PL230883B1 - Zespół szybkiego ładowania pojazdów wyposażonych w napęd elektryczny oraz element ślizgowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół urządzeń umożliwiający bezobsługowe i szybkie naładowanie lub doładowanie pojazdu z napędem elektrycznym poprzez podłączenie odbieraka prądu zainstalowanego na pojeździe do stacji ładującej, będącej częścią infrastruktury transportowej. Zespół przeznaczony jest do ładowania pojazdów elektrycznych, hybrydowych lub wszelkiego rodzaju pojazdów z napędem elektrycznym, wyposażonych w urządzenia magazynujące energię elektryczną, takie jak akumulatory czy superkondensatory. Zespół przeznaczony jest w szczególności do miejskich i podmiejskich autobusów o napędzie elektrycznym lub hybrydowym. Przedmiotem wynalazku jest również element ślizgowy ustanawiający kontakt elektryczny.

Znane są w stanie techniki systemy oraz metody pozwalające na szybkie naładowanie akumulatorów pojazdów z napędem elektrycznym w trakcie poruszania się po ustalonej trasie, przy czym ładowanie akumulatorów pojazdu odbywa się w krótkich odstępach czasu w momencie zatrzymania się pojazdu na przystanku autobusowym lub na stacjach początkowych i końcowych. Ładowanie akumulatorów realizowane jest najczęściej za pomocą odbieraka prądu (np. pantografu) oraz stacji ładowania zamontowanej w obrębie przystanku autobusowego.

Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO2011079215 znany jest system i sposób ładowania pojazdu elektrycznego. System składa się ze stacji ładującej zlokalizowanej w obrębie przystanku. Stacja posiada odbierak prądu, w formie ramowej konstrukcji wyposażonej w nakładki przewodzące prąd, podwieszonego za pomocą uchwytu montażowego lub wahliwego wspornika do pionowego słupa. Odbierak prądu w jednym z alternatywnych przykładów realizacji posiada dwie klamry zaciskowe usytuowane w kierunku osi pojazdu. Klamry posiadają rozchylone końcówki w kształcie litery V oraz elementy dystansowe ułatwiające ustanowienie kontaktu elektrycznego oraz zaciśnięcie klamer na umieszczonych wzdłużnie na dachu pojazdu miedzianych listwach lub szynach przewodzących prąd. Klamry wyposażone są w karbonowe nakładki przewodzące. W innym przykładzie wykonania wynalazku na dachu pojazdu znajduje się lejkowaty element naprowadzający z wystającą płetwą usytuowaną w węższej części lejka. Szersza część lejka skierowana ku przodowi pojazdu ma za zadanie naprowadzenie głowicy odbieraka, natomiast szyna stanowi element z nakładkami do ustanowienia połączenia elektrycznego z głowicą odbieraka wyposażoną w karbonowe szczotki.

Z innego międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO2012118422 znany jest system ładowania pojazdu z napędem elektrycznym na podstacjach zlokalizowanych wzdłuż trasy przejazdu. Na dachu pojazdu umieszczony jest odbierak prądu wyposażony w ślizgacz w kształcie płetwy lub ostrza ze szczotkami węglowymi, który podłącza się do podłużnej prowadnicy, będącej częścią stacjonarnej infrastruktury podstacji usytuowanej w kierunku jazdy pojazdu. Prowadnica ma kształt prostokątnej rury o otwartych końcach i szczelinie w ścianie dolnej, w której porusza się ślizgacz. W przestrzeni wewnętrznej prowadnicy znajdują się szyny przewodzące dla ustanowienia kontaktu elektrycznego ze ślizgaczem.

Z kolejnego międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO2011064596 znana jest stacja ładowania pojazdów wyposażonych w napęd elektryczny oraz baterie. Stacja posiada podwieszone na dwóch pionowych słupach, poprzez poprzeczne ramiona, elementy ładujące w formie podłużnej szyny, odizolowane elektrycznie od siebie i usytuowane w kierunku osi wzdłużnej pojazdu. Do elementów ładujących podłączane są dwa pantografy umieszczone na dachu pojazdu jeden za drugim.

Znane rozwiązania wymagają precyzyjnego podjazdu pod stację ładowania. Niektóre z tych rozwiązań nie pozwalają na przyklęk/przechył pojazdu podczas ładowania lub w momencie podjazdu, co znacznie utrudnia podłączenie elementów kontaktowych lub uniemożliwiają ładowanie kiedy występują nierówności na nawierzchni. Większość obecnych rozwiązań wymaga zatrzymania pojazdu przed rozpoczęciem ładowania, co wydłuża dodatkowo proces ładowania akumulatorów.

Celem jest zaproponowanie wynalazku, który wyeliminuje wady znanych rozwiązań oraz pozwali w łatwy sposób podłączyć zewnętrzne urządzenia zespołu ładowania. Innym celem wynalazku jest dostarczenie rozwiązania, które jest tanie i proste w obsłudze oraz wymaga minimalnej ingerencji kierowcy pojazdu, ograniczając jednocześnie możliwość niepodłączenia się urządzeń.

Cel ten został osiągnięty dzięki zastosowaniu rozwiązania zespołu urządzeń do szybkiego ładowania.

Zespół szybkiego ładowania pojazdu wyposażonego w napęd elektryczny, według wynalazku posiada odbierak prądu zainstalowany na pojeździe, wyposażony w napęd podnoszenia lub opuszczania oraz co najmniej jedno wychylne ramię z elementem ślizgowym. Zespół posiada również stację ładowania w postaci podłużnego kanału ładowania z lejkiem naprowadzającym dla elektrycznego podłączenia elementu ślizgowego, usytuowanym zasadniczo w kierunku osi wzdłużnej pojazdu, będących

PL 230 883 Β1 częścią infrastruktury transportowej. Element ślizgowy stanowi głowica posiadająca co najmniej dwa styki elektryczne zamocowane na co najmniej dwóch elementach dociskowych usytuowanych sprężyście wokół osi obrotu i dociskanych do co najmniej dwóch przewodzących listew kontaktowych stacji ładowania, korzystnie równoległych, oraz umieszczonych po przeciwnych stronach osi obrotu elementów dociskowych.

Korzystnie, sąsiadujące elementy dociskowe sprzężone są za pomocą sprężyny umiejscowionej pomiędzy nimi w taki sposób, że elementy te wzajemnie się odpychają.

Korzystnie, sprężyna umieszczona jest w kieszeni i oparta o powierzchnie sąsiadujących elementów dociskowych.

Korzystnie, pomiędzy sąsiadującymi elementami dociskowymi usytuowany jest ogranicznik ustalający zakres pracy styków elektrycznych w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu o wartość do ±50 mm.

Korzystnie, głowica posiada w swej górnej części obły element ślizgowy, naprowadzany przez lejek naprowadzający do kanału ładowania do strefy z elementami styków elektrycznych.

Korzystnie, głowica posiada jedną lub więcej par współpracujących elementów dociskowych.

Korzystnie, ramię zamontowane jest przegubowo na ramie izolowanej elektrycznie od pojazdu na dwóch prostopadłych osiach obrotu, umożliwiających pracę w płaszczyźnie pionowej i poziomej.

Korzystnie, ramię połączone jest wychylnie z obrotnicą osią poprzeczną, natomiast obrotnica ułożyskowana jest na osi pionowej z ramą, przy czym pomiędzy obrotnicą a ramieniem zamocowany jest przegubowo napęd podnoszenia.

Korzystnie, obrotnica połączona jest przegubowo z jednym końcem sprężyny poza pionową osią obrotu obrotnicy, przy czym oś sprężyny przechodzi przez pionową oś obrotu obrotnicy, natomiast drugi koniec sprężyny połączony jest przegubowo z ramą.

Korzystnie, dwa tłumiki zamocowane są skośnie i przegubowo jednym końcem z obrotnicą, a drugim końcem z ramą, poza pionową osią obrotu obrotnicy.

Element ślizgowy, według wynalazku, służy do ustanowienia kontaktu elektrycznego z podłużnym kanałem przewodzącym posiadającym elektryczne powierzchnie przewodzące. Element ślizgowy stanowi głowica posiadająca co najmniej dwa przeciwległe rozmieszczone styki elektryczne zamocowane na co najmniej dwóch elementach dociskowych, usytuowanych sprężyście wokół osi obrotu i dociskanych do co najmniej dwóch przewodzących powierzchni kanału przewodzącego.

Korzystnie, sąsiadujące elementy dociskowe sprzężone są za pomocą sprężyny umiejscowionej pomiędzy nimi w taki sposób, że elementy te wzajemnie się odpychają.

Korzystnie, sprężyna umieszczona jest w kieszeni i oparta o powierzchnie sąsiadujących elementów dociskowych.

Korzystnie, pomiędzy sąsiadującymi elementami dociskowymi usytuowany jest ogranicznik ustalający ograniczony zakres pracy styków elektrycznych w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu.

Zastosowanie zespołu urządzeń do szybkiego ładowania, według wynalazku, pozwala na podłączenie urządzeń ładowania przy zachowaniu dużej tolerancji ustawienia pojazdu w strefie ładowania. Proces podłączenia rozpoczyna się i kończy przed zatrzymaniem pojazdu, co daje możliwość wcześniejszego zainicjowania procesu ładowania. Ponadto ładowanie może być również kontynuowane podczas odjazdu ze strefy ładowania. Dzięki wydłużeniu czasu ładowania bez wstrzymywania eksploatacji pojazdu można zredukować ilość baterii lub akumulatorów oraz ich masę, co dalej wpływa na zmniejszenie zużycia energii oraz możliwość przewiezienia większej ilości ładunku lub pasażerów. Poprzez zastosowanie obrotowych elementów dociskowych w konstrukcji głowicy oraz wieloprzegubowego montażu ramienia z głowicą, zapewniono możliwość przechyłu pojazdu oraz zmiany jego pozycji podczas ładowania. Konstrukcja głowicy zapewnia ciągłą współpracę z kanałem ładowania przy wychyleniach od pionu oraz obrót w płaszczyźnie poziomej.

Ingerencja kierowcy w obsługę systemu jest minimalna, a sam system pozwala na ładowanie akumulatorów pojazdu bez negatywnego oddziaływania na jego pracę operacyjną w trakcie kursu (bez wydłużania postojów na przystankach, z możliwością ładowania pojazdu z pasażerami na pokładzie).

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia odbierak prądu w rzucie izometrycznym, fig. 2 - przedstawia odbierak prądu w widoku bocznym, fig. 3 - przedstawia odbierak prądu w widoku z góry, fig. 4 - przedstawia zespół z podłączoną głowicą w widoku bocznym, fig. 5 - przedstawia zespół połączonych urządzeń w widoku z przodu, fig. 6 - przedstawia rozmieszczenie elementów dociskowych przed połączeniem głowicy z kanałem ładowania oraz gdy urządzenia są połączone.

PL 230 883 Β1

Zespół szybkiego ładowania przewidziany jest do ładowania pojazdów wyposażonych w napęd elektryczny, w tym również pojazdów hybrydowych, które zasilane mogą być ze źródeł magazynujących energię elektryczną, takich jak akumulatory czy superkondensatory. Zespół przewidziany jest w szczególności dla, ale nie ogranicza się jedynie do tutaj wymienionych, autobusów miejskich lub pojazdów ciężarowych. W jednym z aspektów wykorzystania, zespół przewidziano jako cześć infrastruktury transportu publicznego, gdzie autobus miejski porusza się cyklicznie po ustalonej trasie, zatrzymując się na przystankach, w obrębie których zlokalizowane są stacje ładowania. Stacje te pozwalają na szybkie doładowanie akumulatorów autobusu bez konieczności przerwania kursu bądź długiego postoju.

Zespół szybkiego ładowania pojazdów wyposażonych w napęd elektryczny, według wynalazku, posiada dwie główne części składowe: część stacjonarną w postaci stacji ładowania 2, posiadającej podłużny kanał ładowania 21 oraz lejek naprowadzający 22, przy czym stacja ładowania 2 jest częścią infrastruktury transportowej, oraz część podłączeniową w postaci odbieraka prądu 1 po stronie pojazdu. Stacja ładowania 2 składa się z podłużnego kanału ładowania 21 oraz lejka naprowadzającego 22. Odbierak prądu 1 zainstalowany na pojeździe składa się z obrotowo zamocowanego podnoszonego ramienia 13, na którego szczycie zamocowana jest głowica 14 pełniąca rolę ślizgacza (element ślizgowy). Oczywistym i zrozumiałym będzie dla znawcy z dziedziny techniki, że układ ten może zostać odwrócony i będzie spełniał założone funkcje. Mianowicie odbierak prądu może stanowić element stacji ładowania, natomiast część podłączeniowa w postaci podłużnego kanału ładowania może być umieszczona na dachu pojazdu.

Stacja ładowania 2 zlokalizowana jest w okolicy przystanku autobusowego. Stacja ładowania 2 umieszczona może być na pionowym słupie lub maszcie oraz poprzecznej belce za pomocą sztywnego lub ruchomego uchwytu. Stacja ładowania 2 może również zostać zamontowana do wiaty przystanku. Montaż stacji ładowania 2 może przybrać również inne możliwe formy. Część stacji ładowania 2, która służy do podłączenia głowicy 14 usytuowana jest w strefie, w której zatrzymuje się autobus, korzystnie w jego osi wzdłużnej. Stacja ładowania 2 posiada lejek naprowadzający 22, który jest elastycznie podwieszony na konstrukcji wsporczej, co minimalizuje negatywny wpływ uderzeń głowicy 14 w jego powierzchnie. Lejek naprowadzający 22 jest w kształcie litery V z zagiętymi do dołu bokami i skierowany jest pod kątem ku górze, aby zminimalizować ryzyko nietrafienia głowicy 14 lub wypięcia w związku z nieprecyzyjnym podjazdem lub różnicą wysokości. Następnie lejek naprowadzający 22 przechodzi w kanał ładowania 21 w kształcie prostokątnej rury otwartej od dołu. Kanał ładowania 21 umieszczony jest równoległe do kierunku jazdy autobusu. Ścianki boczne 211 kanału ładowania 21 posiadają po wewnętrznej stronie co najmniej dwie elektryczne powierzchnie przewodzące 23 w formie miedzianych listew lub nakładek przewodzących, ciągnących się wzdłuż ścian bocznych 211, które stanowią styki elektryczne dla odpowiednich elektrycznych elementów przewodzących 141 w głowicy 14. Ponadto wzdłuż górnej ścianki 212 kanału ładowania 21 po wewnętrznej stronie może zostać umieszczona listwa przewodząca 23 dla styku kontrolnego 143 umieszczonego w górnej części głowicy 14. W prezentowanym przykładzie kanał ładowania 21 posiada po dwie listwy przewodzące 23 wzdłuż ścianek bocznych 211 oraz jedną listwę przewodzącą 23 wzdłuż ścianki górnej 212. Styki te odpowiadają za poszczególne bieguny urządzenia: uziemienie, styk dodatni, styk ujemny, styk kontrolny itd. Do powierzchni przewodzących 23 przekazywany jest prąd za pomocą przewodów z elektrycznej sieci energetycznej lub z jakiegokolwiek innego źródła energii, na przykład konwencjonalnego lub alternatywnego. Stacja ładowania 2 może zostać wyposażona również w dodatkowe środki pozycjonujące, ułatwiające odpowiednie ustawienie urządzeń zespołu względem siebie.

W jednym z praktycznych przykładów realizacji wynalazku odbierak prądu 1 ma prostokątną ramę 12 składającą się z poprzecznie 121 i podłużnie 122, która jest co najmniej elektrycznie izolowana od dachu pojazdu. Dodatkowo rama 12 może być izolowana za pomocą wibroizolatorów 19 zespolonych w jeden układ z izolatorami elektrycznymi. W ramie 12 na jednej z poprzecznie 121 ułożyskowane jest wahliwie w płaszczyźnie pionowej oraz poziomej ramię (dźwigar) 13 zakończone głowicą 14. W kolejnych przykładach wykonania odbierak prądu 1 może zostać wykonany w inny znany sposób, na przykład jako pantograf dwuramienny, pantograf oparty o konstrukcję równoległowodową lub jako pantograf nożycowy. Ramię 13 zamontowane jest przegubowo na dwóch prostopadłych osiach obrotu A, B i ułożyskowane jest na wale poprzecznym 131 i czopie pionowym 162, umożliwiając pracę w płaszczyźnie pionowej i poziomej. W jednym z praktycznych przykładów wykonania, ramię 13 połączone jest wychylnie z obrotnicą 16 osią poprzeczną B, natomiast obrotnica 16 ułożyskowana jest na osi pionowej A z ramą 12, przy czym pomiędzy obrotnicą 16 a ramieniem 13 zamocowany jest przegubowo 151, 152 siłownik podnoszenia 15. Napęd podnoszenia 15 może być wybrany również spośród innych znanych rozwiązań, takich

PL 230 883 Β1 jak sprężyna gazowa, siłownik elektryczny lub miech pneumatyczny. Obrotnica 16 ułożyskowana jest centralnie na pionowym czopie 162 poprzecznicy 121. Ponadto obrotnica 16 posiada wspornik 161 skierowany do wewnątrz, z którym przegubowo 152 połączony jest jeden koniec siłownika 15. Zespół posiada dodatkowo sprężynę 17, która połączona jest przegubowo jednym końcem z obrotnicą 16 poza pionową osią A obrotu obrotnicy 16, przy czym oś sprężyny 17 przechodzi przez pionową oś A obrotu obrotnicy 16, natomiast drugi koniec sprężyny 17 połączony jest przegubowo z ramą 12. Dwa tłumiki 18 zamocowane są skośnie i przegubowo jednym końcem ze wspornikiem 161 obrotnicy 16, a drugim końcem z ramą 12 poza pionową osią A obrotu obrotnicy 16. Zadaniem sprężyny 17 i tłumików 18 jest tłumienie drgań i wychyleń w płaszczyźnie poziomej.

Na końcu ramienia 13 osadzony jest element ślizgowy, który posiada elektryczne powierzchnie przewodzące dla ustanowienia kontaktu elektrycznego z odpowiadającymi im elektrycznymi powierzchniami przewodzącymi usytuowanymi w kanale ładowania 21. Element ślizgowy odbieraka prądu 1 stanowi głowica 14 posiadająca co najmniej dwa styki elektryczne 142 zamocowane na co najmniej dwóch elementach dociskowych 141, przy czym jeden jest elektrodą dodatnią a drugi ujemną. Styki elektryczne 142 mogą być w postaci nakładek węglowych, karbonowych, szczotek, miedzianych pasków lub innych znanych elementów przewodzących, które mogą być wymienne. Elementy dociskowe 141 zamocowane są sprężyście wokół osi obrotu i dociskane do co najmniej dwóch przewodzących, równoległych listew kontaktowych 23 stacji ładowania 2, umieszczonych po przeciwnych stronach osi obrotu elementów dociskowych 141, zapewniając ciągłą współpracę z kanałem ładowania 21 przy wychyleniach od pionu i obrót w płaszczyźnie poziomej. W prezentowanym przykładzie głowica 14 posiada dwie pary elementów dociskowych 141 a, 141 b oraz styk kontrolny 143 w górnej, obłej części głowicy 144. Elementy danej pary 141 a, 141 b skierowane są w przeciwną stronę w kierunku listew przewodzących 23. Ponadto sąsiadujące elementy dociskowe 141 a, 141b sprzężone są za pomocą sprężyny 145 umiejscowionej pomiędzy w taki sposób, że elementy te wzajemnie się odpychają. Sprężyna 145 umieszczona jest w kieszeni 146 i oparta o powierzchnie sąsiadujących elementów dociskowych 141 a, 141b. Dodatkowo, pomiędzy sąsiadującymi elementami dociskowymi 141 a, 141 b usytuowany jest ogranicznik 147 w formie małego trzpienia przechodzącego przez otwór w elemencie dociskowym 141, ustalający zakres pracy styków elektrycznych 142 w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu o wartość ±50 mm. Do styków elektrycznych 142 przyłączone są przewody elektryczne, za pomocą których prąd przekazywany jest do akumulatorów autobusu lub innych urządzeń elektrycznych.

Kiedy autobus zbliża się do przystanku, w obrębie którego zlokalizowana jest stacja ładowania 2, następuje pierwszy etap procesu polegający na podniesieniu ramienia 13 z głowicą 14 do ustalonej wysokości. Podniesienie ramienia 13 może zostać zainicjowane przez kierowcę autobusu poprzez naciśnięcie odpowiedniego włącznika lub zostać zainicjowane automatycznie przez system, który wykryje w pewnym obszarze obecność urządzeń. W celu automatycznego podniesienia ramienia 13 zespół może zostać wyposażony w odpowiedni system składający się z czujników, kontrolera oraz urządzeń uruchamiających (aktuatory). System pozwoli wykryć na podstawie zadanych wartości obecność zbliżającego się pojazdu i zainicjuje uniesienie ramienia 13 z głowicą 14. Zastosowane czujniki mogą być na przykład czujnikami podczerwieni lub innymi czujnikami ruchu (odbierające i wysyłające fale ultradźwiękowe lub elektromagnetyczne). Ponadto elementy zespołu mogą komunikować się między sobą za pomocą standardu komunikacji bezprzewodowej Bluetooth, standardu komunikacji bliskiego zasięgu NFC, RFID, Z-Wave, ZigBee lub WiFi. Urządzenia mogą komunikować się również za pomocą systemu nawigacji satelitarnej GPS.

Następnie, kiedy już ramię 13 jest podniesione do odpowiedniej wysokości, autobus wjeżdża do strefy, w której znajduje się kanał ładowania 21. Strefa ta najczęściej zlokalizowana jest w zatoczce przystanku. Może to utrudnić dodatkowo podłączenie urządzeń, kiedy głowica 14 najeżdża pod kątem do kierunku zasadniczo równolegle ustanowionego do kierunku jazdy autobusu lub równolegle do jezdni. Zastosowanie sprężyście podwieszonego lejka naprowadzającego 22 ułatwia naprowadzenie głowicy 14 do kanału ładowania 21. Kiedy głowica 14 jest wprowadzana do kanału ładowania 21, elementy dociskowe 141 wraz ze stykami elektrycznymi 142 wpasowują się odpowiednio w geometrię kanału ładowania 21 i przylegają do listew kontaktowych 23 dzięki obrotowemu połączeniu oraz sile rozpierającej sprężyny 145 umieszczonej między nimi. W trakcie użytkowania pojazdu pojawiają się często nieprzewidziane sytuacje, gdy pojazd nie może podjechać idealnie do strefy pod kanałem ładowania 21, ponieważ np. miejsce blokuje inny pojazd, w drodze powstał wyłom, w wyniku którego autobus podjeżdża nachylony. Ponadto w momencie otwierania drzwi autobusy są pochylane na bok, aby ułatwić pasażerom opuszczenie lub wejście do pojazdu. Z uwagi na te sytuacje, ramię 13 odbieraka

PL 230 883 Β1 prądu 1 zamontowane jest przegubowo na dwóch prostopadłych osiach obrotu A, B i ułożyskowane jest na wale poprzecznym 131 i czopie pionowym 162, umożliwiając pracę w płaszczyźnie pionowej i poziomej. Podczas odjazdu pojazdu z przystanku, proces ładowania może być kontynuowany do momentu, kiedy głowica 14 dojedzie do końca strefy ładowania w kanale ładowania 21. System sterowania zespołem urządzeń odpowiednio wcześniej dostanie sygnał o zbliżaniu się głowicy 14 do końca strefy, w której głowica 14 jest w kontakcie z listwami przewodzącymi 23 kanału ładowania 21 i proces ładowania zostanie automatycznie zakończony. Po opuszczeniu kanału ładowania 21 przez głowicę 14, system automatycznie złoży ramię 13 i przejdzie w tryb jazdy.

W jednym z aspektów realizacji wynalazku, element ślizgowy, do ustanowienia kontaktu elektrycznego z podłużnym kanałem przewodzącym posiadającym elektryczne powierzchnie przewodzące, stanowi głowica 14 posiadająca co najmniej dwa przeciwległe rozmieszczone styki elektryczne 142 zamocowane na co najmniej dwóch elementach dociskowych 141 usytuowanych sprężyście wokół osi obrotu i dociskanych do co najmniej dwóch przewodzących powierzchni 23 kanału przewodzącego 21. Sąsiadujące elementy dociskowe 141 a, 141 b sprzężone są za pomocą sprężyny 145 umiejscowionej pomiędzy nimi w taki sposób, że elementy te wzajemnie się odpychają. Sprężyna 145 umieszczona jest w kieszeni 146 i oparta o powierzchnie sąsiadujących elementów dociskowych 141 a, 141b. Ponadto pomiędzy sąsiadującymi elementami dociskowymi 141 a, 141 b usytuowany jest ogranicznik 147 ustalający ograniczony zakres pracy styków elektrycznych 142 w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu.

Zespół urządzeń może również stanowić element całego systemu szybkiego ładowania pojazdów. Elementami takiego systemu są pojazd wyposażony co najmniej w napęd elektryczny, źródło magazynowania energii elektrycznej oraz odbierak prądu z głowicą ładowania według wynalazku. System posiada następnie po stronie infrastruktury transportowej co najmniej jedną stację ładowania według wynalazku, zlokalizowaną wzdłuż trasy przejazdu. Natomiast cały proces szybkiego ładowania kontrolowany i sterowany jest przez zintegrowany system sterowania.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół szybkiego ładowania pojazdu wyposażonego w napęd elektryczny, posiada odbierak prądu zainstalowany na pojeździe, wyposażony w napęd podnoszenia lub opuszczania oraz co najmniej jedno wychylne ramię z elementem ślizgowym, zespół posiada dalej stację ładowania w postaci podłużnego kanału ładowania z lejkiem naprowadzającym dla elektrycznego podłączenia elementu ślizgowego, usytuowanym zasadniczo w kierunku osi wzdłużnej pojazdu, będących częścią infrastruktury transportowej, znamienny tym, że element ślizgowy stanowi głowica (14) posiadająca co najmniej dwa styki elektryczne (142) zamocowane na co najmniej dwóch elementach dociskowych (141) obrotowo usytuowanych na osi obrotu z ograniczonym kątem pracy i posiadające element sprężysty, zapewniający docisk styków elektrycznych (142) do co najmniej dwóch przewodzących listew kontaktowych (23) stacji ładowania (2), korzystnie równoległych, oraz umieszczonych po przeciwnych stronach osi obrotu elementów dociskowych (141).
2. 2. Zespół szybkiego ładowania, według zastrz. 1, znamienny tym, że sąsiadujące elementy dociskowe (141 a, 141b) sprzężone są za pomocą sprężyny (145) umiejscowionej pomiędzy nimi w taki sposób, że elementy te wzajemnie się odpychają.
3. 3. Zespół szybkiego ładowania, według zastrz. 2, znamienny tym, że sprężyna (145) umieszczona jest w kieszeni (146) i oparta o powierzchnie sąsiadujących elementów dociskowych (141 a, 141 b).
4. 4. Zespół szybkiego ładowania, według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że pomiędzy sąsiadującymi elementami dociskowymi (141 a, 141b) usytuowany jest ogranicznik (147) ustalający zakres pracy styków (142) w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu o wartość do ±50 mm.
5. 5. Zespół szybkiego ładowania, według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że głowica (14) posiada w swej górnej części obły element ślizgowy (144), naprowadzany przez lejek naprowadzający (22) do kanału ładowania (21) do strefy z elementami styków elektrycznych (23).
6. 6. Zespół szybkiego ładowania, według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że głowica (14) posiada jedną lub więcej par współpracujących elementów dociskowych (141).

   PL 230 883 Β1
7. 7. Zespół szybkiego ładowania, według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że ramię (13) zamontowane jest przegubowo na ramie (12) izolowanej elektrycznie od pojazdu na dwóch prostopadłych osiach obrotu (A, B), umożliwiających pracę w płaszczyźnie pionowej i poziomej.
8. 8. Zespół szybkiego ładowania, według zastrz. 1 albo 7, znamienny tym, że ramię (13) połączone jest wychylnie z obrotnicą (16) osią poprzeczną (B), natomiast obrotnica (16) ułożyskowana jest na osi pionowej (A) z ramą (12), przy czym pomiędzy obrotnicą (16) a ramieniem (13) zamocowany jest przegubowo siłownik podnoszenia (15).
9. 9. Zespół szybkiego ładowania, według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że obrotnica (16) połączona jest przegubowo z jednym końcem sprężyny (17) poza pionową osią (A) obrotu obrotnicy (16), przy czym oś sprężyny (17) przechodzi przez pionową oś (A) obrotu obrotnicy (16), natomiast drugi koniec sprężyny (17) połączony jest przegubowo z ramą (12).
10. 10. Zespół szybkiego ładowania, według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że dwa tłumiki (18) zamocowane są skośnie i przegubowo jednym końcem z obrotnicą (16), a drugim końcem z ramą (12), poza pionową osią (A) obrotu obrotnicy (16).
11. 11. Element ślizgowy, ustanawiający kontakt elektryczny z podłużnym kanałem przewodzącym posiadającym elektryczne powierzchnie przewodzące, znamienny tym, że element ślizgowy stanowi głowica (14) posiadająca co najmniej dwa przeciwległe rozmieszczone styki elektryczne (142) zamocowane na co najmniej dwóch elementach dociskowych (141) obrotowo usytuowanych na osi obrotu z ograniczonym kątem pracy i posiadające element sprężysty zapewniający docisk styków elektrycznych (142) do co najmniej dwóch przewodzących powierzchni (23) kanału przewodzącego (21).
12. 12. Element ślizgowy, według zastrz. 12, znamienny tym, że sąsiadujące elementy dociskowe (141 a, 141 b) sprzężone są za pomocą sprężyny (145) umiejscowionej pomiędzy nimi w taki sposób, że elementy te wzajemnie się odpychają.
13. 13. Element ślizgowy, według zastrz. 13, znamienny tym, że sprężyna (145) umieszczona jest w kieszeni (146) i oparta o powierzchnie sąsiadujących elementów dociskowych (141 a, 141 b).
14. 14. Element ślizgowy, według zastrz. 12 albo 13, znamienny tym, że pomiędzy sąsiadującymi elementami dociskowymi (141 a, 141 b) usytuowany jest ogranicznik (147) ustalający ograniczony zakres pracy styków elektrycznych (142) w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu.