WO2010031596A2 - Verlegung von elektrischen leitungen entlang einem fahrweg eines fahrzeuges - Google Patents

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WO2010031596A2
WO2010031596A2 PCT/EP2009/006936 EP2009006936W WO2010031596A2 WO 2010031596 A2 WO2010031596 A2 WO 2010031596A2 EP 2009006936 W EP2009006936 W EP 2009006936W WO 2010031596 A2 WO2010031596 A2 WO 2010031596A2
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travel
electrical
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Carsten Struve
Dennis Sadowski
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Bombardier Transportation Gmbh
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
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    • B60M1/34—Power rails in slotted conduits
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
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    • B60L2200/26—Rail vehicles
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/30—Preventing theft during charging
    • B60L2270/34—Preventing theft during charging of parts

Definitions

  • the invention relates to the laying of electrical lines along the travel path of a vehicle.
  • the vehicle may be e.g. to act a track bound vehicle, such as a rail vehicle.
  • a track bound vehicle such as a rail vehicle.
  • rail vehicle there are rails on which the vehicle drives.
  • lane-bound vehicles such as conventional rail vehicles, mono-rail vehicles, trolleybuses, and vehicles that are guided by other means in a lane, e.g. mechanical means other than rails, magnetic means, electronic means and / or optical means require electrical energy for their on-track drive and for operation of auxiliary operations which do not generate propulsion of the vehicle.
  • auxiliary operations are e.g. Lighting systems, heating and / or air conditioning systems, air supply and passenger information systems.
  • the invention relates to the transmission of electrical energy to the vehicle, the vehicle not necessarily (but preferably) being a track-bound vehicle.
  • the vehicle may e.g. a vehicle that has an electrically powered drive motor.
  • the vehicle may also be a vehicle having a hybrid propulsion system, e.g. a system that can be powered by electrical energy or with other energy, e.g. electrochemically stored energy or fuel (e.g., natural gas, diesel or gasoline).
  • Track-bound vehicles in particular vehicles for public transport, usually have a contact element for the mechanical and electrical contacting of a line along the track.
  • the line may be a busbar or overhead line.
  • At least one drive motor which is located on board the vehicle, is supplied with electrical power from the external lane or line and generates mechanical drive energy.
  • WO 95/30556 A2 describes a system in which electric vehicles are supplied with power by the infrastructure.
  • the all-electric vehicle has one or more on-board energy storage elements or devices that charge quickly with energy or can be supplied, which is obtained from an electric current, such as a network of electromechanical batteries.
  • the energy storage elements can be charged while the vehicle is operating. Charging takes place through a network of power coupling elements, eg coils, which are integrated into the track. Induction coils are arranged at passenger stops to increase passenger safety.
  • the arrangement of the coils at certain locations along the length of the track has the disadvantage that the on-board vehicle energy storage require a large storage capacity.
  • the energy required for the drive or other purposes may go out when the vehicle does not reach the next coil in time. Therefore, for at least some applications, it is preferable to provide the vehicle with energy continuously along the travel path, i. along the track.
  • electromagnetic compatibility EMC
  • electromagnetic fields can disrupt other technical facilities.
  • humans and animals should not be permanently exposed to electromagnetic fields. At least the respective limit values of the field strength must be kept.
  • the energy from an array of electrical conductors disposed along the track is transmitted to the vehicle while the vehicle is traveling on the track. There is no electrical contact between the vehicle and the arrangement of conductors.
  • the arrangement of conductors carries an alternating current which generates a corresponding electromagnetic alternating field, and the electromagnetic field is used to transmit the electrical energy to the vehicle.
  • the arrangement of electrical conductors along the track can be realized in various ways.
  • the conductors or lines may be cables, as in road construction or civil engineering commonly be laid in the ground.
  • the bottom opening can be filled and provided with a suitable covering on which the vehicle can drive.
  • the ladder arrangement can first be laid and then the track bed for the rails can be made.
  • a molded block is proposed, with the help of one or more electrical lines along the track of the vehicle can be positioned and / or held.
  • the molded block has a plurality of recesses and / or projections, edges of the recesses and / or the projections each defining a space for the line sections, in which one of the line sections can be introduced, so that the line section in a longitudinal direction of the space through the Space extends.
  • the shaping of the molded block defines a plurality of spaces having a longitudinal direction, wherein a conduit section extending in the longitudinal direction can be introduced into each of the spaces.
  • the shape of the molded block As at least pipe sections are laid.
  • a plurality of the molded blocks can therefore be mass-produced and arranged by a construction company along the guideway. Subsequently, the electrical conduction in the manner given by the stones, e.g. again from the construction specialist company, to be relocated. Errors in the positioning of the line sections can therefore be avoided in a simple manner.
  • the molded block has other possible functions.
  • the molded block can be made of a material that can support the vehicle, so that the vehicle can drive the integrated stone in the driveway.
  • a suitable material for this purpose is e.g. Concrete in question.
  • the molded block may consist of electrically insulating material, so that it fulfills a protective function against short-circuiting and unintentional contact with objects and persons.
  • electrically insulating material such as concrete is suitable as a suitable material, but also plastics with electrically insulating properties.
  • it is known from the construction of railways, for the purpose of soundproofing Assemble components between the rails, namely above the anchorage of the rails. These components can be produced by appropriate shaping as shaped blocks according to the invention.
  • a shaped block is not exclusively understood to mean a component of solid, substantially incompressible material. Rather, the molded block can also consist of elastically deformable material. Also, the molded block may have interconnected areas made of different materials.
  • the concrete is preferably free of metal reinforcement. Rather, concrete of a different kind, e.g. with fiber components (such as glass fiber) is preferred. Polymer concrete is also suitable. The absence of a metal reinforcement prevents inadvertent interference with the conductor assembly or the armor even shields the alternating electromagnetic field generated by the conductor assembly from the area an inductive pickup of the vehicle travels as the vehicle travels along the track.
  • the shaped brick it is also possible for the shaped brick to have electrically conductive material in certain, predefined areas in order to achieve a shielding of the environment against the electromagnetic alternating fields generated by the conductor arrangement in these areas.
  • a shaped block to be placed below the route in the ground or on the ground may have such a screen in its lower area.
  • the spaces for the laying of the electrical line or lines are above the shield.
  • such a shield can also be integrated into the shaped brick laterally of the spaces for the laying of the electrical lines.
  • the molded block is cast, as it is known per se, for example in the manufacture of precast concrete or plastic elements for construction purposes.
  • the spaces for receiving the line sections can be created by the casting process and / or subsequently introduced into the shaped block.
  • the spaces formed by the shaped brick are preferably located on the surface of the shaped brick.
  • the invention also includes the case in which the shaped brick has at least one space which has a closed circumferential edge, with the exception of an inlet opening and an outlet opening, through which the electrical line is guided in order to position the line section in the space ,
  • the construction with the surface-formed spaces for receiving the line sections is preferred because the laying of the electrical line or lines is easier and it is also possible to replace the line or the molded block at a later date.
  • the spaces formed on the shaped block for receiving the line sections serve for positioning and / or holding the line sections. In particular, if the dimensions of the rooms are matched to the dimensions of the line to be laid with little play, the line section is accurately positioned by the shape of the molded block.
  • edges of the recess and / or the projections formed on the shaped block serve to hold the line sections, if and as far as the laid electrical line rests against the edges or the projections. At least a movement of the electrical line and thus a change in the predetermined laying of the line is difficult or prevented in such a mechanical contact.
  • the longitudinal directions of the spaces bounded by the edges of the recesses and / or by the projections extend substantially parallel to one another in a common plane. Deviations from an exactly parallel arrangement of the spaces are particularly possible if the molded block is to be installed on a curve of the travel of the vehicle.
  • the longitudinal directions of adjacent spaces may be oriented differently than parallel according to their distance and according to the turning radius of the driving way. In a generally small distance of the rooms from each other (preferably at least 0.1 m and at most 1 m) and in the usually much larger curve radii of the routes of vehicles, the longitudinal directions are still approximately parallel.
  • the line sections are sections of a continuous electrical line which has no transitions to other lines during operation of the electrical line, the entire electrical line belongs to the arrangement. Since the lead portions in the spaces are substantially parallel to each other, the electrical lead also has other second lead portions connecting the first lead portions in addition to the first lead portions extending through the spaces in the longitudinal direction.
  • the second line sections are located alternately on opposite sides of the shaped block, so that the electrical line as a whole passes through a serpentine path. In this case, the first line sections extend transverse to the direction of travel of the vehicle or the track and the second line sections extend approximately in the direction of travel.
  • the molded block can optionally also have predefined spaces for receiving the second line sections due to its shape. However, it is also possible that the second line sections rest on another object or hang freely on the first line sections, which connect them together.
  • the shaped bricks can be arranged one behind the other along the travel path of the vehicle so that the longitudinal directions of the spaces formed by the different bricks for receiving the line sections extend substantially parallel to one another, wherein the longitudinal directions run transversely to the direction of travel of the vehicle.
  • the adjacent molded blocks which are arranged directly one behind the other, abut each other or have gaps. In this way, it is possible to specify over longer sections of the travel path through the shaped bricks how electrical lines are to be laid.
  • the track can be a rail track for rail vehicles.
  • the molded blocks arranged one behind the other are located between the rails of the rail track, so that the longitudinal directions of the spaces for receiving the cable sections run in a substantially horizontal plane and transversely to the direction of travel of the vehicle.
  • substantially horizontal is meant here that the longitudinal directions are not essential are inclined differently than the possibly existing bank of the railway track, eg in a curve of the rail.
  • the rail track may be configured in any manner known in the art to position and hold the rails.
  • Thresholds extending transversely to the direction of travel may be present, such as concrete sleepers, to which the rails running in the direction of travel are fastened.
  • the rails can also be fastened to a continuous concrete slab in the direction of travel or gaps between fastening points of the rails can be filled with concrete or another dimensionally stable material.
  • the rails can also be embedded in the ground, so that only the usual recesses remain in the ground, which are required for the engagement of the wheels of the rail vehicle.
  • the spaces for receiving the line sections are arranged only a few centimeters below the height level of the upper edge of the rails.
  • the lower edge of the spaces for receiving the line sections which is defined by the material of the molded block or the stones, only a maximum of 10 cm, preferably only a maximum of 5 cm below the height level of the upper edge of the rails.
  • the distance between the electrical line or the electrical lines in the guideway on the one hand and the sensor of the vehicle on the other hand is less than 10 cm and preferably not greater than 7.5 cm, when the transducer is located at the bottom of the rail vehicle.
  • the bricks are preferably laid on the upper surfaces of the threshold or the concrete slab. For example, extends in the direction of travel in each case a shaped block approximately from the middle of a threshold to the middle of the following threshold, i. it bridges the gap between two thresholds.
  • the successively arranged in the direction of travel stones can be connected to each other to prevent accidental slipping or shifting.
  • the shaped blocks each have means by which tensioning forces can be introduced into the shaped block.
  • a recess is provided on a surface of the molded block, which extends approximately in the direction of travel and approximately in the vertical direction, into which a clamping element can be inserted, wherein the clamping element also in a such recess is used on the adjacent molded block and the two successively arranged shaped blocks clamped together, for example by tightening a screw or nut.
  • the covers to be described below may be connected to one another in a manner described for the shaped blocks.
  • lids when lids are placed on the shaped bricks along the track, this serves to protect the block and the electrical line (s) installed therein or against influences such as unintentional entry by persons, damage during construction or during the laying of the lines and from the weather , In particular, it should be prevented that water can enter from above into the spaces for receiving the line sections and can freeze therein. Therefore, the covers are preferably made wider than the spaces for receiving the transverse to the direction of line sections. The lids can therefore protrude laterally beyond the edges of the conglomerates, whereby a particularly effective protection is achieved.
  • the lids may have downwardly projecting edges. These edges can be e.g. extend at least up to the height level of the lower edge of the spaces for receiving the line sections and thus protect the laid in the rooms electrical lines or line sections against influences from the side.
  • lids arranged one behind the other in the direction of travel can be connected to one another. This serves in addition to increasing the mechanical stability and protection against slipping and the protection against theft of the electrical lines.
  • the shaped blocks and / or the cover may have projections and recesses extending in the direction of travel, so that in each case at least one projection of a shaped block or cover engages in a correspondingly shaped recess of the adjacent molded block or cover. In this way, a correct arrangement of the blocks or the lid is secured relative to each other.
  • molded blocks on the one hand and the lids to be arranged on the other hand can also have such projections or recesses.
  • a molded block has two recesses formed at different locations on its top, and has the lid to be arranged thereon two projections in the appropriate distance, so that it can be placed only in the thus predetermined manner on the block. This can be ensured, for example, that the lateral projection of the edges of the lid on both sides of the block is the same size.
  • the lid according to the invention can have visually recognizable information on its upper side and / or display. For example, It is possible to indicate by appropriate color design of the surface at the top of the lid, that there is an electrical line under the lid. Alternatively or additionally, e.g. are represented by a line-like or strip-like, running in the direction of travel color design, in which direction extends the track. If such a design is implemented on successive lids, the driver of a vehicle that is not track-bound or that can deviate from the guideway within certain tolerance limits and / or under certain circumstances can orientate where energy can be absorbed by a pick-up of the vehicle. For example, The driver of a trolleybus can orient himself and direct the bus if possible so that the covers are located between the right and left wheels of the bus.
  • At least one lamp may be integrated or attached thereto, wherein the lamp indicates when an electrical line disposed thereunder is traversed by electric current. It is therefore possible to detect on the basis of the lighting of the luminaire that the underlying conductor arrangement generates an alternating electromagnetic field, which enables the transmission of energy to the vehicle. If many such lights are distributed along the driveway, the driver may also orient himself to steer the vehicle accordingly.
  • such lights on or in a lid may also display other information.
  • a luminaire e.g. a red light
  • visually perceptible information can therefore be used to show where the electrical line or where the electrical lines are routed below the surface, whether the conductor arrangement is current-carrying or not and / or if there are other predefined operating states (eg fault).
  • the luminaire which is intended to indicate that the conductor arrangement arranged underneath generates an electromagnetic field
  • the luminaire is preferably connected to an inductance (eg a coil), so that the alternating electromagnetic field induces an electrical voltage in the inductance and this electrical voltage induces the electrical voltage Light comes on.
  • the cover may have a detection device for detecting a vehicle.
  • the detection device can be designed to detect only the presence of any vehicle. Alternatively, it may be configured to detect the presence of a particular vehicle or vehicle type.
  • the device may receive a coded signal, the code containing information about which vehicle or type of vehicle emitted the signal. If a vehicle therefore reaches the area in the surroundings of the detection device that is sufficient for a transmission of the signal to the detection device (eg a range of 10 or 20 m distance around the detection device), the detection device detects the presence of the vehicle and outputs a corresponding signal ,
  • This output signal which is preferably output via an electrical line, can only serve for route monitoring and, in this case, e.g.
  • the signal can also be used to turn on a lying in the direction of travel in front of the vehicle stretch, i. E. to energize the laid in the section of electrical lines or line sections, so that the electromagnetic alternating field is generated by the conductor arrangement.
  • the ladder arrangements can only be switched on when needed, when a vehicle is about to drive on a stretch of road.
  • an inductive receiver For the reception of the signal emitted by the vehicle, an inductive receiver is preferably used which not only receives the signal itself but also supplies the electrical current required for the operation of the detection device by the voltage induced in the inductance.
  • a so-called RFID Radio Frequency Identification Device
  • the signal of the detection device can alternatively or additionally also be used for the fact that the costs for the use of the energy transfer to the vehicle are billed.
  • the respective operator of the vehicle or the respective vehicle itself are detected in this case by the detection device and the costs are assigned to the operator or the vehicle.
  • the detection device turn on a lying in the direction of travel in front of the vehicle section only only when a vehicle or operator was detected and thus the cost can be calculated.
  • the detection device can also be used to receive an emergency signal and to switch off the conductor arrangement in the entire route or in one or more specific sections of the route when the emergency signal is received. This can e.g. be required if it has been discovered that a cover is removed and therefore persons and / or the conductor assembly are at risk.
  • the invention relates to a method for positioning and / or holding a plurality of line sections of one or more electrical lines along a travel path of a vehicle, wherein
  • At least one shaped block having a plurality of recesses and / or protrusions, wherein edges of the recesses and / or the protrusions for the line sections each delimit a space into which one of the line sections can be introduced, so that it is in a longitudinal direction the space extends through the space, and wherein the longitudinal directions of the bounded by the edges of the recesses and / or by the projections spaces extend substantially parallel to each other in a common plane,
  • At least one electrical line is introduced into the spaces such that line sections of the line extend in the longitudinal direction through the spaces.
  • the conduit or conduits are introduced into the spaces such that at least a portion of the conduit sections is formed by a continuous electrical conduit such that the first conduit sections extending longitudinally through the spaces communicate with each other via other, second conduit sections of the electrical conduit are connected, wherein the second line sections extend alternately on opposite sides of the shaped block, so that the electrical line passes through a serpentine path.
  • a feature of the arrangement means that the arrangement can be made in a corresponding manner.
  • An alternating voltage of arbitrary frequency can be applied to the conductor arrangement which is laid along the travel path of the vehicle with the aid of the shaped blocks according to the invention.
  • the frequency is greater than 100 Hz.
  • a well-suited frequency range is the range between 1 and 100 kHz, eg 10 to 30 kHz.
  • the vehicle traveling on the lane may have at least one coil.
  • the alternating electromagnetic field generated by the alternating electric voltage applied to the conductor arrangement generates an alternating voltage in the coil which can be used to generate any electrical load in the vehicle, e.g. a drive motor to operate.
  • the AC voltage may be used to provide an energy storage system, e.g. conventional batteries and / or supercapacitors (super caps) to load.
  • a system for transmitting electrical energy to a vehicle, in particular to a lane-bound vehicle, such as a light rail vehicle (such as a tram), may therefore be used e.g. have the following characteristics:
  • the system comprises an electrical conductor arrangement for generating an alternating electromagnetic field, thereby transmitting energy to the vehicle,
  • the electrical conductor arrangement has at least one line for conducting a phase of an alternating current
  • the line extends along the track or along the track of the vehicle
  • the line is designed to produce a series of successive magnetic poles of an electromagnetic field at each instant in which an alternating electric current flows through the line, the successive magnetic poles having alternating magnetic polarities,
  • the series of successive magnetic poles extends in the direction of travel of the vehicle, which is defined by the track.
  • system can be defined by the following features:
  • the system has an electrical conductor arrangement, the electrical conductor arrangement has at least one line for conducting a phase of an alternating current,
  • the line extends along the track, ie the track of the rail vehicle, the line has a plurality of sections (hereinafter referred to as "sections") which extend transversely to the direction of travel of the vehicle defined by the track, the sections of the same electrical line being arranged in a row along the track, such that - at any instant an electrical alternating current flows through the line - the alternating current alternately flows in opposite directions through successive sections in the series.
  • sections which extend transversely to the direction of travel of the vehicle defined by the track, the sections of the same electrical line being arranged in a row along the track, such that - at any instant an electrical alternating current flows through the line - the alternating current alternately flows in opposite directions through successive sections in the series.
  • a corresponding method for transmitting energy to a vehicle has the following features: an alternating electromagnetic field is generated by a conductor arrangement arranged along the track, and thereby energy is transmitted to the vehicle,
  • the electromagnetic field is generated by at least the phase current of a phase of an alternating current flowing in a line of the conductor arrangement
  • the phase current is conducted in the line along the track in such a way that - at each instant the phase current flows through the line - it flows through a plurality of sections of the line transversely to the direction of travel of the vehicle, passing through a line first group of sections flows in a first direction and flows through a second group of sections in the opposite direction and wherein the sections of the first group and the second group alternate in the direction of travel, ie in the direction of travel to a section of the first group a section of the second group follows, etc.
  • the electrical conductor arrangement has at least one of the above-mentioned lines. Preferably, it has at least two such conduits, each conduit being configured to operate one phase of a multi-phase alternating current.
  • the electrical conductor arrangement comprise three lines and that each line is designed to supply one of the three phases of a three-phase alternating current.
  • the alternating current has more than three phases, so that a corresponding number of electrical lines is present as part of the conductor arrangement.
  • the magnetic poles that are generated by the lines or generated by the sections of the various lines form in the direction of travel - at any time - a repetitive sequence, the repetitive sequence of the sequence of phases corresponds.
  • the at least one line generates, as mentioned, a series of successive magnetic poles of alternating electromagnetic field, the successive poles having alternating magnetic polarities.
  • the alternating current in the line (viewed in the direction of travel) generates a magnetic field having a magnetic field vector oriented in a first direction in a first section of the line (eg, the north pole at the top is located and the South Pole is below). This section is followed in the direction of travel by a second section of the line where the magnetic field vector is oriented in the reverse direction. If the conductor arrangement has more than one phase, a magnetic field wave moving in the direction of travel or counter to the direction of travel is generated.
  • the lines with the maximum magnetic field strengths move in the direction of travel or move counter to the direction of travel and therefore lie exactly at certain times exactly at the transverse to the direction of travel portions of the lines.
  • the line sections of all phases contribute to the total generated magnetic field.
  • the sections of all lines of the conductor arrangement, which extend transversely to the direction of travel are arranged in a regular, repetitive sequence in succession. In practice, however, this may cause slight deviations, even if the molded blocks according to the invention are used for laying the lines. For example, in curves, such deviations occur.
  • External electromagnetic fields are e.g. generated by the vehicle driving on the lane.
  • the successively arranged in the direction of travel transverse to the direction of travel portions of the conductor arrangement have the advantage that the resulting electromagnetic fields laterally of the conductor arrangement (in the direction of the longitudinal extension of the transverse to the direction of travel line sections) already at a very small distance from the conductor assembly compensate each other.
  • the oppositely oriented magnetic field strengths (as well as the corresponding electric field strengths) largely cancel each other out in these areas due to superimposition.
  • limits to the problem of EMC can easily be met although large electrical power can be inductively transmitted from the conductor assembly to the vehicle.
  • it is advantageous if the line sections extending transversely to the direction of travel extend approximately in a horizontal plane. However, a slight inclination of the line sections with respect to the horizontal, for example in the curve sections of the route, does not lead to appreciably larger field strengths laterally of the route. The same applies if the route eg rises or falls in hilly terrain.
  • the at least one line of the electrical conductor arrangement extends in the manner of serpentines along the track, i. Portions of the line extending in the direction of travel are followed in the course of the line by sections which extend transversely to the direction of travel, etc. In the case of a multiphase system with at least two electrical lines, this applies to all electrical lines.
  • the line or lines can be realized by externally electrically insulated cable, eg stranded cable.
  • the cross-sectional area of the electrically conductive part of the cable is, for example, in the range of 80 to 200 mm 2 , depending on the current strengths to be conducted by the cable. Depending on the power or current, however, other cross sections can be selected. It is also possible to lay two or more cables in parallel, immediately next to each other, to guide the same phase of the alternating current.
  • swipe as used above covers both a line laying with curved transitions between straight line sections as well as configurations with sharp, edge-like transition areas between adjacent straight sections. As long as possible straight sections are preferred because they produce more homogeneous fields.
  • the magnetic wave generated in the use of at least two phases and corresponding lines, which propagates in the direction of travel or against the direction of travel, has a speed which is proportional to the distance of successive magnetic poles and is proportional to the frequency of the alternating current passing through the conductor arrangement flows.
  • the width of the line sections extending transversely to the direction of travel is greater than the width of a receiver on or in the vehicle, the width of the receiver being defined by the width of the coil or coil in which the alternating electromagnetic field induces the alternating electrical voltage ,
  • This width is equal to the length of the through Mold formed according to the invention mold blocks, if in each case in the longitudinal direction of the rooms at the end of the rooms, the transition takes place in line sections that extend in the direction of travel and connect different running transversely to the direction of line sections.
  • This width can be even greater than the width of the vehicle to be supplied with electrical energy.
  • sufficient width which is about half the width of the vehicle or half of the distance between two rails, in the case of rail vehicles, for example, a width of 50 cm.
  • the line or lines of the conductor arrangement may be supplied by a constant current source which supplies the lines or line with an alternating current whose mean or amplitude is constant.
  • the constant current source may have an arrangement that transforms a constant alternating voltage into a constant alternating current. In this case, e.g.
  • each line has an input inductance on an input side of the constant current source and an output inductance on an output side of the constant current source, the input side being connected to a voltage source, the output side being connected to the line or lines along the route, each connection between the input side and the output side has a connection point, which is connected in the case of a plurality of phases to a common neutral point of all phases, via one capacitance each.
  • the multiple lines of the conductor arrangement can be interconnected in various ways, for example, form a star point circuit in which one end of all the phase lines leads to a common star point. Also, a triangular circuit is possible. Another possibility is that the conductor arrangement is subdivided into a plurality of sections which follow one another along the route and which can optionally be switched on, ie can carry current or not. In this case, the individual sections of the conductor arrangement can in turn be connected in neutral connection or triangular circuit. In addition, it is possible that the opposite ends of the individual sections, which are located according to the length of the sections in the direction of travel from each other, are connected via a respective one or more switches per phase with a laid along the route supply line.
  • the Supply line may be a DC voltage line or a single-phase or multi-phase (eg, the same number of phases line as the conductor arrangement for generating the electromagnetic alternating fields).
  • the mentioned switches can be operated at the ends of the sections as the switches of an inverter.
  • the at least one line of the conductor arrangement has a plurality of areas that are located along the route in the direction of travel. Each area extends along another portion of the track and can be turned on and off separately from the other areas. According to the configuration of the conductor arrangement, each of these areas can have one or more phase lines.
  • the areas may then be turned on, i. Power when a vehicle is driving in the area.
  • the areas arranged below the moving vehicles are only switched on when a vehicle drives directly over the area. Therefore, the vehicle shields the surroundings over the area against the propagation of the alternating electromagnetic fields generated by the area.
  • special measures may be taken in or on the vehicle, e.g. ferromagnetic materials may be disposed over the receiver and / or in the floor of the car body of the vehicle. It is particularly preferred that the vehicle completely cover a region of the conductor arrangement that is switched on. In this case, the individual regions of the conductor arrangement in the direction of travel are shorter than the length of a vehicle.
  • the areas are at most as long as half the length of the vehicle in the direction of travel. If the vehicle has already run over one of the areas with its front half of the vehicle, the vehicle is moving in the direction of travel before the currently active, i. switched on area lying area. Immediately afterwards or at the same time, the previously active area can be switched off.
  • a voltage induced by the vehicle in the conductor arrangement can also be detected by appropriate measuring devices and areas can be switched on and off depending on this.
  • FIG. 1 is a vertical cross-section through a rail, wherein between the two rails of the rail an embodiment of the molded block according to the invention is arranged with an additional cover,
  • Fig. 2 shows the arrangement of FIG. 1, wherein the illustrated in Fig. 2 vertical
  • FIG. 3 shows a horizontal cross section through the arrangement according to FIGS. 1 and 2 at a height in which electrical lines for generating an electromagnetic alternating field are laid
  • FIG. 4 shows a horizontal cross section through the 5 is a side view of an arrangement with two in the direction of travel successively arranged shaped bricks, on each of which a lid is placed
  • Fig. 6 is a schematic representation the outer contours of two in the direction of travel successively arranged shaped bricks or lids to show how the successively arranged conglomerates or lids in predetermined
  • Fig. 7 shows a vertical cross section through a further embodiment of a
  • Fig. 8 is a schematic representation for explaining the operation of a
  • Fig. 9 is a further schematic illustration for explaining the operation of another device that can be combined with a lid or a molded block
  • Fig. 10 shows schematically a three-phase conductor arrangement, the along a
  • FIG. 11 is a diagram showing alternating currents through the three phases of the conductor arrangement shown in Fig. 10, Fig. 12 magnetic field lines of a magnetic field passing through the
  • Ladder arrangement of FIG. 10 is generated while a receiver of a
  • Fig. 15 is a circuit diagram showing a receiving device of the vehicle connected to a rectifier;
  • Fig. 16 schematically shows a rail vehicle traveling on a lane;
  • Fig. 17 shows an arrangement similar to the arrangement shown in Fig. 1, which schematically shows a conductor arrangement between two rails of a rail path.
  • Fig. 1 shows a threshold 301 of a rail track, e.g. cast in concrete.
  • a rail track On the threshold of the rails 303a, 303b a rail track are attached.
  • the running rails 303 and thus the direction of travel extend perpendicular to the image plane of FIG. 1.
  • a molded block 304 e.g. also made of concrete, but without metallic reinforcement arranged.
  • a lid 305 In order to positively connect the molded block 304 and the lid 305, the lid 305 has a downwardly projecting projection 302 and the molded block 304 has an upwardly projecting projection 307 which engage in corresponding recesses of the other part.
  • the molded block 304 transversely to the direction of travel in the horizontal direction extending recesses 315, which extend continuously and straight from the side of a running rail 303 to the opposite side of the other running rail 303.
  • line sections 310 of an electrical line are laid in these recesses 315 .
  • Fig. 3 shows two in the direction of travel (vertical direction in Fig. 3) arranged behind one another blocks 304a, 304b.
  • These shaped bricks 304 are, for example, the type of shaped bricks shown in FIGS. 1 and 2. At the middle of the three thresholds 301a, 301b, 301c shown in FIG.
  • the molded blocks 304a, 304b abut one another on their end faces facing in the direction of travel or in the direction opposite to the direction of travel.
  • the bricks 304 may be joined together and / or connected to the thresholds 301. In principle, however, it is also possible to lay bricks in the ground and to secure their position, for example, with bulk material, such as sand and gravel or soil.
  • FIG. 3 shows only two shaped bricks 304.
  • a plurality of the shaped blocks are arranged behind one another in the direction of travel.
  • the molded block 304 abuts on the threshold 301c on a further molded block.
  • the molded blocks 304 each have a plurality of the recesses 315.
  • the recesses extending in the horizontal direction transverse to the direction of travel are designated by reference numerals 315a, 315b, 315c, 315d.
  • the individual molded blocks can also have a different number of mutually parallel recesses.
  • the recesses are formed on the upper side of the molded block, so that they are open at the top and electrical lines can be inserted from above into the recess 315 with their transverse to the direction of travel line sections 310 in the recess 315.
  • Running in the direction of travel line sections of the line which are designated in Fig. 3 by the reference numeral 311a, 311b, 311c, 311 d, connect the transverse to the direction of line sections 310a, 310b, 310c, so that a total of a serpentine routing of the electrical line is formed.
  • two further recesses 315c, 315d and 315, respectively, between two consecutive in the direction of travel sections 310a, 310b, 310c of the line shown in Fig. 3 are free, can be installed in the line sections of two other lines.
  • a section extending transversely to the direction of travel it passes from left to right through the recess 315a and extends the following extending in the direction of travel Section of the line to the right end of the recess 315d and from right to left therethrough.
  • a subsequent forwardly extending portion of the conduit then extends on the left side of the bricks 304a, 304b to the upper recess indicated by 315 in the block 304b, etc.
  • another phase line may pass through the recess 315c in the block 304a and routed through the lower recess 315 of the molded block 304b.
  • recesses 313 are provided on the upper side of the shaped bricks 304a, 304b for engagement of projections 302 projecting downwards of a cover which is to be raised.
  • the lids 305a, 305b also have recesses 308 into which, in the sectional plane of FIG. 3, unrecognizable upwardly projecting projections 307 of the molded blocks 304 engage when the lids 305 are placed.
  • the shaped bricks 321a, 321b shown in FIG. 5, which are shown in an elevated position together with their inserted covers 327a, 327b, can be the parts described with reference to FIGS. 1 to 4 or other parts.
  • recesses 315 are shown at the top of the stones 321, which are transverse to the direction of travel, i. which extend perpendicular to the image plane of Fig. 5.
  • the cross-section of the recesses 315 is e.g. As shown approximately semicircular, so that cables can be easily inserted into the recesses 315. In this case, the cables may have a smaller diameter than the height of the recesses 315, so that they do not protrude beyond the envelope of the upper surface of the shaped bricks 321.
  • the lids 327 may provide room for the electrical leads projecting upwardly beyond the envelope.
  • the lids may rest only on a portion of the upper surface of the bricks 321 and / or have recesses corresponding to the recesses 315 on their underside.
  • lid 327a, 327b have recesses 331a, 331b, 331c, 331d on their side.
  • tensioning devices 332a, 332b which, like the case of the tensioning device 332b, engage in a respective recess 331 in the end region of the adjacent cover, in particular by shortening the length of the tensioning devices 332 in the direction of travel, the covers 327 lying one behind the other are clamped together.
  • the lids for example the lids 305 according to FIG. 1 to FIG. 4 or the lids 327 according to FIG. 5, or the shaped bricks 304 according to FIG.
  • the shape design of the projections and recesses shown in Fig. 6 is merely an example. As shown in FIG. 6, it may be designed in such a way that the projection 343 widens in the direction of its free end, so that unintentional release of the positive connection between adjacent parts 341 is prevented. However, the shape design can also be such that a relative movement in the direction of travel is still possible.
  • the lid 351 has at its transversely to the direction of travel in the horizontal direction opposite ends in each case a downwardly angled course.
  • a shield plate 352 is attached by means of fasteners 354, which serves to shield the electromagnetic alternating fields generated by the laid electrical lines laterally.
  • the shielding plates 352 may have a curve curved in the upward inward direction so that a shielding effect is also achieved in directions which extend laterally from the perspective of the conductor arrangement.
  • the conductor arrangement is also mechanically protected from external influences.
  • the ends may have even if no shielding plates are provided.
  • a device 356 can be integrated, which can emit visible light from above.
  • FIG. 8 schematically shows a possible structure of such a light-emitting device 356.
  • the device 356 has, for example, at least one light-emitting diode 360, which is connected to an induction coil 361.
  • the circuit indicated in FIG. 8 is only to be understood schematically. In a practical Embodiment, the circuit may comprise further circuit components, for example, a plurality of light-emitting diodes may be provided and / or may be provided a plurality of induction coils.
  • the device 356 receives a portion of the electromagnetic alternating field emitted by the underlying conductor arrangement when alternating current flows through the conductor arrangement. The received energy induces in the coil 361 an electrical voltage which causes the light-emitting diode 360 to light up.
  • a detection device 357 can be integrated in the cover 351.
  • an induction coil 363 can be seen, e.g. receives electromagnetic alternating fields emitted by a vehicle traveling over the lid 351, which additionally contain encoded information.
  • the electrical alternating voltage induced in the induction coil 361 supplies electrical energy to a detection unit 362 connected to it and additionally supplies the coded information to this detection unit 362.
  • this unit 362 may transmit signals to control functions associated with the operation of the conductor arrangement, e.g. the switching on or off of areas of the conductor arrangement.
  • Fig. 10 shows a ladder arrangement in a schematic representation.
  • the conductor arrangement may be e.g. to act on an independently switched on and off area, with several of these areas are arranged one behind the other in the direction of travel.
  • the direction of travel extends in Fig. 10 from right to left or left to right.
  • the conductor arrangement has three lines 1, 2, 3, each having sections which extend transversely to the direction of travel. Only some of the transverse to the direction extending portions of the lines 1, 2, 3 are designated by reference numerals, namely three sections 5a, 5b, 5c of the line 3 and some other portions of the line 3 (with reference numeral "5"), a section 5x the line 2 and a section 5y of the line 1.
  • the entire conductor arrangement can, for example by laying three lines in recesses of shaped bricks arranged one behind the other, e.g. as described with reference to FIG. 1, realized.
  • the three lines 1, 2, 3 may be connected to a three-phase AC power source.
  • a positive current 11 flows through line 3.
  • "Positive" means that the current from the current source flows into the line. Accordingly flows currently as shown each a negative current 12, 13 through the line 2, 1.
  • the three lines 1, 2, 3 are connected at the other end via a common star point 4. Therefore, at least one of the currents through lines 1, 2, 3 is always positive and negative.
  • the direction of the currents in the illustrated situation is indicated by arrows for some of the transverse to the direction extending line sections.
  • these line sections are laid so that in each case three successive sections, which are formed by sections of different lines, are traversed by current in the same direction. This makes it possible to achieve pronounced magnetic poles.
  • the ends of the lines 1, 2, 3 can be separated at the star point and be connected to a supply line there as well as at the other end, ie star point 4 can be dispensed with.
  • the portions of the duct 3 and the corresponding portions of the ducts 1, 2, which extend transversely to the direction of travel, preferably have the same length and are arranged parallel to each other. Unlike shown in Fig. 10 of the better recognizability because, the transverse to the direction of travel portions of the lines 1, 2, 3 are preferably not offset transversely to the direction of travel against each other. However, in Fig. 10, the staggered illustration deaerates the tracking of the individual lines.
  • each of the conduits 1, 2, 3 extends along a serpentine path in the same manner, but the various conduits 1, 2, 3 are offset from one another in the direction of travel by one third of the distance between successive transverse portions of the same conduit.
  • Tp the distance between successive sections 5
  • the pitch of a line Within the area between these successive sections 5 are two other sections which are also transverse to the direction of travel, namely section 5x of line 2 and section 5y of line 1. This pattern of successive sections 5, 5x, 5y repeats at constant distances in the direction of travel ,
  • the sections 5a, 5b, 5c of the line 3 alternately generate magnetic poles of reversed polarity, since the sections are alternately traversed by current in the reverse direction.
  • the polarity of the magnetic pole generated by the line 3 in section 5a at the time shown may correspond to a magnetic dipole in which the north magnetic pole is directed upward and the south magnetic pole is directed downward.
  • section 5b would produce a magnetic dipole whose north pole is directed down and whose south pole is up. Because of the same current directions, the adjacent portions of the lines 1, 2 are currently traversed by current in the same direction and therefore contribute to the field strengths of said magnetic dipoles.
  • each of the lines 111, 112, 13 may be located between two rails 116a, 116b of a rail track.
  • each of the lines 111, 112, 113 has rectilinear and transverse to the direction of travel sections.
  • These transverse sections are connected to the following transverse sections of the same conduit via longitudinal sections which therefore extend parallel to the tracks 16.
  • the transversely extending to the direction of travel sections have a length LP, which is preferably at least half of the distance RP between the rails 116.
  • the distance RP may be 1 m and the length LP of the transverse sections may be 50 cm or may be in the range of 50 to 75 cm.
  • the transverse portions and the forwardly extending portions of the same conduit are curved, as shown in FIG. curved, transitional areas interconnected.
  • the curvature may e.g. correspond to a circle with a radius of 150 mm.
  • FIG. 17 schematically shows a hatched area 118 corresponding, for example, to the area of a pickup of a vehicle traveling on the rails 116.
  • the width of the transducer for example, the coils, is equal to the length of the transverse to the direction extending portions of the lines. In practice, it is preferred that the width of the susceptor is at least equal to the length LP of the transverse sections. This allows the position of the susceptor to change transversely to the direction of travel, as indicated by two arrows on the lower edge of the surface 118 in Fig. 17, without causing any fluctuations in the stress induced in the susceptor. For example, as shown in FIG.
  • the amplitude of the current flowing in the lines 1, 2, 3 may be in the range of 300 and 300 A, respectively. However, larger or smaller amplitudes are possible.
  • 300 A is a value sufficient to transmit propulsion energy to a tram, so that the tram can move with the aid of the transmitted energy and possibly additional energy from a stored energy storage in the vehicle over a few hundred meters or a few kilometers, eg within the historical center of a city.
  • additional energy storage such as electrochemical batteries and / or supercapacitors arrangements in question.
  • the energy store can For example, then be fully recharged with electricity from a catenary, when the tram has left the center of the city.
  • the energy storage in the vehicle allows the operation of all consumers while driving without catenary. However, if the stored energy is no longer sufficient, consumers can be switched off and can still continue the tram independently.
  • the inductively transmitted energy is sufficient for this purpose.
  • the curved lines in Fig. 12 are field lines of a magnetic field generated by the lines 1, 2, 3 of Fig. 10.
  • FIG. 3 shows the state of the field lines in four different snapshots, wherein the four times underlying the snapshots correspond to the phase angles 0, 30, 60, 90 on the time scale or angle scale in FIG. 11.
  • the reference numerals L1, L2, L3 in Fig. 1 1 stand for the individual lines 1, 2, 3 and their inductances, which are required for the inductive transmission of energy to the vehicle.
  • the illustration in FIG. 11 shows the course over a full cycle of the alternating current flowing in the lines. In the left of the four partial images of FIG. 12, cross sections of the sections of line 1, 2, 3 extending transversely to the direction of travel are shown.
  • Reference numeral "11" denotes the current through line 1, etc. These line sections are perpendicular to the image plane of Fig. 12, wherein the image plane of Fig. 12 is a vertical sectional plane running in the direction of travel through the arrangement of Fig. 10 or e.g. the arrangement of Fig. 3 is.
  • electromagnetic coils 7 are drawn as flat, rectangular-rimmed areas. About these coils 7, which are part of a pickup on or in a vehicle to receive the energy from the alternating electromagnetic field, ferromagnetic conclusions 8 are arranged to focus the magnetic field lines and to redirect. These conclusions 8 have a function corresponding to the cores of an electromagnet.
  • Fig. 13 shows a section along a sectional plane which extends vertically and in the direction of travel.
  • the lines or cables of the lines 1, 2, 3 can be seen in the lower part of the figure in cross section.
  • corresponding lines of the coil 7 of the transducer are shown, which also extend transversely to the direction of travel and, in the illustrated embodiment, the same distance to adjacent transverse sections as in the conductor arrangement along the route.
  • Three of the illustrated in Fig. 10 transverse to the direction of travel line sections 5a, 5b, 5c of the line 1 are marked. Overall, seven sections of the conductor arrangement are shown at least partially in FIG. 13.
  • FIG. 13 represents a portion of the conductor arrangement which is twice as long as the distances between successive transverse sections of the same line, here for example the line 1.
  • the arrangement shown in FIG. 14 has a conductor arrangement 103, 104, 105, which may be the arrangement shown in FIG.
  • An equivalent circuit is shown to schematically represent the electrical characteristics.
  • the three-phase system 103, 104, 105 carries the phase currents 11, 12, 13 in the phases 1, 2, 3.
  • the inherent inductances of the phases 1, 2, 3 are denoted by Lp1, Lp2, Lp3, that for the inductive transmission the energy can be used to the vehicle.
  • the lines 1, 2, 3 also have parasitic inductances or stray inductances Ls1, Ls2, Ls3 as shown in block 104.
  • the total impedance of the inductors Lp, Ls is compensated to zero by capacitances Ck1, Ck2, Ck3 in the lines 1, 2, 3 (shown in block 103).
  • Voltage sources V1, V2, V3 are shown in block 101.
  • the generated voltages are labeled U1, U2, U3.
  • the voltage sources are connected to the input of a constant current source 102.
  • An output of this source 102 is connected to the capacitances in block 103.
  • the capacitances need not be directly at the output of the constant current source 102. This is only to be understood schematically.
  • currents 11, 12, 13 are generated whose mean value remains constant over time, regardless of how much energy is transmitted from the lines 1, 2, 3 to one or more vehicles per unit of time.
  • this has an input inductance L1a, L2a, L3a in each line 1, 2, 3.
  • each of the lines 1, 2, 3 On the output side of the current source 102, each of the lines 1, 2, 3 has an output inductance L1b, L2b, L3b. Between the input and output inductances, each of the lines 1, 2, 3 is connected to a common star point 61, via a respective capacitor C1, C2, C3.
  • Fig. 15 shows a circuit diagram of an arrangement that may be implemented in or on a vehicle traveling along the lane.
  • the arrangement includes a three-phase pickup for receiving the electromagnetic fields generated by the ladder arrangement of FIG. 10 or 14 and for generating a corresponding induced one AC voltage for power supply in the vehicle.
  • the susceptor has an arrangement of coils with a coil for each phase 1a, 2a, 3a, the coils being denoted by reference symbols L71, L72, L73 in block 201.
  • the phases 1a, 2a, 3a are connected to each other via a common star point 71.
  • capacitors C71, C72, C73 block 202 for compensation of the inductances with an output of the pickup, at which flows flows flows Isla, Is2a, Is3a flow as shown schematically.
  • These are alternating currents, which are each supplied to one phase of a three-phase rectifier 203, to whose output lines 76a, 76b then a DC voltage is applied.
  • a smoothing capacitor C7d reference numeral 204 is provided for smoothing the DC voltage.
  • This can also be an energy store, for example an arrangement of supercapacitors.
  • the load in the vehicle is denoted by a resistor RL with reference numeral 205 and a voltage Ud dropping over it.
  • Fig. 16 shows a lane 83 (here, for example, a rail track with two tracks) which is accessible from a vehicle 81, e.g. a regional train or tram.
  • the electrical arrangement shown in FIG. 16 includes a conductor assembly 89 for generating alternating electromagnetic fields and thereby transmitting energy to the vehicle 81.
  • the conductor assembly 89 may be e.g. as described in FIG. 3 or FIG.
  • shaped stones according to the invention can be used for laying the conductor arrangement 89.
  • the vehicle 81 On its underside, the vehicle 81 has a pickup 85.
  • the pickup 85 is electrically connected to the vehicle electrical system 86 of the vehicle 81.
  • a voltage induced in the transducer 85 can therefore be used to supply the electrical consumers to the network 86.
  • auxiliary gears 90 and drive units 80, 84 for supplying traction motors (not shown) in bogies 87a, 87b with wheels 88 are connected to the network 86.
  • an energy store 82 e.g. an electrochemical energy store or an array of capacitors, e.g. Supercapacitors to be connected to the network 86. Therefore, the energy storage 82 may be charged when the susceptor provides appropriate energy. This is e.g. then the case when the vehicle stops at a stop. While driving, however, energy can be simultaneously extracted from the energy storage 82, while also providing the transducer 85 energy.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Formstein (304) zum Positionieren und/oder Halten einer Mehrzahl von Leitungsabschnitten (310) einer oder mehrerer elektrischer Leitungen entlang einem Fahrweg eines Fahrzeuges, wobei der Formstein (304) eine Mehrzahl von Aussparungen (315) und/oder Vorsprünge aufweist, wobei Ränder der Aussparungen (315) und/oder die Vorsprünge für die Leitungsabschnitte (310) jeweils einen Raum begrenzen, in den einer der Leitungsabschnitte (310) einbringbar ist, so dass er sich in einer Längsrichtung des Raumes durch den Raum erstreckt, und wobei sich die Längsrichtungen der durch die Ränder der Aussparungen (315) und/oder durch die Vorsprünge begrenzten Räume im Wesentlichen parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene erstrecken.

Description

Verlegung von elektrischen Leitungen entlang einem Fahrweg eines Fahrzeuges
Die Erfindung betrifft die Verlegung von elektrischen Leitungen entlang dem Fahrweg eines Fahrzeuges. Bei dem Fahrzeug kann es sich z.B. um ein spurgebundenes Fahrzeug handeln, etwa ein Schienenfahrzeug. In dem Fall eines Schienenfahrzeuges sind Fahrschienen vorhanden, auf denen das Fahrzeug fährt.
Insbesondere spurgebundene Fahrzeuge, wie übliche Schienenfahrzeuge, Mono-Schienen- Fahrzeuge, Trolleybusse und Fahrzeuge, die durch andere Mittel auf einer Spur geführt werden, z.B. andere mechanische Mittel als Schienen, magnetische Mittel, elektronische Mittel und/oder optische Mittel, erfordern elektrische Energie für ihren Antrieb auf der Spur und zum Betreiben von Hilfsbetrieben, die keinen Vortrieb des Fahrzeugs erzeugen. Solche Hilfsbetriebe sind z.B. Beleuchtungssysteme, Heizungs- und/oder Klimatisierungssysteme, die Luftzufuhr und Passagier-Informationssysteme. Allgemein gesprochen betrifft die Erfindung die Übertragung elektrischer Energie zu dem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug nicht zwingend (aber bevorzugt) ein spurgebundenes Fahrzeug ist. Allgemein gesprochen kann das Fahrzeug z.B. ein Fahrzeug sein, das einen elektrisch betriebenen Antriebsmotor hat. Das Fahrzeug kann aber auch ein Fahrzeug sein, das ein Hybrid-Antriebssystem hat, z.B. ein System, das mit elektrischer Energie betrieben werden kann oder mit anderer Energie, z.B. elektrochemisch gespeicherter Energie oder Brennstoff (z.B. Erdgas, Diesel oder Benzin).
Spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere Fahrzeuge für den öffentlichen Personentransport, weisen üblicherweise ein Kontaktelement für das mechanische und elektrische Kontaktieren einer Leitung entlang der Spur auf. Z.B. kann die Leitung eine Stromschiene oder eine Oberleitung sein. Zumindest ein Antriebsmotor, der sich an Bord des Fahrzeugs befindet, wird mit elektrischer Leistung von der externen Spur oder Leitung versorgt und erzeugt mechanische Antriebsenergie.
Straßenbahnen und andere lokale oder regionale Züge werden innerhalb von Städten üblicherweise über Oberleitungen betrieben. Insbesondere in historischen Teilen der Städte sind Oberleitungen jedoch unerwünscht. Andererseits sind mit Stromschienen im Boden oder nahe dem Boden Sicherheitsprobleme verbunden.
WO 95/30556 A2 beschreibt ein System, bei dem elektrische Fahrzeuge von dem Fahrweg mit Leistung versorgt werden. Das rein elektrische Fahrzeug hat ein oder mehrere an Bord befindliche Energiespeicherelemente oder -einrichtungen, die schnell mit Energie geladen oder versorgt werden können, die aus einem elektrischen Strom gewonnen wird, z.B. ein Netz aus elektromechanischen Batterien. Die Energiespeicherelemente können geladen werden, während das Fahrzeug betrieben wird. Das Laden erfolgt durch ein Netz von Leistungs-Kopplungselementen, z.B. Spulen, die in den Fahrweg integriert sind. Induktionsspulen sind an Passagier-Haltestellen angeordnet, um die Sicherheit für die Passagiere zu erhöhen.
Das Anordnen der Spulen an bestimmten Orten entlang der Länge des Fahrweges bringt den Nachteil mit sich, dass die an Bord des Fahrzeugs befindlichen Energiespeicher eine große Speicherkapazität benötigen. Außerdem kann die für den Antrieb oder andere Zwecke benötigte Energie ausgehen, wenn das Fahrzeug die nächste Spule nicht rechtzeitig erreicht. Daher ist es zumindest für einige Anwendungen vorzuziehen, dem Fahrzeug Energie kontinuierlich entlang dem Fahrweg, d.h. entlang der Spur, zuzuführen.
Die induktive Energieübertragung von der Spur zu dem Fahrzeug, d.h. das Erzeugen elektromagnetischer Felder, insbesondere Wechselfelder, unterliegt hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) Einschränkungen. Einerseits können elektromagnetische Felder andere technische Einrichtungen stören. Andererseits sollten Menschen und Tiere nicht permanent elektromagnetischen Feldern ausgesetzt werden. Zumindest müssen die jeweiligen Grenzwerte der Feldstärke eingehalten werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauteil, eine Anordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen der Anordnung anzugeben, die die Übertragung von elektrischer Energie zu einem Fahrzeug, insbesondere zu einem spurgebundenen Fahrzeug, für die kontinuierliche Übertragung von elektrischer Energie während der Fahrt ermöglichen und die Einhaltung der jeweiligen Grenzwerte hinsichtlich der EMV erleichtern.
Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird die Energie von einer Anordnung elektrischer Leiter, die entlang der Spur angeordnet ist, zu dem Fahrzeug übertragen, während das Fahrzeug auf der Spur fährt. Dabei besteht kein elektrischer Kontakt zwischen dem Fahrzeug und der Anordnung von Leitern. Die Anordnung von Leitern führt einen Wechselstrom, der ein entsprechendes elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, und das elektromagnetische Feld wird dazu genutzt, die elektrische Energie zu dem Fahrzeug zu übertragen.
Die Anordnung von elektrischen Leitern entlang der Spur kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Z.B. können die Leiter bzw. Leitungen Kabel sein, die wie im Straßenbau oder Tiefbau üblich im Boden verlegt werden. Anschließend kann die Bodenöffnung verfüllt und mit einem geeigneten Belag versehen werden, auf dem das Fahrzeug fahren kann. Z.B. im Fall von Schienenwegen kann zunächst die Leiteranordnung verlegt werden und dann darüber das Gleisbett für die Schienen hergestellt werden.
Ein zu großer Abstand zwischen der Leiteranordnung und dem Fahrzeug hat jedoch den Nachteil, dass die Energie mit geringerem Wirkungsgrad übertragen wird. Je näher die Leiteranordnung an einem entsprechenden Empfänger an oder in dem Fahrzeug ist, desto besser ist die induktive Kopplung. Daher wird ein Formstein vorgeschlagen, mit dessen Hilfe eine oder mehrere elektrische Leitungen entlang dem Fahrweg des Fahrzeugs positioniert und/oder gehalten werden können. Der Formstein weist eine Mehrzahl von Aussparungen und/oder Vorsprüngen auf, wobei Ränder der Aussparungen und/oder die Vorsprünge jeweils einen Raum für die Leitungsabschnitte begrenzen, in den einer der Leitungsabschnitte einbringbar ist, so dass der Leitungsabschnitt sich in einer Längsrichtung des Raumes durch den Raum erstreckt. Anders ausgedrückt ist durch die Formgestaltung des Formsteins eine Mehrzahl von Räumen definiert, die eine Längsrichtung aufweisen, wobei in jeden der Räume ein sich in der Längsrichtung erstreckender Leitungsabschnitt einbringbar ist.
Somit ist durch die Formgebung des Formsteins vorgegeben, wie zumindest Leitungsabschnitte verlegt werden. Eine Mehrzahl der Formsteine kann daher in Serienfertigung hergestellt werden und von einer Bau-Fachfirma entlang dem Fahrweg angeordnet werden. Anschließend kann die elektrische Leitung in der durch die Formsteine vorgegebenen Weise, z.B. wieder von der Bau-Fachfirma, verlegt werden. Fehler hinsichtlich der Positionierung der Leitungsabschnitte können daher auf einfache Weise vermieden werden.
Der Formstein hat jedoch, je nach dem Material, aus dem er besteht, weitere mögliche Funktionen. Insbesondere kann der Formstein aus einem Material gefertigt sein, das das Fahrzeug tragen kann, so dass das Fahrzeug den in den Fahrweg integrierten Formstein befahren kann. Als geeignetes Material für diesen Zweck kommt z.B. Beton in Frage.
Alternativ oder zusätzlich kann der Formstein aus elektrisch isolierendem Material bestehen, so dass er eine Schutzfunktion gegen Kurzschluss und unbeabsichtigte Kontaktierung durch Gegenstände und Personen erfüllt. Wiederum kommt Beton als geeignetes Material in Frage, jedoch auch Kunststoffe mit elektrisch isolierenden Eigenschaften. Beispielsweise ist es aus dem Bau von Schienenwegen bekannt, zum Zweck der Schalldämpfung Bauelemente zwischen den Schienen, und zwar obenhalb der Verankerung der Schienen, anzuordnen. Diese Bauelemente können durch entsprechende Formgestaltung als erfindungsgemäße Formsteine hergestellt werden.
Unter einem Formstein wird daher nicht ausschließlich ein Bauelement aus festem, im Wesentlichen inkompressiblem Material verstanden. Vielmehr kann der Formstein auch aus elastisch verformbarem Material bestehen. Auch kann der Formstein miteinander verbundene Bereiche aufweisen, die aus verschiedenen Materialien gefertigt sind. Wenn Beton für den Formstein verwendet wird, so ist der Beton vorzugsweise frei von Armierung aus Metall. Vielmehr wird Beton anderer Art, z.B. mit Faserbestandteilen (etwa Glasfaser) bevorzugt. Auch Polymerbeton kommt in Frage. Das Fehlen einer Armierung aus Metall verhindert, dass unbeabsichtigte Wechselwirkungen mit der Leiteranordnung entstehen oder dass die Armierung sogar das von der Leiteranordnung erzeugte elektromagnetische Wechselfeld gegen den Bereich abschirmt, den ein induktiver Auf nehmer des Fahrzeugs durchquert, wenn das Fahrzeug entlang der Strecke fährt. Es ist jedoch auch möglich, dass der Formstein in bestimmten, vorgegebenen Bereichen elektrisch leitendes Material aufweist, um in diesen Bereichen eine Abschirmung der Umwelt gegen die von der Leiteranordnung erzeugten elektromagnetischen Wechselfelder zu erreichen. Z.B. kann ein Formstein, der unterhalb der Fahrstrecke im Boden oder auf dem Boden angeordnet werden soll, in seinem unteren Bereich eine solche Abschirmung aufweisen. Dabei befinden sich die Räume für die Verlegung der elektrischen Leitung oder Leitungen oberhalb der Abschirmung. Alternativ oder zusätzlich kann auch seitlich der Räume für die Verlegung der elektrischen Leitungen eine solche Abschirmung in den Formstein integriert sein.
Vorzugsweise wird der Formstein gegossen, wie es an sich z.B. bei der Herstellung von Beton-Fertigteilen oder Kunststoffelementen für Bauzwecke bekannt ist. Die Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte können durch den Gießvorgang entstehen und/oder nachträglich in den Formstein eingebracht werden. Die Räume, die durch den Formstein gebildet werden, befinden sich vorzugsweise an der Oberfläche des Formsteins. Grundsätzlich umfasst die Erfindung jedoch auch den Fall, dass der Formstein zumindest einen Raum aufweist, der einen geschlossen umlaufenden Rand, mit Ausnahme einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung, aufweist, durch die hindurch die elektrische Leitung geführt wird, um den Leitungsabschnitt in dem Raum zu positionieren. Die Bauweise mit den an der Oberfläche ausgeformten Räumen zur Aufnahme der Leitungsabschnitte wird jedoch deshalb bevorzugt, da die Verlegung der elektrischen Leitung oder Leitungen einfacher ist und es auch möglich ist, die Leitung oder den Formstein zu einem späteren Zeitpunkt auszuwechseln. Die an dem Formstein ausgeformten Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte dienen der Positionierung und/oder dem Halten der Leitungsabschnitte. Insbesondere wenn die Abmessungen der Räume bei geringem Spiel auf die Abmessungen der zu verlegenden Leitung abgestimmt sind, wird der Leitungsabschnitt genau durch die Formgebung des Formsteins positioniert. Die Ränder der Aussparung und/oder die an dem Formstein ausgeformten Vorsprünge dienen dem Halten der Leitungsabschnitte, wenn und soweit die verlegte elektrische Leitung an den Rändern oder den Vorsprüngen anliegt. Zumindest wird bei einem solchen mechanischen Kontakt eine Bewegung der elektrischen Leitung und damit eine Veränderung der vorgegebenen Verlegung der Leitung erschwert oder verhindert.
Gemäß einem weiteren Merkmal des Formsteins erstrecken sich die Längsrichtungen der durch die Ränder der Aussparungen und/oder durch die Vorsprünge begrenzten Räume im Wesentlichen parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene. Abweichungen von einer exakt parallel zueinander ausgerichteten Anordnung der Räume sind insbesondere dann möglich, wenn der Formstein an einer Kurve des Fahrweges des Fahrzeugs verlegt werden soll. In diesem Fall können die Längsrichtungen einander benachbarter Räume entsprechend ihrem Abstand und entsprechend dem Kurvenradius des Fahrweges anders als parallel ausgerichtet sein. Bei einem in der Regel geringen Abstand der Räume voneinander (vorzugsweise mindestens 0,1 m und höchstens 1 m) und bei den üblicherweise sehr viel größeren Kurvenradien der Fahrwege von Fahrzeugen sind die Längsrichtungen dennoch annähernd parallel.
Zum Umfang der Erfindung gehört auch eine Anordnung mit dem Formstein in einer der in dieser Beschreibung beschriebenen Ausgestaltungen und ferner mit den Leitungsabschnitten, die sich durch die Räume erstrecken. Wenn die Leitungsabschnitte Abschnitte einer durchgehenden elektrischen Leitung sind, die beim Betrieb der elektrischen Leitung keine Übergänge zu anderen Leitungen aufweist, gehört zu der Anordnung die gesamte elektrische Leitung. Da die Leitungsabschnitte in den Räumen im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, weist die elektrische Leitung außer den sich in Längsrichtung durch die Räume erstreckenden ersten Leitungsabschnitten auch andere, zweite Leitungsabschnitte auf, die die ersten Leitungsabschnitte verbinden. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung, auf die auch noch anhand der beigefügten Figuren näher eingegangen wird, befinden sich die zweiten Leitungsabschnitte alternierend an gegenüberliegenden Seiten des Formsteins, so dass die elektrische Leitung insgesamt einen serpentinenförmigen Weg durchläuft. Dabei erstrecken sich die ersten Leitungsabschnitte quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzw. des Fahrweges und erstrecken sich die zweiten Leitungsabschnitte ungefähr in Fahrtrichtung.
Der Formstein kann optional auch durch seine Formgebung vordefinierte Räume zur Aufnahme der zweiten Leitungsabschnitte aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass die zweiten Leitungsabschnitte auf einem anderen Gegenstand aufliegen oder frei an den ersten Leitungsabschnitten hängen, die sie miteinander verbinden.
Wenn in dieser Beschreibung davon die Rede ist, dass Leitungsabschnitte in die von dem Formstein ausgebildeten Räume eingebracht werden oder darin aufgenommen sind, dann schließt dies einerseits den Fall ein, dass die Leitungsabschnitte vollständig aufgenommen sind, so dass eine gedachte Hüllfläche mit ebenen oder annähernd ebenen Flächensegmenten, welche vorhandene Außenkonturen des Formsteins im Bereich der an der Oberfläche des Formsteins liegenden Räume verbinden, auch die in den Räumen aufgenommenen Leitungsabschnitte enthält. Es kann jedoch auch sein, dass die Querschnitte der Leitungsabschnitte in diesem Sinne nicht vollständig von den Räumen aufgenommen sind. Insbesondere in diesem Fall kann zusätzlich eine Abdeckung vorgesehen sein, die ebenfalls einen Raum zur Aufnahme der Leitungsabschnitte aufweist oder mehrere solche Räume aufweist. Eine solche Abdeckung kann insbesondere ein Deckel sein, der die sich durch die Räume erstreckenden Leitungsabschnitte abdeckt, insbesondere an der Oberseite des Formsteins.
Entlang dem Fahrweg des Fahrzeuges können hintereinander mehrere der Formsteine angeordnet sein, so dass sich die Längsrichtungen der durch die verschiedenen Formsteine gebildeten Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, wobei die Längsrichtungen quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufen. Dabei können die benachbarten Formsteine, die unmittelbar hintereinander angeordnet sind, aneinander anstoßen oder Lücken aufweisen. Auf diese Weise kann über längere Abschnitte des Fahrweges hinweg durch die Formsteine vorgegeben werden, wie elektrische Leitungen zu verlegen sind.
Insbesondere kann es sich bei dem Fahrweg um einen Schienenweg für Schienenfahrzeuge handeln. In diesem Fall wird bevorzugt, dass sich die hintereinander angeordneten Formsteine zwischen den Fahrschienen des Schienenweges befinden, so dass die Längsrichtungen der Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene und quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges verlaufen. Unter im Wesentlichen horizontal wird hier verstanden, dass die Längsrichtungen nicht wesentlich anders geneigt sind als die etwaig vorhandene Querneigung des Schienenweges, z.B. in einer Kurve des Schienenweges.
Der Schienenweg kann in jeder an sich bekannten Weise gestaltet sein, um die Schienen zu positionieren und zu halten. Z.B. können Schwellen, die sich quer zur Fahrtrichtung erstrecken, vorhanden sein, etwa Betonschwellen, an denen die in Fahrtrichtung verlaufenden Schienen befestigt sind. Wie ebenfalls an sich bekannt, können die Schienen jedoch auch an einer in Fahrtrichtung durchgehenden Betonplatte befestigt sein oder Zwischenräume zwischen Befestigungsstellen der Schienen können mit Beton oder einem anderen formstabilen Material ausgefüllt sein. Insbesondere im Bereich von Innenstädten können die Schienen jedoch auch in den Boden eingelassen sein, so dass lediglich die üblichen Aussparungen im Boden verbleiben, die für das Eingreifen der Räder des Schienenfahrzeugs erforderlich sind. In allen Fällen wird bevorzugt, dass die Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte lediglich wenige Zentimeter unterhalb des Höhenniveaus der Oberkante der Schienen angeordnet sind. Insbesondere liegt die Unterkante der Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte, die durch das Material des Formsteins oder der Formsteine definiert ist, lediglich maximal 10 cm, vorzugsweise lediglich maximal 5 cm unter dem Höhenniveau der Oberkante der Schienen. Auf diese Weise wird eine sehr gute induktive Kopplung zwischen der Leiteranordnung am Fahrweg einerseits und dem Aufnehmer an oder im Fahrzeug andererseits ermöglicht. Z.B. ist der Abstand zwischen der elektrischen Leitung oder den elektrischen Leitungen im Fahrweg einerseits und dem Aufnehmer des Fahrzeugs andererseits kleiner als 10 cm und vorzugsweise nicht größer als 7,5 cm, wenn der Aufnehmer sich an der Unterseite des Schienenfahrzeugs befindet.
Wenn der Schienenweg wie oben erwähnt Schwellen aufweist oder eine durchgehende Betonplatte, an der die Schienen befestigt sind, sind die Formsteine vorzugsweise auf die oberen Oberflächen der Schwellen bzw. der Betonplatte aufgelegt. Z.B. erstreckt sich in Fahrtrichtung jeweils ein Formstein etwa von der Mitte einer Schwelle bis zur Mitte der folgenden Schwelle, d.h. er überbrückt den Zwischenraum zwischen zwei Schwellen.
Nicht nur im Fall eines Schienenweges können die hintereinander in Fahrtrichtung angeordneten Formsteine zur Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Verrutschen oder Verschieben miteinander verbunden werden. Z.B. weisen die Formsteine im Bereich ihrer in Fahrtrichtung vorne und hinten liegenden Enden jeweils Mittel auf, über die Spannkräfte in den Formstein eingeleitet werden können. Z.B. ist an einer Oberfläche des Formsteins, die etwa in Fahrtrichtung und etwa in vertikaler Richtung verläuft, eine Aussparung vorgesehen, in die ein Spannelement eingesetzt werden kann, wobei das Spannelement ebenfalls in eine solche Aussparung an dem benachbarten Formstein eingesetzt wird und die beiden hintereinander angeordneten Formsteine miteinander verspannt, z.B. durch Anziehen einer Schraube oder Mutter. Alternativ oder zusätzlich können die im Folgenden zu beschreibenden Deckel in einer für die Formsteine beschriebenen Weise miteinander verbunden sein.
Wenn Deckel auf die entlang dem Fahrweg angeordneten Formsteine aufgelegt werden, dient dies insbesondere dem Schutz des Formsteins und der darin oder daran verlegten elektrischen Leitung(en) vor Einflüssen wie unbeabsichtigtes Betreten durch Personen, Beschädigung bei Bauarbeiten oder während der Verlegung der Leitungen und vor Witterung. Insbesondere soll verhindert werden, dass Wasser von oben in die Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte gelangen kann und darin gefrieren kann. Daher sind die Deckel vorzugsweise breiter ausgeführt als die Räume zur Aufnahme der quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Leitungsabschnitte. Die Deckel können daher seitlich über die Ränder der Formsteine überstehen, wodurch ein besonders wirksamer Schutz erzielt ist.
Alternativ oder zusätzlich können die Deckel nach unten vorspringende Ränder aufweisen. Diese Ränder können sich z.B. mindestens bis zu dem Höhenniveau der Unterkante der Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte erstrecken und somit auch die in den Räumen verlegten elektrischen Leitungen oder Leitungsabschnitte gegen Einflüsse von der Seite schützen.
Wie oben beschrieben können hintereinander in Fahrtrichtung angeordnete Deckel miteinander verbunden werden. Dies dient außer der Erhöhung der mechanischen Stabilität und dem Schutz gegen Verrutschen auch dem Schutz vor einem Diebstahl der elektrischen Leitungen.
Die Formsteine und/oder die Deckel können sich in Fahrtrichtung erstreckende Vorsprünge und Ausnehmungen aufweisen, so dass jeweils zumindest ein Vorsprung eines Formsteins oder Deckels in eine entsprechend geformte Ausnehmung des benachbarten Formsteins oder Deckels eingreift. Auf diese Weise ist eine korrekte Anordnung der Formsteine oder der Deckel relativ zueinander gesichert.
Alternativ oder zusätzlich können auch Formsteine einerseits und die darüber anzuordnenden Deckel andererseits solche Vorsprünge oder Ausnehmungen aufweisen. Z.B. weist ein Formstein zwei Ausnehmungen auf, die an verschiedenen Stellen an seiner Oberseite ausgebildet sind, und weist der darauf anzuordnende Deckel zwei Vorsprünge im entsprechenden Abstand auf, so dass er nur in der somit vorgegebenen Weise auf den Formstein aufgelegt werden kann. Dadurch kann z.B. gewährleistet werden, dass der seitliche Überstand der Ränder des Deckels auf beiden Seiten des Formsteins gleich groß ist.
Der erfindungsgemäße Deckel kann an seiner Oberseite visuell erkennbare Informationen aufweisen und/oder anzeigen. Z.B. ist es möglich, durch entsprechende Farbgestaltung der Oberfläche an der Oberseite des Deckels anzuzeigen, dass sich unter dem Deckel eine elektrische Leitung befindet. Alternativ oder zusätzlich kann z.B. durch eine linienartige oder streifenartige, in Fahrtrichtung verlaufende Farbgestaltung dargestellt werden, in welcher Richtung sich der Fahrweg erstreckt. Ist eine solche Gestaltung an aufeinanderfolgenden Deckeln realisiert, kann sich der Fahrer eines Fahrzeugs, das nicht spurgebunden ist oder das jedenfalls innerhalb gewisser Toleranzgrenzen und/oder unter bestimmten Umständen vom Fahrweg abweichen kann, orientieren, wo Energie von einem Aufnehmer des Fahrzeugs aufgenommen werden kann. Z.B. kann sich der Fahrer eines Trolleybusses daran orientieren und den Bus möglichst so lenken, dass sich die Deckel zwischen den rechten und linken Rädern des Busses befinden.
In die Deckel kann alternativ oder zusätzlich zumindest eine Leuchte integriert sein oder daran befestigt sein, wobei die Leuchte es anzeigt, wenn eine darunter angeordnete elektrische Leitung von elektrischem Strom durchflössen wird. Es ist daher möglich, anhand des Leuchtens der Leuchte zu erkennen, dass die darunter liegende Leiteranordnung ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, welches die Energieübertragung zu dem Fahrzeug ermöglicht. Wenn viele solcher Leuchten entlang dem Fahrweg verteilt sind, kann sich der Fahrerauch daran orientieren, um das Fahrzeug entsprechend zu lenken.
Derartige Leuchten an oder in einem Deckel können jedoch auch andere Informationen anzeigen. Z.B. kann durch das Aufleuchten einer Leuchte, z.B. einer roten Leuchte, angezeigt werden, dass eine Störung des Betriebes der Leiteranordnung in der Strecke besteht.
Zusammenfassend kann durch visuell wahrnehmbare Informationen daher dargestellt werden, wo die elektrische Leitung oder wo die elektrischen Leitungen unterhalb der Oberfläche verlegt ist/sind, ob die Leiteranordnung stromdurchflossen ist oder nicht und/oder ob andere vordefinierte Betriebszustände (z.B. Störung) vorliegen. Im Fall einer Leuchte, die anzeigen soll, dass die darunter angeordnete Leiteranordnung ein elektromagnetisches Feld erzeugt, ist die Leuchte vorzugsweise mit einer Induktivität (z.B. einer Spule) verbunden, so dass das elektromagnetische Wechselfeld in der Induktivität eine elektrische Spannung induziert und diese elektrische Spannung die Leuchte zum Aufleuchten bringt.
Ferner kann der Deckel eine Detektionseinrichtung zum Detektieren eines Fahrzeuges aufweisen. Dabei kann die Detektionseinrichtung ausgestaltet sein, lediglich die Anwesenheit irgendeines Fahrzeuges zu detektieren. Alternativ kann sie ausgestaltet sein, die Anwesenheit eines bestimmten Fahrzeugs oder eines bestimmten Fahrzeugstyps zu detektieren. Z.B. kann die Einrichtung ein codiertes Signal empfangen, wobei der Code die Information darüber enthält, welches Fahrzeug oder welcher Fahrzeugtyp das Signal ausgesendet hat. Erreicht ein Fahrzeug daher den Bereich in der Umgebung der Detektionseinrichtung, die für eine Übertragung des Signals zu der Detektionseinrichtung ausreicht (z.B. ein Bereich von 10 oder 20 m Abstand um die Detektionseinrichtung), detektiert die Detektionseinrichtung die Anwesenheit des Fahrzeugs und gibt ein entsprechendes Signal aus. Dieses ausgegebene Signal, das vorzugsweise über eine elektrische Leitung ausgegeben wird, kann lediglich der Streckenüberwachung dienen und in diesem Fall z.B. an eine Leitstelle übertragen werden. Das Signal kann aber auch dazu benutzt werden, einen in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt einzuschalten, d.h. die in dem Streckenabschnitt verlegten elektrischen Leitungen oder Leitungsabschnitte zu bestromen, so dass das elektromagnetische Wechselfeld von der Leiteranordnung erzeugt wird. Auf diese Weise können die Leiteranordnungen lediglich bei Bedarf, wenn ein Fahrzeug kurz davor ist, einen Streckenabschnitt zu befahren, eingeschaltet werden.
Für den Empfang des von dem Fahrzeug ausgesendeten Signals wird vorzugsweise ein induktiver Empfänger verwendet, der nicht nur das Signal selbst empfängt, sondern auch durch die in der Induktivität induzierte elektrische Spannung den für den Betrieb der Detektionseinrichtung benötigten elektrischen Strom liefert. Z.B. kann hierzu ein so genanntes RFID (Radio Frequency Identification Device) verwendet werden.
Das Signal der Detektionseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich auch dafür genutzt werden, dass die Kosten für die Nutzung der Energieübertragung zu dem Fahrzeug abgerechnet werden. Der jeweilige Betreiber des Fahrzeugs oder das jeweilige Fahrzeug selbst werden in diesem Falle durch die Detektionseinrichtung erkannt und die Kosten werden dem Betreiber oder dem Fahrzeug zugeordnet. Z.B. kann die Detektionseinrichtung einen in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt lediglich erst dann einschalten, wenn ein Fahrzeug oder Betreiber erkannt wurde und somit die Kosten abgerechnet werden können.
Die Detektionseinrichtung kann auch dazu genutzt werden, ein Notsignal zu empfangen und bei Empfang des Notsignals die Leiteranordnung in der gesamten Strecke oder in einem oder in mehreren bestimmten Streckenabschnitten auszuschalten. Dies kann z.B. dann erforderlich sein, wenn entdeckt wurde, dass ein Deckel entfernt ist und daher Personen und/oder die Leiteranordnung gefährdet sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Positionieren und/oder Halten einer Mehrzahl von Leitungsabschnitten einer oder mehrerer elektrischer Leitungen entlang einem Fahrweg eines Fahrzeuges, wobei
• zumindest ein Formstein bereitgestellt wird, der eine Mehrzahl von Aussparungen und/oder Vorsprünge aufweist, wobei Ränder der Aussparungen und/oder die Vorsprünge für die Leitungsabschnitte jeweils einen Raum begrenzen, in den einer der Leitungsabschnitte einbringbar ist, so dass er sich in einer Längsrichtung des Raumes durch den Raum erstreckt, und wobei sich die Längsrichtungen der durch die Ränder der Aussparungen und/oder durch die Vorsprünge begrenzten Räume im Wesentlichen parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene erstrecken,
• zumindest eine elektrische Leitung derart in die Räume eingebracht wird, dass Leitungsabschnitte der Leitung sich in der Längsrichtung durch die Räume erstrecken.
Vorzugsweise wird die Leitung oder werden die Leitungen derart in die Räume eingebracht, dass zumindest ein Teil der Leitungsabschnitte von einer durchgehenden elektrischen Leitung gebildet wird, so dass die sich in Längsrichtung durch die Räume erstreckenden, ersten Leitungsabschnitte über andere, zweite Leitungsabschnitte der elektrischen Leitung miteinander verbunden sind, wobei sich die zweiten Leitungsabschnitte alternierend an gegenüberliegenden Seiten des Formsteins erstrecken, so dass die elektrische Leitung einen serpentinenförmigen Weg durchläuft.
Weiterbildungen und andere Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung der erfindungsgemäßen Anordnung, d.h. die Beschreibung eines Merkmals der Anordnung bedeutet, dass die Anordnung in entsprechenderweise hergestellt werden kann. An die Leiteranordnung, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Formsteine entlang dem Fahrweg des Fahrzeugs verlegt wird, kann eine Wechselspannung beliebiger Frequenz angelegt werden. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Frequenz größer als 100 Hz ist. Ein gut geeigneter Frequenzbereich ist der Bereich zwischen 1 und 100 kHz, z.B. 10 bis 30 kHz.
Wie grundsätzlich in WO 95/30556 A2 offenbart ist, kann das auf der Fahrspur fahrende Fahrzeug zumindest eine Spule aufweisen. Das von der an die Leiteranordnung angelegten elektrischen Wechselspannung erzeugte elektromagnetische Wechselfeld erzeugt eine Wechselspannung in der Spule, die dazu genutzt werden kann, eine beliebige elektrische Last in dem Fahrzeug, z.B. einen Antriebsmotor, zu betreiben. Alternativ oder zusätzlich kann die Wechselspannung dazu genutzt werden, ein Energiespeichersystem, z.B. konventionelle Batterien und/oder Superkondensatoren (Super Caps) zu laden. Ein System zum Übertragen von elektrischer Energie zu einem Fahrzeug, insbesondere zu einem spurgebundenen Fahrzeug, etwa einem leichten Schienenfahrzeug (wie z.B. eine Straßenbahn) kann daher z.B. folgende Merkmale aufweisen:
- das System weist eine elektrische Leiteranordnung zum Erzeugen eines elektromagnetischen Wechselfeldes auf, um dadurch Energie zu dem Fahrzeug zu übertragen,
- die elektrische Leiteranordnung weist zumindest eine Leitung zum Führen einer Phase eines Wechselstroms auf,
- die Leitung erstreckt sich entlang der Spur bzw. entlang dem Fahrweg des Fahrzeugs,
- die Leitung ist so ausgestaltet, dass sie - an jedem Zeitpunkt, an dem ein elektrischer Wechselstrom durch die Leitung fließt - eine Reihe von aufeinanderfolgenden magnetischen Polen eines elektromagnetischen Feldes erzeugt, wobei die aufeinanderfolgenden magnetischen Pole alternierende magnetische Polaritäten haben,
- die Reihe der aufeinanderfolgenden magnetischen Pole erstreckt sich in der Fahrrichtung des Fahrzeugs, die durch die Spur definiert ist.
Alternativ oder zusätzlich kann das System durch folgende Merkmale definiert werden:
- das System weist eine elektrische Leiteranordnung auf, die elektrische Leiteranordnung weist zumindest eine Leitung zum Führen einer Phase eines Wechselstroms auf,
- die Leitung erstreckt sich entlang der Spur, d.h. dem Fahrweg des Schienenfahrzeugs, - die Leitung weist eine Mehrzahl von Abschnitten (im Folgenden „Bereiche" genannt) auf, die sich quer zu der Fahrrichtung des Fahrzeugs, die durch die Spur definiert ist, erstrecken, die Abschnitte derselben elektrischen Leitung sind in einer Reihe entlang der Spur angeordnet, so dass - zu jedem Zeitpunkt, zu dem ein elektrischer Wechselstrom durch die Leitung fließt - der Wechselstrom durch in der Reihe aufeinander folgende Abschnitte alternierend in entgegengesetzte Richtungen fließt.
Ein entsprechendes Verfahren zum Übertragen von Energie zu einem Fahrzeug weist die folgenden Merkmale auf: ein elektromagnetisches Wechselfeld wird durch eine entlang der Spur angeordnete Leiteranordnung erzeugt und dadurch wird Energie zu dem Fahrzeug übertragen,
- das elektromagnetische Feld wird dadurch erzeugt, dass zumindest der Phasenstrom einer Phase eines Wechselstroms in einer Leitung der Leiteranordnung fließt,
- der Phasenstrom wird in der Weise in der Leitung entlang der Spur geführt, dass - zu jedem Zeitpunkt, zu dem der Phasenstrom durch die Leitung fließt - er quer zu der Fahrrichtung des Fahrzeugs durch eine Mehrzahl von Abschnitten der Leitung fließt, wobei er durch eine erste Gruppe von Abschnitten in einer ersten Richtung fließt und durch eine zweite Gruppe von Abschnitten in der entgegengesetzten Richtung fließt und wobei die Abschnitte der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe in der Fahrrichtung alternieren, d.h. in Fahrrichtung auf einen Abschnitt der ersten Gruppe ein Abschnitt der zweiten Gruppe folgt usw.
Wie oben erwähnt weist die elektrische Leiteranordnung zumindest eine der oben erwähnten Leitungen auf. Vorzugsweise weist sie zumindest zwei solcher Leitungen auf, wobei jede Leitung ausgestaltet ist bzw. so betrieben wird, dass sie eine Phase eines Mehrphasen- Wechselstroms führt. In der Praxis wird es bevorzugt, dass die elektrische Leiteranordnung drei Leitungen aufweist und dass jede Leitung ausgestaltet ist, eine der drei Phasen eines Dreiphasen-Wechselstromes zuführen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Wechselstrom mehr als drei Phasen hat, so dass eine entsprechende Anzahl von elektrischen Leitungen als Teil der Leiteranordnung vorhanden ist. Die magnetischen Pole, die durch die Leitungen erzeugt werden bzw. durch die Abschnitte der verschiedenen Leitungen erzeugt werden, bilden in Fahrtrichtung - zu jedem Zeitpunkt - eine sich wiederholende Folge, wobei die sich wiederholende Folge der Folge der Phasen entspricht. Z.B. folgt im Fall eines Dreiphasen- Wechselstroms, der die Phasen U, V1 W hat, auf einen Abschnitt, der die Phase U führt, ein Abschnitt, der die Phase V führt, und auf diesen Abschnitt folgt ein Abschnitt, der die Phase W führt. Diese Folge von Phasen U, V, W wiederholt sich in der Fahrtrichtung viele Male. Ein konkretes Beispiel wird noch in der Figurenbeschreibung beschrieben.
Die zumindest eine Leitung erzeugt, wie erwähnt, eine Reihe von aufeinanderfolgenden magnetischen Polen eines elektromagnetischen Wechselfeldes, wobei die aufeinanderfolgenden Pole alternierende magnetische Polaritäten haben. Anders ausgedrückt: zu einem gegebenen Zeitpunkt erzeugt der Wechselstrom in der Leitung (betrachtet in der Fahrtrichtung) ein magnetisches Feld, das einen magnetischen Feldvektor hat, der in einem ersten Abschnitt der Leitung in eine erste Richtung orientiert ist (z.B. so, dass der Nordpol oben liegt und der Südpol unten liegt). Auf diesen Abschnitt folgt in der Fahrtrichtung ein zweiter Abschnitt der Leitung, wo der magnetische Feldvektor in der umgekehrten Richtung orientiert ist. Wenn die Leiteranordnung mehr als eine Phase aufweist, wird eine sich in der Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung bewegende magnetische Feldwelle erzeugt. Dies bedeutet, dass sich die Bereiche mit den maximalen magnetischen Feldstärken in Fahrtrichtung bewegen oder entgegen der Fahrtrichtung bewegen und daher lediglich zu bestimmten Zeitpunkten exakt bei den quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Abschnitten der Leitungen liegen. Bei einer Mehrphasen- Leiteranordnung liefern die Leitungsabschnitte aller Phasen einen Beitrag zum insgesamt erzeugten Magnetfeld. Es wird zwar bevorzugt, dass die Abschnitte aller Leitungen der Leiteranordnung, die sich quer zur Fahrtrichtung erstrecken, in einer regelmäßigen, sich wiederholenden Folge hintereinander angeordnet sind. In der Praxis können davon jedoch leichte Abweichungen entstehen, auch wenn die erfindungsgemäßen Formsteine für die Verlegung der Leitungen genutzt werden. Z.B. in Kurvenbereichen entstehen solche Abweichungen. Andere Gründe für mögliche Abweichungen von dem Idealfall einer konstanten, sich in Fahrtrichtung ausbreitenden magnetischen Welle sind äußere elektromagnetische Felder, der Einfluss der sich in Fahrtrichtung erstreckenden zweiten Leitungsabschnitte und etwaige Anschlussleitungen, über die die Phasenleitungen mit einer Versorgungsleitung oder einer Energiequelle verbunden sind. Äußere elektromagnetische Felder werden z.B. von dem Fahrzeug erzeugt, das auf der Fahrspur fährt.
Die hintereinander in Fahrtrichtung angeordneten quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Abschnitte der Leiteranordnung haben den Vorteil, dass die resultierenden elektromagnetischen Felder seitlich der Leiteranordnung (in Richtung der Längserstreckung der quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Leitungsabschnitte) bereits in sehr geringem Abstand zu der Leiteranordnung einander kompensieren. In anderen Worten löschen sich die entgegengesetzt orientierten magnetischen Feldstärken (sowie die entsprechenden elektrischen Feldstärken) in diesen Bereichen durch Überlagerung größtenteils aus. Dadurch können Grenzwerte für das Problem der EMV leicht eingehalten werden, obwohl große elektrische Leistungen induktiv von der Leiteranordnung zu dem Fahrzeug übertragen werden können. Auch aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenn sich die quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Leitungsabschnitte in etwa einer horizontalen Ebene erstrecken. Eine leichte Neigung der Leitungsabschnitte gegenüber der Horizontalen, z.B. in Kurvenbereichen der Strecke, führt aber nicht zu nennenswert größeren Feldstärken seitlich der Strecke. Dasselbe gilt, wenn die Strecke z.B. in hügeligem Gelände ansteigt oder abfällt.
Wie bereits erwähnt, erstreckt sich die zumindest eine Leitung der elektrischen Leiteranordnung in der Art von Serpentinen entlang der Spur bzw. Fahrstrecke, d.h. Abschnitte der Leitung, die sich in Fahrtrichtung erstrecken, werden im Verlauf der Leitung von Abschnitten gefolgt, die sich quer zur Fahrtrichtung erstrecken usw. Im Fall eines Mehrphasensystems mit zumindest zwei elektrischen Leitungen trifft dies auf alle elektrischen Leitungen zu.
Die Leitung oder Leitungen können durch außen elektrisch isolierte Kabel, z.B. Litzenkabel, realisiert werden. Die Querschnittsfläche des elektrisch leitenden Teils des Kabels liegt z.B. im Bereich von 80 bis 200 mm2, je nach den von dem Kabel zu führenden Stromstärken. Je nach Leistung oder Stromstärke können jedoch auch andere Querschnitte gewählt werden. Auch ist es möglich, zwei oder mehrere Kabel parallel, unmittelbar nebeneinander zu verlegen, um dieselbe Phase des Wechselstroms zu führen.
Der oben verwendete Begriff "serpentinenartig" deckt sowohl eine Leitungsverlegung mit kurvenförmigen Übergängen zwischen geraden Leitungsabschnitten als auch Konfigurationen mit scharfen, kantenartigen Übergangsbereichen zwischen benachbarten geraden Abschnitten ab. Möglichst lange gerade Abschnitte werden bevorzugt, da sie homogenere Felder erzeugen.
Die bei der Verwendung von zumindest zwei Phasen und entsprechenden Leitungen erzeuge magnetische Welle, die sich in Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung ausbreitet, hat eine Geschwindigkeit, die proportional zu dem Abstand von aufeinanderfolgenden magnetischen Polen ist und proportional zu der Frequenz des Wechselstroms ist, der durch die Leiteranordnung fließt. Vorzugsweise ist die Breite der Leitungsabschnitte, die sich quer zur Fahrtrichtung erstrecken, größer als die Breite eines Empfängers an oder in dem Fahrzeug, wobei die Breite des Empfängers durch die Breite der Wicklung oder Spule definiert ist, in der das elektromagnetische Wechselfeld die elektrische Wechselspannung induziert. Diese Breite ist gleich der Länge der durch den erfindungsgemäßen Formstein gebildeten Räume, wenn jeweils in Längsrichtung der Räume am Ende der Räume der Übergang in Leitungsabschnitte stattfindet, die sich in Fahrtrichtung erstrecken und verschiedene quer zur Fahrtrichtung verlaufende Leitungsabschnitte verbinden. Diese Breite kann sogar größer gewählt werden als die Breite des Fahrzeugs, das mit elektrischer Energie versorgt werden soll. In der Regel reicht jedoch eine Breite aus, die etwa die Hälfte der Breite des Fahrzeugs oder die Hälfte des Abstandes zweier Fahrschienen beträgt, im Fall von Schienenfahrzeugen z.B. eine Breite von 50 cm.
Für manche Anwendungen kann es erwünscht sein, dass die magnetische Wechselfeldstärke des von der Leiteranordnung erzeugten Feldes über die Zeit konstant bleibt, unabhängig davon, wie groß die zu einem oder mehreren Fahrzeugen auf der Strecke übertragene elektrische Leistung ist. Um dies zu erreichen, kann die Leitung oder können die Leitungen der Leiteranordnung von einer Konstantstromquelle versorgt werden, die die Leitungen oder die Leitung mit einem Wechselstrom versorgt, dessen Mittelwert oder dessen Amplitude konstant ist. Z.B. kann die Konstantstromquelle eine Anordnung aufweisen, die eine konstante Wechselspannung in einen konstanten Wechselstrom transformiert. Dabei kann z.B. jede Leitung eine Eingangsinduktivität an einer Eingangsseite der Konstantstromquelle und eine Ausgangsinduktivität an einer Ausgangsseite der Konstantstromquelle aufweisen, wobei die Eingangsseite mit einer Spannungsquelle verbunden ist, wobei die Ausgangsseite mit der Leitung oder den Leitungen entlang der Strecke verbunden ist, wobei jede Verbindung zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite einen Verbindungspunkt aufweist, der im Fall von mehreren Phasen mit einem gemeinsamen Sternpunkt aller Phasen verbunden ist, und zwar über jeweils eine Kapazität.
Auch die mehreren Leitungen der Leiteranordnung können in verschiedener weise miteinander verschaltet sein, z.B. eine Sternpunktschaltung bilden, bei der ein Ende aller Phasenleitungen zu einem gemeinsamen Sternpunkt führt. Auch ist eine Dreiecksschaltung möglich. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Leiteranordnung in eine Mehrzahl von entlang der Fahrstrecke aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt ist, die wahlweise eingeschaltet werden können, d.h. Strom führen können oder nicht. Dabei können die einzelnen Abschnitte der Leiteranordnung wiederum in Sternpunktschaltung oder Dreiecksschaltung geschaltet sein. Außerdem ist es möglich, dass die gegenüberliegenden Enden der einzelnen Abschnitte, die sich entsprechend der Länge der Abschnitte in Fahrtrichtung voneinander entfernt befinden, über jeweils einen oder mehrere Schalter pro Phase mit einer entlang der Strecke verlegten Versorgungsleitung verbunden sind. Bei der Versorgungsleitung kann es sich um eine Gleichspannungsleitung handeln oder um eine einphasige oder mehrphasige (z.B. die gleiche Phasenanzahl aufweisende Leitung wie die Leiteranordnung zur Erzeugung der elektromagnetischen Wechselfelder). Im Fall einer Gleichspannungs-Versorgungsleitung können die erwähnten Schalter an den Enden der Abschnitte so betrieben werden, wie die Schalter eines Wechselrichters.
Allgemeiner formuliert weist die zumindest eine Leitung der Leiteranordnung eine Mehrzahl von Bereichen auf, die sich in Fahrtrichtung entlang der Strecke befinden. Jeder Bereich erstreckt sich entlang einem anderen Abschnitt der Strecke bzw. Spur und kann separat von den anderen Bereichen ein- und ausgeschaltet werden. Entsprechend der Ausgestaltung der Leiteranordnung kann jeder dieser Bereiche eine oder mehrere Phasenleitungen aufweisen.
Dementsprechend können die Bereiche dann eingeschaltet sein, d.h. Strom führen, wenn ein Fahrzeug in dem Bereich fährt. Vorzugsweise sind die unterhalb der fahrenden Fahrzeuge angeordneten Bereiche nur dann eingeschaltet, wenn ein Fahrzeug unmittelbar über dem Bereich fährt. Daher schirmt das Fahrzeug die Umgebung über dem Bereich gegen die Ausbreitung der von dem Bereich erzeugten elektromagnetischen Wechselfelder ab. Zur Abschirmung können in oder an dem Fahrzeug besondere Maßnahmen ergriffen sein, z.B. ferromagnetische Materialien über dem Aufnehmer und/oder im Boden des Wagenkastens des Fahrzeugs angeordnet sein. Besonders bevorzugt wird, dass das Fahrzeug einen Bereich der Leiteranordnung, der eingeschaltet ist, vollständig abdeckt. In diesem Fall sind die einzelnen Bereiche der Leiteranordnung in Fahrtrichtung kürzer als die Länge eines Fahrzeuges. Um eine kontinuierliche Versorgung des Fahrzeugs mit Energie aus der Leiteranordnung zu ermöglichen, sind die Bereiche höchstens so lang wie die halbe Länge des Fahrzeugs in Fahrtrichtung. Hat das Fahrzeug einen der Bereiche mit seiner vorderen Fahrzeughälfte bereits überfahren, wird der in Fahrtrichtung vor dem derzeit aktiven, d.h. eingeschalteten Bereich liegende Bereich eingeschaltet. Unmittelbar danach oder gleichzeitig kann der bisher aktive Bereich ausgeschaltet werden.
Um das rechtzeitige Einschalten und Ausschalten zu steuern, können z.B. die oben erwähnten Einrichtungen, z.B. ein RFID, verwendet werden. Es gibt jedoch Alternativen. Z.B. kann auch eine von dem Fahrzeug in der Leiteranordnung induzierte Spannung durch entsprechende Messeinrichtungen detektiert werden und können davon abhängig Bereiche ein- und ausgeschaltet werden.
In diesem Zusammenhang wird auch auf die Offenbarung der am 04. Juli 2008 von der Anmelderin eingereichten britischen Patentanmeldung Nr. 0812345.7, Seite 8, drittletzte Zeile bis Ende der Seite 9 sowie Fig. 9 der Anmeldung mit der zugehörigen Beschreibung auf Seite 19, dritter und vierter Absatz verwiesen. Diese Offenbarung der früheren Patentanmeldung wird hiermit inhaltlich vollständig in die hier vorliegende Beschreibung mit aufgenommen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch einen Schienenweg, wobei zwischen den zwei Fahrschienen des Schienenweges ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Formsteins mit einem zusätzlichen Deckel angeordnet ist, Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 , wobei der in Fig. 2 dargestellte vertikale
Querschnitt die Anordnung an einer anderen Position in Fahrtrichtung zeigt, Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 auf einer Höhe, in der elektrische Leitungen zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes verlegt sind, Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 auf einem Höhenniveau, auf dem sich die Deckel befinden, Fig. 5 eine Seitenansicht auf eine Anordnung mit zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Formsteinen, auf die jeweils ein Deckel aufgesetzt ist, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Außenkonturen von zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Formsteinen oder Deckeln, um zu zeigen, wie die hintereinander angeordneten Formsteine oder Deckel in vorgegebener
Weise nebeneinander positioniert werden können, Fig. 7 einen vertikalen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Anordnung eines Formsteins mit einem Deckel, Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise einer
Einrichtung, die mit einem Deckel oder einem Formstein kombiniert werden kann, Fig. 9 eine weitere schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise einer weiteren Einrichtung, die mit einem Deckel oder einem Formstein kombiniert werden kann, Fig. 10 schematisch eine Dreiphasen-Leiteranordnung, die sich entlang einer
Fahrstrecke erstreckt, Fig. 11 ein Diagramm, welches Wechselströme durch die drei Phasen der in Fig. 10 dargestellten Leiteranordnung zeigt, Fig. 12 magnetische Feldlinien eines magnetischen Feldes, das durch die
Leiteranordnung gemäß Fig. 10 erzeugt wird, während ein Empfänger eines
Fahrzeugs über den gezeigten Bereich der Leiteranordnung fährt, wobei sich die Fahrtrichtung in der Figurenebene von rechts nach links oder von links nach rechts erstreckt, Fig. 13 ein Diagramm, das schematisch die Bewegung einer magnetischen Welle zeigt, die von der Leiteranordnung gemäß Fig. 10 bis 12 erzeugt wird, Fig. 14 ein Schaltbild der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, die über eine
Umwandlungseinrichtung an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, um die Leiteranordnung mit einem konstanten Strom zu versorgen, Fig. 15 ein Schaltbild, das eine Empfangseinrichtung des Fahrzeugs zeigt, die mit einem Gleichrichter verbunden ist, Fig. 16 schematisch ein Schienenfahrzeug, das auf einer Fahrspur fährt, entlang der eine Leiteranordnung zur Erzeugung elektromagnetischer Wechselfelder verlegt ist, und Fig. 17 eine Anordnung ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, die schematisch eine Leiteranordnung zwischen zwei Schienen eines Schienenweges zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Schwelle 301 eines Schienenweges, die z.B. aus Beton gegossen ist. Auf der Schwelle sind die Fahrschienen 303a, 303b eines Schienenweges befestigt. Die Fahrschienen 303 und somit die Fahrtrichtung erstreckt sich senkrecht zur Bildebene von Fig. 1.
Zwischen den Schienen 303 ist ein Formstein 304, z.B. ebenfalls aus Beton, jedoch ohne metallische Armierung, angeordnet. Oben ist der Formstein 304 durch einen Deckel 305 abgedeckt. Um den Formstein 304 und den Deckel 305 formschlüssig miteinander zu verbinden, weist der Deckel 305 einen nach unten vorspringenden Vorsprung 302 und der Formstein 304 einen nach oben vorspringenden Vorsprung 307 auf, die in entsprechende Ausnehmungen des jeweils anderen Teils eingreifen.
Wie Fig. 2 zeigt, weist der Formstein 304 quer zur Fahrtrichtung in horizontaler Richtung verlaufende Aussparungen 315 auf, die sich durchgehend und geradlinig von der Seite der einen Fahrschiene 303 zu der gegenüberliegenden Seite der anderen Fahrschiene 303 erstrecken. In diesen Ausnehmungen 315 sind Leitungsabschnitte 310 einer elektrischen Leitung verlegt. Fig. 3 zeigt zwei in Fahrtrichtung (vertikaler Richtung in Fig. 3) hintereinander angeordnete Formsteine 304a, 304b. Bei diesen Formsteinen 304 handelt es sich z.B. um die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Art von Formsteinen. An der mittleren der drei in Fig. 3 dargestellten Schwellen 301a, 301b, 301c stoßen die Formsteine 304a, 304b an ihren in Fahrtrichtung bzw. entgegen der Fahrtrichtung weisenden Stirnflächen aneinander. Optional können die Formsteine 304 miteinander verbunden werden und/oder mit den Schwellen 301 verbunden werden. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, Formsteine im Untergrund zu verlegen und ihre Position z.B. mit Schüttgut, wie Sand und Kies oder Erde, zu sichern.
Fig. 3 zeigt lediglich zwei Formsteine 304. Um eine Leiteranordnung zur Erzeugung elektromagnetischer Wechselfelder entlang dem Fahrweg zu verlegen, befinden sich in der Praxis eine Vielzahl der Formsteine hintereinander in Fahrtrichtung. Z.B. stößt der Formstein 304 an der Schwelle 301c an einem weiteren Formstein an. Entsprechendes gilt für den Formstein 304a, der z.B. an der Schwelle 301a mit einem weiteren Formstein Kontakt hat.
Die Formsteine 304 weisen jeweils eine Mehrzahl der Ausnehmungen 315 auf. Im Fall des Formsteins 304a sind die Ausnehmungen, welche sich in horizontaler Richtung quer zur Fahrtrichtung erstrecken, mit den Bezugszeichen 315a, 315b, 315c, 315d bezeichnet. Die einzelnen Formsteine können jedoch auch eine andere Anzahl von parallel zueinander verlaufenden Ausnehmungen aufweisen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen an der Oberseite des Formsteins ausgeformt, so dass sie oben offen sind und elektrische Leitungen von oben in die Ausnehmung 315 mit ihren quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Leitungsabschnitten 310 in die Ausnehmung 315 eingelegt werden können. In Fahrtrichtung verlaufende Leitungsabschnitte der Leitung, die in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 311a, 311b, 311c, 311 d bezeichnet sind, verbinden die quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Leitungsabschnitte 310a, 310b, 310c, so dass insgesamt eine serpentinenförmige Verlegung der elektrischen Leitung entsteht.
In der in Fig. 3 gezeigten Anordnung sind zwischen zwei in Fahrtrichtung aufeinanderfolgenden Abschnitten 310a, 310b, 310c der in Fig. 3 dargestellten Leitung jeweils zwei weitere Ausnehmungen 315c, 315d bzw. 315 frei, in die Leitungsabschnitte von zwei anderen Leitungen verlegt werden können. Z.B. wird von einer weiteren Phasenleitung ein quer zur Fahrtrichtung verlaufend er Abschnitt von links nach rechts durch die Ausnehmung 315a verlegt und erstreckt sich der folgende in Fahrtrichtung verlaufende Abschnitt der Leitung bis zum rechten Ende der Ausnehmung 315d und von rechts nach links durch diese hindurch. Ein folgender, in Fahrtrichtung verlaufender Abschnitt der Leitung erstreckt sich dann auf der linken Seite der Formsteine 304a, 304b bis zu der oberen mit 315 bezeichneten Ausnehmung in dem Formstein 304b, usw. In entsprechenderweise kann eine weitere Phasenleitung durch die Ausnehmung 315c in dem Formstein 304a und durch die untere mit 315 bezeichnete Ausnehmung des Formsteins 304b verlegt werden. Auf ein Beispiel für eine solche Verlegung von Dreiphasenleitungen wird noch anhand von Fig. 10 eingegangen.
Aus Fig. 3 ist ferner erkennbar, dass an der Oberseite der Formsteine 304a, 304b jeweils Aussparungen 313 für den Eingriff nach unten vorspringender Vorsprünge 302 eines aufzulegenden Deckels vorgesehen sind. Andererseits weisen auch die Deckel 305a, 305b (siehe Fig. 4) Ausnehmungen 308 auf, in die in der Schnittebene von Fig. 3 nicht erkennbare nach oben vorspringende Vorsprünge 307 der Formsteine 304 eingreifen, wenn die Deckel 305 aufgelegt sind.
Bei den in Fig. 5 dargestellten Formsteinen 321a, 321b, die mit samt ihrer aufgelegten Deckel 327a, 327b in überhöhter Darstellung gezeigt sind, kann es sich um die anhand von Fig. 1 bis Fig. 4 beschriebenen Teile handeln oder um andere Teile. In Fig. 5 sind ebenfalls Ausnehmungen 315 an der Oberseite der Formsteine 321 dargestellt, die sich quer zur Fahrtrichtung, d.h. die sich senkrecht zur Bildebene der Fig. 5 erstrecken. Der Querschnitt der Ausnehmungen 315 ist z.B. wie gezeigt etwa halbkreisförmig, so dass Kabel auf einfache Weise in die Ausnehmungen 315 eingelegt werden können. Dabei können die Kabel einen geringeren Durchmesser als die Höhe der Ausnehmungen 315 aufweisen, so dass sie nicht über die Hüllkurve der oberen Oberfläche der Formsteine 321 hinausragen. Alternativ können die Deckel 327 Raum für die nach oben über die Hüllkurve hinausragenden elektrischen Leitungen bieten. Z.B. können die Deckel lediglich an einem Teil der oberen Oberfläche der Formsteine 321 aufliegen und/oder an ihrer Unterseite Aussparungen entsprechend den Aussparungen 315 aufweisen.
Aus Fig. 5 ist erkennbar, dass die in Fahrtrichtung, d.h. von rechts nach links, hintereinander angeordneten Deckel 327a, 327b an ihrer Seite Aussparungen 331a, 331b, 331c, 331d aufweisen. Durch Anziehen von Spannvorrichtungen 332a, 332b, die wie der Fall der Spannvorrichtung 332b zeigt in jeweils eine Ausnehmung 331 im Endbereich der benachbarten Deckel eingreifen, insbesondere durch Verkürzen der Länge der Spannvorrichtungen 332 in Fahrtrichtung, werden die hintereinander liegenden Deckel 327 miteinander verspannt. In spezieller Ausgestaltung können die Deckel, z.B. die Deckel 305 gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 oder die Deckel 327 gemäß Fig. 5, oder die Formsteine 304 gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 oder die Formsteine 321 gemäß Fig. 5, wie in Fig. 6 gezeigt in Fahrtrichtung und entgegen der Fahrtrichtung vorspringende Bereiche 343 aufweisen, die in entsprechende Ausnehmungen 342 des in Fahrtrichtung benachbarten Formsteins oder Deckels 341 eingreifen. Die in Fig. 6 gezeigte Formgestaltung der Vorsprünge und Ausnehmungen ist lediglich ein Beispiel. Sie kann wie in Fig. 6 gezeigt so gestaltet sein, dass sich der Vorsprung 343 in Richtung auf sein freies Ende verbreitert, so dass ein unbeabsichtigtes Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen benachbarten Teilen 341 verhindert wird. Die Formgestaltung kann jedoch auch so sein, dass eine Relativbewegung in Fahrtrichtung noch möglich ist. In diesem Fall verhindern die Vorsprünge und Ausnehmungen zumindest, dass die hintereinander in Fahrtrichtung angeordneten Teile 341 nicht seitlich quer zur Fahrtrichtung verrutschen können. Insbesondere wenn Spannmittel oder andere Verbindungen wie anhand von Fig. 5 beschrieben außerdem vorgesehen sind, reicht eine solche Ausgestaltung der sich in Fahrtrichtung erstreckenden Vorsprünge und Ausnehmungen aus.
Eine weitere Ausführungsform bzw. weitere optionale Merkmale eines Deckels 351 werden nun anhand von Fig. 7 beschrieben. Der Deckel 351 weist an seinen quer zur Fahrtrichtung in horizontaler Richtung einander gegenüberliegenden Enden jeweils einen nach unten abgewinkelten Verlauf auf. An diesen abgewinkelten Enden ist mit Hilfe von Befestigungen 354 jeweils ein Abschirmblech 352 befestigt, das dazu dient, die von den verlegten elektrischen Leitungen erzeugten elektromagnetischen Wechselfelder seitlich abzuschirmen. Dabei können die Abschirmbleche 352 wie in Fig. 7 gezeigt einen oben nach innen gekrümmten Verlauf aufweisen, so dass eine Abschirmungswirkung auch in Richtungen erzielt wird, die sich aus Sicht der Leiteranordnung nach seitlich oben erstrecken.
Durch die nach unten verlaufenden abgewinkelten Enden des Deckels wird die Leiteranordnung auch mechanisch vor äußeren Einflüssen geschützt. Einen solchen abgewinkelten Verlauf können die Enden auch dann haben, wenn keine Abschirm bleche vorgesehen sind.
In den Deckel 351 kann eine Einrichtung 356 integriert sein, die von oben sichtbar Licht emittieren kann. Fig. 8 zeigt schematisch einen möglichen Aufbau einer solchen Licht emittierenden Einrichtung 356. Die Einrichtung 356 weist z.B. zumindest eine Leuchtdiode 360 auf, die an eine Induktionsspule 361 angeschlossen ist. Dabei ist die in Fig. 8 angedeutete Schaltung lediglich schematisch zu verstehen. In einer praktischen Ausführungsform kann die Schaltung weitere Schaltungsbestandteile aufweisen, z.B. können mehrere Leuchtdioden vorgesehen sein und/oder können mehrere Induktionsspulen vorgesehen sein. Über die zumindest eine Induktionsspule 361 empfängt die Einrichtung 356 einen Teil des von der darunter liegenden Leiteranordnung emittierten elektromagnetischen Wechselfeldes, wenn die Leiteranordnung von Wechselstrom durchflössen wird. Die empfangene Energie induziert in der Spule 361 eine elektrische Spannung, welche die Leuchtdiode 360 zum Leuchten bringt.
Alternativ oder zusätzlich kann in den Deckel 351 eine Detektionseinrichtung 357 integriert sein. Wiederum in schematischer Darstellung der Schaltung (siehe Fig. 9) ist eine Induktionsspule 363 erkennbar, die z.B. von einem über dem Deckel 351 fahrenden Fahrzeug ausgesendete elektromagnetische Wechselfelder empfängt, welche zusätzlich eine codierte Information enthalten. Die in der Induktionsspule 361 induzierte elektrische Wechselspannung versorgt eine mit ihr verbundene Detektionseinheit 362 mit elektrischer Energie und führt dieser Detektionseinheit 362 zusätzlich die codierte Information zu. Abhängig von dem empfangenen Code und gegebenenfalls abhängig von in der Detektionseinheit 362 abgelegten Information sendet diese Einheit 362 gegebenenfalls Signale aus, um Funktionen im Zusammenhang mit dem Betrieb der Leiteranordnung zu steuern, z.B. das Ein- oder Ausschalten von Bereichen der Leiteranordnung.
Fig. 10 zeigt eine Leiteranordnung in schematischer Darstellung. Bei der Leiteranordnung kann es sich z.B. um einen selbständig ein- und ausschaltbaren Bereich handeln, wobei mehrere dieser Bereiche in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Fahrtrichtung erstreckt sich in Fig. 10 von rechts nach links oder links nach rechts. Die Leiteranordnung weist drei Leitungen 1 , 2, 3 auf, die jeweils Abschnitte aufweisen, die sich quer zur Fahrtrichtung erstrecken. Lediglich einige der sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Abschnitte der Leitungen 1 , 2, 3 sind mit Bezugszeichen bezeichnet, nämlich drei Abschnitte 5a, 5b, 5c der Leitung 3 und einige weitere Abschnitte der Leitung 3 (mit Bezugszeichen "5"), ein Abschnitt 5x der Leitung 2 und ein Abschnitt 5y der Leitung 1. Die gesamte Leiteranordnung kann z.B. durch Verlegung von drei Leitungen in Aussparungen von hintereinander angeordneten Formsteinen, z.B. wie anhand von Fig. 1 beschrieben, realisiert werden.
Z.B. wie anhand von Fig. 14 noch beschrieben wird, können die drei Leitungen 1 , 2, 3 an eine dreiphasige Wechselstromquelle angeschlossen sein. In dem in Fig. 10 dargestellten Moment fließt ein positiver Strom 11 durch Leitung 3. "Positiv" bedeutet, dass der Strom aus der Stromquelle in die Leitung fließt. Entsprechend fließt momentan wie dargestellt jeweils ein negativer Strom 12, 13 durch die Leitung 2, 1. Die drei Leitungen 1 , 2, 3 sind an dem anderen Ende über einen gemeinsamen Sternpunkt 4 verbunden. Daher ist zumindest immer einer der Ströme durch die Leitungen 1 , 2, 3 positiv und einer negativ. Die Richtung der Ströme in der dargestellten Situation ist für einige der sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Leitungsabschnitte durch Pfeile angedeutet. Wie erkennbar ist, sind diese Leitungsabschnitte so verlegt, dass jeweils drei aufeinanderfolgende Abschnitte, die durch Abschnitte verschiedener Leitungen gebildet werden, von Strom in derselben Richtung durchflössen werden. Dadurch lassen sich ausgeprägte magnetische Pole erzielen. Anders als bei der Anordnung gemäß Fig. 10 können die Enden der Leitungen 1 , 2, 3 an dem Sternpunkt aufgetrennt sein und dort wie auch an dem anderen Ende mit einer Versorgungsleitung verbunden sein, d.h. es kann auf den Sternpunkt 4 verzichtet werden.
Die Abschnitte der Leitung 3 und die entsprechenden Abschnitte der Leitungen 1 , 2, die sich quer zur Fahrtrichtung erstrecken, haben vorzugsweise dieselbe Länge und sind parallel zueinander angeordnet. Anders als in Fig. 10 der besseren Erkennbarkeit wegen dargestellt, sind die quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Abschnitte der Leitungen 1 , 2, 3 vorzugsweise nicht quer zur Fahrtrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Die versetzte Darstellung ertaubt in Fig. 10 jedoch die Verfolgung der einzelnen Leitungen.
Vorzugsweise verläuft jede der Leitungen 1 , 2, 3 in der gleichen Weise entlang einem serpentinenförmigen Weg, wobei jedoch die verschiedenen Leitungen 1 , 2, 3 in Fahrtrichtung gegeneinander versetzt verlaufen, und zwar um ein Drittel des Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden quer vertaufenden Abschnitten derselben Leitung. Z.B. wie in der Mitte von Fig. 1 dargestellt ist, ist der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Abschnitten 5 durch Tp bezeichnet, dem Polabstand einer Leitung. Innerhalb des Bereichs zwischen diesen aufeinanderfolgenden Abschnitten 5 liegen zwei andere Abschnitte, die ebenfalls quer zur Fahrtrichtung verlaufen, nämlich Abschnitt 5x von Leitung 2 und Abschnitt 5y von Leitung 1. Dieses Muster von aufeinanderfolgenden Abschnitten 5, 5x, 5y wiederholt sich bei konstanten Abständen in Fahrtrichtung.
Als Ergebnis dieser dreifachen serpentinenförmigen Anordnung von Leitungen wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Z.B. erzeugen die Abschnitte 5a, 5b, 5c der Leitung 3 alternierend magnetische Pole mit umgekehrter Polarität, da die Abschnitte alternierend in umgekehrter Richtung von Strom durchflössen werden. Z.B. kann die Polarität des von der Leitung 3 in Abschnitt 5a erzeugten magnetischen Pols zu dem dargestellten Zeitpunkt einem magnetischen Dipol entsprechen, bei dem der magnetische Nordpol nach oben gerichtet ist und der magnetische Südpol nach unten gerichtet ist. Zum gleichen Zeitpunkt würde daher der Abschnitt 5b einen magnetischen Dipol erzeugen, dessen Nordpol nach unten gerichtet ist und dessen Südpol nach oben gerichtet ist. Wegen der gleichen Stromrichtungen sind die benachbarten Abschnitte der Leitungen 1 , 2 momentan in der gleichen Richtung von Strom durchflössen und tragen daher zu den Feldstärken der genannten magnetischen Dipole bei.
Wie aus Fig. 17 erkennbar ist, kann sich eine ähnliche Anordnung von serpentinenförmig verlaufenden Leitungen 111 , 112, 1 13 zwischen zwei Fahrschienen 116a, 116b eines Schienenweges befinden. Wiederum weist jede der Leitungen 111 , 112, 113 geradlinig und quer zur Fahrtrichtung verlaufende Abschnitte auf. Diese quer verlaufenden Abschnitte sind mit den folgenden quer verlaufenden Abschnitten derselben Leitung über in Längsrichtung verlaufende Abschnitte verbunden, die daher parallel zu den Schienen 1 16 verlaufen. Die quer zur Fahrtrichtung geradlinig verlaufenden Abschnitte haben eine Länge LP, die vorzugsweise zumindest die Hälfte des Abstandes RP zwischen den Schienen 116 beträgt. Z.B. kann der Abstand RP 1m betragen und die Länge LP der quer verlaufenden Abschnitte kann 50 cm betragen oder im Bereich von 50 bis 75 cm liegen. Die quer verlaufenden Abschnitte und die in Fahrtrichtung verlaufenden Abschnitte derselben Leitung sind wie in Fig. 17 dargestellt durch gekrümmte, d.h. kurvenförmige, Übergangsbereiche miteinander verbunden. Die Krümmung kann z.B. einem Kreis mit einem Radius von 150 mm entsprechen.
Fig. 17 zeigt schematisch eine schraffierte Fläche 118, die z.B. der Fläche eines Aufnehmers eines Fahrzeuges entspricht, der auf den Schienen 116 fährt. Die Breite des Aufnehmers, z.B. dessen Spulen, ist gleich der Länge der sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Abschnitte der Leitungen. In der Praxis wird es bevorzugt, dass die Breite des Aufnehmers zumindest gleich der Länge LP der quer verlaufenden Abschnitte ist. Dies ermöglicht es, dass sich die Position des Aufnehmers quer zur Fahrtrichtung verändern kann, wie es durch zwei Pfeile an der Unterkante der Fläche 118 in Fig. 17 angedeutet ist, ohne dass es zu Schwankungen bei der in dem Aufnehmer induzierten Spannung kommt. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, kann die Amplitude des in den Leitungen 1 , 2, 3 fließenden Stroms z.B. in dem Bereich von 300 bzw. -300 A liegen. Es sind jedoch auch größere oder kleinere Amplituden möglich. 300 A ist ein Wert, der ausreicht, um Antriebsenergie zu einer Straßenbahn zu übertragen, so dass die Straßenbahn sich mit Hilfe der übertragenen Energie und eventuell zusätzlicher Energie aus einem in dem Fahrzeug angeordneten Energiespeicher über einige hundert Meter oder einige wenige Kilometer bewegen kann, z.B. innerhalb des historischen Zentrums einer Stadt. Als zusätzliche Energiespeicher kommen z.B. elektrochemische Batterien und/oder Superkondensatoren-Anordnungen in Frage. Der Energiespeicher kann z.B. dann wieder mit Strom aus einer Oberleitung voll aufgeladen werden, wenn die Straßenbahn das Zentrum der Stadt verlassen hat. Der Energiespeicher in dem Fahrzeug ermöglicht den Betrieb aller Verbraucher während der Fahrt ohne Oberleitung. Falls die gespeicherte Energie jedoch nicht mehr ausreicht, können Verbraucher abgeschaltet werden und kann die Straßenbahn dennoch selbständig weiterfahren. Die induktiv übertragene Energie reicht hierzu aus.
Die gebogenen Linien in Fig. 12 sind Feldlinien eines magnetischen Feldes, das durch die Leitungen 1 , 2, 3 gemäß Fig. 10 erzeugt wurde. Fig. 3 zeigt in vier verschiedenen Momentaufnahmen jeweils den Zustand der Feldlinien, wobei die vier den Momentaufnahmen zugrundeliegenden Zeitpunkte den Phasenwinkeln 0, 30, 60, 90 auf der Zeitskala bzw. Winkelskala in Fig. 11 entsprechen. Die Bezugszeichen L1 , L2, L3 in Fig. 1 1 stehen für die einzelnen Leitungen 1 , 2, 3 bzw. deren Induktivitäten, die zur induktiven Übertragung der Energie zu dem Fahrzeug benötigt werden. Die Darstellung in Fig. 11 zeigt den Verlauf über einen vollen Zyklus des in den Leitungen fließenden Wechselstroms. In dem linken der vier Teilbilder von Fig. 12 sind Querschnitte der sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Abschnitte von Leitung 1 , 2, 3 dargestellt. Bezugszeichen "11 " bezeichnet den Strom durch Leitung 1 usw. Diese Leitungsabschnitte verlaufen senkrecht zur Bildebene von Fig. 12, wobei die Bildebene von Fig. 12 eine in Fahrtrichtung verlaufende vertikale Schnittebene durch die Anordnung von Fig. 10 oder z.B. der Anordnung von Fig. 3 ist. Im oberen Bereich der Fig. 12 sind elektromagnetische Spulen 7 als flache, rechteckig umrandete Gebiete gezeichnet. Über diesen Spulen 7, die Teil eines Aufnehmers an oder in einem Fahrzeug sind, um die Energie aus dem elektromagnetischen Wechselfeld zu empfangen, sind ferromagnetische Rückschlüsse 8 angeordnet, um die Magnetfeldlinien zu bündeln und umzulenken. Diese Rückschlüsse 8 haben eine entsprechende Funktion wie die Kerne eines Elektromagneten.
Fig. 13 zeigt einen Schnitt entlang einer Schnittebene, die sich vertikal und in Fahrtrichtung erstreckt. Die Leitungen oder Kabel der Leitungen 1 , 2, 3 sind im unteren Teil der Figur im Querschnitt erkennbar. In der oberen Hälfte der Figur sind entsprechende Leitungen der Spule 7 des Aufnehmers dargestellt, die sich ebenfalls quer zur Fahrtrichtung erstrecken und, im dargestellten Ausführungsbeispiel, denselben Abstand zu benachbarten quer verlaufenden Abschnitten wie bei der Leiteranordnung entlang der Strecke aufweisen. Drei der in Fig. 10 dargestellten quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Leitungsabschnitte 5a, 5b, 5c der Leitung 1 sind gekennzeichnet. Insgesamt sind sieben Abschnitte der Leiteranordnung zumindest teilweise in Fig. 13 dargestellt. Da die Richtung des Stroms 11 durch den Abschnitt 5b der Richtung des Stroms 11 durch die Abschnitte 5a, 5c entgegengesetzt gerichtet ist und da die Ströme H 1 13, 12 Wechselströme sind, bewegt sich die resultierende elektromagnetische Welle in der Fahrtrichtung mit einer Geschwindigkeit vw. Die Welle ist mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet, die Induktivitäten der Anordnung mit Lp. Da sich das Fahrzeug in Fahrtrichtung bewegt, ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufnehmers in der oberen Hälfte von Fig. 13 mit vm bezeichnet. "2 TP" bezeichnet, dass Fig. 13 einen Bereich der Leiteranordnung darstellt, der doppelt so lang wie die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden quer verlaufenden Abschnitten derselben Leitung, hier z.B. der Leitung 1 , ist.
Die in Fig. 14 dargestellte Anordnung weist eine Leiteranordnung 103, 104, 105 auf, die die in Fig. 10 dargestellte Anordnung sein kann. Es ist ein Ersatzschaltbild dargestellt, um die elektrischen Eigenschaften schematisch darzustellen. Das Dreiphasen-System 103, 104, 105 führt die Phasenströme 11 , 12, 13 in den Phasen 1 , 2, 3. Die inhärenten Induktivitäten der Phasen 1 , 2, 3 sind mit Lp1 , Lp2, Lp3 bezeichnet, die für die induktive Übertragung der Energie zu dem Fahrzeug genutzt werden können. Jedoch weisen die Leitungen 1 , 2, 3 auch parasitäre Induktivitäten oder Streuinduktivitäten Ls1 , Ls2, Ls3 wie in Block 104 dargestellt auf. Die gesamte Impedanz der Induktivitäten Lp, Ls wird durch Kapazitäten Ck1 , Ck2, Ck3 in den Leitungen 1 , 2, 3 (in Block 103 dargestellt) zu Null kompensiert.
Spannungsquellen V1 , V2, V3 sind in Block 101 dargestellt. Die erzeugten Spannungen sind mit U1 , U2, U3 bezeichnet. Die Spannungsquellen sind mit dem Eingang einer Konstantstromquelle 102 verbunden. Ein Ausgang dieser Quelle 102 ist mit den Kapazitäten in Block 103 verbunden. Die Kapazitäten müssen jedoch nicht direkt am Ausgang der Konstantstromquelle 102 liegen. Dies ist lediglich schematisch zu verstehen. Am Ausgang der Konstantstromquelle 102 werden Ströme 11 , 12, 13 erzeugt, deren Mittelwert im Laufe der Zeit konstant bleibt, unabhängig davon, wie viel Energie von den Leitungen 1 , 2, 3 zu einem oder mehreren Fahrzeugen pro Zeiteinheit übertragen wird. An der Eingangsseite der Konstantstromquelle 102 weist diese in jeder Leitung 1 , 2, 3 eine Eingangsinduktivität L1a, L2a, L3a auf. An der Ausgangsseite der Stromquelle 102 weist jede der Leitungen 1 , 2, 3 eine Ausgangsinduktivität L1b, L2b, L3b auf. Zwischen den Eingangs- und Ausgangsinduktivitäten ist jede der Leitungen 1 , 2, 3 mit einem gemeinsamen Sternpunkt 61 verbunden, und zwar über jeweils eine Kapazität C1 , C2, C3.
Fig. 15 zeigt ein Schaltbild einer Anordnung, die in oder an einem Fahrzeug realisiert sein kann, das entlang der Spur bzw. Fahrstrecke fährt. Die Anordnung weist einen Dreiphasen- Aufnehmer zum Empfangen der von der Leiteranordnung gemäß Fig. 10 oder 14 erzeugten elektromagnetischer Felder auf und zur Erzeugung einer entsprechenden induzierten Wechselspannung zur Energieversorgung in dem Fahrzeug. Der Aufnehmer weist eine Anordnung von Spulen mit einer Spule für jede Phase 1a, 2a, 3a auf, wobei die Spulen durch Bezugszeichen L71 , L72, L73 in Block 201 bezeichnet sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die Phasen 1a, 2a, 3a über einen gemeinsamen Sternpunkt 71 miteinander verbunden. Die anderen Enden der Spulen sind über Kapazitäten C71 , C72, C73 (Block 202) zur Kompensation der Induktivitäten mit einem Ausgang des Aufnehmers verbunden, an dem wie schematisch dargestellt Ströme Isla, Is2a, Is3a fließen. Dabei handelt es sich um Wechselströme, die jeweils einer Phase eines Dreiphasen-Gleichrichters 203 zugeführt werden, an dessen Ausgangsleitungen 76a, 76b dann eine Gleichspannung anliegt. Zur Glättung der Gleichspannung ist ein Glättungskondensator C7d (Bezugszeichen 204) vorgesehen. Dabei kann es sich auch um einen Energiespeicher handeln, z.B. um eine Anordnung von Superkondensatoren. Die Last in dem Fahrzeug ist durch einen Widerstand RL mit Bezugszeichen 205 und eine darüber abfallende Spannung Ud bezeichnet.
Fig. 16 zeigt eine Fahrspur 83 (hier z.B. einen Schienenweg mit zwei Fahrschienen), der von einem Fahrzeug 81 , z.B. einem Regionalzug oder einer Straßenbahn, befahren wird. In schematischer Darstellung weist die in Fig. 16 gezeigte elektrische Anordnung eine Leiteranordnung 89 zum Erzeugen elektromagnetischer Wechselfelder und dadurch zum Übertragen von Energie zu dem Fahrzeug 81 auf. Die Leiteranordnung 89 kann z.B. wie in Fig. 3 oder Fig. 10 beschrieben aufgebaut sein. Insbesondere können erfindungsgemäße Formsteine zur Verlegung der Leiteranordnung 89 verwendet werden. An seiner Unterseite weist das Fahrzeug 81 einen Aufnehmer 85 auf. Der Aufnehmer 85 ist elektrisch mit dem Bordnetz 86 des Fahrzeugs 81 verbunden. Eine in dem Aufnehmer 85 induzierte Spannung kann daher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher an dem Netz 86 genutzt werden. Z.B. sind Hilfsbetriebe 90 und Antriebseinheiten 80, 84 zum Versorgen von Fahrmotoren (nicht dargestellt) in Drehgestellen 87a, 87b mit Rädern 88 an das Netz 86 angeschlossen. Außerdem kann ein Energiespeicher 82, z.B. ein elektrochemischer Energiespeicher oder eine Anordnung von Kondensatoren, z.B. Superkondensatoren, an das Netz 86 angeschlossen sein. Daher kann der Energiespeicher 82 geladen werden, wenn der Aufnehmer entsprechende Energie bereitstellt. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn das Fahrzeug an einer Haltestelle hält. Während der Fahrt jedoch kann Energie gleichzeitig aus dem Energiespeicher 82 entnommen werden, während auch der Aufnehmer 85 Energie bereitstellt.

Claims

Patentansprüche
1. Formstein (304) zum Positionieren und/oder Halten einer Mehrzahl von Leitungsabschnitten (310) einer oder mehrerer elektrischer Leitungen entlang einem Fahrweg eines Fahrzeuges, wobei der Formstein (304) eine Mehrzahl von Aussparungen (315) und/oder Vorsprünge aufweist, wobei Ränder der Aussparungen (315) und/oder die Vorsprünge für die Leitungsabschnitte (310) jeweils einen Raum begrenzen, in den einer der Leitungsabschnitte (310) einbringbar ist, so dass er sich in einer Längsrichtung des Raumes durch den Raum erstreckt, und wobei sich die Längsrichtungen der durch die Ränder der Aussparungen (315) und/oder durch die Vorsprünge begrenzten Räume im Wesentlichen parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene erstrecken.
2. Formstein nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich die Aussparungen (315) mit den Längsrichtungen im Wesentlichen parallel zueinander an einer Oberfläche des Formsteins (304) erstrecken.
3. Anordnung mit dem Formstein (304) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und den Leitungsabschnitten (310), die sich durch die Räume erstrecken.
4. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest ein Teil der Leitungsabschnitte (310) von einer durchgehenden elektrischen Leitung gebildet werden, sodass die sich in Längsrichtung durch die Räume erstreckenden, ersten Leitungsabschnitte (310) über andere, zweite Leitungsabschnitte (311 ) der elektrischen Leitung miteinander verbunden sind und wobei sich die zweiten Leitungsabschnitte
(311 ) alternierend an gegenüberliegenden Seiten des Formsteins (304) erstrecken, sodass die elektrische Leitung einen serpentinenförmigen Weg durchläuft.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Deckel (305), der die sich durch die Räume erstreckenden Leitungsabschnitte (310) abdeckt.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl der Formsteine (304) entlang einem Fahrweg (303) des Fahrzeuges hintereinander angeordnet ist, sodass sich die Längsrichtungen der durch die verschiedenen Formsteine (304) gebildeten Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte (310) im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, wobei die Längsrichtungen quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges verlaufen.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die hintereinander angeordneten Formsteine (304) zwischen den Fahrschienen (303a, 303b) eines Schienenweges für Schienenfahrzeuge befinden, sodass die Längsrichtungen der Räume zur Aufnahme der Leitungsabschnitte (310) in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene und quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges verlaufen.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anordnung zumindest eine Leuchte (360) und eine Strom-Detektionseinrichtung (361 ) aufweist, wobei die Strom-Detektionseinrichtung (361 ) derart mit einer elektrischen Leitung (310, 311 ), die zumindest einen der Leitungsabschnitte (310) bildet, und mit der Leuchte (360) kombiniert ist, dass die Leuchte (360) leuchtet, wenn elektrischer Strom durch die Leitung fließt.
9. Verfahren zum Positionieren und/oder Halten einer Mehrzahl von Leitungsabschnitten (310) einer oder mehrerer elektrischer Leitungen entlang einem Fahrweg eines Fahrzeuges, wobei
• zumindest ein Formstein (304) bereitgestellt wird, der eine Mehrzahl von Aussparungen (315) und/oder Vorsprünge aufweist, wobei Ränder der Aussparungen (315) und/oder die Vorsprünge für die Leitungsabschnitte (310) jeweils einen Raum begrenzen, in den einer der Leitungsabschnitte (310) einbringbar ist, so dass er sich in einer Längsrichtung des Raumes durch den Raum erstreckt, und wobei sich die Längsrichtungen der durch die Ränder der Aussparungen (315) und/oder durch die Vorsprünge begrenzten Räume im Wesentlichen parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene erstrecken,
• zumindest eine elektrische Leitung derart in die Räume eingebracht wird, dass Leitungsabschnitte (310) der Leitung sich in Längsrichtung durch die Räume erstrecken.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Leitung oder Leitungen derart in die Räume eingebracht wird, dass zumindest ein Teil der Leitungsabschnitte (310) von einer durchgehenden elektrischen Leitung (310, 311 ) gebildet wird, sodass die sich in Längsrichtung durch die Räume erstreckenden, ersten Leitungsabschnitte (310) über andere, zweite Leitungsabschnitte (311 ) der elektrischen Leitung miteinander verbunden sind, und wobei sich die zweiten Leitungsabschnitte (311 ) alternierend an gegenüberliegenden Seiten des Formsteins (304) erstrecken, sodass die elektrische Leitung einen serpentinenförmigen Weg durchläuft.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2476313A (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Bombardier Transp Gmbh Cooling of electronic devices located in a ground cavity
GB2476318A (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Bombardier Transp Gmbh Laying electrical conductors along a track for a vehicle
WO2011076435A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Bombardier Transportation Gmbh Track for a track bound vehicle
GB2485617A (en) * 2010-11-22 2012-05-23 Bombardier Transp Gmbh Conductor arrangement for inductively transferring electric energy to a vehicle
GB2485616A (en) * 2010-11-22 2012-05-23 Bombardier Transp Gmbh Route for transferring electric energy to vehicles
GB2492825A (en) * 2011-07-13 2013-01-16 Bombardier Transp Gmbh Protection for conductor arrangement for producing an inductive electromagnetic field for power transfer in a roadway
WO2013007823A2 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Bombardier Transportation Gmbh Route for vehicles, in particular for road automobiles
US8360216B2 (en) 2008-07-04 2013-01-29 Bombardier Transportation Gmbh System and method for transferring electric energy to a vehicle
US8544622B2 (en) 2008-09-19 2013-10-01 Bombardier Transportation Gmbh Producing electromagnetic fields for transferring electric energy to a vehicle
US8590682B2 (en) 2008-07-04 2013-11-26 Bombardier Transportation Gmbh Transferring electric energy to a vehicle
GB2505516A (en) * 2012-09-04 2014-03-05 Bombardier Transp Gmbh Pavement slab assembly having cable bearing element
US8827058B2 (en) 2008-09-19 2014-09-09 Bombardier Transportation Gmbh Inductively receiving electric energy for a vehicle
US10514112B2 (en) 2012-11-07 2019-12-24 Bombardier Transportation Gmbh Cable bearing element, arrangement of cable bearing elements and method of manufacturing a cable bearing element
CN113322720A (zh) * 2021-05-18 2021-08-31 中铁二院工程集团有限责任公司 适用于南亚地区重载铁路的路基结构
JP2021175293A (ja) * 2020-04-27 2021-11-01 株式会社Ｉｈｉ建材工業 車両給電装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011052807A1 (de) 2011-08-18 2013-02-21 Harting Electric Gmbh & Co. Kg Anordnung und Verfahren zur Steuerung einer induktiven Energieversorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge
DE102014000347B4 (de) * 2014-01-16 2022-10-06 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Primärteil, insbesondere bodengebundenes Primärteil, für ein System zur berührungslosen Energieübertragung
US10027147B2 (en) 2015-01-23 2018-07-17 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for a modular coil holder for an extended wireless charging roadway assembly
EP3540899A1 (de) * 2018-03-16 2019-09-18 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Vorrichtungen und verfahren zur notladung in fahrzeugen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20002984U1 (de) 1999-10-01 2000-07-20 Rofa Rosenheimer Förderanlagen GmbH, 83059 Kolbermoor Unterflurschienenanlage für Flurförderfahrzeuge mit berührungsloser induktiver Stromzuführung
DE10346105A1 (de) 2003-10-04 2005-04-21 Nexans Verfahren zum Aufbau einer Fahrstrecke für ein Magnetschwebefahrzeug

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB812345A (en) 1957-04-09 1959-04-22 John Donald Keller Improvements in or relating to the annealing of ferrous metal sheets, strip, wire ortubing
US4836344A (en) * 1987-05-08 1989-06-06 Inductran Corporation Roadway power and control system for inductively coupled transportation system
DE4115568A1 (de) * 1991-05-13 1993-02-04 German Gresser Automobil der zukunft mit neuartigem elektromotorischen antriebs- und bremssystem sowie integrierter energierueckgewinnung
DE4342319A1 (de) * 1993-12-11 1995-06-14 Fritz Keller Fahrweg-Teilesystem auf automatisch gelenkte Fahrzeuge
US5573090A (en) 1994-05-05 1996-11-12 H. R. Ross Industries, Inc. Raodway-powered electric vehicle system having onboard power metering and communication channel features
DE10013767A1 (de) * 2000-03-20 2001-10-11 Rosenheimer Foerderanlage Bodentransportsystem mit einem Versorgungs- und Leitsystem zur berührungslosen Energieübertragung und berührungslosen Führung von Elektrotransportfahrzeugen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20002984U1 (de) 1999-10-01 2000-07-20 Rofa Rosenheimer Förderanlagen GmbH, 83059 Kolbermoor Unterflurschienenanlage für Flurförderfahrzeuge mit berührungsloser induktiver Stromzuführung
DE10346105A1 (de) 2003-10-04 2005-04-21 Nexans Verfahren zum Aufbau einer Fahrstrecke für ein Magnetschwebefahrzeug

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8360216B2 (en) 2008-07-04 2013-01-29 Bombardier Transportation Gmbh System and method for transferring electric energy to a vehicle
US8590682B2 (en) 2008-07-04 2013-11-26 Bombardier Transportation Gmbh Transferring electric energy to a vehicle
US8827058B2 (en) 2008-09-19 2014-09-09 Bombardier Transportation Gmbh Inductively receiving electric energy for a vehicle
US8544622B2 (en) 2008-09-19 2013-10-01 Bombardier Transportation Gmbh Producing electromagnetic fields for transferring electric energy to a vehicle
US9038796B2 (en) 2009-12-21 2015-05-26 Bombardier Transportation Gmbh Positioning and/or holding a plurality of line sections of electric lines along a drive way of a vehicle
GB2476313A (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Bombardier Transp Gmbh Cooling of electronic devices located in a ground cavity
US9022190B2 (en) 2009-12-21 2015-05-05 Bombardier Transportation Gmbh System for transferring energy to a vehicle and method of operating the system
JP2013514929A (ja) * 2009-12-21 2013-05-02 ボンバルディール・トランスポーテイション・ゲゼルシヤフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 乗り物の走行路に沿って電線の複数の線区間を位置決めすること及び／又は保持すること
WO2011076435A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Bombardier Transportation Gmbh Track for a track bound vehicle
GB2476318A (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Bombardier Transp Gmbh Laying electrical conductors along a track for a vehicle
WO2012069494A2 (en) 2010-11-22 2012-05-31 Bombardier Transportation Gmbh Route for vehicles and method of building the route
US9067496B2 (en) 2010-11-22 2015-06-30 Bombardier Transportation Gmbh Route for vehicles and method of building the route
GB2485616A (en) * 2010-11-22 2012-05-23 Bombardier Transp Gmbh Route for transferring electric energy to vehicles
CN103269896A (zh) * 2010-11-22 2013-08-28 庞巴迪运输有限公司 用于交通工具的路线及其建立方法
GB2485617A (en) * 2010-11-22 2012-05-23 Bombardier Transp Gmbh Conductor arrangement for inductively transferring electric energy to a vehicle
US8997955B2 (en) 2010-11-22 2015-04-07 Bombardier Transportation Gmbh Transferring electric energy to a vehicle by induction
CN103687746A (zh) * 2011-07-13 2014-03-26 庞巴迪运输有限公司 用于车辆特别是公路汽车的道路结构
CN103687745A (zh) * 2011-07-13 2014-03-26 庞巴迪运输有限公司 用于产生电磁场的导体构造以及包括该导体构造的用于车辆特别是公路汽车的道路结构
US9630506B2 (en) 2011-07-13 2017-04-25 Bombardier Transportation Gmbh Conductor arrangement for producing an electromagnetic field and route for vehicles, in particular for road automobiles, comprising the conductor arrangement
WO2013007823A3 (en) * 2011-07-13 2013-10-24 Bombardier Transportation Gmbh Route for vehicles, in particular for road automobiles
WO2013007825A2 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Bombardier Transportation Gmbh Conductor arrangement for producing an electromagnetic field and route for vehicles, in particular for road automobiles, comprising the conductor arrangement
WO2013007823A2 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Bombardier Transportation Gmbh Route for vehicles, in particular for road automobiles
GB2492825A (en) * 2011-07-13 2013-01-16 Bombardier Transp Gmbh Protection for conductor arrangement for producing an inductive electromagnetic field for power transfer in a roadway
JP2015536124A (ja) * 2012-09-04 2015-12-17 ボンバルディアー トランスポーテーション ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 舗装版組立体および舗装版組立体の構築方法
GB2505516A (en) * 2012-09-04 2014-03-05 Bombardier Transp Gmbh Pavement slab assembly having cable bearing element
US9745703B2 (en) 2012-09-04 2017-08-29 Bombardier Transportation Gmbh Pavement slab assembly and method of building a pavement slab assembly
US10514112B2 (en) 2012-11-07 2019-12-24 Bombardier Transportation Gmbh Cable bearing element, arrangement of cable bearing elements and method of manufacturing a cable bearing element
US10804684B2 (en) 2012-11-07 2020-10-13 Bombardier Transportation Gmbh Cable bearing element, arrangement of cable bearing elements and method of manufacturing a cable bearing element
US11228164B2 (en) 2012-11-07 2022-01-18 Bombardier Transportation Gmbh Cable bearing element, arrangement of cable bearing elements and method of manufacturing a cable bearing element
JP2021175293A (ja) * 2020-04-27 2021-11-01 株式会社Ｉｈｉ建材工業 車両給電装置
CN113322720A (zh) * 2021-05-18 2021-08-31 中铁二院工程集团有限责任公司 适用于南亚地区重载铁路的路基结构

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