TW201034339A

TW201034339A - Electric vehicle transportation system

Info

Publication number: TW201034339A
Application number: TW098144741A
Authority: TW
Inventors: Chun-Taek Rim
Original assignee: Korea Advanced Inst Sci & Tech
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2010-09-16
Also published as: KR100944188B1; WO2010076976A4; WO2010076976A2; WO2010076976A3

Description

201034339 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】 ’發明領域本發明係有關於-種包括-條設有電源供應軌道之遂路和一個被設計來藉由從該電源供應軌道供應之電力來行走之電動車的電動車運輸系統；更特別地，係有關於一耩能夠確保安全且也能夠防止電動車之電力獲取單元與在道 • 路上之障礙物碰撞並藉此保護該電力獲取單元免於損壞的電動車運輸系統。 . C先^前·牙】發明背景 η 電動車是指一種被設計來以電能運作以供驅動的車輛。電動車無廢氣排放並且產生極低水平的噪音，促使其之研究與發展的持續進行。典型的電動車是屬於具有一個安裂於其之本體内部作 • 4能量來源之可充電電池而且僅藉著在該可充電電池内之電能來行走的類型。在這類型的電動車中，該可充電電池必須具有最大可允許容量，導致在電池之重量方面的增加以及在電動車之效率方面的降低，例如，在燃料經濟效益方面。此外，在電動車以電池内之電能行驶的距離方面是有限制的。在道路上行駛時由沿著道路延伸之導線供應電能之該類型的電動車也是眾所周知的。在這類型的電動車中，是沒必要安裝-個大容量可充電電池在電動車内部。在沿路 3 201034339 鋪有導線的道路上’電動車是可以一邊行驶一邊對安裝於其内的小容量電池充電。美國專利第5，134,254號案揭露一種電動車系統，在其中，一電動車能夠藉從一沿著道路延伸之導線供應的電力來行駛。在這電動車系統中，具有特定長度的分段導線是以端對端的關係沿著一軌道佈置。該電動車是設有一個觸輪(trolley)，透過該觸輪電力能夠從該等分段導線供應到該電動車。用於控制電流被選擇性地供應到該等分段導線的開關是連接到該等分段導線。這允許電流被供應到僅在一約定時間有電動車通過的分段導線，藉此確保行人的安全。由於電動車的觸輪是曝露在電動車之車體的外部，然而’對於行人來s兑疋依然存在有因為直接或間接與觸輪接觸而遭遇電擊的危險。在兩條電流-流動分段導線被佈置來把電力供應到電動車的情況中，是存在有行人會曝露於該等分段導線且會遭遇電擊的危險。特別是，在下雨天中，流過該等分段導線的電流會經由雨水洩漏，藉此危及行的的安全。此外，如果在設有軌道的道路上有障礙物的話，該觸輪可能與該障礙物碰撞並可能損壞，使該電動車失去動能，因而引致交通阻塞。【發明内容】發明概要因此，本發明之主要目的是為提供—種能夠防止行人 201034339 由於一用於把電流供應到電動車之導線或者由於—彀置在電動車之電力獲取單元而受到電擊的電動車系統。本發明之另一目的是為提供一種能夠防止電力獲取單疋與出現在道路上之障礙物碰撞並且保持該電力獲取單元免於損壞的電動車系統。本發明之又另一目的是為提供一種能夠確保沿著道路延伸之電源供應軌道不妨礙電動車之移動的電動車系統。根據本發明的實施例，·-種用於把電力供應到電動車的電源供應系統是被提供，该電源供應系統包含：_個電源供應軌道，該電源供應軌道包括數個以間隙分隔佈置的導電軌道段，該等間隙中之屬Γ一者是設置在兩個相鄰的導電軌道段之間；及一條沿著該電源供應軌道設置的安全地線，其中，該等導電軌道段包括沿著電源供應軌道佈置的接地軌道段和非接地軌道段，其中，該等接地軌道段是連接到該安全地線，且其中，當該電動車在該電源供應軌道上行駛時，該等非接地軌道段中之剛好在該電動車下面之一者被選擇性地供應與毗鄰它之接地軌道段之電位不同的電位。根據本發明的另一實施例，一種電動車用的電力獲取裝置是被提供，該電動車是被供應有來自一電源供應系統的電力’該電源供應系統包拮一個具備數個導電軌道段的電源供應軌道，該電力獲取菜置包含：一對用於達成β亥電源供應系統之兩相鄰之導電軌道段之接觸之在該電動車之長度方向上分隔佈置的電力護取元件，其中，該等電力獲 5 201034339 取元件中之每一者包括一個用於藉磁引力造成與該電源供應軌道之導電軌道段中之一者接觸的磁鐵；及一個被供應有來自該等導電軌道段中之一者之電流的電力獲取履片。根據本發明的另一實施例，一種用於把電力供應到一電動車的電源供應系統是被提供，該電源供應系統包含：一個包括數個電源供應線圈的電源供應軌道，其中，不同相位的交流電流選擇性地且分別地供應到剛好於該電源供應軌道上行駛之電動車下面之兩個相鄰的電源供應線圈。根據本發明的又另一實施例中，一種電動車用的電力獲取裝置是被提供，該電動車被供應有來自一電源供應系統的電力，該電源供應系統包括一個具備數個間隔佈置之電源供應線圈的電源供應軌道，該電力獲取裝置包含：一個用於藉著在該電力獲得元件與該等電源供應線圈之間之電磁感應來產生電流的電力獲取元件，該電力獲取元件包括一個電力獲取板和一個纏繞在該電力獲取板上的電力獲取線圈，其中，該電流是僅在該電力獲取板與該等電源供應線圈中之兩者形成一個閉合電路時在該電力獲取元件上誘發。藉著本發明的電動車運輸系統，把電力供應到電動車之兩個導電軌道段之長度的總和是比該電動車之長度的三分之二小。這保證從事於電流-供應運作的導電軌道段不曝露於電動車的外部。結果，要防止行人碰觸該等電流-流動導電軌道段是有可能的，藉此使行人免於電氣危害。一條安全地線是安裝在該電源供應執道附近，藉此使 201034339 行人就算在下雨天也不會受到電擊。該電力獲取單元包括一對在電動車之長度方向上間隔的滾輪和一對設置在該等滚輪之間俾可一次接觸兩個相鄰之導電軌道段的電力獲取元件。這使得要防止該等電力獲取元件與一障礙物直接碰撞是有可能的。此外，一個障礙物感應器被設置來防止該等電力獲取元件與一障礙物碰撞，確保該電力獲取單元免於受損。該電源供應軌道具有一個相當窄的寬度而，因此，不會妨礙在設置有電源供應執道之道路上行走之電動車的移動。圖式簡單說明本發明之以上和其他目的與特徵將會由於後面實施例之配合該等附圖的描述而變得清楚明白，在該等圖式中：第1圖是為一個顯示本發明之一實施例之電動車運輸系統的部份剖面側視圖；第2圖是為在第1圖中顯示之電動車運輸系統的部份剖面則視圖，第3圖是為一個顯示一道路的平面圖，一電源供應軌道和一安全地線是安裝在該道路上；第4圖是為一個描繪一連接到一電動車之下部之電力獲取單元的放大圖；第5圖是為一個描繪在第4圖中顯示之電力獲取單元之電力獲取元件之一例子的側視剖面圖；第6圖是為一個顯示一電動車的部份剖面側視圖，該電 7 201034339 動車正在一充電站充電；第7圖是為一個顯示本發明之另一實施例之電動車運輸系統的部份剖面側視圖；第8圖是為在第7圖中顯示之電動車運輸系統的部份剖面刖視圖，第9圖是為一個顯示一個在本發明之再一實施例之電動車運輸系統中使用之電源供應軌道的平面圖；第10圖是為一個顯示本發明之再一實施例之電動車運輸系統的部份剖面側視圖；及第11圖是為在第10圖中顯示之電動車運輸系統的部份剖面前視圖。 I：實施方式】較佳實施例之詳細說明於此後，本發明的若干實施例將會配合該等附圖來詳細地作描述。第1圖是為一個顯示本發明之一實施例之電動車運輸系統的部份剖面側視圖。第2圖是為在第1圖中顯示之電動車運輸系統的部份剖面前視圖。第3圖是為一個顯示一個形成該電動車運輸系統之一部份之道路的平面圖。請參閱第1和2圖所示，本發明之一實施例的電動車運輸系統包括一個設有一電源供應軌道110的道路100，及一台藉著從該電源供應軌道110供應之電力來行駛的電動車 200。首先，會先對設有電源供應軌道110的道路100作描 201034339 述°該電源供應軌道110作用來把電力供應到電動車200並且包括數個沿著電動車200之移動方向在它們之間留下一指定間隙之下以端對端之關係排列的長形導電軌道段 120 °該等軌道段120是埋藏於該道路1〇〇的路面下，剩下它們的上表面曝露於該道路100的表面上。在兩個導電軌道段120之間留下該指定間隙的原因是要防止電流在相鄰的導電軌道段120之間流動並且確保電流僅流到在一約定時間在它上面有電動車的導電軌道段 120，藉此使行人免於遭遇電擊。該電動車200是經由一對相鄰的導電軌道段120a和 120b來被供應有電力。在這方面’最好的是，該等導電軌道段120中之一者的長度是比電動車200之長的三分之一小。假如是存在有很多在長度方面是彼此不同的電動車的話，該等導電軌道段120中之一者的長度被設定比最短之電動車之長度的三分之一小。這是要確保該對從事於電流-供應運作的導電軌道段12加和120b是經常位在該電動車200 下面，藉此防止行人經由該等導電軌道段120a和120b受到電擊。該等導電軌道段120最好是由導電強化的防銹材料製成，例如，不銹鋼。這使得該等導電軌道段120與在下面作說明之電動車200的電力獲取元件222達成可靠接觸是有可能的。該等導電軌道段120也最好具有磁鐵特性俾可達成與電力獲取元件222的平順接觸，如將於下面說明—樣。最好的是，有該等導電軌道段120以端對端的關係沿著 9 201034339 广=該電:供應軌道"。具有—等於或小度^常’在輪胎與金屬表面之_雜力Μ在輪胎盘 =水泥表面之間的摩擦力小。藉由把電源供應軌道11〇的寬度狀料㈣動車細之輪㈣寬度，即使在電動車勘的輪胎是置於電源供應軌道⑽上時，要確保該輪胎的一部份在其之餘下部份簡與道路咖之瀝青或水泥表面接觸時是與該電源供應軌道11G成接觸是有可能的。因此，一個夠強的摩擦力作用在該輪胎與該道路⑽之間。這使得要防止該㈣車在該電源供純道u吐滑移是有可能的在該等導道段12〇之_指定間隙中，是設有一個用於使相鄰之導電軌道段120彼此電氣隔離的磁性絕緣體。一種肥粒鐵(fernte)材料或者—種非晶（am〇rph〇us)材料是可以用作該磁性絕緣體12卜當供應電力到該電動車200時，該對從事於電流_供應運作之導電軌道段120中之一者作用如一連接到一地線13〇的接地軌道段120a而另一者作用如一連接到一具備一電位，例如正電位，之電極的非接地軌道段12〇b，俾可產生一個電位差在它自己與該接地軌道段12〇a之間。這表示該接地軌道段120a和該非接地軌道段12〇b是沿著該電源供應軌道110交替地佈置。在該等導電軌道段120下面，是設有一電源供應導線 131，電位是經由該電源供應導線131來供應到該非接地執道段120b。一個開關132是佈置在該電源供應導線131與該 201034339 非接地軌道段120b之間。一個用於產生一無線訊號的訊號傳輸單元211是安裝在該電動車200的本體210上。在該道路100上，是設有一個響應於一個從該訊號傳輸單元211供應之用於打開該開關 132之無線訊號的控制盒140以致於電流能夠僅供應到臥於該電動車200下面的非接地軌道段120b。該控制盒140包括一個用於接收一個來自該訊號傳輸單元之無線訊號的訊號接收單元141和一個用於控制該開關132之運作的控制器142。雖然在所描繪的實施例中該控制盒140是以與該開關132—對一的對應方式來設置，數個開關是可以由一單一控制盒控制。請參閱第2圖所示，除了上表面之外，該電源供應軌道 110的所有表面是由一絕緣元件111包圍。一條安全接地線 112是安裝在該絕緣元件111的側面以致於它們能夠被曝露於該道路100的表面。該安全接地線112沿著該等軌道段12〇延伸，即，沿著該等接地和非接地軌道段12〇a和n〇b延伸。該電源供應轨道110、該絕緣元件111、該安全接地線 112、該接地導線130和該電源供應導線131是由一包覆元件 115包圍。此外，該電源供應軌道11()、該絕緣元件1U和該安全接地線112是以高度可調整形式來安裝。該電源供應軌道110、該絕緣元件111和該安全接地線112的上表面當與在道路100上行駛之電動車200的輪胎接觸時是會受損。藉由調整該電源供應軌道110、該絕緣元件111和該安全接地線 112的高度，它們的上表面能夠變成與道路1〇〇的表面齊 11 201034339 平。這將會幫助維持道路100的表面在一良好狀況。第3圖是為一個顯示該形成電動車運輸系統之一部份之道路的平面圖。如在第3圖中所示，該安全接地線112被安裝俾可沿著該電源供應軌道110的相對側面延伸。該安全接地線112作用來防止產生在該等導電軌道段12〇的電埸洩漏’例如’到該電源供應軌道11〇的外部，儘管是在下雨天。這使得要保護行人免於受電擊是有可能的。該接地軌道段UOa和該安全接地線112是由一條連接器線113連接。因此，該安全接地線112和該連接器線113共同合作來形成一個閉合電路，該閉合電路是經由該接地軌道段120a來連接到該接地導線13〇，藉此該閉合電路是電氣地接地。結果’該非接地軌道段12〇b是由該安全接地線112和該連接器線113包圍以致於產生在該非接地軌道段12〇b的電場是朝由該安全接地線112與該連接器線113形成的閉合電路定向。這使得縱使在下雨天中要防止該等電場洩漏及確保行人的安全是有可能的。接著’在沿著設置有電源供應軌道11〇之道路100行駛時被供應有來自電源供應軌道11〇之電力的電動車2〇〇將會配合第1、2、4和5圖來作描述。一個能夠以從電源供應軌道11〇供應之電力充電的可再充電電池212是安裝在該電動車2〇〇的本體21〇内。根據本實施例的電動車運輸系統，該電動車2〇〇在沿著設有電源供應軌道110之道路行駛的同時是能夠持續地被供應有電 12 201034339 力。這使得要縮減該可再充電電池212的尺寸是有可能的。一個用於把一無線訊號傳送到在該道路100上之控制盒140的訊號傳送單元211是安裝在該電動車2〇〇的本體21〇内0 在該本體210的下部中，是設有一個藉由與彼此她鄰之該接地軌道段120a與該非接地執道段12〇1?接觸來獲取電力的電力獲取單it(或者導電弓）22〇。第4圖顯示該電力獲取單元220的詳細結構。如在第4圖中所示，一個旋轉軸226是透過一個軸承227 來連接到該電動車20Q之本體21〇的下部俾可在一個與該道路100之表面平行的平面之内在橫向方向上旋轉。此外，一個在電動車200之寬度方向上延伸的桿狀導引元件215是固定到電動車200之本體210的下表面。該旋轉轴226具有一個連接孔228 ’該旋轉轴226是透過該連接孔228來與該導引元件215連接，請再次參閱第2圖所示。該旋轉軸226也是固定到一個在電動車2〇〇下面之在本體210之長度方向上成長形的上支承元件229。該電力獲取單元220也是設有一對分別連接到該上支承元件229之前和後端部份的連結元件224。更詳細地，該等連結元件224中之每一者的一端是鏈接到該上支承元件229以致於對應的連結元件224能夠在一個與道路1〇〇之表面垂直之平面之内在來回方向上以匕們的樞接軸為中心樞轉地移動。該電力獲取單元220包括—個也是成長形的下支承元件223，其之末端部份是樞接到該等在該上支承元件229下 13 201034339 面的連結元件224。因此，該上支承元件229、該等連結元件224和該下支承元件223是連接來形成一個四角形形狀。該電力獲取單元220更包括一對佈置在該下支承元件 223之剛和後端部份俾可在该本體21〇之長度方向上分隔的滚輪221 ;及一對設在該等滾輪221之間且安裝在該下支承元件223上俾可與兩個相互批鄰之導電軌道段i2〇a和i2〇b 接觸的電力獲取元件222。最好的是，在該等電力獲取元件 222之間的間隔是與在相鄰之磁性絕緣體121之間的距離相等。該等電力獲取元件222中之每一者包括一個藉由磁吸力來與該等導電軌道段120中之一者接觸的磁鐵222a及一個被供應有來自該等導電軌道段120中之一者之電流的導電獲取履片（conductive acquisition shoe) 222b。如在第5圖中所見’與該等導電軌道段120中之一者接觸之該等電力獲取元件222中之每一者的下表面包括該磁鐵222a的表面和該獲取履片222b的表面。在該電動車200的移動期間，該等電力獲取元件222中之一者變成與該接地軌道段120a接觸而另一者是與該非接地軌道段120b接觸俾可接收來自該電源供應軌道no的電流。由於該磁鐵222a的設置，該等電力獲取元件222中之每者能夠保持與該等導電軌道段120和該等磁性絕緣體121 接觸並且能夠持續沿著該電源供應軌道110行進。由於該獲取履片222b的設置’該等電力獲取元件222中之每一者能夠 201034339 經由該獲取履片222b把電流傳送到該可再充電電池。由於該等電力獲取元件222以滑移形式沿著該電源供應軌道i j 〇行進，該電動車200是可以在沒有滾輪221之下運作。在電動車200不是與電源供應軌道110平行行駛的情況中’該旋轉轴226在一橫向方向上轉動以致於該等電力獲取元件222能夠沿著該電源供應軌道11〇行進。在這方面，最好的是，該旋轉轴226是安裝在該上支承元件229的前端部份。在該旋轉軸226是固定到該上支承元件229之中間部份的一個假設情況中，該等連結元件224和該下支承元件223 會持續地在隨機方向上旋轉。為了確保該電力獲取單元220 的自我對準功能，最好或且必須是把該旋轉軸226安裝在該上支承元件229的前端部份。如上所述，該導引元件215延伸通過該旋轉轴226的連接孔228以致於該旋轉轴226能夠與電力獲取單元220的其他組件一起在寬度方向上沿著該導引元件215滑移移動。因此’縱使在電動車200以其之縱向中央線是與該電源供應軌道110偏離的狀態下行駛時，該旋轉軸226能夠在寬度方向上沿著該導引元件215移動，允許該電力獲取單元 220沿著該電源供應軌道11〇行進。一個彈性偏壓單元225，例如，一個彈簧，是安裝在該上支承元件229與該等連結元件224之間。當該等電力獲取元件222脫離該電源供應軌道11〇時，即，當無磁吸力作用在該等導電軌道段120與該等電力獲取元件222中之每一者的磁鐵222a之間時’該彈性偏壓單元225作用來使該等電力 15 201034339 獲取元件222向上移動遠離該道路100的表面。當該等電力獲取元件222被定位在該電源供應軌道110 上時，作用在該等電力獲取元件222中之每一者之磁鐵222a 與該電源供應軌道110之間的磁吸力勝過該彈性偏壓單元 225的偏壓力’藉此允許該等電力獲取元件222沿著該電源供應軌道110行進。然而’如果該等電力獲取元件222是與該電源供應軌道110脫離的話，該等電力獲取元件222是由於該彈性偏壓單元225的偏壓力而移動離開該道路10〇的表面。或者或此外，一個用於把該等電力獲取元件222向下壓來與該等導電軌道段120接觸的壓迫單元可以被設置俾可可靠地維持在該等電力獲取元件222與該電源供應軌道110 之間的接觸。此外，要設置一個用於向上旋轉該等連結元件224來升起該等電力獲取元件222的升起單元，例如，一個電動馬達或者一個液壓缸’也是有可能的。在該壓迫單元是為彈簧的情況中，該等電力獲取元件222是由於該彈簧的偏壓力而變成與該等導電軌道段120接觸。這會是受到以上所述的磁吸力幫助。一個用於偵測出現於道路100上之障礙物的障礙物感應器230是安裝在該電力獲取單元220的前面部份，如在第6 圖中所示。如果該彈礙物感應器23(H貞測到一個在道路1〇〇上的彈礙物的話，該等連結元件224是以它們的樞接軸為中心向上旋轉俾可升起該等電力獲取元件222。這使得要防止該等電力獲取元件222與該障礙物碰撞是有可能的。一個電 201034339 動馬達或者一個液壓紅是可以被設置來在旋轉該等連結元件224時使用。由於該電力獲取單元220是在電動車200之本體210的長度方向上實施’要降低在電動車200之移動期間由該電力獲取單元220所產生的空氣阻力是有可能的。第6圖顯示停泊在一充電站300且經由該電力獲取單元 220被供應有電力的電動車200。在該充電站3〇〇，是設有一個充電裝置310 ’當在下雨天對該電動車200充電時，該充電裝置310是向上凸出在地面之外俾可保護行人免受電擊。該充電裝置310包括一對用於與由電動車2〇〇攜載之電力獲取單元220之電力獲取元件222接觸的電源供應電極 311及一條包圍該等電源供應電極311的安全接地線312。安全接地線312的設置使得縱使在下雨天中雨水的水位變得比充電裝置310的頂部高時要防止行人由於該等電源供應電極311而受到電擊是有可能的。該電動車200包括一個在電動車200於充電站300以電力充電時用於包覆該電力獲取單元220的安全帳幔250。安全帳幔250的設置使得要防止行人觸碰該等電源供應電極 311或者該電力獲取單元220及受到電擊是有可能的。第7和8圖顯示本發明之另一實施例的電動車運輸系統。與在先前之實施例中相同的組件是由相同的標號標示而且對於它們的描述將會被省去。本實施例的電動車運輸系統被設計來藉著電磁感應來把電力供應到該電動車200。如在第7圖中所示，該道路1〇〇 17 201034339 是設有一個用於把電力供應到該電動車200的電源供應軌道150。該電源供應軌道150包括數個具有一指定長度的磁化板160。該等磁化板160是以端對端的關係沿著電動車200 的移動方向以預定的間隔排列。該電動車是藉著電磁感應來被供應有來自一對相鄰之磁化板160a和160b的電力。線圈柱是排列在相鄰的磁化板160a和160b下面而且電源供應線圈161a和161b是繞捲在該等線圈柱上。如在第8圖中所見，該等磁化板160和該等電源供應線圈161a和161b是由一包覆元件165包圍。該等線圈柱和該等電源供應線圈 161a和161b是埋藏在該道路1〇〇的地面下而該等磁化板 160a和160b的上表面會保留曝露於該道路1〇〇的表面上。具180度相位差的交流電流是施加到相鄰的電源供應線圈161a和161b。例如，一個具有正極的交流電流是施加到該等電源供應線圏161a和161b中之一者，而一個具有負極的交流電流是施加到另一者。 N-極和S-極的磁場是交替地產生在該等磁化板160a和 160b。因此，該等磁化板i60a和160b在同一時間具有不同極的磁場。例如，如果該等磁化板160a和160b中之一者是以N-極磁化的話，另一者是以s_極磁化，反之亦然。一個電力獲取單元260是設置在電動車200之本體210 的下部。該電力獲取單元260包括一對在電動車200之移動期間與該道路100之表面滾動接觸的滚輪261及一個設置在該等滾輪261之間之用於藉著在它自己與該等磁化板160a 和160b之間之電磁感應來產生電流（或者電位）的電力獲取 201034339 元件270。該電力獲取元件270包括一用於導引該等產生在磁化板160a和160b之磁場的電力獲取板271和一個纏繞於該電力獲取板271上的電力獲取線圈272。該電力獲取板271是由高頻電波用的磁性材料製成，例如’肥粒鐵材料或者非晶材料。該電力獲取板271的相對端部具有一個增加厚度但其之中間部份具有一個比該等相對端部之厚度小的厚度。該電力獲取線圈272是纏繞在該電力獲取板271的中間部份而且是連接到該安裝於電動車200之本體210的可再充電電池212。最好的是，在該電力獲取板271與該等磁化板 160a和160b之間的距離被保持相等於或者小於大約30 cm。這使得要把產生於磁化板160a和160b之磁場的洩漏減至最小程度是有可能的。接著，關於如何把電力供應到本實施例之電動車運輸系統之電動車200的描述將會被提出。如果該電力獲取元件270，更精確地說，該電力獲取板 271 ’是被定位在該等相鄰的磁化板160a和160b之上的話，一個磁性閉合電路是形成在該電力獲取板271與該等磁性板160a和160b之間。換句話說，一個包括電力獲取板271與定位在它下面之磁性板160a和160b的磁性閉合電路是被形成。在這情況中，不同的磁極是交替地產生在該等磁化板 160a和160t^結果，流過該纏繞於電力獲取板271上之電力 19 201034339 獲取線圈272之磁場的方向是被改變俾藉此在該電力獲取線圈272上感應電流。在該電力獲取線圈272上感應的電流被供應到該可再充電電池212而且是被使用作為用於驅動該電動車200的能量。如在先前的實施例中，最好的是，該交流電流被控制來僅流過剛好位在該電力獲取板2 71下面的電源供應線圈 161a和161b。第9至11圖顯示本發明之又另一實施例的電動車運輸系統。與在先前之實施例中相同的組件將會由相同的標號標不而且它們的描述將會被省略。本實施例的電動車運輸系統被設計來藉著電磁感應來把電力供應到該電動車2〇〇。如在第9圖中所示，該道路1〇〇疋設有一個用於把電力供應到該電動車2〇〇的電源供應軌道170。該電源供應執道17〇包括一個具有數百公尺之長度且是由一條形成一閉合電路之單一導線構成的電源供應線圈171、—個用於在該電源供應線圈171上產生高頻電壓的反相器172、一個用於抵消該電源供應線圈171之電抗俾可把該閉合電路變換成—共振電路的電容器Μ、—個被定位在該電源供應線圈171之閉合電路之内的磁性材料Μ、及 -個包圍該電源供應線圈171與該磁性材料m的包覆元件 175。如在第1〇圖中所示，一個電力獲取單元細是設置在電動車200之本體2_下部。該電力獲取單元勘包括一對在電動車2敎移_卩顿道路丨歧祕觸的滾輪 20 201034339 281和·一個設置在該等滾輪281之間之用於藉著在它自己與該電源供應線圈171之間之電磁感應來產生電流（或電位）的 . 電力獲取元件282。該電力獲取元件282包括一個具有一個比電動車2〇〇之本體210短之長度和一個實質上與該電源供應軌道no相等之寬度的電力獲取板283，和一個在來回方向上纏繞於該電力獲取板283上的電力獲取線圈284。該電力獲取板283是由高頻電波用的磁性材料製成，你丨胃如’肥粒鐵材料或者非晶材料。這確保在電動車200的移動期間磁吸力是產生在該電力獲取板283與該電源供應軌道 170的磁性材料174之間，藉此致使該電力獲取單元280沿著 ' 該電源供應軌道170行進。最好的是，在該電力獲取板283與該電源供應軌道17〇之間的距離是被保持相等於或者小於大約2 cm。這使得要把在電力獲取線圈284上感應之磁場的洩漏減至最小程度是有可能的。接著，在本實施例之電力獲取單元280中獲得電力的原理將會配合第11圖作描述。如果一個高頻交流電流被施加到該電源供應轨道17〇的電源供應線圈171的話，高頻交流電流的磁場是產生在該電源供應線圈Π1。因此產生的磁場透過在該電力獲取板 283與該電源供應線圈170之間的間隙來感應電流在該電力獲取線圈284上。在該電力獲取線圈284上感應的電流是供應到該可再充電電池212而且是被使用作為用於驅動該電 21 201034339 動車200的能量。雖然本發明業已配合該等特定的實施例來演示與作描述，要了解的是，對於熟知此項技術的人仕來說，在沒有離開如在後面申請專利範圍中所界定之本發明的範圍之下，各種改變和變化是可以達成的。所有於此中所述的例子及條件用語是意在幫助閱讀者了解本發明的原理以及發明人的概念，並不是把本發明限制為該等特定例子和條件，且在說明書中之該等例子的組織也不是涉及本發明之優劣的展示。雖然本發明的實施= 業已詳細地作描述，應要了解的是，在沒有離開本發明的精神與範疇之下，對於本發明之實施例之各式各樣的改變、替換、與變化是能夠完成。【圖式簡單說明】第1圖是為一個顯示本發明之一實施例之電動車運輪系統的部份剖面側視圖；第2圖是為在第丨圖中顯示之電動車運輸系統的部份叫面前視圖； ° 第3圖是為一個顯示一道路的平面圖，一電源供應軌道和一安全地線是安裝在該道路上；第4圖是為一個描繪一連接到一電動車之下部之電力獲取單元的放大圖，· 第5圖是為一個描繪在第4圖中顯示之電力獲取單元之電力獲取元件之一例子的側視剖面圖；第6圖是為一個顯示一電動車的部份剖面側視圖該電 22 201034339 動車正在一充電站充電；第7圖是為一個顯示本發明之另一實施例之電動車運輸系統的部份剖面側視圖；第8圖是為在第7圖中顯示之電動車運輸系統的部份剖面前視圖；第9圖是為一個顯示一個在本發明之再一實施例之電動車運輸系統中使用之電源供應軌道的平面圖；第10圖是為一個顯示本發明之再一實施例之電動車運輸系統的部份剖面側視圖；及第11圖是為在第10圖中顯示之電動車運輸系統的部份剖面前視圖。【主要元件符號說明】 100 道路 132 開關 110 電源供應軌道 140 控制盒 111 絕緣元件 141 訊號接收單元 112 安全接地線 142 控制器 113 連接器線 150 電源供應軌道 115 包覆元件 160 磁化板 120 導電軌道段 160a 磁化板 120a 導電軌道段 160b 磁化板 120b 導電軌道段 161a 電源供應線圈 121 磁性絕緣體 161b 電源供應線圈 130 地線 165 包覆元件 131 電源供應導線 170 電源供應軌道 23 201034339 171 電源供應線圈 228 連接孔 172 反相器 229 上支承元件 173 電容器 230 障礙物感應器 174 磁性材料 250 安全帳幔 175 包覆元件 260 電力獲取單元 200 電動車 261 滾輪 210 本體 270 電力獲取元件 211 訊號傳輸單元 271 電力獲取板 212 電池 272 電力獲取線圈 215 導引元件 280 電力獲取單元 220 電力獲取單元 281 滚輪 221 滚輪 282 電力獲取元件 222 電力獲取元件 283 電力獲取板 222a 磁鐵 284 電力獲取線圈 222b 導電獲取履片 300 充電站 223 下支承元件 310 充電裝置 224 連結元件 311 電源供應電極 225 彈性偏壓元件 312 安全接地線 226 旋轉軸 227 軸承

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Claims

201034339 七、申請專利範圍· 1.一種用於把電力供應到電動車的電源供應系統，包含：一個電源供應軌道，該電源供應軌道包括數個以間隙分隔佈置的導電軌道段，該等間隙中之每一者是設在兩個相鄰的導電執道段之間；及一條沿著該電源供應軌道設置的安全接地線；其中，該等導電軌道段包括交替地沿著該電源供應軌道佈置的接地軌道段和非接地軌道段’ 其中，該等接地執道段是連接到該安全接地線’且其中，當該電動車在該電源供應轨道上行駛時，該等非接地軌道段中之正好在該電動車下面之一者被選擇性地供應一個與該與它毗鄰之接地軌道段之電位不同的電位。 2.如申請專利範圍第1項所述之電源供應系統，其中，該等導電軌道段中之每一者具有一個比該電動車之長度之三分之一小的長度。 3·如申請專利範圍第1或2項所述之電源供應系統，其中，該等接地軌道段是透過連接器線連接到該安全接地線，以形成一個用於接地的閉合電路，其中，該等非接地軌道段被該閉合電路包圍。 4. 如申請專利範圍第1或2項所述之電源供應系統，其中，該電源供應執道更包括分別佈置於該等間隙内之用於使 6亥荨導電軌道段彼此電氣隔離的磁性絕緣體。 5. 如申請專利範圍第1或2項所述之電源供應系統，其中， 25 201034339 該電源供應軌道和該安全接地線是可調整高度的。 6. 如申請專利範圍第1或2項所述之電源供應系統，其中，該電源供應執道具有一等於或小於l〇cm的寬度。 7. —種電動車用的電力獲取裝置，該電動車被供應來自一電源供應系統的電力，該電源供應系統包括一個具有數個導電軌道段的電源供應軌道，該電力獲取裝置包含：一對用於與該電源供應系統之兩相鄰之導電軌道段接觸的電力獲取元件，該對電力獲取元件是在電動車之長度方向上分隔佈置5 其中，該等電力獲取元件中之每一者包括一個用於藉著磁吸力來與該電源供應軌道之導電軌道段中之一者接觸的磁鐵；及一個被供應來自該等導電軌道段中之一者之電流的電力獲取履片。 8. 如申請專利範圍第7項所述之電力獲取裝置，更包含一個可在一個與該電源供應執道垂直之平面之内旋轉且連接到該電動車之下部的連結元件；及一個連接到該連結元件之用於固持該等電力獲取元件的支承元件。 9. 如申請專利範圍第8項所述之電力獲取裝置，更包含一個連接到該連結元件的彈性偏壓單元，當該等電力獲取元件不被定位在該電源供應軌道之上時，該彈性偏壓單元把該等電力獲取元件彈性地偏壓向上遠離該電源供應執道。 10. 如申請專利範圍第7至9項中任一項所述之電力獲取裝置，更包含一個用於偵測一個出現在電力獲取裝置前面 201034339 之障礙物的障礙物感應器；及一個用於在該障礙物被該障礙物感應器感應到時把該連結元件向上旋轉俾可把該等電力獲取元件升起遠離該電源供應軌道的升起單元。 11. 如申請專利範圍第7至9項中任一項所述之電力獲取裝置，更包含一個固定到該連結元件俾可在一個與該電源供應軌道平行之平面之内旋轉且可旋轉地連接到該電動車之下部的旋轉軸。 12. 如申請專利範圍第11項中所述之電力獲取裝置，更包含一個連接到該電動車以在該電動車之寬度方向上延伸的導引元件，該旋轉軸是與該導引元件耦合以達成沿著該導弓丨元件的滑移移動。 13. 如申請專利範圍第7至9項中任一項所述之電力獲取裝置，更包含一個在該電動車於一充電站透過該等電力獲取元件被供應一電流時用於覆蓋該等電力獲取元件的安全帳幔。 14. 如申請專利範圍第7至9項中任一項所述之電力獲取裝置，更包含一對滚輪，該對滚輪是在該電動車之長度方向上分隔佈置以致於該等電力獲取元件是佈置在該等滾輪之間。 15. —種用於把電力供應到一電動車的電源供應系統，包含：一個包括數個分隔佈置之電源供應線圈的電源供應軌道， 27 201034339 其中，具有不同相位的交流電流被選擇性地與分別地供應至正好在該電源供應軌道之上行驶之電動車下面之兩個相鄰的電源供應線圈。 16.如申請專利範圍第15項所述之電源供應系統，更包含數個分別纏繞有電源供應線圈的線圈柱；及數個磁化板，該等電源供應線圈分別置於該等數個磁化板下面。 Π. —種電動車用的電力獲取裝置，該電動車被供應來自一電源供應系統的電力，該電源供應系統包括一個具有數個分隔佈置之電源供應線圈的電源供應軌道，該電力獲取裝置包含：一個電力獲取元件，該電力獲取元件用於藉著在該電力獲取元件與該等電源供應線圈之間的電磁感應來產生一電流’該電力獲取元件包括一個電力獲取板和— 個纏繞在該電力獲取板上的電力獲取線圈，其中，該電流是在一個藉由兩個正好在該電動車下面之電源供應線圈所產生且流過該電力獲取線圈的磁場被改變時被感應在該電力獲取元件上。 18. 如申請專利範圍第17項所述之電力獲取裝置，其中，該電源供應系統更包括數個分別置於該等電源供應線圈之上的磁化板。 19. 如申請專利範圍第18項所述之電力獲取裝置，其中，在該等磁化板與該電力獲取板之間的距離被保持相等於或者小於大約30cm。 20. 如申請專利範圍第17項所述之電力獲取裝置，更包含一 201034339 對滾輪，該對滚輪是在該電動車的長度方向上隔開以致於一個電力獲取元件置於該等滾輪之間。

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