用于电动车辆的地上供电系统 |
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| 申请号 | CN200580033151.6 | 申请日 | 2005-09-21 | 公开(公告)号 | CN101044040B | 公开(公告)日 | 2012-05-23 |
| 申请人 | 罗尔工业公司; | 发明人 | R·多纳尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的供电系统(1)包括一个设置在地上的 电流 供电装置(2)，该供电装置带有至少一个与供电 电压 相连的线性供电导体(7)；一个轨道(6)，该轨道包括至少一个电压归零的导电轨迹(8)；和至少一个保护 型材 ，保护型材的总体形状为横躺的L型，它将导体隐藏。所述系统还包括一个装在车辆上的电流集电装置(3)，电流集电装置包括至少一个可移动的集 电子 系统(38)，集电子系统包括与至少车辆负载 电路 电连接的 电能 滑动件(41)以及零电压滑动件(42)，这两个滑动件用于滑动 接触 供电导体和归零导电轨迹。本发明用于制造公交车及其线路。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于在确定路径上运行的陆路车辆的地上供电系统(1)，这种系统在地上通过与至少一个导电元件滑动接触进行供电，该系统包括设置在地上的电流供电装置(2)和装在车辆上并与该车辆一起移动的电流集电装置(3)，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 用于电动车辆的地上供电系统技术领域[0002] 具体地说，本发明涉及一种在地上的低压直流电的供电系统。 [0003] 所述的电动车辆是陆路车辆，例如公路车辆，但也可以是火车。本发明主要用于城市公交车的供电，公交车由电传动装置导向，这种车辆可以是火车或轮胎车。但本发明不限于这种优选使用。 背景技术[0005] 然而为了美化等原因，目前的趋势在于去除这些空中电线，用地面上的或埋入地下的供电系统代替这些空中电线。 [0006] 在现有技术中提出过许多用于这些车辆的地上供电系统。然而，所有这些系统均存在一些主要是安全方面的问题。 [0007] 事实上，现有这些系统提供的主要是高压直流电，如果人们接触到导电元件，则这种高压直流电对人的生命是非常危险的。另外，如果用高压，则因为杂散电流的存在就会出现附加危险。 发明内容[0008] 本发明旨在提供一种用于电动车辆的非常安全的地上供电系统。 [0009] 本发明另一个目的在于提供一种安放和安装既方便又快捷的地上供电系统。 [0010] 本发明的又一个目的在于提供一种容易保养的地上供电系统。 [0011] 为了解决该技术问题，本发明提供的用于在确定路径上运行的陆路车辆的地上供电系统，这种系统在地上通过与至少一个导电元件滑动接触进行供电。该系统包括一个设置在地上的电流供电装置和一个装在车辆上并与该车辆一起移动的电流集电装置。 [0012] 本发明的该电流供电装置被装在一个上方有开口的凹槽中。该供电装置包括至少一个与供电电压相连的线性供电导体，所述的至少一个导体被设置凹槽中的一个轨道的侧部，该轨道支承至少一个电压归零的导电轨迹。此外该供电装置包括至少一个保护型材，保护型材的总体形状为横躺的L型，它将设置在下面的线性导体围住将其隐藏。 [0013] 电流集电装置包括至少一个由支撑组件支撑的可移动的集电子系统，集电子系统在槽中的轨道侧部循环。该集电子系统包括一个用于与供电导体进行滑动电接触的电能滑动件，以及一个用于与电压归零的导电轨迹滑动电接触的零电压滑动件，这些滑动件与车辆用户的电路进行电连接。 [0014] 电能滑动件和供电导体之间的接触最好在保护型材下面进行，并且通过弯曲保护型材将其围住。 [0015] 该至少一个线性供电导体最好被连接到直流供电电压。 [0016] 因此本发明的地上供电系统能非常好地确保路上的行人或其他用户的安全。 [0017] 此外，该供电系统的放置和保养特别简单。 [0018] 当旨在解决人们安全性的问题时，本发明的系统最好能够包括一个安全附加装置，其形式为与所述的至少一个集电子系统脱开的设备，该集电子系统在一个槽中移动就能够在在线情况下抽取不再有电压的支撑组件。 [0019] 根据本发明的一个优选实施模式，电流供电装置可以包括两个供电线性导体，每一个导体均与一个供电电压连接，在槽中将这两个导体设置在中心轨道的两边，中心轨道支撑两个电压归零的导电轨迹。因而该装置还包括两个保护型材，保护型材的总体形状为横倒的L型，每一个保护型材将设置在下面的线性导体中的一个围住将其隐藏。 [0020] 根据该变型，电流集电装置包括两个由支撑组件支撑的可移动的集电子系统，集电子系统在槽中的轨道两侧循环，集电子系统中的每一个包括一个用于与相应的供电导体进行滑动电接触的电能滑动件，以及一个用于与相应的电压归零的导电轨迹滑动电接触的零电压滑动件，这些电能滑动件和电压归零滑动件与车辆用户的电路进行电连接。 [0021] 因而每一个电能滑动件和相应的供电导体之间的接触最好在相应的保护型材下进行，并且通过弯曲保护型材将其围住。 [0023] 通过阅读下面结合附图的详细描述将会更加清楚地理解本发明的其他特征和优点，其中： [0024] 图1是本发明供电系统的一个例子的组合件的横剖视图，该供电系统包括一个地上电流供电装置以及一个集电装置； [0025] 图2是装在地上的电流供电装置的横剖视图，该电流供电装置与图1所示的本发明的实施例对应； [0026] 图3-8是表示本发明的主要元件的一些实施模式的横剖视图，这些元件构成被装在地上的电流供电装置，这些元件单独表示或用少量元件之间的结合表示： [0027] -图3表示一个中心轨道； [0028] -图4表示一个装在槽中并与收集臂的或车辆的导向组件配合的中心轨道； [0029] -图5表示一个上面装有中心轨道以及侧部型材中的一个型材的轨枕，该侧部型材由保护型材完成； [0030] -图6表示导体支架夹头； [0031] -图7表示上面装有支架的侧部型材的一部分，支架支撑导体以及保护型材； [0032] -图8与图7类似，但表示线性导体的另一种变型； [0033] 图9是根据本发明的电流集电装置的例子的透视图，该电流集电装置由一个导向装置完成； [0034] 图10是根据图9的变型的支撑组件的透视图，其连接件中的一个连接件与界面元件分开； [0035] 图11和12是两个被装在图10的支撑组件上的接收座的透视图，所述接收座被设置在中心轨道的两边。 具体实施方式[0036] 现在将结合图1-12详细描述本发明的供电系统。不同附图中所示的等同元件用相同的标号表示。 [0037] 不同附图以及下面结合附图的详细描述涉及的是本发明的特定实施模式，该实施模式中具有两个线性供电导体、两个电压归零的导电轨迹以及两个集电子系统。然而应当理解的是所涉及的只是本发明不受任何限制的优选实施例。 [0038] 正如上面已经指出，而且虽然没有描述，但本发明的供电系统可以只包括一个线性供电导体、一个电压归零的导电轨迹以及一个集电子系统。 [0039] 同样，一个或多个线性供电导体的供电电压可以是任何形式或任何数值。 [0040] 可以但不绝对的是直流电压、牵引高压、安全低压等。 [0041] 常用的牵引高压约为750V。 [0042] 安全低电压指的是各个极性均为低于或等于60V的低电压。这些电压是安全电压，也就是说对人不致命而且对身体无害的电压。 [0043] 本发明的供电系统1有两个配合的互补装置形成，以便能够在地上实现对所用电路的供电，所述电路装在电动车辆上，而车辆在确定的路径上运动。 [0044] 该系统由一个装在地上的电流供电装置2和一个电流集电装置3形成，该集电装置装在车辆上并与该车辆一起移动，对于所述的优选变型来讲，将按顺序对供电装置和集电装置进行描述。 [0045] 图2中仅示出了电流供电装置2。 [0047] 将该槽4定位在一个沟中，并利用一个合适的堤将该槽固定在沟中不动。最好选择沟的高度，以便槽高基本与地面等高。但混凝土槽4可以超出地面。在某些情况下，该槽甚至可以不埋到地下，而是留有高度余量地简单放置，并在已有的修整好的地上例如围堤上将其固定不动。 [0048] 为了能够将可能渗入到槽4中的水排出，最好用一个中心线性收集器5和两个未示出的边沟来排清槽内容积的水，所述边沟的边就是槽。因此管或管道将收集的水一直排到一个口中，最后到下水道中。 [0049] 对于所示的变型实施例来讲，地上的电流供电装置2主要包括一个轨道但最好是中心轨道6和两个线性供电导体7，每一个线性供电导体连接到一个电压，最好是直流电，其中一个为正，一个为负，其形式为两个对称的供电子系统。 [0051] 沿轨道，最好是沿中心轨道6实现电压归零，为此该轨道支撑两个电压归零的导电轨迹8，这两个导电轨迹最好是对称的。 [0052] 轨道6只能用作电压归零的一个或多个导电轨迹8的支撑。然而，最好也能与一个导向轨道有关，在没有该导向作用的情况下，本发明仍保持有效。 [0054] 我们还考虑了金属轨道6的情况，应为金属轨道处于零电位，因而对人没有危险。 [0055] 根据所述的优选实施模式，轨道6的本体9的总的截面形状基本为三角形。 [0056] 为了节省材料，同时保证对侧力具有有效的阻力，轨道6的本体9为中空盒结构，因而例如包括两个截面基本为梯形的叠置盒10，用壁11将这两个盒子分开，并将一个柱形腔12置于其中。 [0057] 根据本发明的基本特征，在轨道6的侧壁13的至少一个侧壁上，但最好是在每一个侧壁上，该轨道支承一个导电轨迹8，该导电轨迹可以使电压归零，导电轨迹最好由钢制成。如各个不同附图所示，轨迹8最好对称设置，而且基本垂直。 [0058] 轨道本体9用实心轨道头14向上延续，该轨道头也可以称作轨头。在所示的实施例中，轨头总的截面形状为具有两个倾斜的向上汇聚的下侧15的梯形，并且具有两个倾斜的运行轨迹16，这两个运行轨迹的上部用一个平台17相互连接，例如稍微突起的平台。 [0059] 因此，该轨头可以用作车辆或接收臂的导向组合件的导轨，如4和9所示，该导轨可以包括成V型倾斜的两个导轮18，这两个导轮在轨道6的头部14的两个对应的倾斜轨迹16上滚动。 [0060] 轨道6的本体9最好向下终止于扩大的底部19，底部让各边多出一个支撑纵边20，所述纵边可以锚固在槽4的底部。 [0061] 利用夹持件22，在槽4的底部将轨道6保持在轨枕21上不动，轨枕按照均匀的间隔设置，例如都是0.80m的间隔，夹持件就是所述的夹钳(clamage)，它们被用丝扣拧到轨枕上。 [0062] 通过夹板将侧部型材25的下端24固定到这些轨枕21的各个相称的侧端23上。 [0063] 两个侧部型材25在侧部限定电流供电装置。它们的外表面上涂有混凝土。侧部型材25可以由塑料制成，例如负荷不大的拉挤塑料(pultrude)。 [0064] 如上所述，本发明的电流供电装置2包括至少一个但最好两个线性供电导体7，所述线性供电导体在凹槽4中设置在轨道6的两侧，并与轨道相隔一定的距离。 [0066] 在这些线性供电导体连接到很低的电压(+60V或-60V)上时，通过线性供电导体7的电流强度很大。因此这些线性供电导体应当具有比较大的截面，从重量和成本来看，理想的是用铝来制造这些线性供电导体。 [0067] 为了保证电流集电装置3的滑动件和线性供电导体7的滑动件之间具有良好的滑动条件，这些线性供电导体的对应表面最好用薄的例如约为1毫米厚的不锈钢制成的滑动板26盖住。在所示的优选实施例中，将该滑动板26装在各个线性供电导体7的平的下表面27上。 [0068] 如图8所示，线性供电导体7不一定是单个的。如果表面的截面足够小，则该线性供电导体7可以由嵌入到一个绝缘支撑56中的线性导电芯材55形成，例如该支撑的截面基本为梯形。 [0069] 绝缘支撑56的下部有一个接收槽57，用力将线性导电芯材55装到该槽中，加以固定。线性导电芯材55的平的下表面58仍然自由，并且最好稍微缩到绝缘支撑56内。 [0070] 通过一组夹头28来支撑线性供电导体7，用这些夹头将这些线性供电导体悬吊。每一个夹头28最好包括一个上壁29，在其侧缘通过两个侧壁30向下伸长，这两个侧壁贴合线性供电导体7或相应绝缘支撑56的上部的形状。 [0071] 这些夹头28中的至少一个，但最好是每一个都可以由两个角形构件31形成，角形构件处在线性供电导体7的两边，然后再在它们的上壁29处进行连接，并拧紧组合，以便通过夹子保持线性供电导体7或该线性供电导体的绝缘支撑56。 [0072] 夹头28最好还包括一个向上突出的上凸耳32，下面将会介绍其功能。 [0073] 将夹头28按间隔设置。例如它们相隔800m，但也可以用相隔更近更均匀的方式设置，特别是在弯道中。 [0074] 如图7和8可以看到，夹头28置于侧部型材25的支撑肋33上，例如用螺丝34将这些夹头固定在该肋上，将螺丝的螺母置于混凝土中。 [0075] 将一个保护型材35固定到至少一个但最好每一个侧部型材25上。这种连接可以在各个侧部型材25的上端高度处实现，将保护型材35的端部啮合到侧部型材的上端中，最好也用螺丝34固定该保护型材的端部，螺丝的螺母置于混凝土中。 [0076] 该保护型材35的总体形状最好为横躺着的L形，该保护型材将置于下面的线性供电导体7围住。 [0077] 由于这种形状，就避免了用户接触到低压线性供电导体7的可能性，因而保证高度安全性。此外，可以完全避免物质、工具、杂质等进入到本发明的电流供电系统，这种进入是不希望出现的，而且会发生事故或危险的。同时还保证整个系统不受恶劣气候的影响。 [0078] 实现上述组件的机构是为了使每个线性供电导体7都由L型保护型材35挡住，由于保护型材的存在而不能接触到线性供电导体。这种可以结合低压使用的特征使本发明的供电系统成为非常安全的系统。 [0079] 保护型材35最好有一个稍微向外倾斜的上板36，以便使雨水流向形成边沟的相应边缘。在每一侧，装在侧部型材25的端部纵向槽37中的未示出的一个过渡接头确保密封分离。 [0080] 在轨道6和保护型材35之间最好有一个能够朝凹槽4的底部排水以及排放异物，例如碎片或细小物质的区域。 [0081] 为了完全防止卡住，在没有枕轨21的情况下，处于轨道6的底部19和侧部型材25的下端24之间的区域的尺寸大于轨道6和保护型材35之间的尺寸。 [0082] 保护型材35应当有足够大的阻力以支撑交叉路口的其他电动车辆重量，或使普通车辆、行人、骑自行车的人或骑摩托车的人在交叉路口通过，以及安排在普通交通道路通过。 [0084] 上述结构是连续的。对于凸耳32来讲，它们可以是点状的，也就是按照间隔重复出现的元件形式。侧部型材25是连续的，但它被固定到埋在混凝土中的嵌入物上，所述嵌入物按均匀间隔设置。 [0085] 现在详细描述装在车辆上的电流集电装置，图9-11示出了该集电装置。 [0086] 用至少一个，但最好用两个可移动的集电子系统38对车辆使用的电路运行所需要的电能进行收集，例如这两个子系统是对称的，它们在轨道6两边在槽4中循环。 [0087] 各个集电子系统38的主要部分是分别用透视图示于图11和12中的收集模板39。这两个收集模板39最好相同，将其中一个相对于另一个简单地反向设置。 [0088] 在所示的优选变型中，每一个模板39具有伸长的本体40，并在中部包括一个基本水平的功率滑块41，滑块与相应的线性供电导体7的下表面27或58接触，所述下表面最好用滑板26盖住。 [0089] 当然，可以将功率滑块41安装成与线性供电导体7接触时能够通过弹性复位，以便确保线性供电导体在任何情况下都能有很好的电接触。 [0090] 在运行中，功率滑块41和线性供电导体7之间的接触最好在横躺着的L型保护型材35的下面进行，并通过保护型材的返转对接触进行保护。 [0091] 每一个收集模块39在其朝向轨道6的侧部还包括零电压滑块42，以便与相应的电压归零的导电轨迹8保持滑动电接触，所述导电轨迹由轨道6支持。也可以将滑块42安装成与相应的轨迹8接触时能够通过弹性复位。 [0092] 功率滑块41和零电压滑块42均是用导电材料制成的。收集模块39的本体40用绝缘材料制成，它可以保证两个滑块之间的电绝缘。 [0094] 功率滑块41和电压归零滑块42中的每一个均与一个供电导电带连接，以便与车辆进行电连接。 [0095] 与一个电接触快速连接装置集成的防护罩44最好可以将各个滑块保持定位。为了便于保养，各个滑块以及它们的电连接器最好是自由的，特别是为了对它们进行更换，此时只要拧紧仍与罩44连接的一个螺丝45即可。 [0096] 利用支撑组件46支撑着两个收集模块39并将它们机械连接，最好将支撑组件装在车辆的导向臂上，以便使其动态稳定。 [0097] 图9中示出的支撑组件46包括两个总体呈倒U字型的支撑臂47，其朝下最好是向外弯曲的自由端部48形成能够固定收集模块39的悬板49。 [0098] 这两个U形支撑臂47形成支撑组件46的前后部分。利用两个最好是基本水平的强化侧杆50将这两个臂连接，这两个侧杆在各个侧部将两个U形支撑臂47的相应的侧向分支连接。 [0099] 支撑组件46有两层作用。 [0100] 一方面，它在凹槽内支撑集电子系统38，另一方面它确保集电子系统38和车辆用户电路之间的电连接。 [0102] 利用两块悬板49将每一个接收模块39固定到支撑组件46的前部及后部，每一块悬板属于不同的支撑臂47。 [0103] 将其中一块悬板49与功率滑块41电连接，它可以通过例如相应支撑臂47的侧部分支将功率电流传输到车辆用户电路。将另一块悬板49与零电压滑块42进行电连接，该悬板例如通过相应支撑臂47的侧部分支可以实现电压归零。 [0104] 在车辆正常运行范围内，用本发明的地上供电系统可以将集电子系统38的引线头部插到凹槽4中的收集位置，而且只将引线的尾部出来。 [0105] 但是，为安全和快速连接及断开起见，本发明系统能够在在线情况下断开集电子系统38，抽取支撑组件46，例如在出故障、发生事故或出现任何问题时。 [0106] 在发生危及人生安全的严重故障时，可以在线进行分离，不会损伤凹槽中的其他元件。此外，这种分离可以保证在无电压的情况下将外部元件装到凹槽内。 [0107] 为此，如图9所示，支撑组件46可以在其强化侧杆50处沿纵向分开。因此可以将其分成一个上部界面元件52和至少一个但最好两个下部结合元件53。上部界面元件52最好通过一个下部结合元件53在其一个侧部延伸，每一个下部结合元件终止于两块悬板49。 [0108] 两个结合元件53最好相同，总体为U型。可以利用销钉或剪力螺丝54将这两个结合元件连接到上部界面元件52，在高压下该剪力螺丝承受预定极限值。 [0109] 显然，本发明不限于上述不同附图描述的实施例，本领域技术人员由此可以得到许多变换，设想出其他变型，但这些均不超出本发明的范围。 |
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