SE1000323A1 - Ett, för ett eller flera, elektriska framdrivbara, fordon anpassat system. (Armformat kontaktmedel) - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 torer, drivbara fordon och där resp. fordon skall uppvisa en effekten reglerande reg- lerkrets, för ett skapande av en vald och erforderlig framdrivande effekt och/eller en hastighetsanpassning och/eller -reglering uppfinningen avser att kunna få en tillämpning vid vägsträoknlngar i form av all- männa och enskilda vägar och längs dess vägavsnitt, men kan även komma till en användning vid industrianläggningar, med olika krav på effektbehov och energibe- hov.

Uppfinningen avser att bl.a. samtidigt med en energiladdning av batteriuppsättnin- gen från den externa energikällan låta tillföra den effekt och den energi som kom- mer att krävas för ett valt, för fordonets framförande uppåt och över ett uppåt lutan de vägavsnitt anpassat, effektbehov.

Mera speciellt låter föreliggande uppfinning anvisa ett sådant system där ett icke spårbundet fordon, såsom ett lastfordon, under sitt framförande längs utvalda väg- avsnitt med sin fordonstillordnade batteriuppsättning kan tillföras en kompletterande effekt och energi, såsom från den externa energikällan alternativt från en fordonsre- laterad energikälla, såsom en dieselgenerator. l detta avseende föreslår föreliggande uppfinning en ”första” fordonsrelaterad ener- gikälla, såsom en dieselgenerator, en ”andra” fordonsrelaterad energikälla, såsom en batteriuppsättning och en ”tredje” från fordonet separerad och extern energikälla, såsom spänningssättningsbara elektriska två eller flera ledare inbyggda i spår i suc- cessiva vägavsnitt, och där ledarna för ett valt vägavsnitt är elektriskt isolerade från motsvarande ledare för ett intillvarande (framförvarande eller efterföljande) vägav- snitt.

Föreliggande uppfinning bygger på att två eller flera ledare skall vara inbyggda i ett spår i sitt vägavsnitt och där spåret (icke ledarna) sträcker sig kontinuerligt från väg- avsnitt till vägavsnitt.

Spänningen som tillordnas dessa spänningssättningsbara ledare kan vara en växel- spänning (med en fordonsrelaterad Iikriktare) eller en likspänning. Vid val av en lik- lO 15 20 25 30 3 spänning kan den ena ledaren vara positiv medan den andra ledaren kan vara ne- i gativ och en ytterligare ledare tillordnad jordpotential eller O-potential, varvid fordo- net kan drivas med dubbla spänningsvärdet.

Vid växelspänning till ledarna för vägavsnitten kan denna med fördel anordnas i motfas och symmetriskt kring en jordpotential eller 0-potential.

Den för drivningen av fordonet avsedda motorn kan vara en likströmstyp eller av växelströmstyp, där i det senare fallet motorn skall förkopplas en växelriktare.

UPPFINNINGENS BAKGRUND Metoder, arrangemang och konstruktioner, relaterade till ovan angivet tekniskt om- råde och beskaffenhet, är tidigare kända i ett flertal olika utföringsformer.

När det gäller elektriskt drivna fordon kan dessa med fördel kategoriseras som ”spårbundna fordon” eller som ”icke spårbundna fordon”.

”Spårbundna fordon” framföres längs sin vägsträckning och vägavsnitt av i väg- sträckningen inlagda eller via slipers blottlagda, parallella räls, som styr fordonets fasta hjulpar. "lcke spårbundna fordon" framföres längs sin vägsträckning och vägavsnitt över en körbana och framföres längs vägavsnitten via en fordonet tillhörig styrutrustning.

Föreliggande uppfinning bygger på och avser att få ett utnyttjande inom den senare kategorin och tekniken, och avser i första hand att kunna få en tillämpning på tunga lastfordon, med eller utan påkopplat släp, där det är känt, genom patentpublikatio- nen US-4 129 203-A, ett fordonsrelaterat arrangemang för att, uppåt och nedåt samt i sidled, låta föra fordonet underliggande kontaktfjädrar mot och till en meka- nisk och elektrisk samverkan med eller ur en samverkan med de vägavsnittet till- höriga spänningssatta elektriska ledarnas (14) icke isolerade ytavsnitt. 10 15 20 25 30 Här anvisas utnyttjandet av en isolator (16) inom en kanal (18) som stödjer ledarna i form av skenor (14). En med en slits (12) formad täckplatta (20) är borttagbart infäst till kanalens (18) övre och motställda väggpartier, där denna täckplatta (20) är injus- terad till ett plan anslutande sig till vägavsnittets övre yta (22).

Figurerna 2 och 3 i angiven patentpublikation beskriver ett fordonsrelaterat bord (98) och till vilket bord är vridbart infäst (94, 96, 99) en arm (10). Bordet (98) till- ordnade sensorer (30) alstrar signaler, som med avseende på fasläge och storlek låter indikera riktningen och avståndet från en rotationsaxel (99) till slitsen (12) i täckplattan (20), som bygger på förändringar i ett alstrat magnetfält. Via en anvisad mekanism (31) kan bordet (98) och armen (10) drivas av en motor (32) mellan på förhand bestämda gränser och där placerade gränsbrytare (40, 41).

Genom patentpublikationen WO 93/10995-A är det tidigare känt ett system för att längs en vägsträckning och dess vägavsnitt låta framföra elektriskt drivbara fordon.

Figuren 9, i här angiven patentpublikation, tydliggör systemets principiella uppbygg- nad.

Här anvisas att vägsträckningen (14) och dess vägavsnitt är försedda med elektris- ka ledande vägsektioner (300a - 300f), där en vägsektion kan anses motsvara ett vägavsnitt.

Fordonen (310) har en elektrisk motor (320) och två (312, 314) eller tre (312, 312' och 314) underliggande kontaktfjädrar, anpassade för en mekanisk och elektrisk kontakt med de elektriskt ledande ledarna, vars längder är anpassade att motsvara en vald längd (identiskt lika längder) för utnyttjade vägavsnitt eller sektioner.

De elektriskt ledande ledarna inom vägsektionerna (300a - 300f) är utplacerade ef- ter varandra med ett mellanorienterat fritt utrymme (302a - 302e), för att därav låta förhindra en kortslutning via släpande kontaktfjädrar (312, 3122 314).

Var annan vägsektion (300b, 300d, 300f) är här ansluten kontinuerligt till en refe- rensspänning (jordpotential) under det att de övriga vägsektionerna (300a, 300c och lO 15 20 25 30 300e) är antingen direkt anslutbara till en DC-spänningskälla (440) eller via ett kopplingsmedel (304a, 304b, 3040) anslutbara till varje lämplig elektrisk energikälla (308), när ett fordon är i närheten.

När en utföringsform med tre kontaktfjädrar utnyttjas skall avståndet mellan dessa väljas så att två eller tre kontakter alltid är i en elektrisk kontakt med två motsatt po- laritet uppvisande vägsektioner och att ingen av de två kontakterna skall kunna kort- sluta det fria utrymmet (302a - 302e) mellan två närbelägna sektioner.

Systemet här kräver för sin funktion specialkonstruerade fordon (310), där ett valt avstånd mellan främre (314) och bakre (312, 312') kontakter skall vara identiskt lika och vidare valt något längre än vägsektionernas (300b, 300d) lika längder.

Sålunda erfordras specialkonstruerade fordon med främre och bakre kontakter och där var och en av de utnyttjade vägsektionerna (300a - 300f) skall väljas med sins- emellan lika längder och orienteras efter varandra i fordonets färdriktning med lika inbördes fria och mellanliggande utrymmen (302a - 302e).

Patentpublikationen i övrigt anvisar förekomsten av en enda spänningssatt ledare eller skena inom en vägsektion (sid. 5, rad 11-13), och att ett fordon skall kunna påkalla spänning till en framförvarande vägsektion (sid. 5, rad 19-21; sid. 6, rad 7- 10; sid. 8, rad 28-32).

Vidare anvisas att spänningssättningsbara skenor (16) skall kunna förses med sido- ordnade dräneringsspår (sid. 9, rad 1-4).

En frånvaro (eller närvaro) av en aktiveringssignal skall kunna påverka en styrenhet (38) (sid. 8, rad 23-27).

Det erforderliga avståndet mellan fordonstillhöriga kontakter anges å sid. 10, rad, 17-20 och ett utnyttjande av aktivitetsinitierande radiosignaler föreslås på sid. 11, rad 2-4 och sid. 14, rad 1-16. lO 15 20 25 30 Vidare föreslås, på sid. 15, rad 21-23 och sid. 16, rad 1-15, ett utnyttjande av ett Hall-element (240) och dess koppling till en förstärkare (246). Alternativ härtill illust- reras vidare på sidan 17, rad 3-9.

Det är även känt att elektriskt låta driva ett fordon längs en vägsträckning med hjälp av en induktiv energiöverföring, verksam mellan ett fordon och ett underliggande vägavsnitt.

Som exempel på denna kända teknik hänvisas till innehållet i patentpublikationerna US-3 914 562-A och US-4 007 817-A.

Föreliggande uppfinning avser att koncentrera sig till ett fordonsrelaterat arrange- mang för att upp och ned samt i sidled låta påverka ett fordonet underliggande kon- taktmedel, för att kunna samordna utnyttjandet av en första och en andra fordonstill- hörig energikälla, såsom en dieselgenerator och en batteriuppsättning och en for- donsextern energikälla, arrangerad längs en vägsträckning och dess vägavsnitt och med dess uppåt öppna spår anslutande till varandra från vägavsnitt till vägavsnitt med inlagda två eller flera parallella elektriska ledare för varje vägsektion.

Arrangemanget bygger på utnyttjandet av en svängbar arm.

REoocöRELss FöR FöREucGANoE uPPFrNN/Nc TEKNISK T PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller fler ställda tekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt i de åtgärder ochlel- ler den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett nödvändigt val av det eller de medel som erfordras så torde, med anledning härav, de efterföljande tekniska problemen få anses vara relevanta vid frambringandet av föreliggande uppfinnings- föremål. 10 15 20 25 30 Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, tor- de det därför få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav, förde- larna förknippade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kom- mer att krävas för att vid ett elektriskt och av b|.a. ett eller flera batterier i en batteri- uppsättning, framdrivbart fordons framförande längs en vägsträckning och dess vägavsnitt, anpassat system, som skall innefatta: ”a” ett flertal, vägsträckningen uppdelbara, vägavsnitt, vart och ett tillordnat en eller flera elektriskt ledande ledare anslutbara, via en omkopplare, till en eller flera stationära elektriska stationer, tjä- nande som en fordonet extern energikälla (benämnd en tredje energikälla i det ef- terföljande) för att därav b|.a. låta ladda den fordonstillhöriga batteriuppsättningen som i första hand direkt skall kunna driva fordonet längs vägavsnitten och ”b” ett eller flera, via var sin elektriska motor eller motorer, drivbara fordon och där resp. fordon uppvisar en, en erforderlig effekt reglerande, reglerkrets för ett skapande av en erforderlig effekt och/eller en hastighetsreglering, låta anvisa möjligheten att ut- nyttja lika eller olika längder för parallella elektriska spänningsättningsbara ledare eller skenor, relaterade till sinsemellan elektriskt isolerade vägavsnitt och därvid er- bjuda en möjlighet att välja ledarnas och vägavsnittens längder i beroende av ställ- da krav på en ”kontinuerlig” energitillförsel till fordonet och dess batteriuppsättning och där resp. vägavsnitts längd med fördel kan väljas betydligt längre än fordonets totala längd och därmed krävs ingen anpassning av vägavsnittens längder till några standardlängder för fordonen, som inom den kända tekniken.

Det ligger ett tekniskt problem i eller ett tekniskt övervägande att kunna inse bety- delsen av, fördelen förknippade med och/eller de tekniska åtgärder och övervägan- den som kommer att krävas för att vid ett ovan angivet fordonsrelaterat arrange- mang anvisa ett utnyttjande av det fordonsrelaterade kontaktmedlet, som skall vara anordnat att innefatta en långsträckt arm, vars ena ändområde är vridbart fäst till fordonets undersida och vars andra ändområde är anpassat att uppbära nämnda kontaktmedel eller kontaktdon.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta fordonets undre del få vara försedd med en eller flera sensorer, avsedda lO 15 20 25 30 att kunna avkänna förekomsten av och en orientering av ett vägbanan tillordnat spår och därvid låta föra över en avkänd information till en styrutrustning.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta styrutrustningen få vara anpassad att innefatta av styrkrets, som vid en avkänd förekomst och en avkänd orientering inom ett täckningsområde skall vara anpassad att, via en alstrad utsignal, kunna påverka ett kontaktmedlet nedsän- kande eller höjande medel.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta den långsträckta armens ena ändområde få vara orienterat, i fordonets momentana färdriktning räknat, framför det andra ändområdet.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta den långsträckta armens ena ändområde få vara orienterat, i fordonets momentana färdriktning räknat, bakom det andra ändområdet.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta nämnda kontaktmedel få vara tillordnat en lângsmal utsträckning och att, via en vertikal vridningsaxel, kunna vara vridbart fäst till den långsmala armens andra ändområde.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att, i relation till ett fordonet tilldelat vertikalplan, såsom till en vald färdriktning anslutande plan, låta kontaktmedlet med sin långsmala form få intaga ett vinkel- värde, i förhållande till den långsträckta armen, svarande mot denna arms vinkel- värde i förhållande till ett fordonet tilldelat vertikalplan. lO 15 20 25 30 Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta kontaktmedlet få vara anpassat att uppbära i vart fall två, efter varandra orienterade, kontaktmedel eller kontaktdon.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta spänningssättningsbara och ström överföringsbara ledare få vara anpas- sade att sträcka sig utefter nämnda långsträckta arm, i en riktning mot dess ena ändområde, och över till fordonet och till en, en eller flera energikällor, fördelande krets.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att låta fordonet tillordnade, såsom sidorelaterade, sensorenheter få vara anslut- na till styrutrustningen och avsedda att indikera ett maximerat gränsvärde för kon- taktmedlet.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet, när detta rör sig i en riktning från sitt ändläge, låta aktivera, via styrutrustningen, ett medel för att kunna höja kontaktmedlet ut ur en samverkan med spåret och dess ledare.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippa- de med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommet att krävas för att vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet, när detta rör sig i en riktning mot sitt ändläge, låta aktivera, via styrutrustningen, ett medel för att kunna sänka kontaktmedlet ned mot och för en samverkan med spåret och dess ledare.

LösN/NGEN Föreliggande uppfinning utgår därvid ifrån den inledningsvis anvisade kända tekni- ken och bygger på ett fordonsrelaterat arrangemang för att kunna föra uppåt och lO 15 20 25 30 lO nedåt samt i sidled ett fordonet underliggande kontaktmedel eller kontaktdon, för att vid ett, elektriskt, bl.a. av ett eller flera batterier eller batteriuppsättningar, framdriv- bart fordons framförande längs en vägsträckning och dess tillordnade vägavsnitt, anpassat detta system till ett system, som kan innefatta: ”a” ett flertal, vägsträc- kningen uppdelbara, vägavsnitt, där vart och ett av dessa vägavsnitt tillordnats ett eller flera långsträckta spår eller spalter med inlagda strömförsörjningsbara och spänningssättningsbara ledare anslutbara, via en omkopplare, till en eller flera for- donsexterna energikällor, såsom elektriska stationer, för att därav bl.a. kunna ladda en fordonstillhörig batteriuppsättning, dock i första hand via batteriuppsättningen låta driva fordonet längs vägsträckningen och dess vägavsnitt och ”b” ett eller flera, via var sin elektriska motor eller motorer, drivbara fordon och där resp. fordon upp- visar en, en erforderlig effekt reglerande, reglerkrets anpassad för ett skapande av en erforderlig effekt- och/eller hastighetsreglering, där nämnda fordon, på sin un- dersida, försetts med ett, upp och ned samt i sidled, tvärs fordonets transportrikt- ning räknat, förskjutbart kontaktmedel, och där nämnda långsträckta spår eller spal- ter sträcker sig längs vägavsnittens körbana och där nämnda kontaktmedel sam- ordnats med en fordonsrelaterad styrutrustning eller arrangemang för att skapa en anpassning av kontaktmedlet till att i vart fall erbjuda en mekanisk och elektrisk kon- takt, mot nämnda ledare, varvid en samordning mellan vägavsnittens tillhöriga spänningssatta ledare och fordonets kontaktmedel sker via samordnade strömav- tagare, såsom iform av kontaktfjädrar, anpassade för en mekanisk och elektrisk samverkan med resp. av de spänningssatta ledarna.

Föreliggande uppfinning avser att anvisa en vidareutveckling av det ovan angivna arrangemanget inom det ovan angivna systemet och i övrigt anvisa ett byggande på de ovan angivna förutsättningarna, genom att låta det fordonsrelaterade kontakt- medlet få vara anpassat att innefatta en långsträckt arm, vars ena ändområde är vridbart fäst till fordonets undersida och vars andra ändområde är anpassat att upp- bära nämnda kontaktmedel, varvid till fordonets undre del en eller flera sensorer skall vara anordnade och avsedda att kunna avkänna en förekomst av och en orien- tering av ett i körbanan orienterat spår och föra över en sålunda avkänd information till en styrutrustning och att styrutrustningen skall vara anpassad att innefatta en styrkrets, som vid en avkänd förekomst och en avkänd orientering, fallande inom ett lO 15 20 25 30 ll definierat täckningsområde, är anpassad att påverka ett kontaktmedlet nedsänkan- de eller upphöjande medel.

Som föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för föreliggande uppfinning, anvisas speciellt ett arrangemang där den långsträckta armens ena ändområde skall vara orienterat, i fordonets momentana färdriktning räknat, framför det andra ändområdet.

Såsom ett alternativ föreslås att den långsträckta armens ena ändområde skall vara orienterat, i fordonets momentana färdriktning räknat, bakom det andra ändområ- det.

Speciellt anvisas att nämnda kontaktmedel skall vara tillordnat en långsmal form och utsträckning och som skall, via en vridningsaxel, vara vridbart fäst till den lång- smala armes andra ändområde.

Vidare föreslås att, i relation till ett fordonet tilldelat vertikalplan, såsom ett till en vald färdriktning anslutande plan, kontaktmedlet skall med sin långsmala form kun- na intaga ett vinkelvärde, i förhållande till den långsträckta armens längsgående ut- sträckning, och dess centrallinje, svarande mot denna arms vinkelvärde, i förhållan- de till ett fordonet tilldelat vertikalplan.

Kontaktmedlet skall vara anpassat att uppbära i vart fall två, efter varandra oriente- rade, kontaktdon för en gemensam strömavledning från den tredje energikällans två elektriskt ledande ledare.

Fordonstillhöriga spänningssättningsbara och ström överföringsbara ledare är an- passade att sträcka sig utefter nämnda långsträckta arm i en riktning mot dess ena ändområde och vidare över till fordonet och till en, en eller flera energikällor, fördel- ande krets.

Vidare föreslås att fordonet tillordnade, såsom sidorelaterade, sensorenheter skall vara anslutna till styrutrustningen och avsedda att indikera ett maximerat gräns- värde för kontaktmedlets horisontella förskjutning. lO 15 20 25 30 Vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet, när detta rör sig i en hori- sontell riktning från sitt ändläge, aktiveras, via styrutrustningen, ett medel för att kunna höja kontaktmedlet ut ur en samverkan med spåret och dess elektriskt ledan- de ledare.

Vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet, när detta rör sig i en hori- sontell riktning mot sitt ändläge, aktiveras, via styrutrustningen, ett medel för att kunna sänka kontaktmedlet till och mot en samverkan med spåret och dess elekt- riskt ledande ledare.

FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfin- ning och de därigenom anvisade speciella signifikativa kännetecknen är att härige- nom har det skapats förutsättningar för att vid ett fordonsrelaterat arrangemang, enligt ingressen till patentkravet 1, låta anvisa att fordonet och dess fordonsrelate- rade kontaktmedel skall vara anpassat att innefatta en långsträckt arm, vars ena ändområde är vridbart fäst till fordonets undersida och vars andra ändområde är anpassat att uppbära nämnda kontaktmedel Vidare skall till fordonets undre del en eller flera sensorer vara anordnade, avsedda att kunna avkänna förekomsten av och en orientering av ett spår och föra över en avkänd information till en styrutrustning.

Styrutrustningen skall då vara anpassad att innefatta av styrkrets, som vid en av- känd förekomst och en avkänd orientering av spåret, inom ett täckningsområde, skall vara anpassad att kunna påverka ett kontaktmedlet nedsänkande medel.

Utan sådan förekomst och/eller orientering skall styrkretsen påverka ett kontakt- medlet upphöjande medel, som kan vara samma medel som det kontaktmedlet nedsänkande medlet. lO 15 20 25 30 fl la Det som främst kan få anses vara kännetecknande för ett fordonsrelaterat arran- gemang, enligt föreliggande uppfinning, anges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknande del.

KORT FIGURBESKRIVNING För närvarande föreslagna utföringsformer, uppvisande de med föreliggande uppfin- ning förknippade signifikativa kännetecknen, skall nu, i ett exemplifierande syfte, närmare beskrivas med en hänvisning till bifogade ritningar, där; Figur 1A låter visa i en perspektivistisk vy ett fordon, anslutande sig till en A-Ford, konverterad till en batteridrift, med en elektriskt driven motor, en effekten reglerande reglerkrets för en hastighetsreglering och en anpassning till en momentant verkan- de belastning och erforderlig effekt samt ett, för fordonets framförande avsett, styr- ande arrangemang eller styrutrustning, Figur 1B låter visa i en perspektivistisk vy ett lastfordon med släp och med en ef- fekten reglerande reglerkrets, enligt principerna gällande för figur 1A, Figur 1C låter nu överskådligt visa att två fordonsrelaterade energikällor, en första (”l”), en dieselgenerator, en andra (”ll"), ett batteri eller en batteriuppsättning, och en tredje ("ll|”), en fordonet extern energikälla, i form av spänningssättningsbara paral- lella ledare eller skenor infällda i kontinuerliga spår i en körbana, är samordnade till en fordonsrelaterad styrkrets, som i beroende av en erforderlig tillförd effekt till en elektrisk motor låter välja samtliga eller en kombination av de effektmatande energi- källorna, där effektregleringen illustreras här som en gaspedal, vars rörelse är kopp- lad till styrkretsen ”R2”, Figur 1D låter illustrera ett P/t-diagram (effekt/tid) där en full effekt eller reducerade effekter via styrkretsen skall kunna överföras för fordonets passage längs enkörba- na, dess vägsträckning och dess vägavsnitt, Figur 2 visar principiellt ett elektriskt arrangemang relaterat till ett fordon med en styrutrustning, för att låta styra en strömavtagare eller -avledare mot elektrisk kon- 10 15 20 25 30 14 takt med parvisa ledare, formade som skenor, för att möjliggöra en parallelldrift av en fordonsrelaterad elektrisk motor från en eller båda av de fordonsrelaterade två energikällorna (första och andra) och/eller från den stationära fordonsextern eller - perifera energikällan (tredje), Figur 3 visar i en ändvy ett fordon, med sitt nedåt riktade kontaktmedel, i form av släpkontakter, i en samverkan med var sina av vägavsnittet tillordnade och spän- ningsförande två ledare eller skenor, Figur 4 låter visa ett exempel på ett elektriskt arrangemang, där ett antal vägavsnitt har försetts med parallella spänningsförande ledare, var och en, via en omkopplare anslutbar till sin fordonsexterna eller -perifera elektriska station och där vägavsnitt på vägavsnitt är aktiverbara och görs spänningsförande från en aktivering av ett kopplingsmedel eller en omkopplare, via en styrenhet, allt eftersom ett fordon pas- , serar vägavsnitt på vägavsnitt, Figur 5 låter visa ett fordon underifrån, där en arm är vridbart anordnad intill dess ena ändområde och ett kontaktmedel är anordnat intill armens andra ändområde, Figur 6 låter i blockschemaform illustrera ett föreslaget kretsarrangemang relaterat till utföringsformen enligt Figuren 5, och under utnyttjandet av en styrkrets eller en centralenhet och Figur 7 visar, i likhet med figur 1D, ett effekt/tid diagram. illustrerande det momen- tana effektuttaget under det att fordonet passera vägavsnitt på vägavsnitt.

BESKRIVNING ÖVER NU FÖRESLAGNA UTFÖRINGSFORMER.

Det skall då inledningsvis framhållas att i den efterföljande beskrivningen över för närvarande föreslagna utföringsformer, som uppvisar de med uppfinningen förknip- pade signifikativa kännetecknen och som tydliggöres genom de i de efterföljande ritningama visade figurerna, har vi låtit välja termer och en speciell terminologi i den avsikten att därvid i första hand låta tydliggöra själva uppfinningsidén. lO 15 20 25 30 15 Det skall emellertid i detta sammanhang beaktas att här valda uttryck inte skall ses som begränsande enbart till de här utnyttjade och valda termerna utan det skall un- derförstås att varje sålunda vald term skall tolkas så att den därutöver kommer att kunna omfattar samtliga tekniska ekvivalenter, som fungerar på samma eller vä- sentligen samma sätt, för att därvid kunna uppnå samma eller väsentligen samma avsikt och/eller tekniska effekt.

Med en hänvisning till de bilagda figurerna visas således schematiskt och i detalj grundförutsättningarna för föreliggande uppfinning och där de med uppfinningen för- knippade signifikativa egenheterna konkretiserats, genom de nu föreslagna och i det efterföljande närmare beskrivna utföringsformerna.

Sålunda låter figuren 1A visa ett, för ett elektriskt och av ett eller flera batterier eller en batteriuppsättning framdrivbart fordons 1 framförande längs en vägsträckning 2 och dess vägavsnitt 2a1 samt 2a1' anpassat system Fordonet 1 utgöres här exteriört av en ”T-Ford", men denna är här konverterad till ett batteridrivet fordon, med en kontinuerlig tillgång till en extern, en tredje, ener- gikälla, här betecknad ”s1", "lll".

Det uppfinningsenliga fordonet 1 skall då innefatta ett ej visat styrande arrange- mang 3 eller en styrutrustning, så att en förare ”F” (ej visad) kan framföra och styra fordonet 1 längs nämnda vägsträckning 2 och dess vägavsnitt 2a1.

Fordonet 1 skulle även kunna omfatta en växellåda och andra delar och detaljer som krävs för fordonets framförande, men då dessa delar är väl kända för en fack- man kommer dessa inte att beskrivas i detalj.

Ett elektriskt drivet fordon 1 behöver dock ingen växellåda då en hastighetsreglering och ett effektuttag kan ske via kända elektriska och elektroniska kretsar.

Figuren 1B låter, på samma sätt som ifiguren 1A, visa en elektriskt framdrivbar last- bil 1b, med påkopplade släp 1c, längs vägsträckningen 2, 2a och dess tillordnade vägavsnitt 2a1. lO 15 20 25 30 Figuren 1C låter nu överskådligt visa två fordonsrelaterade och fordonstillhöriga energikällor, här betecknade ”l” och "ll”, en ”första” i form av en dieselgenerator en ”andra” i form av ett batteri eller en batteriuppsättning och en ”tredje” ener- gikälla ”lll”, i form av en fordonet externt orienterad energikälla, här formade som, via kopplingsmedel eller omkopplare, spänningssättningsbara parallella ledare eller skenor inom vägavsnitten, infällda i ett spår och en kavitet längs körbanan eller hela vägsträckningen 2.

Dessa är i figuren 1C samordnade till en fordonsrelaterad styrkrets 100, som i bero- ende av en tillförd effekt till en elektrisk drivmotor 5 låter välja samtliga eller en kom- bination av de effektmatande energikällorna ”ll” resp. ”lll”, Effektregleringen illu- streras här som en gaspedal 100a, vars rörelse upp och ned kopplas till en manö- verkrets "RZ" inom styrkretsen 100, som i sin tur omfattar en, effekt och energi mel- lan energikällorna, fördelande krets ”R1”.

Figuren 1D låter illustrera i ett P/t (effekt/tid)-diagram hur en full effekt eller reduce- rade effekter skall kunna fördelas och överföras för fordonets passage längs en kör- banas eller vägsträckningens 2 olika vägavsnitt 2a med hjälp av kretsen ”Rl” och manöverkretsen "R2".

Mellan tidpunkterna t1 - tg illustreras i princip hur ett fullt effektuttag från de tre ener- gikällorna ”ll” och "lll" kan realiseras, med effektuttaget från energikällan ”l” il- lustrerat överst, effektuttaget från energikällan "ll" illustrerat därunder (snedstrec- kade linjer) och effektuttaget för energikällan ”lll” illustrerat underst.

Mellan tidpunkterna tg - t4 illustreras i princip ett reducerat effektuttag från energikäl- lorna ”l” och ”Il”, under det att energikällan ”lll” är här illustrerad bortkopplad.

Mellan tidpunkterna t5 - te illustreras i princip ett reducerat effektuttag från energi- källorna ”ll” och "lll"_ Under denna tidsvaraktighet ts - te kan full effekt hämtas från energikällan ”ll” och ett litet överskott kan tillåtas att underhållsladda batteriuppsättningen ”|l”, 10 15 20 25 30 17 Uppfinningen bygger på att batteriuppsättningen ”B” och den andra energikällan ”ll”, men speciellt den tredje energikällan ”lll” i första hand skall, via den fördelande kret- sen ”R1”, mata motorn 5 och för detta ändamål krävs att batteriuppsättningen ”ll", ”B” har lagrat en energi och i övrigt är dimensionerad för att driva motorn 5 vid full effekt.

Batteriuppsättningen ”l|”; ”B” skall i första hand underhållsladdas via energikällan ”lll”; ”sl” och i andra hand underhållsladdas eller laddas via energikällan Energin eller effekten från energikällorna ”I” och ”lll” kan väljas till 5 - 30 % av energin eller effekten tillordnad energikällan ”ll"; såsom omkring 25 %.

Matningsspänningen till motorn 5 kan väljas till +400 VDC och -400 VDC, d.v.s. spänningsvärdet 800 VDC.

Det enligt uppfinningen föreslagna systemet ”S” skall då iförsta hand innefatta: ”a” ett eller flera, via var sin elektriska motor 5 eller motorer, elektriskt drivbara fordon 1, lb och där resp. fordon uppvisar en effektens fördelande och/eller reglerande reglerkrets "R1" inom styrkretsen 100, för ett skapande av en erforderlig effekt och/eller en hastighetsreglering, via manöverkretsen ”R2” och gaspedalen 100a.

Den erforderliga uteffekten skall tillhandahållas primärt av den fordonsinterna ener- gikällan ”ll”; ”B” och som sekundärt skall stå under underhållsladdning från den tred- je energikällan "lll"; "s1”. Vägsträckningen 2 visas uppdelbar i vägavsnitt 2a (2a1, 2a2, 2a3; 2a1', 2a2' och 2a3'), där vart och ett med fördel skall vara tillordnat en extern energikälla “lll”, här illustrerade som ett antal elektriska stationer ”s1”.

Den fordonsexterna tredje energikällan ”lll”; ”sl” och/eller den fordonstillhöriga förs- ta energikällan ”l”; "G" kan den ena eller båda utnyttjas, för att därmed komplette- rande låta ladda fordonets batteriuppsättning ”ll”; under en anpassad tidsse- kvens av effektuttag från denna batteriuppsättning. lO 15 20 25 30 18 Inom uppfinningens ram faller även den möjligheten att förutom en drivning av for- donet 1 via batteriuppsättningarna ”ll"; ”B” och under en kompletterande laddning av batteriuppsättningen "ll”; ”B” längs vägavsnitten och de stationära elektriska statio- nerna ”s1” eller den tredje energikällan "lll" kan, för fordonets 1 framförande över vägavsnittet 2a1, en erforderlig ytterligare effekt och energi tillföras via den fordons- tillhöriga energikällan ”l”; Figur 2 visar principiellt ett elektriskt/mekaniskt kopplingsarrangemang ”K” relaterat till ett fordon 1, (1b) med ett schematiskt visat fordonsrelaterat arrangemang i form av en styrutrustning 10, för att styra ett fordonstillhörigt kontaktdon eller strömavta- gare 4 mot och till en elektrisk kontakt med parvisa spänningssättningsbara lednin- gar, i form av skenor 4a, 4b, för en möjlig gemensam parallelldrift av en elektrisk motor 5, från batteriuppsättningen ”ll”; ”B” och/eller från den stationära stationen ”ll|"; ”s1", och/eller från dieselgeneratorn "l”; Strömavtagaren 4 är här relaterad till en bärare 6, som i höjdled är rörligt anordnad upp och ned via en första elektrisk hjälpmotor 7 och i sidled är rörligt anordnad fram och tillbaka via en andra elektrisk hjälpmotor 8.

De medel och den styrning av hjälpmotorerna 7, 8 som krävs för denna rörelse med hjälp av sensorer är ej visade i detalj men är dock i princip tidigare kända och up- penbara för en fackman på området.

Hjälpmotorn 7 och hjälpmotorn 8 är båda påverkbara i en fram och åter riktad rörel- se, där en första rörelse aktiveras via en första signal på en första ledare 7a resp. en första signal på en första ledare 8a, medan en andra (motsatt) rörelse aktiveras via en andra signal på ledaren 7a resp. 8a, under det att motorernas 7, 8 och bära- rens 6 momentana inställningslägen utvärderas av en eller flera ej visade sensorer och indikeras via en alstrad signal på en andra ledning eller ledare 7b resp. 8b.

Dessa signaler på de första ledarna 7a, 8a generas i en centralenhet eller styrkrets 100 med en styrutrustning 10 och signaler på de andra ledarna 7b och 8b alstras inom samma centralenhet 100 under ett utnyttjande av Iägessensorer (ej visade). lO 15 20 25 30 19 Centralenheten 100 med styrutrustningen 10 är en komplex enhet, som b|.a. via en sensor 16 skall kunna avkänna förekomsten av och orienteringen av ledarna 4a, 4b och därefter låta sänka strömavtagaren 4, via hjälpmotorn 7, till en elektrisk kontakt med dessa ledare 4a, 4b, som här illustreras som spänningssatta eller vice versa.

Via en anslutning 10a till centralenheten 100 och dess manöverkrets ”R2” regleras den effekt och energi som, via den energikällorna fördelande kretsen ”R1", matas till motorn 5. För detta ändamål krävs att kretsen ”R1” är direkt styrd av en gaspedal 100a (figur 1C) för att via manöverkretsen ”R2” tillföra till motorn 5 erforderlig effekt.

Strömavtagarna 4 låter i det visade läget leda ström och spänning från energikällan ”s1”;”lll” till den effekt- och energifördelande kretsen ”R1”. Denna eller en manöver- krets ”R2” avkänner via centralenheten 100 effektbehovet för motorn 5 och låter i första hand mata motorn 5 med den effekt den behöver, enligt insignalen på anslut- ningen eller ledningen 10a och alstrad utsignal på anslutningen eller ledningen 10b och därmed skall det stationära systemet ”s1”, ”lll” belastas och komplettera effekt- och energibehoven via batteriuppsättningen ”ll”, En parallellkoppling av den fordonsexternt uttagna effekten ”lll", ”s1” och den for- donsinternt genererade effekten ”G” och/eller "ll", ”B” kan här realiseras via re- glerkretsarna "R1” och ”R2” och med hjälp av styrkretsen 100.

Via ledningen 10a inmatas till centralenheten 100 Informationer om en önskad has- tighet och därmed förknippad effekt för fordonet 1 och via ej visade interna kretsar och funktionen ”R2“, ”'10” påverkas via ledningen 10b kretsen "R1”.

Figur 3 låter visa, i en ändvy, ett fordon 1(1b) med sina nedåt riktade strömavtagare 4 i en mekanisk och elektrisk samverkan med de två, vägavsnittet 2a1' tillordnade spänningsförande ledarna eller skenorna 4a, 4b, samt med en jordförbindning 4c.

Figur 4 visar ett elektriskt kopplingsarrangemang ”K1 " där vägavsnitt på vägavsnitt 2a1, 2a2 och 2a3 resp. 2a1', 2a2' och 2a3', med sin station efter station ”s1”, ”s2", "s3” resp. ”s1 ”s2'” och ”s3'”, kan aktiveras och göras spänningsförande från en och samma överordnad laddningskälla ”|ll”, 42, via kopplingsmedel och omkopplare lO 15 20 25 30 20 43a, 44a, och 45a för ena vägsträckan 2a och 43a', 44a' och 45a' för den motrikta- de vägsträckan 2b, allt eftersom ett fordon 1 kommer att passera längs de elektriskt åtskilda, men med längsgående spår samordnade, vägavsnitten 2a, 2b.

Härför krävs ett antal omkopplare eller kopplingsmedel (switchar) för en in- och ur- koppling av stationerna "s1”, "S2" ., där denna in- och urkoppling kan ske via till vägavsnittet relaterade stationära sensorer (ej visade).

Föreliggande uppfinning bygger på de ovan angivna förutsättningarna och anvisar enligt figuren 5 att det fordonsrelaterade kontaktmedlet 4 är anpassat att innefatta en långsträckt arm 50, vars ena ändområde 50a är vridbart fäst till fordonets under- sida och vars andra ändområde 50b är anpassat att uppbära nämnda kontaktmedel 4.

Till fordonets 1 under del är en eller flera sensorer 51a, 51b anordnade, avsedda att kunna avkänna förekomsten av och en orientering av ett spår 51 och föra över en avkänd information till styrutrustning 100.

Styrutrustningen 100 är anpassad att innefatta en styrkrets 100b, som vid en av- känd förekomst och en avkänd orientering av spåret 51, inom ett valt täckningsom- råde, är anpassad att påverka det kontaktmedlet 4 nedsänkande (eller upplyftande) medlet 7, 7'.

Den långsträckta armens 50 ena ändområde 50a är orienterat, i fordonets momen- tana färdriktning räknat, framför det andra ändområdet 50b.

Den långsträckta armens 50 ena ändområde 50a är orienterat, i fordonets momen- tana färdriktning räknat, bakom det andra ändområdet 50b.

Nämnda kontaktmedel 4 är tillordnat en långsmal utsträckning och, via en vertikal vridningsaxel 4', vridbart fäst till den långsmala armens andra ändområde 50b. l relation till ett fordonet tilldelat vertikalplan 1', såsom ett till en vald färdriktning an- slutande plan, skall kontaktmedlet 4, med sin långsmala form, kunna intaga ett vin- lO 15 20 25 30 21 kelvärde ”a”, i förhållande till den långsträckta armen 50 svarande mot denna arms vinkelvärde ”a”, i förhållande till det fordonet tilldelade vertikalplanet.

Kontaktmedlet 4 är anpassat att uppbära i vart fall två, efter varandra orienterade kontaktdon, här betecknade 4a och 4b.

Spänningssättningsbara och ström överföringsbara ledare 60 är anpassade att, från kontaktmedlet 4 (4a, 4b) sträcka sig utefter nämnda långsträckta arm 50 i en rikt- ning mot dess ena ändområde 50a och över till fordonet 1 och till en, en eller flera energikällor, fördelande krets "R1”.

Fordonet 1 tillordnade, såsom sidorelaterade, sensorenheter 51a“, 51 b“ är anslutna till styrutrustningen 100 och avsedda att indikera ett maximerat gränsvärde för kon- taktmedlet 4.

Vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet 4, när detta rör sig i en riktning från sitt ändläge, aktiveras, via styrutrustningen 100, ett medel 7', för att kunna höja kontaktmedlet 4 ut en samverkan med spåret 51 och dess ledare 4a, 4b.

Vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet 4, när detta rör sig i en riktning mot sitt ändläge, aktiveras, via styrutrustningen 100, ett medel 7, för att kunna sänka kontaktmedlet 4 mot och till en samverkan med spåret 51 och dess ledare.

Med en hänvisning till figuren 7 illustreras där ett effekt/tid diagram, gällande mellan tiderna t; och tg, när fordonet 1 skall passera vägavsnitten 2a1, 2a2 och 2a3 med olika krav på effekt.

Sålunda illustreras med kurvan ”P1” den tidsmässiga fördelningen av den erforder- liga varierbara effekten till fordonets 1 motor 5 i kW, kurvan ”P2” avser att illustrera effektnivån (här vald konstant t) från den tredje energikällan lll; "s1”, kurvan ”P3” avser att illustrera den varierande effekten som batteriuppsättningen ll; ”B” står för lO 15 20 25 30 35 40 22 och kurvan ”P4” avser att illustrera den tempererbara effekten som den första ener- gikällan l; "G" kan generera.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utför- ingsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinningstanken il- Iustrerad i efterföljande patentkrav.

Speciellt bör beaktas att varje visad enhet och/eller krets kan kombineras med varje annan visad enhet och/eller krets inom ramen för att kunna ernå önskad teknisk funktion.

Claims (1)

23 P10-0142 PÅ TENTKRA V

1. Ett fordonsrelaterat arrangemang för ett, för ett elektriskt, bl.a. av ett eller fle- lO 15 20 25 30 35 ra batterier eller en batteriuppsättning, framdrivbart fordons (1) framförande längs en vägsträckning och dess tillordnade vägavsnitt, anpassat system ("S”), innefattande: ”a” ett flertal, vägsträckningen (2) uppdelbara, vägav- snitt (2a1, 2a2), där vart och ett av dessa vägavsnitt tiliordnats ett eller flera långsträckta spår eller spalter (51, 52) med inlagda strömförsörjningsbara och spänningssättningsbara ledare (4a, 4b) anslutbar, via en omkopplare, till en eller flera fordonsexterna energikällor ("lll”), såsom elektriska stationer (”s1”), för att därav bl.a. kunna ladda en fordonstillhörig batteriuppsättning, dock i första hand via batteriuppsättningen låta driva fordonet (1) längs väg- sträckningen (2) och dess vägavsnitt och ”b” ett eller flera, via var sin elekt- riska motor (5) eller motorer, drivbara fordon (1) och där resp. fordon (1) upp- visar en, för en erforderlig effekfördelning, anpassad reglerkrets (100, ”R1”) anpassad för ett skapande av en erforderlig effekt- och/eller hastighetsreg- lering, där nämnda fordon (1), på sin undersida, försetts med ett, upp och ned samt i sidled, tvärs fordonets transportriktning räknat, förskjutbart kon- taktmedel (4), och där nämnda långsträckta spår eller spalter sträcker sig längs vägsträckningen och dess körbana (2) och där nämnda kontaktmedel (4) samordnats med en fordonsrelaterad styrutrustning (100, 10) för att ska- pa en anpassning av kontaktmedlet (4) till att i vart fall erbjuda en mekanisk och elektrisk kontakt, mot nämnda ledare (4a, 4b), varvid en samordning mellan vägavsnittets (2a1) tillhöriga spänningssatta ledare (4a, 4b) och for- donets (1) kontaktmedel (4) sker via samordnade strömavtagare, såsom i form av kontaktfjädrar (4', 4“), anpassade för en mekanisk och elektrisk sam- verkan med resp. av de spänningssatta ledarna (4a, 4b) , kännetecknat där- av, att det fordonsrelaterade kontaktmedlet (4) är anpassat att innefattas av eller uppbäras av en långsträckt arm (50), vars ena ändområde (50a) är vrid- bart infäst till fordonets (1) undersida och vars andra ändområde (50b) äran- passat att uppbära nämnda kontaktmedel (4), att till fordonets undre del är en eller flera sensorer anordnade, avsedda att kunna avkänna förekomsten av och en orientering av det vägavsnittet tillägnade spåret och föra över en lO 15 20 25 30 24 avkänd information till en styrutrustning (100) och att styrutrustningen är an- passad att innefatta av styrkrets (100b), som vid en avkänd förekomst av och en avkänd orientering inom ett definierat täckningsområde är anpassad att påverka ett kontaktmedlet nedsänkande eller upphöjande medel (7, 7'). . Fordonsrelaterat arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att den långsträckta armens ena ändområde är orienterat, i fordonets mo- mentana färdriktning räknat, framför det andra ändområdet. . Fordonsrelaterat arrangemang enligt patentkravet1, kännetecknat därav, att den långsträckta armens ena ändområde är orienterat, i fordonets mo- mentana färdriktning räknat, bakom det andra ändområdet. . Fordonsrelaterat arrangemang enligt något av föregående patentkrav, kän- netecknat därav, att nämnda kontaktmedel (4) är tillordnat en långsmal ut- sträckning och via en vridningsaxel vridbart fäst till den långsmaia armes andra ändområde. . Fordonsrelaterat arrangemang enligt patentkravet 4, kännetecknat därav, att i relation till ett fordonet tilldelat vertikalplan, såsom ett till en vald färdrikt- ning anslutande plan, är kontaktmedlet (4) med sin långsmaia form, anpassat att intaga ett vinkelvärde, i förhållande till den långsträckta armen, svarande mot denna arms vinkelvärde, i förhållande till ett fordonet tilldelat vertikalplan. . Fordonsrelaterat arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att kontaktmedlet är anpassat att uppbära i vart fall två, efter varandra orien- terade, kontaktdon. . Fordonsrelaterat arrangemang enligtpatentkravet 1, kännetecknat därav, att spänningssättningsbara och ström överföringsbara ledare (60) är anpas- sade att sträcka sig utefter nämnda långsträckta arm i en riktning mot dess ena ändområde och över till fordonet (1) och till en, en eller flera energikällor, fördelande krets (“R1"). . Fordonsrelaterat arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att fordonet tillordnade, såsom sidorelaterade, sensorenheter är anslutna till styrutrustningen och avsedda att indikera ett maximerat gränsvärde för kon- taktmedlet (4). . Fordonsrelaterat arrangemang enligt patentkravet 1 eller 8, kännetecknat därav, att vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet, när det- ta rör sig i en riktning från sitt ändläge, aktiveras, via styrutrustningen, ett 25 medel för att kunna höjs kontaktmedlet ut en samverkan med spåret och dess ledare. 10.Fordonsre|aterat arrangemang enligt patentkravet 1 eller 8, kännetecknat därav, att vid ett indikerat maximerat gränsvärde för kontaktmedlet, när det- ta rör sig i en riktning mot sitt ändläge, aktiveras, via styrutrustningen, ett medel för att kunna sänka kontaktmedlet mot en samverkan med spåret och dess ledare.