DE102020208752A1

DE102020208752A1 - Ladesystem für Elektrobus und Ladeverfahren unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE102020208752A1
Application number: DE102020208752.0A
Authority: DE
Inventors: Duk Joo Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2021-08-05
Also published as: KR20210099674A; US20210237601A1; CN113212193A

Abstract

Ein Ladesystem weist auf: einen Stromwandler, der eingerichtet ist, Strom von einem externen Stromnetz aufzunehmen und Ladestrom für Elektrobusse zu erzeugen; eine Vielzahl von Stromschienen, die elektrisch mit dem Stromwandler verbunden und an einer vorgegebenen Höhe gemäß einem Aufbau der Garage installiert sind; ein erstes Ladenetzwerk, das eingerichtet ist, sich oberhalb eines Bodens in der Garage entlang der Stromschienen zu bewegen, um an Oberseiten der Elektrobusse mit den Elektrobussen in Kontakt zu gelangen; ein zweites Ladenetzwerk, das elektrisch mit dem Stromwandler verbunden ist und eine Ladezone an einer Bodenfläche der Garage bereitstellt, indem der Aufbau der Garage wiedergegeben wird, um mit den in der Ladezone geparkten Elektrobussen in Kontakt zu gelangen; und einen Stationscontroller, der eingerichtet ist, eine Ladesequenz der Elektrobusse durch Analysieren von Positionsinformationen der Elektrobusse zu steuern und eine kürzeste Bewegungsstrecke und eine Ladereihenfolge des ersten Ladenetzwerks zu berechnen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Laden einer Vielzahl von Elektrobussen, die in einem schmalen bzw. engen Raum parken, sowie ein Ladeverfahren unter Verwendung dieses Systems.
HINTERGRUND
Als wesentliches Mittel für menschliches Leben und soziale Aktivitäten wird ein Fahrzeug durch fossile Brennstoffe wie etwa Benzin als Energiequelle bewegt. Fossile Energie ist jedoch eine erschöpfte Ressource von begrenzter Dauer, und ihr Preis steigt immer weiter an. Zudem emittiert fossile Energie nicht nur verschiedene Abgase, die während ihrer Verwendung die Umwelt verschmutzen, sondern emittiert auch große Mengen an Kohlenstoffdioxid, welches eine Hauptursache für globale Erwärmung ist, und somit führen Länder auf der ganzen Welt verschiedene Aktivitäten in Forschung und Entwicklung (R&D) durch, um Kohlenstoffdioxidemissionen in allen Industrien zu verringern, und als Alternative wurden Elektrofahrzeuge entwickelt, die Elektrizität als Energiequelle nutzen.
Um die Verbreitung von Elektrofahrzeugen auszubauen, ist es notwendig, eine Ladeinfrastruktur zum Laden der Batterien von Elektrofahrzeugen aufzubauen. Insbesondere die Schwierigkeiten beim Bau einer Ladestation werden als großes Hindernis hinsichtlich der Verbreitung von Elektrobussen betrachtet.
Konkret haben Transportunternehmen in vielen Ländern, wie etwa Korea, sehr schmale bzw. kleine Räume für ihre Garagen, und bei halb-öffentlich verwalteten Garagen ist es ähnlich. Zudem ist es für Busse schwierig, regelkonform zu parken, da sich in einem schmalen Garagenraum verschiedene Hindernisse befinden, und eine Parkrichtung ebenfalls uneinheitlich bzw. unregelmäßig ist, um Zugang zum Fahrzeug zu gewährleisten.
Die meisten derzeit in Gebrauch befindlichen Elektrobusse haben ein Ladeverfahren vom „Plug-In“-Typ, und im Falle des Plug-In-Typs befindet sich am Boden eine Ladeeinrichtung, und es gibt dicke und lange Kabel zum Laden, so dass es schwierig ist, sie in genügendem Maße in dem schmalen Garagenraum zu verbauen.
Im Ergebnis besteht dringender Bedarf, eine Ladestation zu entwickeln, die in der Lage ist, eine Vielzahl von Elektrobussen in einem schmalen Raum, wie etwa einer Garage für Busse, zu laden.
Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart werden, dienen lediglich zum besseren Verständnis des Hintergrunds und können Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik darstellen, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
DARSTELLUNG
Die vorliegende Erfindung erfolgte in dem Bestreben, ein Ladesystem für einen Elektrobus und ein Ladeverfahren, das dieses System verwendet, bereitzustellen und die in der Lage sind, einen geparkten Elektrobus zu laden, indem es dem Netzwerksystem ermöglicht wird, sich entlang einer Stromschiene über den geparkten Elektrobus zu bewegen, selbst wenn eine Vielzahl von Elektrobussen nicht-regelkonform geparkt ist oder Parkrichtungen verschieden sind.
Die vorliegende Schrift erfolgte in einem Bestreben, ein Ladesystem für einen Elektrobus und ein Verfahren bereitzustellen, das dieses einsetzt, und die in der Lage sind, an einem Garagenaufbau maßgeschneidert installiert zu werden.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt ein Ladesystem für einen Elektrobus bereit, welches aufweist: einen Stromwandler, der eingerichtet ist, Strom von einem externen Stromnetz aufzunehmen und Ladestrom für Elektrobusse zu erzeugen; eine Vielzahl von Stromschienen, die elektrisch mit dem Stromwandler verbunden und an einer vorgegebenen Höhe gemäß einem Aufbau der Garage installiert sind; ein erstes Ladenetzwerk, das eingerichtet ist, sich oberhalb eines Bodens in der Garage entlang der Stromschienen zu bewegen, um an Oberseiten der Elektrobusse mit den Elektrobussen in Kontakt zu gelangen; ein zweites Ladenetzwerk, das elektrisch mit dem Stromwandler verbunden ist und eine Ladezone an einer Bodenfläche der Garage bereitstellt, indem der Aufbau der Garage wiedergegeben wird, um mit den in der Ladezone geparkten Elektrobussen in Kontakt zu gelangen; und einen Stationscontroller, der eingerichtet ist, eine Ladesequenz der Elektrobusse durch Analysieren von Positionsinformationen der Elektrobusse zu steuern und eine kürzeste Bewegungsstrecke und eine Ladereihenfolge des ersten Ladenetzwerks zu berechnen.
Das erste Ladenetzwerk kann eingerichtet sein, eine vorgegebene Fläche zu haben, und gegenüberliegende Enden desselben sind elektrisch mit einem Paar von Stromschienen verbunden, die an einer vorgegebenen Höhe jeweils an gegenüberliegenden Positionen installiert sind, um sich horizontal oberhalb des Bodens in der Garage gegenüber dem zweiten Ladenetzwerk zu bewegen.
Der Stationscontroller kann Positionsinformationen des Elektrobusses auf einer Garagenkarte anzeigen, und vergleicht die Garagenkarte mit einer Karte des zweiten Ladenetzwerks, um eine Lademöglichkeit der Elektrobusse zu ermitteln.
Der Stationscontroller kann ein Parkpositionsanpassungssignal an zumindest einen der Elektrobusse senden, wenn zumindest ein Elektrobus nicht geladen werden kann.
Das erste Ladenetzwerk kann eine Vielzahl erster Ladenetzwerke aufweisen, und wenn die Elektrobusse geladen werden können, kann der Stationscontroller eine Position der ersten Ladenetzwerke und Positionsinformationen der Elektrobusse analysieren, um eine kürzeste Bewegungsstrecke von jedem der Vielzahl erster Ladenetzwerke zu berechnen, und kann mindestens einen unterhalb der kürzesten Bewegungsstrecke geparkten Elektrobus abgleichen, um die Ladereihenfolge von jedem der ersten Ladenetzwerke zu berechnen.
Der Stationscontroller kann ein Ladestartsteuersignal an den Elektrobus senden, um einen ersten Stromabnehmer des Elektrobusses zu veranlassen, sich nach oben zu strecken, um in Kontakt mit dem ersten Ladenetzwerk zu gelangen, und einen zweiten Stromabnehmer des Elektrobusses zu veranlassen, nach unten auszufahren, um in Kontakt mit dem zweiten Ladenetzwerk zu gelangen.
Der Stationscontroller kann eine Position korrigieren, indem das erste Ladenetzwerk bewegt wird, wenn bestimmt wird, dass das erste Ladenetzwerk und der erste Stromabnehmer einander nicht kontaktieren.
Der Stationscontroller kann veranlassen, dass die Parkposition des Elektrobusses korrigiert wird, indem ein Parkpositionsanpassungssignal an den Elektrobus gesendet wird, wenn bestimmt wird, dass das zweite Ladenetzwerk und der zweite Stromabnehmer einander nicht kontaktieren.
Der Stationscontroller kann den Ladestrom steuern, der von dem Elektrobus aufgenommen werden soll, indem ein Lade-Steuersignal an den Stromwandler gesendet wird, wenn bestimmt wird, dass der Kontakt zwischen dem ersten Stromabnehmer und dem ersten Ladenetzwerk und der Kontakt zwischen dem zweiten Stromabnehmer und dem zweiten Ladenetzwerk erfolgreich hergestellt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt ein Ladesystem für einen Elektrobus bereit, welches aufweist: einen ersten Stromabnehmer, der eingerichtet ist, sich während dem Laden von einer Oberseite eines Dachs nach oben zu erstrecken, um mit einem ersten Ladenetzwerk einer Ladestation in Kontakt zu gelangen; einen zweiten Stromabnehmer, der eingerichtet ist, von einer äußeren Bodenfläche nach unten auszufahren, um während dem Laden mit einem zweiten Ladenetzwerk der Ladestation in Kontakt zu gelangen; einen Positionssensor, der eingerichtet ist, Positionsinformationen des Elektrobusses zu erzeugen; ein Buskommunikationsmodul, das eingerichtet ist, mit einer Ladestation zu kommunizieren, um die Positionsinformationen an die Ladestation zu senden; und einen Buscontroller, der eingerichtet ist, die Positionsinformationen durch das Buskommunikationsmodul zum Laden zu senden und den ersten Stromabnehmer und den zweiten Stromabnehmer abhängig von einem Steuersignal, das von der Ladestation empfangen wird, zu steuern, eine Batterie des Elektrobusses zu laden, wenn der Elektrobus geparkt ist.
Der Buscontroller kann den Elektrobus steuern, in dem zweiten Ladenetzwerk geparkt zu werden, wenn der Elektrobus nicht in dem zweiten Ladenetzwerk geparkt ist und ein Parkpositionsanpassungssignal von der Ladestation empfangen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt ein Ladeverfahren für einen Elektrobus bereit, welches umfasst: Empfangen von Positionsinformationen von einer Vielzahl von Elektrobussen, die in einer Garage geparkt sind; Bestimmen, basierend auf den Positionsinformationen, ob die Elektrobusse geparkt sind und in einem zweiten Ladenetzwerk geladen werden können; Berechnen einer Ladereihenfolge von jedem einer Vielzahl erster Ladenetzwerke abhängig von einem Ergebnis der Bestimmung, ob das Laden möglich ist, und Steuern der ersten Ladenetzwerke dahingehend, sich gemäß der berechneten Ladereihenfolge zu bewegen; Ladevorbereitung, durch Senden eines Ladestartsteuersignals an einen entsprechenden Elektrobus unter der Vielzahl von Elektrobussen, um einen ersten Stromabnehmer des entsprechenden Elektrobusses zu veranlassen, sich nach oben zu strecken, um mit zumindest einem der ersten Ladenetzwerke in Kontakt zu gelangen, und einen zweiten Stromabnehmer des entsprechenden Elektrobusses zu veranlassen, nach unten auszufahren, um mit einem zweiten Ladenetzwerk in Kontakt zu gelangen; Ladestart durch Senden eines Lade-Steuersignals an einen Stromwandler, so dass Ladestrom von dem entsprechenden Elektrobus aufgenommen wird, wenn Kontakte des ersten Stromabnehmer und des zweiten Stromabnehmer hergestellt sind; und Beenden des Ladens durch Senden eines Ladeende-Steuersignals an den entsprechenden Elektrobus, um den ersten Stromabnehmer und den zweiten Stromabnehmer dahingehend zu steuern, jeweils von dem ersten Ladenetzwerk und dem zweiten Ladenetzwerk getrennt zu werden, wenn das Laden abgeschlossen ist.
Das Bestimmen kann das Anzeigen der Positionsinformationen der Vielzahl von Elektrobussen auf einer Garagenkarte und das Vergleichen der Garagenkarte mit einer Karte des zweiten Ladenetzwerks umfassen, um eine Lademöglichkeit für die Vielzahl von Elektrobussen zu ermitteln.
Das Bestimmen kann ferner das Senden eines Parkpositionsanpassungssignal an zumindest einen der Vielzahl von Elektrobussen umfassen, wenn bestimmt wird, dass der eine Elektrobus nicht geladen werden kann.
Das Steuern der ersten Ladenetzwerke, sich zu bewegen, kann das Analysieren einer Position der Vielzahl erster Ladenetzwerke und der Positionsinformationen der Vielzahl von Elektrobussen umfassen, um eine kürzeste Bewegungsstrecke von jedem der Vielzahl erster Ladenetzwerke zu berechnen, und gleicht mindestens einen unterhalb der kürzesten Bewegungsstrecke geparkten Elektrobus ab, um die Ladereihenfolge von jedem der Vielzahl erster Ladenetzwerke zu berechnen.
Das Steuern der Vielzahl von ersten Ladenetzwerken, sich zu bewegen, kann das Steuern der Bewegung der ersten Ladenetzwerke derart umfassen, dass der Stromabnehmer des Elektrobusses unter einer Fläche positioniert ist, die von der vorgegebenen Fläche der Vielzahl erster Ladenetzwerke bedeckt ist.
Das Verfahren kann ferner, vor dem Ladebeginn, das Bestimmen umfassen, ob das eine der ersten Ladenetzwerke oder das zweite Ladenetzwerk erfolgreich mit dem ersten Stromabnehmer bzw. dem zweiten Stromabnehmer in Kontakt gelangen.
Das Ladeverfahren kann ferner eine Korrektursteuerung zum Korrigieren einer Position durch Bewegen des einen der Vielzahl erster Ladenetzwerke, wenn bestimmt wird, dass der Kontakt zwischen dem einen der Vielzahl erster Ladenetzwerke und dem ersten Stromabnehmer bei der Bestimmung fehlschlägt, umfassen.
Die Korrektursteuerung kann ferner das Veranlassen umfassen, dass die Parkposition des Elektrobusses durch Senden eines Parkpositionsanpassungssignals an den Elektrobus korrigiert wird, wenn bestimmt wird, dass der Kontakt von erstem Ladenetzwerk und zweitem Stromabnehmer bei der Bestimmung fehlschlägt.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Ladesystem für einen Elektrobus und ein Ladeverfahren bereit, das dieses verwendet, und die in der Lage ist, eine Vielzahl von Elektrobussen ohne zusätzliche Bewegung oder Richtungsänderung zu laden, selbst wenn jeder der Elektrobusse unterschiedlich und nicht regelmäßig bzw. nicht einheitlich bzw. nicht-regelkonform geparkt ist.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Ladesystem für einen Elektrobus und ein Ladeverfahren bereit, das dieses verwendet, und die in der Lage ist, in einem nicht-regelmäßigen und begrenzten Raum installiert zu werden, indem eine Stromschiene entsprechend einem Garagenaufbau angeordnet und Bodenfläche zur Installation einer Ladestation minimiert wird.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Ladesystems für einen Elektrobus gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 veranschaulicht eine Entwurfsansicht des Elektrobusses aus 1.
3 veranschaulicht eine Entwurfsansicht einer Ladestation aus 1.
4 und 5 veranschaulichen Ansichten zum Beschreiben eines Aufbaues einer Ladestation, die entsprechend einem Garagenaufbau installiert ist.
6 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines Ladeverfahrens für einen Elektrobus gemäß einem Ausführungsbeispiel.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart werden, ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung werden die gleichen oder gleichwertige Bauteile mit den gleichen oder gleichwertigen Bezugszeichen bezeichnet, und eine wiederholte Beschreibung dieser entfällt. Die Begriffe „Modul“ und/oder „Einheit“, für Bauteile, die in der nachfolgenden Beschreibung verwendet werden, werden nur verwendet, um die Schrift auf einfache Weise zu beschreiben. Daher haben diese Begriffe keine Bedeutungen oder Rollen, die sie voneinander abgrenzen. Bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Beschreibung bzw. Schrift entfällt, wenn bestimmt wird, dass eine ausführliche Beschreibung der allgemein bekannten Technik, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung steht, den Geist der vorliegenden Offenbarung verschleiern kann, diese. Die beigefügten Zeichnungen werden lediglich bereitgestellt, um es zu ermöglichen, dass Ausführungsbeispiele, die in der vorliegenden Schrift offenbart werden, leicht verstanden werden und nicht als die den in der vorliegenden Schrift offenbarten Geist beschränkend verstanden werden, und es wird angemerkt, dass die vorliegende Offenbarung alle Modifizierungen, Entsprechungen und Ersetzungen umfasst, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Begriffe, die Ordinalzahlen wie erstes, zweites und dergleichen umfassen, werden nur verwendet, um verschiedene Bauteile zu beschreiben, und sollten nicht dahingehend interpretiert werden, dass sie diese Bauteile einschränken. Die Begriffe dienen lediglich dazu, ein Bauteil von anderen Bauteilen zu unterscheiden.
Es wird angemerkt, dass wenn auf ein Bauteil dahingehend Bezug genommen wird, dass es mit einem anderen Bauteil „verbunden/angeschlossen“ oder „gekoppelt“ ist, es direkt bzw. unmittelbar mit dem anderen Bauteil verbunden oder gekoppelt sein kann, oder mit dem anderen Bauteil derart verbunden oder gekoppelt sein kann, dass ein weiteres Bauteil dazwischengeschaltet ist. Es wird ferner angemerkt, dass wenn ein Bauteil dahingehend beschrieben wird, dass es mit einem anderen Bauteil „direkt verbunden/angeschlossen“ oder „gekoppelt“ ist, es direkt bzw. unmittelbar mit dem anderen Bauteile verbunden oder gekoppelt sein kann, ohne dass ein weiteres Bauteil dazwischengeschaltet ist.
Es wird ferner angemerkt, dass die Begriffe „aufweisen/umfassen“ und „haben/besitzen“ die in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, das Vorhandensein angegebener Merkmale, Nummern, Schritte, Operationen, Bauteile, Teile oder Kombinationen dieser angeben, jedoch das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einem oder mehr anderer Merkmale, Nummern, Schritte, Operationen, Bauteile, Teile oder Kombinationen dieser nicht ausschließen.
1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Ladesystems für einen Elektrobus gemäß einem Ausführungsbeispiel, 2 veranschaulicht eine Entwurfsansicht des Elektrobusses aus 1, 3 veranschaulicht eine Entwurfsansicht einer Ladestation aus 1, und 4 und 5 veranschaulichen Ansichten zur Beschreibung eines Aufbaues einer Ladestation, die gemäß einem Garagenaufbau installiert ist.
Unter Bezugnahme auf 1 weist das Ladesystem 1 für einen Elektrobus eine Elektrobus 10 und eine Ladestation 20 auf. In 1 deutet eine durchgezogene Linie einen Stromversorgungsweg an, und eine gepunktete Linie deutet einen Kommunikationsweg an.
Bei der vorliegenden Offenbarung umfasst der Elektrobus 10 einen rein elektrischen Bus, ein rein elektrisches Fahrzeug, einen Plug-In-Hybrid oder ein sich bewegendes Fahrzeug, das Ladeenergie verwendet. Die Ladestation 20 beinhaltet zugehörige Ausrüstung, die zum Laden eines Elektrofahrzeugs EV oder dergleichen vorgesehen ist.
Der Elektrobus 10 beinhaltet einen Positionssensor 11, ein Buskommunikationsmodul 12, das eine Buskommunikationsschaltung beinhalten kann, einen ersten Stromabnehmer 13, einen zweiten Stromabnehmer 14 und einen Buscontroller 15.
Der Positionssensor 11 kann eine aktuelle Position des Elektrobusses 10 in Echtzeit oder an vorgegebenen Zeitintervallen messen. Der Positionssensor 11 kann beispielsweise ein GPS-Modul beinhalten, dass aktuelle Positionsinformationen des Elektrobusses 10 in Echtzeit von einer Vielzahl von GPS-Satelliten empfängt, und kann Informationen im Hinblick auf eine gemessene Position (nachfolgend: Positionsinformation) durch das Buskommunikationsmodul 12 an die Ladestation 20 senden.
Das Buskommunikationsmodul 12 kommuniziert mit der Ladestation 20, um Positionsinformationen des Elektrobusses 10 und ein Vorbereitungsabschluss-Signal zu senden, oder empfängt ein Parkpositionsanpassungssignal, ein Ladestart-Steuersignal und ein Ladeende-Steuersignal, um diese an den Buscontroller 15 zu senden. Das Buskommunikationsmodul 12 kann beispielsweise ein Kurzstreckendrahtloskommunikationsmodul, ein Netzwerkverbindungsmodul, ein Mobilkommunikationsmodul, oder ein Drahtlos-Internetmodul umfassen, um mit der Ladestation 20 zu kommunizieren.
Das Kurzstreckendrahtloskommunikationsmodul kann mit der Ladestation 20 verbunden werden, um eine Datenkommunikation über Bluetooth zu ermöglichen, und kann Informationen, die zur Verbindung benötigt werden, in einem Speicher speichern. Das Netzwerkkommunikationsmodul kann mit der Ladestation 20 verbunden sein, um Datenkommunikation über WiFi zu ermöglichen, und kann Informationen, die zur Verbindung benötigt werden, in einem Speicher speichern. Das Mobilkommunikationsmodul kann ein Drahtlossignal bezüglich einer Basisstation und/oder einem externen Endgerät und/oder einem Servermodul in einem Mobilkommunikationsnetzwerk senden oder empfangen. Das Drahtlossignal kann verschiedene Typen von Daten gemäß einem Sprachanrufsignal, einem Videoanrufsignal, oder Text/Multimedia-Nachrichtenübertragung und -empfang umfassen. Das Drahtlosinternetmodul kann extern oder im Buskommunikationsmodul 12 als Modul zur Drahtlosinternetverbindung sein. Das Drahtlosinternetmodul kann beispielsweise WiFi-basierte Drahtloskommunikation oder Wifi-Direct basierte Drahtloskommunikation durchführen.
Der erste Stromabnehmer 13 ist beim Fahren in einem Dach des Elektrobusses 10 in einer eingeklappten Form positioniert, und wird nach oben ausgeklappt, um die Ladestation 20 zu berühren bzw. mit dieser in Kontakt zu gelangen, wenn das Laden beginnt. Beispielsweise wird der erste Stromabnehmer 13 nach oben ausgeklappt, um mit einer positiven Elektrode der Ladestation 20 in Kontakt zu gelangen, um Ladestrom aufzunehmen.
Der zweite Stromabnehmer 14 ist während dem Fahren in einem externen Boden des Elektrobusses 10 in eingeklapptem Zustand positioniert, und wird nach unten ausgeklappt, um mit der Ladestation 20 in Kontakt zu gelangen, wenn das Laden beginnt. Beispielsweise wird der zweite Stromabnehmer 14 nach unten ausgeklappt, um mit einer negativen Elektrode der Ladestation 20 in Kontakt zu gelangen, um eine geschlossene Schleife zu bilden, in der ein Ladestrom, der von der Ladestation 20 aufgenommen wird, durch den ersten Stromabnehmer 13 fließen kann.
Bei dem ersten Stromabnehmer 13 und dem zweiten Stromabnehmer 14 handelt es sich um einen Typ von Stromkollektoren, die verwendet werden, um Strom von außeraufzunehmen. Der Stromabnehmer kann Stromabnehmer genannt werden, oder als „Fan“ oder „Fanto“ abgekürzt werden. Herkömmliche Stromabnehmer wurden hauptsächlich zur Zufuhr von Strom an Schienenfahrzeuge verwendet, die nicht von einer Batterie abhängig sind.
In einem Ausführungsbeispiel gelangen der erste Stromabnehmer 13 und der zweite Stromabnehmer 14 mit der positiven bzw. negativen Elektrode der Ladestation 20 in Kontakt, um eine Batterie B des Elektrobusses 10 über Nacht und nachdem der Betrieb des Elektrobusses 10 endet und er in einer Garage geparkt wurde, zu laden. Ist das Laden abgeschlossen, werden der erste Stromabnehmer 13 und der zweite Stromabnehmer 14 von der Ladestation 20 getrennt und nehmen einen eingeklappten Zustand ein. Da der erste Stromabnehmer 13 und der zweite Stromabnehmer 14 abgesehen von der Ladezeit in einem eingeklappten Zustand sind, kann die Luftreibung des Elektrobusses 10 während dem Fahren verringert sein.
Der Buscontroller 15 steuert den ersten Stromabnehmer 13 und den zweiten Stromabnehmer 14 abhängig von einem Steuersignal der Ladestation 20, um den Elektrobus 10 zu laden. Wenn der Elektrobus 10 beispielsweise nicht an einer aktuellen Parkposition geladen werden kann, zeigt der Buscontroller 15 ein Parkpositionsanpassungssignal, das von der Ladestation 20 empfangen wird, einem Manager an, um den Elektrobus 10 dahingehend zu leiten, sich zu einer ladetauglichen Position zu bewegen.
Zunächst sendet der Buscontroller 15 Positionsinformationen, die von dem Positionssensor 11 gesammelt werden, durch das Buskommunikationsmodul 12 an die Ladestation 20, wenn der Elektrobus 10 in der Garage geparkt ist.
Als nächstes zeigt der Buscontroller 15, wenn ein Laden des Elektrobusses 10 an der aktuellen Parkposition nicht möglich ist und er von der Ladestation 20 das Parkpositionsanpassungssignal empfängt, das empfangene Parkpositionsanpassungssignal dem Manager an. Dann kann der Elektrobus 10 durch ein Verfahren wie etwa das Fahren durch einen Administrator oder autonomes Fahren zu einer ladetauglichen Position bewegt werden.
Als nächstes kann, wenn der Elektrobus 10 an einer neuen Parkposition geladen werden kann und das Ladestartsteuersignal von der Ladestation 20 empfangen wird, der Bus-Controller 15 den ersten Stromabnehmer 13 und den zweiten Stromabnehmer 14 dahingehend steuern, sich auszuklappen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird der erste Stromabnehmer 13 nach oben ausgeklappt, um mit der positiven Elektrode der Ladestation 20 in Kontakt zu gelangen, und der zweite Stromabnehmer 14 wird nach unten ausgeklappt, um mit der negativen Elektrode der Ladestation 20 in Kontakt zu gelangen.
Als nächstes kann, wenn der erste Stromabnehmer 13 und der zweite Stromabnehmer 14 jeweils mit der Ladestation 20 in Kontakt stehen, der Bus-Controller 15 das Vorbereitungsabschlusssignal an die Ladestation 20 senden.
Im Anschluss steuert der Buscontroller 15 den ersten Stromabnehmer 13 und den zweiten Stromabnehmer 14, die ausgeklappt sind, eingeklappt zu werden, wenn das Ladeende-Steuersignal von der Ladestation 20 empfangen wird. Der erste Stromabnehmer 13 wird dann von der positiven Elektrode der Ladestation 20 weggeklappt und im Dach des Elektrobusses 10 positioniert. Der zweite Stromabnehmer 14 wird dann von der negativen Elektrode der Ladestation 20 weggeklappt und in dem externen Boden des Elektrobusses 10 positioniert.
Die Ladestation 20 beinhaltet einen Stromkonverter 21, eine Stromschiene 22, ein erstes Ladenetzwerk 23, ein zweites Ladenetzwerk 24, ein Stationskommunikationsmodul 25, welches eine Stationskommunikationsschaltung beinhalten kann, sowie einen Stationscontroller 26.
Der Stromwandler 21 nimmt handelsüblichen Wechselstrom von einem externen Stromnetz 2 auf (vgl. 1) und richtet den Wechselstrom zu Gleichstrom gleich, und erzeugt Ladestrom zum Laden der Batterie B des Elektrobusses 10 durch Aufwärtswandeln oder Abwärtswandeln des gleichgerichteten Gleichstroms.
Der handelsübliche Wechselstrom kann ein einphasiger Wechselstrom sein, der für Heimzwecke oder gewerbliche Zwecke genutzt werden kann. Beispielsweise ist die handelsübliche Spannung in Korea im Allgemeinen einphasiger 220 V Wechselstrom, und die Spannung kann abhängig vom Land variieren, kann aber innerhalb eines Bereichs von 85 - 265 V liegen. Ferner beträgt die Frequenz im Allgemeinen 60 Hz, oder kann 50 Hz betragen. Der herkömmliche Wechselstrom wird durch ein externes Stromnetz 2 erzeugt, und die Batterie B kann mit Strom von etwa 3 bis 6 kW versorgt werden.
Die Batterie B ist eine Stromquelle bzw. Leistungsquelle des Elektrobusses 10, und ist als wiederaufladbare Batterie, im Allgemeinen Lithium-Ionen-Batterie verwirklicht, die in der Lage ist, wiederholt mit elektrischer Energie aufgeladen und entladen zu werden. Die Batterie B wird durch Aufeinanderstapeln von Zellen in Reihe in ihrem Inneren gebildet und besitzt abhängig von einem Ladezustand eine hohe Spannung in einem Bereich von etwa 240 bis 413 V. Nachfolgend entspricht ein Inhalt „Laden des Elektrobusses 10“ einem Inhalt „Laden einer Batterie des Elektrobusses 10“.
Die Stromschiene 22 ist mit einer positiven Elektrode des Stromwandlers 21 verbunden, um den Ladestrom, der von dem Stromwandler 21 übertragen wurde, an das erste Ladenetzwerk 23 zu übertragen. Unter Bezugnahme auf 3 wird, wenn der Stationscontroller 26 detektiert, dass das erste Ladenetzwerk 23 in Kontakt mit dem Elektrobus 10 ist und ein Ladesteuersignal an den Stromwandler 21 sendet, der Ladestrom durch das erste Ladenetzwerk 23, das mit der Stromschiene 22 verbunden ist, an den Elektrobus 10 zugeführt.
Die Stromschiene 22 stellt einen horizontalen Bewegungsweg des ersten Ladenetzwerks 23 bereit. Das erste Ladenetzwerk 23, das sich entlang der oberen Schiene 22 bewegt, kann über dem Elektrobus 10 positioniert werden, der aufgeladen werden muss, um den Elektrobus 10 zu laden. In diesem Fall ist die Garage nicht auf die Busgarage beschränkt und weist einen Ladeplatz auf, an dem eine Batterieladestation eines sich bewegenden Körpers installiert ist, der mithilfe von Ladeenergie angetrieben wird, etwa ein Elektrofahrzeug.
Eine Vielzahl von Stromschienen 22 ist an einer vorgegebenen Höhe h in der Nähe eines Außenumfangs der Garage oder von in der Garage positionierten Hindernissen, Ladeausrüstung und dergleichen installiert. Beispielsweise ist die Stromschiene 22 an der vorgegebenen Höhe h derart verwirklicht, dass sich das erste Ladenetzwerk 23 über den Elektrobus 10 bewegen kann.
Unter Bezugnahme auf 4 ist eine Vielzahl von Hindernissen OB sporadisch in einer engen Garage positioniert, so dass eine Vielzahl von Elektrobussen 10 in einer Parkrichtung ohne Regelmäßigkeit bzw. Einheitlichkeit geparkt ist. Beispielsweise ist ein Paar von Stromschienen 22 gegenüberliegend an einer Außenseite der Garage installiert, und gegenüberliegende Enden einer Vielzahl erster Ladenetzwerke 23a, 23b, 23c und 23d sind jeweils mit dem Paar von Stromschienen verbunden.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine Vielzahl von Hindernissen OB sporadisch in einer engen Garage positioniert, so dass eine Vielzahl von Elektrobussen 10 in einer Parkrichtung ohne Regelmäßigkeit geparkt ist. Beispielsweise ist eine Vielzahl von Stromschienen 22 nahe einer Außenseite der Garage und der Hindernisse OB installiert, und gegenüberliegende Enden des ersten Ladenetzwerks 23 sind jeweils mit entsprechenden Stromschienen 22 der Vielzahl von Stromschienen 22 verbunden.
Eine herkömmliche Ladestation des Elektrobusses 10 ist an einer konkreten Position der Garage installiert, und somit war es erforderlich, dass sich der Elektrobus 10 zum Laden in die Umgebung der Ladestation bewegt. Eine solche Einschränkung verursacht ein Problem dahingehend, dass Laden unmöglich wird, wenn eine Vielzahl von Elektrobussen 10 nahe beieinander auf engem Raum geparkt werden und schwierig zu bewegen sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann sich das erste Ladenetzwerk 23 entlang der Stromschienen 22 über die Elektrobusse 10 bewegen, um sie zu laden, und somit können die Elektrobusse 10 geladen werden, wenn die Garage schmal ist und die Hindernisse die Elektrobusse 10 daran hindern, sich in der Garage 10 zu bewegen.
Das erste Ladenetzwerk 23 bewegt sich horizontal über die Garage entlang der Stromschienen 22 und berührt den ersten Stromabnehmer 13, der oberhalb des Elektrobusses 10 positioniert ist, der in der Garage geparkt ist, um den Elektrobus 10 mit Ladestrom zu versorgen. Beispielsweise ist das erste Ladenetzwerk 23 derart ausgebildet, eine Vielzahl von Vierecken mit einer vorgegebenen Fläche zu besitzen, und die Vielzahl erster Ladenetzwerke 23 bewegt sich über die Garage gegenüber einem zweiten Ladenetzwerk 24, das eine vorgegebene Fläche hat, an einer Bodenseite der Garage.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 sind gegenüberliegende Enden des ersten Ladenetzwerks 23 elektrisch mit dem Paar von Stromschienen 22 verbunden, und ein vorgegebener Flächenteil des ersten Ladenetzwerks 23 ist in Kontakt mit dem ersten Stromabnehmer 13, der über dem Elektrobus 10 positioniert ist. Dann wird der von dem Stromwandler 21 gelieferte Ladestrom entlang der Stromschienen 22 und dem ersten Ladenetzwerk 23 an den ersten Stromabnehmer 13 übertragen.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 ist der erste Stromabnehmer 13 der meisten geparkten Busse 20 unterhalb eines Bereichs positioniert, der vom vorgegebenen Bereich der Vielzahl erster Ladenetzwerke 23a, 23b, 23c und 23d bedeckt wird, oder unterhalb eines Bewegungspfads. Der Stationscontroller 26 berechnet einen kürzesten Bewegungspfad und eine Ladereihenfolge von jedem der Vielzahl erster Ladenetzwerke 23a, 23b, 23c und 23d. Dann bewegt sich die Vielzahl erster Ladenetzwerke 23a, 23b, 23c und 23d entlang des berechneten kürzesten Bewegungspfads und kommt in Kontakt mit dem Elektrobus 10 unterhalb des Bereichs, der von den vorgegebenen Bereichen bedeckt wird, wodurch der Elektrobus kontaktiert und geladen wird.
Das zweite Ladenetzwerk 24 stellt einen Regelschlaufenpfad dar, durch den der aus dem ersten Ladenetzwerk 23 aufgenommene Ladestrom aufgrund der Berührung des ersten Stromabnehmer 13 fließen kann, indem der zweite Stromabnehmer 14 berührt wird, der unterhalb des Elektrobusses 10 positioniert ist, der in einer Ladezone geparkt ist. Beispielsweise kann der Elektrobus 10 nur dann geladen werden, wenn er in der Ladezone geparkt ist, die das zweite Ladenetzwerk 24 darstellt.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 ist das zweite Ladenetzwerk 24 in Kontakt mit dem zweiten Stromabnehmer 14 des Elektrobusses 10 und eine erste Seite davon mit der negativen Elektrode des Stromwandlers 21 verbunden. Dann wird der Ladestrom, der von dem ersten Stromabnehmer 13 aufgenommen wird, entlang des zweiten Stromabnehmers 14 und des zweiten Ladenetzwerks 24 nach dem Laden der Batterie B an den Stromwandler 21 übertragen.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 kann das zweite Ladenetzwerk 24 eine Vielzahl von Ladezonen in einer gesamten Oberfläche oder einem vorgegebenen Bereich der Bodenfläche der Garage bilden, abhängig von einem Aufbau bzw. Layout der Garage. Wie in 4 gezeigt kann das zweite Ladenetzwerk 24 eine Ladezone an einer gesamten Oberfläche der Garage bilden, einschließlich einer Positionsfläche der Hindernisse OB. Alternativ kann, wie in 5 gezeigt, das zweite Ladenetzwerk 24 eine Ladezone in einem vorgegebenen Bereich der Garage bilden, ausgenommen der Positionsfläche der Hindernisse OB.
Das Stationskommunikationsmodul 25 kommuniziert mit dem Elektrobus 10 (FR) um Positionsinformationen und ein Vorbereitungsabschlusssignal des Elektrobusses 10 zu empfangen, die an den Stationscontroller 26 gesendet werden sollen, oder um ein Parkpositionsanpassungssignal, ein Ladestart-Steuersignal, und ein Ladeende-Steuersignal an den Elektrobus 10 zu senden. Das Stationskommunikationsmodul 25 kann beispielsweise ein Kurzstreckenkommunikationsmodul und/oder ein Netzwerkverbindungsmodul und/oder ein Mobilkommunikationsmodul und/oder ein Drahtlosinternetmodul aufweisen, um mit dem Elektrobus 10 zu kommunizieren.
Die Stationssteuerungseinheit 26 analysiert Positionsinformationen des Elektrobusses 10, der in der Garage geparkt ist, und berechnet den kürzesten Bewegungspfad des ersten Ladenetzwerks 23 und eine Ladereihenfolge, um die Ladesequenz der Elektrobusse 10 zu steuern.
Zuerst empfängt der Stationscontroller 26 Positionsinformationen aus den Elektrobussen 10, die in der Garage geparkt sind, durch das Stationskommunikationsmodul 25, und ermittelt, ob der Elektrobus 10 geparkt und in dem zweiten Ladenetzwerk 24 geladen werden kann. Beispielsweise zeigt der Stationscontroller 26 Positionen der Elektrobusse 10 auf einer Garagenkarte an und vergleicht sie mit einer Ladezonenkarte, um den Elektrobus 10, der geladen werden soll, von dem Elektrobus 10 zu unterscheiden, der nicht geladen werden kann.
Wenn der Elektrobus 10 nicht geladen werden kann, sendet der Stationscontroller 26 ein Parkpositionsanpassungssignal an den Elektrobus 10. Dann kann ein Fahrer oder Manager, der das Parkpositionsanpassungssignal prüft, den Elektrobus 10 zu der Ladezone des zweiten Ladenetzwerks 24 bewegen, um das Laden vorzubereiten.
Als nächstes, wenn der Elektrobus 10 geladen werden kann, analysiert der Stationscontroller 26 Positionen der ersten Ladenetzwerke 23 (23a, 23b, 23c und 23d) und die aus den Elektrobussen 10 empfangenen Positionsinformationen, um einen kürzesten Bewegungspfad von jedem der ersten Ladenetzwerke 23 zu berechnen, und berechnet die Ladereihenfolge von jedem der ersten Ladenetzwerke 23 durch Abgleichen von zumindest einem Elektrobus 10, der unter dem kürzesten Bewegungspad geparkt ist. In diesem Fall, wenn das erste Ladenetzwerk 23 zum Laden bewegt werden muss, steuert der Stationscontroller 26 die ersten Ladenetzwerke 23 dahingehend, dass der erste Stromabnehmer 13 des Elektrobusses 10 unter dem Bereich positioniert ist, der von den vorgegebenen Bereichen der ersten Ladenetzwerke 23 bedeckt wird, gemäß der berechneten Ladereihenfolge.
Als nächstes sendet der Stationscontroller 26 ein Ladestart-Steuersignal an den Elektrobus 10. Dann fährt der Elektrobus 10 den ersten Stromabnehmer 13 nach oben aus, um mit dem ersten Ladenetzwerk 23 in Kontakt zu kommen, und fährt den zweiten Stromabnehmer 14 nach unten aus, um mit dem zweiten Ladenetzwerk 24 in Kontakt zu kommen.
Als nächstes bestimmt die Stationssteuerungseinheit 26, ob der Kontakt zwischen dem ersten Stromabnehmer 13 und dem zweiten Stromabnehmer 14 erfolgreich ist. Konkret kann der Stationscontroller 26 selbst prüfen, ob der Kontakt des ersten Stromabnehmer 13 und des zweiten Stromabnehmer 14 erfolgreich hergestellt wurde, oder kann Bereitschaftssignale, die erfolgreichen Kontakten des ersten Stromabnehmers 13 und des zweiten Stromabnehmers 14 entsprechen, von dem Elektrobus 10 empfangen.
Als nächstes führt der Stationscontroller 26 eine Korrektursteuerung durch, wenn der Kontakt des ersten Stromabnehmer 13 und des zweiten Stromabnehmer 14 fehlschlägt.
Wenn der Stationscontroller 26 beispielsweise ermittelt, dass ein Kontakt der ersten Ladenetzwerke 23 und des ersten Stromabnehmers 13 fehlschlägt, steuert der Stationscontroller 26 die Bewegung des ersten Ladenetzwerks 23, um die Position zu korrigieren. Wenn der Stationscontroller 26 ermittelt, dass das zweite Ladenetzwerk 24 und der zweite Stromabnehmer 14 nicht miteinander in Kontakt sind, sendet der Stationscontroller 26 ein Parkpositionsanpassungssignal an den Elektrobus 10, um die Position zu korrigieren, indem der Elektrobus 10 dahingehend gesteuert wird, sich zu bewegen.
Als nächstes sendet die Stationssteuerungseinheit 26 ein Lade-Steuersignal an den Stromwandler 21, um das Laden zu beginnen, indem ermöglicht wird, dass Ladestrom an den Elektrobus 10 übertragen wird, wenn der Kontakt des ersten Stromabnehmers 13 und des zweiten Stromabnehmers 14 erfolgreich hergestellt wurde.
Als nächstes, wenn das Laden abgeschlossen ist, sendet der Stationscontroller 26 ein Ladeende-Steuersignal an den Elektrobus 10, um den ersten Stromabnehmer 13 und den zweiten Stromabnehmer 14 von dem ersten Ladenetzwerk 23 bzw. dem zweiten Ladenetzwerk 24 zu trennen.
Im Anschluss ermittelt der Stationscontroller 26, ob ein nächster Elektro-Zielladebus 10 des ersten Ladenetzwerks 23 vorhanden ist. Falls vorhanden, wiederholt der Stationscontroller 26 die obigen Schritte, um die Bewegung des ersten Ladenetzwerks 23 an die entsprechende Position zu steuern. Falls nicht vorhanden, endet das Laden.
6 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines Ladeverfahrens für einen Elektrobus gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Wie in 6 gezeigt empfängt der Stationscontroller 26 die Standortinformationen von einer Vielzahl von Elektrobussen 10, die in der Garage geparkt sind, durch das Stationskommunikationsmodul 25 (S101), und ermittelt, ob der Elektrobus 10 geparkt ist und in dem zweiten Ladenetzwerk 24 geladen werden kann (S102). Beispielsweise zeigt der Stationscontroller 26 Positionen der Elektrobusse 10 auf einer Garagenkarte an und vergleicht sie mit einer Ladezonenkarte, um den Elektrobus 10, der geladen werden kann, von dem Elektrobus 10 zu unterscheiden, der nicht geladen werden kann.
Wenn der Elektrobus 10 nicht geladen werden kann (Schritt S102, NEIN), sendet der Stationscontroller 26 ein Parkpositionsanpassungssignal an den Elektrobus 10 (S103). Dann kann ein Fahrer oder Manager, der das Parkpositionsanpassungssignal prüft, den Elektrobus 10 zu der Ladezone des zweiten Ladenetzwerks 24 bewegen, um das Laden vorzubereiten.
Als nächstes, wenn der Elektrobus 10 geladen werden kann (S102, JA), analysiert der Stationscontroller 26 Positionen der ersten Ladenetzwerke 23 und die Positionsinformationen, die von den Elektrobussen 10 empfangen werden, um einen kürzesten Bewegungspfad von jedem der ersten Ladenetzwerke 23 zu berechnen, und berechnet die Ladereihenfolge von jedem der ersten Ladenetzwerke 23 durch Abgleichen von zumindest einem Elektrobus 10, der unter den berechneten kürzesten Bewegungspfaden geparkt ist (S104). In diesem Fall, wenn die ersten Ladenetzwerke 23 zum Laden bewegt werden müssen, steuert der Stationscontroller 26 die ersten Ladenetzwerke 23, sich derart zu bewegen, dass der erste Stromabnehmer 13 des Elektrobusses 10 unter dem Bereich, der von den vorgegebenen Bereichen der ersten Ladenetzwerke 23 bedeckt wird, gemäß der berechneten Ladereihenfolge positioniert ist.
Als nächstes sendet der Controller 26 ein Ladestartsteuersignal an den Elektrobus 10, um es dem Elektrobus zu ermöglichen, den ersten Stromabnehmer 13 nach oben auszufahren, um mit dem ersten Ladenetzwerk 23 in Kontakt zu kommen, und den zweiten Stromabnehmer 14 nach unten auszufahren, um mit dem zweiten Ladenetzwerk 24 in Kontakt zu kommen (S105). Dann fährt der Elektrobus 10 den ersten Stromabnehmer 13 nach oben aus, um mit dem ersten Ladenetzwerk 23 in Kontakt zu kommen, und fährt den zweiten Stromabnehmer 14 nach unten aus, um mit dem zweiten Ladenetzwerk 24 in Kontakt zu kommen.
Als nächstes ermittelt der Stationscontroller 26, ob die Kontakte des ersten Stromabnehmers 13 und des zweiten Stromabnehmers 14 erfolgreich sind (S106). Konkret kann der Stationscontroller 26 selbst prüfen, ob die Kontakte des ersten Stromabnehmers 13 und des zweiten Stromabnehmers 14 erfolgreich hergestellt wurden, oder kann Bereitschaftssignale, die erfolgreichen Kontakten des ersten Stromabnehmer 13 und des zweiten Stromabnehmer 14 entsprechen, von dem Elektrobus 10 empfangen.
Als nächstes, wenn die Kontakte des ersten Stromabnehmers 13 und des zweiten Stromabnehmers 14 fehlschlagen (S106, NEIN), führt der Stationscontroller 26 eine Korrektursteuerung durch (S107).
Wenn der Stationscontroller 26 beispielsweise ermittelt, dass der gegenseitige Kontakt der Ladenetzwerke 23 und des ersten Stromabnehmers 13 fehlschlägt, steuert der Stationscontroller 26 die Bewegung des ersten Ladenetzwerks 23 dahingehend, die Position zu korrigieren. Wenn der Stationscontroller 26 ermittelt, dass das zweite Ladenetzwerk 24 und der zweite Stromabnehmer 14 nicht miteinander in Kontakt sind, sendet der Stationscontroller 26 ein Parkpositionsanpassungssignal an den Elektrobus 10, um die Position zu korrigieren, indem der Elektrobus 10 dahingehend gesteuert wird, sich zu bewegen.
Als nächstes, wenn die Kontakte des ersten Stromabnehmer 13 und des zweiten Stromabnehmer 14 erfolgreich hergestellt wurden (S106, JA), sendet die Stationssteuerungseinheit 26 ein Lade-Steuersignal an den Stromwandler 21, um das Laden zu starten, indem ermöglicht wird, dass Ladestrom an den Elektrobus 10 übertragen wird (S108).
Als nächstes, wenn das Laden abgeschlossen ist (S109, JA), sendet der Stationscontroller 26 ein Ladeende-Steuersignal an den Elektrobus 10, um den ersten Stromabnehmer 13 und den zweiten Stromabnehmer 14 dahingehend zu steuern, von dem ersten Ladenetzwerk 23 bzw. dem zweiten Ladenetzwerk 24 getrennt zu werden (S110).
Als nächstes ermittelt der Stationscontroller 26, ob ein nächster Ziellade-Elektrobus 10 des ersten Ladenetzwerks 23 vorhanden ist (S111). Falls vorhanden (S111, Ja) wiederholt die Stationssteuerungseinheit 26 die obigen Schritte ab Schritt S104, um die Bewegung des ersten Ladenetzwerks 23 an die entsprechende Position zu steuern. Falls nicht vorhanden (S111, Nein), endet das Laden.
Die vorliegende Offenbarung kann auch als computerlesbarer Code/Algorithmus/Software ausgeführt sein, die auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist eine beliebige Datenspeichervorrichtung, die Daten speichern kann, die danach von einem Computer, einem Prozessor/Microprozessor und dem vorgenannten Controller und/oder Komponenten von diesen gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Aufzeichnungsmediums umfassen eine Festplatte (HDD), eine Solid-State-Drive (SSD), ein Silicon-Disc-Drive (SDD), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), eine CR-ROM, Magnetbänder, Disketten, optische Datenspeichervorrichtungen etc. Der vorgenannte Controller und/oder Bauteile desselben können einen Computer, einen oder mehr Prozessoren/Microprozessoren oder eine Schaltung umfassen, und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, das computerlesbaren Code/Algorithmen/Software speichert. Ein solcher Computer, Prozessor(en)/Microprozessor(en) oder eine Schaltung können die oben beschriebenen Funktionen, Operationen, Schritte etc. durch Ausführen der/des computerlesbaren Code/Algorithmus/Software, die auf dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert sind, durchführen.
Obgleich diese Offenbarung in Zusammenhang mit dem beschrieben wurde, was derzeit als praktische Ausführungsbeispiele angesehen wird, wird angemerkt, dass die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Modifizierungen und Entsprechungen umfassen soll, die vom Geist und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.

Claims

Ladesystem für einen Elektrobus, aufweisend: einen Stromwandler, der eingerichtet ist, Strom aus einem externen Stromnetz aufzunehmen und Ladestrom für Elektrobusse zu erzeugen; eine Vielzahl von Stromschienen, die elektrisch mit dem Stromwandler verbunden und an einer vorgegebenen Höhe gemäß einem Aufbau der Garage installiert sind; ein erstes Ladenetzwerk, das eingerichtet ist, sich oberhalb eines Bodens in der Garage entlang der Stromschienen zu bewegen, um an Oberseiten der Elektrobusse mit den Elektrobussen in Kontakt zu gelangen; ein zweites Ladenetzwerk, das elektrisch mit dem Stromwandler verbunden ist und eine Ladezone an einer Bodenfläche der Garage bereitstellt, indem der Aufbau der Garage wiedergegeben wird, um mit den in der Ladezone geparkten Elektrobussen in Kontakt zu gelangen; und einen Stationscontroller, der eingerichtet ist, eine Ladesequenz der Elektrobusse durch Analysieren von Positionsinformationen der Elektrobusse zu steuern und eine kürzeste Bewegungsstrecke und eine Ladereihenfolge des ersten Ladenetzwerks zu berechnen.
Ladesystem nach Anspruch 1, wobei das erste Ladenetzwerk eingerichtet ist, eine vorgegebene Fläche zu haben, und gegenüberliegende Enden davon elektrisch mit einem Paar von Stromschienen verbunden sind, die an einer vorgegebenen Höhe jeweils an gegenüberliegenden Positionen installiert sind, um sich horizontal oberhalb des Bodens in der Garage gegenüber dem zweiten Ladenetzwerk zu bewegen.
Ladesystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stationscontroller Positionsinformationen der Elektrobusse auf einer Garagenkarte anzeigt, und die Garagenkarte mit einer Karte des zweiten Ladenetzwerks vergleicht, um eine Möglichkeit zum Laden der Elektrobusse zu ermitteln.
Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stationscontroller ein Parkpositionsanpassungssignal an mindestens einen der Elektrobusse sendet, wenn der zumindest eine Elektrobus nicht geladen werden kann.
Ladesystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei das erste Ladenetzwerk eine Vielzahl erster Ladenetzwerke aufweist, und der Stationscontroller, wenn die Elektrobusse geladen werden können, eine Position der ersten Ladenetzwerke und Positionsinformationen der Elektrobusse analysiert, um eine kürzeste Bewegungsstrecke von jedem der Vielzahl erster Ladenetzwerke zu berechnen, und mindestens einen unterhalb der kürzesten Bewegungsstrecke geparkten Elektrobus abgleicht, um die Ladereihenfolge von jedem der ersten Ladenetzwerke zu berechnen.
Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stationscontroller ein Ladestartsteuersignal an den Elektrobus sendet, um einen ersten Stromabnehmer des Elektrobusses zu veranlassen, sich nach oben zu strecken, um in Kontakt mit dem ersten Ladenetzwerk zu gelangen, und einen zweiten Stromabnehmer des Elektrobusses zu veranlassen, nach unten auszufahren, um in Kontakt mit dem zweiten Ladenetzwerk zu gelangen.
Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stationscontroller eine Position korrigiert, indem das erste Ladenetzwerk bewegt wird, wenn bestimmt wird, dass das erste Ladenetzwerk und der erste Stromabnehmer einander nicht kontaktieren.
Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stationscontroller veranlasst, dass die Parkposition des Elektrobusses korrigiert wird, indem ein Parkpositionsanpassungssignal an den Elektrobus gesendet wird, wenn bestimmt wird, dass das zweite Ladenetzwerk und der zweite Stromabnehmer einander nicht kontaktieren.
Ladesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stationscontroller den Ladestrom, der von dem Elektrobus aufgenommen werden soll, steuert, indem ein Lade-Steuersignal an den Stromwandler gesendet wird, wenn bestimmt wird, dass der Kontakt zwischen dem ersten Stromabnehmer und dem ersten Ladenetzwerk und der Kontakt zwischen dem zweiten Stromabnehmer und dem zweiten Ladenetzwerk erfolgreich hergestellt wurde.
Ladesystem für einen Elektrobus, aufweisend: einen ersten Stromabnehmer, der eingerichtet ist, sich von einer Oberseite eines Dachs nach oben zu erstrecken, um während dem Laden mit einem ersten Ladenetzwerk einer Ladestation in Kontakt zu gelangen; einen zweiten Stromabnehmer, der eingerichtet ist, sich von einer äußeren Bodenfläche nach unten zu erstrecken, um während dem Laden mit einem zweiten Ladenetzwerk der Ladestation in Kontakt zu kommen; einen Positionssensor, der eingerichtet ist, Positionsinformationen des Elektrobusses zu erzeugen; ein Buskommunikationsmodul, das eingerichtet ist, mit einer Ladestation zu kommunizieren, um die Positionsinformationen an die Ladestation zu senden; und einen Buscontroller, der eingerichtet ist, die Positionsinformationen durch das Buskommunikationsmodul zum Laden zu senden und den ersten Stromabnehmer und den zweiten Stromabnehmer abhängig von einem Steuersignal, das von der Ladestation empfangen wird, anzusteuern, eine Batterie des Elektrobusses zu laden, wenn der Elektrobus geparkt ist.
Ladesystem nach Anspruch 10, wobei der Buscontroller den Elektrobus dahingehend steuert, in dem zweiten Ladenetzwerk geparkt zu werden, wenn der Elektrobus nicht in dem zweiten Ladenetzwerk geparkt ist und ein Parkpositionsanpassungssignal von der Ladestation empfangen wird.
Ladeverfahren für einen Elektrobus, umfassend: Empfangen von Positionsinformationen von einer Vielzahl von Elektrobussen, die in einer Garage geparkt sind; Bestimmen, basierend auf den Positionsinformationen, ob die Elektrobusse geparkt sind und in einem zweiten Ladenetzwerk geladen werden können; Berechnen einer Ladereihenfolge von jedem einer Vielzahl erster Ladenetzwerke abhängig von einem Ergebnis der Bestimmung, ob das Laden möglich ist, und Steuern der ersten Ladenetzwerke dahingehend, sich gemäß der berechneten Ladereihenfolge zu bewegen; Ladevorbereitung, durch Senden eines Ladestartsteuersignals an einen entsprechenden Elektrobus unter der Vielzahl von Elektrobussen, um einen ersten Stromabnehmer des entsprechenden Elektrobusses zu veranlassen, sich nach oben zu strecken, um mit zumindest einem der ersten Ladenetzwerke in Kontakt zu gelangen, und einen zweiten Stromabnehmer des entsprechenden Elektrobusses zu veranlassen, nach unten auszufahren, um mit einem zweiten Ladenetzwerk in Kontakt zu gelangen; Ladestart durch Senden eines Lade-Steuersignals an einen Stromwandler, so dass Ladestrom von dem entsprechenden Elektrobus aufgenommen wird, wenn Kontakte des ersten Stromabnehmers und des zweiten Stromabnehmers hergestellt sind; und Beenden des Ladens durch Senden eines Ladeende-Steuersignals an den entsprechenden Elektrobus, um den ersten Stromabnehmer und den zweiten Stromabnehmer dahingehend zu steuern, jeweils von dem zumindest einen der ersten Ladenetzwerke und dem zweiten Ladenetzwerk getrennt zu werden, wenn das Laden abgeschlossen ist.
Ladeverfahren nach Anspruch 12, wobei das Bestimmen das Anzeigen der Positionsinformationen der Vielzahl von Elektrobussen auf einer Garagenkarte und das Vergleichen der Garagenkarte mit einer Karte des zweiten Ladenetzwerks umfasst, um eine Lademöglichkeit für die Vielzahl von Elektrobussen zu bestimmen.
Ladeverfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: nach dem Bestimmen, Senden eines Parkpositionsanpassungssignals an zumindest einen der Vielzahl von Elektrobussen, wenn bestimmt wird, dass der zumindest eine Elektrobus nicht geladen werden kann.
Ladeverfahren nach Anspruch 14, wobei das Steuern der ersten Ladenetzwerke dahingehend, sich zu bewegen, das Analysieren einer Position der Vielzahl erster Ladenetzwerke und der Positionsinformationen der Vielzahl von Elektrobussen umfasst, um eine kürzeste Bewegungsstrecke von jedem der Vielzahl erster Ladenetzwerke zu berechnen, und mindestens einen Elektrobus, der unterhalb der kürzesten Bewegungsstrecke geparkt ist, abgleicht, um die Ladereihenfolge von jedem der ersten Ladenetzwerke zu berechnen.
Ladeverfahren nach Anspruch 15, wobei das Steuern der ersten Ladenetzwerke dahingehend, sich zu bewegen, das Steuern der Bewegung der Vielzahl erster Ladenetzwerke derart umfasst, dass der erste Stromabnehmer des Elektrobusses unter einer Fläche positioniert ist, die von der vorgegebenen Fläche der Vielzahl erster Ladenetzwerke bedeckt wird.
Ladeverfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend vor dem Ladebeginn, Bestimmen, ob das eine der ersten Ladenetzwerke und das zweite Ladenetzwerk jeweils erfolgreich mit dem ersten Stromabnehmer und dem zweiten Stromabnehmer in Kontakt gelangen.
Ladeverfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend Korrektursteuerung zum Korrigieren einer Position durch Bewegen des einen der Vielzahl erster Ladenetzwerke, wenn bestimmt wird, dass der Kontakt zwischen dem einen der Vielzahl erster Ladenetzwerke und dem ersten Stromabnehmer bei der Bestimmung fehlschlägt.
Ladeverfahren nach Anspruch 17, wobei die Korrektursteuerung ferner das Veranlassen umfasst, dass die Parkposition des Elektrobusses korrigiert wird, indem ein Parkpositionsanpassungssignal an den Elektrobus gesendet wird, wenn bestimmt wird, dass das zweite Ladenetzwerk und der zweite Stromabnehmer bei der Bestimmung nicht kontaktieren.