用于道路車輛的電饋給的全天候軌道和觸頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸頭裝置，其適于連接到車輛以提供電壓到推進(jìn)該車輛的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)。在第二方面，本發(fā)明涉及包括這種觸頭裝置的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于化石燃料的燃燒對(duì)環(huán)境的影響的關(guān)注已引致對(duì)電動(dòng)車輛的增長的興趣，電動(dòng)車輛相比于帶常規(guī)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛具有諸多潛在的益處:顯著減少城市空氣污染，因?yàn)樗鼈冊诠ぷ鲿r(shí)不從車載功率源排放有害尾氣污染物；減少從車載功率源的溫室氣體的排放，依據(jù)用于發(fā)電和/或?qū)﹄姵爻潆姷娜剂虾图夹g(shù)；以及減少對(duì)供應(yīng)日益變化和價(jià)格波動(dòng)的化石燃料的依賴。
[0003]然而，也存在一些因素，其使消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)換使用電動(dòng)車輛望而卻步。截至2012年，電動(dòng)車輛因它們的鋰離子電池組的額外費(fèi)用而顯著比常規(guī)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)車輛和混合電動(dòng)車輛更昂貴。另一個(gè)要克服的障礙是因電池容量上的限制而造成現(xiàn)有電動(dòng)車輛的有限范圍。
[0004]WO 2010/140964通過對(duì)電動(dòng)車輛在行駛時(shí)饋電從而為后一問題提出一種解決方案。它公開一種沿道路的用于車輛的電力推進(jìn)的系統(tǒng)，包括:呈導(dǎo)電軌(conducting rails)形狀的電導(dǎo)體，其可置于電壓下并且位于所述道路中的縱向軌道(track)或通道中。所述車輛配備有:集電器，其在與所述導(dǎo)電軌接觸期間允許電流在所述導(dǎo)電軌與所述車輛之間的傳遞。
[0005]承載所述導(dǎo)體導(dǎo)電軌的道路的延續(xù)部(stretch)被劃分成串聯(lián)定向的電氣分離的一些路段，由此所述導(dǎo)電軌僅在車輛以其集電器通行經(jīng)過有關(guān)路段時(shí)被置于電壓下。
[0006]為了使所述集電器與所述導(dǎo)電軌進(jìn)行接觸，它被安裝在合適的觸頭裝置上，所述觸頭裝置作用為所述車輛與所述導(dǎo)電軌之間的延伸部。觸頭裝置的一個(gè)示例在WO2011/123047給出，其通過引入結(jié)合于此。該觸頭裝置適于與電導(dǎo)體機(jī)械地和電氣地共同作用，所述電導(dǎo)體置于電壓下并且位于車輛正駛于的路段中，以提供電壓到推進(jìn)該車輛的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)所提出的觸頭裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是，所述集電器由下述形成:電絕緣材料制成的主要部分，和從所述主要部分的下表面突出的由導(dǎo)電材料制成的觸頭表面。這樣，現(xiàn)有技術(shù)提出:所述集電器與所述軌道的底部部分進(jìn)行機(jī)械的和電氣的接觸。然而，由于所述導(dǎo)電軌或軌道位于道路中，它將暴露于當(dāng)?shù)靥鞖鉅顩r并且趨于變得在下雨期間充滿水或在冬季期間被覆蓋于冰雪中。此外，各種障礙物比如灰塵、沙、石或其它碎片等可能積聚在所述軌道中。雖然所述主要部分將作為清潔裝置來清潔導(dǎo)電軌以除去碎片、雪和/或冰，但是所述電觸頭表面位于所述主要部分的下方可能導(dǎo)致不良的和不可靠的電接觸，因?yàn)樵谇鍧嵑笏鲕壍赖牡撞坎糠挚赡苋员凰槠?、雪?或冰覆蓋。
[0008]因此，需要開發(fā)具有改善的電接觸的全天候的觸頭裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供具有改善的電接觸的全天候的觸頭裝置。
[0010]這通過根據(jù)權(quán)利要求1的觸頭裝置實(shí)現(xiàn)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種觸頭裝置，其直接或間接地連接到車輛。所述連接機(jī)構(gòu)可包括縱向臂，所述縱向臂具有:第一端段，其以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式附接到所述車輛的面向所述路段的部分；和第二端段，其適于承載所述觸頭裝置。這樣的機(jī)構(gòu)在WO 2011/123048中進(jìn)行了描述，其通過引用結(jié)合于此。該機(jī)構(gòu)適于感測電氣化路段的存在，并且將僅在感測到時(shí)將所述觸頭裝置帶入與導(dǎo)電體進(jìn)行機(jī)械的和電氣的接觸，如WO 2011/123052所描述，其也通過引用結(jié)合于此。替代地，所述臂可被連接到附加的電機(jī)組件，所述附加的電機(jī)組件進(jìn)而連接到車輛，如國際申請PCT/SE2013/050245中所描述，其通過引用結(jié)合于此。
[0012]所述車輛可以是任何機(jī)動(dòng)或道路車輛，即適于道路運(yùn)輸，包括但不限于汽車、公共汽車、卡車、貨車和摩托車。所述觸頭裝置適于與軌道機(jī)械地和電氣地共同作用，所述軌道包括置于電壓下且位于所述車輛正駛于的路段中的電導(dǎo)體，以提供電壓到推進(jìn)車輛的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)，從而當(dāng)所述車輛在電氣化路段上行駛時(shí)補(bǔ)充或取代現(xiàn)有車輛發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的推進(jìn)力，例如通過W02010/140964的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其通過引入結(jié)合于此。此外，所述觸頭裝置是向上、向下和橫向可移位的，并且包括至少一個(gè)集電器和至少一個(gè)清潔裝置。所述集電器包括配置成被帶入與所述軌道的至少一個(gè)豎直側(cè)壁部機(jī)械地和電氣地接觸的滑動(dòng)觸頭。
[0013]因?yàn)榛覊m和水在重力的影響下傾向于積聚在軌道的最低點(diǎn)，并由此具有對(duì)接觸阻抗的負(fù)作用，所以不適宜于在所述軌道的底部中有所述電接觸。而本發(fā)明提出將觸頭點(diǎn)移至所述軌道的豎直側(cè)壁部。由于灰塵和水不會(huì)長時(shí)間停留在軌道的豎直側(cè)壁，因此這部分是對(duì)于滑動(dòng)觸頭的理想位置。
[0014]因此，本發(fā)明通過提供位于所述軌道的豎直側(cè)壁部上的、所述集電器與所述軌道之間的機(jī)械和電氣接觸的點(diǎn)，從而解決了上述問題。這顯著改善了所述電接觸，因?yàn)榇蟠鬁p少了下述風(fēng)險(xiǎn):所述集電器與所述軌道的被水或者可能冰、雪或其它碎肩比如灰塵、沙或石等覆蓋的區(qū)域進(jìn)行電接觸。
[0015]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述觸頭裝置被配置成擠壓所述集電器抵靠所述軌道的至少一個(gè)豎直側(cè)壁。這將進(jìn)一步改善所述電觸頭。
[0016]在替代實(shí)施例中，所述集電器的底部部分被設(shè)置在比所述清潔裝置的底部部分較高的位面(level)，使得:當(dāng)所述清潔裝置靜置抵靠所述軌道的底部時(shí)，所述集電器保持與所述軌道的底部分離。此特征進(jìn)一步將所述集電器與灰塵和水進(jìn)行接觸的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
[0017]在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，所述清潔裝置包括關(guān)于所述清潔裝置的底部部分成銳角傾斜的前部。在本申請的上下文中，術(shù)語“銳角”應(yīng)被解釋為小于90°的角度。所述前部沿向后方向傾斜，以便:當(dāng)所述清潔裝置被沿所述軌道的底部向前帶動(dòng)時(shí)，將任何障礙物比如灰塵、石、沙、水、冰、雪或其它碎肩拋出軌道之外。
[0018]在有利實(shí)施例中，所述清潔裝置包括靠近其前部的彈性材料，并且其中，包括所述彈性材料的所述清潔裝置的寬度是大致相同于所述軌道的寬度。優(yōu)選地，所述清潔裝置包括在兩側(cè)的彈性材料，以便在所述清潔裝置與所述軌道的豎直側(cè)壁之間創(chuàng)建密封。通過有效地密封所述清潔裝置與所述軌道的豎直側(cè)壁之間的間隙，從而存在于所述軌道中的任何流體將被推出軌道，由此消除了灰塵、水和雪回流到軌道中。帶有沙和灰塵的可能內(nèi)容物的空氣也將被有效地壓迫出軌道。因此，獲得所述軌道的非常有效的清潔，這改善了用于獲得良好且可靠的電接觸的條件。
[0019]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述觸頭裝置包括:一對(duì)集電器和清潔裝置，其并排布置成離彼此預(yù)定距離，并適于運(yùn)行于所述路段中的分開的平行軌道上。替代地或另外地，所述觸頭裝置包括:一對(duì)集電器和清潔裝置，其端到端地布置成離彼此預(yù)定距離，并適于運(yùn)行于所述路段中的同一軌道上。這允許帶有來自所述軌道的改進(jìn)的能量供給的更穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
[0020]在替代實(shí)施例中，所述清潔裝置還包括多個(gè)開口和與所述多個(gè)開口流體連通的導(dǎo)管，并且其中，所述清潔裝置適于被連接到高壓流體源以經(jīng)由所述多個(gè)開口排出高壓流體。通過經(jīng)由所述開口排出高壓流體以迫使水和灰塵離開所述軌道，所述軌道得到更有效地清潔，由此降低所述清潔裝置的滑動(dòng)觸頭/集電器的磨損和撕裂。
[0021 ] 在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，所述多個(gè)開口被布置在或靠近所述清潔裝置的所述前部。優(yōu)選地，所述多個(gè)開口的至少一部分被布置在或靠近所述清潔裝置的后部。所述開口的安置確保了在所述清潔裝置和/或集電器的通行前所述軌道的清潔。
[0022]在有利實(shí)施例中，所述多個(gè)開口被布置成關(guān)于所述清潔裝置的縱向延伸部成一角度，所述角度在0-180 °的范圍中。這樣，所述高壓流體可沿向前、向側(cè)邊或向后的方向或其之間的任何角度地被引導(dǎo)，以優(yōu)化從所述多個(gè)開口噴射的流體的清潔效果。
[0023]在替代實(shí)施例中，所述高壓流體包括高壓水或壓縮空氣。優(yōu)選地，提供一種裝置，其用于從所述軌道抽吸和過濾供所述高壓水源使用的水。
[0024]在本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種車輛，其包括根據(jù)任一前述實(shí)施例的至少一個(gè)觸頭裝置。
【附圖說明】
[0025]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的觸頭裝置的側(cè)視圖；
[0026]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的觸頭裝置的第一實(shí)施例的橫截視圖；
[0027]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的觸頭裝置的第二實(shí)施例的橫截視圖；
[0028]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的觸頭裝置的清潔裝置的前視圖和側(cè)視圖；
[0029]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的清潔裝置的側(cè)視圖；
[0030]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的清潔裝置的側(cè)視圖；以及
[0031]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的觸頭裝置的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)在將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的觸頭裝置的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為是受限于附圖所示的實(shí)施例，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
[0033]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的觸頭裝置I的示意圖。觸頭裝置I借助于一種機(jī)構(gòu)而連接到車輛(未示出)，所述機(jī)構(gòu)包括縱向臂5，所述縱向臂5可將所述