JP2016524446A - 電気車両及び関連交通設備 - Google Patents
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Abstract
Description
通設備の車両だけではなく車両が停止しようとするステーションと、を備える。
スーパーキャパシタによって稼働される電動機を備える。車両は乗客を連れていく又は預
けるために、該目的を提供されるステーションに定期的に停止する。スーパーキャパシタ
は、この停止の間にステーションに備わる車両接続手段によって再チャージされる。スー
パーキャパシタは急速に再チャージされ、乗客を連れて行く又は預けるための車両の停止
期間は、車両が運行経路の次の停止場まで移動できるように、車両に設けられたスーパー
キャパシタを再チャージするために通常は十分である。
をかけて再チャージされることを必要とせずに、車両が日中に動き回り続けるので、非常
に有利である。
な停止してチャージするステーションの建設を必要とし、特に、該ステーションは、例え
ば安心して電気的ネットワークに提供するスーパーキャパシタのような電気的エネルギを
貯蔵するための手段を備える。それゆえに、ステーションは、一般的に煩雑であり、あま
り審美的にはされない。従って、ステーションは、比較的に車両運行を規制するかもしれ
ない場所には設置されない。それ故に、このような設備は、あらゆる状況に適合されなく
てもよい。
。つまり、特に、設置規制があまり重要とならない集合的な輸送サービスを利用可能とす
る可能性を与えることにある。
動機に電気的エネルギを供給するために電動機に電気的に接続される車両に搭載されるエ
ネルギ貯蔵手段と、を備える。エネルギ貯蔵手段は、
‐一方に、少なくとも1つのスーパーキャパシタを備える第1のエネルギ貯蔵モジュール
と、
‐他方に、少なくとも1つのバッテリを備える第2のエネルギ貯蔵モジュールと、
を備え、
第1のエネルギ貯蔵モジュール及び前記第2のエネルギ貯蔵モジュールは並行する電気
的ブランチ上に配置されており、電気車両はエネルギ貯蔵手段と電動機に両方の電気的ブ
ランチを電気的に接続可能とする電動機との間に配置される相互接続手段を備え、且つ、
2つの電気的ブランチのうちの1つのみが一度に電動機に接続されるように構成される。
つの電極と電解質とからなるエネルギ貯蔵手段であることを思い出されたい。しかし、こ
れらの構成、操作及び適用は、かなり異なってくる。
しかし、必然的ではない)。これらの電極は、容量性のある方法で電極の各々及びエネル
ギ蓄電体に、イオン又は電子それぞれの貯蔵を許す。バッテリは、特にリチウムのような
負の金属電極(陰極)の基盤と、特に金属イオンを挿入する可能性を与えるプラスチック
複合材で形成されるような正の電極と、で設計される。酸化反応は陰極で、他方の還元反
応は陽極で起きる。バッテリが許す蓄電体のタイプは、ファラデーの蓄電体である。本発
明において優先的に使用されるバッテリは、リチウム金属‐ポリマタイプのバッテリであ
る。
キャパシタが有するエネルギが急速に戻されることと、を意味する大きな電力密度を有す
る。一方でバッテリは、スーパーキャパシタよりも長い時間でエネルギを保持し続け、且
つ、より多くのエネルギを蓄電するより良いエネルギ密度を有している。それゆえに、バ
ッテリのチャージはスーパーキャパシタのチャージよりも非常に時間がかかるとしても、
一般的にバッテリはより長距離の走行性を提供する。
文献で示すような“ステーションでの急速再チャージ”の状況下で動作され、ならびに車
両に搭載されるバッテリによってステーションと独立して動作される。実際にバッテリは
、車両に対してスーパーキャパシタのみによって許容される経路の長さよりも非常に長い
、特に数十キロメートルで、2つのチャージ操作する場所間の経路を走行することを可能
とする。バッテリに貯蔵されたエネルギはまた、数十時間利用可能である。
ギ貯蔵手段を適合可能とする。ステーションの設置のために必要とされるスペースが利用
可能であるエリアにある時、及び/または、ステーションが構造全体を歪めないとみなさ
れた時、例えば都市周縁部に、ステーションは設置され、電気車両はステーションで定期
的に再チャージされたスーパーキャパシタによって電動機を動作する。一方で、車両が動
き回るために選択されたエリアはステーションの設置が許されない時に、例えば歴史的市
街地の中心部のような、都市景観の混雑性又は保全のために、チャージステーションは設
置されず、車両は運行中のバッテリによって動き回る。
す交通渋滞、又は、あるステーションの車両の経路を特定期間逸脱させる車両の経路上で
の工事のような、異なる偶発性の出来事に直面する可能性を与える。摂動が起きるような
幾つかのケースを考慮するために先行文献において実施されたスーパーキャパシタの寸法
オーバーは回避される。
両の生産高を有することが可能である。実際に、チャージ/ディスチャージ工程は回避さ
れ、例えば、もしバッテリがスーパーキャパシタに一連に接続されたら必要とされ、もっ
ぱらスーパーキャパシタにエネルギを供給可能及び/又は需要するだけであり、そのよう
な工程はエネルギロスを生じるかもしれない。
実によって、車両の適切な動作のために実際に必要とされない重要な利用可能動力を供給
しないで、より適切にエネルギ支出を制御可能である。
ュール内に当然設けられてもよいし、モジュールは車両に搭載されるエレクトロニクスに
含められる、ということに留意されたい。これは本開示における他の構成要素にも当ては
まる。
‐補助的接続手段に第1のエネルギ貯蔵モジュールを接続可能とする第1の接続手段を備
え、第1の接続手段は車両の外部に配置される。
‐第1の接続手段とは異なる第2の接続手段を備え、車両の外部に配置される補助的接続
手段に第2のエネルギ貯蔵モジュールを接続可能である。
ジされており、異なるエネルギ貯蔵手段に適合されるチャージタイプの配設を保証し、車
両へのエネルギ供給の最適使用となる。これにより、両方のエネルギ貯蔵モジュールの同
時チャージを任意に可能とする。
て延在可能であり、特に一端でチャージステーションの補助的コネクタに接続されるよう
に意図されるコネクタを備える。該アームは、好ましくは、使用者へのアクセスを不可と
するために車両の上部に配置されるとよい。実際にこのような接続は、自動化した方法に
おいて達成されるように意図される。しかしながら、例えばパンタグラフタイプのような
他のタイプの接続手段が使用されてもよい。
なアクセスを伴う跳ね上げ扉に配置される。該跳ね上げ扉は、一般的にユーザに利用可能
な高さに配置されており、ユーザがチャージステーションに任意に配置される補助的コネ
クタにコネクタを接続する。
間に配置される、少なくとも1つのDC/DC電流コンバータ及び/又はAC/DCコン
バータを備えてもよい。
DC電流コンバータとAC−DCコンバータとの両方からなるチャージャを備える。これ
により、都市電力ネットワークから、又は、統合されたエネルギ貯蔵手段を有するチャー
ジングターミナルを経由して、バッテリを再チャージ可能であり、該車両にチャージング
ターミナルを特別に適合する必要性はない。このように、車両は、多数のチャージ施設と
互換性を持つことができる。
ョンのうちの1つは第1の貯蔵モジュールと電動機との間の電気的接続を可能とし、別の
1つのポジションは第2の貯蔵モジュールと電動機との間の電気的接続を可能とする。ス
イッチはまた、任意に少なくとも1つの第3のポジションを備えてもよく、エネルギ貯蔵
モジュールが電動機に接続されていない、いわゆるストップポジションを備えてもよいこ
とに留意されたい。
、特にチャージ状態であるパラメータと、
‐車両の動作に関し、特に車両の速度又は電動機の状態であるパラメータと、
‐ユーザインターフェイスからの信号と、
のうち1つ又は幾つかのパラメータに応じて相互接続手段を制御可能であり、相互接続手
段を制御するための制御手段を、車両は備える。
‐第1のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための第1のモニタリング手段と、
‐第2のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための第2のモニタリング手段と、
‐電気車両の他の部品をモニタリングするための第3のモニタリング手段であり、特に車
両のCANバスと、
のうち1つ又は幾つかの要素と協働可能である。
の取得可能性を与え、CANバスは車両の部品からあらゆる情報を集める(特に、センサ
によって該部品で検知することで)。特に電動機の状態、車両の速度、ユーザインターフ
ェイスによって制御された内容に関する情報を取得する可能性を与える。
てもよい。もしチャージレベルが第1の予定値よりも低ければ、相互接続手段は、相互接
続手段のポジションがバッテリを電動機に接続されることを許容するように、制御される
。それどころか、スーパーキャパシタのチャージレベルが第2の予定値よりも高い時に、
相互接続手段のポジションは、電動機にスーパーキャパシタを電気的に接続するために、
制御されると定められてもよい。このような制御モードは、特に、スーパーキャパシタが
貯蔵したエネルギを長時間保持しなくなってから、適合される。それゆえ、スーパーキャ
パシタを介して取得したエネルギは、可能な限り速やかに消費され、相互接続手段のポジ
ションは、もはや、適切に電動機へ動力を供給することを許容しない時に、電動機に動力
を供給するため取得するエネルギは、バッテリを介して求められる。
動作に関する他のパラメータ(特に、スピード又は電動機のオン/オフ状態)によって、
当然制御されてもよい。例えば、もし、状況によって必要とされるのであれば(特に、も
し貯蔵モジュールの1つに動作欠陥が見つかったら)、従来にない動作モードへの切換可
能である。電動機が停止するストップポジションで、相互接続手段の配置を構想すること
も必要であれば可能である。
と電動機との間に配置されるDC/DCコンバータを備える。車両内の要素数を制限する
ため、コンバータは、電気的エネルギが両方の電気的ブランチ(それゆえに、2つの非類
似のフォームでは)から同時に到達しないので、相互接続手段の出力側に特に配置されて
もよい。しかしながら、少なくとも1つ、とりわけ各電気的ブランチは、貯蔵手段と相互
接続手段との間に配置されるコンバータを備えると企図されてもよい。
うに動作してもよく、車両はまた、スピードアジャスタを制御するスピードアジャスタ制
御方法を備え、
‐第1のエネルギ貯蔵モジュール及び/又は前記第2のエネルギ貯蔵モジュールの動作に
関し、特にチャージ状態であるパラメータと、
‐車両の動作に関し、特に車両のスピード又は電動機の状態であるパラメータと、
‐ユーザインターフェイスからの信号と、
のうち少なくとも1つのパラメータに応じてスピードアジャスタを制御する。
‐第1のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための第1のモニタリング手段と、
‐第2のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための第2のモニタリング手段と、
‐車両の他の部品をモニタリングするための第3のモニタリング手段である車両のCAN
バスと、
のうちの1つ又は幾つかの要素と特に協働可能である。
キャパシタやバッテリの状態、クロックなどを測定する測定手段のような他の要素に応じ
る。スピードアジャスタ制御手段は、電動機に接続されるバッテリである時、及び/又は
電動機に接続される貯蔵手段のチャージレベルが閾値レベルより低い時、及び/又は速度
を必要以上にあげることでエネルギを使用しないための貯蔵手段の1つに関して異常が見
つかった時に、特に電動機に接続されている要素である時に、スピードアジャスタの出力
電圧を制限するために設けられることを企図してもよい。
パーキャパシタとの間でカバーされる間隔を減らし、それによりエネルギ貯蔵量を増加す
るために第1の接続手段が車両の上部に配置される時に、特に関心がもたれる。好ましく
は、車両のルーフボックス内に配置されており、特に車両に付されているルーフボックス
である。このように、より効率的な車両のエネルギ貯蔵部のメンテナンスを実行可能であ
る。
キ使用中に発電機のように動作し、回復の瞬間に接続されるエネルギ貯蔵手段への再チャ
ージを可能とする。これは既に公知であり、車両は、当然ながら補助的摩擦ブレーキシス
テムを備えてもよく、該補助的ブレーキシステムからもまたエネルギが回生可能である。
える少なくとも1つのパックを、特に並行する2つの同一パックを備える。
よび陽極からなる。
使用状態を、特に電圧や貯蔵容量の観点からの状態を満たす可能性を与えることを実現さ
れる先述の構成とは異なってもよい。
タイヤ上に、又は路面電車のようなレール上に取付けられてもよい。
‐先述のような少なくとも1つの車両を備え、車両の外部の供給源に第1のエネルギ貯蔵
モジュールを接続するためにいわゆる第1の接続手段である接続手段を備え、
‐車両の経路上で車両が停止することを意図される周辺に配置される車両を再チャージす
るための少なくとも1つのステーションを備え、
ステーションは、少なくとも1つのエネルギ源に接続され、且つ、車両の第1の接続手
段を適合する第3の接続手段を含んでおり、少なくとも1つのエネルギ源を第1のエネル
ギ貯蔵モジュールに接続可能である。
とも1つのステーションが、自発エネルギ源に、特にクリーンな再生可能エネルギ(例え
ばソーラーエネルギや風力エネルギ)から取得されるエネルギ源に接続されてもよい。特
に太陽光パネルが適している。太陽光パネルは、日射による光子から電気的エネルギを取
得する可能性を与え、従って、非常に日当たりのよいエリア、又は、都市電力配電ネット
ワークへのアクセスを確立することが困難であるエリアに特に適している。太陽光パネル
はステーションのルーフに配置されてもよく、ステーションから離れた場所に配置されて
もよい。
える。アームは特に、伸縮式であり、車両から突出しながら延在可能であり、一端に車両
コネクタを備える。第3の接続手段は、アームの一端に配置され、且つ、車両がステーシ
ョンに停車している時に、車両の車両コネクタとステーションのコネクタとの両方が接触
するように、ステーションに配置されるアームを適合するコネクタを備える。
方で第3の接続手段に、電気的に接続される1つ又は幾つかのスーパーキャパシタを備え
る少なくとも1つの第3の貯蔵モジュールを備えるエネルギ貯蔵手段を備えてもよい。該
キャパシタは、都市電力配電ネットワークからの電力をより適切に規制する可能性を与え
る。このように、ステーション内に車両が停車している時間に対応する制限時間内に都市
電力配電ネットワークにかなりの量のエネルギ要求をするかわりに、ステーションのスー
パーキャパシタが、2台の車両が通過する間に、比較的低速でチャージされ、都市電電力
配電ネットワークへより小さな負荷を与える。この種の貯蔵手段は急速にディスチャージ
されるので、ステーションのスーパーキャパシタは、急速に車両にエネルギを戻す。
の間に配置される少なくとも1つのDC/DCコンバータを備える。
ネットワークに電気的に接続され、且つ、都市電力配電ネットワークと第3の接続手段と
の間、特に、都市電力配電ネットワークと第3のエネルギ貯蔵モジュールとの間に配置さ
れるAC/DCコンバータを備える。エネルギは、交流で都市電力配電ネットワークを循
環する一方で、貯蔵手段(車両に搭載される、又はステーションに配置される)によって
、直流で実際には貯蔵される。直流コンバータは、各エネルギ源の間に、特に都市電力配
電ネットワークと第3のエネルギ貯蔵モジュールとの間に、配置されてもよい。
、車両の第2の接続手段を適合し、少なくとも1つのエネルギ源を第2のエネルギ貯蔵モ
ジュールに接続可能である。第4の接続手段は、第3の接続手段とは異なる。
、自発エネルギ源からエネルギを貯蔵するために自発エネルギ源に電気的に接続される少
なくとも1つのバッテリを含む第4のエネルギ貯蔵モジュールを備える。第4のエネルギ
貯蔵モジュールは、第3のエネルギ貯蔵モジュール及び/又は、直接的に第3の接続手段
及び/又は第4の接続手段に動力を供給する。1つ又は幾つかのコンバータはまた、エネ
ルギ源と第4のエネルギ貯蔵モジュールとの間に、あるいは第4のエネルギ貯蔵モジュー
ルと電気的に接続される接続手段との間に、配置されてもよい。第4のエネルギ貯蔵モジ
ュールをロードする時間は比較的に長く、それ故に、ステーションに停車中に第1のエネ
ルギ貯蔵モジュールに、非常に多くのエネルギを供給しないかもしれないので、第4のエ
ネルギ貯蔵モジュールは、第4の接続手段の動力を供給するのに特に適しているというこ
とに留意されたい。
は、一例にすぎず、発明の範囲を定めるものではない。
る複数の車両100A−100Cと、個別の経路上での場合において、別の車両の経路上
に配置されるステーション200A−200Dと、を備える。ステーションは、車両用の
停止場を有しており、車両の乗客は車両への乗車又は車両からの降車を要求することがで
きる。ステーションはまた、車両用のチャージ部を有しており、車両に搭載されたエネル
ギ貯蔵手段を再チャージできる。これにより、車両100A(ステーション200Dに)
及び車両100B(ステーション200C)のケースについて概略的に示されているよう
に、チャージ部に停車しているときに、車両はステーションに接続されている。
されるケースにおいて、車両100Aはステーション200Dに停車しておりステーショ
ン200Cの前で、特に車両の乗客のいずれもが停車することを要求しなかったので、停
車せずに通過し、ステーション200Bで再停車する予定である。
あってもよい。動作手段に関わらず、車両は、積み込まれたエネルギによって、ステーシ
ョン間を自律的に動き回る。
アーキテクチャは、図2に示すように、本発明の実施形態に応じる設備に属するように
さらに詳細に説明される。図2において、パワーエレクトロニクスの接続ラインは、実線
で図示されており、構成要素間の通信用に意図される接続ラインは2重矢印によって図示
されている。
キャパシタモジュールを備える第1のエネルギ貯蔵手段104によって、他方に固体電解
質を含み、リチウム金属ポリマーバッテリのようなバッテリからなる第2のエネルギ貯蔵
手段106によって動力を供給される電動機102を備える。スーパーキャパシタはチャ
ージされ、且つ、急速にディスチャージされ、非常に短い時間で多くのエネルギ量を供給
する可能性を与えるということを思いだされたい。バッテリに関しては、急速チャージさ
れる可能性を与えないが、スーパーキャパシタよりも、長時間、且つ、より多くのエネル
ギ量を貯蔵し続ける。
タモジュールによる)を再チャージするための各時間で数秒間以上を停車する必要のない
近いステーションを備える環境において、長時間、動作してもよい。一方で、例えば街の
中心部のような、空間的且つ美観的な規制のためステーションが設置できないエリアに車
両が到達したときに、車両は、バッテリ106によって短い経路を動作する。バッテリは
明らかに再チャージされなければならないが、集中的に使用されず、車両はエネルギ貯蔵
手段としてバッテリのみを備える車両よりも非常に稀に再チャージするために停車さえす
ればよい。
モジュール104及びバッテリ106に(入力側で)接続される相互接続手段108を備
える。さらに具体的に説明すると、相互接続手段は、スーパーキャパシタモジュール10
4を電動機102に接続する第1のポジション及びバッテリ106を電動機102に接続
する第2のポジションを有するために構成されるスイッチを備える。スイッチは、電動機
102にスーパーキャパシタモジュール104及びバッテリ106の両方の接続を許さな
いために、特に構成されている。言い換えると、電動機102にスーパーキャパシタモジ
ュール104及びバッテリ106の電気的接続は、互いに排他的である。スイッチはまた
、図2で示すように、電動機102にスーパーキャパシタモジュール104もバッテリ1
06も接続されていない第3のポジションを有する。当然ながら、第3のポジションは、
車両が停車である専用のモードであり、スイッチ手段(相互接続手段108)が第3のポ
ジションに配置される時に、電動機に動力は供給されない。当然ながら、これは任意であ
る。電動機がいかなる貯蔵手段に接続されていない状態は、車両の他の要素によって、例
えば後述する可変速駆動機によって、達成される。
ジション変化を制御する後述のポジション変化制御手段109と協働可能である。
外部のチャージ手段に接続可能であり、それぞれ第1の接続手段110及び第2の接続手
段112を備え、外部回路にエネルギ貯蔵手段の各々(104、106)を電気的に接続
する可能性を与える。スーパーキャパシタは、先述のように、特にステーションを介して
、車両の運行中に定期的にチャージされ、バッテリ106は車両が長時間停車していると
きにチャージされる。図2の実施形態において説明されるステーションは、第1の接続手
段110及び第2の接続手段112に接続するための接続手段を備えるが、バッテリのチ
ャージを許す第2の接続手段112に接続可能な手段を備えることは必須ではない。
であり、アームの一端に車両コネクタを備え、第2の接続手段112は、車両をロック可
能とするアクセス(例えばキー)を伴う跳ね上げ扉に配置される。
要性に適合可能とするチャージャ114を備える。バッテリは直流を受け入れるように意
図されており、チャージャは特にDC/DCコンバータ116及び、交流又は直流を配電
するエネルギ源からバッテリ106のチャージを可能とするAC/DCコンバータ118
を含む。
と電動機との間に配置されることに留意されたい。可変速駆動機は、特にDC/DCコン
バータを備えており、車両に供給されるように望まれる機械的パワーに関連して電圧を電
動機に供給するように、車両の他の要素と協働可能であり、且つ、要素から得られたデー
タに応じる可変速駆動機118を制御する制御手段119と結合される。
段119は、協働可能であり、特に車両のCANバス120と協働可能であり、第1のモ
ニタリング手段122、第2のモニタリング手段124それぞれも同様に、第1のエネル
ギ貯蔵手段104、第2のエネルギ貯蔵手段106に関する特徴のため協働可能である。
のスピードに関したり、アクセルペダル上でのユーザからの機械的指示に関したり等のデ
ータを、取得する可能性を与える。モニタリング手段(122、124)は、エネルギ貯
蔵手段(104、106)の様々なパラメータ、例えばエネルギ貯蔵手段のチャージ状態
に関したり、エネルギ貯蔵手段の動作不良を検知したりするモニタリング手段(122、
124)によって測定されるデータを取得する可能性を与える。
び可変速駆動機を可能な限り精密に制御可能である。例えば、下記の方法を行うことで可
能である。
‐車両が停車場にある時に、相互接続手段をストッピングポジションに移行することと、
‐スーパーキャパシタモジュールのチャージレベルが低い閾値よりも低い時に、相互接続
手段のポジションを電動機にバッテリを接続するポジションに移行する。
‐反対に、スーパーキャパシタモジュールのチャージレベルが高い閾値よりも高い時に、
相互接続手段のポジションを電動機にスーパーキャパシタモジュールを接続するポジショ
ンに移行する。
‐両方のエネルギ貯蔵手段のチャージレベルが閾値を下回る時に、不要なエネルギ消費を
制限するために、ユーザによってアクセルペダルから実行される要求にも関わらず、超過
されない電圧閾値が予め決められるように、電動機にバッテリを接続し、且つ、可変速駆
動機を制御する。
ャージレベルが低いこと、及びエネルギ貯蔵手段の1つが動作不良していることをアラー
トで受けられるように、情報が、先述の車両のCANバスのようなシステムによって送信
されることに留意されたい。
手段は、既に車両に設けられた要素(電動機やCANバスのような)に接続される付され
たルーフボックスに配置されることに留意されたい。当該設備の部分をメンテナンスする
ことで、エネルギをロードされ貯蔵することを可能とする。
ジを可能とする。
部の都市電力配電ネットワーク300、例えば一方で交流としてエネルギを供給する都市
電力配電ネットワークと、他方で、セル、特にステーションのルーフに、又はステーショ
ンから離れた場所に配置され、直流としてエネルギを供給する太陽光パネル400と、に
接続される。ステーションのよりシンプルなバージョンは、エネルギ源の1つにのみ接続
され、特に都市電力配電ネットワーク300に接続される。
と言われ、第1の接続手段110を適合する。同様に第4の接続手段204は、車両の第
2の接続手段112を適合する。第3の接続手段が伸縮式アームの一端に配置される場合
に、第3の接続手段は伸縮式アームとほぼ同じ高さに配置されるコネクタを備える。一方
では、第4の接続手段は必要不可欠ではないということに留意されたい。他方で、第3の
接続手段は、車両のスーパーキャパシタの急速チャージを可能とするために必要とされる
。
第3の接続手段に電気的に接続される第3のエネルギ貯蔵手段、つまりはステーション用
スーパーキャパシタモジュール206と、第4の接続手段204に電気的に接続される第
4の接続手段、つまりはステーション用バッテリ208と、を備える。
206の急速チャージ(2連続する車両のステーションでの通路間)及び、車両に追加さ
れるスーパーキャパシタモジュール104を再チャージするためのステーション用スーパ
ーキャパシタモジュール206の急速ディスチャージを可能とし、一緒に接続される第1
の接続手段110及び第3の接続手段202を介して、ステーション200のステーショ
ン用スーパーキャパシタモジュール206に接続される。
図2で(太陽光パネルで)示すような、永久利用ではないエネルギ源に接続される場合に
おいて有益である。この場合、ステーション用バッテリ208は、太陽光パネル400の
下流側に配置され、長期間エネルギを貯蔵された太陽光パネルによって、エネルギを回復
可能である。車両が停車し、車両に搭載されたバッテリ106に再チャージするために第
2の接続手段と第4の接続手段とを介して接続している時に、ステーションのステーショ
ン用バッテリ208内に貯蔵されたエネルギは、車両に搭載されたバッテリ106に与え
戻される。
可能性を与える回路について、より具体的に説明する。回路は、既に先述されているよう
に、一方で都市部の都市電力配電ネットワーク300に、且つ、他方で車両が第1の接続
手段を介して接続されるように意図される第3の接続手段に、接続されるステーション用
スーパーキャパシタモジュール206を備える。この場合において、回路はAC/DCコ
ンバータ210を備え、AC/DCコンバータ210は都市電力配電ネットワーク300
との接続箇所よりも下流にあり、交流を直流としての電気的エネルギに供給される電気的
エネルギを変換する可能性を与える。異なるエネルギ貯蔵手段に貯蔵されたエネルギは、
直流の電流として実際には貯蔵される。コンバータ210は、エネルギがその後の行先に
関わらずDCの形式で直接利用可能であるように、ステーションの入口に配置されること
が好ましい。
都市部のネットワークから回路の異なるブランチにエネルギを送るように指示する可能性
を与える車両側相互接続手段212、214を備える。第1の車両側相互接続手段212
は、車両に搭載されたスーパーキャパシタモジュール104をチャージするために意図さ
れる第1のブランチにエネルギを供給する可能性を与え、それゆえに第3の接続手段20
2に接続される、あるいは、車両に搭載されたバッテリ106をチャージするために意図
される第2のブランチにエネルギを供給する可能性を与え、それゆえに第4の接続手段2
04に接続される。第2の車両側相互接続手段214は、コンバータ210からエネルギ
を供給される可能性を与え、第1のブランチ内で動作し、第3の接続手段202かステー
ションのステーション用スーパーキャパシタモジュール206かのいずれか一方に直接的
に接続される。第3の接続手段202を備えるステーション200のステーション用スー
パーキャパシタモジュール206を電気的に接続する可能性を与える。
216は、ステーション用スーパーキャパシタモジュール206と車両のスーパーキャパ
シタモジュール104によって必要とされる電圧にステーションのステーション用スーパ
ーキャパシタモジュール206の出力電圧を適合するための第3の接続手段との間に配置
される。コンバータ216は、スーパーキャパシタモジュールから、又は、直接的に電気
的ネットワークからエネルギをシングルコンバータで取り扱うことが可能であるために、
第2の車両側相互接続手段214と第3の接続手段202との間に配置される。コンバー
タは、車両とステーションの両方のスーパーキャパシタモジュール間に配置されなければ
ならないことに留意されたい。コンバータはまた、車両に配置されてもよい。
段218を備え、協働可能接続手段は、ステーション200の異なるエネルギ貯蔵手段2
06、208、及び、第3の接続手段202、204をモニタリングするためのモニタリ
ング手段220、222のような異なる要素から得られるデータに応じる動作を制御する
。モニタリング手段220、222は、エネルギ貯蔵手段のパラメータ(チャージレベル
、不良検知)に関するデータを取得する可能性を与え、車両と接続して先述されるモニタ
リング手段(112、114)と類似している。接続手段は、ステーションに接続する車
両のコネクタのプラグインに関する簡単な検知を、又は、例えばガイドワイヤを介して車
両からのデータ送信を、可能とする。このようなデータは、関連する接続手段がステーシ
ョンに接続される時に、車両のエネルギ貯蔵手段104、106をモニタリングするため
の手段(122又は124)によって、提供される。
ションは、特に次のように動作される。ステーションの第3の接続手段202で車両の接
続が検知されない時、車両側相互接続手段212、214は、都市電力配電ネットワーク
300からのエネルギをステーションのステーション用スーパーキャパシタモジュール2
06に直接的に供給される位置に配置される優先権を有する。車両がステーションに接続
している時、第3の接続手段202は接続していることを合図し、協働可能制御手段21
8は第2の車両側相互接続手段214にステーションのステーション用スーパーキャパシ
タモジュール206に貯蔵されたエネルギを車両の1つに供給可能とするポジションに移
るように指示する。モニタリング手段220が、ステーション用スーパーキャパシタモジ
ュール206のチャージレベルが閾値よりも低い値を示した時、且つ、車両がまだ接続さ
れているならば(あるいは、代わりに車両のスーパーキャパシタモジュール104のチャ
ージレベルが、チャージ完了を示す高い閾値よりも低ければ)協働可能制御手段218は
、第2の車両側相互接続手段214に、都市電力配電ネットワーク300が第3の接続手
段202に直接的に接続可能とするポジションに移るように指示する。
詳しく説明する。第2のブランチは既に説明されているように、太陽光パネル400より
も下流に位置するステーション用バッテリ208を備える。バッテリは、一方で第4の接
続手段204に接続されている。バッテリのチャージ回路は、太陽光パネルとバッテリと
の間に配置され、太陽光パネルからバッテリへのチャージを最適化可能とするDC/DC
コンバータを特に備えるチャージャ224を更に備える。チャージャ224は、特にMP
PTタイプ(最大電力点追尾タイプ)であってもよく、つまり、太陽光パネルによって供
給される動力が最大限であるように電圧が要求されること、及び、供給される動力が最大
限であるように電圧がバッテリに供給されることを検知する。
に相互結合手段226を備える。相互結合手段226は、ステーション用バッテリ208
と第4の接続手段204との間に配置される。特に、相互結合手段226はステーション
用バッテリ208又は都市電力配電ネットワーク300のいずれか一方を第4の接続手段
に結合する可能性を与える。先述したように、相互接続手段は協働可能制御手段218に
よって制御されており、モニタリング手段220、222及び第3の接続手段202及び
第4の接続手段204から得られるデータにより制御される。
段を介して検知される時、協働可能制御手段218は、ステーション用バッテリ208が
車両のバッテリ106に電気的に接続されるように相互結合手段226を制御する。モニ
タリング手段222が、バッテリのチャージレベルが低い閾値よりも低い値を示す時に、
第2の接続手段及び第4の接続手段を介する車両の接続が、常に、効果的であるのならば
、又は、車両のバッテリ106のチャージレベルが高い閾値よりも高くないことを検知さ
れれば、協働可能制御手段218は、車両のバッテリ106が都市電力配電ネットワーク
に直接的に接続されるように第1の車両側相互接続手段212と相互結合手段226とを
制御する。ステーション用バッテリ208を接続手段に再接続することは、チャージレベ
ルが特定のチャージレベルを超える時にみなされる。
6との間に配置されるチャージャ114は車両内に設けられているということに留意され
たい。しかしながら、チャージャはステーションに配置可能であり、特に相互結合手段2
26と第4の接続手段との間に配置される。
めのシステム及び車両のバッテリをチャージするためのシステムの両方を備える時、これ
らのシステムは互いに独立しており、且つ、互いに協働しないということに留意されたい
。
‐ステーションに車両が無いとき、ステーションにあるステーション用スーパーキャパシ
タモジュール206は、都市電力配電ネットワークからチャージされ、ステーション用ス
ーパーキャパシタモジュール206が閾値を超えるチャージレベルに達したら、ステーシ
ョンのステーション用バッテリ208はチャージされる。
‐車両がステーションに到着すると、第1の接続手段110を備えるアームが、ビジュア
ルマーク及び任意に車道に設けられるリターダ及び/又はシムによって第3の接続手段2
02に向かうように配置される。
‐アームの配置は、センサがアームに対向するコネクタ(第1の接続手段110)の位置
にある時、及びドライバが指示を送る時(例えば、車両のインターフェイス又はステーシ
ョンに固有の別の制御手段)に、実行される。
‐接続が効果的であると、ステーションは効果的であることを検知し、ステーションのス
テーション用スーパーキャパシタモジュール206から車両のスーパーキャパシタモジュ
ール104にエネルギを供給するための第2の車両側相互接続手段214を制御する。好
ましくは、接続が効果的である時に、車両の回転は妨げられる(例えば、可変速駆動機1
18であるコントローラ及び/又は相互接続手段108を制御することで成される)。ス
テーション又は車両の視覚的又は聴覚的シグナルは、接続状態を知らせるために備えられ
る。
‐車両のスーパーキャパシタモジュール104の閾値がドライバからの指示を超える、及
び/又は、指示上にある時(2つの状態は累積的である場合もそうでない場合もある)、
車両のコネクタ(第1の接続手段110)は、接続アームを引込めることで接続が断たれ
る。アームが引込められるとき、例えばセンサによって1つの状態が検知され、車両の回
転が再び可能となる。上述のようなサイクルは、次の車両が到達すると再スタートする。
‐車両がバッテリ106をチャージするためにステーションを使用する時に、例えば夜に
使用する時に、車両のコネクタ(第2の接続手段112)はステーションのコネクタ(第
4の接続手段204)に接続される。コネクタが検知されると、都市電力配電ネットワー
ク300及び/又は第4のエネルギ貯蔵手段208から車両のバッテリにエネルギを供給
するための第1の車両側相互接続手段212に指示を与える。ステーションと車両との接
続は、マニュアルでなされる。第2の接続手段112と第4の接続手段との間の接続が有
効である時に、車両の回転を妨げるための手段が備えられてもよい。
本開示で説明した他の実施形態に限定されない。特に、他の実施形態は、特許請求の範囲
の請求項1に含められてもよい。
Claims (17)
- 電動機(102)及び車内に搭載されるエネルギ貯蔵手段(104、106)を備え、
前記電動機に電気的エネルギを供給するために前記電動機(102)に電気的に接続され
る電気車両(100、100A−100C)であって、
前記エネルギ貯蔵手段は、
‐一方に、少なくとも1つのスーパーキャパシタを備える第1のエネルギ貯蔵モジュール
(104)と、
‐他方に、少なくとも1つのバッテリを備える第2のエネルギ貯蔵モジュール(106)
と、
を備え、
前記第1のエネルギ貯蔵モジュール及び前記第2のエネルギ貯蔵モジュール(104、
106)は並行する電気的ブランチ上に配置されており、前記電気車両は前記エネルギ貯
蔵手段(104、106)と前記電動機に両方の電気的ブランチを電気的に接続可能とす
る前記電動機との間に配置される相互接続手段(108)を備え、且つ、両方の電気的ブ
ランチのうちの1つのみが一度に前記電動機に接続されるように構成されることを特徴と
する電気車両。 - ‐補助的接続手段に前記第1のエネルギ貯蔵モジュール(104)を接続可能とする第1
の接続手段(110)を備え、前記第1の接続手段(110)は前記電気車両の外部に配
置され、
‐第2の接続手段(120)を更に備え、前記第2の接続手段(120)は前記第1の接
続手段とは異なり、前記補助的接続手段に前記第2のエネルギ貯蔵モジュール(106)
を接続可能であり、前記電気車両の外部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の
電気車両(100)。 - 前記第1の接続手段及び/又は前記第2の接続手段(112)と対応する前記第2のエ
ネルギ貯蔵モジュール(106)との間に配置されるDC/DCコンバータ(116)及
び/又はAC/DCコンバータ(114)を少なくとも備えることを特徴とする請求項2
に記載の電気車両(100)。 - ‐前記第1のエネルギ貯蔵モジュール及び/又は前記第2のエネルギ貯蔵モジュールの動
作に関し、特にチャージレベルであるパラメータと、
‐前記電気車両の動作に関し、特に前記電気車両の速度又は前記電動機の状態であるパラ
メータと、
‐ユーザインターフェイスからの信号と、
のうち1つ又は幾つかのパラメータに応じて前記相互接続手段(108)を制御可能であ
り、前記相互接続手段(108)を制御するための制御手段(109)を備えることを特
徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電気車両(100)。 - 前記相互接続手段を制御するための前記制御手段は、
‐前記第1のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための第1のモニタリング手段
(122)と、
‐前記第2のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための第2のモニタリング手段
(124)と、
‐前記電気車両の他の部品をモニタリングするための第3のモニタリング手段(130)
であり、特に前記電気車両(120)のCANバス、と、
のうち1つ又は幾つかの要素と協働可能であることを特徴とする請求項4に記載の電気車
両(100)。 - 前記電動機(102)と少なくとも1つのエネルギ貯蔵モジュール(104、106)
との間、特に前記相互接続手段(108)と前記電動機との間に配置されるDC/DCコ
ンバータ(118)を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電
気車両(100)。 - 前記少なくとも1つのDC/DCコンバータ(118)は、可変速駆動機として動作し
、前記電気車両はまた、前記可変速駆動機を制御する可変速駆動機制御方法(119)を
備え、
‐前記第1のエネルギ貯蔵モジュール(104)及び/又は前記第2のエネルギ貯蔵モジ
ュール(106)の動作に関し、特にチャージレベルであるパラメータと、
‐前記電気車両の動作に関し、特に前記電気車両のスピード又は前記電動機の状態である
パラメータと、
‐ユーザインターフェイスからの信号と、
のうち少なくとも1つのパラメータに応じて前記可変速駆動機を制御することを特徴とす
る請求項6に記載の電気車両(100)。 - 前記可変速駆動機を制御する前記可変速駆動機制御方法(119)は、
‐前記第1のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための前記第1のモニタリング
手段(122)と、
‐前記第2のエネルギ貯蔵モジュールをモニタリングするための前記第2のモニタリング
手段(124)と、
‐前記電気車両の他の部品をモニタリングするための前記第3のモニタリング手段(13
0)である前記電気車両(120)の前記CANバスと、
のうちの1つ又は幾つかの要素と協働可能であることを特徴とする請求項7に記載の電気
車両(100)。 - 前記第1のエネルギ貯蔵モジュール(104)は、前記電気車両のルーフボックス内に
配置されており、好ましくは前記電気車両に付されていることを特徴とする請求項1から
8のいずれか1項に記載の電気車両(100)。 - ‐請求項1から9のいずれか1項に記載の少なくとも1つの電気車両(100;100A
−100C)を備え、車両の外部の供給源に前記第1のエネルギ貯蔵モジュール(104
)を接続するためにいわゆる前記第1の接続手段(110)である接続手段を備え、
‐前記電気車両の経路上で前記電気車両が停止することを意図される周辺に配置される前
記電気車両を再チャージするための少なくとも1つのステーション(200;200A−
200D)を更に備え、
前記ステーションは少なくとも1つのエネルギ源(300、400)に接続され、且つ
、前記電気車両の前記第1の接続手段(110)を適合するいわゆる第3の接続手段(2
02)である接続手段を含み、前記少なくとも1つのエネルギ源(300、400)を前
記第1のエネルギ貯蔵モジュール(104)に電気的に接続可能であることを特徴とする
交通設備(10)。 - 前記電気車両の前記第1の接続手段(110)は、アームを備え、
前記アームは特に、伸縮式であり、前記電気車両から突出することで延在し、且つ、一
端に車両コネクタを備え、
前記第3の接続手段(202)は、前記アームの前記一端に配置され、且つ、前記電気
車両の前記車両コネクタと前記ステーションのコネクタとの両方が接触するように、前記
ステーションに配置される前記アームを適合するコネクタを備えることを特徴とする請求
項10に記載の交通設備(10)。 - 前記少なくとも1つのステーション(200)は、一方で前記少なくとも1つのエネル
ギ源(300、400)に、他方で前記第3の接続手段(202)に、電気的に接続され
る少なくとも1つのスーパーキャパシタを備える少なくとも1つの第3のエネルギ貯蔵モ
ジュール(206)を備えるエネルギ貯蔵手段(206、208)を備えることを特徴と
する請求項10又は11に記載の交通設備(10)。 - 前記少なくとも1つのステーション(200)は、前記第3のエネルギ貯蔵モジュール
(206)と前記第3の接続手段(202)との間に配置される少なくとも1つのDC/
DCコンバータ(216)を備えることを特徴とする請求項10から12のいずれか1項
に記載の交通設備(10)。 - 前記少なくとも1つのステーション(200)は、前記少なくとも1つのエネルギ源か
らなる都市電力配電ネットワーク(300)に電気的に接続され、且つ、前記都市電力配
電ネットワークと前記第3の接続手段(202)との間、特に、前記都市電力配電ネット
ワークと前記第3のエネルギ貯蔵モジュール(206)との間に配置されるAC/DCコ
ンバータ(210)を備えることを特徴とする請求項10から13のいずれか1項に記載
の交通設備(10)。 - 前記少なくとも1つのステーション(200)は、前記第3の接続手段(202)とは
異なり、且つ、前記電気車両の前記第2のエネルギ貯蔵モジュール(106)に接続され
る前記電気車両の前記第2の接続手段(112)を適合する第4の接続手段(204)を
備え、前記少なくとも1つのエネルギ源を前記第2のエネルギ貯蔵モジュールに接続可能
であることを特徴とする請求項10から14のいずれか1項に記載の交通設備(10)。 - 前記少なくとも1つのステーション(200)は、特に太陽光パネルによって生産され
る自発エネルギ源(400)に接続されることを特徴とする請求項10から15のいずれ
か1項に記載の交通設備(10)。 - 前記ステーションは、前記自発エネルギ源からのエネルギを貯蔵するために、前記自発
エネルギ源(400)に電気的に接続される少なくとも1つのバッテリを含み、好ましく
は、前記ステーションの前記第4の接続手段(204)に接続される第4のエネルギ貯蔵
モジュール(208)を備えることを特徴とする請求項16に記載の交通設備(10)。
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