DE102019214938A1 - Charging system for charging an electrical energy storage device in a road vehicle - Google Patents
Charging system for charging an electrical energy storage device in a road vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019214938A1 DE102019214938A1 DE102019214938.3A DE102019214938A DE102019214938A1 DE 102019214938 A1 DE102019214938 A1 DE 102019214938A1 DE 102019214938 A DE102019214938 A DE 102019214938A DE 102019214938 A1 DE102019214938 A1 DE 102019214938A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- contact
- charging
- road vehicle
- contacts
- pole
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
- B60L53/32—Constructional details of charging stations by charging in short intervals along the itinerary, e.g. during short stops
-
- 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
- B60L5/36—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles with means for collecting current simultaneously from more than one conductor, e.g. from more than one phase
-
- 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
- B60L5/42—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles for collecting current from individual contact pieces connected to the power supply line
-
- 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
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
-
- 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
-
- 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
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- 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
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- 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
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ladesystem (4) zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers (2) eines Straßenfahrzeugs (1), welches zur Energieeinspeisung aus einer zweipoligen Oberleitungsanlage mit einem Fahrdraht (7) je Kontaktpol (6P, 6N) einen Stromabnehmer (8) mit mindestens einer anheb- und absenkbaren Schleifleiste (9) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zum Fahrdraht (7) dieses Kontaktpols (6P, 6N) umfasst. Das Ladesystem (4) umfasst eine Ladestation (3) mit einem Ladekontakt (12) je Kontaktpol (6P, 6N), der oberhalb der mindestens einen, diesem Kontaktpol (6P, 6N) zugeordneten Schleifleiste (9) des auf einer Ladeposition befindlichen Straßenfahrzeugs (1) angeordnet ist, und mit einem Erdungskontakt (13), der oberhalb und seitlich beabstandet von den Schleifleisten (9) des auf der Ladeposition befindlichen Straßenfahrzeugs (1) angeordnet und über einen Schutzleiter (17) geerdet ist. Der Stromabnehmer (8) weist zwei gegen die Schleifleisten (9) und gegen ein elektrisches Massepotenzial (P16) des Fahrzeugrahmens (16) isolierte und hochohmig miteinander verbundene Detektionskontakte (15) auf, die bei Kontaktschluss zwischen den Schleifleisten (9) und den Ladekontakten (12) durch den Erdungskontakt (13) überbrückt sind. Eine Überbrückung der Detektionskontakte (15) ist durch den Erdungskontakt (13) mittels einer Messeinrichtung (22) erfassbar. Einer der Detektionskontakte (15) ist durch eine ein Schaltelement (23) aufweisende Masseleitung (24) trennbar mit dem Massepotential (P16) verbunden.The invention relates to a charging system (4) for charging an electrical energy store (2) of a road vehicle (1), which has a current collector (8) with at least one for each contact pole (6P, 6N) for feeding energy from a two-pole overhead contact line system with a contact wire (7) raisable and lowerable contact strip (9) for making electrical contact with the contact wire (7) of this contact pole (6P, 6N). The charging system (4) comprises a charging station (3) with a charging contact (12) for each contact pole (6P, 6N), which is located above the at least one contact strip (9) assigned to this contact pole (6P, 6N) of the road vehicle in a charging position. 1) is arranged, and with a grounding contact (13) which is arranged above and laterally spaced from the contact strips (9) of the road vehicle (1) located in the loading position and is grounded via a protective conductor (17). The current collector (8) has two detection contacts (15) that are insulated from the contact strips (9) and against an electrical ground potential (P16) of the vehicle frame (16) and connected to one another with high resistance, which when the contact is closed between the contact strips (9) and the charging contacts ( 12) are bridged by the earthing contact (13). A bridging of the detection contacts (15) can be detected by the grounding contact (13) by means of a measuring device (22). One of the detection contacts (15) is connected to the ground potential (P16) in a separable manner by a ground line (24) having a switching element (23).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ladesystem zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Straßenfahrzeugs, welches zur Energieeinspeisung aus einer zweipoligen Oberleitungsanlage mit einem Fahrdraht je Kontaktpol einen Stromabnehmer mit mindestens einer anheb- und absenkbaren Schleifleiste zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zum Fahrdraht dieses Kontaktpols umfasst.The invention relates to a charging system for charging an electrical energy store of a road vehicle, which comprises a current collector with at least one lifting and lowering contact strip for making electrical contact with the contact wire of this contact pole for feeding energy from a two-pole catenary system with a contact wire for each contact pole.
Bei elektrisch oder hybridelektrisch angetriebenen Straßenfahrzeugen, insbesondere schweren Nutzfahrzeugen, ist es zum Beispiel aus der Offenlegungsschrift
Zur Vermeidung von gefährlichen Berührungsspannungen am Fahrzeugrahmen ist aus der Patentschrift
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Ladesystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem hohe Ladeleistungen zum schnellen Aufladen des Energiespeichers im Stillstand übertragbar sind und welches trotzdem ausreichend Personenschutz vor elektrischen Berührungsspannungen bietet.The invention is therefore based on the object of providing a charging system of the type mentioned at the outset, with which high charging powers can be transmitted for fast charging of the energy storage device when the battery is stationary and which nevertheless offers sufficient personal protection from electrical contact voltages.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Ladesystem mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Demnach ist das Ladesystem geeignet und dazu vorgesehen, einen elektrischen Energiespeicher eines Straßenfahrzeugs im Stillstand aufzuladen. Das Straßenfahrzeug, beispielsweise ein schweres Nutzfahrzeug, umfasst dabei zur Energieeinspeisung aus einer zweipoligen Oberleitungsanlage, welche je Kontaktpol einen Fahrdraht aufweist, einen Stromabnehmer mit mindestens einer anheb- und absenkbaren Schleifleiste zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zum Fahrdraht dieses Kontaktpols. Das Ladesystem umfasst erfindungsgemäß eine Ladestation mit einem Ladekontakt je Kontaktpol, der oberhalb der mindestens einen, diesem Kontaktpol zugeordneten Schleifleiste eines auf einer Ladeposition befindlichen Straßenfahrzeugs angeordnet ist. Die Ladestation hat auch einen Erdungskontakt, der oberhalb und seitlich beabstandet von den Schleifleisten des auf der Ladeposition befindlichen Straßenfahrzeugs angeordnet und über einen Schutzleiter geerdet ist. Ladekontakt und Erdungskontakt können beispielsweise an einem Lademast der Ladestation angeordnet sein. Der Stromabnehmer des Straßenfahrzeugs weist zwei gegen die Schleifleisten und gegen ein elektrisches Massepotenzial des Fahrzeugrahmens isolierte und hochohmig miteinander verbundene Detektionskontakte auf. Die Detektionselemente können beispielsweise als Metallbügel ausgebildet sein, die zwischen den Schleifleisten der beiden Kontaktpole angeordnet sind. Bei Kontaktschluss zwischen den Schleifleisten und den Ladekontakten überbrücken der Erdungskontakt die Detektionselemente. Die Überbrückung ist mittels einer Messeinrichtung erfassbar. Die Messeinrichtung kann ein Widerstandsnetzwerk mit Auswerteelektronik aufweisen, die eine Überbrückung als Veränderung eines Spannungswerts registriert. Da die Detektionskostakte in Ausnahmefällen auf Fahrdrahtpotenzial geraten können, sind diese und die Messeinrichtung gegenüber dem Massepotenzial isoliert. Dabei ist einer der Detektionskontakte durch eine ein Schaltelement aufweisende Masseleitung trennbar mit dem Massepotential verbunden. Die Masseleitung kann als flexibles, ausreichend stromtragfähiges Kabel ausgeführt sein. Da nur einer der beiden Detektionskontakte mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, führt dies zu keiner Messwertveränderung im Widerstandsnetzwerk und der zugehörigen Auswertelektronik.The object is achieved by a charging system with the features specified in claim 1. Accordingly, the charging system is suitable and provided for charging an electrical energy store of a road vehicle when it is stationary. The road vehicle, for example a heavy commercial vehicle, includes a current collector with at least one lifting and lowering contact strip for making electrical contact with the contact wire of this contact pole for feeding energy from a two-pole catenary system, which has a contact wire for each contact pole. According to the invention, the charging system comprises a charging station with a charging contact for each contact pole, which is arranged above the at least one sliding strip associated with this contact pole of a road vehicle in a charging position. The charging station also has an earthing contact which is arranged above and laterally spaced from the contact strips of the road vehicle in the charging position and which is earthed via a protective conductor. Charging contact and grounding contact can be arranged, for example, on a charging mast of the charging station. The current collector of the road vehicle has two detection contacts that are insulated from the contact strips and from an electrical ground potential of the vehicle frame and connected to one another at high resistance. The detection elements can, for example, be designed as metal brackets which are arranged between the sliding strips of the two contact poles. If the contact between the sliding strips and the charging contacts is closed, the grounding contact bypasses the detection elements. The bridging can be detected by means of a measuring device. The measuring device can have a resistor network with evaluation electronics that register a bridging as a change in a voltage value. Since the detection cost files in In exceptional cases, contact wire potential can come into play, this and the measuring device are isolated from the ground potential. In this case, one of the detection contacts is connected to the ground potential in a separable manner by a ground line having a switching element. The ground line can be designed as a flexible, sufficiently current-carrying cable. Since only one of the two detection contacts is connected to the vehicle frame, this does not lead to any change in the measured value in the resistor network and the associated evaluation electronics.
Von zentraler Bedeutung für die Erfindung ist die Ladestation mit zwei Ladekontakten und einem Erdungskontakt. Hierdurch werden beim Ladevorgang der Fahrzeugrahmen sowie damit elektrisch leitend verbundene Fahrzeugteile, wie Führerhaus oder andere Fahrzeugaufbauten, über den Erdungskontakt der Ladestation geerdet und diese Erdungsverbindung wird überwacht. Auf den bekannten leistungsschwachen Gleichspannungswandler mit galvanischer Trennung kann verzichtet werden. Es wird ein Nachladen von elektrischer Energie auch außerhalb von Straßen mit Oberleitungsanlagen möglich, wenn Ladestationen an Parkplätzen, in Fahrzeugdepots oder an Umschlagsstellen für Transportgüter installiert sind.The charging station with two charging contacts and one grounding contact is of central importance for the invention. As a result, the vehicle frame and electrically conductively connected vehicle parts, such as the driver's cab or other vehicle superstructures, are grounded via the grounding contact of the charging station during the charging process, and this grounding connection is monitored. The well-known low-power DC voltage converter with galvanic isolation can be dispensed with. It is also possible to recharge electrical energy outside of streets with overhead line systems if charging stations are installed in parking lots, in vehicle depots or at transshipment points for transported goods.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladesystems ist die Masseleitung durch ein weiteres Schaltelement trennbar. Das weitere Schaltelement bietet eine Redundanz zum Schaltelement, wobei das Massepotenzial gegen die Detektionskontakte isoliert sind, beide sind gegen Erstfehler gesichert.In an advantageous embodiment of the charging system according to the invention, the ground line can be separated by a further switching element. The further switching element offers redundancy to the switching element, the ground potential being isolated from the detection contacts, both of which are protected against initial faults.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladesystems sind das Schaltelement und das weitere Schaltelement im Fahrbetrieb an der Oberleitungsanlage geöffnet sind und nur im Stillstand nach Betätigung einer Feststellbremse des Straßenfahrzeugs schließbar sind. Zum Stillstandsladen muss der Fahrer zuerst die Feststellbremse betätigt haben, anschließend schließt er die redundanten Schalter zum Stillstandsladen, wodurch die Detektionskontakte mit dem Massepotenzial des Fahrzeugrahmens verbunden wird. Ist die Feststellbremse nicht ordnungsgemäß aktiviert, wird dies als Fehler erkannt.In a further advantageous embodiment of the charging system according to the invention, the switching element and the further switching element are open on the overhead line system during driving and can only be closed when a parking brake of the road vehicle is actuated when the vehicle is at a standstill. For standstill charging, the driver must first have applied the parking brake, then he closes the redundant switches for standstill charging, which connects the detection contacts to the ground potential of the vehicle frame. If the parking brake is not properly activated, this is recognized as an error.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladesystems sind der Erdungskontakt und die Detektionskontakte derart angeordnet, dass beim Anheben der Schleifleisten erst ein Kontaktschluss zwischen dem Erdungskontakt und den Detektionskontakten und danach zwischen den Schleifleisten und den Ladekontakten erfolgt. Nach Abstellen des Straßenfahrzeugs auf die Ladeposition wird der Stromabnehmer aufgestellt, wobei die Ladekontakte der Ladestation noch keine Ladespannung führen. Mit den Schleifleisten werden die Detektionskontakte angehoben, welche zuerst den Erdungskontakt berühren, bevor die Schleifleisten an den Ladekontakten anliegen. Wenn beide Detektionskontakte den Erdungskontakt berühren, wird dies über das Widerstandsnetzwerk detektiert, der Messspannungswert ändert sich und ein entsprechendes Signal kann übermittelt werden.In a further advantageous embodiment of the charging system according to the invention, the grounding contact and the detection contacts are arranged in such a way that when the sliding strips are lifted, contact is first made between the grounding contact and the detection contacts and then between the sliding strips and the charging contacts. After the road vehicle has been parked in the charging position, the pantograph is set up, with the charging contacts of the charging station not yet carrying any charging voltage. With the contact strips, the detection contacts are lifted, which first touch the ground contact before the contact strips make contact with the charging contacts. If both detection contacts touch the ground contact, this is detected via the resistor network, the measured voltage value changes and a corresponding signal can be transmitted.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladesystems weist der im Kontaktfall auf Fahrdrahtpotential liegende Strompfad zwischen Stromabnehmer und einer Potenzialtrennstelle eine doppelte Isolation mit zwei Isolationsschichten und isolierter Zwischenmasse auf, wobei das Massepotenzial über eine ein anderes Schaltelement aufweisende Verbindungsleitung trennbar mit einem Zwischenpotenzial der Zwischenmasse verbunden ist. Um die Zwischenmasse erden zu können, ist sie durch Schließen des anderen Schaltelements über die Verbindungsleitung mit dem Massepotenzial verbunden.In a further advantageous embodiment of the charging system according to the invention, the current path between the current collector and a potential separation point, which is at contact wire potential in the event of contact, has double insulation with two insulation layers and an isolated intermediate ground, the ground potential being separably connected to an intermediate potential of the intermediate ground via a connecting line having another switching element . In order to be able to ground the intermediate ground, it is connected to ground potential by closing the other switching element via the connecting line.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladesystems weist das Fahrzeug eine Überwachungseinheit zur Überwachung eines Isolationsfehlers zwischen Massepotenzial und Zwischenpotenzial auf. Die Überwachungseinheit misst den Widerstand zwischen Massepotenzial des Fahrzeugrahmens und dem Zwischenpotenzial der Zwischenmasse und leitet im Falle eines Isolationsfehlers das Absenken des Stromabnehmers ein. Während des Ladevorgangs wird es bei kurzgeschlossenen Masse- und Zwischenpotenzial zur Überprüfung der niederohmigen Verbindung zwischen diesen Potenzialen verwendet.In a further advantageous exemplary embodiment of the charging system according to the invention, the vehicle has a monitoring unit for monitoring an insulation fault between ground potential and intermediate potential. The monitoring unit measures the resistance between the ground potential of the vehicle frame and the intermediate potential of the intermediate ground and initiates the lowering of the pantograph in the event of an insulation fault. During the charging process, if the ground and intermediate potential are short-circuited, it is used to check the low-resistance connection between these potentials.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladesystems weist das Fahrzeug eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines erfolgten Kontaktschlusses zwischen den Ladekontakten und den Schleifleisten auf. In a further advantageous exemplary embodiment of the charging system according to the invention, the vehicle has a detection device for detecting that a contact has been made between the charging contacts and the sliding strips.
Das korrekte Kontaktschluss der Schleifleisten an die beiden Ladekontakte Plus und Minus wird mithilfe einer Sensorik ermittelt, die beispielsweise durch zwei Wegsensoren gebildet sein kann, welche die Auslenkung an den beiden Federlagern einer die Schleifleisten tragenden Wippe messen. Aus den beiden Auslenkungen kann auf die laterale Lage des Kontaktpunktes geschlossen und damit ermittelt werden, ob und wo die Ladekontakte auf den Schleifleisten aufliegen. Wurde das Straßenfahrzeug falsch platziert und berührt beispielsweise ein Ladekontakt auch einen der Detektionskontakte, wird dies von der Überwachungseinheit detektiert und daraufhin ein Absenken des Stromabnehmers und eine Fehlermeldung im Fahrzeug ausgelöst. Die Position des Straßenfahrzeugs ist dann zu korrigieren. Um bei hohen Ladeströmen im Stillstand eine Überhitzung der Schleifleisten zu vermeiden, ist auf eine große Kontaktfläche zwischen Ladekontakten und Schleifleisten zu achten. Dies kann beispielweise durch eine Erhöhung der Kontaktstellen oder durch eine flexible Formanpassung der Ladekontakte an die Schleifleistenoberfläche erreicht werden.The correct contact closure of the contact strips to the two charging contacts plus and minus is determined with the help of a sensor system that can be formed, for example, by two displacement sensors that measure the deflection on the two spring bearings of a rocker bearing the contact strips. The lateral position of the contact point can be deduced from the two deflections and thus it can be determined whether and where the charging contacts are resting on the contact strips. If the road vehicle was placed incorrectly and, for example, a charging contact also touches one of the detection contacts, this is detected by the monitoring unit and the pantograph is then lowered and an error message is triggered in the vehicle. The position of the road vehicle must then be corrected. To avoid overheating at high charging currents at standstill To avoid the contact strips, make sure that there is a large contact area between the charging contacts and the contact strips. This can be achieved, for example, by increasing the contact points or by flexibly adapting the shape of the charging contacts to the contact strip surface.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladesystems sind Ladestation und Fahrzeug über ein drahtloses Kommunikationssystem verbunden, über das ein Freigabesignal an die Ladestation übermittelbar ist, welches das Schließen von Schützen zum Anlegen der Ladespannung an die Ladekontakte auslöst. Um einen sicheren Ladevorgang durchführen zu können, wird die Ladespannung seitens der Ladestation erst an die Ladekontakte angelegt, wenn die Ladestation ein Freigabesignal vom Straßenfahrzeug erhält. Damit ist sichergestellt, dass die auf Massepotenzial des Straßenfahrzeugs liegenden, berührungsgefährdeten Fahrzeugteile über den Erdungskontakt der Ladestation geerdet sind.In a further advantageous embodiment of the charging system according to the invention, the charging station and vehicle are connected via a wireless communication system via which a release signal can be transmitted to the charging station, which triggers the closing of contactors to apply the charging voltage to the charging contacts. In order to be able to carry out a safe charging process, the charging voltage is only applied to the charging contacts by the charging station when the charging station receives a release signal from the road vehicle. This ensures that the parts of the vehicle that are at risk of contact and which are at ground potential of the road vehicle are grounded via the grounding contact of the charging station.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, in deren
-
1 ein erfindungsgemäßes Ladesystem mit einem in einer Ladestation positionierten Straßenfahrzeug, -
2 ein Schutzsystem eines Straßenfahrzeugs im Oberleitungsbetrieb und -
3 das Schutzsystem aus2 im Ladebetrieb des Straßenfahrzeugs
-
1 a charging system according to the invention with a road vehicle positioned in a charging station, -
2 a protection system of a road vehicle in overhead contact line operation and -
3 the protection system off2 in the loading mode of the road vehicle
schematisch veranschaulicht sind.are illustrated schematically.
Gemäß
Die Ladestation
Im Fahrbetrieb gemäß
Steht das Straßenfahrzeug
Die Ladestation
Das Fahrzeug weist eine Überwachungseinheit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017203046 A1 [0002]DE 102017203046 A1 [0002]
- EP 3036127 B1 [0003]EP 3036127 B1 [0003]
Claims (8)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019214938.3A DE102019214938A1 (en) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Charging system for charging an electrical energy storage device in a road vehicle |
PCT/EP2020/070468 WO2021058170A1 (en) | 2019-09-27 | 2020-07-20 | Charging system for charging an electrical energy accumulator of a road vehicle |
EP20753883.6A EP3999372A1 (en) | 2019-09-27 | 2020-07-20 | Charging system for charging an electrical energy accumulator of a road vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019214938.3A DE102019214938A1 (en) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Charging system for charging an electrical energy storage device in a road vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019214938A1 true DE102019214938A1 (en) | 2021-04-01 |
Family
ID=72039555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019214938.3A Withdrawn DE102019214938A1 (en) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Charging system for charging an electrical energy storage device in a road vehicle |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3999372A1 (en) |
DE (1) | DE102019214938A1 (en) |
WO (1) | WO2021058170A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19950513A1 (en) * | 1999-10-20 | 2001-04-26 | Kiepe Elek K Gmbh & Co Kg | Process for recording and monitoring the contact voltage on the chassis of trolley buses and device for carrying out the process |
DE102013216700A1 (en) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Charging of battery-powered road vehicles |
GB2518129A (en) * | 2013-06-25 | 2015-03-18 | Sylvan Ascent Inc | Overhead charging arrangement for a vehicle |
EP3036127B1 (en) * | 2013-10-02 | 2017-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Protection device for a vehicle for preventing contact voltages |
DE102017203046A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Current collector for multipolar overhead line system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1828949A (en) * | 1929-05-27 | 1931-10-27 | Rossman Patents Inc | Electric traction |
DE102013202671A1 (en) * | 2013-02-19 | 2014-08-21 | Schunk Bahn- Und Industrietechnik Gmbh | Contact device for contacting a contact conductor arrangement |
EP3031658B1 (en) * | 2014-12-12 | 2020-03-18 | Siemens Mobility GmbH | Charging method for an energy storage device of a vehicle |
DE102017203510A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Pantograph with compensating contacts |
-
2019
- 2019-09-27 DE DE102019214938.3A patent/DE102019214938A1/en not_active Withdrawn
-
2020
- 2020-07-20 EP EP20753883.6A patent/EP3999372A1/en active Pending
- 2020-07-20 WO PCT/EP2020/070468 patent/WO2021058170A1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19950513A1 (en) * | 1999-10-20 | 2001-04-26 | Kiepe Elek K Gmbh & Co Kg | Process for recording and monitoring the contact voltage on the chassis of trolley buses and device for carrying out the process |
GB2518129A (en) * | 2013-06-25 | 2015-03-18 | Sylvan Ascent Inc | Overhead charging arrangement for a vehicle |
DE102013216700A1 (en) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Charging of battery-powered road vehicles |
EP3036127B1 (en) * | 2013-10-02 | 2017-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Protection device for a vehicle for preventing contact voltages |
DE102017203046A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Current collector for multipolar overhead line system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021058170A1 (en) | 2021-04-01 |
EP3999372A1 (en) | 2022-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3031658B1 (en) | Charging method for an energy storage device of a vehicle | |
EP3036127B1 (en) | Protection device for a vehicle for preventing contact voltages | |
EP2576277B1 (en) | Electric circuit for an energy store of a vehicle, charging station and method for charging an energy store | |
EP3160791B1 (en) | Electrical circuit for a motor vehicle and method for establishing contact and/or terminating contact of a vehicle with a vehicle-external electrical network | |
DE10212493A1 (en) | Arrangement for monitoring insulation of equipment of DC system isolated from earth has dual insulation monitoring devices operating alternately | |
DE102014009853A1 (en) | Externally rechargeable vehicle with electric drive and charging station for the vehicle | |
DE102017203510A1 (en) | Pantograph with compensating contacts | |
DE60310983T2 (en) | Device for permanently checking the earthing of an electric public transport vehicle self-guided on tires | |
EP3000645B1 (en) | Collector assembly for a vehicle | |
DE102010056006A1 (en) | Method for monitoring traction network for e.g. hybrid vehicle, involves monitoring change of total resistance, and performing action relative to line network when total resistance change is detected larger than preset value | |
EP4366971A1 (en) | Electrically driven motor vehicle and method for operation thereof | |
DE102019214938A1 (en) | Charging system for charging an electrical energy storage device in a road vehicle | |
WO2021018520A1 (en) | Vehicle with current collector | |
DE102019207385B3 (en) | Circuit arrangement for the power supply of road vehicles and vehicles | |
EP2611645B1 (en) | Method and arrangement for supplying voltage to an electrical contact-forming means | |
EP0652836B1 (en) | System sectioning point for electric railway catenaries | |
DE102022104099B3 (en) | Method of operating a hybrid battery trolley vehicle and hybrid battery trolley vehicle | |
AT409248B (en) | Protective device | |
DE624951C (en) | Safety device for overhead line buses | |
DE102012204828A1 (en) | Device for controlling electrical low and high volt onboard networks of e.g. electric car, has activation mechanism activating combustion engine to charge low volt storage so that voltage level of low volt network is increased | |
DE102022204417B3 (en) | Electrically powered motor vehicle and method for operating it | |
EP0662615A1 (en) | Method for detecting short circuits in railway networks | |
DE102016012375A1 (en) | Switching device for electrically coupling a DC link capacitance of a DC intermediate circuit with a DC voltage source | |
DE102021208308A1 (en) | Current collector for an electric traction vehicle and traction vehicle equipped with such | |
EP3835109A1 (en) | Electric vehicle, combination of several electric vehicles and method for operating an electric vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |