EP3941776A1 - Kontaktvorrichtung, fahrzeug sowie ladestation - Google Patents

Kontaktvorrichtung, fahrzeug sowie ladestation

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EP3941776A1
EP3941776A1 EP19715407.3A EP19715407A EP3941776A1 EP 3941776 A1 EP3941776 A1 EP 3941776A1 EP 19715407 A EP19715407 A EP 19715407A EP 3941776 A1 EP3941776 A1 EP 3941776A1
Authority
EP
European Patent Office
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contact
contact strip
groove
strip
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
EP19715407.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Schneider
Matthias Domes
Timo STAUBACH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schunk Transit Systems GmbH Germany
Original Assignee
Schunk Transit Systems GmbH Germany
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Filing date
Publication date
Application filed by Schunk Transit Systems GmbH Germany filed Critical Schunk Transit Systems GmbH Germany
Publication of EP3941776A1 publication Critical patent/EP3941776A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a contact device for arrangement on an electrically powered vehicle, in particular an electric bus or the like, or at a charging station for an electrically powered vehicle, an electrically powered vehicle and a charging station for an electrically powered vehicle, the contact device having at least two contact strip assemblies comprises, each comprising a contact strip carrier and at least one contact strip arranged on the Kunststoffangnträ, which can be contacted by a charging contact of a charging contact carrier of a charging contact device of the charging station or by a contact strip of the vehicle, the
  • Contact strip has a connecting device for connecting the contact strip with a feasible to the vehicle or the charging station's electrical conductor.
  • Such contact devices, electrically powered vehicles and charging stations are known from the prior art, with contact devices of the type mentioned at the beginning regularly for charging electrically powered vehicles at a stop or a stop. a breakpoint can be used.
  • Electrically powered vehicles used in local transport such as electric buses, can be continuously supplied with electrical energy via an overhead line.
  • Various contact devices for producing an electrically conductive connection between a stationary charging station in the area of a bus stop and a vehicle or electric bus are known from the prior art.
  • a so-called current collector with a contact strip on a roof of the electric bus can be arranged on an electric bus, with a rail or a charging contact being suspended above a lane in the area of the bus stop.
  • the pantograph is moved from the roof of the bus up to the rail or the charging contact, whereby an electrical connection is established for the duration of the intended stop of the electric bus at the stop, so that in this Period a charge can take place.
  • a contact strip directly on a roof of an electric bus with a Positioniervorrich device or a rocker with a charging contact arranged thereon is suspended above a roadway in the area of a stop. In this case, the charging contact is moved down to the contact strip by means of the positioning device or the rocker, so that a corresponding charging can be carried out.
  • Contact strips may also be required for a control line, grounding or data transmission, for example. There are then a plurality of contact strips arranged on a contact device with a corresponding number of charging contacts arranged in the direction of travel of the electric bus, which can be formed, for example, as parallel rails, can be contacted. A larger number of contact pairings can thus be produced simultaneously or taking into account a specific sequence.
  • additional electrical connection lines can be used between the stationary charging station and the vehicle, for example for controlling and monitoring a charging process.
  • each contact strip arrangement comprises a contact strip carrier as well as a contact strip arranged on the contact strip carrier, which can be contacted by a charging contact of a charging contact carrier of a charging contact device of a charging station suspended above a roadway in the area of a stop.
  • each contact strip has a connecting device for connecting the contact strip to an electrical conductor, such as a cable, that can be guided to the vehicle or to a battery of the vehicle.
  • a screw is regularly used as the connecting device, which screw is screwed into a through hole in a surface of an upper side of the contact strip or a contact surface of the contact strip.
  • the disadvantage here is that a head of the screw protruding over the contact surface on the one hand reduces the quality of a charging current flow or current transmission formed between the contact strip and the charging contact and on the other hand the head of the screw leaves a weld point-like pattern on the charging contact when it makes contact with the charging contact which leads to a gradual material weakening of the charging contact. Also because of that the quality of power transmission is also increasingly being degraded.
  • connection device is regularly abandonedbil det that only one electrical conductor with a predetermined cross-section of the conductor can be connected to the contact strip, which not least has a limitation of a maximum charging current and makes flexible use of the contact device impossible. So it is not easily possible to replace a conductor connected to the Kunststoffleis with a cross-section by a conductor with a cross-section that differs from this cross-section.
  • Another disadvantage of this contact device is associated with the fact that the contact strip in practice only has one through-hole, so that the conductor cannot be fixed in a freely selectable position on the contact strip.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing a contact device for arrangement on an electrically powered vehicle, an electrically powered vehicle, and a charging station for an electrically powered vehicle, which enables better power transmission.
  • the contact device for arrangement on an electrically powered vehicle, in particular an electric bus or the like, or on a charging station for an electrically powered vehicle with at least two contact strip arrangements, each comprises a contact strip carrier and at least one contact strip arranged on the contact strip carrier, which is from a charging contact a charging contact carrier of a charging contact device of the charging station or a contact strip of the vehicle can be contacted, the contact strip having a connecting device for connecting the contact strip to an electrical conductor that can be guided to the vehicle or to the charging station, the connecting device having a groove running longitudinally in the contact strip and a connecting element attached to the groove for connection to the electrical conductor comprises.
  • the connecting device is not formed here by a screw or the like screwed into a through hole in a surface of a top side of the contact strip or a contact surface of the contact strip, but the connecting device comprises a groove running longitudinally in the contact strip and a connecting element fastened to the groove by means of whose electrical conductor is connected to the contact strip. It is now possible to fix the conductor at a freely selectable position on the contact strip, where the contact device can be used more flexibly.
  • the connecting element can be shaped according to a shape of the groove and be positively connected to the groove, so that additional securing of the connecting element is not required. However, it is also conceivable that the connecting element is additionally connected to the groove with a force fit.
  • the groove advantageously extends over an entire length of the contact strip.
  • the connecting element can at least be at least partially received in the groove.
  • the connec tion element can also expediently be formed from an electrically conductive material. Overall, this configuration of the connec tion device on the one hand increases the quality of power transmission between the contact strip and the charging contact and on the other hand prevents the formation of weld point-like patterns which weaken a material of the charging contact.
  • the groove can be designed as a T-groove.
  • the connec tion element can be attached very securely to the groove.
  • a dovetail-shaped groove is also conceivable.
  • the connecting element can be designed to be movable along the groove.
  • the connecting element can then be moved manually in the groove.
  • a position of the connecting element within the groove can be freely selected at any time. It is thus possible to advantageously adapt the position of the connecting element to a guide for the electrical conductor coming from the vehicle.
  • a lubricant or lubricant can also be provided in the groove.
  • the connecting device can have a Feiterability connected to the connecting element.
  • a cable lug, a clamp or a sleeve can be provided as a Feiter mount.
  • the electrical conductor can be securely attached to the contact strip by dispensing with a screw.
  • the Feiter retainer can be releasably connected to the connecting element.
  • the Feiterability can then be connected to a cross section of the electrical see head to be adjusted.
  • the contact device can thus be used even more flexibly.
  • Two or more connecting elements can also be attached to the groove.
  • An electrical conductor can then be connected to each connecting element, so that with an increasing number of connecting elements or electrical conductors, a maximum charging current strength can advantageously be increased. This can lead to a shortening of a loading time.
  • An underside of the contact strip can preferably have the groove.
  • the groove is then well protected against external, in particular weather-related, influences. Nevertheless, the groove can run longitudinally in a side surface of the contact strip which does not have the contact surface.
  • a surface of an upper side of the contact strip can be designed to be closed with respect to the surroundings.
  • the upper side of the contact strip is to be understood here as a side of the contact strip having a contact surface, the contact surface being provided for making contact with the charging contact.
  • the contact surface can advantageously occupy the entire surface of the upper side of the contact strip, as a result of which good current transmission can be ensured. Because the surface is designed to be closed, that is, in particular, no head of a screw protrudes beyond the surface, the quality of the power transmission can be additionally improved.
  • the contact strip can have a heating device. By generated by the heater
  • the heating device can be implemented by at least one heating wire integrated into the groove.
  • the groove can have a recess into which the heating wire can be inserted, such that the heating wire is at least partially connected to the groove in a form-fitting manner.
  • the heating wire can be at least partially, preferably completely, cast in a material introduced into the groove. It can thereby be achieved that the heating wire rests against a contact surface of the groove without forming an air gap between the heating wire and a material of the contact strip, so that the heating wire can develop a full heating power of the heating wire.
  • the material introduced into the groove can be a heat-resistant dielectric such as, for example, a silicone resin or an epoxy resin.
  • the contact device can comprise two contact units each comprising two contact strip arrangements.
  • the contact strip arrangements each comprise a contact strip carrier and exactly one contact strip arranged on the contact strip carrier.
  • the two contact strips can be arranged one behind the other and adjacent to one another within the contact unit.
  • the contact units can be aligned parallel to one another.
  • the additional con tact strips or contact strip carriers can advantageously be used for controlling and monitoring a charging process or for grounding or data transmission.
  • the contact strip carriers can be connected to one another.
  • screws can be provided, for example.
  • the contact strip carrier can have a first support structure arranged at a first end of the contact strip and a second support structure arranged at a second end of the contact strip Have support structure.
  • the first and the second support structure can have through bores for connecting the support structures
  • At least one of the support structures can have connections for a heating device of the contact strip, such as heating wires, and for a power supply of the heating device.
  • the connecting device can have a slot nut.
  • the connecting element can then be fastened in a simple manner along the groove in a desired position.
  • the sliding block can have a thread so that the connecting element can be screwed to the sliding block by means of a screw.
  • the variant was primarily described in which the contact device is arranged on an electrically driven vehicle.
  • the person skilled in the art will transfer all of the features contained in the above description mutatis mutandis to the variant in which the contact device is arranged at a charging station for an electrically powered vehicle.
  • the electrically driven vehicle according to the invention in particular an electric bus or the like, has a contact device according to the invention.
  • a contact device for the advantageous effects of the vehicle according to the invention, reference is made to the description of the advantages of the contact device according to the invention.
  • the contact strip arrangements can be arranged parallel to one another on the vehicle. In this arrangement, a contact strip of a contact strip arrangement is then aligned parallel to a contact strip of another contact strip arrangement. Further advantageous embodiments of the vehicle emerge from the description of features in the dependent claims that refer back to device claim 1.
  • the charging station according to the invention for an electrically driven vehicle, in particular an electric bus or the like, has a contact device according to the invention.
  • a contact device according to the invention.
  • Fig. 1 is a perspective view of a Mixoan arrangement in one embodiment
  • Fig. 2 is a sectional view of the contact strip assembly taken along line A-A;
  • FIG. 3 shows a bottom view of a contact strip arrangement in a further embodiment
  • Fig. 4 is a side view of the ten arrangement Kunststoffleis shown in Fig. 3;
  • Fig. 5 is a plan view of a contact device
  • FIG. 6 is a prior art contact strips arrangement.
  • a synopsis of FIGS. 1 and 2 shows a contact strip arrangement 10, which comprises a contact strip carrier 1 1 and a contact strip 12 arranged on the contact strip carrier 1 1, which contact strip can be contacted by a charging contact not shown here.
  • the contact strip 12 also has a connecting device 13 for connecting the contact strip 12 to an electrical conductor 14 that can be guided to an electrically powered vehicle, not shown here.
  • the electrical conductor 14 can be connected to a battery, not shown here, of the electrically driven vehicle.
  • the connecting device 13 in turn comprises a longitudinally extending groove 15 in the contact strip 12, which is formed here as a T-groove and a connecting element 16 attached to the groove 15 for connection to the electrical conductor 14.
  • the connecting element 16 is along the Groove 15 designed to be movable and can be secured against movement or displacement in any position along the groove 15 by means of a screw 17 of the connecting device 13 and a sliding block, not shown here, of the connecting device 13. Furthermore, the connecting device 13 has a conductor receptacle 18 which is screwed to the connecting element 16 and which is formed here by a cable lug.
  • the contact strip carrier 11 has a first support structure 22 at a first end 21 of the contact strip 12 and a second support structure 24 at a second end 23 of the contact strip 12, the support structures 22 and 24 by means of screws ben 25 and 26 with the vehicle can be connected.
  • the contact strip 12 also has a heating device 27, which is implemented by a heating wire 28 integrated into the groove 15.
  • the heating wire 28 is completely cast in a material 29 introduced into the groove 15.
  • the first support structure 22 comprises a connection 30 for the heating wire 28 as well as a socket formed by a Deten connection 3 1 for connecting a cable, not shown here, for a power supply of the heating device 27.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the contact strip arrangement 10 along a line A-A with a view in a direction R or in a direction of the first support structure 22.
  • FIGS. 3 and 4 shows a contact strip arrangement 32 which essentially corresponds to the contact strip arrangement 10.
  • a first support structure 33 with a connection 34 for a cable (not shown here) for supplying power to a heating device (also not shown here) and a connecting device 35 can be seen, wherein a connecting element 38 can be secured in any position by means of a screw 36 along a groove 37 .
  • FIG. 5 shows a contact device 39 which comprises four contact strip arrangements 40. Electrical conductors 41 are connected to the contact device 39 by means of a connecting device not shown here. Two contact strip arrangements 40 are joined together to form a contact unit 42, the contact units 42 being arranged parallel to one another. Within the contact units 42, the contact strip arrangements 40 are arranged one behind the other in such a way that first support structures 43 adjoin one another or are connected to one another.
  • FIG. 6 shows a contact strip arrangement 44 belonging to the prior art, comprising a contact strip carrier 45 and a contact strip 46 which has a through-hole 47.
  • An electrical conductor also not shown here, is connected to the contact strip 46 by means of a screw, not shown here, so that a head of the screw, which cannot be seen here, protrudes over a contact surface 49 of the contact strip 46.
  • the contact strip carrier 45 also has a heating device 48, one of which is not shown in FIG. 6 The heating wire is inserted into a cavity of the contact strip 46, which cannot be seen here and is located under the contact surface 49.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung zur Anordnung an einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder dergleichen, bzw. an einer Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahr- zeug mit zumindest zwei Kontaktleistenanordnungen (10), umfassend jeweils einen Kontaktleistenträger (11) und zumindest eine an dem Kontaktleistenträger angeordnete Kontaktleiste (12), welche von einem Ladekontakt eines Ladekontaktträgers einer Ladekontaktvorrichtung der Ladestation bzw. von einer Kontaktleiste des Fahrzeugs kontaktierbar ist, wobei die Kontaktleiste eine Verbindungseinrichtung (13) zur Verbindung der Kontaktleiste mit einem zu dem Fahrzeug bzw. zu der Ladestation führbaren elektrischen Leiter (14) aufweist, wobei die Verbindungseinrichtung eine längs in der Kontaktleiste verlaufende Nut (15) und ein an der Nut befestigtes Verbindungselement (16) zur Verbindung mit dem elektrischen Leiter umfasst.

Description

Kontaktvorrichtung, Fahrzeug sowie Ladestation
Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung zur Anordnung an einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder derglei chen, bzw. an einer Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahr zeug, ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug sowie eine Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei die Kontaktvorrichtung zumindest zwei Kontaktleistenanordnungen aufweist, umfassend jeweils einen Kontaktleistenträger und zumindest eine an dem Kontaktleistenträ ger angeordnete Kontaktleiste, welche von einem Ladekontakt eines Ladekontaktträgers einer Ladekontaktvorrichtung der Ladestation bzw. von einer Kontaktleiste des Fahrzeugs kontaktierbar ist, wobei die
Kontaktleiste eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Kontakt leiste mit einem zu dem Fahrzeug bzw. der Ladestation führbaren elektri schen Leiter aufweist.
Derartige Kontaktvorrichtungen, elektrisch angetriebene Fahrzeuge sowie Ladestationen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei Kontaktvorrichtungen der eingangs bezeichneten Art regelmäßig zur Ladung elektrisch angetriebener Fahrzeuge an einer Haltestelle bzw. einem Haltepunkt eingesetzt werden. Im Nahverkehr eingesetzte elek trisch angetriebene Fahrzeuge, wie beispielsweise Elektrobusse, können unter anderem über eine Oberleitung kontinuierlich mit elektrischer Energie versorgt werden. Um die Vorteile eines elektrischen Antriebs auch ohne ein Oberleitungsnetz nutzen zu können, ist es bekannt, öffent liche Verkehrsmittel mit Batterien oder auch anderen Arten von Energie speichern auszustatten. Ein Dauerbetrieb des Verkehrsmittels kann jedoch nur dann gewährleistet werden, wenn während eines Halts des Verkehrsmittels an einer Haltestelle eine Ladung der Batterien erfolgt. Hier sind aus dem Stand der Technik verschiedene Kontaktvorrichtungen zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer stationären Ladestation im Bereich einer Haltestelle und einem Fahrzeug bzw. Elektrobus bekannt. So kann an einem Elektrobus ein sogenannter Stromabnehmer mit einer Kontaktleiste auf einem Dach des Elektrobus ses angeordnet sein, wobei im Bereich der Haltestelle eine in Fahrtrich tung des Elektrobusses längs verlaufende Schiene bzw. ein Ladekontakt über einer Fahrbahn aufgehängt ist. Bei einem Halt des Elektrobusses an der Haltestelle wird der Stromabnehmer von dem Dach des Busses nach oben an die Schiene bzw. den Ladekontakt bewegt, wodurch eine elektri sche Verbindung für die Dauer des vorgesehenen Halts des Elektrobusses an der Haltestelle hergestellt wird, so dass in diesem Zeitraum eine Ladung erfolgen kann. Weiter ist aus dem Stand der Technik bekannt, eine Kontaktleiste unmittelbar auf einem Dach eines Elektrobusses anzuordnen, wobei im Bereich einer Haltestelle eine Positioniervorrich tung bzw. eine Schwinge mit einem daran angeordneten Ladekontakt über einer Fahrbahn aufgehängt ist. In diesem Fall wird der Ladekontakt mittels der Positioniervorrichtung bzw. der Schwinge nach unten an die Kontaktleiste bewegt, so dass eine entsprechende Ladung durchgeführt werden kann.
Weiter können Kontaktleisten für beispielsweise eine Steuerleitung, Erdung oder eine Datenübertragung erforderlich sein. Es werden dann an einer Kontaktvorrichtung mehrere Kontaktleisten angeordnet, die mit einer entsprechenden Anzahl in Fahrtrichtung des Elektrobusses ange ordneter Ladekontakte, die beispielsweise als parallele Schienen ausge bildet sein können, kontaktiert werden können. Eine größere Anzahl von Kontaktpaarungen kann somit gleichzeitig oder unter Berücksichtigung einer bestimmten Reihenfolge hergestellt werden. Insbesondere können so zusätzlich ausgebildete elektrische Verbindungsleitungen zwischen der stationären Ladestation und dem Fahrzeug, beispielsweise zur Steue rung und Überwachung eines Ladevorgangs, genutzt werden.
Bei einer bekannten Kontaktvorrichtung sind zwei jeweils zwei Kontakt leistenanordnungen umfassende Kontakteinheiten parallel zueinander auf einem Dach eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs angeordnet, wobei die beiden Kontaktleistenanordnungen innerhalb der Kontakteinheit hintereinander und aneinander angrenzend angeordnet sind. Auch können die Kontaktleistenanordnungen der Kontakteinheit miteinander verbun den sein. Dabei umfasst jede Kontaktleistenanordnung einen Kontaktleis tenträger sowie jeweils eine an dem Kontaktleistenträger angeordnete Kontaktleiste, welche von einem Ladekontakt eines Ladekontaktträgers einer Ladekontaktvorrichtung einer im Bereich einer Haltestelle über einer Fahrbahn aufgehängten Ladestation kontaktierbar ist. Weiter weist jede Kontaktleiste eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Kontaktleiste mit einem zu dem Fahrzeug bzw. zu einer Batterie des Fahrzeugs führbaren elektrischen Leiter, wie einem Kabel, auf. Als Verbindungseinrichtung kommt dabei regelmäßig eine Schraube zum Einsatz, welche in eine Durchgangsbohrung einer Oberfläche einer Oberseite der Kontaktleiste bzw. einer Kontaktfläche der Kontaktleiste eingeschraubt ist. Nachteilig ist hier, dass ein über die Kontaktfläche hervorstehender Kopf der Schraube einerseits eine Qualität eines zwi schen der Kontaktleiste und dem Ladekontakt ausgebildeten Ladestrom flusses bzw. einer Stromübertragung vermindert und der Kopf der Schraube andererseits bei einer Kontaktierung mit dem Ladekontakt auf dem Ladekontakt schweißpunktähnliche Muster hinterlässt, was zu einer sukzessiven Materialschwächung des Ladekontakts führt. Auch dadurch wird die Qualität der Stromübertragung zusätzlich zunehmend herabge setzt. Zudem führt eine während eines Ladevorgangs auftretende Erwär mung der Schraube bisweilen zu einer Längung der Schraube, was regel mäßig dazu führt, dass sich der elektrische Leiter von der Kontaktleiste löst. Lerner ist die Verbindungseinrichtung regelmäßig derart ausgebil det, dass stets nur ein elektrischer Leiter mit einem vorgegebenen Quer schnitt des Leiters mit der Kontaktleiste verbunden werden kann, was nicht zuletzt eine Begrenzung einer maximalen Ladestromstärke zur Lolge hat und einen flexiblen Einsatz der Kontaktvorrichtung unmöglich macht. So ist es nicht ohne Weiteres möglich, einen mit der Kontaktleis te verbundenen Leiter mit einem Querschnitt gegen einen Leiter mit einem von diesem Querschnitt abweichenden Querschnitt zu ersetzen.
Ein weiterer Nachteil dieser Kontaktvorrichtung ist mit dem Umstand verbunden, dass die Kontaktleiste in der Praxis lediglich eine Durch gangsbohrung aufweist, so dass der Leiter nicht an einer frei wählbaren Position an der Kontaktleiste fixiert werden kann.
Weiter ist bekannt, die Kontaktleiste mit einer Heizeinrichtung auszu statten, wobei Heizdrähte in der Praxis in einen Hohlraum der Kontakt leiste unterhalb einer Kontaktfläche der Kontaktleiste eingeführt sind. Problematisch ist hier, dass die Heizdrähte lediglich in den Hohlraum eingelegt sind, so dass sich regelmäßig ein Luftspalt zwischen den Heizdrähten und einem Material der Kontaktleiste ausbildet. Bedingt dadurch können die Heizdrähte nicht eine volle Heizleistung entfalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung zur Anordnung an einem elektrisch betriebenen Lahrzeug, ein elektrisch angetriebenes Lahrzeug, sowie eine Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Lahrzeug vorzuschlagen, welche bzw. welches eine bessere Stromübertragung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Kontaktvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein elektrisch angetriebenes Lahrzeug mit den Merkma- len des Anspruchs 16 sowie eine Ladestation mit den Merkmalen des An spruchs 18 gelöst.
Die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung zur Anordnung an einem elektrisch angetriebenem Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder der gleichen, bzw. an einer Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit zumindest zwei Kontaktleistenanordnungen, umfasst jeweils einen Kontaktleistenträger und zumindest eine an dem Kontakt leistenträger angeordnete Kontaktleiste, welche von einem Ladekontakt eines Ladekontaktträgers einer Ladekontaktvorrichtung der Ladestation bzw. einer Kontaktleiste des Fahrzeugs kontaktierbar ist, wobei die Kontaktleiste eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Kontakt leiste mit einem zu dem Fahrzeug bzw. zu der Ladestation führbaren elektrischen Leiter aufweist, wobei die Verbindungseinrichtung eine längs in der Kontaktleiste verlaufende Nut und ein an der Nut befestigtes Verbindungselement zur Verbindung mit dem elektrischen Leiter um fasst.
Demzufolge ist die Verbindungseinrichtung hier nicht durch eine in eine Durchgangsbohrung einer Oberfläche einer Oberseite der Kontaktleiste bzw. einer Kontaktfläche der Kontaktleiste eingeschraubte Schraube oder dergleichen ausgebildet, sondern die Verbindungseinrichtung umfasst eine längs in der Kontaktleiste verlaufende Nut, sowie ein an der Nut befestigtes Verbindungselement, mittels dessen der elektrische Leiter mit der Kontaktleiste verbunden wird. So ist es nunmehr möglich, den Leiter an einer frei wählbaren Position an der Kontaktleiste zu fixieren, wo durch die Kontaktvorrichtung flexibler eingesetzt werden kann. Dabei kann das Verbindungselement einer Form der Nut entsprechend geformt sein und formschlüssig mit der Nut verbunden sein, so dass eine zusätzli che Sicherung des Verbindungselements nicht erforderlich ist. Jedoch ist es auch denkbar, dass das Verbindungselement zusätzlich kraftschlüssig mit der Nut verbunden ist. Vorteilhaft erstreckt sich die Nut über eine gesamte Länge der Kontaktleiste. Das Verbindungselement kann zumin- dest teilweise in der Nut aufgenommen sein. Auch kann das Verbin dungselement zweckmäßig aus einem elektrisch leitenden Material aus gebildet sein. Insgesamt kann durch diese Ausgestaltung der Verbin dungseinrichtung einerseits eine Qualität einer Stromübertragung zwi schen der Kontaktleiste und dem Ladekontakt erhöht und andererseits eine Ausbildung von ein Material des Ladekontakts schwächenden schweißpunktartigen Mustern vermieden werden.
Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Nut als eine T-Nut ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Verbin dungselement sehr sicher an der Nut befestigt werden. Auch ist eine schwalbenschwanzförmige Nut denkbar.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung kann das Verbindungs element längs der Nut bewegbar ausgebildet sein. Das Verbindungsele ment kann dann händisch in der Nut verschoben werden. Dadurch kann eine Position des Verbindungselements innerhalb der Nut jederzeit frei gewählt werden. Damit ist es möglich, die Position des Verbindungsele ments vorteilhaft an eine Führung des von dem Fahrzeug kommenden elektrischen Feiters anzupassen. Zur Verminderung einer Reibung zwischen der Nut und dem Verbindungselement kann außerdem ein Gleitmittel bzw. Schmierstoff in der Nut vorgesehen sein.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Verbindungsein richtung eine mit dem Verbindungselement verbundene Feiteraufnahme aufweisen. Als Feiteraufnahme kann ein Kabelschuh, eine Klemme oder auch eine Hülse vorgesehen sein. Insbesondere kann der elektrische Feiter durch einen Verzicht auf eine Schraube sicher an der Kontaktleis te befestigt werden.
Gemäß einer zweckmäßigen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann die Feiteraufnahme lösbar mit dem Verbindungselement verbunden sein. Die Feiteraufnahme kann dann an einen Querschnitt des elektri- sehen Leiters angepasst werden. Somit ist die Kontaktvorrichtung noch flexibler einsetzbar.
Auch können zwei oder mehr Verbindungselemente an der Nut befestigt sein. An jedem Verbindungselement kann dann ein elektrischer Leiter angeschlossen werden, so dass mit einer zunehmenden Anzahl an Verbin dungselementen bzw. elektrischen Leitern eine maximale Ladestromstär ke vorteilhaft erhöht werden kann. Dies kann zu einer Verkürzung einer Ladezeit führen.
Vorzugsweise kann eine Unterseite der Kontaktleiste die Nut aufweisen. Die Nut ist dann gut gegen äußere, insbesondere wetterbedingte, Einflüs se geschützt. Gleichwohl kann die Nut längs in einer Seitenfläche der Kontaktleiste, welche nicht die Kontaktfläche aufweist, verlaufen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Oberfläche einer Ober seite der Kontaktleiste gegenüber einer Umgebung geschlossen ausgebil- det sein. Unter der Oberseite der Kontaktleiste ist hier eine eine Kon taktfläche aufweisende Seite der Kontaktleiste zu verstehen, wobei die Kontaktfläche zum Kontaktieren mit dem Ladekontakt vorgesehen ist. Vorteilhafterweise kann die Kontaktfläche die gesamte Oberfläche der Oberseite der Kontaktleiste einnehmen, wodurch eine gute Stromübertra- gung gewährleistet werden kann. Dadurch, dass die Oberfläche geschlos sen ausgebildet ist, das heißt insbesondere kein Kopf einer Schraube die Oberfläche überragt, kann eine Qualität der Stromübertragung zusätzlich verbessert werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kontaktleiste eine Heizeinrichtung aufweisen. Durch von der Heizeinrichtung erzeugte
Wärme kann eine Eisschicht, Reifschicht oder dergleichen effektiv von der Kontaktleiste entfernt werden, so dass auch bei verhältnismäßig kühlen bzw. winterlichen Wetterbedingungen eine optimale Stromüber tragung sichergestellt werden kann. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Heizeinrichtung durch zumindest einen in die Nut integrierten Heizdraht ausgeführt sein. Dabei kann die Nut eine Ausnehmung aufweisen, in welche der Heiz draht eingelegt sein kann, derart, dass der Heizdraht zumindest teilweise formschlüssig mit der Nut verbunden ist.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung kann der Heizdraht zumindest teilweise, bevorzugt vollständig in einem in die Nut einge- brachten Material eingegossen sein. Dadurch kann erreicht werden, dass der Heizdraht ohne Ausbildung eines Luftspalts zwischen dem Heizdraht und einem Material der Kontaktleiste an einer Anlagefläche der Nut anliegt, so dass der Heizdraht eine volle Heizleistung des Heizdrahtes entfalten kann. Dabei kann es sich bei dem in die Nut eingebrachten Material um ein wärmebeständiges Dielektrikum, wie beispielsweise ein Silikonharz oder ein Epoxidharz, handeln.
Besonders bevorzugt kann die Kontaktvorrichtung zwei jeweils zwei Kontaktleistenanordnungen umfassende Kontakteinheiten umfassen.
Zweckmäßig ist, wenn die Kontaktleistenanordnungen jeweils einen Kontaktleistenträger und genau eine an dem Kontaktleistenträger ange ordnete Kontaktleiste umfassen. Dabei können die beiden Kontaktleisten anordnungen innerhalb der Kontakteinheit hintereinander und aneinander angrenzend angeordnet sein. Die Kontakteinheiten können parallel zueinander ausgerichtet sein. Vorteilhaft können die zusätzlichen Kon taktleisten bzw. Kontaktleistenträger zur Steuerung und Überwachung eines Ladevorgangs oder aber zur Erdung oder einer Datenübertragung genutzt werden.
Die Kontaktleistenträger können miteinander verbindbar sein. Dazu können beispielsweise Schrauben vorgesehen sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Kontaktleistenträger eine an einem ersten Ende der Kontaktleiste angeordnete erste Tragstruk tur und eine an einem zweiten Ende der Kontaktleiste angeordnete zweite Tragstruktur aufweisen. Die erste und die zweite Tragstruktur können Durchgangsbohrungen zur Verbindung der Tragstrukturen mittels
Schrauben mit dem Fahrzeug aufweisen. Ferner kann zumindest eine der Tragstrukturen Anschlüsse für eine Heizeinrichtung der Kontaktleiste, wie beispielsweise Heizdrähte, sowie für eine Stromversorgung der Heizeinrichtung aufweisen.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Verbindungsein richtung einen Nutenstein aufweisen. Das Verbindungselement kann dann auf eine einfache Weise längs der Nut in einer gewünschten Position befestigt werden. Dabei kann der Nutenstein ein Gewinde aufweisen, so dass das Verbindungselement mittels einer Schraube mit dem Nutenstein verschraubt werden kann.
Bei der vorstehenden Beschreibung der Kontaktvorrichtung wurde vornehmlich die Variante beschrieben, bei der die Kontaktvorrichtung an einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug angeordnet ist. Selbstverständ lich wird der Fachmann alle in der vorstehenden Beschreibung enthalte nen Merkmale mutatis mutandis auf die Variante übertragen, bei der die Kontaktvorrichtung an einer Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße elektrisch angetriebene Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder dergleichen, weist eine erfindungsgemäße Kontaktvor richtung auf. Zu den vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung verwiesen.
In einer Ausführungsform können die Kontaktleistenanordnungen paral lel zueinander an dem Fahrzeug angeordnet sein. Bei dieser Anordnung ist eine Kontaktleiste einer Kontaktleistenanordnung dann parallel zu einer Kontaktleiste einer anderen Kontaktleistenanordnung ausgerichtet. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Fahrzeugs ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rück bezogenen Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder dergleichen, weist eine erfin dungsgemäße Kontaktvorrichtung auf. Zu den vorteilhaften Wirkungen der erfindungsgemäßen Ladestation wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung verwiesen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Ladestation ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktleistenan ordnung in einer Ausführungsform;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Kontaktleistenanordnung entlang einer Linie A-A;
Fig. 3 eine Untersicht einer Kontaktleistenanordnung in einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 4 eine Seitenansicht der in der Fig. 3 gezeigten Kontaktleis tenanordnung;
Fig. 5 eine Aufsicht einer Kontaktvorrichtung;
Fig. 6 eine zum Stand der Technik gehörende Kontaktleistenan ordnung. Eine Zusammenschau der Fig. 1 und Fig. 2 zeigt eine Kontaktleistenan ordnung 10, welche einen Kontaktleistenträger 1 1 und eine an dem Kon taktleistenträger 1 1 angeordnete Kontaktleiste 12 umfasst, welche von einem hier nicht gezeigten Ladekontakt kontaktiert werden kann. Weiter weist die Kontaktleiste 12 eine Verbindungseinrichtung 13 zur Verbin dung der Kontaktleiste 12 mit einem zu einem hier nicht dargestellten elektrisch angetriebenen Fahrzeug führbaren elektrischen Leiter 14 auf. Insbesondere kann der elektrische Leiter 14 mit einer hier nicht gezeig ten Batterie des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs verbunden werden. Die Verbindungseinrichtung 13 ihrerseits umfasst eine längs in der Kontaktleiste 12 verlaufende Nut 15 , welche hier als eine T-Nut ausge bildet ist und ein an der Nut 15 befestigtes Verbindungselement 16 zur Verbindung mit dem elektrischen Leiter 14. Dabei ist das Verbindungs element 16 längs der Nut 15 bewegbar ausgebildet und kann mittels einer Schraube 17 der Verbindungseinrichtung 13 und eines hier nicht darge stellten Nutensteins der Verbindungseinrichtung 13 in einer beliebigen Position längs der Nut 15 gegen eine Bewegung bzw. Verschiebung gesichert werden. Ferner weist die Verbindungseinrichtung 13 eine mit dem Verbindungselement 16 verschraubte Leiteraufnahme 18, welche hier durch einen Kabelschuh ausgebildet ist, auf.
Eine Oberfläche 19 einer Oberseite 20 der Kontaktleiste 12 ist geschlos sen gegenüber einer Umgebung ausgebildet. Der Kontaktleistenträger 1 1 weist an einem ersten Ende 21 der Kontaktleiste 12 eine erste Tragstruk tur 22 und an einem zweiten Ende 23 der Kontaktleiste 12 eine zweite Tragstruktur 24 auf, wobei die Tragstrukturen 22 bzw. 24 mittels Schrau ben 25 bzw. 26 mit dem Fahrzeug verbunden werden können. Ferner weist die Kontaktleiste 12 eine Heizeinrichtung 27 auf, welche durch einen in die Nut 15 integrierten Heizdraht 28 ausgeführt ist. Dabei ist der Heizdraht 28 vollständig in einem in die Nut 15 eingebrachten Material 29 eingegossen. Die erste Tragstruktur 22 umfasst einen An schluss 30 für den Heizdraht 28 sowie einen durch eine Buchse ausgebil- deten Anschluss 3 1 zum Anschluss eines hier nicht dargestellten Kabels für eine Stromversorgung der Heizeinrichtung 27.
Die Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der Kontaktleistenanordnung 10 entlang einer Linie A-A mit einem Blick in eine Richtung R bzw. in eine Richtung der ersten Tragstruktur 22.
Eine Zusammenschau der Fig. 3 und Fig. 4 zeigt eine Kontaktleistenan ordnung 32, welche im Wesentlichen mit der Kontaktleistenanordnung 10 übereinstimmt. Insbesondere ist eine erste Tragstruktur 33 mit einem Anschluss 34 für ein hier nicht gezeigtes Kabel zur Stromversorgung einer hier ebenfalls nicht gezeigten Heizeinrichtung sowie eine Verbin dungseinrichtung 35 ersichtlich, wobei ein Verbindungselement 38 mittels einer Schraube 36 längs einer Nut 37 in einer beliebigen Position gesichert werden kann.
Die Fig. 5 zeigt eine Kontaktvorrichtung 39, welche vier Kontaktleisten- anordnungen 40 umfasst. Elektrische Leiter 41 sind mittels einer hier nicht gezeigten Verbindungseinrichtung mit der Kontaktvorrichtung 39 verbunden. Dabei sind jeweils zwei Kontaktleistenanordnungen 40 zu einer Kontakteinheit 42 zusammengefügt, wobei die Kontakteinheiten 42 parallel zueinander angeordnet sind. Innerhalb der Kontakteinheiten 42 sind die Kontaktleistenanordnungen 40 derart hintereinander angeordnet, dass erste Tragestrukturen 43 aneinander angrenzen bzw. miteinander verbunden sind.
Die Fig. 6 zeigt eine zum Stand der Technik gehörende Kontaktleisten anordnung 44, umfassend einen Kontaktleistenträger 45 und eine Kon- taktleiste 46, welche eine Durchgangsbohrung 47 aufweist. Mittels einer hier nicht gezeigten Schraube wird ein hier ebenfalls nicht gezeigter elektrischer Leiter mit der Kontaktleiste 46 verbunden, so dass ein hier nicht zu sehender Kopf der Schraube über eine Kontaktfläche 49 der Kontaktleiste 46 hervorsteht. Weiter weist der Kontaktleistenträger 45 eine Heizeinrichtung 48 auf, wobei ein aus der Fig. 6 nicht ersichtlicher Heizdraht in einen hier nicht zu sehenden, unter der Kontaktfläche 49 befindlichen Hohlraum der Kontaktleiste 46 eingelegt ist.
Die Beschreibung, die Zeichnungen und die Ansprüche enthalten zahlrei che Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweck- mäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kom binationen zusammenfassen. Umfasst ein auf einen unabhängigen An spruch, welcher eine Gesamtheit von Merkmalen A umfasst, rückbezoge ner Unteranspruch beispielsweise ein Merkmal B und ein Merkmal C, so wird der Fachmann zweckmäßigerweise auch die Kombination der Merkmale A mit dem Merkmal B, also ohne das Merkmal C, in Betracht ziehen. Insbesondere wird der Fachmann auch Merkmale von verschiede nen in den Zeichnungen verdeutlichten Ausführungsformen zusammenfü gen.

Claims

Patentansprüche
1. Kontaktvorrichtung (39) zur Anordnung an einem elektrisch angetrie benen Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder dergleichen, bzw. an einer Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit zu mindest zwei Kontaktleistenanordnungen (10, 32, 40), umfassend je weils einen Kontaktleistenträger (11) und zumindest eine an dem Kontaktleistenträger angeordnete Kontaktleiste (12), welche von ei nem Ladekontakt eines Ladekontaktträgers einer Ladekontaktvorrich- tung der Ladestation bzw. von einer Kontaktleiste des Fahrzeugs kon taktierbar ist, wobei die Kontaktleiste eine Verbindungseinrichtung (13, 35) zur Verbindung der Kontaktleiste mit einem zu dem Fahr zeug bzw. zu der Ladestation führbaren elektrischen Leiter (14, 41) aufweist,
dadurch g e k e nn z e i c hn e t,
dass die Verbindungseinrichtung eine längs in der Kontaktleiste ver laufende Nut (15, 37) und ein an der Nut befestigtes Verbindungsele ment (16, 38) zur Verbindung mit dem elektrischen Leiter umfasst.
2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Nut (15, 37) als eine T-Nut ausgebildet ist.
3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass das Verbindungselement (16, 38) längs der Nut (15, 37) beweg bar ausgebildet ist.
4. Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Verbindungseinrichtung (13, 35) eine mit dem Verbindungs element (16, 38) verbundene Leiteraufnahme (18) aufweist.
5. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Leiteraufnahme (18) lösbar mit dem Verbindungselement (16, 38) verbunden ist.
6. Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass zwei oder mehr Verbindungselemente (16, 38) an der Nut (15, 37) befestigt sind.
7. Kontaktvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass eine Unterseite der Kontaktleiste (12) die Nut (15, 37) aufweist.
8. Kontaktvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g ek ennz e i c hn et, dass eine Oberfläche (19) einer Oberseite (29) der Kontaktleiste (12) gegenüber einer Umgebung geschlossen ausgebildet ist.
9. Kontaktvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Kontaktleiste (12) eine Heizeinrichtung (27) aufweist.
10. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Heizeinrichtung (27) durch zumindest einen in die Nut (15, 37) integrierten Heizdraht (28) ausgeführt ist.
11. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass der Heizdraht (28) zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, in einem in die Nut (15, 37) eingebrachten Material (29) eingegossen ist.
12. Kontaktvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Kontaktvorrichtung (39) zwei jeweils zwei Kontaktleistenan ordnungen (10, 32, 40) umfassende Kontakteinheiten (42) umfasst.
13. Kontaktvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Kontaktleistenträger (11) lösbar miteinander verbindbar sind.
14. Kontaktvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass der Kontaktleistenträger (11) eine an einem ersten Ende (21) der Kontaktleiste (12) angeordnete erste Tragstruktur (22, 33) und eine an einem zweiten Ende (23) der Kontaktleiste angeordnete zweite Tragstruktur (24) aufweist.
15. Kontaktvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Verbindungseinrichtung (13, 35) einen Nutenstein aufweist.
16. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder dergleichen, mit einer Kontaktvorrichtung (39) nach einem der vor angehenden Ansprüche.
17. Fahrzeug nach Anspruch 16,
dadurch g ek ennz e i c hn et,
dass die Kontaktleistenanordnungen (10, 32, 40) parallel zueinander an dem Fahrzeug angeordnet sind.
18. Ladestation für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, insbesondere Elektrobus oder dergleichen, mit einer Kontaktvorrichtung (39) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
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