NO338763B1 - Hurtig oppladende energimatingssystem for transportmidler med elektrisk dragkraft - Google Patents

Hurtig oppladende energimatingssystem for transportmidler med elektrisk dragkraft Download PDF

Info

Publication number
NO338763B1
NO338763B1 NO20091139A NO20091139A NO338763B1 NO 338763 B1 NO338763 B1 NO 338763B1 NO 20091139 A NO20091139 A NO 20091139A NO 20091139 A NO20091139 A NO 20091139A NO 338763 B1 NO338763 B1 NO 338763B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mat
vehicle
feeding system
contacts
energy
Prior art date
Application number
NO20091139A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20091139L (no
Inventor
Massimo Ippolito
Original Assignee
Sequoia Automation Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sequoia Automation Srl filed Critical Sequoia Automation Srl
Publication of NO20091139L publication Critical patent/NO20091139L/no
Publication of NO338763B1 publication Critical patent/NO338763B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/42Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles for collecting current from individual contact pieces connected to the power supply line
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/16Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M7/00Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway
    • B60M7/003Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway for vehicles using stored power (e.g. charging stations)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelsen refererer til et hurtig oppladende energimatingssystem for transportmidler, særlig av kollektivtypen med elektrisk dragkraft.
Som kjent avhenger typen av motord rag kraft for tiden kjent og anvendt mer eller mindre eksperimentelt av kjemiske kilder eller vektorer, som bringer med seg ster-ke konsekvenser med tanke på effektivitet. Alle andre arrangementer, slik som f.eks. hydrogen, kan ikke kreve bruk av yteevne som overgår 7 % av energien opp-rinnelig investert. Videre i dagens vitenskapelige verden, holdes intense diskusjoner om begrensninger representert ved batterier, særlig med tanke på vekten som transporteres. Den enorme forbedringen av batteriytelse av akkumulatorer avslører muligheten for å nærme seg autonomier av størrelsesorden oppnådd med flytende drivstoffer. Fortiden anvender de mest lovende akkumulatorene litiumpolymerer, men deres anvendelse på bærbare telefoner og datamaskiner har allerede demon-strert deres overskuelige ekstraksjonsbegrensninger. Videre er livssyklusen til disse akkumulatorene også et problem: faktisk, etterfulgt av et lite antall av opplad-ningssykluser, blir deres ytelse drastisk redusert, noe som fører med seg at hele batteripakken må erstattes, som i tilfelle av elektrisk dragkraft, er sammensatt av noen få hundretalls kilogram dyrt produserte produkter både med tanke på produksjon, kassering og resirkulering.
I en slik kontekst, definerer begrepet "mating" en delvis oppladning av batteriene som er en del av et autonomt elektrisk transporthjelpemiddels utstyr. Begrepet anvendes til å utheve oppladningsoperasjonen som er mulig å utføre, ved å anvende for tiden tilgjengelige teknologier når transportmidlene stopper i egnede utstyrte områder, (f.eks. endepunktet for busslinjer i byen og bykjernen). Dagens arrangementer lider av den iboende umuligheten tradisjonelle akkumulatorer har til å ak-septere høye oppladningsstrømmer og behovet for å redusere antallet stopp for kjøretøyet, som faktisk fremtvinger å utføre kun delvise batterioppladninger. Teknikkens stand for mateteknologi, tatt i bruk av noen urbane transportselskaper på linjer som betjenes av minibusser (12 plasser, 10,5 tonn), har en karakteristisk utvidelse av den daglige autonomien av elektriske kjøretøy, som allikevel krever en langsom oppladning i løpet av natten før de er i stand til å starte opp igjen driften.
Teknologien som angår å overføre svært store elektriske krefter til kjøretøy er uansett allerede kjent med pantografen for toglokomotiv. Sjansen til å utnytte det elektriske kjøretøyets ikke altfor korte stopp (omtrent på 10 minutter) er også kjent for å utføre delvis oppladning av akkumulatorer for å øke deres daglige autonomi.
For tiden tillater teknikkens stand for ledende eller induktive matingsteknikker ikke, med de samme kjøretøystørrelsene, å utvide autonomien for elektriske kjøretøy til kilometerne kjørt tilveiebrakt ved driftsplaner for endotermiske kjøretøy brukt i kollektivtransport. Videre tillater behovet for å ha minst 10 minutter tilgjengelig hver time for å utføre en delvis oppladning av akkumulatorene, ikke å utvide fordelene av elektrisk dragkraft utenfor byene.
Teknikken har videre lagt frem et enklere system for å implementere bremserege-nereringen på kjøretøy driftet av en endotermisk motor som beskrevet i Europeisk patentsøknad nr. 6018745.7, innlevert 07.09.2006 av samme søker. Særlig er det beskrevne systemet i all vesentlighet et smart batteri som anvender overkondensatorer koplet med en kraftelektronikk som utfyller det elektrokjemiske kjøretøy-batteriet. Denne koplingen tillater høy energibesparelse, ved å modulere effektene avhengig av akselrasjon.
GB 2185866 A beskriver en enhet for ladning av et batteri benyttet i et elektrisk kjøretøy, hvor enheten har et kontaktelement montert på kjøretøyet, en stasjonær ladestasjon, en datasender på kjøretøysiden og datamottaker på ladestasjonen.
EP 1228919 A beskriver et system for ladning av et elektrisk drevet kjøretøy med elektriske trekkmotorer inkluderende et autonomt krafttilførselssystem som kan lades om bord på kjøretøyet.
Dagens kultur og teknikk, men fremfor alt investeringer som angår infrastruktur dedikert til transport på hjul, er slik at det kan støtte håpet om å kunne komme med krav til infrastrukturen i seg selv, og derfor det omliggende området, noen av kjøretøyets behov, fra autonomi til faktiske dragkraftledd.
Formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å løse de ovenfor nevnte tidligere teknikks problemer ved å tilveiebringe et hurtig oppladende energimatingssystem for transportmidler, særlig kollektivtypen, med elektrisk dragkraft som legger til rette for anvendelsen av overkondensatorer i stedet for eller sammen med kjente akkumulatorer, som tillater å hovedsakelig minke oppladningstiden.
Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe et hurtigoppladende energimatingssystem som tillater å forbedre den kjente teknikkens begrensninger som har å gjøre med energiakkumulasjon om bord i fartøyet. Formålene ovenfor og andre fordeler av oppfinnelsen, som vil fremkomme av føl-gende beskrivelsen, oppnås med et fiurtigoppladende energimatingssystem for transportmidler med elektrisk dragkraft som beskrevet i krav 1. Foretrukkede utfø-relsesformer og ikke-trivielle variasjoner av den foreliggende oppfinnelsen er inn-holdt i de vedheftede avhengige kravene.
Det vil være umiddelbart klart at mange variasjoner og modifikasjoner (f.eks. i til-knytning til form, størrelser, arrangementer og deler med tilsvarende funksjonali-tet) kan gjøres med det beskrevne system uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen som fremkommer av de vedheftede krav.
Den foreliggende oppfinnelsen vil bli bedre beskrevet ved hjelp av noen foretrukkede utførelsesformer derav, tilveiebrakt som et ikke-begrensende eksempel, med referanse til de vedlagte tegninger, hvori: Fig. 1 viser et blokkdiagram som representerer hovedkomponentene av det hurtigoppladende matingssystemet av den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 2 viser en perspektivbetraktning av en foretrukket utførelsesform av en rektangulær rad av elektriske kontakter plassert på bakken for systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen; og Fig. 3 viser et perspektiv og delvis snittperspektiv av en foretrukket utførel-sesform av en motrad for å uføre en energibytting mellom et kjøretøy og territoriet i systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.
Generelt, som vil bli sett i mer detalj i den følgende beskrivelsen, kan det hurtigoppladende energimatesystemet til et transportkjøretøy, særlig av typen brukt til kollektivtransport, i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan utføres ved ethvert forutsett stopp av kjøretøyet selv, ved hjelp av en tilkopling som kan utføres direkte og automatisk fra veifundamentet eller gjennom en annen tilkopling som tillater overføring av nødvendig energi under sikre forehold, og tar med i betraktningen kjøretøyets tilfeldige tilnærming før det stopper.
Fleksibiliteten krevd av den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer på den ene siden en tilkopling som kan være direkte og automatisk utført ved siden av det forutsette kjøretøystoppet, og på den andre siden muligheten til å overføre den nød-vendige energien til kjøretøyet for å kjøre langs veiseksjonen som skiller den fra det etterfølgende oppladningspunktet (det etterfølgende stoppet) innen et tidsrom som er kompatibelt med stopplengden for å tillate passasjerer å stige av og på kjø-retøyet.
Med referanse til figurene, kan systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen deles inn i to deler: et oppladningsundersystem som kjøretøyutstyr, og et stasjonært system tilpasset til å overføre elektrisk energi til slike oppladningsundersys-temer.
Særlig omfater undersystemet som kjøretøyutstyr, som er hovedsakelig et elektrisk hjelpemiddel tilført ved akkumulatorer 13 og muligens utstyrt med bremseregene-reringsevne: Minst ett patteri av overkondensatorer 11;
Minst én følende tappe motmatrise 9 hengende under kjøretøyets lastevogn;
En omdannings- og kontrollelektronikk, henholdsvis 12 og 14.
Batteriet av overkondensator 11 kan plasseres hvor som helst på transportmidlene eller kan distribueres i ulike rom. Ved å anta en størrelse for kollektivtransport, er omtrent 300 liters volum med 400 kg vekt nødvendig for å oppnå den påkrevde energien. Forbindelsen vil være av seriell og parallell type, for å nå spenninger og ampertall som er kompatible med bryteranordningene av omdannings- og kontrollelektronikkene 12 og 14.
Omdannings- og kontrollelektronikker 12 og 14 ufører funksjonene av batteriopp-ladning, hjelper batteriene når den elektriske absorpsjonen av kjøretøymotoren krever det, styrer tappemotmatrisen 9 operasjonen, veileder den hurtige opplad-ningsfunksjonen av overkondensator 11 når matekontakten etableres.
Kontaktene kan også etablere en datakommunikasjon for å tilveiebringe koplings-posisjonen, nemlig å gjenkjenne kontaktene forutsett å være ved høy styrke med tanke på grunnkontakter; videre er det mulig å overføre kjøretøyidentifikasjon og mengdemål av overført energi for å også tilveiebringe en funksjonell overvåkning eller en bokføring for å fakturere ytelsen.
Tappemotmatrisen 9 er sammensatt av en plate 9a plassert under kjøretøyets lastevogn som huser et sett av elektriske ledekontakter, foretrukket laget som fjærhylser 9b og 9c for å etablere de elektriske kontaktene arrangert med en matrise.
Tappemotmatrisen 9 må ha en typologi kompatibel med oppstillingen på bakkesta-sjon 7 nevnt nedenfor, slik at det største antallet av parallelle kontakter dannes under ethvert tilfeldig koplingsforhold. En mulig utførelsesform av slike motmatriser legger til rette for tilstedeværelsen av en krone 9b av fjærkontakter siktet mot å utføre kontakten med grunnpotensial, separert for å unngå kortslutningsfenomen fra fjærhylsene 9c plassert i motmatrisesenteret (minste diameteren av cellene 7a av matten 7 inkludert isolasjon og beskrevet under).
Platen 9a flyttes i to posisjoner, en tilbaketrukket posisjon som unngår at kontaktene kan bli skadet når kjøretøyet sirkulerer, og en utvidet posisjon eller en posisjon presset på fortauet under energioverføringsfasen. I det minste tre lineære aktuatorer 9d trengs for å utføre utvidelsesmanøveren og den etterfølgende tilbaketrek-ningen.
For å beskytte og holde fjærhylsene 9b og 9c renset, anbefales et deksel mot veisi-den, som i driftsfasen er tilbaketrukket som om det var en skyvedør eller en lukke-klaff, eller dekselet kunne forbli i posisjon og bli krysset av de individuelle fjærhylsene 9b og 9c som prosjekteres fra åpningene. I dette tilfellet vil dekslet måtte være laget av isolerende eller gummiaktig materiale.
Sikkerheten av det hurtighoppladende energimatingssystemet av den foreliggende oppfinnelsen er svært viktig for matestasjonen beskrevet heri under i detalj. En beskyttelse på strømoverføringen er tilveiebrakt om bord midlene gjennom sikring-en 10 plassert mellom motmatrise 9 og batteriet av over-kondensatoren 11.
Det stasjonære systemet av systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er i stede en matestasjon forbundet til de elektriske midlene 3 og sammensatt av en isolasjonsmatte 7, som huser plane metallkontakter 7a, plassert på veifundamentet, en håndterings- og kontrollelektronikk 8, sikkerhetssystemer 5 og 6, en energi-akkumuleringskapasitet både med elektrokjemiske akkumulatorer 2 og med overkondensatorer 4, og muligens minst ett fotoelektrisk konsolltak 1. Matten 7 huser de plane kontaktene 7a organisert i en bikubemønstret matrise; hver kontakt utset-tes for overflaten og forbindes til en enkeltleder 7b fastsatt i isolasjonsmatten 7; alle ledere løper sammen til en side av matten 7 for å nå forbindelser i kammeret av styrings- og kontrollelektronikkene 8. Størrelsen på maten 7, med hensyn til motmatrise 9 samlet på kjøretøyet, er slik for å tillate sjåføren en god tilnærming når han nærmer seg stoppet, for å redusere til et minimum sannsynligheten av mangel på kontakt grunnet gal posisjonering av kjøretøyet med tanke på matten.
Styrings- og kontrollelektronikkene 8 administrerer alle driftstrinn av systemet. Siden det ikke er mulig å forutse den eksakte posisjonen til kjøretøyet når det stopper, er styrings- og kontrollelektronikkene som utstyrer hver kontakt 7a i stand til å forbinde elementet både til den høye elektriske potensielle polariteten og til grunnpotensialet, avhengig av koplingen som hver gang utføres mellom matten 7 og motmatrisen 9.
Sikkerhet er et stort anliggende i beskrivelsen og utføringen av den foreliggende oppfinnelsen. Av denne grunn har systemet av den foreliggende oppfinnelsen mange arrangementer som sikter mot å øke sikkerheten, hvor hvert driftes på for-skjellige nivåer. Det første nivået er iboende i geometrien for å realisere kontakten som håndteres elektronisk: med en gang kjøretøyet stopper ved et stopp, gjør aktueringssystemet at motmatrisen 9 synker ned mot veielementet, slik at fjærhylsene 9b utøver trykk på matten 7. Når kontakt inntreffer, kopler styrings- og kontrollelektronikkene til grunnpotensialet og fjærhylsene 9b til stede på den perifere kronen av motmatrisen 9, mens fjærhylsene 9c inkludert i nevnte perifere krone forbindes til et høyt potensial. Dette garanterer den fysiske isolasjonen av en høyspenning fra de omgivende rom. Et andre iboende sikkerhetsnivå av systemet beskrevet av den foreliggende oppfinnelsen representeres ved spenninger og strømmer bestemt avhengig av tiden fastsatt for å utføre energioverføring mellom kjøretøy og konsolltak gjennom kontakten mellom fjærhylser 9b og 9c av motmatrisen 9 og kontakter 7a plassert på matten 7. Det rette kompromiss må minimere den nødvendige spenningen for å overføre 5 MJ av energi på en tid kompatibel med kjøretøyets stans ved stoppet, som tar med i beregningen maksimumsstrømmen som kan overføres gjennom antallet og størrelsene av tilgjenglige kontakter. Hvis man antar at man skal bygge en motmatrise 9 utstyrt med N fjærhylser 9b, som tar med i beregningen et stopp på 10 sekunder, er den nødvendige kraften lik 500 kW. Dersom en spenning på 1000V må gjøres tilgjengelig, må strømmen være lik 500 A av sikkerhetsgrunner.
Systemet beskrevet av den foreliggende oppfinnelsen er fortrinnsvis utstyrt med i det minste to sanntidsdiagnosesystemer som driftes parallelt. Det første systemet kjører på et individuelt maskinvarenivå for hver kontakt 7a av matten 7, som verifi serer at, øyeblikk for øyeblikk, hver kontakt er på grunnpotensial. Dersom selv bare én kontakt er ved høy potensial, etter en forsinket tidsperiode har passert som er sammenlignbar med lengde på energioverføringsprosedyren, tar systemet seg av å umiddelbart og definitivt isolere alle kontakter gjennom en kontaktbryter 5. Det andre systemet opererer kollektivt på bussnivå på kontaktene 7a av matten 7, gjennom en logikk som kontinuerlig verifiserer forståelsen mellom forutsett status (grunnpotensial eller høypotensial) og aktuell status. I et negativt tilfelle, tar systemet seg av å sjekke strømflyten gjennom en strømbegrenser 6, til alle kontakter til slutt er isolert.
De elektrokjemiske akkumulatorene og overkondensatoren som er utstyr for matestasjonen 16 kan plasseres i et rom fått i undergrunnen, eller i en egnet kabin som huser styrings- og kontrollkammeret 8.
Ved å tilveiebringe konsolltaket med overkondensatorer, i tillegg til energiakkumu-leringsevnen, åpnes en ytterligere interessant sjanse. Hvis man forestiller seg en ekstraurban tjeneste, kunne konsolltakene plasseres i posisjoner som utsetets for sol. Dersom konsolltaket er tilveiebrakt med et fotoelektrisk dekke, kunne oppladningen av overkondensatorene oppnås direkte fra solen. Det fotoelektriske konsolltaket 1 er et tradisjonelt konsolltak laget av metall, tre eller andre materialer, hvis tak huser i det minste ett fotoelektrisk panel hvis størrelser er nødvendige for å lade akkumulatorene 2 med den nødvendige energien for å lade opp kjøretøyet som ankommer et stopp.
Grunnoverkondensatorene som utstyr av konsolltaket, koplet med de om bord i kjøretøyet, garanterer hurtig energivekslingsoperasjoner mellom kjøretøyet og konsolltaket.
Tilstedeværelsen av det fotoelektriske panelet gjør det nødvendig å tilveiebringe konsolltaket med nødvendige akkumulatorer for å lagre den produserte energien. Siden konsolltaket er forbundet til de elektriske hovedledningene 3 under særlige forhold avhengig av topologi og driftsbetingelser av transportlinjen, kan den produserte energien bli ført på de elektriske hovedledningene.
Operasjonen tilveiebringer at hovedledningene eller det fotoelektriske panelet tilfø-rer oppladning av akkumulatorer og overkondensatorer; i nærværet av overkondensatoren kan redusere til et minimum syklusene og utladnings og oppladnings- dybde, i tillegg til maksimumsakkumulatorstrømmen, som forlenger deres liv og øker den elektrokjemiske omdanningsytelsen.
I henhold til systemet av den foreliggende oppfinnelsen, kan derfor en seksjon av rundt frontende konsolltak av stoppesteder for offentlige transportmidler bli utstyrt med en rektangulær matrise 7 av bakkeelektriske kontakter 7b som normalt er nøytrale, altså inaktive.
Når kjøretøyet ankommer et stopp og stoppesteder på slik matrise, etablerer motmatrisen av avtapningskontakter 9 idet kjøretøyutstyr senkes ned og overlappes til kontaktmatten 7 galvanisk kontinuitet, med et uunngåelig nivå av tilfeldig posisjonering, siden sjåføren ikke alltid kan toppe med den nødvendige nøyaktigheten for å realisere forhåndsbestemte kontakter. Det må merkes at, i en alternativ utføreI-sesform derav, kan kontakter av avfølingssystemet være av den glidende eller ro-terbare typen, værende f.eks. et ustyr av ruter reservert for oppladningen for å tillate oppladnings i seg selv uten å kreve at kjøretøyet stopper.
Da aktiveres en kommunikasjon mellom de to matrisene for å bestemme posisjon og aktiveringsskjemaer av kraftforbindelsen.
Subsettet 8 som sjekker at bakkematriseoperasjonen tilfører lagringsplassene i henhold til en beregnet og målt topologi. Noen lagringsplasser vil forbindes til den høyelektriske potensialpolariteten og andre vil holde bakkepotensialet.
Av sikkerhetsgrunner, vil lagringsplasser i det sentrale området av overlappingen av de to matrisene gå til et høyt potensial, mens den perifere kronen vil forbli ved bakkepotensial, ytelse unngår enhver fare for uhellsbetinget sjokk, f.eks. i tilfelle en passasjer mister en paraply under transportmidlet og når den plukkes opp kan komme ved siden av det koplede matesystemet sammensatt av de to overlappende matrisene.
Den nødvendige tiden for til kopling og overføring av den nødvendige energien er få sekunder, etter dette stopper et kontrollundersystem leveringen av de oppladende potensialet og motmatirisen av transportmidlet står fritt til å dra.
Sjåføren kan vente på at passasjerene går inn eller ut av transportmidlet og kan starte igjen uten å vie noe oppmerksomhet til matingssystemet.
Matingssystemet for konsolltakene bør teoretisk sett tilveiebringe krefter i størrel-sesordenen megawatt for overføring til kjøretøyene, selv om bare i få sekunder. Dette kan representere en begrensning med tanke på den elektriske forbindelsen til hovedledningen 3, men akkumulasjonen eller bufferfunksjonen kunne utføres igjen av stasjonære overkondensatorer 4 tilveiebrakt som utstyr av kontrollundersyste-met av bakkeanordningen.
Dersom kjøretøyet heves eller senkes langs kjøretøy ru ten, melder det seg en ener-gigjenvinningsmulighet. Et transportmiddel som står ovenfor en senking ville produsere en stor mengde energi ved hjelp av den regenerative bremsingen. Over-skuddet av energi ville overskride den totale akkumulasjonsevnen for transportmidlet, og derfor ville et stopp ved en matestasjon plassert hypotetisk, langs nedstig-ningen, være en mulighet for å returnere energi til den stasjonære infrastrukturen, anvendelig for midlene som i motsatt fil må stå ovenfor hevingen.
En enkel elektrisk forbindelse mellom de motstående konsolltakene tilveiebringer den funksjonaliteten som ser det nedgående kjøretøyet som tilveiebringer energi for hevningen av det korresponderende kjøretøyet som kjører i motsatt retning.
Energimatingssystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, som tidligere beskrevet, reduserer i stor grad behovet for en elektrokjemisk akkumulasjon av elektrisk energi om bord transportmidlene, som krever av territoriet funksjonen av å tilveiebringe den nødvendige energien til transportmidlene, og som derved fjerner autonomiproblemet. Det er fullstendig klart at, fra et slikt synspunkt, er antallet anvendelser av systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ekstremt stort. Faktisk, i tillegg til å tillate den elektriske tilførselen til kjøretøy for privat eller of-fentlig transport av mennesker, kan den fint anvendes til godstransportkjøretøy. Som kjent, fremst av alt med hensyn til matvarekjeden, er det nødvendig å korte ned avstanden mellom produksjon og konsumpsjon. Transporten av mat produsert på marken kan få en lagringsfordel fra et autonomt kjølekjøretøy som ikke trenger drivstoff for å kjøre og som holder den ønskede temperaturen for produktene som kan råtne.
Med tanke på optimalisering, ville det være ubrukelig dyrt å tilveiebringe for et autonomt motorkjøretøy tilsvarende dagens kjølbiler. Derfor er det foretrukket å ten-ke om en kjølevogn at, under en logikk med alt elektrisk, integreres matingssystemet med en fotoelektrisk genereringsevne. Systemet kan også i dette tilfelle være energidiemensjonert for å tilveiebringe for hurtig lastavkjøling og at den holder den ønskede temperaturen. Hvis en energievaluering utføres om behovet for en kjøle-vogn kan det fastslås at det er nødvendig å ekstrahere omtrent 120 MJ av varme per tonn matvarer.
En varmepumpe kunne elektrisk konsumere en del av denne energien, antatt, gjenværende konservativ, 40 MJ, en slik dimensjon værende kompatibel med den allerede beskrevne funksjonaliteten av matingskonsolltakene: åpenbart kan transportmidlene også anvende egnede matingsområder. Å holde på kulden kunne bli forsikret av et lite fotoelektrisk tak hvis fordel kunne være å levere mer kraft i tilfellet av direkte eksponering for solen, nemlig den mest vanskelige situasjonen. Mengden av varmeisolering av den kalde beholderen er et særtrekk som enkelt kan moduleres når man utformer den avhengig av den tilveiebrakte tilgjengelige energien.
Tilsvarende offentlige transportmidler, kunne en alternativ og god transportering av varer være basert på den helelektriske avfølingsmodellen, med håp om å øke autonomien med et bedre utstyr av superkondensatorer og med en større utnyttelse av batterier av elektrokjemiske akkumulatorer. Konseptet av å tilveiebringe transportmidlene med en redusert autonomi med hensyn til vanlige tilgjengelige flytende drivstoff forblir uendret, og avhenger av territoriet for å akkumulere energi for mo-biliteten.
Energimatingssystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan derfor tilveiebringe en løsning uten kompromisser til problemet med varetransport, selv under middels eller langdistanse situasjoner. Skulle matingssystemet bli utvidet, f.eks. til ruter som forbinder store byer, kan en elektrisk transport på hjul antas, med tanke på fordelene ved begge systemer.
De svært korte stoppene for mating synes ikke å være et problem siden trafikk og køer hindrer dem; videre, siden disse er elektriske kjøretøyer, kan en lengre autonomi nås uten alvorlige konsekvenser, ved å øke superkondensatorutstyret i transportmidlet.
I det spesifikke tilfellet når en fjellovergang passeres, ville en teoretisk utnulling av energien trengt for stigningen oppnås, som har den samme tiden transportmidler som går ned tilveiebringe energimengden tilført ved regenereringen. Dette er teoretisk fordi det alltid er nødvendig å ta med i betraktningen effektiviteten som ak- tuelle maskiner kan tilby, men den større mengden ville uansett bli forsikret og det ytre energibidraget ville anvendes kun for å kompensere for tapene.

Claims (12)

1. Hurtigoppladende energimatingssystem for et transportkjøretøy med elektrisk dragkraft, utført på hvert forutsatte stopp for kjøretøyet ved hjelp av en forbindelse som kan utføres direkte og automatisk ved siden av nevnte stopp, via et veielement, det omfatter i det minste ett oppladningsundersystem arrangert på nevnte kjøretøy og minst ett stasjonært system som samarbeider med nevnte oppladningsundersystem for å overføre elektrisk energi karakterisert vedat nevnte oppladningsundersystem omfatter: minst en tappemotmatrise (9) plassert på en lavere del på en lastevogn på nevnte kjøretøy, nevnte tappemotmatrise (9) værende utstyr med elektriske ledekontakter (9b, 9c) og med minst ett posisjoneringssystem; bryteranordninger på minst én konverterings- og styringselektronikk (12, 14); minst ett batteri av superkondensatorer (11) forbundet for å nå spenninger og ampertall som er kompatible med nevnte bryteranordninger. nevnte stasjonære system omfatter: minst én isolerende matte (7) utstyrt med flate metallkontakter (7a), plassert på nevnte veielement; bryteranordninger av minst én styrings- og kontrollelektronikk (8); minst ett batteri av superkondensatorer (4) arrangert ved siden av matten (7), forbundet for å nå spenninger og ampertall kompatible med nevnte bryteranordninger av minst én styrings- og kontrollelektronikk (8).
2. Matingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat de nevnte elektriske ledekontaktene (9b, 9c) er fjærkontakter.
3. Matingssystem i henholdt il krav 1, karakterisert vedat nevnte flate metallkontakter (7a) er arrangert i henhold til et matrisetypearrangement på nevnte isolerende matte (7).
4. Matingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte stopp er tilveiebrakt med konsolltak utstyrt med nevnte matte (7), nevnte batteri av superkondensatorer (4) med elektrokjemisk akkumulasjonsevner (2).
5. Matingssystem i henhold til krav 4, karakterisert vedat nevnte konsolltak er forbundet til elektriske hovedledninger (3).
6. Matingssystem i henhold til krav 4, karakterisert vedat nevnte konsolltak er utstyrt med i det minste ett fotoelektrisk solpanel (1) tilpasset til å produsere energi som skal akkumuleres og overføres til nevnte kjøretøy.
7. Matingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat en forbindelse mellom nevnte isolerende matte (7) og nevnte tappemotmatrise (9) inntreffer automatisk under forutsette stopp for nevnte kjøretøy gjennom en tilfeldig overlapping som ikke kan forhåndsbestemmes.
8. Matingssystemer ifølge krav 1, karakterisert vedat nevnte flate metallkontakter (7a) arrangeres som et bikakemønster for å garantere høy kontaktsannsynlighet med nevnte tappemotmatrise (9).
9. Matingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte flate metallkontakter (7a) eksponeres til overflaten og forbindes til en enkelt leder fastsatt i nevnte isolerende matte, alle nevnte leder konvergerer til en side av nevnte matte for å nå forbindelse av nevnte styrings- og kontrollelektronikker (8).
10. Matingssystem ifølge krav 1, karakterisert vedat nevnte tappemotmatrise (9) utstyres med nevnte fjærkontakter arrangert slik at en krone (9b) av fjærhylser utfører en kontakt med et bakkepotensiale, nevnte hylser værende avstandssatt for å unngå kortslutningsfenomen gjennom fjærhylser (9c) arrangert ved et senter av nevnte tappemotmatrise (9), i det minste én diameter av celler av nevnte flate metallkontakter (7a) av nevnte matte (7) omfattende en isolering.
11. Matingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte tappemotmatrise (9) aktiveres ved minst tre lineære aktuatorer (9d) for å synke ned mot nevnte matte (7) til en kontakt er stabilt etablert med nevnte flate metallkontakter (7a) av nevnte matte (7).
12. Matingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte flate metallkontakter (7a) og nevnte matte 87) er utstyrt med minst to sanntidsdiagnosesystemer som driftes parallelt.
NO20091139A 2006-08-17 2009-03-16 Hurtig oppladende energimatingssystem for transportmidler med elektrisk dragkraft NO338763B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000610A ITTO20060610A1 (it) 2006-08-17 2006-08-17 Sistema di biberonaggio energetico a ricarica rapida di un mezzo di trasporto a trazione elettrica, realizzato ad ogni fermata prevista dal veicolo per mezzo di una connessione effettuabile direttamente e automaticamente in prossimita' della fermata
PCT/IT2007/000554 WO2008020463A2 (en) 2006-08-17 2007-08-01 Quick-recharging energy feeding system for means of transport with electric traction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20091139L NO20091139L (no) 2009-05-15
NO338763B1 true NO338763B1 (no) 2016-10-17

Family

ID=38740938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20091139A NO338763B1 (no) 2006-08-17 2009-03-16 Hurtig oppladende energimatingssystem for transportmidler med elektrisk dragkraft

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7984774B2 (no)
EP (1) EP2069162B1 (no)
JP (1) JP2010501158A (no)
CA (1) CA2660509C (no)
CY (1) CY1114652T1 (no)
DK (1) DK2069162T3 (no)
ES (1) ES2436417T3 (no)
IT (1) ITTO20060610A1 (no)
NO (1) NO338763B1 (no)
PL (1) PL2069162T3 (no)
PT (1) PT2069162E (no)
SI (1) SI2069162T1 (no)
WO (1) WO2008020463A2 (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8890472B2 (en) * 2007-09-26 2014-11-18 Alex Mashinsky Self-charging electric vehicles and aircraft, and wireless energy distribution system
US9090170B2 (en) * 2008-08-26 2015-07-28 Alex Mashinsky Self-charging electric vehicle and aircraft and wireless energy distribution system
NL1037508C2 (nl) * 2009-11-27 2011-05-30 Ecofys Invest B V Inrichting voor het opladen van een elektrisch voertuig alsmede een elektrische plug.
US8841881B2 (en) 2010-06-02 2014-09-23 Bryan Marc Failing Energy transfer with vehicles
JP2013027159A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 充電システム
EP2682963B1 (en) * 2012-07-03 2016-08-24 Visedo Oy A capacitive energy-storage for a mobile working machine
JP5951516B2 (ja) * 2013-01-31 2016-07-13 株式会社東芝 充電システム
FR3008041B1 (fr) * 2013-07-05 2016-12-09 Blue Solutions Vehicule electrique et installation de transport associee
US9685276B2 (en) 2014-01-03 2017-06-20 Visedo Oy Capacitive energy-storage for a mobile working machine
EP3122588A1 (en) * 2014-03-26 2017-02-01 Sequoia Automation S.r.l. Energy charging system related to the stop of an electric vehicle
KR101629166B1 (ko) * 2014-10-13 2016-06-13 한국철도기술연구원 반도체 스위칭 소자를 이용한 전기차량용 전력공급시스템
AT518327B1 (de) * 2016-03-25 2017-12-15 Ing Hermann Stockinger Dipl Kontaktierungssystem zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem primären Gerät und einem sekundären Gerät
DE102017115909B4 (de) * 2017-07-14 2024-02-22 Easelink Gmbh Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung einer Fahrzeugkontakteinheit, Fahrzeugverbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung einer Fahrzeugkontakteinheit und Fahrzeug mit einer Fahrzeugverbindungsvorrichtung
ES2965045T3 (es) * 2017-09-12 2024-04-10 Easelink Gmbh Dispositivo de conexión de vehículos, unidad de contacto de suelo, sistema de acoplamiento de vehículos, así como procedimiento para la conexión conductiva automática de una unidad de contacto de vehículo a una unidad de contacto de suelo
CN107962961B (zh) * 2017-11-22 2024-08-09 广东易百珑智能科技有限公司 车辆无线充电系统及其无线充电方法
IT201900012207A1 (it) * 2019-07-17 2021-01-17 Leo Puiatti Base e sistema di contatto per la ricarica di accumulatori di energia di dispositivi mobili
DE102021111481A1 (de) * 2021-05-04 2022-11-10 Easelink Gmbh Bodenkontakteinheit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE29994E (en) * 1973-02-15 1979-05-15 Electric traction transportation system with storage battery powered vehicles and fast recharge at the vehicle stops
GB2185866A (en) * 1985-12-20 1987-07-29 City Wheels Ltd Charging battery-powered vehicles
FR2794695A1 (fr) * 1999-06-11 2000-12-15 Frederic Meniere Systeme permettant de creer une liaison mecanique et electrique entre une partie fixee au sol et un vehicule mobile
EP1228919A2 (fr) * 2001-01-24 2002-08-07 Alstom Système d'alimentation d'un véhicule à traction électrique

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2271952A1 (en) * 1974-05-21 1975-12-19 Mary Dominique Low voltage supply system for small vehicles - has floor conducting plates supplying two of eight collectors of each vehicle
US4158802A (en) * 1977-12-27 1979-06-19 Rose Ii William R Rechargeable battery powered electric car and recharging station therefor
JPH0291437U (no) * 1989-01-06 1990-07-19
US5573090A (en) * 1994-05-05 1996-11-12 H. R. Ross Industries, Inc. Raodway-powered electric vehicle system having onboard power metering and communication channel features
JP3558417B2 (ja) * 1995-07-18 2004-08-25 株式会社タイトー 移動体への給電装置
US5821728A (en) * 1996-07-22 1998-10-13 Schwind; John P. Armature induction charging of moving electric vehicle batteries
FR2800020B1 (fr) * 1999-10-25 2003-10-03 Alstom Systeme d'alimentation statique par le sol pour vehicule electrique et vehicule electrique destine a etre alimente au moyen d'un tel systeme d'alimentation
GB0210886D0 (en) * 2002-05-13 2002-06-19 Zap Wireless Technologies Ltd Improvements relating to contact-less power transfer
JP3768982B2 (ja) * 2003-09-05 2006-04-19 一路 藤岡 間歇給電式電気車両システムおよび電気車両
US7451839B2 (en) * 2005-05-24 2008-11-18 Rearden, Llc System and method for powering a vehicle using radio frequency generators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE29994E (en) * 1973-02-15 1979-05-15 Electric traction transportation system with storage battery powered vehicles and fast recharge at the vehicle stops
GB2185866A (en) * 1985-12-20 1987-07-29 City Wheels Ltd Charging battery-powered vehicles
FR2794695A1 (fr) * 1999-06-11 2000-12-15 Frederic Meniere Systeme permettant de creer une liaison mecanique et electrique entre une partie fixee au sol et un vehicule mobile
EP1228919A2 (fr) * 2001-01-24 2002-08-07 Alstom Système d'alimentation d'un véhicule à traction électrique

Also Published As

Publication number Publication date
PT2069162E (pt) 2013-11-25
DK2069162T3 (da) 2013-12-09
ITTO20060610A1 (it) 2008-02-18
WO2008020463A3 (en) 2008-04-17
EP2069162A2 (en) 2009-06-17
ES2436417T3 (es) 2014-01-02
PL2069162T3 (pl) 2014-01-31
WO2008020463A2 (en) 2008-02-21
US20090272587A1 (en) 2009-11-05
US7984774B2 (en) 2011-07-26
CA2660509A1 (en) 2008-02-21
EP2069162B1 (en) 2013-10-23
NO20091139L (no) 2009-05-15
SI2069162T1 (sl) 2014-01-31
CA2660509C (en) 2014-05-06
CY1114652T1 (el) 2016-12-14
JP2010501158A (ja) 2010-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO338763B1 (no) Hurtig oppladende energimatingssystem for transportmidler med elektrisk dragkraft
US20220348095A1 (en) Depot charging of an electric vehicle fleet
CN105339203B (zh) 用于电动车辆的保护设备
AU2014286456B2 (en) Electrical vehicle and associated transport facility
US8829853B2 (en) Methods and systems for charging vehicles
CN102714421B (zh) 能够用于电池的并联充电和串联放电的充电触点列阵
CN106740203B (zh) 一种电动汽车便携式移动电池包及其应用
CN103481785B (zh) 增程式动力系统及其双电压保护方法
CN102785592A (zh) 轨道车辆及其供电方法、站内供电系统、车载储能系统
JP2012080628A (ja) 電気自動車の充電システム
CN109532501B (zh) 一种储能式多编组无轨电车主电路及控制方法
CN110217126A (zh) 一种安全低电压充电公路、行驶充电的车辆及充电方法
CN107819354A (zh) 供电方法及供电装置
CN202213508U (zh) 一种矿用隔爆磷酸铁锂电机车
CN216545761U (zh) 大功率直流充电桩
CN210634398U (zh) 一种应用于电动车道路救援的便携式充补电装置
CN207059793U (zh) 一种电动汽车太阳能充电系统
CN205283209U (zh) 一种整体自装卸式储能方舱充电站
CN109017332A (zh) 列车供电系统及列车
CN112421736B (zh) 车载轻型移动电源方舱设备
CN206820537U (zh) 一种具有应急供电功能的起重机及其直流供电系统
CN112671093A (zh) 空轨集疏运系统供电装置及供电控制方法
CZ18946U1 (cs) Zapojení energetické posilovači stanice
DK200801753A (da) Transportsystem med et antal elektrisk drevne køretøjer, og et antal til disse hørende, fast opstillede ladestationer

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees