SE1250258A1

SE1250258A1 - Tilläggsmotoraggregat

Info

Publication number: SE1250258A1
Application number: SE1250258A
Authority: SE
Inventors: Gunnar Asplund
Original assignee: Elways Ab
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-20
Also published as: EP2828116B1; DK2828116T3; WO2013141782A3; WO2013141782A2; EP2828116A2

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett tilläggsmotoraggregat (10, 20) anordnat att anslutas till ett befintligt fordon (1) och konfigurerat för att framdriva. fordonet längs en väg. Tilläggsmotoraggregatet innefattar åtminstone en elektrisk motor (12; 22) och ytterligare kontaktmedel (15) förflyttningsbara uppåt, nedåt och i sidled och inkluderande en strömavtagare, och en mekanism (16) för att förflytta kontaktmedlet. Kontaktmedlet är anpassat att samverka mekaniskt och elektriskt med en elektrisk ledare (2) som är spänningssatt och beläget i ett vägavsnitt på vilket fordonet färdas, för att tillhandahålla elektrisk spänning till den åtminstone ena elektriska motorn som därigenom framdriver fordonet.(Fig. 1)

Description

2 Den vägsträcka som är försedd med de ledande skenorna är uppdelad i elektriskt separerade vägavsnitt orienterade i serie, varvid de ledande skenorna endast energisätts när ett fordon med dess strömavtagare passerar relevant vägavsnitt.

En nackdel med denna lösning är att konsumenterna inte kommer att köpa elbilar anpassade till systemet enligt WO 2010/140964 innan en betydande del av vägarna är elektrifierade. Detta skapar en hönan och ägget situation eftersom det kommer att bli svårt att finansiera elektrifiering av vägar om det inte finns tillräckligt många fordon som använder dem.

Därför finns det ett behov av att utveckla billiga alternativ som möjliggör befintliga för fordon att använda elektrifierade vägar.

Sammanfattning av uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla billiga alternativ som möjliggör för befintliga fordon att använda elektrifierade vägar.

Detta uppnås genom ett tilläggsmotoraggregat enligt patentkrav 1.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett tilläggsmotoraggregat anordnat att anslutas till ett befintligt fordon och konfigurerat att framdriva fordonet längs en väg. Fordonet kan vara vilket motor eller landsvägsfordon som helst, det vill säga lämpligt för vägtransporter, inklusive, men inte begränsat till, bilar, bussar, lastbilar och motorcyklar. I samband med föreliggande uppfinning skall termer ”tilläggs” tolkas som en hänvisning till en extern komponent som inte utgör del av fordonet då det tillverkas.

Tilläggsmotoraggregatet enligt föreliggande uppfinning är anpassat för att anslutas, fästas, installeras eller monteras på eller i ett befintligt fordon på ett sådant sätt att tilläggsmotoraggregatet ger framdrivning till fordonet, antingen kompletterande eller ersättande framdrivningen tillhandahållen av det befintliga fordonets motor när fordonet färdas på en elektrifierad en vägavsnitt, exempelvis genom systemet enligt WO 2010/140964, vilken införlivas häri genom referens.

Tilläggsmotoraggregatet innefattar minst en elmotor, och ytterligare kontaktmedel förflyttningsbara uppåt, nedåt och i sidled och med en strömsavtagare, och en mekanism för att förflytta kontaktmedlet. Ett exempel på ett kontaktmedel ges i WO 2011/123047, vilken införlivas häri genom hänvisning.

Kontaktmedlet är anpassat att samverka mekaniskt och elektriskt med en elektrisk 3 spänningssatt ledare belägen i ett vägavsnitt på vilket fordonet färdas, för att tillhandahålla elektrisk spänning till den åtminstone ena elektriska motorn som därigenom driver fordonet.

Således löser uppfinningen ovan nämnda problem genom att ett stort antal fordon att utnyttja elektrifierade vägar, utan krav på att konsumenterna måste byta ut sina befintliga bränsle- eller hybridfordon.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar mekanismen en längsgående arm med en första ändsektion roterbart fäst till en sida av tilläggsmotoraggregatet som vetter mot vägavsnittet och en andra ändsektion anpassad att bära kontaktmedlet. En sådan mekanism är beskriven i WO 2011/123048, vilken införlivas häri genom referens. Mekanismen kan avkänna närvaron av en elektrifierat vägasträcka och kommer att först därefter bringa kontaktmedlet till mekanisk och elektrisk kontakt med de elektriska ledarna, såsom det är beskrivet i WO 2011/123052, vilken införlivas häri genom referens.

I en alternativ utföringsform innefattar tilläggsmotoraggregatet en vagn anordnad att anslutas till fordonet och varvid åtminstone en elektrisk motor är utformad för att driva åtminstone ett hjul på vagnen för att framdriva vagnen och därigenom framdriva fordonet. Företrädesvis är vagnen förbunden med den bakre delen av fordonet för att därigenom skjuta fordonet framåt genom den framåtriktade framdrivning som tillhandahålls av vagnens drivande hjul. Mer föredraget innefattar tilläggsmotoraggregatet en ellerflera elektriska motorer, vardera konfigurerad för att driva ett ellerflera hjul på vagnen. Exempelvis skulle vagnen kunna ha ett, två, fyra, sex, åtta eller ﬂer hjul, vardera drivet av en separat elektrisk motor eller en gemensam elektrisk motor, eller en kombination av båda.

I ytterligare en föredragen utföringsform är hjulen på vagnen mindre än åtminstone ett av hjulen på fordonet. Företrädesvis har åtminstone en hjulaxel på vagnen en bredd som är mindre än bredden på åtminstone en av fordonets hjulaxlar. Som sådant kommer vagnen att vara mindre än det fordon som skall framdrivas och därför inte skymma förarens sikt eller hindra rörelse av fordonet vid kurvtagning.

Enligt en fördelaktig utföringsform är vikten av vagnen anpassad så att erforderligt tryck på vagnens åtminstone ena drivhjul uppnås för att framdriva fordonet. 4 I en annan alternativ utföringsform är anslutningen mellan fordonet och vagnen utformad på ett sådant sätt att erforderligt tryck på vagnens åtminstone ena drivhjul överförs från fordonets vikt till det åtminstone ena drivhjulet i syfte att framdriva fordonet.

Enligt en föredragen utföringsform är tilläggsmotoraggregatet anpassat för att vara löstagbart anslutet till fordonet. Företrädesvis är den åtminstone ena elektriska motorn en hjulnavsmotor.. Merföredraget innefattar tilläggsmotoraggregatet en eller flera hjulnavsmotorer, vardera konfigurerad för att driva ett hjul på fordonet. Exempelvis kan fordonet ha ett, två, fyra, sex, åtta eller flera hjul, vardera drivet av en separat hjulnavsmotor.

Genom att fästa tilläggsmotoraggregatet direkt till fordonet uppnås en mer kompakt lösning som inte påverkar fordonets manövrering- eller köregenskaper och är mer estetiskt tilltalande för konsumenter som av olika skäl inte vill ansluta en vagn till sitt fordon.

Tilläggsmotoraggregatet är konfigurerat att vara löstagbart anslutet till fordonet, antingen externt, exempelvis vid den bakre änden av eller under fordonet, eller internt, exempelvis under fordonets motorhuv eller kåpa. Varje plats på eller i fordonet, från vilken kontaktmedlet kan bringas i kontakt med den ledande skenan bedöms lämpligt.

I en ytterligare utföringsform innefattar tilläggsmotoraggregatet vidare en eller flera batterier och en laddare. Den elektriska energi som tillförs tilläggsmotoraggregatet från den ledande skenan kan lagras och används för att framdriva fordonet längs icke-elektrifierade vägavsnitt.

Enligt en alternativ utföringsform innefattar tilläggsmotoraggregatet dessutom en styrenhet eller styranordning konfigurerad att styra den åtminstone ena elektriska motorn och därigenom styra eller reglera framdrivningen som ges till fordonet. Företrädesvis är styrenheten monterad intill fordonets instrumentpanel inom räckhåll för föraren att tillåta föraren att styra tilläggsmotoraggregatet och den åtminstone ena elektriska motorn. Styrenheten kan innefatta en manuell aktiveringsanordning i form av en fotpedal, en vridbar ratt, en ellerflera knappar, en spak eller ett handtag som möjliggör drift och styrning av tilläggsmotoraggregatet för att reglera framdrivningen och därmed fordonets hastighet. Styrenheten är konfigurerad att kommunicera med motorns drivsystem i tilläggsmotoraggregatet via trådanslutning eller trådlös anslutning enligt känd teknik.

Enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning erbjuds ett fordon innefattande ett tilläggsmotoraggregat enligt någon av de föregående utföringsformerna.

Enligt en tredje aspekt av föreliggande uppfinning erbjuds en metod för att anpassa ett befintligt fordon till att nyttja tillhandahållen spänning från en elektrisk ledare belägen i ett vägavsnitt på vilket fordonet färdas för att framdriva fordonet.

Förfarandet innefattar stegen att: - ansluta ett tilläggsmotoraggregat till fordonet, vilket tilläggsmotoraggregatet är konfigurerad för att framdriva fordonet och innefattar minst en elmotor, en laddare, kontaktmedel förflyttningsbart uppåt, nedåt och i sidled, samt inkluderande en strömavtagare och en mekanism för förflyttning av kontaktmedlet; och -förflyttning av kontaktmedlet uppåt, nedåt och/eller i sidled för att bringa kontaktmedlet till mekanisk och elektrisk kontakt med den elektriska ledaren för att tillföra elektrisk spänning till den åtminstone ena elektriska motorn som därigenom framd river fordonet.

Kort figurbeskrivning Figur 1 visar en sidovy av en första utföringsform av ett tilläggsmotor- aggregat enligt föreliggande uppfinning.

Figur 2 visar en sidovy av en första utföringsform av ett tilläggsmotor- aggregat enligt föreliggande uppfinning.

Figur 3 illustrerar en vy bakifrån av en första utföringsform av ett tilläggs- motoraggregat enligt föreliggande uppfinning.

Figur 4 visar en sidovy av en andra utföringsform av ett tilläggsmotor- aggregat enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Föredragna utföringsformer av ett tilläggsmotoraggregat enligt föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hänvisning till de bifogade figurerna. Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de utföringsformer som visas i de bifogade figurerna, utan kan varieras inom ramen för patentkraven. 6 Figur 1 visar en schematisk illustration av ett elektrifierat vägavsnitt på vilket ett fordon 1 färdas. En elektrisk ledare 2 i form av en ledande skena 2 är belägen i ett långsträckt spår i vägavsnittet. Den ledande skenan energisätts, det vill säga sätts under spänning genom anslutning till en källa av elektrisk spänning med brytare och transformatorer. Ett styrsystem styr aktiveringen av strömförsörjningen till den ledande skenan så att vägavsnittet endast elektrifieras när ett eller ﬂera fordon färdas på vägavsnittet.

Ett tilläggsmotoraggregat 10 enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning illustreras i figur 2 som en vagn 11, som är ansluten till den bakre änden av fordonet. Det kan också tänkas att vagnen 11 ansluts till den främre änden av fordonet. Tilläggsmotoraggregatet 10 innefattar åtminstone en elektrisk motor 12. Dessutom kan tilläggsmotoraggregatet 10 vidare innefatta en eller flera batterier 13 och en laddare 14.

Vidare innefattar tilläggsmotoraggregatet ett förflyttningsbart kontakmedel innefattande en strömavtagare. Kontaktmedlet 15 kan förﬂyttas uppåt, nedåt och i sidled, med avseende på tilläggsmotoraggregatet 10, medelst en mekanism för förflyttning 16. Företrädesvis innefattar mekanismen 16 en längsgående arm 17 med en första ändsektion roterbart fäst vid den sidan av tilläggsmotoraggregatet 10 som vetter mot vägavsnittet. En andra ändsektion av den längsgående armen 17 är anordnad att bära kontaktmedlet 15 med strömavtagaren.

Kontaktmedlet 15 är anordnad att bringas i kontakt med den ledande skenan 2 och samverka mekaniskt och elektriskt med den senare för att tillföra elektrisk spänning från den ledande skenan 2 till den elektriska motorn 12. Den elektriska motorn 12 är i sin tur ansluten till åtminstone ett hjul hos vagnen 11 för att driva det åtminstone ena hjulet.

Framdrivning som förmedlas till vagnen 11 genom tilläggsmotoraggregatet medelst det åtminstone ena drivande hjulet överförs vidare till fordonet 1 via anslutningen mellan tilläggsmotoraggregatet 10 och fordonet 1. Med andra ord kommer vagnen 11 att skjuta fordonet 1 framåt. Det är även tänkbart att koppla vagnen 11 till den främre änden av fordonet 1, och därigenom dra fordonet 1.

Såsom framgår av figur 3 kan vagnen 11 innefatta två eller flera hjul fördelade på åtminstone en hjulaxel (ej visad). Storleken på vagnens 11 hjul kan väljas mindre än åtminstone ett av hjulen på fordonet 1. Dessutom kan åtminstone 7 en hjulaxel på vagnen 11 väljas kortare än minst en hjulaxel hos fordonet 1. En sådan konstruktion av vagnen 11 kommer att ge en vagn 11 som är mindre än fordonet 1 och därför inte skymmer sikten för föraren eller hindra rörelse hos fordonet 1 i kurvor eller rondeller.

Ett sätt att uppnå ett erforderligt tryck på vagnens 11 åtminstone ena drivhjul är att anpassa vikten av vagnen 11. Alternativt kan anslutningen mellan fordonet 1 och vagnen 11 vara konfigurerad pä ett sådant sätt att en del av vikten av fordonet 1 överförs till vagnen 11 så att det tillför det erforderliga trycket till det drivande hjulet på vagnen 11 via en hjulaxel (icke visad) i vagnen 11.

I figur 4 visas en andra utföringsform av ett tilläggsmotoraggregat 20 enligt föreliggande uppfinning. Liksom tilläggsmotoraggregatet 10 enligt den första utföringsformen innefattar tilläggsmotoraggregatet 20 minst en elektrisk motor 12, ett förflyttningsbart kontaktmedel 15 med en strömavtagare, och en mekanism för förflyttning 16. Det är även valbart möjligt att tilläggsmotoraggregatet 20 innefattar ett eller flera batterier 13 och en laddare 14. Tilläggsmotoraggregatet 20 är konfigurerad att vara löstagbart fastsatt på fordonet 1, antingen externt, exempelvis vid den bakre änden av eller under fordonet 1, eller internt, exempelvis under fordonets 1 motorhuv eller kåpa. Emellertid kan vilken plats som helst på eller i fordonet 1, från vilken kontaktmedlet 15 kan bringas i kontakt med den ledande skenan 2, bedömas lämplig.

Den åtminstone ena elektriska motorn 22 kan implementeras som en eller flera hjulnavsmotorer 22 placerade i navet på åtminstone ett hjul på fordonet 1 för att driva det åtminstone ena hjulet direkt.

I fallet att fordonet är en lastbil som drar en släpvagn kan tilläggsmotoraggregatet 20 fästas eller monteras på antingen lastbilen eller släpvagnen, och en ellerflera hjulnavsmotorer 22 kan monteras att driva ett eller flera hjul hos lastbilen eller ett eller flera hjul på släpvagnen, eller en kombination av båda.

Tilläggsmotoraggregatet 10, 20 kan vidare innefatta en styrenhet eller styranordning (ej visad) konfigurerad att styra den åtminstone ena elektriska motorn 12 och därmed styra eller reglera den framdrivning som ges till fordonet. I första hand är styrenheten tänkt att manövreras manuellt av föraren, men det är också tänkbart att inkludera en farthållarfunktion för att automatiskt styra den 8 åtminstone ena elektriska motorn 12 i tilläggsmotoraggregatet 10, 20 och ge en konstant framdrivning eller hastighet fastställd av föraren.

Styrenheten är monterad intill fordonets 1 instrumentpanel inom räckhåll för föraren för att tillåta föraren styra tilläggsmotoraggregatet 10, 20 och den åtminstone ena elektriska motorn 12. Styrenheten kan innefatta en manuell manöveranordning i form av en fotpedal, en roterbar knopp, en eller flera knappar, en hävarm eller ett handtag som underlättar drift och styrning av tilläggsmotoraggregatet för att styra framdrivningen och därmed hastigheten hos fordonet. En display eller skärm kan tillhandahållas på styrenheten för att tillåta föraren att övervaka driftförhållandena för tilläggsmotoraggregatet 10, 20 och även medel för inmatning av föraren för att styra den åtminstone ena elektriska motorn 12 hörande till tilläggsmotoraggregatet 10, 20. Styrenheten är konfigurerad att kommunicera med motorns drivsystem i tilläggsmotoraggregatet 10, 20 via en trådbunden eller trådlös anslutning, enligt känd teknik.

Claims

20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Ett tilläggsmotoraggregat (10, 20) anordnat att anslutas till ett befintligt fordon (1) och konfigurerat för att framdriva fordonet (1 ), tilläggsmotoraggregatet (10, 20) innefattande åtminstone en elektrisk motor (12, 22), kännetecknad av att tilläggsmotoraggregatet (10, 20) vidare innefattar kontakmedel (15) förflyttningsbara uppåt, nedåt och i sidled och med en strömavtagare, och en mekanism (16) för förflyttning av kontaktmedlet (15), varvid kontaktmedlet (15) är anpassat att samverka mekaniskt och elektriskt med en elektrisk ledare (2) vilken är spänningssatt och belägen i ett vägavsnitt på vilket fordonet (1 ) färdas, för att tillföra elektrisk spänning till åtminstone en elektrisk motor (12, 22), som därigenom driver fordonet (1 ).

2. Tilläggsmotoraggregatet (10, 20) enligt patentkrav 1, där mekanismen (16) för förflyttning innefattar en längsgående arm (17) som har en första ändsektion roterbart fäst vid en sida hörande till tilläggsmotoraggregatet (10, 20) som vetter mot vägavsnittet och en andra ändsektion som är anpassad att bära kontaktmedlen (15).

3. Tilläggsmotoraggregatet (10, 20) enligt patentkrav 1 eller 2, där tilläggsmotoraggregatet (10) innefattar en vagn (11) anordnad att anslutas till fordonet (1) och där åtminstone en elektrisk motor (12) är konfigurerad att driva åtminstone ett hjul hos vagnen (11) för att framdriva vagnen (11) och därigenom framdriva fordonet (1 ).

4. Tilläggsmotoraggregatet (10) enligt patentkrav 3, där vagnens (11) hjul är mindre än åtminstone ett av hjulen på fordonet (1 ).

5. Tilläggsmotoraggregatet (10) enligt patentkrav 3 eller 4, där åtminstone en hjulaxel hos vagnen (11) är kortare än minst en av de hjulaxlarna hos fordonet (1 ).

6. Tilläggsmotoraggregatet (10) enligt något av patentkraven 3 till 5, där vagnens (11) vikt av är anpassad så att ett erforderligt tryck på vagnens (11) åtminstone ena drivande hjul uppnås för att framdriva fordonet (1 ). 20 25 30 35 10

7. Tilläggsmotoraggregatet (10) enligt något av patentkraven 3 till 5, där anslutningen mellan fordonet (1) och vagnen (11) är konfigurerad på ett sådant sätt att ett erforderligt tryck på vagnens (11) åtminstone ena drivande hjul överförs från vikten av fordonet (1) till det åtminstone ena drivande hjulet för att framdriva fordonet (1 ).

8. Tilläggsmotoraggregatet (10, 20) enligt patentkrav 1 eller 2, där tilläggsmotoraggregatet (20) är anordnat att vara löstagbart anslutet till fordonet (1)-

9. Tilläggsmotoraggregatet (20) enligt patentkrav 8, varvid den åtminstone ena elektriska motorn (12) är en hjulnavsmotor (22).

10. vidare innefattande ett eller flera batterier (13) och en laddare (14). Tilläggsmotoraggregatet (10, 20) enligt något av föregående patentkrav,

11. vidare innefattande en styrenhet konfigurerad att styra den åtminstone ena Tilläggsmotoraggregatet (10, 20) enligt något av föregående patentkrav, elektriska motorn (12, 22) och därigenom den framdrivning som ges till fordonet (1)-

12. innefattar en manuell manöveranordning konfigurerad att styra den åtminstone ena elektriska motorn (12, 22). Tilläggsmotoraggregatet (10, 20) enligt patentkrav 11, där styrenheten

13. styrenheten kommunicerar med den åtminstone ena elektriska motorn (12, 22) via Tilläggsmotoraggregatet (10, 20) enligt patentkrav 11 eller 12, där en trådbunden eller trådlös anslutning.

14. av föregående patentkrav. Ett fordon (1) innefattande ett tilläggsmotoraggregat (10, 20) enligt något

15. tillhandahållen spänning från en elektrisk ledare (2) belägen i ett vägavsnitt som En metod för anpassning av ett befintligt fordon (1) att nyttja fordonet (1) färdas på för att framdriva fordonet (1 ), innefattande stegen: 11 anslutning av ett tilläggsmotoraggregat (10, 20) till fordonet (1 ), vilket tilläggsmotoraggregat (10, 20) är konfigurerat att framdriva fordonet (1) och innefattar åtminstone en elektrisk motor (12; 22), kontaktmedel (15) förflyttningsbara uppåt, nedåt och i sidled och med en strömavtagare, och en mekanism (16) för förflyttning av kontaktmedlet (15), och förflyttning av kontakmedlet (15) uppåt, nedåt och/eller i sidled för att bringa kontaktmedlet (15) till mekanisk och elektrisk kontakt med den elektriska ledaren (2) i syfte att tillföra elektrisk spänning till den åtminstone ena elektriska motorn (12, 22), som därigenom framdriver fordonet (1).