JP2014523361A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、車両、特にライトレール車両(例えば、路面電車)等の軌道に拘束された車両、又はバスや自家用車等の道路自動車への電気エネルギの伝送に関する。対応するシステムは、交流電磁場を生成するための、及び、これにより車両に電磁エネルギを伝送するための電気導体配列を含む。導体配列は、複数のセグメントを有し、各々のセグメントは、車両の走行(軌道)経路の異なる区間に沿って延在する。本発明は、また、システムを構築する対応する方法、及びシステムを操作する対応する方法に関する。
他の機械的手段、磁気的手段、電子的手段及び/又は光学的手段等の他の手段によって軌道上に案内される、従来の鉄道車両、モノレール車両、トロリーバス及び車両等の拘束された車両は、軌道上を推進するための、及び車両の牽引力は生成しない補助システムを操作するための電気エネルギを必要とする。そのような補助システムは、例えば、照明システム、加熱及び/又は空調システム、換気及び乗客情報システムである。しかしながら、より具体的に言えば、本発明は、(好ましくは)は、必ずしも軌道に拘束された車両ではない車両に、電気エネルギを伝送するシステムに関する。軌道に拘束された車両以外の車両は、例えば、バスである。本発明の応用分野は、公共交通機関の車両へのエネルギの伝送である。一般的に言えば、車両は、例えば、電気的に操作された推進モータを有する車両である。車両は、ハイブリッド推進システム、例えば、電気的エネルギ又は他のエネルギ、例えば電気化学的に貯蔵されたエネルギ又は燃料(例えば、天然ガス、ガソリン)等により操作可能なシステムを有する車両でも良い。
特許文献1は、車両に電気エネルギを伝送するシステム及び方法を開示している。ここで、システムは、上述した特徴を有している。システムは、交流電磁場を生成するための、及びそれにより車両にエネルギを伝送するための電気導体配列を有することが開示されている。電気導体配列は、少なくとも2つのラインを有し、各々のラインは、交流電流の相の異なる1つの相を搬送するために採用されている。導体配列は、複数のセグメントを有する。各々のセグメントは、車両の走行経路の異なる区間に沿って延在している。各々のセグメントは、少なくとも2つのラインの区間を有し、各々のセグメントは、他のセグメントとは別々にスイッチオン及びスイッチオフされる。導体配列の連続するセグメントの各々は、メインラインにエレメントをオン及びオフするための別々のスイッチを介して接続され得る。
特許文献2は、発明の分野及び導体配列の可能な実施の形態を詳細に記載している。特に、導体配列の蛇行状の実施の形態は、本発明のために選択することができる。
各々のセグメントは、電磁場を生成するため直流を交流に変換するインバータを介して直流電源に接続しても良い。代替的に、セグメントは、交流電源、例えば、AC/AC電圧コンバータに接続しても良い。組み合わせは可能である。例えば、2つのセグメントを、共通のインバータを介して直流電源に接続しても良い。
特許文献3は、車道駆動電気自動車システムを開示している。このシステムは、選択された位置に埋め込まれた複数の道路電力伝送モジュールで電化された道路ネットワークを有する。道路電力伝送モジュールは、電気ユーティリティから電力を受けるために接続されている。特許文献3は、また、道路電力伝送モジュールは、各クラスタが同一のパワーコンディショナで電力が与えられる5つのモジュールのクラスタにグループ化することができることを開示している。クラスタは、クラスタ化された区間を分離する道路の非電化区間を有する道路の長さに沿って離間している。このため、クラスタの隣接モジュールは、同じパワーコンディショナから電力が供給される。電気自動車への連続的な電力伝送を提供するために、パワーコンディショナは、一度に複数のモジュールに電力を供給する必要がある。若しくは、クラスタの各モジュールとの間でスイッチする必要がある。一度に1つ以上のモジュールを操作することは、操作されたモジュールへの伝送される電力を不利に減少、及び/又は所望のパラメータ、すなわち、電源の交流の公称値又はrms値を不利に変化させる。モジュール間のスイッチングは、また電気自動車への電力供給の質を不利に変えることとなる。例えば、複数のセグメントの場合、車両に十分な電力を提供するために電力供給される必要がある。これは、例えば、鉄道車両又はトロリーバス等の車両は、複数の受信器を備え、狭い間隔のセグメント、例えば、隣接するセグメントによって電力が伝送されるように、複数のセグメントをカバーする。
車両(特にトラム又はバス)に推進力を与えるのに十分に電力を伝送するため、少なくとも数十アンペアの電流と少なくとも数十ボルトの電圧が必要である。すなわち、伝送電力は、少なくとも数kWの範囲内である。例えば、トラムの場合、セグメントでの電圧は、500から1000Vの範囲内であり、セグメントを流れる実効電流は、150から250Aの範囲内である。
対応するインピーダンス、特にインダクタンスは、対応する大容積を有する重い部品を必要とする。加えて、これらの部品は、そのようなシステムの構築のコストの重要な部分を占める。
本発明のシステムは、例えば、軌道から車両又は複数の車両、例えば、ライトレール車両(例えば、トラム)等の軌道に拘束された車両に、又はバス等の道路自動車に電磁エネルギを伝送するシステムを提供することを目的としている。
システムは、交流電磁場を生成するための、及びこれにより車両に電磁エネルギを伝送するための少なくとも1つの電気導体配列を有する。
導体配列は、複数のセグメントを有する。ここで、各々のセグメントは、車両の走行経路の区間に沿って延在する。好ましくは、導体配列の他の全てのセグメントに比較して経路の異なる区間に沿って延在する。それ故、セグメントは経路に沿って連続する。セグメントは、狭い間隔、例えば、2つの隣接するセグメントの間の距離が数メートルであっても良い。
各セグメントは、電磁場を生成するために、セグメントによって搬送される交流の各相に1つのラインを有する。
更に、システムはセグメントに交流を供給するための複数のソースユユニットと、複数のソースユニットに電気エネルギを伝送するための電源を有する。複数のソースユニットは、それぞれの電源に互いに並列に接続されている。
複数のソースユニットの第1のソースユニットは、少なくとも1つの導体配列の少なくとも2つのセグメント(好ましくは、同一軌道、すなわち、車両の同一走行経路のセグメントである組みの少なくとも2つのセングメント)に接続可能である。換言すれば、導体配列は、少なくとも2つのセグメントの第1の組みを有する。ここで、セグメントの第1の組みの各々のセグメントは、第1のソースユニットに接続可能である。セグメントの第1の組みのセグメントは、第1のソースユニットに割り当てられている。このことは、セグメントの第1の組みのセグメントは、第1のソースユニットにより操作され得ることを意味している。
本明細書中で“接続可能”は、それぞれのセグメントの各々のラインは、ソースユニットに電気的に結合され得ることを意味している。“結合”の用語は、直接の電気的接続及び代替的に、例えば、変圧器を使用する誘導結合をも含んでいる。第1のソースユニットの接続は、スイッチオン又はスイッチオフされ得る。もし、接続がスイッチオンされると、電力が接続されたセグメントに伝送され得る。もし、接続がスイッチオフされると、接続されたセグメントには電力は伝送されない。
セグメントは、ソースユニットに電気的に互いに並列に配置されている。すなわち、ソースユニットにより操作され得るセグメントの各々は、交流を用いて操作され得る。
したがって、システムの少なくとも1つのソースユニットは、入力側が電源に接続され、出力側が複数のセグメントに接続される。これは、同一のソースユニットに2つ以上のセグメントが接続され得ることを意味している。
しかし、セグメントのただ1つに、各々のポイントで時間内にソースユニットにより電気エネルギが供給されることが好ましい。単一のソースユニットで操作され得る最大のセグメント数は、熱電力消費(すなわち、ソースユニットの操作中に生成される熱は、ソースユニットから排出されねばならない)及び/又は車両の分離(すなわち、軌道上の異なる車両がセグメントから同時に同じソースユニットにより供給された電磁エネルギを受け取ることが起こってはならない。)及び/又はソースユニットとそれぞれのソースユニットに接続され得るセグメントの間の距離(すなわち、距離は長すぎてはいけない)に依存する。
複数のソースユニットの共通の電源は、分離した第2の電源に接続される更なるソースユニットの存在を排除しない。更に、共通のソースユニットで操作され得る全てのセグメントが同一軌道上の車両にエネルギを供給するセグメントである必要はない。むしろ、鉄道や道路が、例えば、互いに並行に延在する2つの軌道を有し、各々の軌道は、連続するセグメントを備えても良い。異なる軌道のセグメントの少なくとも幾つかは、共通のソースユニットにより操作される。
本発明の一態様によれば、特に軌道の全てのセグメントが連続するセグメントである場合、セグメントの第1の組みの各々のセグメントの隣接する各々のセグメントは、排他的に他のソースユニットの接続することができる。一般に、“隣接するセグメント”は、セグメントに沿って車両の走行可能な方向に対して隣接する又は連続する又は後続するセグメントを表す。 “排他的”は、少なくとも操作が所定モードの間、隣接するセグメントは第1のソースユニットに接続されないことを表わす。これは、システムが、セグメントの第1の組みの何れのセグメントも、第1の電圧コンバータに接続可能な隣接するセグメントを有さないように設計されていることを意味する。
本発明の他の面によれば、第1のソースユニットは、第1のソースユニットのセグメントの第1の組みのセグメントへの接続の固有のインピーダンスが等しくなるように設計及び/又は配置される。特にこれは、第1のソースユニットの出力側で“見られる”セグメントへの全ての接続のインダクタンスは等しいことを意味している。ソースユニットが定電流源を有している場合、この実施の形態は好ましく選択される。前述のように、ソースユニットとの接続を含めセグメントは、固有のインダクタンスを有する。ここで、第1のインダクタンスと第1のキャパシタンス、及びセグメントの固有のインダクタンスにより少なくとも部分的(好ましくは完全に)形成される第2のインダクタンスを、セグメントが対応する共振周波数で操作され、セグメントにより生成される無効電力を基本的に零とするように、セグメント内で互いに付加的なキャパシタンスに適合されることが望ましい。この場合、単一の定電流源は、単一の定電流源が全てのセグメントに適合するように設計されるように、ソースに接続可能なセグメントを操作するのに有利に使用され得る。
後述するように、ソースユニットは、特別に、電圧コンバータ(AC/ACコンバータ又はインバータ等)及び/又は定電流源を有する又はそれらから成る。定電流源は、負荷又は2次側(車両の受信機側)の結合が変化しながら、セグメントを介して流れる交流電流を一定に維持する受動回路網を形成することができる。定電流源は、一定の実効値又はRMS値(二乗平均平方根)の交流を提供することができる。
提案される発明は、所望の電力特性、例えば所望の電力レベルが提供されている間、同時に複数の狭い間隔のセグメントの組みの1つ以上のセグメントを用いて、電気自動車に電力を伝送することを有利に可能とする。
提案される発明は、また、セグメントの組みを操作又は電力を与えるために単一のソースユニットを使用することができるので、路傍のソースユニットの数を減らすことができる。例えば、もし各々のソースユニットが2つのセグメントに電力を供給するように構成されている場合、路傍のソースユニットの数は、2桁低減される。しかし、各々のソースユニットのデューティサイクルは、2桁増加するので、したがって熱電力損失が増加する。
他の実施の形態では、ソースユニットは、スイッチングユニットによりセグメントに接続可能である。例えば、セグメントの第1の組みの各々のセグメントは、セグメントをソースユニットに接続又はソースユニットから切り離すことによりセグメントをスイッチオン及びスイッチオフするように構成された関連するスイッチングユニットを介して、ソースユニットに結合することができる。しかし、特別に、セグメントの組みに2つのセグメントがある場合のみ、単一のスイッチングユニットは2つのスイッチング状態を採ることができる。第1のスイッチング状態では、ソースユニットは第1のセグメントに接続される。第2のスイッチング状態では、ソースユニットは第2のセグメントに接続される。各スイッチングユニットは、関連するセグメントのライン数に対応する多数のスイッチを有することができる。ここで、ラインは、交流の異なる相を搬送するように構成されている。好ましく、スイッチングユニットのスイッチは、例えば、スイッチの操作を制御する共通の制御デバイスを用いて、同期してスイッチオン及びオフされる。スイッチングデバイスは、例えば、1つ以上の半導体スイッチを、例えば、それぞれの相ラインの1つ有することができる。したがって、スイッチングデバイスは、複数のセグメントを、ソースユニットを介して電源に結合することを可能にする。
これは、スイッチオン又はオフされる電気的な接続の簡単な実装を有利に可能とする。
別の実施の形態では、ソースユニットは、電圧コンバータを有する。電圧コンバータは、与えられた入力電圧、例えば、電源により供給された入力電圧を所望の出力電圧に変える(変換する)ことができる。
電圧コンバータは、変圧器とすることができる。この場合、電源は、交流電源とすることができ、電圧コンバータは、与えられた交流入力電圧を所望の交流出力電圧に変換する。
代替的に、電圧コンバータは、インバータであっても良い。この場合、電源は、直流電源とすることができ、電圧コンバータは、与えられた直流入力電圧を所望の交流出力電圧に変換する。
例えば、電圧コンバータは、変換ユニット、例えば、2つの変換ユニットを有しても良い。ここで、2つの変換ユニットは、共通の出力を有する。このようにして、最大電力は増加される。
したがって、セグメントは、電圧コンバータ、例えば、変圧器又はインバータを介して電源に接続することができる。
スイッチングユニットは、電圧コンバータが、入力側で電源に、出力側でスイッチングユニットに接続されるように配置することができる。オプションとして、スイッチングユニットは、ソースユニットがスイッチングユニットに接続され得る1つ以上のセグメントとに接続される、又はスイッチングユニットに接続され得る何れのセグメントもソースユニットに接続されないように操作することができる。
これは、セグメントに所望の特性を有する交流電圧を有利に提供することができる。
好ましい実施の形態では、ソースユニットは、定電流源を有する。定電流源は、セグメントがスイッチオン又はソースユニットに接続されている間、セグメントに沿って走行する1台以上の車両に伝送される電力とは無関係に、セグメントを介して流れる電流の実効値又はRMS値を一定に保つように構成されている。
この場合、ソースユニットに接続され得るセグメントは、定電流源を介して電源に結合され得る。
各々の定電流源は、第1のインダクタンス及び任意に1以上のインダクタンスを有することができる。そして、第1のキャパシタンス及び任意に1以上のキャパシタンスを有することができる。インダクタンスとキャパシタンスは、所望の定電流が出力側、すなわちセグメント側に出力されるように、セグメントのインダクタンス及び定電流源の入力側の電圧に互いに適合される。したがって、定電流源の入力側は、電源側又は電圧コンバータの出力側である。後者の場合、セグメントは、電圧コンバータと定電流源の直列接続を介して電源に結合され得る。
第1のインダクタンスは、出力側と入力側とを接続する定電流源のライン内に配置され、ラインの少なくとも1つの接続点に第1のキャパシタンスが接続されている。
換言すれば、少なくとも第1のインダクタンスと第1のキャパシタンス、及び定電流源の任意の更なるインピーダンス及び定電流源の更なる部品(例えば、少なくとも1つの抵抗)は、セグメントを流れる交流電流を一定にする受動回路網を構成する。
好ましく、インダクタンスとキャパシタンスは、セグメントを流れる交流電流が共振周波数で発振するように定電流源の入力側で交流電流の周波数に適用される。共振周波数は、セグメントと定電流源の組み合わせの共振周波数である。
セグメントが複数のラインを有する場合、ここで、各々のラインは、交流電流の異なる相を搬送するように構成、接続されており、定電流源は、セグメントの対応するラインに接続された対応する数のラインを有する。それ故、定電流源のラインとセグメントの対応するラインの接続が為される。複数のラインの場合、第1のインダクタンスと第1のインピーダンス(特別にキャパシタンス)を有する定電流源の各々のラインは、接続点を介してラインに接続される。特別に、定電流源の異なるラインの接続点は、対応する第1のキャパシタンスを介して共通のスターポイントに接続しても良い。如何なる場合でも、ライン毎に2つの接続点がある。第1のキャパシタンスは、ラインの第1の接続点に接続され、第2のキャパシタンスは、ラインの第2の接続点に接続される。もし、第1のインダクタンスが第1と第2の接続点の間に配置される場合、回路網はΠネットワークと呼ばれる。もし、ライン毎にちょうど1つの接続点があり、接続点の両側でライン内に少なくとも1つのインダクタンスがある場合(第2のインダクタンスはセグメントの固有のインダクタンスである)、回路網はTネットワークと呼ばれる。好ましい実施の形態では、Tネットワークが使用される。
車両にエネルギを伝送するため電磁場を生成するどんなセグメントも、固有のインダクタンスを有する。固有のインダクタンスは、無効電力を小さく保つのに使用される。したがって、第1のインダクタンスと第1のキャパシタンス、及びセグメントの固有のインダクタンス(定電流源とセグメントとの電気的接続点のインダクタンスを含む)により少なくとも部分的(好ましくは完全に)形成される第2のインダクタンスは、セグメントが対応する共振周波数で操作され、セグメントにより生成される無効電力を基本的に零とするように、セグメント内で互いに付加的なキャパシタンスに適合されることが提案されている。好ましくは、第2のインダクタンスは、セグメントの又はセグメントのラインの固有のインダクタンスにより完全に形成される。更に、セグメントによる無効電力の生成を避けるためにセグメント固有のインダクタンスを補償する付加的なキャパシタンスは有さないことが好ましい。換言すれば、しばしば”実効電力“と呼ばれる実電力は可能な限り高い。
セグメントの固有のインダクタンスは、エネルギ伝送の効率を最適化するために使用されるので、個別の部品の数は、減じられ得る。第1に、接続点の両側に同じ大きさのインダクタンスを有するTネットワークに比較して、定電流源の出力側のインダクタンスは、減じられ又は省略され得る。第2に、無効電力を減じ又は取り除くため、セグメントの固有のインダクタンスを補償する付加的なキャパシタンスは、省略され得る又は小さな値に減じられ得る。結果として、設置労力及びコストは減じられる。更に、定電流源の出力側でインダクタンスを冷却する労力は減じられる。何故なら、小さな個別の部品(例えば、小さな誘導子)があるのみ又は定電流源の出力側に個別の部品がなく、セグメントのインダクタンスは固有の特性であり、セグメント全体に亘り分散しているからである。
スイッチングユニットは、定電流源が、入力側で電源に、出力側でスイッチングユニットに接続されるように配置することができる。
ソースユニットが電圧コンバータを有する場合、スイッチングユニットは、電圧コンバータが入力側で電源に、出力側で定電流源に接続されるように配置することができる。ここで、定電流源は、出力側にスイッチングユニットが接続されている。代替的に、スイッチングユニットは、電圧コンバータが入力側で電源に、出力側でスイッチングユニットに接続されるように配置することができる。この場合、ソースユニットは、複数の定電流源を有することができる。好ましくは、電圧コンバータに接続可能なセグメントの各々に対して1つの定電流源である。この場合、スイッチングユニットは、入力側に電圧コンバータの出力部が接続され、出力側に定電流源の入力部が接続可能である。代替的に、スイッチングユニット又はスイッチングユニットの要素、例えば、スイッチングユニットのスイッチは、第1のインダクタンスと定電流源の第1のキャパシタンスの間、例えば、定電流源の第1のインダクタンスの出力側に配置することができる。
ライン又はセグメントのラインで一定の交流電流(例えば、一定のRMS値を有する交流)を生成することは、定(RMS)電圧でセグメントを操作することに比較して幾つかの利点がある。1つの利点は、定電流は時間に関して正弦波関数である。これは、単一周波数の電磁波のみが生成されることを意味する。対照的に、定電圧でセグメントを操作することは、非正弦波関数を生成する。これは、異なる周波数で高調波が生成されることを意味する。更に、1次側(軌道に沿う導体配列側)での定電流は、2次側(車両側)での電磁場を受信する受信機のサイズを小さくすることを可能にする。
定電流源は、インピーダンスの受動ネットワークで実現することができる。これは、定電流源のどんな部品も、電流制限のために使用されるライン内のトランジスタの場合のように、能動的に制御されないことを意味する。
定電流源は、交流電源の例えば入力側に設置することができる。すなわち、一定の交流電流が電源を介してセグメントに供給される。しかし、セグメントが互いに電源に並列に接続されている場合、セグメントの個々の操作は可能ではない。セグメントの個々の操作は、結果としてセグメントを流れる電流は様々な大きさになる。
したがって、電源に互いに並列に接続されたセグメントに関して、各々のセグメントに個別に操作される定電流源を備えることが望ましい。そのような個々の操作は、車両がセグメントに沿って走行している間はセグメントをスイッチオンにし、他の場合はスイッチオフにすることができるという利点を有する。
好ましい実施の形態では、セグメントの第1の組みの唯1つのセグメントが同時に操作される。これは、セグメントの第1の組みの唯1つのセグメントが第1のソースユニットに接続されていることを意味する。提案されるシステム、例えば、ソースユニット、セグメント及び対応する接続は、セグメントの第1の組みの唯1つのセグメントが同時に操作されるように配置及び/又は設計され得る。
単一のソースユニットに接続可能な2つ以上のセグメントが、車両又は例えば、2つの列車が後ろに別に束ねられている場合の複数の車両に電力を供給することでトリガされる場合、ソースユニットは、車両又は複数の車両の走行方向に関して一番先のセグメントに排他的に接続される。これは、マルチ車両操作を可能にする。
もし、ソースユニットが、ソースユニットに接続可能なセグメントの組みの定電流源との接続を含め、各々のセグメントにより提供される固有のインダクタンスに適合する定電流源を有するなら、この実施の形態は特に有利である。前述のように、セグメント及びそのソースユニットとの接続は、固有のインダクタンスを有する。第1のインダクタンスと第1のキャパシタンス、及びセグメントの固有のインダクタンスにより少なくとも部分的(好ましくは完全に)形成される第2のインダクタンスを、セグメントが対応する共振周波数で操作され、セグメントにより生成される無効電力を基本的に零とするように、セグメント内で互いに付加的なキャパシタンスに適合されることが望ましい。
ソースユニットが、接続可能なセグメントの固有のインピーダンスに適合された定電流源を有する場合、同時に1つ以上のセグメントを操作することは、すなわち、定電流源の出力に1つ以上のセグメントを同時に接続することは、定電流源により供給される交流の特性を不利に変えることとなる。例えば、交流のRMS値は最適化されず、したがって電力伝送の質が低下する。
しかし、提案されるシステムは、複数の定電流源を含むことが可能である。例えば、セグメント当たり1つの定電流源である。ソースユニットは、1つの定電流源とセグメントの直列接続に接続可能な電圧コンバータを有することができる。この場合、各セグメントは、複数の定電流源の1つの定電流源とソースユニット、例えば、電圧コンバータの間の接続が割り当てられている。この場合、セグメントに割り当てられた定電流源は、それぞれのセグメントの固有のインピーダンス及びそれぞれのセグメントとの接続に適合することができる。
更なる実施の形態によれば、セグメント(すなわち、セグメントの第1の組み又はセグメントの複数の組み)の少なくとも第1の組みは、(各組みに対して)偶数の複数セグメントを有する。しかし、導体配列の全てのセグメントをソースユニットにそれぞれに接続可能なセグメントの組みにグループ化することも可能である。好ましくは、セグメントのこれらの組みは、セグメントの偶数の組みを有する。特別に、セグメントの少なくとも組み、又はセグメントの各組みは2つのセグメントを有する。
1つ以上のセグメントを1つのソースユニットに割り当てることは、軌道から電気自動車に電力を供給又は伝送している間、使用するソースユニットの数を減らすことができるという利点を有する。これにより、コストの低減とシステムの複雑性の低減が図られることとなる。
他の実施の形態では、第2のソースに接続可能である少なくとも1つのセグメントは、セグメントの最初の組みに続く2つのセグメントの間に配置される。第2の電圧コンバータに接続可能な少なくとも1つのセグメントは、少なくとも2つのセグメントの第2の組みの1つのセグメントであり得る。好ましく、2つのセグメントは、セグメントの第1の組みに続く2つのセグメントの間に配置されている。ここで、2つのセグメントの1つは、第2のソースユニットに接続可能であり、2つのセグメントの他方は、第3のソースユニットの接続可能である。また、第3のソースユニットに接続可能なセグメントは、セグメントの第3の組みのセグメントであり得る。この場合、ソースユニットは、第3セグメントの全てを操作する。他の変形例によれば、セグメントの第1の組みに続く2つのセグメントの間に2つ以下又は2つ以上のセグメントがある。しかし、好ましくは、続く2つのセグメントの間の全てのセグメントは、異なるソースユニットに接続可能である。
代替的に又は加えて、第1のソースユニットは、第1のソースユニットと少なくとも2つのセグメントの各々の間の距離が等しくなるように、セグメントの第1の組みの少なくとも2つのセグメントに対して配置される。もし、セグメントの第1の組みが、例えば2つのセグメントを有している場合、第1のソースユニットは、両方のセグメントに対して等距離に配置される。距離は、第1のソースユニットとセグメントとの電気的接続又は結合長を指す。好ましくは、セグメントは、同じ方法で設計されている。この場合、固有インピーダンスは、特に、ソースユニットへのそれぞれの電気的接続を含めたセグメントのインピーダンスは、同じである。
別の実施の形態では、セグメントの最初の組みは、第1の導体配列の第1の複数のセグメント及び第2の導体配列の第2の覆数のセグメントを有する。第1の導体配列は、例えば、第1の走行経路に割り当てることができ、第2の導体配列は、例えば、第1の走行経路とは異なる第2の走行経路に割り当てることができる。この場合、少なくとも第1の電圧コンバータは、第1の導体配列の第1のセグメントの組み、及び複数のセグメント、例えば、第2の導体配列の他のセグメントの組みに接続可能にすることができる。
別の実施の形態では、第1の導体配列は、第1の軌道に割り当てられ、第2の導体入れるは、第2の軌道に割り当てられる。鉄道や道路は、例えば、互いに並行に延在し、軌道の各々は連続するセグメントで備えられる2つの軌道を有する。異なる軌道のセグメントの少なくとも一部は、共通のソースユニットにより操作されても良い。
更に、車両に電気エネルギを伝送するシステム、特に請求項の何れか1項に記載のシステムの操作方法が提案されている。最初の工程では、交流電磁場が生成され、それによって電磁エネルギが電気導体配列を用いて車両に伝達される。更に、複数のセグメントが導体配列の一部として使用され、ここで、各々のセグメントは車両の走行経路の異なる区間に沿って延在し、各々のセグメントのライン又は複数のラインは、電磁場を生成する交流のそれぞれの相を搬送するのに使用される。また、複数のソースユニットが電気エネルギを複数のセグメントに伝送するのに使用され、複数のソースユニットの少なくとの第1のソースユニットは、少なくとも2つのセグメントの第1の組みに接続可能である。また、電気エネルギは、電源を用いて、複数のソースユニットに伝送される。ここで、ソースユニットは、電源に対して互いに並列に電気的に接続されている。更に、電気エネルギは、第1のソースユニットを少なくとも1つのセグメントに接続することにより、セグメントの第1の組みの少なくとも1つのセグメントに伝送される。
本発明によれば、電気エネルギは、隣接するセグメント(特に連続するセグメントの順番で隣接するセグメント)を他のソースユニットに接続することにより、セグメントの第1の組みの少なくとも1つのセグメントの隣接するセグメントに伝送される。電気エネルギは、同時に隣接するセグメントに伝送され得る。代替的に、電気エネルギは、その後隣接するセグメントに、又はそれぞれのセグメントに以前に伝送し得る。更に、第1のソースユニットは、第1のソースユニットとセグメントの第1の組みのセングメントとの接続の固有のインピーダンスが等しくなるように設計及び/又は配置されている。
他のソースユニットを隣接するセグメントに接続することは、隣接するセグメント間で磁界の滑らかな遷移が提供されるように、例えば、遷移中に磁界が均一な連続波であるように、導かれ又は実行され得る。
提案された方法は、伝送電力、例えば、所望の電力レベル等の所望の特性を提供しながら、車両に電気エネルギを伝送するシステムを、少ない数のソースユニットを有する複数の間隔の狭いセグメントの組みの1つ以上のセグメントを用いて操作することを可能にする。
別の実施の形態では、電気エネルギの伝送の間に、ソースユニットは、ソースユニットを接続可能なセグメントの組みの1つのセグメントに排他的に接続されている。
これは、セグメントの組の1つのセグメントのみが、ソースユニットによって同時に操作されることを意味する。セグメントの第1の組みの1つのセグメントに電気エネルギを伝送している間、第1のソースユニットは、1つのセグメントに排他的に接続されている。この排他的な電力伝送の利点は、前述した通りである。
また、車両に電気エネルギを伝送するシステム、特に、請求項の何れか1項に記載のシステムを構築する方法が提案されている。以下の工程を含む。
-交流電磁場を生成するための、及びこれにより車両に電磁エネルギを伝送するための電気導体配列を設ける工程、
-各々のセグメントが車両の走行経路の区間に沿って延在するように、導体配列の一部として複数のセグメントを設ける工程、ここで、各々のセグメントは、電磁場を生成するためにセグメントにより搬送される交流の各々の相のための1つのラインを有し、
-複数のソースユニットを設ける工程、
-複数のソースユニットに電気エネルギを伝送するための電源を設ける工程、ここで、ソースユニットは、電源に対して互いに並列に電気的に接続されており、
-各々セグメントに対して、少なくとも2つのセグメントの少なくとも第1の組みの各セグメントにセグメントと第1のソースユニット間の電気的接続が供給されるように、セグメントとソースユニットの切換え可能な電気的接続を設ける工程。
-各々のセグメントが車両の走行経路の区間に沿って延在するように、導体配列の一部として複数のセグメントを設ける工程、ここで、各々のセグメントは、電磁場を生成するためにセグメントにより搬送される交流の各々の相のための1つのラインを有し、
-複数のソースユニットを設ける工程、
-複数のソースユニットに電気エネルギを伝送するための電源を設ける工程、ここで、ソースユニットは、電源に対して互いに並列に電気的に接続されており、
-各々セグメントに対して、少なくとも2つのセグメントの少なくとも第1の組みの各セグメントにセグメントと第1のソースユニット間の電気的接続が供給されるように、セグメントとソースユニットの切換え可能な電気的接続を設ける工程。
本発明によれば、セグメントの第1の組みの各セグメントの各隣接するセグメントに対して、隣接するセグメントと他のソースユニットとの間の電気的接続が提供される。これは、システムは、セグメントの第1の組みの各セグメントの各隣接するセグメントが、例えば排他的に他のソースユニットに接続可能であるように設計されていること意味する。更に、第1のソースユニットは、第1のソースユニットとセグメントの第1の組みのセングメントとの接続の固有のインピーダンスが等しくなるように設計及び/又は配置されている。
これは、例えば、所望の電力レベル等の所望の電力特性を提供しながら、複数の間隔の狭いセグメントの組みの1つ以上のセグメントを用いて、車両に電気エネルギを伝送することができるシステムを有利に提供することを可能にする。
別の実施の形態では、第1のソースユニットとセグメントの第1の組みのセグメント間の電気的接続は、第1のソースユニットが、排他的に、セグメントの第1の組みの1つのセグメントに接続可能であるように設けられている。これは、システムは、ソースユニット毎に唯1つのセグメントが同時に操作することができるように構築又は設計されていることを意味する。この排他的な電力伝送の利点は、前述した通りである。
車両が連続した一連のセグメントを有する軌道に沿って走行しながら操作中に、アクティブなセグメント(すなわち、車両に電磁エネルギを伝送するセグメント)の前部に隣接するセグメントは、アクティブなセグメントがスイッチオフにされる前にスイッチオン(すなわち、アクティブになる)されることが好ましい。この場合、特に、隣接する2つのセグメントの操作は、2つの隣接するセグメント間の境界に連続的な電磁場が存在するように好ましく同期される。ソースユニットが電圧コンバータである場合、2つの隣接するセグメントエネルギを供給するソースユニットは、それに対応じて同期される。したがって、ソースユニットが共通の制御装置によって制御されることは本発明の実施の形態のために好ましいことである。共通の制御装置は、異なるソースユニットのための中央制御部を有しても良い。及び/又は、異なるソースユニットの制御部は互いに接続されても良い。
本発明の実施の形態及び実施例を、図面を参照しながら詳述する。全ての図面において、同じ参照符号は同一又は同様の機能を有するデバイスを示す。
図1は、車両81、特にトラム等のライトレール車両が軌道に沿って走行している様子を模式的に示したものである。この具体的な実施の形態において、車両81は、軌道のセグメントT1、・・・、T6により生成される電磁場を受信するための2つの受信機1a、1bを有している。受信機1a、1bは、車両81の前部と後部の中間部分で車両81の底部に設置されている。受信機は、交流電流の異なる相を生成するための複数のラインを有する。車両の有する受信機の数は2に限られない。
受信機1a、1bは、車両81内の他の装置に接続されている。他の装置は、受信機1により生成される交流を直流に変換するコンバータ(図示していない)等である。例えば、直流は、車両81のバッテリ又は他のエネルギ蓄積装置5a、5bを充電するために使用され得る。更に、直流は、車両81の少なくとも1台の牽引モータを動かすために用いられる交流に変換され得る。
受信機1a、1bは、車両81の底部に設置されている信号送信機(図示していない)の操作を制御する制御デバイスに接続され、信号送信機により発信された信号は、軌道に向けて放射される。
上述したように、軌道は、互いに独立して操作され(すなわち、エネルギが与えられ)、操作中に車両81にエネルギを伝送するために電磁場を生成する直列に接続された連続するセグメントT1、T2、T3、T4、T5、T6(実際には更なるセグメントが準備される)を有する。各セグメントは、車両の走行経路の区間に亘って延在している。
図1に示した状態において、車両81の受信機1a、1bは、それぞれセグメントT2、T4の上部に位置している。したがって、これらのセグメントT2、T4は操作され(すなわち、オン状態にあり、電磁場の原因となる電流がセグメントを通して流れる)、他のセングメントT1、T3、T5、T6は操作されない(すなわち、オフ状態にあり、セグメントを流れる電流はない)。
また、第1の電位の第1のライン4aと他の電位の第2の供給ライン4bを有する直流電源4が示されている。エネルギソースSは、ライン4a、4bに接続されている。各セグメントは、交流の個別の相を搬送するために複数のライン(特に、3つのライン)を有する。
図1に示す構成において、複数のインバータP1、P2、P3は、ライン4a、4bを有する直流電源4に互いに並列に接続されている。インバータP1、P2、P3は、複数の交流電源に接続されており、これらの電源の各々は、インバータP1、P2、P3を1つのセグメントT1、T4又はT2、T5又はT3、T6に接続する。図1に示された特定の実施の形態によれば、インバータP1、P2、P3の各々は、2つのセグメントT1、T4;T2、T5;T3、T6に接続されている。
セグメントの第1の組みは、セグメントT1、T4を有する。セグメントの第2の組みは、T2、T5を有する。セグメントの第3の組みは、セグメントT3、T6を有する。第1のインバータP1は、セグメントの第1の組みの各セグメントT1、T4に接続可能である。第2のインバータP2は、セグメントの第2の組みの各セグメントT2、T5に接続可能である。第3のインバータP3は、セグメントの第3の組みの各セグメントT3、T6に接続可能である。
セグメントT1、T4の第1の組みの各セグメントT1、T4の隣接ずるセグメントT2、T3、T5の各々は、第1のインバータP1よりも他のインバータP2、P3に排他的に接続可能である。セグメントT2、T5の第2の組みの各セグメントT2、T5の隣接ずるセグメントT1、T3、T4、T6の各々は、第2のインバータP2よりも他のインバータP1、P3に排他的に接続可能である。セグメントT3、T6の第3の組みの各セグメントT3、T6の隣接するセグメントT2、T4、T5の各々は、第3のインバータよりも他のインバータP1、P2に排他的に接続可能である。
セグメントT1、・・・、T6に沿って走行する車両81の長さによって模式的に示されるように、図1に示す位置で車両81が走行する間、セグメントT1、T4又はT2、T5又はT3、T6の組みの1つのセグメントT1、T2、T3又はT4、T5、T6だけが操作される。セグメントT2、T3、T4は、車両81の受信機1a、1bにエネルギを伝送するために操作される。セグメントT1、T5、T6の操作は、結果として車両81に重要なエネルギ伝送をもたらさない。もし車両が図1の左から右に走行続けるなら、セグメントT2は、スイッチオフとされ、セグメントT5は替わりにスイッチオンされる。
その結果、同一のインバータP1、P2、P3に接続されるセグメントT1、T4又はT2、T5又はT3、T6の組みのセグメントT1、T2、T3又はT4、T5、T6の唯1つだけが同時に操作される。したがって、インバータP1、P2、P3を、単一のセグメントT1、T2、T3、T4、T5、T6を介して所望の定電流が生成されるように構成された定電流源(図1には示していない)に組み合わせることが可能である。代替の構成では、例えば、セグメントT1、・・・、T6の2つ以上を同一のインバータP1、P2、P3に接続し、同時にこれらのセグメントT1、・・・、T6の唯1つのみを操作することが可能である。
定電流源は、例えば、それぞれのインバータP1、P2、P3の出力に接続することができる。ここで、セグメントは、定電流源を介してそれぞれのインバータに接続することができる。
図1には示されていないが、スイッチングユニットは、セグメントT1、・・・、T6をインバータP1、P2、P3に接続すること、又はインバータP1、P2、P3から切り離すことで、セグメントをスイッチオン及びスイッチオフするように構成されている。図1に示す例としてのセグメントT1、・・・、T6の各々は、交流の異なる相を搬送する3つのラインを有するので、各々のスイッチングユニットは、ライン毎に少なくとも1つで3つのスイッチを有する。
第1のスイッチングユニットは、第1のインバータP1に割り当てられ、セグメントT1、T4をインバータP1に接続する又はインバータP1から切り離すことにより、セグメントT1、T4をスイイチオン及びスイッチオフするように構成され得る。
図2は、当業者に知られているように構成することができるインバータWを有するモジュールを示す。例えば、生成される3相交流の場合には、各相のための2つの半導体スイッチの直列接続を含むブリッジが存在しても良い。インバータの構成が知られているので、詳細は、図2を参照して記載されていない。 交流側で、インバータWは定電流源12に接続されている。この定電流源12は、受動素子のネットワークで成り立っている。すなわち、交流の各相のラインの1つのインダクタンス18a、18b、18cと、接続点21a、21b、21cで始まる相ラインの1つを共通のスターポント11に接続する1つのキャパシタンス20a、20b、20cである。
定電流源はまた、第1のインダクタンス18として接合部21の反対側に位置する各相ライン内に第2のインダクタンスを有しても良い。このような構成は、3相Tネットワークと呼ぶことができる。第2のインダクタンスの目的は、定電流源に接続されているセグメントによって生成される無効電力を最小化することである。
図2に示す実施例では、定電流源12の相ラインは、第2のキャパシタンス42a、42b、42cを介して接続点7a、7b、7cに接続されている。キャパシタンス42は、接続点7に接続され得るセグメントの固有のインダクタンスを補償する役割を果たす。この場合”補償“は、セグメントが操作されている間、それぞれのセグメントにより生成される無効電力が最小にされることを意味する。これは、補償するキャパシタンスは、定電流源を含むモジュールに統合することができるという原理を示している。
図2に示す実施例では、各々の相ラインの半導体スイッチ16a、16b、16cを有する第1のスイッチングユニット13aは、接続点7a、7b、7cに接続されており、同様に、第2のスイッチングユニット13bの半導体スイッチ16a、16b、16cは接続点7に接続されている。例えば、第1のスイッチングユニット13aは、図3の交流電源6a、6b、6cに接続され、第2のスイッチングユニット13bは、図1の交流電源6b、6d又は6fに接続される。
図2に示したモジュールは、図1に示したインバータP1、P2、P3の替わりに用いることができる。
上述したように、同一軌道及び/又は他の軌道の1つ以上のセグメントのための定電流源は、共通モジュールに組み込むことができる。特に、このようなモジュールは、事前に製造することができ、少ない労力でサイトに設置することができる。共通モジュールは、例えば、図1に示すインバータP1、P2,P3の替わりに使用することができる。
2つのセグメントのためのそのような共通モジュールの例は図3に示されている。これは、図2のモジュールの変形例を示す。モジュール61は、2つのサブユニット22、23を有する。それらの各々は、第2の接続点15a、15b、15cに接続されるべきセグメントのそれぞれの定電流源の一部分を形成する。上述したように、異なる図面における同一符号は同一又は機能的に対応する要素を示す。
サブユニット22、23は、第1のキャパシタンス20と(任意に)定電流源の第2のキャパシタンス42a、42b、42cを有する。また、サブユニット22、23は、各々のライン103a、103b、103c(ユニット22)又は104a、104b、104c(ユニット23)にスイッチ16a、16b、16cを有する。これらのスイッチ16は、最初のセグメント(図示していない、ユニット22の第2の接続点15に接続されている)を操作するため、2番目のセグメント(図示していない、ユニット23の第2の接続点15に接続されている)を操作するため、又はセグメントの何れをも操作しないため使用される。したがって、ユニットはモジュール61の入力側の同じ第1のインダクタンス18a、18b、18cを使用することができる。
入力側は、モジュールを電源(図示していない)に接続するための第1の接続点14a、14b、14cを有する。これらの接続点14は、ライン100a、100b、100cにより接続点28a、28b、28cに接続され、これらのライン100の各々は、第1のインダクタンス18を有する。接続点28の各々は、ライン100の1つをユニット22、23の対応するライン103a、104a;103b、104b;103c、104cに接続する。
同一の第1のインダクタンス18a、18b、18cが複数のセグメントを操作するために使用されるので(もし2つ以上のサブユニットがあれば、2つ以上のセグメントは同様の方法で操作され得る)、部品の数は減少する。
図4は、鉄道車両及び車両81のための軌道を有する概略構成を示している。ここで、軌道は、電磁場を生成するための複数のセグメントT1、・・・、T8を備えており、セグメントT1、T4又はT2,T5又はT3、T6の組みは、それぞれ同一のインバータP1、P2、P3に接続されている。図1とは対照的に、セグメントT1、T4又はT2、T5又はT3、T6の組みのセグメントT1、・・・、T6は、定電流源C1、C2、C3を介してインバータP1、P2,P3に接続可能である。例えば、第1のインバータP1は、第1の定電流源C1を介してセグメントの第1の組みのそれぞれのセグメントT1、T4に接続可能である。また、第2のインバータP2は、第2の定電流源C2を介してセグメントの第2の組みのそれぞれのセグメントT2、T5に接続可能である。同様に、第3のインバータP3は、第3の定電流源C3を介してセグメントの第3の組みのそれぞれのセグメントT3、T6に接続可能である。第1のインバータP1と第1の定電流源C1は、第1のソースユニットを形成する。セグメントT1、・・・、T6をソースユニットに接続又はソースユニットから切り離すことによりセグメントをスイッチオン及びスイッチオフするように構成されたスイッチングモジュールは示されていない。
ソースユニットへの接続を含めセグメントT1、・・・、T8の何れも固有のインダクタンスを有する。図4において、定電流源C1、C2、C3、特別には定電流源の部品は、セグメントT1、・・・、T6が対応する共振周波数で操作され、セグメントT1、・・・、T6により生成される無効電力が実際的に零になるように構成され得る。例えば、第1の定電流源C1は、セグメントT1又はT4が対応する共振周波数で操作され、セグメントT1又はT4により生成される無効電力が実際的に零になるように構成され得る。
図5は、ソースユニットと2つの異なる軌道のセグメントとの間の接続を示す回路図である。インバータPは、セグメントT1_a、T4_aの第1の組みに接続可能であり、それらは、例えば、第1のレール軌道等の第1の軌道に割り当てられている。更に、インバータPは、セグメントT1_b、T4_bの他の組みに接続可能であり、それらは、例えば、第2のレール軌道等の第2の軌道に割り当てられている。第1及び第2のレール軌道は、例えば、互いに並行に延在しており、各々の軌道は、連続するセグメントにより備えられている。異なる軌道のT1_a、T4_a、T1_b、T4_bの少なくとも一部は、共通のインバータPによって操作されても良い。
接続は、交流の第1の相のみについて示されているが、他の相の場合も等しく設計されていると理解すべきである。
インバータPの第1の出力は、インダクタンスLを介して第1のスイッチSl1に接続されている。第1のスイッチSl1は、第1の軌道に割り当てられたセグメントT1_a、T4_aの組みをインバータPに接続又は切断するように構成されている。第1のスイッチSl1は、また、第2の軌道に割り当てられたセグメントT1_b、T4_bの組みをインバータPに接続又は切断するように構成されている。
第1の軌道に関しては、第1のスイッチSl1の出力は、第2のスイッチSl2に接続されている。第2のスイッチSl2は、セグメントT1_a、T4_aの組みのセグメントT1_a又はセグメントT4_aをインバータPに接続又は切断するように構成されている。第2の軌道に関しては、第1のスイッチSl1の出力は、第3のスイッチSl3に接続されている。第3のスイッチSl3は、第2の軌道に割り当てられたセグメントT1_b、T4_bの組みのセグメントT1_b又はセグメントT4_bをインバータPに接続又は切断するように構成されている。
スイッチSl1、Sl2、Sl3は、インバータPの電圧側に挿入されている。これは、インダクタフィルタの数、例えば、相毎のインダクタンスの数を有利に制限する。
Claims (15)
- 車両(81)電気エネルギを伝送するシステムであって、
システムは、交流電磁場を生成するための、及びこれにより車両に電磁エネルギを伝送するための少なくとも1つの電気導体配列を有し、
導体配列は、複数のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)を有し、ここで、各々のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)は車両(81)の走行経路の区間に沿って延在し、
各々のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)は、電磁場を生成するためにセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)により搬送される交流の各々の相のための1つのラインを有し、
システムは、それぞれのセグメントに交流を供給するための複数のソースユニットを有し、
システムは、複数のソースユニットに電気エネルギを供給するための電源を有し、
複数のソースユニットは、電源に対して互いに並列に接続され、
複数のソースユニットの少なくとも第1のソースユニットは、少なくとも1つの導体配列の少なくとも2つのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みの各々のセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)に接続可能であり、
-セグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みの各々のセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)における各隣接するセグメント(T2、T3、T5)は、他のソースユニットに排他的に接続可能であり、第1のソースユニットは、第1のソースユニットのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)への接続の固有のインピーダンスが等しくなるように設計及び/又は配置されていることを特徴とするシステム。 - ソースユニットは、スイッチングユニット(13a、13b)によりセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)に接続可能であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- ソースユニットは、電圧コンバータを有することを特徴とす請求項1又は2記載のシステム。
- ソースユニットは、定電流源(C1、C2、C3)を有することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のシステム。
- セグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みの唯1つのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)が所定の時に操作されることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のシステム。
- セグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みは、偶数個のセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)を有することを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のシステム。
- 第2のソースユニットに接続可能な少なくとも1つのセグメント(T2、T3)は、セグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みの後続する2つのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の間に設置されることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載のシステム。
- 第1のソースユニットは、第1のソースユニットと少なくとも2つのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の各々との距離が等しくなるように、セグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みの少なくとも2つのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)に対して配置されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- セグメント(T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みは、第1の導体配列の第1の複数のセグメント(T1_a、T4_a)及び第2の導体配列の第2の覆数のセグメント(T1_b、T4_b)を有することを特徴とする請求項1から8に何れか1項に記載のシステム。
- 第1の導体配列は車両の第1の軌道に割り当てられ、第2の導体配列は、車両の第2の軌道に割り当てられることを特徴とする請求項9に記載のシステム。
- 車両(81)に電気エネルギを伝送するシステムの操作方法であって、
交流電磁場を生成し、及びこれにより電気導体配列を用いて車両(81)に電磁エネルギを伝送する工程、
導体配列の一部として複数のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)を使用する工程(ここで、各々のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)は、車両(81)の走行経路の異なる区間に沿って延在し、各々のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)の1つ又は複数のラインは、電磁場を生成する交流の相又はそれぞれの相を搬送するのに用いられる)、
複数のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)に電気エネルギを供給するために複数のソースユニットを使用する工程(ここで、複数のソースユニットの少なくとも第1のソースユニットは、少なくとも2つのセグメント(T1、T4)の第1の組みに接続可能である)、
複数のソースユニットに電源を用いて電気エネルギを伝送する工程(ここで、ソースユニットは、電源に互いに並列に電気的に接続されている)、
セグメント(T1、T4)の第1の組みの少なくとも1つのセグメント(T1、T4)に、第1のソースユニットをセグメント(T1、T4)の少なくとも1つに接続することにより、電気エネルギを伝送する工程、を有し、
電気エネルギは、セグメント(T1、T4)の第1の組みのセグメント(T1、T4)の少なくとも1つの隣接するセグメント(T2、T3、T5)に、隣接するセグメント(T2、T3、T5)を他のソースユニットに接続することにより伝送され、第1のソースユニットは、第1のソースユニットのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)への接続の固有のインピーダンスが等しくなるように設計及び/又は配置されていることを特徴とする方法。 - 電気エネルギ伝送中に、ソースユニットは、ソースユニットに接続可能なセグメントの組みの1つのセグメント(T1、T4;T2、T5;T3、T6)に排他的に接続されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 電気エネルギは、隣接するセグメント(T2、T3、T5)を他のソースユニットに接続することにより、セグメント(T1、T4)の第1の組みの2つのセグメント(T1、T4)の間の隣接するセグメント(T2、T3、T5)に伝送され、ここで、隣接するセグメント(T2、T3,T5)、セグメントの第1の組みの2つのセグメント(T1、T4)及び導体配列の少なくとも1つの他のセグメントは、軌道に沿う一連の連続するセグメントを形成することを特徴とする請求項11又は12に記載の方法。
- 車両(81)に電気エネルギを伝送するシステムを構築する方法であって、
交流電磁場を生成するための、及びこれにより車両に電磁エネルギを伝送するための電気導体配列を設ける工程、
各々のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T6、T7、T8)が車両(81)の走行経路の区間に沿って延在するように、導体配列の一部として複数のセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)を設ける工程(ここで、各々のセグメントは、電磁場を生成するためにセグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)により搬送される交流の各々の相のための1つのラインを有する)、
複数のソースユニットを設ける工程、
複数のソースユニットに電気エネルギを伝送するための電源を設ける工程(ここで、ソースユニットは、電源に対して互いに並列に電気的に接続されている)、
各々セグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)に対して、少なくとも2つのセグメント(T1,T4)の少なくとも第1の組みの各セグメント(T1,T4)にセグメント(T1、T4)と第1のソースユニット間の電気的接続が供給されるように、セグメント(T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)とソースユニットの切換え可能な電気的接続を設ける工程、を有し、
セグメント(T2,T4)の第1の組みの各セグメント(T1、T4)の各隣接するセグメント(T2、T3、T5)に対して、隣接するセグメント(T2、T3、T5)と他のソースユニットとの間の電気的接続が提供され、第1のソースユニットは、第1のソースユニットのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)の第1の組みのセグメント(T1、T4、T1_a、T4_a、T1_b、T4_b)への接続の固有のインピーダンスが等しくなるように設計及び/又は配置されていることを特徴とることを特徴とする方法。 - 第1のソースユニットとセグメント(T1、T4)の第1の組みのセグメント(T1、T4)との間の電気的接続は、第1のソースユニットがセグメント(T1、T4)の第1の組みの1つのセグメント(T1、T4)に排他的に接続可能なように供給されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
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