JP2016526868A - 軌道車の回生制動エネルギーの利用のための方法とシステム - Google Patents
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Abstract
Description
この方法は、前記所定の時間に、
制動の間に、前記回生式のブレーキ手段により発生された電気エネルギーを前記エネルギー貯蔵手段に貯蔵する工程と、
前記正味の量の電気エネルギーを、前記エネルギー貯蔵手段から電気で駆動される複数のバスのグループの搭載バッテリーに伝送する工程とを具備し、
前記エネルギー貯蔵手段は、前記軌道車、及び電気で駆動されるバスから離間されており、
前記エネルギー貯蔵手段から電気で駆動されるバスのグループへの電気エネルギーの前記伝送は、エネルギー貯蔵手段から2kmの距離内、好ましくは1kmの距離内、特に好ましくは、500mの距離内でなされる方法を、提供する。
一実施の形態で、所定の時間の間に、充電ステーションで各バスを充電するのに費やされる全時間は、所定の時間1/9又は1/10よりも短い。例えば、所定の時間の全体の間に、バスは、平均で27分間乗り回された後に、充電ステーションに戻り得、そして、再び充電ステーションを離れる前に、搭載バッテリーは、平均で3分間部分的に再充電される。
前記第1及び第2の接続が、オフに切り替えられ、前記第3の接続が、オンに切り替えられたときに、バスには、エネルギー貯蔵手段からコンバータを介してエネルギーが、エネルギー貯蔵手段に貯蔵されている実質的に全てのエネルギーが消費されるまで、供給され得る。この形態において、電力供給ラインセクションから、エネルギー貯蔵手段かコンバータかにエネルギーは、供給されない。エネルギー貯蔵手段に貯蔵されている充分なエネルギーがある限り、エネルギー貯蔵手段は、バスが、充電され得るように、コンバータに電気エネルギーを与え続けることができる。かくして、電車が誤動作するときには、バスは、充電ステーションで再充電し得る。好ましくは、前記エネルギー貯蔵手段が、これの最大容量の少なくとも75%充電されているときには、前記更なる所定の時間の間に、バスにより消費された分の電力を供給するために、エネルギー貯蔵手段には充分なエネルギー量が貯蔵されている。この更なる所定の時間は、好ましくは、所定の時間の3分の1に等しく、例えば、所定の時間が18時間のときには、更なる所定の時間は、好ましくは、少なくとも6時間である。
図1Aは、本願発明に係わるエネルギー分配及び消費システム1の第1の実施の形態の概略図を示している。図1B及び1Bは、図1Aに示されているような軌道車20及び電力が供給されるバスの一部を切断して詳細に夫々示している。このシステム1は、軌道車ステーション2の近くに配置されている。このステーションの所で、軌道車20のような軌道車は、例えば、軌道車に対して、乗客を乗り降りさせるために、及び/又は、荷物を積み下ろしするために、度々、加速及び減速する。電車、即ち、軌道車20は、電力を受け、又、モータで駆動される軌道車10を含んでいる。この軌道車10には、レール、即ち、トラック5の上でこれの車輪14の回転駆動のための電動モータ11が設けられている。更に、この電気駆動軌道車10は、インバータ12を有している。このインバータは、前記モータ11と一緒になって、軌道車10の制動を電気エネルギーに変換するための回生式ブレーキ手段13を構成している。再生された電気エネルギーは、頭上の導電電力ラインセクション31、即ち、電力供給セクションを介して、電気エネルギー貯蔵手段40に伝送される。この貯蔵手段は、軌道車ステーション2の近く、即ち、これの2km以内に、配設されている。前記エネルギー貯蔵手段40とトラック5との両者は、地面に導電的に接続され、復帰回路が電気エネルギーのために構成され得る。前記軌道車20は、更に、乗客を収容及び/又は荷物を搭載するための少なくとも1つのトレインカー21を有している。
チャート190を示している。工程197で、所定の時間、即ち、少なくとも1日の間に、軌道車の制動の間に発生され、又、軌道車ステーションで停車している軌道車の数に基づいて、電気エネルギー貯蔵手段に貯蔵されるであろう電気エネルギーの量を見積もる。
出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を以下に付記する。
付記1
各々が制動の間に電気エネルギーを発生するための回生式のブレーキ手段を備えた複数の軌道車のグループの制動エネルギーを利用のための方法であって、これら軌道車のグループは、所定の時間にエネルギー蓄積手段に電気エネルギーの実質的な所定の正味の量の電気エネルギーを供給するように設定されており、
この方法は、前記所定の時間に、
制動の間に、前記回生式のブレーキ手段により発生される電気エネルギーを前記エネルギー貯蔵手段に貯蔵する工程と、
前記正味の量の電気エネルギーを、前記エネルギー貯蔵手段から電気で駆動される複数のバスのグループの搭載バッテリーに伝送する工程とを具備し、
前記エネルギー貯蔵手段は、前記軌道車、及び電気で駆動されるバスから離間されており、
前記エネルギー貯蔵手段から電気で駆動されるバスのグループへの電気エネルギーの前記伝送は、エネルギー貯蔵手段から2kmの距離内、好ましくは1kmの距離内、特に好ましくは、500mの距離内でなされる、方法。
付記2
前記複数の軌道車は、公称電圧で電力ラインセクションから電気エネルギーを受け取るように設定され、又、前記エネルギー貯蔵手段は、前記電力ラインセクションに直接接続され、実質的に前記公称電圧で電気エネルギーを貯蔵するように設定されている付記1に係る方法。
付記3
前記複数の軌道車は、前記電力ラインセクションを介して電力が供給されるように設定され、前記電力ラインセクションは、両側で、電力供給ステーションに接続されており、これら電力供給ステーションは、外部の配電網に接続されており、そして、電力は、前記配電網から電力ラインセクションへと流れるが、この逆には流れない、付記2に係る方法。
付記4
前記所定の時間は、24時間に実質的に等しく、又、この所定の時間の間で、前記電気で駆動されるバスのグループの搭載バッテリーに伝送される正味の量のエネルギーは、2,000kWh以上、好ましくは、少なくとも6,000kWhである付記1乃至3のいずれか1項に係る方法。
付記5
前記正味の量のエネルギーは、エネルギー貯蔵手段の最大エネルギー貯蔵容量よりも、少なくとも2ファクター、好ましくは、少なくとも3ファクター、だけ大きい付記1乃至4のいずれか1項に係る方法。
付記6
前記エネルギー貯蔵手段は、2.5Cと3.5Cとの間、好ましくは、実質的に3Cに等しい容量評価(C−評価)を有している付記1乃至5のいずれか1項に係る方法。
付記7
前記電気で駆動されるバスの搭載バッテリーは、バスの最大電力利用率に1時間を掛けて、2.5で割った量のエネルギーを貯蔵するようにディメンションが設定されている付記1乃至6のいずれか1項に係る方法。
付記8
前記エネルギー貯蔵手段から電気により駆動されるバスへの前記エネルギーの伝送は、1又は複数の充電ステーションを使用してなされる付記1乃至7のいずれか1項に係る方法。
付記9
前記軌道車は、前記所定の時間を基にした所定のスケジュールに従って軌道車ステーションで停止し、又、前記軌道車ステーションと1又は複数の充電ステーションとは、前記エネルギー貯蔵手段から2kmの距離以内、好ましくは、1kmの距離以内、最も好ましくは、500mの距離以内にある付記8に係る方法。
付記10
前記充電ステーションは、対応した対応したバス停車場に配置されており、又、前記搭載バッテリーは、電気で駆動されるバスが、バス停車場で停止している間に、部分的に充電される付記1乃至9のいずれか1項に係る方法。
付記11
前記1又は複数の充電ステーションでの電気で駆動されるバスの前記充電は、6分以下、好ましくは、3分以下でなされ、この充電の後に、前記電気で駆動されるバスは、少なくとも前記充電の時間の8倍の時間の間に、前記充電ステーションとの接続が解除される付記10に係る方法。
付記12
前記電気エネルギー貯蔵手段からの前記電気エネルギーの電圧は、電気エネルギー貯蔵手段から離間された位置で、前記電気により駆動されるバスの搭載バッテリーを充電するのに適した電圧に変換される付記1乃至11のいずれか1項に係る方法。
付記13
前記複数の軌道車のグループの前記回生式のブレーキ手段により発生される前記電気エネルギーは、前記所定の時間の間に、前記電気で駆動されるバスの少なくとも10台、好ましくは、少なくとも20台、より好ましくは、少なくとも30台を充電するために使用される付記1乃至12のいずれか1項に係る方法。
付記14
制動の間に電気エネルギーを発生するための回生式のブレーキ手段が設けられた複数の軌道車のグループと、各々がこれ車輪の駆動移動のための電動モータ、及び、前記電動モータに接続され、搭載バッテリーを備えた、電気で駆動される複数のバスのグループと、共に使用されるための、エネルギーの消費及び分配のシステムであって、このシステムは、
前記無軌道車のグループのうちの1つの軌道車の回生式ブレーキ手段により、この軌道車の制動の間に発生された電気エネルギーを受けるように配設された電力ラインセクションと、
前記電力ラインセクションに接続され、前記軌道車の制動の間に前記電力ラインセクションに受けられた電気エネルギーを貯蔵するように設定された電気エネルギー貯蔵手段と、
各々が、電気で駆動される前記バスのグループのうちの1つの電気で駆動されるバスに、このバスの搭載バッテリーを前記電気エネルギー貯蔵手段からの電気エネルギーで充電するように、に適用されている、複数の充電ステーションと、を具備し、
前記電気エネルギー貯蔵手段と、電力ラインセクションと、複数の充電ステーションとは、一体的なシステムを構成し、又、これらは、2kmの距離内に、好ましくは1kmの距離内に、最も好ましくは500mの距離内に配置されている、システム。
付記15
前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記電力ラインセクションに直接接続されて、電気エネルギー貯蔵手段から電力ラインセクションへの又は、この逆の電気エネルギーの実質的な自由の流れを可能にしている付記14に係わるシステム。
付記16
前記複数の軌道車のグループは、実質的に所定の正味の量の電気エネルギーを前記電気エネルギー貯蔵手段に、所定の時間で与えるように設定されており、又、前記複数のバスのグループは、少なくとも前記正味の量の電気エネルギーを、前記所定の時間内で消費するように設定されている、付記14又は15に係わるシステム。
付記17
前記電力ラインセクションは、前記複数の軌道車のグループの各軌道車に電力を与えるために公称電圧を前記電力ラインセクションに供給するように設定されている電力供給ステーションに、両端で接続されており、
前記回生式ブレーキ手段は、前記公称電圧よりも高い電圧の範囲内で前記電気エネルギーを発生するように設定されており、又
前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記公称電圧と実質的に等しい電圧で前記電気エネルギーを貯蔵するように設定されている、付記14乃至16のいずれか1項に係わるシステム。
付記18
前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記電力ラインセクションから電気エネルギーを、前記電圧の範囲内の電圧で受けるように設定されている付記17に係わるシステム。
付記19
前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記複数の充電ステーション及び/又は電力ラインセクションに、実質的に、前記公称電圧で、供給するように設定されている付記17又は18に係わるシステム。
付記20
前記一体的なシステムは、更に、前記電気エネルギー貯蔵手段からの電気エネルギーを前記充電ステーションに適した電圧に変換するために、前記前記電気エネルギー貯蔵手段と前記複数の充電ステーションとの間に導電的に接続されているコンバータを具備する付記14乃至19のいずれか1項に係わるシステム。
付記21
前記電力ラインセクションと、前記電気エネルギー貯蔵手段と、前記コンバータと、前記複数の充電ステーションとは、軌道車ステーションから2kmの距離以内、好ましくは、1kmの距離以内、最も好ましくは、500mの距離以内にある付記20に係わるシステム。
付記22
前記電気エネルギー貯蔵手段は、この電気エネルギー貯蔵手段から前記充電ステーションへの電気エネルギーの一方向の交換をするように設定されている付記14乃至21のいずれか1項に係わるシステム。
付記23
前記充電ステーションの各々は、前記複数の電気で駆動されるバスのグループのうちの1つの電気で駆動されるバスと、摺動又は回転導電接触を果たすように設定されている付記14乃至22のいずれか1項に係わるシステム。
付記24
前記充電ステーションの各々は、前記複数の電気で駆動されるバスのグループのうちの1つの電気で駆動されるバスに電気エネルギーを供給するための頭上の導電ラインを有している付記14乃至23のいずれか1項に係わるシステム。
付記25
前記複数の電気で駆動されるバスは、前記頭上の導電ラインから電気エネルギーを受けるためのパンタグラフを有している付記24に係わるシステム。
付記26
前記複数の軌道車は、各々、トラック上で前記軌道車を駆動して移動させるための電動モータを有している付記14乃至25のいずれか1項に係わるシステム。
付記27
前記複数の軌道車のグループ及び/又は前記複数の電気で駆動されるバスを更に具備している付記14乃至26のいずれか1項に係わるシステム。
Claims (27)
- 各々が制動の間に電気エネルギーを発生するための回生式のブレーキ手段を備えた複数の軌道車のグループの制動エネルギーを利用のための方法であって、これら軌道車のグループは、所定の時間にエネルギー蓄積手段に電気エネルギーの実質的な所定の正味の量の電気エネルギーを供給するように設定されており、
この方法は、前記所定の時間に、
制動の間に、前記回生式のブレーキ手段により発生される電気エネルギーを前記エネルギー貯蔵手段に貯蔵する工程と、
前記正味の量の電気エネルギーを、前記エネルギー貯蔵手段から電気で駆動される複数のバスのグループの搭載バッテリーに伝送する工程とを具備し、
前記エネルギー貯蔵手段は、前記軌道車、及び電気で駆動されるバスから離間されており、
前記エネルギー貯蔵手段から電気で駆動されるバスのグループへの電気エネルギーの前記伝送は、エネルギー貯蔵手段から2kmの距離内、好ましくは1kmの距離内、特に好ましくは、500mの距離内でなされる、方法。 - 前記複数の軌道車は、公称電圧で電力ラインセクションから電気エネルギーを受け取るように設定され、又、前記エネルギー貯蔵手段は、前記電力ラインセクションに直接接続され、実質的に前記公称電圧で電気エネルギーを貯蔵するように設定されている請求項1に係る方法。
- 前記複数の軌道車は、前記電力ラインセクションを介して電力が供給されるように設定され、前記電力ラインセクションは、両側で、電力供給ステーションに接続されており、これら電力供給ステーションは、外部の配電網に接続されており、そして、電力は、前記配電網から電力ラインセクションへと流れるが、この逆には流れない、請求項2に係る方法。
- 前記所定の時間は、24時間に実質的に等しく、又、この所定の時間の間で、前記電気で駆動されるバスのグループの搭載バッテリーに伝送される正味の量のエネルギーは、2,000kWh以上、好ましくは、少なくとも6,000kWhである請求項1乃至3のいずれか1項に係る方法。
- 前記正味の量のエネルギーは、エネルギー貯蔵手段の最大エネルギー貯蔵容量よりも、少なくとも2ファクター、好ましくは、少なくとも3ファクター、だけ大きい請求項1乃至4のいずれか1項に係る方法。
- 前記エネルギー貯蔵手段は、2.5Cと3.5Cとの間、好ましくは、実質的に3Cに等しい容量評価(C−評価)を有している請求項1乃至5のいずれか1項に係る方法。
- 前記電気で駆動されるバスの搭載バッテリーは、バスの最大電力利用率に1時間を掛けて、2.5で割った量のエネルギーを貯蔵するようにディメンションが設定されている請求項1乃至6のいずれか1項に係る方法。
- 前記エネルギー貯蔵手段から電気により駆動されるバスへの前記エネルギーの伝送は、1又は複数の充電ステーションを使用してなされる請求項1乃至7のいずれか1項に係る方法。
- 前記軌道車は、前記所定の時間を基にした所定のスケジュールに従って軌道車ステーションで停止し、又、前記軌道車ステーションと1又は複数の充電ステーションとは、前記エネルギー貯蔵手段から2kmの距離以内、好ましくは、1kmの距離以内、最も好ましくは、500mの距離以内にある請求項8に係る方法。
- 前記充電ステーションは、対応した対応したバス停車場に配置されており、又、前記搭載バッテリーは、電気で駆動されるバスが、バス停車場で停止している間に、部分的に充電される請求項1乃至9のいずれか1項に係る方法。
- 前記1又は複数の充電ステーションでの電気で駆動されるバスの前記充電は、6分以下、好ましくは、3分以下でなされ、この充電の後に、前記電気で駆動されるバスは、少なくとも前記充電の時間の8倍の時間の間に、前記充電ステーションとの接続が解除される請求項10に係る方法。
- 前記電気エネルギー貯蔵手段からの前記電気エネルギーの電圧は、電気エネルギー貯蔵手段から離間された位置で、前記電気により駆動されるバスの搭載バッテリーを充電するのに適した電圧に変換される請求項1乃至11のいずれか1項に係る方法。
- 前記複数の軌道車のグループの前記回生式のブレーキ手段により発生される前記電気エネルギーは、前記所定の時間の間に、前記電気で駆動されるバスの少なくとも10台、好ましくは、少なくとも20台、より好ましくは、少なくとも30台を充電するために使用される請求項1乃至12のいずれか1項に係る方法。
- 制動の間に電気エネルギーを発生するための回生式のブレーキ手段が設けられた複数の軌道車のグループと、各々がこれ車輪の駆動移動のための電動モータ、及び、前記電動モータに接続され、搭載バッテリーを備えた、電気で駆動される複数のバスのグループと、共に使用されるための、エネルギーの消費及び分配のシステムであって、このシステムは、
前記無軌道車のグループのうちの1つの軌道車の回生式ブレーキ手段により、この軌道車の制動の間に発生された電気エネルギーを受けるように配設された電力ラインセクションと、
前記電力ラインセクションに接続され、前記軌道車の制動の間に前記電力ラインセクションに受けられた電気エネルギーを貯蔵するように設定された電気エネルギー貯蔵手段と、
各々が、電気で駆動される前記バスのグループのうちの1つの電気で駆動されるバスに、このバスの搭載バッテリーを前記電気エネルギー貯蔵手段からの電気エネルギーで充電するように、に適用されている、複数の充電ステーションと、を具備し、
前記電気エネルギー貯蔵手段と、電力ラインセクションと、複数の充電ステーションとは、一体的なシステムを構成し、又、これらは、2kmの距離内に、好ましくは1kmの距離内に、最も好ましくは500mの距離内に配置されている、システム。 - 前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記電力ラインセクションに直接接続されて、電気エネルギー貯蔵手段から電力ラインセクションへの又は、この逆の電気エネルギーの実質的な自由の流れを可能にしている請求項14に係わるシステム。
- 前記複数の軌道車のグループは、実質的に所定の正味の量の電気エネルギーを前記電気エネルギー貯蔵手段に、所定の時間で与えるように設定されており、又、前記複数のバスのグループは、少なくとも前記正味の量の電気エネルギーを、前記所定の時間内で消費するように設定されている、請求項14又は15に係わるシステム。
- 前記電力ラインセクションは、前記複数の軌道車のグループの各軌道車に電力を与えるために公称電圧を前記電力ラインセクションに供給するように設定されている電力供給ステーションに、両端で接続されており、
前記回生式ブレーキ手段は、前記公称電圧よりも高い電圧の範囲内で前記電気エネルギーを発生するように設定されており、又
前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記公称電圧と実質的に等しい電圧で前記電気エネルギーを貯蔵するように設定されている、請求項14乃至16のいずれか1項に係わるシステム。 - 前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記電力ラインセクションから電気エネルギーを、前記電圧の範囲内の電圧で受けるように設定されている請求項17に係わるシステム。
- 前記電気エネルギー貯蔵手段は、前記複数の充電ステーション及び/又は電力ラインセクションに、実質的に、前記公称電圧で、供給するように設定されている請求項17又は18に係わるシステム。
- 前記一体的なシステムは、更に、前記電気エネルギー貯蔵手段からの電気エネルギーを前記充電ステーションに適した電圧に変換するために、前記前記電気エネルギー貯蔵手段と前記複数の充電ステーションとの間に導電的に接続されているコンバータを具備する請求項14乃至19のいずれか1項に係わるシステム。
- 前記電力ラインセクションと、前記電気エネルギー貯蔵手段と、前記コンバータと、前記複数の充電ステーションとは、軌道車ステーションから2kmの距離以内、好ましくは、1kmの距離以内、最も好ましくは、500mの距離以内にある請求項20に係わるシステム。
- 前記電気エネルギー貯蔵手段は、この電気エネルギー貯蔵手段から前記充電ステーションへの電気エネルギーの一方向の交換をするように設定されている請求項14乃至21のいずれか1項に係わるシステム。
- 前記充電ステーションの各々は、前記複数の電気で駆動されるバスのグループのうちの1つの電気で駆動されるバスと、摺動又は回転導電接触を果たすように設定されている請求項14乃至22のいずれか1項に係わるシステム。
- 前記充電ステーションの各々は、前記複数の電気で駆動されるバスのグループのうちの1つの電気で駆動されるバスに電気エネルギーを供給するための頭上の導電ラインを有している請求項14乃至23のいずれか1項に係わるシステム。
- 前記複数の電気で駆動されるバスは、前記頭上の導電ラインから電気エネルギーを受けるためのパンタグラフを有している請求項24に係わるシステム。
- 前記複数の軌道車は、各々、トラック上で前記軌道車を駆動して移動させるための電動モータを有している請求項14乃至25のいずれか1項に係わるシステム。
- 前記複数の軌道車のグループ及び/又は前記複数の電気で駆動されるバスを更に具備している請求項14乃至26のいずれか1項に係わるシステム。
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