21) einen Lagerkopf (43) aufweist und mittels des Lagerkopfes (43) an einem Elektrofahrzeug (20) um mindestens eine erste Schwenkachse (S) und eine zweite Schwenkachse (T) schwenkbar anbringbar ist.
  2. Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine drehbar gelagerte Kontaktrolle (25, 35) zur Kontaktierung einer Erkennungsleiterbahn (13, 33) an dem Versorgungskopf (23) angeordnet ist.
  3. Stromversorgungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromabnehmer (24, 34) als um je eine Drehachse (D1, D2) drehbar gelagerte Stromabnehmerrollen (24, 34) ausgeführt sind.
  4. Stromversorgungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromabnehmerrollen (24, 34) um eine rechtwinklig zu ihrer Drehachse (D1, D2) verlaufende Schwenkachse schwenkbar an dem Versorgungskopf (23) gelagert sind.
  5. Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromabnehmer (28, 38) als Stromabnehmerschleifkontakte (28, 38) ausgeführt sind.
  6. Elektrofahrzeug (20), umfassend mindestens ein Stromversorgungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  7. Elektrofahrzeug (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromversorgungssystem derart an dem Elektrofahrzeug (20) angebracht ist, dass der Lagerkopf (43) in Vertikalrichtung (z) oberhalb des Versorgungskopfes (23) angeordnet ist.
  8. Versorgungskanal (11) zum Zusammenwirken mit einem Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskanal (11) ein annähernd U-förmiges Profil aufweist, welches einen Innenraum (17) an drei Seiten begrenzt, und dass innerhalb des Innenraums (17) eine erste Stromleiterbahn (12) und eine zweite Stromleiterbahn (32) angeordnet sind.
  9. Versorgungskanal (11) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stromleiterbahn (12) und die zweite Stromleiterbahn (32) jeweils an einer Fläche angeordnet sind, deren Flächennormale geneigt zur Vertikalrichtung (z) verläuft.
  10. Versorgungskanal (11) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungskanal (11) mindestens eine Erkennungsleiterbahn (13, 33) zum Zusammenwirken mit einer Kontaktrolle (25, 35) des Stromversorgungssystems aufweist.
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