集电器装置
阅读：503发布：2020-05-11
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1.一种用于将车辆连接到导管中的供电轨的集电器装置，所述装置包括：
收集器系统，其包括可伸缩的收集器臂，所述收集器臂适于插入含有供电轨的导管中，并与所述供应轨电接触；
带轮的外壳，其容纳所述收集器系统，所述带轮的外壳包括适于与所述导管接合的法兰轮；
车辆连接，其用于将所述装置附接到车辆，所述车辆连接允许所述外壳相对于所述车辆在至少两个自由度下移动；和
电力电缆，其用于将所述收集器系统连接到车辆。
2.根据权利要求1所述的收集器装置，其中所述收集器臂包括用于接触供应轨的收集器杆和附接到所述收集器臂的插入杆，其中所述收集器杆和/或所述插入杆适于旋转以接触供应轨。
3.根据权利要求2所述的收集器装置，其中所述收集器杆能够旋转地附接到所述插入杆上。
4.根据权利要求3所述的收集器装置，其中所述收集器臂适于沿插入方向插入导管中，并且其中所述收集器杆能够围绕第一旋转方向旋转，所述旋转方向基本上平行于所述插入方向。
5.根据权利要求3所述的收集器装置，其中所述收集器臂适于沿插入方向插入导管中，并且其中所述收集器杆能够围绕第一旋转方向旋转，所述旋转方向基本上正交于所述插入方向。
6.根据权利要求5所述的收集器装置，其中所述收集器臂还包括支撑梁，所述支撑梁将所述收集器杆连接到所述插入杆，其中所述收集器杆能够旋转地连接到所述支撑梁，并且所述支撑梁能够旋转地连接到所述插入杆。
7.根据权利要求6所述的收集器装置，其中所述支撑梁能够相对于所述插入杆围绕第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向基本上正交于所述插入方向，并且其中所述收集器杆能够相对于所述支撑梁围绕所述第一旋转方向旋转。
8.根据权利要求7所述的收集器装置，其中所述第二旋转方向基本上正交于所述第一旋转方向。
9.根据权利要求4或权利要求5所述的收集器装置，其中当所述插入杆远离所述插入方向旋转时，所述收集器臂能够操作以在与所述插入方向相反的方向上平移。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的收集器装置，其中所述收集器杆能够操作以旋转与所述旋转方向成至少90度的角度，或与所述旋转方向成至少120度的角度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的收集器装置，其中所述车辆连接包括能够附接到车辆的滑块轨道，所述滑块轨道允许所述带轮的外壳相对于所述车辆横向移动。
12.根据前述权利要求中任一项所述的收集器装置，其中所述车辆连接允许所述外壳相对于附接车辆在五个或六个自由度下移动。
13.根据前述权利要求中任一项所述的收集器装置，其中所述车辆连接包括多个旋转接头，每个接头为所述外壳相对于附接车辆的所述移动提供一定自由度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的收集器装置，其还包括传感器系统，所述传感器系统能够操作以确定含有供应轨的导管的位置，并引导所述收集器臂进入所述导管。
15.根据权利要求14所述的收集器装置，其中所述传感器系统包括光学传感器。
16.根据直接或间接从属于权利要求11的权利要求14或15所述的收集器装置，其中所述传感器系统的至少一个传感器位于所述滑块轨道上。
17.根据权利要求2，或直接或间接从属于权利要求2的任一权利要求所述的收集器装置，其中所述收集器系统包括至少一个致动器，所述致动器能够操作以平移所述收集器臂和/或旋转所述收集器杆。
18.根据前述权利要求中任一项所述的收集器装置，其中所述收集器系统包括适于插入含有第二供应轨的第二导管中，并与所述第二供应轨接触的第二可伸缩收集器臂。
19.根据前述权利要求中任一项所述的收集器装置，其中所述收集器杆包括被配置成与覆盖导管的防护装置相互作用的滚子。
20.一种电动车辆系统，其包括附接到根据权利要求1至19中任一项所述的集电器装置的电动车辆。
21.一种用于向车辆的集电器装置提供电力的地下供电系统，所述系统包括：
支撑壁，其限定细长电导管，所述支撑壁包括顶壁、底壁和相对的第一和第二侧壁；
在所述顶壁中的细长狭缝，其用于接纳能够插入到所述导管中的集电器装置的收集器臂，所述狭缝进一步适于支撑带轮装置的法兰轮；和
位于所述导管中的供电轨，其用于向插入所述导管中的集电器装置的收集器臂供电。
22.根据权利要求19所述的供应系统，其中所述狭缝位于所述第一侧壁附近，并且其中所述供应轨附接到所述第二侧壁。
23.根据权利要求19或20所述的供应系统，其还包括在所述供应轨与所述狭缝之间的至少一个绝缘棒，所述绝缘棒从所述顶壁或底壁延伸或附接到所述顶壁或底壁，所述绝缘棒适于限制从所述狭缝对所述供应轨的接近。
24.根据权利要求21所述的供应系统，其包括从所述底壁延伸的多个绝缘翅片。
25.根据权利要求19至22中任一项所述的供应系统，其还包括用于排空空腔的排放端口。
26.根据权利要求19至23中任一项所述的供应系统，其中所述供应系统适于放置在路面下方，使得所述顶壁与所述路面基本上齐平。
27.根据权利要求19至24中任一项所述的供应系统，其还包括限定第二细长导管的第二支撑壁，以及位于所述第二导管中的第二供电轨。
28.根据权利要求21至26中任一项所述的供应系统，其还包括覆盖所述细长狭缝的防护装置，其中所述防护装置能够操作以允许集电器装置的收集器臂穿过所述防护装置插入所述狭缝中。
29.根据权利要求28所述的供应系统，其中所述防护装置包括延伸跨越所述狭缝的相对侧的第一盖和第二盖，所述第一和第二盖会合以形成能够由收集器臂穿透的密封件。
30.一种向电动车辆供应电力的方法，所述方法包括：
将集电器装置附接到所述车辆上，所述收集器装置包括容纳在带轮的外壳中的收集器系统，所述带轮的外壳能够相对于所述车辆在至少两个自由度下移动；
将所述收集器系统的收集器臂插入含有供电轨的导管中；和
操纵所述导管内的所述收集器臂，直到所述收集器臂接触所述供应轨。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述收集器臂包括用于接触供应轨的收集器杆和能够旋转地连接到所述收集器臂的插入杆；并且其中所述操纵所述导管内的所述收集器臂的步骤包括使所述收集器杆围绕所述插入杆旋转，使得所述收集器杆接触所述供应轨。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述收集器臂还包括支撑梁，所述支撑梁将所述收集器杆连接到所述插入杆，其中所述收集器杆能够旋转地连接到所述支撑梁，且所述支撑梁能够旋转地连接到所述插入杆；且
其中操纵所述导管内的所述收集器臂包括：
围绕所述插入杆旋转所述支撑梁；和
围绕所述支撑梁旋转所述连接器杆，使得所述收集器杆与所述供应轨接触。
33.根据权利要求31所述的方法，其中操纵所述导管内的所述收集器臂包括：
使所述收集器杆围绕所述插入杆旋转，使得所述收集器杆与所述供应轨接触；和在旋转所述收集器杆的情况下从所述导管部分地抽出所述收集器臂，使得所述收集器杆接触所述供应轨。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的方法，其还包括使用所述收集器装置的传感器系统检测所述导管的步骤。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的方法，其还包括以下步骤：
检测到所述车辆已经远离所述导管移动了预定的距离；和
将所述收集器臂从所述导管中缩回。
36.一种用于将车辆连接到导管中的供电轨的集电器装置，所述装置包括：
收集器系统，其包括可伸缩的收集器臂，所述收集器臂适于插入含有供电轨的导管中，并与所述供应轨电接触；
带轮的外壳，其容纳所述收集器系统；
车辆连接，其用于将所述装置附接到车辆；和
电力电缆，其用于将所述收集器系统连接到车辆；
其中所述收集器系统被配置成相对于所述外壳横向移动。
37.根据权利要求36所述的收集器装置，其中所述收集器系统进一步被配置成在所述外壳内旋转，或者移动以调节所述收集器装置在所述外壳内的俯仰、横摇和/或偏航。
38.根据权利要求36所述的收集器装置，其中所述收集器装置被配置成从所述外壳横向延伸。
39.根据权利要求38所述的收集器装置，其中所述收集器装置包括伸缩延伸臂，所述伸缩延伸臂能够操作以从所述外壳横向地延伸所述收集器装置。
集电器装置
技术领域
背景技术
[0003] 在典型的电动车辆中，电力由车载电池供给。电池必须在行程开始前充电，且车辆的行程范围受电池可供电时间的限制。电池的充电时间可能非常长，特别是对于用于提供扩展行程范围的较大电池。这些不实用性使得电动车辆对许多人来说是不受欢迎的。电池相对于车辆的其余部分也可能具有高成本，并且具有有限的使用寿命。电池的处置或回收，其生态影响，以及由其生产引起的自然资源的枯竭也存在重大问题。此外，车辆所需的电池迅速变得不可行(由于它们的成本、大小和重量)，因为电池的电力需求增加，例如，重型货车比小型汽车需要更多的电力。
[0006] 因此，需要提供一种用于为电动车辆供电或为电动车辆的电池充电的替代解决方案。
[0007] 人们早就知道从架空电缆或第三轨道为电动有轨电车或火车供电。这些解决方案在整个行程中为有轨电车或火车提供持续的电力供应。然而，这些解决方案尚未应用于私人车辆，例如使用公路的汽车和卡车。出于安全原因，第三轨道通常仅用于不希望人们接触第三轨道的铁路上。架空电缆必须放置得足够高，以便大型车辆在其下方通过-需要不切实际地长的杆将汽车连接到高架空电缆。
[0008] 此外，第三轨道和架空电缆都需要对车辆进行实质性修改以含有用于将车辆连接到电源的系统，例如用于架空电缆的缩放仪。很难将这样的系统安装到普通汽车中，而不会给乘客造成大量空间损失。实际上，这种系统倾向于要求汽车最初设计有电连接系统，而不是能够将连接系统改装到车辆上。
发明内容
[0009] 根据本发明，提供了一种用于将车辆连接到导管中的供电轨的集电器装置，所述装置包括：收集器系统，其包括适于插入含有供电轨的导管中，以及与供电轨电接触的可伸缩收集器臂；容纳收集器系统的带轮的外壳，所述带轮的外壳包括适于与导管接合的法兰轮；用于将所述装置附接到车辆的车辆连接，所述车辆连接允许所述外壳相对于所述车辆在至少两个自由度下移动；以及用于将收集器系统连接到车辆的电力电缆。
[0010] 这种装置可用于在路上将电动车辆连接到导管中的外部电源，从而消除了在行程之前对电池充电的需要。有利地，所述装置可以改装到现有车辆，例如通过将装置拖曳到车辆后面或下面。将装置改装到现有车辆可以最小化实施供应轨系统的成本。
[0011] 在一些实施例中，收集器臂可包括用于接触供应轨的收集器杆和附接到收集器臂的插入杆，其中收集器杆和/或插入杆适于旋转以接触供应轨。
[0013] 在一些示例中，收集器杆可以可旋转地附接到插入杆。收集器臂可例如适于沿插入方向插入导管中，并且收集器杆可以围绕第一旋转方向旋转，所述旋转方向基本上平行于所述插入方向。
[0014] 或者，收集器臂适于沿插入方向插入导管中，并且收集器杆可围绕第一旋转方向旋转，所述旋转方向基本上正交于所述插入方向。在此些示例中，收集器臂还可包括支撑梁，所述支撑梁将收集器杆连接到插入杆，其中收集器杆可旋转地连接到支撑梁，并且支撑梁可旋转地连接到插入杆。这种三部分式收集器臂可以允许收集器臂在导管内的更大的可操纵性。
[0015] 在一些这样的示例中，支撑梁可以相对于插入杆围绕第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向基本上正交于所述插入方向，并且收集器杆可以相对于支撑梁围绕第一旋转方向旋转。例如，第二旋转方向可以与第一旋转方向基本上正交。
[0016] 在一些实施例中，当插入杆远离插入方向旋转时，收集器臂可操作以在与插入方向相反的方向上平移。
[0017] 在一些实施例中，收集器杆可操作以旋转与旋转方向成至少90度的角度，或与旋转方向成至少120度的角度。
[0018] 在一些实施例中，车辆连接可包括可附接到车辆的滑块轨道，所述滑块轨道允许带轮的外壳相对于车辆横向移动。
[0019] 在一些实施例中，车辆连接可以允许外壳相对于附接车辆在五个或六个自由度下移动。通过在外壳与车辆之间允许这种高度的相对运动，可以校正车辆的小移动，从而不中断与供应轨的连接。
[0020] 在一些实施例中，车辆连接可包括多个旋转接头，每个接头为外壳相对于附接车辆的移动提供一定自由度。
[0021] 一些实施例还可包括传感器系统，所述传感器系统可操作以确定含有供应轨的导管的位置，并将收集器臂引导到导管中。例如，传感器系统可用于检测路面上的导管，并自动布置外壳和/或收集器臂以与导管中的供应轨建立电连接。传感器系统可以例如包括光学传感器、电磁传感器或声学传感器。传感器系统或传感器系统的传感器可以承载在滑块轨道上。
[0022] 在具有收集器臂的实施例中，收集器系统可包括至少一个致动器，其可操作以平移收集器臂和/或旋转收集器杆。
[0023] 在一些实施例中，收集器系统可包括第二可伸缩收集器臂，其适于插入含有第二供应轨的第二导管中，并与第二供应轨接触。例如，一个导管可以含有带电轨，并且一个导管可以含有中性轨。所述装置可能必须与两个轨道形成电连接以收集电力。
[0024] 根据本发明的第二方面，提供了一种电动车辆系统，其包括附接到根据第一方面的任何实施例的集电器装置的电动车辆。
[0025] 根据本发明的第三方面，提供了一种用于向车辆的集电器装置提供电力的地下供电系统，所述系统包括：支撑壁，所述支撑壁限定细长电导管，所述支撑壁包括顶壁、底壁，和相对的第一和第二侧壁；顶壁中的细长狭缝，其用于接纳可插入导管中的集电器装置的收集器臂，所述狭缝还适于支撑带轮装置的法兰轮；位于导管中的供电轨，其用于向插入导管中的集电器装置的收集器臂供电。
[0026] 狭缝可以位于第一侧壁附近，并且供应轨可以附接到第二侧壁。
[0027] 在一些实施例中，所述系统还可包括在供应轨与狭缝之间的至少一个绝缘棒，所述绝缘棒从顶壁或底壁延伸或附接到顶壁或底壁，所述绝缘棒适于限制从狭缝对供应轨的接近。供应系统可以附加地或替代地包括从底壁延伸的多个绝缘翅片。
[0028] 绝缘棒和/或翅片可以限制狭缝与供应轨之间的可能路径的数量，从而最小化外部物体落入狭缝并与供应轨接触的机会。翅片还可以防止薄的柔性外部物体在导管内朝向供应轨卷曲。
[0029] 在一些实施例中，供应系统还可包括用于排空空腔的排放端口。
[0030] 在一些实施例中，供应系统可以适于放置在路面下方，使得顶壁与路面基本上齐平。或者，供应系统可以放置在道路系统的顶部，从而为供应系统的安装提供比在路面下更低成本的选择。
[0031] 一些实施例还可包括限定第二细长导管的第二支撑壁，以及位于第二导管中的第二供电轨。例如，第一导管可含有带电供应轨，第二导管可含有中性供应轨。
[0032] 在一些实施例中，供应系统还可包括覆盖细长狭缝的防护装置，其中防护装置可操作以允许集电器装置的收集器臂穿过防护装置插入狭缝中。防护装置可以防止异物通过狭缝落下并接触供应轨，同时仍然允许收集器臂接近导管。
[0033] 防护装置可包括跨越狭缝的相对侧延伸的第一盖和第二盖，所述第一和第二盖会合以形成可由收集器臂穿透的密封件。第一盖可以是第一拱形盖，且第二盖可以是第二拱形盖。第一盖和第二盖可沿着第一和第二盖会合的边缘包括轨道，例如钢轨。轨道可以被配置成与收集器臂上的滚子配合，使得收集器臂可以沿导管移动，从而在最小的摩擦下将第一盖和在其前面的第二盖分开。
[0034] 根据本发明的第四方面，提供了一种向电动车辆供电的方法，所述方法包括：将集电器装置附接到车辆，所述收集器装置包括容纳在带轮的外壳中的收集器系统，所述带轮的外壳能够相对于车辆在至少两个自由度下移动；将收集器系统的收集器臂插入含有供电轨的导管中；并且操纵导管内部的收集器臂，直到收集器臂接触供应轨。
[0035] 在一些实施例中，收集器臂可包括用于接触供应轨的收集器杆，以及可旋转地连接到收集器臂的插入杆。操纵导管内部的收集器臂的步骤可包括使收集器杆围绕插入杆旋转，使得收集器杆接触供应轨。
[0036] 在一些实施例中，收集器臂还可包括支撑梁，所述支撑梁将收集器杆连接到插入杆，其中收集器杆可旋转地连接到支撑梁，并且支撑梁可旋转地连接到插入杆。操纵导管内的收集器臂可包括：使支撑梁围绕插入杆旋转；并且使收集器杆围绕支撑梁旋转，使得收集器杆与供应轨接触。
[0037] 在一些实施例中，操纵导管内的收集器臂可包括：使收集器杆围绕插入杆旋转，使得收集器杆接触供应轨；并且在旋转收集器杆的情况下从导管中部分地抽出收集器臂，使得收集器杆与供给轨接触。
[0038] 在一些实施例中，所述方法还可包括使用收集器装置的传感器系统检测导管的步骤。
[0039] 在一些实施例中，所述方法还可包括以下步骤：检测到车辆已经远离导管移动了预定距离；并将收集器臂从导管中缩回。
[0040] 根据本发明的第五方面，提供了一种用于将车辆连接到导管中的供电轨的集电器装置，所述装置包括：收集器系统，其包括可伸缩的收集器臂，所述收集器臂适于插入含有供电轨的导管中，并与供电轨电气接触；容纳收集器系统的带轮的外壳；用于将装置附接到车辆的车辆连接；以及用于将收集器系统连接到车辆的电力电缆；其中收集器系统被配置成在外壳内在至少一个自由度下移动。车辆连接可允许外壳相对于车辆移动。
[0041] 根据第五方面的收集器装置可以具有与根据第一方面的收集器装置相同的优点。特别地，收集器装置被配置成在外壳内移动，以便维持在导管上方的位置，使得收集装置能够与供电轨接触。
[0042] 在一些实施例中，收集器系统可以被配置成在外壳内横向移动。例如，外壳可以包括滑块轨道，并且收集器装置可以被配置成在外壳内沿着滑块轨道横向滑动。外壳的宽度可以基本上是车辆的宽度，从而在外壳内有空间供收集器装置移动。
[0044] 在一些实施例中，收集器装置可被配置成从外壳横向延伸。例如，导管可以位于外壳的侧面，并且收集器装置可以从外壳的一侧延伸，以便与导管中的供应轨接触。收集器装置可包括伸缩延伸臂，其可操作以使收集器装置从外壳横向延伸。当从外壳延伸时，收集器装置可以自由地横向移动，以便在车辆移动时维持与供应轨的连接。
[0046] 下面通过示例并参考附图进一步详细描述本发明，其中：
[0047] 图1是收集器装置的示意图；
[0048] 图2是图1中的装置的另一视图；
[0049] 图3是图1中的装置的又一视图；
[0050] 图4是图1的装置的外壳内部的机构的示意图；
[0051] 图5a到图5c是示出了收集器臂的一个示例的示意图；
[0052] 图6a到图6d是示出了收集器臂的替代示例的示意图；
[0053] 图7a到图7d是示出了收集器臂的替代示例的示意图；
[0054] 图8是替代供应系统的示意图；
[0055] 图9是替代车辆连接器的示意图；
[0056] 图10是替代车辆连接器的示意图；
[0057] 图11a到图11c是示出了包括防护装置的供应系统的示意图；
[0058] 图12是示出了图11a到图11c的系统的替代示意图；
[0059] 图13是示出了替代收集器装置的示意图；且
[0060] 图14是示出了另一替代收集器装置的示意图；
[0061] 图15a和图15b是示出了替代车辆连接的示意图；
[0062] 图16a和图16b是示出了用于致动移动刷的机构的示意图；
[0063] 图17a和图17b是示出了用于检测导管中的异物的装置的示意图；
[0064] 图18是示出了替代致动系统的示意图；
[0065] 图19是示出了另一替代车辆连接的示意图；
[0066] 图20是示出了又一替代车辆连接的示意图；
[0067] 图21是示出了车辆连接支架的示意图；
[0068] 图22是示出了可与外壳一起使用的稳定装置的示意图；
[0070] 图24是示出了电缆载体的示意图；且
[0071] 图25是示出了替代导管的示意图。
具体实施方式
[0072] 图1和图2示出了附接到路面300上的车辆200的集电器装置100的实施例。车辆200可以是任何电动车辆，例如电动汽车或电动卡车。图1示出了装置100的侧视图，而图2示出了装置100在路面300上的鸟瞰图。
[0073] 收集器装置100包括带轮的外壳101。外壳101容纳用于接触供电轨的收集器系统。收集器系统在下面进一步详细描述。外壳101包括成对的法兰轮102、103。法兰轮对102、103包括法兰，所述法兰被配置成与路面300中的狭缝302、303接合，以使外壳101相对于路面
300下方的供电轨保持固定。
300下方的供电轨保持固定。
[0074] 电力电缆104将外壳101，特别是外壳101中的收集器系统连接到车辆。电力电缆104通常连接到车辆200的电力电路中的合适的连接点，例如与车辆的电池并联。然后，车辆可以利用此电力来运行其电动机和其它装置。当车辆被推进时，还可以向电池充电电路供电以对电池进行充电。存在用于向车辆供应外部电力的各种选项，例如，车辆可经连接以直接为车辆200的发动机提供电力。电力电缆104可以例如连接到车辆200上的现有插座。车辆
200可以不具有电池，并且可以是混合式电动车辆、内燃机车辆、燃料电池车辆或者可以由任何其它能量源供电。在每种情况下，外部电力供应可以增大行程范围，减少排放物并为车载装置，如空调或加热器供电。
200可以不具有电池，并且可以是混合式电动车辆、内燃机车辆、燃料电池车辆或者可以由任何其它能量源供电。在每种情况下，外部电力供应可以增大行程范围，减少排放物并为车载装置，如空调或加热器供电。
[0075] 可以简单地通过使用电表来计量来自集电器的电力使用情况，电表可以通过无线通信或蜂窝通信网络将读数传输到中心数据库。全球定位系统(Global Positioning system，GPS)模块可以验证计量。自动车牌识别(automatic number plate recognition，ANPR)可以通过将车辆登记与支付/授权用户的数据库进行比较并检查GPS数据来验证使用情况。导管中的单个传感器可以检测隐藏的电流检测器是否正在所述区域中使用并且与ANPR组合使用以验证授权使用。
[0076] 外壳101通过车辆连接臂150可拆卸地附接到车辆200。车辆连接臂150是可能的车辆连接的一个示例。在所示的示例中，车辆连接臂被配置成为外壳101相对于车辆200的移动提供6个自由度。通过允许相对运动的6个自由度，即使在车辆200自身围绕道路移动时，外壳101也可以维持与供电轨的最优对准。
[0077] 车辆连接臂150包括连接棒151，枢转接头152、153、154、155、156，和滑块轨道160。连接棒151可以是可伸长棒，例如，棒连接件151的长度可以增大或减小，以优化外壳101在路面300上的位置。通过在较低速度下使用较短长度的棒，当车辆处于缓慢移动的交通中时，这可以帮助减少拥堵。
[0078] 滑块轨道160将车辆连接臂150连接到车辆200，并且包括附接到车辆200的固定轨道161，以及滑块连接器162。滑块连接器162可滑动地附接到固定轨道161，使得滑块连接器162可以沿着固定轨道161相较于车辆200的运动方向在横向方向上滑动。滑块轨道160为外壳101相对于车辆200的运动提供第一自由度。
[0079] 滑块连接器162附接到一系列两个枢转接头152、153。枢转接头153又附接到连接棒151的第一端。枢转接头152允许连接棒151以及因此外壳101相对于第一旋转轴旋转。枢转接头153允许连接棒151以及因此外壳101相对于第二旋转轴旋转。第一旋转轴垂直于第二旋转轴。在所示的示例中，第一旋转轴基本上垂直于路面300，而第二旋转轴基本上平行于路面300。
[0080] 连接棒的第二端附接到第二一系列枢转接头154、155、156。外壳101附接到枢转接头156。每个枢转接头154、155、156允许外壳101相对于连接棒151围绕旋转轴旋转，每个旋转轴垂直于接头154、155、156的其它旋转轴。在所示的示例中，枢转接头154允许围绕第二旋转轴，即与枢转接头153相同的轴线旋转。枢转接头155允许围绕第一轴，即与枢转接头152相同的轴线旋转。枢转接头156允许围绕垂直于第一和第二轴的第三轴旋转。第三轴通常与车辆200的行进方向对准。
[0081] 滑块轨道160和枢转接头152到156的组合允许外壳在六个自由度下移动，使得外壳101在除行进方向之外的方向上的移动独立于车辆200。特别地，枢转接头152到156可以补偿车辆200的俯仰、横摇、偏航、水平和竖直移动，而滑块轨道160允许横向运动。
[0082] 当外壳101在路面300上处于适当位置时，枢转接头152到156和滑块轨道160中的每一个均允许外壳100的自由移动。一些或所有枢转接头还可以与一个或多个致动器(未示出)，例如一个或多个电动机相关联，以强制移动外壳101。例如，在初始位置，外壳101可以保持在路面300上方。当希望将车辆200连接到供电轨时，可以通过致动枢转接头153和/或154将外壳降低到路面上。可以通过致动枢转接头152和155和/或滑块轨道160中的一个或两个来控制外壳101的横向位置。当不再需要与供应轨的连接时，通过沿与用于将外壳101放置在路面300上的方向相反的方向致动枢转接头153、154中的一个或两个，可以使外壳
101远离路面300移动。然后可以例如致动任何致动器以将外壳101移动到存储位置。当外壳
101在路面300上处于适当位置时，致动器可以与枢转接头152到156脱离，以允许接头自由移动。例如，离合器可用于使致动器与其相关联的枢转接头脱离。
101远离路面300移动。然后可以例如致动任何致动器以将外壳101移动到存储位置。当外壳
101在路面300上处于适当位置时，致动器可以与枢转接头152到156脱离，以允许接头自由移动。例如，离合器可用于使致动器与其相关联的枢转接头脱离。
[0083] 电缆或棒也可用于致动臂而不直接致动实际接头。
[0084] 装置100还包括传感器系统170，例如光学传感器系统。传感器系统检测路面300中的狭缝302、303，并控制外壳101的定位，使得外壳101正确地定位在路面上，其中成对的法兰轮102、103插入狭缝302、303中。传感器系统可以例如包括一激光器或多个激光器，其可操作以扫描车辆200后面的路面300；和控制器，其被配置成处理由激光器和枢转接头152到156的控制致动器确定的狭缝302、303的位置，以校正外壳101的位置。这种技术可通过狭缝
302、303的典型金属表面或几何形状利用激光器的反射来检测外壳101何时相对于狭缝正确对准。
302、303的典型金属表面或几何形状利用激光器的反射来检测外壳101何时相对于狭缝正确对准。
[0085] 传感器系统170还可以用于确定车辆是否已经移动得离导管太远，以便维持电连接。如果车辆已经远离导管移动超过预定距离，那么系统170的控制器可以控制装置100的收集器臂的缩回，并且可以将装置100升高到路面上方以使其轮与路面中的狭缝脱离。如果车辆改变车道，那么可尤其如此。然后可以将装置100重新定位在新车道中的导管上方，并且将收集器臂重新插入导管中以向车辆提供电力。
[0086] 替代或互补的传感器系统170可以关联汽车内的驾驶员的动作和外壳。例如，传感器可以检测指示希望改变车道的驾驶员，然后可以向外壳提供信号以使车轮与路面中的狭缝脱离。替代地或另外地，传感器可以监视提供给方向盘的输入(转向角传感器用在许多车辆中)并且将输入与车轮相对于狭缝的当前位置进行比较以确定是否使车轮与狭缝脱离。加速度计还可出于更高级别的可靠性而采用，并用于检测紧急情况，例如突然转向。
[0087] 在替代实施例中，滑块轨道可以通过固定棒附接到车辆，使得滑块轨道悬置于路面上方。滑块轨道可包括用于额外支撑的车轮。含有收集器装置的外壳可以附接到滑块轨道并且能够沿着滑块轨道滑动。以这种方式，当车辆移动时，外壳可以移动以维持收集器装置与供应轨之间的电连接，从而通过在滑块轨道上滑动来校正车辆的横向移动。滑块轨道可包括移动配重。滑块轨道可以承载传感器系统的传感器。将滑块轨道连接到车辆的棒可以是可移动的，以升高或降低滑块轨道(和外壳)。可以致动所述移动。
[0088] 图3示出了路面300上的外壳101的横截面，以示出成对的法兰轮102和103如何与路面300中的狭缝302、303接合。每个轮包括搁置在路面300上的内部部分和插入狭缝302、303中的法兰外部部分。通常，狭缝302、303还限定了进入含有供应轨的导管的入口，外壳
101容纳的收集器系统可以插入到所述导管中，如下所述。
101容纳的收集器系统可以插入到所述导管中，如下所述。
[0089] 图4示出了外壳101的横截面，包含收集器系统400。收集器系统400被配置成从位于路面300下方的导管中的供应轨收集电力，以便向车辆200供电。
[0090] 收集器系统400包含可伸缩的第一收集器臂401和第二收集器臂402，以及致动系统403。在所示的示例中，致动系统包括致动齿条和小齿轮，其可操作以将收集器臂401、402(图4中仅示出收集器臂401)降低到外壳101下方，并且进入含有第一和第二供应轨的第一和第二导管(如下所述)。图4中的虚线表示处于降低状态的收集器臂401。如上所述，由收集器臂401、402收集的电力进入电力电缆104并(直接或间接地)为车辆200供电。
[0091] 致动系统403可以以许多不同方式配置。可以使用带和皮带轮驱动器。气动技术在速度和位置控制以及端点处的锁定方面可能是有利的。图18示出了一种配置，其中收集器系统400弹簧负载有弹簧1801，并且收集器系统400由带(或链)驱动器1802致动。带驱动器1802由致动器驱动，例如步进电动机1803。电动机1803连接到自由轮机构1804或等同物，其又连接到带驱动皮带轮1805。棘轮机构1806连接到另一带驱动皮带轮1807。棘轮具有弹簧棘爪1809，其能够在1810处枢转，并且致动器1811可用于从棘齿快速释放棘爪。棘轮机构允许弹簧1801的伸展，而不必承受保持它们的力。当收集器系统400需要快速缩回时，触发棘爪1809脱离并且带驱动器不再被棘轮机构锁定。弹簧1801中的张力使收集器系统不受电动机1803阻碍地缩回到外壳101中，因为当沿所述方向旋转时，自由轮机构脱离其连接。可以使用离合器、蜗轮或夹紧凸轮装置代替棘轮机构，或者可以以足够的保持扭矩指定电动机。
[0093] 可以使配重1813沿与收集器系统400相反的方向移动。在所述示例中，这通过将配重1813附接到带驱动器1802的另一侧来实现。配重1813的作用是减小由收集器系统在其快速缩回并冲击减震器1812时的动量变化引起的收集器装置上的合力。
[0094] 上述较轻型版本可以用于缩回收集器臂，并且这种机构可以固定到外壳101而不是收集器系统400。这可以减小必须缩回的重量，从而提高缩回速度。如果所述缩回机构固定到外壳101上，那么必须将运动传递到收集器系统400以缩回其收集器臂。这可以通过竖直杆实现，所述竖直杆通过固定到外壳101的缩回机构水平移动。然后，收集器系统可以具有线性轴承，所述线性轴承在收集器的插入和缩回期间使竖直杆上下滑动，所述线性轴承可以以这样的方式连结到收集器臂，使得竖直杆的施加水平移动打开和关闭收集器臂。
[0095] 如所示的收集器臂401、402的特定设计与它们将要插入的导管的特定设计相匹配。可了解，不同的设计可以具有不同的导管。图5到图7示出了三种不同的导体臂替代方案，与三种不同版本的导管相匹配。
[0096] 图5a到5c示出了插入导管304、306中的收集器臂501、502的第一示例。导管304由多个壁形成：顶壁305a，侧壁305b、305c和底壁305d。类似地，导管306由顶壁307a，侧壁307b、307c和底壁307d形成。导管304和306基本上相同，并且布置为彼此的镜像。导管304、
306位于路面300下方，其中顶壁305a、307a与路面300基本上齐平。狭缝302、303形成在顶壁
305a、307a和相应的侧壁305b、307b之间，并分别提供进入导管304和306的入口。在替代示例中，狭缝302、303可以仅形成在顶表面305a、307a中，即在顶表面中，但是远离侧表面
305b、307b。
306位于路面300下方，其中顶壁305a、307a与路面300基本上齐平。狭缝302、303形成在顶壁
305a、307a和相应的侧壁305b、307b之间，并分别提供进入导管304和306的入口。在替代示例中，狭缝302、303可以仅形成在顶表面305a、307a中，即在顶表面中，但是远离侧表面
305b、307b。
[0097] 可选的中心部分320将导管304、306连接在一起。中心部分320可以帮助减小对于顶表面305a、307a的应力，由于狭缝302、303，所述顶表面是悬臂式的。中心部分320还可以为供应系统提供维护访问，并且不太可能由于异物/外来物质的流体而引起两个轨道的短路。
[0098] 导管304、306还包括排放系统351、352，其可操作以从导管排水。
[0099] 每个导管304、306含有一个或多个供电轨308、309，以用于向收集器装置100的收集系统供电。例如，一个轨道308、309可以是带电轨道，而另一个轨道309、308可以是中性轨道。为了安全起见，供应轨308、309定位在导管304、306内尽可能地远离狭缝302、303。在所示的示例中，供应轨308、309附接到外侧壁305c、307c。保持供应轨308、309远离狭缝302、303使异物通过狭缝302、303进入导管304、306并与供应轨308、309接触的机会最小化。例如，狭缝302、303与相应的供应轨308、309之间的距离可以在350mm与500mm之间，例如
400mm。每个导管的典型尺寸可以是例如350mm与450mm之间的宽度和350mm与450mm之间的深度。两个平行导管之间的中心部分可以具有50mm与300mm之间的宽度。狭缝302、303的宽度理想地可以小于20mm，使得自行车车轮进入导管的风险最小化，从而允许在道路上使用的导管也由骑自行车者使用。在禁止骑车的道路上，例如高速公路，狭缝302、303可以更宽。
收集器臂可以例如适于与两个不同的导管系统兼容，例如通过将更厚或增厚的收集器臂插入导管中，这可能够传导更大的电流/电压。确定导管尺寸的其它考虑因素包含：确保某人不可能将手插入导管并到达供应轨；确保柔性物体在几何学上难以到达供应轨；最小化导管宽度以使对于顶表面305a、307a的成本和悬臂应力最小化；并最小化深度以使成本最小化。或者，每个导管可含有两个或更多个嵌套供应轨，一个用于高功率收集，一个用于低功率收集。例如，高功率轨道和低功率轨道可以通过绝缘棒分开。高功率轨道可以例如仅由例如卡车的高功率车辆使用。高功率车辆可具有收集器臂适于到达高功率轨道的收集系统，而低功率车辆可具有收集器臂适于到达低功率轨道的收集系统。
400mm。每个导管的典型尺寸可以是例如350mm与450mm之间的宽度和350mm与450mm之间的深度。两个平行导管之间的中心部分可以具有50mm与300mm之间的宽度。狭缝302、303的宽度理想地可以小于20mm，使得自行车车轮进入导管的风险最小化，从而允许在道路上使用的导管也由骑自行车者使用。在禁止骑车的道路上，例如高速公路，狭缝302、303可以更宽。
收集器臂可以例如适于与两个不同的导管系统兼容，例如通过将更厚或增厚的收集器臂插入导管中，这可能够传导更大的电流/电压。确定导管尺寸的其它考虑因素包含：确保某人不可能将手插入导管并到达供应轨；确保柔性物体在几何学上难以到达供应轨；最小化导管宽度以使对于顶表面305a、307a的成本和悬臂应力最小化；并最小化深度以使成本最小化。或者，每个导管可含有两个或更多个嵌套供应轨，一个用于高功率收集，一个用于低功率收集。例如，高功率轨道和低功率轨道可以通过绝缘棒分开。高功率轨道可以例如仅由例如卡车的高功率车辆使用。高功率车辆可具有收集器臂适于到达高功率轨道的收集系统，而低功率车辆可具有收集器臂适于到达低功率轨道的收集系统。
[0100] 收集器臂501、502适于穿过狭缝302、303与供应轨308、309之间的距离。在图5b和图5c中更详细地示出了收集器臂501，其与臂502相同但是臂502的镜像。
[0101] 收集器臂501包括插入杆503。插入杆503适于通过狭槽302沿基本上垂直于狭槽的插入方向插入导管304中。收集器杆504可旋转地附接到插入杆503。在通过狭缝302的初始插入期间，收集器杆504处于非旋转位置，与插入杆504一起平放。在所示的示例中，当处于其闭合位置时，收集器杆504在处于其非旋转位置时被容纳在插入杆503的一部分内。
[0102] 一旦收集器臂501已经下降足够远到导管304中以使得所有收集器杆504都在导管304内，收集器杆504就可以旋转出由插入杆503限定的平面(即，围绕垂直于插入方向的旋转方向旋转)以便接触供应轨308。例如，收集器杆504可以旋转大致90度以接触供应轨308。
收集器杆504的旋转可以由容纳在外壳101中的致动器致动。例如，致动器连接器505可以将致动器连接到收集器杆504。例如，柔性驱动轴可用于致动收集器杆504。
收集器杆504的旋转可以由容纳在外壳101中的致动器致动。例如，致动器连接器505可以将致动器连接到收集器杆504。例如，柔性驱动轴可用于致动收集器杆504。
[0103] 收集器杆504包括导电尖端或刷506，其可以从供应轨308收集电力，并且通过收集器杆504，通过电力电缆507将电力传回并传回到外壳101。在所示的示例中，尖端506可枢转地连接到收集器杆504的其余部分。在这种情况下，包含尖端506的收集器杆504的总长度略微大于插入杆503与供应轨308之间的距离。当收集器杆504旋转以接触供应轨308时，在收集器杆已旋转全部90度之前，尖端506将与供应轨308接触。收集器杆504的进一步旋转迫使尖端506沿与收集器杆504的其余部分的旋转方向相反的方向枢转。如图5c中所示，当旋转完成时，尖端506已相对于收集器杆504的其余部分枢转大致90度，使得尖端506的长侧平放在供应轨308上。所述布置可以在供应轨308与连接器杆504之间提供最优电连接。在替代示例中，尖端506可以刚性地附接到收集器杆504的其余部分，而不是可枢转地附接。
[0104] 图6a到6d示出了替代导管304，以及匹配的替代收集器臂601。为清楚起见，未示出与导管304和臂601相同但为其镜像的对应导管306和收集器臂602。
[0105] 在所述示例中，导管304包括楔形的绝缘材料棒350。绝缘棒350延伸通过导管304的整个长度。绝缘棒位于狭缝302与供应轨308之间，并且附接到顶壁305a的下侧。绝缘棒在供应轨308与狭缝302之间提供物理屏障，以进一步限制异物进入导管304并能够接触供应轨308的机会。尽管在所述示例中绝缘棒350是楔形棒，但是可以使用任何其它形状，例如具有矩形横截面的形状。
[0106] 在所述示例中，供应轨308附接在顶表面305a和侧壁305c的拐角处。这确保了狭缝302与轨道308之间的最大距离，因为进入狭缝302的物体必须绕过楔形绝缘棒350到达轨道
308。与图5a中所示的导管相比，图6a的导管可以有利地设计成具有较小的横截面积，而不会影响狭槽302与供应轨308之间的距离，即图6a的导管内的闭死空间可以小于图5a的导管内的闭死空间。此外，在图6a的导管中，物体必须遵循比图5a的导管中的路径更复杂的路径以到达供应轨308，从而进一步减小了异物能够落入狭缝302并接触供应轨308的可能性。
308。与图5a中所示的导管相比，图6a的导管可以有利地设计成具有较小的横截面积，而不会影响狭槽302与供应轨308之间的距离，即图6a的导管内的闭死空间可以小于图5a的导管内的闭死空间。此外，在图6a的导管中，物体必须遵循比图5a的导管中的路径更复杂的路径以到达供应轨308，从而进一步减小了异物能够落入狭缝302并接触供应轨308的可能性。
[0107] 为了在绝缘棒350周围进行操纵，收集器臂601分两个阶段在导管308内展开。所述过程在图6b到6d中示出。
[0108] 收集器臂601包括插入杆603和收集器杆604，分别类似于插入杆503和收集器杆504。然而，与插入杆503和收集器杆504不同，收集器杆604和插入杆603不直接彼此附接。替代地，支撑棒607可旋转地附接到插入杆603。收集器杆604又可旋转地附接到支撑棒607。在所示的示例中，当处于展开位置时，收集器杆604容纳在支撑棒607的一部分内。在替代示例中，收集器杆可以不被容纳在支撑棒内，即支撑棒和收集器杆可以彼此相邻。支撑杆607和插入杆604的旋转可以经由类似于致动器连接器505的致动器连接器(未示出)由容纳在外壳101中的致动器驱动。致动器可以例如是柔性驱动轴。
[0109] 图6b示出了处于展开位置的收集器臂601。在所述位置，收集器臂601可以通过狭缝302插入导管304中，特别是如图6a所示插入导管304中。
[0110] 一旦展开的收集器臂601已完全插入导管604中，例如足够深入导管604，以使插入杆的底部与绝缘棒350的底部大致齐平，支撑棒607和收集器杆604就可以展开。在第一阶段，如图6b所示，支撑棒607旋转出由插入杆603限定的平面(即，围绕垂直于插入方向的旋转方向)。支撑棒可以例如旋转45度到90度，这取决于导管304的设计。容纳在支撑棒607内的收集器杆604也随着支撑棒607的旋转而旋转。
[0111] 图6d示出了第二展开阶段。在支撑棒607处于旋转位置的情况下，收集器杆604旋转出由支撑棒607限定的平面(即，收集器杆604围绕基本上垂直于插入方向和支撑棒607的旋转方向的方向旋转)。收集器杆604可以例如旋转30度到150度，直到与供应轨308接触。
[0112] 在替代示例中，收集器杆604可以围绕与支撑棒607的旋转方向基本平行的方向旋转。例如，收集器杆604可沿其长边缘附接到支撑棒607，而不是如图6b到6d所示的在短边缘处进行附接。
[0113] 类似于收集器杆504，收集器杆604包括导电尖端606，其可枢转地附接到收集器杆604的其余部分。尖端606以与尖端506相同的方式起作用，在与供应轨308接触后枢转，以增加收集器杆604与供应轨308之间的接触面积。从供电轨308收集的电力可以经由类似于电力电缆507的电力电缆(未示出)传输到外壳101。
[0114] 图7a到图7d中示出了另一替代导管304和匹配的收集器臂701。图7a示出了插入导管304中的收集器臂701。为清楚起见，未示出与导管304和臂601相同但为其镜像的对应导管306和收集器臂702。
[0115] 在所述示例中，导管304同样包括从顶壁305a延伸的绝缘棒350。在所述示例中，绝缘(或接地的非绝缘)棒350是具有薄矩形横截面的细长棒，其位于狭缝302附近。绝缘棒350将狭缝302与供应轨308分开，类似于图6a中所示的导管的绝缘棒350。在所述示例中，供应轨308附接到顶壁305a的下侧。
[0116] 图7b和图7c示出了可用于接触图7a中所示的供应轨308的收集器臂701。收集器臂701包括插入杆703和收集器杆704。收集器杆可旋转地附接到插入杆。收集器杆包括第一部分708，其在基本上垂直于插入杆703的长度的方向上从插入杆703向外延伸。收集器杆704还包括尖端部分706，其固定地附接到第一部分708的端部。尖端部分在基本上平行于插入杆703的长度的方向上从第一部分708向上延伸。尖端部分706包括用于接触供应轨308的接触刷。
[0117] 收集器臂701可以通过狭缝302插入导管304中。最初，收集器杆704不旋转，因此位于与插入杆703相同的平面中。这允许收集器杆704通过狭窄的狭缝302插入。收集器臂插入导管304中达到至少一深度，在所述深度处，收集器杆704的尖端706的最上边缘位于绝缘棒350的最下部下方。
[0118] 在收集器臂701已经插入导管304中达到所需深度之后，收集器杆704可以旋转以在绝缘棒350下方延伸，如图7c所示。收集器杆704围绕与插入方向平行的旋转方向旋转。收集器杆704旋转45度到135度，例如旋转90度。
[0119] 在收集器杆704旋转之后，收集器臂701部分地从导管304缩回，使得收集器杆704的尖端706向上抽出并与供应轨308接触，如图7a所示。
[0120] 图7d中示出了收集器臂701可如何插入导管304中的一个示例。当不使用时，收集器臂容纳在外壳101内。插入杆703的未附接到收集器杆703的端部在旋转点710处可旋转地附接到外壳101。为了将收集器臂701插入狭缝402中，收集器臂围绕旋转点710旋转，从而使收集器臂701向下旋转到狭缝302中。旋转可以由外壳内的致动器致动，或者离合器或制动器可以脱离并且允许收集器臂在其自身重量下向下摆动。
[0121] 在类似于收集器臂701的替代示例中，插入杆703和收集器臂704可以彼此固定地附接。如在图7a中，插入杆703和收集器臂704都可以在插入导管304之后旋转，而不是仅旋转收集器臂704以接触供应轨308。例如，插入杆703和收集器臂704可以通过外壳101中的致动器旋转。
[0122] 在图16a(从上面看的平面图)和图16b(面向行进方向的侧视图)中示出了用于向外移动刷子以接触导电轨的替代机构。图16a、图16b示出了导电轨1604。两个臂1601a和1601b在集电器刷1602的上方和下方偏移，以便在刷子缩回时便于紧凑存储，即，对于某些尺寸的臂长度和刷子长度，如果放置成直线，那么臂可能会造成干扰。臂也偏移，使得它们在收集器刷的长度上的不同点处铰接，如果臂同等地被致动，那么这允许平行运动。将所述刷子电连接到收集器系统400以从轨道接收电力是非常方便的，并且例如可以通过柔性电缆或柔性扁平铜条实现，并且不需要旋转电接头。这种配置(图15a、图15b)是有利的，因为可以使用具有不受限的面长度或面宽度的刷子，所述刷子同时也是紧凑的，并且无论刷子的表面积如何，存储的厚度1603都可以保持很小(意味着导管狭缝可保持较薄)。用于第三轨道机车应用的传统收集器刷可以与这种配置兼容。
[0123] 另一优点是所得平行运动将允许在所述刷子的面上施加均一压力，这意味着均匀的磨损和更佳电连接。如果收集器装置或刷的轮廓与轨道不完全平行，那么每个臂或其致动器的独立弹簧负载将对此进行补偿。另一重要优点是刷子可磨损其全部或大部分厚度，因为旋转臂1601a、1601b永远不会与导电轨1604接触，而是可延伸经过它，这意味着对于相同存储厚度1603，刷子将持续作用更长时间。
[0124] 图16a、图16b还示出了滚子轴承1605。滚子轴承1605不限于图16a、16b所示的臂延伸机构，并且可以集成到其它扩张臂机构中。图16a示出了倾斜的顶表面1606，这允许臂可靠地与导电轨接合而不会捕获(停止)于作为导管的附加部分的支承表面1607上。例如，它可以固定到图5a中所示的导管304的顶表面305a。臂的表面上的斜坡1606可以是歪斜的，以在臂最初以滑动接触的方式延伸越过支承表面1607时补偿可变角度界面，从而确保臂1601a不会钻入支承表面并且滑动表面尚可平行。当接合时，滚子轴承1605防止向上移动并且与法兰轮一起起作用以约束收集器装置相对于导管的所有位移模式，从而保持刷子与轨道的完美对准。滚子轴承防止向上移动并且使得收集器装置在刷子与轨道接合时，例如在遇到道路中的凸起和凹陷时更加坚固以防止未对准。滚子的约束作用意味着收集器装置不必必须使用弹簧阻尼器或其它构件以在很大程度上(或完全)向下压到路面上。旋转也受到限制(特别是如果收集器系统400包括沿相反方向延伸的两个刷子)，这意味着收集器装置/外壳不必维持平衡。
[0125] 在任何上述示例中，收集器臂可以例如由柔性驱动轴致动。旋转柔性驱动轴可以使收集器杆旋转，且在适用时使支撑棒旋转。可以优化接头的旋转速率以保持导管较小，并确保供应轨难以接近。旋转接头处的锥齿轮或电缆系统也可用于在小而牢固的拐角周围传递力，从而允许在外部进行可靠致动。非常小的电动、液压或气动致动器也可以直接用于铰链处。
[0126] 图17a(后视图)和图17b(侧视图)示出了用于检测导管1712中的异物的装置的替代实施例，所述异物可能通过阻塞其路径而导致对收集器装置的损坏，或者甚至导致将所述单元从车辆拆下并且可能对车辆的运动产生不利影响。
[0127] 所述装置通常与收集器装置分开，并且可以安装在车辆的前部(或前面)。使用滑动轨道1701，其允许车辆偏离导管并且还可以用于定位。或者，可以使用可旋转/摆动臂来允许侧向位移，所述可旋转/摆动臂可以容易地连接到典型车辆前部的牵引孔眼、保险杠或其它特征。提供垫1702，其被成形为物理地干扰可能影响收集器装置的所有可能的障碍物。在所示的示例中，垫1702悬置于旋转接头1703上的滑动轨道上，这意味着任何遇到的障碍物将使其向后和向上摆动以允许障碍物通过。
[0128] 在所述实施例中，通过位于接头1703中的位置/旋转传感器、磁开关或其它方式来感测摆动。来自传感器的信号触发控制系统，以便尽快地将集电器装置从导管中缩回。然后可以使用重力或轻弹簧来重置垫1702的位置。
[0129] 滚轮1704意味着垫1702在试图与导管接合时不会磨损。这确保了可自然地使用致动滑动轨道或控制车辆转向使垫组件与导管接合，甚至进行反复试验。法兰滚轮1705允许跟踪导管狭缝而不会磨蚀所述垫。当与导管的偏离变得太大时，以及当未使用收集器装置时，将需要致动以缩回垫1702。清扫刷1706可用于帮助保持导管和垫没有碎屑。作为替代方案，垫可以是柔性的，并且可具备检测弯曲的构件。在这种情况下，可能不需要旋转接头。
[0130] 在如图17a所示的实施例中，安装支架1707连接到车辆，并且提供扩张波纹管1708以保持滑动轨道清洁并且没有碎屑。在图17b上，附图标号1713是导管狭缝的顶部，其基本上与路面齐平，标号1710表示垫1702在试图进入导管时的位置，标号1711表示垫的存储位置，标号1709是车辆行进方向。
[0131] 在收集器装置接合之前，图17a到图17b中所示的垫检测器系统应与导管接合。这允许将滑动轨道1701用作位置编码，以反馈导管相对于车辆的准确实时位置。这可用于辅助收集器装置的导管接合。使用所述系统作为位置检测器不仅可以提供准确的位置信息，而且可以有助于更快的反应时间来检测车辆与导管的不期望的偏离，这意味着集电器的缩回可以更快(这是因为大多数车辆从前面转向)。由于空气阻力/阻力，垫可能需要轻弹簧负载以抵抗移动，并且防止由车辆运动引起的振荡。
[0132] 为了进一步减轻由导管狭缝中的障碍物引起的问题，可以使用犁作为收集器装置或单独地处于另一部件上或者与检测器垫1702一起集成于滑动轨道1701上。可以在接合阶段期间将所述犁插入导管狭缝中。如果犁遇到来自导管狭缝中堵塞的碎屑的任何障碍物，那么这些障碍物将被强行推开或挤开，从而使收集器装置能够无障碍地跟随。犁的几何形状将包含面向上的斜面/斜坡，其在遇到碎屑时会将碎屑向上挤并且将碎屑挤开。犁及其附件将造得很坚固(例如由钢建造)，但是障碍物有可能成为犁的阻力，在这种情况下，可以使用弹簧负载或其它阻力构件(包含磁体或凸轮)，使得在一定的冲击力下，犁将缩回，从而防止对附接车辆或收集器装置的损坏或阻碍。可以以与检测器垫1702类似的方式感测犁的缩回，以发信号通知收集器系统400从导管缩回。犁可以与图17a到b中所示的检测器垫1702组合并集成。
[0134] 在包括绝缘棒350的导管的任何上述示例中，导管还可包括滚子以帮助收集器臂沿导管的移动。例如，绝缘棒350的底侧可包括允许沿导管运动的滚子。收集器棒704的支撑棒607或部件708可以沿着滚子滑动。或者，可以在收集器臂上包含滚子，以便于沿着导管的平坦表面滑动。
[0135] 在导管的任何上述示例中，可以使用附加特征来进一步限制异物与供应轨接触的机会。一个示例如图8所示。图8示出了一对导管304、306。导管304、306可以是上述任何导管。特别地，当与包括从顶壁305a的下侧延伸的绝缘棒350的导管匹配时，图8的特征可能是有用的。
[0136] 在图8中，导管304包括从底壁305d延伸的多个翅片360a到c。可以使用任何数量的翅片，包含仅一个翅片。翅片360a到c限制绝缘棒350下方的竖直空间，物体必须穿过所述竖直空间以到达供应轨308。此外，翅片360a到c可以防止已经通过狭缝302落下的例如叶子的扁平物体向上卷曲和与供应轨308接触。因此，翅片360a到c可以提高供应系统的安全性。
[0137] 在一对导管的上述任何示例中，所述一对导管中的导管不需要是对称的。一些特征可以包含在一对导管中的仅一个中。例如，在图8中，仅导管304包括翅片360a、360b、360c，并且仅所述导管的形状适合于翅片360a到360c。第二导管306不具有翅片360a到c，并且具有较小的横截面积。例如，当导管304含有带电供应轨并且导管306含有中性供应轨时，可以使用这种布置，所述中性供应轨需要较少的安全预防措施。使用中性轨可降低杂散电流和电化学或电化腐蚀的风险。
[0138] 任何导管304、306还可以包括异物检测系统，以检测除了进入导管304、306的收集器臂之外的任何物体。检测系统可以被配置成当在导管304、306中检测到异物时切断到供应轨308、309的全部或一部分的电力供应。例如，检测系统可以包括用于检测导管304、306中的异物的红外光学系统。更复杂的系统可以包含例如：有线连接(通过电源轨道或其它方式的通信)；无线(例如，无线电、物联网网络)通信；和/或摄像头交通监控/计算机视觉(包含与现有智能高速公路的集成)，以授权车辆使用导管并因此检测异物。
[0139] 异物检测系统还可以包括路面中的车辆检测传感器，例如路面中的感应回路。例如，除了导管中的光学传感器之外，还可以使用车辆检测传感器。如果光学传感器检测到导管中的物体，但是车辆检测传感器没有检测到导管上方的路面上的车辆，那么可以确定导管中的物体是异物，这可能是危险的。可关闭物体周围的供应线的一部分以防止电流流过物体并流出导管。与传统安全系统相比，这种系统可以有利地减少开关的数量和所需的切换的使用。
[0140] 任何导管304、306还可以包括接地轨道，例如靠近供应轨308、309定位。如果异物确实与供应轨接触，那么有可能还会与附近的接地轨道接触，从而使电力安全地流向地面。接地轨道也可以是形成导管的壁的一部分，例如狭缝附近的顶表面。
[0141] 所有上述示例包括一对导管304、306，其含有一对供应轨308、309。然而，一些示例可以仅包括单个导管。例如，两个供应轨可以位于一个导管中。具有两个收集器杆的单个收集器臂或插入同一导管中的两个收集器臂可用于接触供应轨。或者，系统可以仅包括单个导管中的单个供应轨。例如，收集器装置可以连接到替代返回/中性管线。也可以使用每个导管内的多个(即两个或更多个)供应轨。在这种情况下，收集器杆可适于接触多个供应轨，或者可以将其它收集器杆添加到收集器系统以接触附加供应轨。或者，可以使用含有一个或多个供应轨的其它平行导管。这些示例可用于产生用于三相AC电动机的三相电力供应。在另一示例中，可以串联使用具有(并匹配多个收集器杆)的多个供应轨以增加从系统汲取的总电流。例如，如果系统的几何形状限制了可以在单个收集臂中携载的电流，那么这可能特别有用。
[0142] 供应导管不必是连续的，导管可以是间歇性的(各部分较短，具有间隙)。这可能更具成本效益。间歇式系统可以位于车辆经常减速或停下的位置，这意味着对于相同的导管长度，可以有更多的接触时间。可以使用非常快速的电池充电器、电容器或任何其它构件快速存储能量，并且所述存储的能量可以补偿间歇导管间隙之间的电力供应不足。
[0143] 例如，固定导管可以用在公共汽车站。这种固定导管可以具有足够的长度，使得公共汽车可以排队等候，并且使得定位更容易。各长度的导管可以沿着平行的停车位或出租车停车处安装。此外，所述系统可以用于固定/停放的车辆，例如，非常小的导管段可以安装在汽车停车位中。收集器装置可以自动定位自身并为电池的固定充电建立连接。例如，用户可能仅需要一个收集器装置以用于固定充电(不使用不方便的电缆)并用于道路上的动态电力传递。
[0144] 图9示出了可用于将外壳101连接到车辆200的替代车辆连接950。
[0145] 车辆连接950包括滑块轨道960，类似于滑块轨道160。滑块轨道960包括附接到车辆200的固定轨道961，以及滑块连接器962。滑块连接器962可滑动地附接到固定轨道961，使得滑块连接器962可以沿着固定轨道961相较于车辆200的运动方向在横向方向上滑动。滑块轨道960为外壳101相对于车辆200的运动提供第一自由度，并且可以被致动以与电源精确对准。
[0146] 竖直连接器951通过枢转接头952可枢转地附接到滑块连接器962。竖直连接器包括相对于路面300竖直地升高和降低外壳101的构件。例如，如在所示示例中，竖直连接器可包括一个或多个线性致动器和/或弹性构件，例如弹簧。弹性构件可以例如用作用于竖直运动的减震器。也可以使用双横臂式悬架，并且驾驶室提供的平行约束更加稳定。枢转接头952允许竖直连接器950以及因此外壳101相对于第一旋转轴旋转。
[0147] 外壳101经由万向接头953附接到竖直连接器951。万向接头953包括一对靠近在一起的铰链954a、954b，它们彼此成90°定向，并通过十字轴连接。万向接头953允许外壳101相对于竖直连接器951围绕第二和/或第三旋转轴枢转。在所示的示例中，第二和第三旋转轴都基本上正交于第一旋转轴。万向接头953可以连接到一个或多个致动器，使得可以控制外壳101相对于竖直连接器951的位置。
[0148] 如图9中所示，外壳101的成对的轮102、103可包括悬架系统902，以缓冲接触路面的冲击。例如，轮102、103可以是包括弹簧以吸收冲击的弹簧轮。悬架系统也可以用在图1所示的外壳101中。
[0149] 对于图9中所示的示例或拖曳单元的任何实施例，所述单元可包括一个或多个支撑轮，而不是在接合之前和之后悬置于路面上方。回转脚轮可特别适合于应用，因为它们可以回转以允许拖曳单元或外壳101在任何方向上移动，包含反向和当车辆急转弯时。回转脚轮可能是特别有利的，因为它们可以允许所述单元沿着滑动轨道侧向移动而不会沿着路面拖动，无论车辆是否在移动。车轮可能具有的来自轮胎或来自添加的悬架的任何悬架可能意味着插入的收集器系统(400)将需要允许所产生的上下移动，这可以通过弹簧负载插入机构，使得弹簧伸缩以保持法兰轮与导管狭缝的恒定接触而简单地实现。
[0150] 图10示出了车辆连接器950的替代示例，其使用电缆1001a到d来锁定万向接头953的位置，例如在外壳1010被布置或存储时使用。电缆1001a到d附接到外壳101，在每个电缆连接之间具有大致90度(例如，在80度与100度之间)的角间距。电缆1001a到d通过竖直连接器951上的对应滑轮1002a到d进行馈送，并且附接到线性致动器。当线性致动器1003向上，即远离外壳101拉动电缆时，电缆被拉紧，从而保持外壳101相对于竖直连接器951的位置固定。当线性致动器1003朝向外壳向下移动时，电缆松弛，并且万向接头953允许外壳101相对于竖直连接器951移动。
[0151] 在车辆连接器950的替代示例中，可以使用一个或多个弹性构件代替万向接头953。例如，可以使用一个或多个弹簧或橡胶/聚合物垫来允许外壳沿着或围绕第二和第三旋转轴的受限运动。或者，弹性构件可以并入到万向接头953中，以提供恢复力以相对于竖直连接器951重新定位外壳101。
[0152] 车辆连接950的上述示例可以有利地提供更紧凑的收集器装置，而不具有例如臂151的长连接臂。车辆连接950可特别适合于车辆基本上平行于路面300中的狭缝行进的情况。
[0153] 重要的是，防止拖曳单元跳动而导致相对于路面的位移。这可以使用弹簧和/或阻尼器或任何将驱动力施加到道路上的构件(其可以包含单元本身的重量)来实现。这可以使用平行四杆机构实现，所述平行四杆机构具有在一定角度下附接的线性弹簧，所述角度在发生位移时引起压缩(这与双横臂式汽车悬架类似或相同)。这种类型的连杆是有利的，因为拖曳装置的期望放置与路面平行或接近平行，因此使用平行连杆意味着可以使用较小的微调致动器或使用弹簧负载来控制对附加致动和小角度位移的较少依赖。这可以通过在竖直和水平方向上创建受约束的平行运动而进一步扩展。为了实现这一点，可以使用三个连杆臂(也可以是四个或其它数量)，每个连杆臂在每个端部上具有球形接头(或万向接头)。竖直方向上的平行运动可能受弹簧/阻尼器的影响，因为弹簧/阻尼器在竖直运动平面内相对于连杆的角度偏移分量，但是因为在水平运动平面中没有角度偏移分量，所以移动不受弹簧/阻尼器的影响。
[0154] 图15a示出了替代的车辆连接。车辆连接点1501附接到车身或车轴组件1502，其可以集成在车辆下方的空间内或者以拖曳方式附接(例如附接到牵引棒)，这可以允许在不同的车辆上进行改装。连杆1503上的球形接头1504附接到三个车辆连接点1501。连杆又通过球形接头1506在其另一端连接到三个外壳连接点1505。外壳连接点位于收集器装置的外壳101上。连杆和连接点的几何形状使得仅允许平行运动。如上文所解释，弹簧/阻尼器1507附接到车辆连接点和外壳连接点，其中球形接头1508与连杆成移位角度。弹簧/阻尼器1507还能够将其球形接头1508中的一个或两个附接到连杆1503自身上的位置或者通过跨过/跨越/横跨两个连杆放置连接连杆而受限的位置，因此允许使用更短的弹簧。
[0155] 图15a中还示出了线性致动器1510，其用于在不使用时将外壳101从路面提升。致动器1510可以从上方悬置，附接到车辆下侧或以其它方式附接(例如牵引棒)。所述线性致动器1510可以允许外壳101通过旋转接头或球形接头和滑动轨道1511中的任何一个或其组合的侧向和其它位移，其中任一个都可以被致动或锁定在默认位置。线性致动器1510空动，这意味着如果使用旋转接头，那么允许侧向位移。更重要的是，当收集器装置向上和向下位移，例如在道路上颠簸时，空动允许以伸缩方式移动。图15b示出为致动器1510的横截面部分，其允许空转和伸缩压缩和缩回。所述示例类似于汽缸和活塞的横截面。气动缸也可用于实现类似的结果。
[0156] 注意，上文所解释的双横臂式悬架组件或三连杆装置可以类似于图9中的配置附接到滑动轨道(而不是固定到车辆的一部分，如图15a所示的1502)以便于或增大收集器装置可允许的侧向位移。
[0157] 将收集器锁定在固定位置(相对于车辆)可以允许使用车辆自己的转向控制手动地将狭缝与收集器对准，或者通过车辆自己的自动化构件，而不是使用致动器。这种通过车辆的转向定位收集器装置与的方法对于所有其它收集器配置/连接也是可能的，无论是否悬置于道路上。即使使用自动转向来对准车辆，通常仅需要接合阶段，并且不必依赖于车辆与所讨论的附加装置之间的通信或任何兼容性。很可能如果使用自动或自主转向来对准和接合集电器装置，那么可必须将车辆系统设计制造成感测导管位置或从现有或附加道路标记推断其位置。最终位置可以通过收集器装置自己的致动进行微调。这意味着交叉兼容性更容易，因为收集器装置独立于车辆系统，即使从车辆电子件(数据总线)读取信息。
[0158] 图19示出了另一替代车辆连接。类似于图9中的配置示例，使用固定轨道并且将滑块962可滑动地附接到轨道，以允许相较于车辆的行进方向在横向方向上的第一自由度。用于其它自由度的其它接头未在图19中示出，并且将类似于已经提到的其它示例。在图中示出了旋转接头1901，所述接头用于朝向路面移动收集器系统400并将其插入导管狭缝中。默认的未接合位置由1902所示，并且接合位置示出为1903。当接头1901旋转以进行接合时，成对的法兰滚轮1905、1906(在其它示例中类似于102、103)在路面1907处与导管狭缝接触。弹簧悬架1908(可能包含阻尼器)可允许车辆的竖直上下移动，可施加向下的力。即使在车辆由于跳动而处于其最高预期位置的情况下，弹簧悬架1908也比到达路面所需的长度长。因此，1908的长度确保总是向法兰滚轮1905、1906施加向下的力，从而保持收集器系统400与导管接触并与其对准。
[0159] 如果由于未对准而导致与导管狭缝的接合不成功，那么点1904将首先接触道路，所述区域可以装配有小滚轮以防止收集器系统400的磨损和磨蚀，并且传感器(例如，压力开关或接近传感器)可用于发信号通知系统重新尝试接合。
[0160] 在另一个实施例中，故障安全系统可以用于在最坏情况下放弃收集器系统400，使得不会出现对车载装置和车辆的其余部分的损坏，并且不会导致车辆碰撞。所述故障安全装置可包括剪切销或类似弱化点，以在力的作用下导致破损。也可以使用像汽车安全气囊和弹簧负载中所使用的炸药。所述故障安全装置通常包含电插座或弱化点，使得来自收集器臂的电缆也可以分开。磁耦合也可用于实现类似的效果。可了解，所述故障安全系统可以与任何所描述的实施例一起利用。
[0161] 图20示出了用作弹性构件的扭转接头2001，除了上文和本文中所述的那些之外，还可以使用悬浮力和向下的力。不限于扭转弹性，图20还示出：将拖曳单元或外壳101安装在车辆200的车轮后面可以使车辆更短，这可能是有利的。
[0162] 图21示出了附接到外壳101的车辆连接支架2101，其经由枢轴2102允许一个自由度(在这种情况下，所述自由度在行进方向上，或者可以是横摇的)。这是为了使所述自由度的轴线低于尾部外壳101的重心2103并且还使得枢轴从重心2103向前。这可以提供更好的动态稳定性，例如在车辆的急速加速或减速期间。弹簧负载2104有助于维持中心默认位置。顶部2105经由车辆连接组件的其余部分连接到车辆，这可以类似于本文中的示例。
[0163] 图22示出了通过降低枢轴点来提高稳定性的另一种方式。球形接头2201用于提供两个旋转自由度(或有可能三个旋转自由度)，所述接头低于重心2103。旋转接头2204允许另一旋转自由度，并且可以致动和控制所述接头以允许精确调节，从而实现与导管狭缝的平行对准。轴2202将球形接头连接到外壳101外部的顶部部分2105，以经由车辆连接组件的其余部分连接到车辆。可能必须修改收集器系统以实现供所述轴移动的空间。弹簧负载2104有助于维持中心默认位置。回转脚轮2205是支撑轮的示例，其可以用在任何拖曳装置实施例上。
[0164] 上述导管的形状被设计成限制异物落入导管并与供电轨接触的风险。通过在导管中的狭缝上放置防护装置可以进一步限制这种风险。图11和图12示出了可以使用的防护装置的示例。
[0165] 图11a示出了通向导管，例如导管304的狭缝302上的防护装置1100。防护装置1100包括第一盖1101和第二盖1102。第一盖1101和第二盖1102在狭缝302的相对侧上延伸，并且在狭缝302上方会合。盖1101、1102在其会合处形成密封件，从而防止异物进入狭缝。
[0166] 可以迫使第一盖1101和第二盖1102分开以进入狭缝302，如图11b所示。特别地，收集器装置的收集器臂可以插入第一盖1101与第二盖1102之间，将盖1101、1102撬开或拉开，使得收集器臂可以通过狭缝302进入导管。
[0167] 钢轨1103、1104分别设置在第一盖1101和第二盖1102的边缘上。当收集器杆移动通过防护装置1100时，轨道1103、1104限制盖1101、1102上的磨损。
[0168] 第一盖1101和第二盖1102中的每一个可包括两种或更多种材料的复合材料，其被分层以提供弹簧作用。在所示的示例中，盖1101、1102包括上层1105和下层1106；上层1105具有比下层1106更大的硬度。这种布置提供了弹簧力，所述弹簧力确保盖1101、1102在未被迫分开时返回到闭合位置。上层1105可以被分段以适应由打开防护装置1100引起的局部变形。例如，在上层1105延伸跨越盖的距离中可能存在峰部和谷部，如图11c所示。
[0169] 图12示出了收集器臂1201可如何移动通过防护装置1100。收集器臂1201可以是上述任何收集器杆。当收集器臂1201最初通过防护装置1100插入导管时，第一盖1101和第二盖1102被收集器臂1201撬开。当与收集器臂1201附接的车辆向前移动时，沿着导管沿箭头F所指示的方向拉动收集器臂。移动的收集器臂1201将其前面的盖1101、1102撬开。盖1101、1102的弹簧力使收集器臂1201后面的防护装置1100关闭，从而防止异物落到导管上。收集器臂1201上的滚子1202与轨道1103、1104相互作用，使得收集器臂1201可以在最小的摩擦下沿着防护装置1100移动并且撬开防护装置1100。尽管图中示出了四个滚子1202，但是可以使用任何数量的滚子1202。
[0170] 替代外壳是可能的。图13示出了替代的外壳1301，其可以通过车辆连接棒1306附接到车辆，类似于传统的拖车。收集器装置1302可在外壳1301内移动以补偿车辆的移动，并因此维持与导管1304、1305中的供应轨的电连接。特别地，收集器装置1302可以在外壳1301内横向移动。收集器装置1302还能够在外壳1301内旋转，或以其它方式调节其俯仰、偏航或横摇以补偿车辆移动。在所述示例中，外壳的轮1303是非法兰的，并且被配置成在路面上行进。外壳1301通常比外壳101宽，以为收集器装置1302提供在外壳1301内横向移动的空间。特别地，外壳1301的宽度可以和与其附接的车辆的宽度基本相同，
[0171] 图14中示出了另一替代外壳1401。在所述示例中，外壳1401类似于外壳1301。外壳1401通过车辆连接棒1406附接到车辆，并且包括轮1403，类似于传统的拖车。然而，收集器装置1402能够横向延伸到外壳1401外部，而不是仅在外壳1401内移动。例如，含有导管
1404、1405的供应轨可以放置在路面的侧部。车辆可以沿着导管1404、1405旁边的道路拉动外壳1401。当收集器装置1402与供应轨接触时，收集器装置从外壳1401的侧部伸出，使得收集器装置1402的至少一部分悬置于导管1404、1405上方。然后可以布置收集器臂以接触导管1404、1404中的供应轨。例如，收集器装置1402可包括伸缩棒(由图14中的部分虚线表示)，其可用于将收集器臂延伸到外壳1401外部。一旦与供应轨接触，收集器装置就可以相对于外壳1401自由地横向移动，以校正车辆的横向移动。
1404、1405的供应轨可以放置在路面的侧部。车辆可以沿着导管1404、1405旁边的道路拉动外壳1401。当收集器装置1402与供应轨接触时，收集器装置从外壳1401的侧部伸出，使得收集器装置1402的至少一部分悬置于导管1404、1405上方。然后可以布置收集器臂以接触导管1404、1404中的供应轨。例如，收集器装置1402可包括伸缩棒(由图14中的部分虚线表示)，其可用于将收集器臂延伸到外壳1401外部。一旦与供应轨接触，收集器装置就可以相对于外壳1401自由地横向移动，以校正车辆的横向移动。
[0172] 在收集器装置的任何上述示例中，外壳101、1301、1401可包括一个或多个致动轮，其可使外壳101、1301、1401转向。例如，致动轮可以位于外壳的后部(即，外壳101、1301、1401中远离车辆的另一侧)。替代地或另外地，外壳101、1301、1401可以包括一个或多个位于外壳的后部的滑行轮，所述滑行车自由地围绕垂直于路面的轴旋转以遵循路面上的任何路径。致动轮或滑行轮可包括轮胎。
[0173] 在收集器装置的另一示例中，收集器臂可以固定地附接到外壳。外壳可薄得多，因为收集器臂的缩回构件不是必需的。为了与供应轨形成连接，外壳和收集器臂可以从升高位置降低到降低位置，在所述位置收集器臂进入导管。收集器臂可以属于上述任何类型。
[0174] 本文描述的收集器装置可用于改装现有的电动车辆。所述装置可以容易地附接到现有车辆，类似于将拖车附接到车辆。然后，电力电缆104可以连接到车辆的现有充电端口，或者可以通过接线盒连接到车辆的电力电路/总线。可以使用保险丝和继电器。这可以例如在具有或不具有制造商合规性的情况下与现有的电动汽车系统兼容，因为如果需要，可以通过导管的能量源来模仿原始电池(或混合式车辆中的发电构件)。可兼容的车辆类型可包含全电动、混合电动、燃料电池和补充产生的燃烧氢气或HHO的内燃机。任何可以以任一方式利用电力的车辆都将受益。
[0175] 收集器装置也可以安装在有轨电车系统中并替换架空电线。用于检测狭缝、布置收集器臂并允许外壳自由移动的系统可以简化，因为轨道引导的有轨电车将仅与导管狭缝路径少量偏离。然而，本文所述的收集器装置的自动插入和移除以及安全特征将提供优于已经公开使用的导管系统的优点。还可以设计一种既可以用作有轨电车也可以用作轮胎式道路车辆的运输系统。
[0176] 可以为所述系统建造电池小得多，或者根本没有电池的车辆。车辆可以例如依赖于基于电容器的能量存储和/或内燃机以用于不含必要导管的路段。
[0177] 收集器装置可以在车辆的占用空间内实施，特别是在所述车辆具有较大离地间隙的情况下。特别是卡车可以容易地将收集器装置集成在卡车与拖车之间的空间中。例如，乘用车可以重新设计有下方的空腔(可以替换发动机舱)，以用于在车辆占用空间内容纳收集器装置。如果外壳和连接器系统的尺寸足够小，那么仍然可以在不进行修改的情况下实施具有较低离地间隙的车辆。许多车辆在后轮后面，备胎舱或油箱区域内也有足够的空间，改装后的装置可以安装在所述空间下面。
[0178] 可以采用图5a中的导管示例并对其进行优化以获得最小深度，并将其置于路面2503的顶部，如图25所示，具有小导管2501。通过轻轻地使侧面2502倾斜，不会对穿过导管的车辆的移动和操纵产生不利影响。或者，单个车道可以在每侧安装有屏障，这意味着车辆永远不会越过突出的导管。为了使导管紧凑，绝缘护罩2504围绕导电轨2505放置，以防止导管(可以是钢)变得带电。如图25中的虚线所示，提供了可能的内部通道或一系列通道2506，其允许从导管进行排放并允许水流过道路并在导管下方流动。标号2507示出了车辆相对于导管可能具有的可能的离地间隙高度。与导管嵌入道路内的情况相比，表面安装的导管可以使现有道路升级以包含更便宜和更容易的供电系统。
[0179] 图23示出了导管的横截面，其中省略了供应轨。所述图示出了在进入表面狭缝之后可以使用附加特征使水向下落，从而保护供应轨免受水中的湿气和腐蚀性或导电材料的影响。在所示的示例中，线性翅片2301提供将液滴向下引导，特别是基本上直接向下引导液滴的构件。
[0180] 图24示出了可以固定在车辆和滑动连接器162上的示例固定轨道161。图24示出了管理将车辆连接到收集器装置的电力电缆的方法。在所述示例中，当收集器装置相对于车辆横向移动时，电缆载体/拖链2401用于管理电缆。电力电缆在2403处离开电缆载体，在此处电力电缆可以被馈送到车辆中，并且还在2402处离开电缆载体，在此处电力电缆可以朝向收集器装置进行馈送。将所述链锚定在2404处并且附接到滑动连接器163。电缆载体通常在工业中用于滑动应用。
[0181] 可以设想，通过双向无线通信网络或通过导电轨的数据连接使用收集器装置的车辆的相互通信可以允许使用导管对供应给每个收集器装置的电力进行外部控制。如果例如大量车辆立即与电力导管接合，那么可以使用电力节流来平衡电力需求并减小电力尖峰。这对于验证导管的授权使用也是有用的，并且也可以是安全系统，例如通过在未连接到通信网络的任何物体进入导管或接触供电轨时关闭导管。
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