(57)【要約】【課題】従来技術の問題を解決すること。【解決手段】この装置は、エネルギー回収手段(30)の第1および第2の端子(DC3+、DC3-)に電気的に接続され、エネルギー回収手段の電気供給のために、地面における供給装置(40)の第1および第2の対とされた電気接点(41、42)とそれぞれ接触して配置され、さらには電力供給源(50)に電気的に接続されるように意図される第1および第2の電気接点(21、22)が設けられる。装置は、第2の電気接点(22)と、エネルギー回収手段の第2の端子(DC3-)に接続される出力端子(24)とを接続するメッシュ(26)を有し、メッシュは、エネルギー回収手段(30)の第2の端子に向けての電流の流れを回避するように、第2の電気接点(22)とエネルギー回収手段の第2の端子(DC3-)との間に挿入されるダイオード(35)を有する。【選択図】図1
2019216593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギー回収手段(30)が備え付けられる電気車両(12)のための搭載装置(20)であって、前記搭載装置は、前記電気エネルギー回収手段の第1の端子(DC3+)および第2の端子(DC3-)に電気的に接続され、電気を前記電気エネルギー回収手段へと供給するために、好ましくは地面における供給装置(40)の第1の対とされた電気接点(41)および第2の対とされた電気接点(42)とそれぞれ接触して配置されるように意図される第1の電気接点(21)および第2の電気接点(22)が設けられ、前記供給装置(40)は電力供給源(50)に電気的に接続され、
前記搭載装置は、前記第2の電気接点(22)と、前記エネルギー回収手段の前記第2の端子(DC3-)に接続される出力端子(24)とを接続するメッシュ(26)を有し、前記メッシュは、前記第2の電気接点(22)と前記電気エネルギー回収手段の前記第2の端子(DC3-)との間に挿入されるダイオード(35)を有し、前記ダイオードは、前記メッシュを通じた前記電気エネルギー回収手段(30)の前記第2の端子に向けての電流の流れを回避することができ、
前記メッシュは前記電気車両(12)の車体への接続のための接続分岐点(C1)も備えることと、前記ダイオード(35)は前記接続分岐点(C1)と前記第2の端子(DC3-)との間に挿入されることとを特徴とする搭載装置(20)。
【請求項２】
前記ダイオードは、前記車体を通じた前記電気エネルギー回収手段(30)の前記第1の端子と前記第2の端子との間での電流の流れを防止することができる、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記接続分岐点(C1)および前記ダイオード(35)は、前記第2の電気接点から20mより小さい距離で位置決めされる、請求項1または2に記載の装置。
【請求項４】
前記ダイオード(35)は、前記第2の端子(DC3-)に接続される陽極と、前記第2の接点(22)に接続される陰極とを備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記ダイオード(35)は、前記出力端子(24)に接続される陽極と、前記接続分岐点(C1)に接続される陰極とを備える、請求項1に記載の装置。
【請求項６】
電気エネルギー回収手段(30)と、前記電気エネルギー回収手段(30)に電気的に接続され、再充電ステーション(11)からの前記電気エネルギー回収手段の伝導による供給を可能にする搭載装置(20)とが備え付けられる電気車両(12)であって、前記搭載装置は請求項1から5のいずれか一項に記載の搭載装置であることを特徴とする電気車両(12)。
【請求項７】
前記電気車両はバスである、請求項6に記載の電気車両。
【請求項８】
前記電気エネルギー回収手段は電気エネルギー貯蔵手段である、請求項6または7に記載の電気車両。
【請求項９】
前記車両は、電力供給源(50)が備え付けられる無線通信モジュールとの無線通信リンクを確立することができる無線通信モジュール(17)を備える、請求項6から8のいずれか一項に記載の電気車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常設の再充電ステーションからの、電気車両またはハイブリッド車両に搭載されたエネルギー貯蔵手段の伝導による再充電に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝導による再充電は、具体的には誘導による再充電に対して、多くの利点を有する。伝導による再充電は、より簡単であり、そのためより少ない展開コストおよび維持コストである設備を用いて、より高い効率でありながらより迅速な再充電を可能にする。
【０００３】
電気車両のうち、伝導によってバスを再充電することは、具体的には路面電車などの鉄道車両の場合に対して、特定の特異性を有する。実際、タイヤの存在のため、バスのシャーシ(および、電気的導通によるその車体)は、通常は地面から電気的に絶縁される。
【０００４】
バスを伝導によって再充電するためには、同じく電気車両のエネルギー貯蔵手段に電気的に接続された搭載装置と、電力供給源に電気的に接続された地面における装置との間に3つの接続を同時に確立することが現在推奨されている。したがって、低電位における第1の電気接続と、高電位における第2の電気接続と、第3の接地接続とが確立される。最初の2つの接続が、地面と搭載部との間で電力を伝達することを可能にする一方で、第3の接続は、バスを接地させることで、再充電の間にバスの周りの人々の安全を確保することを可能にする。
【０００５】
これらの接続は、搭載装置に設けられた接点と、地面における装置に設けられた対となる接点とが接触する配置から生じる。これは、例えば、搭載装置としての雄コネクタと地面における装置としての雌コネクタとを接続すること、搭載装置としてのパンタグラフと、地面における装置のための空中ポールとを接触させて配置すること、または、搭載装置としてのシュー装置と地面における装置としての軌道に埋め込まれた接触スタッドとを接触させて配置することを伴う可能性がある。後者の実施形態が、本記載の残りの部分で例示としてより具体的に用いられる。
【０００６】
3つの接続の同時の確立を要求するこのような設備は、製造するのが複雑であり、動作を維持するのが困難なままである。
【０００７】
3つの接続を伴うこのような設備を単純化するために、文献FR3,048,387は、2つの接続を伴う伝導による再充電設備を記載している。より明確には、設備は、正接点とも呼ばれる高電位における第1の電気接点、および、負接点とも呼ばれる低電位における第2の電気接点が設けられた搭載装置と、地面にあって、搭載装置と対にされ、対とされた正接点とも呼ばれる第1の対とされた電気接点、および、負の対とされた接点とも呼ばれる第2の対とされた電気接点を有する装置とを備える。負接点はバスの車体にも接続される。対とされた負接点は地面にも接続される。この方法では、対とされた負接点の低電位は0Vである。
【０００８】
正接点および対とされた正接点は、負接点より大きく、対とされた負接点よりそれぞれ大きい電位を有する。
【０００９】
再充電のために、搭載装置の各々の電気接点が、地面における装置の対とされた電気接点と接触して配置され、設備は、再充電の各々のときに、バスの車体が実際に地面の電位にあることを検証する。接続が負接点と対とされた負接点との間で失われた場合、電力伝達はすぐに遮断される。したがって、電力は、接地の電位にあるバスの車体の近くに位置する人々への危険性なく搭載部へ送られる。
【００１０】
しかしながら、2つの接続を伴うこの設備は、以後において記載されている不具合の結果を回避することができないという欠点を有している。通常、搭載装置の正接点とエネルギー貯蔵手段の正端子とを接続し、再充電の間に高電位にさせられる、正回路と呼ばれる回路は、バスの車体から絶縁される。しかしながら、不具合が起こると、この正回路に沿う絶縁の喪失につながる可能性がある。そのため、再充電時に、伝導ループが電気車両の車体を通じてエネルギー貯蔵手段の正端子と負端子との間に確立され、負端子は、負接点を介して車体に接続され、正回路に沿う絶縁の喪失を介して正端子に接続される。この場合、電池が放電され、相当の電流が車体を通じて流れる。この状況は、再充電の間にバスの周りの人々に危険を呈することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】FR3,048,387
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そのため、本発明はこの問題を解決することを目指す。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのため、本発明は、電気エネルギー回収手段が備え付けられる電気車両のための搭載装置に関し、その搭載装置は、エネルギー回収手段の第1の端子および第2の端子に電気的に接続され、エネルギー回収手段の電気の供給のために、好ましくは地面における供給装置の第1の対とされた電気接点および第2の対とされた電気接点とそれぞれ接触して配置されるように意図される第1の電気接点および第2の電気接点が設けられ、供給装置は電力供給源に電気的に接続され、搭載装置は、第2の電気接点と、エネルギー回収手段の第2の端子に接続される出力端子とを接続するメッシュを有し、メッシュは、第2の電気接点とエネルギー回収手段の第2の端子との間に挿入されるダイオードを有し、ダイオードは、メッシュを通じたエネルギー回収手段の第2の端子に向けての電流の流れを回避することができる。
【００１４】
この搭載装置は、高電位へとさせられるバスの構成部品と車体との間の絶縁の喪失の場合であっても人々の安全を保障することを可能にするため、2つの接続を伴う設備へ改良されたものである。
【００１５】
特定の実施形態によれば、搭載装置は、単独で、または、任意の技術的に可能な組み合わせで考慮される以下の特徴のうちの1つまたは複数を含む。
-  メッシュは電気車両の車体への接続分岐点も備え、ダイオードは車体への接続分岐点と第2の端子との間に挿入される。
-  ダイオードは、車体を通じたエネルギー回収手段の第1の端子と第2の端子との間での電流の流れを防止することができる。
-  車体への接続分岐点およびダイオードは、第2の電気接点から20mより小さい距離で位置決めされる。
-  ダイオードは、第2の端子に接続されるように意図される陽極と、第2の接点に接続されるように意図される陰極とを備える。
-  ダイオードは、出力端子に接続されるように意図される陽極と、車体への接続分岐点に接続されるように意図される陰極とを備える。
【００１６】
本発明は、先の搭載装置を組み込む電気車両にも関する。電気車両は、電気エネルギー回収手段と、電気エネルギー回収手段に電気的に接続され、再充電ステーションからのエネルギー回収手段の伝導による供給を可能にする搭載装置とが備え付けられ、搭載装置は先の搭載装置によるものである。
【００１７】
好ましくは、電気車両はバスである。
【００１８】
好ましくは、電気エネルギー回収手段は電気エネルギー貯蔵手段である
【００１９】
また、好ましくは、車両は、電力供給源が備え付けられる無線通信モジュールとの無線通信リンクを確立することができる無線通信モジュールを備える。
【００２０】
本発明およびその利点は、例示および非限定的な例としてのみ提供されている本発明の1つの具体的な実施形態の以下の詳細な説明を考慮して、より良く理解されることになる。この説明は、再充電、より大まかには、本発明による搭載装置を組み込んでいる電気エネルギー回収設備を概略的に示す唯一の図面を参照して行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電力供給源50によって電気エネルギー回収手段30へと送達される電力の安全な適用を可能にする伝導による供給設備10を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図は、具体的には、例として、常設の再充電ステーション11から、具体的にはバス12である電気車両に搭載されて位置付けられた電気エネルギー貯蔵手段30へと、供給源50によって送達された電力の安全な適用を可能にする伝導による再充電設備10を示している。
【００２３】
供給源50は、例えば車両用蓄電池充電器または配電網の受変電設備である。
【００２４】
電気エネルギー貯蔵手段30は、例えば電池から作られるが、例えば超コンデンサまたはフライホイールといった他の技術的な解決策が当業者によって知られている。
【００２５】
設備10は、具体的には搭載部と地面との間で、2つの接続を伴う種類のものである。
【００２６】
設備10は、バス12に搭載されて、搭載装置20と、バス12の外側に位置決めされ、具体的には地面に位置決めされた再充電ステーション11において、地面における供給装置または装置とも呼ばれる対とされた装置40とを備える。
【００２７】
搭載装置20は、それぞれ正接点とも呼ばれる第1の電気接点21と、負接点とも呼ばれる第2の電気接点22とである2つの接点を形成する2つの入力端子を備える。
【００２８】
正接点は負接点の電位より大きい電位を有する。
【００２９】
搭載装置20は、2つの出力端子23および24によって、電気エネルギー貯蔵手段30の正端子DC3+および負端子DC3-とも呼ばれる、電気エネルギー貯蔵手段30の第1の端子DC3+および第2の端子DC3-に接続される。
【００３０】
地面における装置40とも呼ばれる供給装置は、2つの入力端子43および44によって、供給源50の正端子DC5+および負端子DC5-とも呼ばれる、供給源50の第1の端子DC5+および第2の端子DC5-に接続される。
【００３１】
地面における装置40は2つの出力端子を備え、搭載装置20の接点の2つの対とされた接点、つまり、正の対とされた接点41とも呼ばれる第1の対とされた電気接点と、負の対とされた接点42とも呼ばれる第2の対とされた電気接点とを形成している。
【００３２】
正の対とされた接点は負の対とされた接点の電位より大きい電位を有する。
【００３３】
ここで詳細に記載されている実施形態では、地面における装置40の対とされた接点41および42は、接触スタッド60へと組み込まれ、バス12が進行する車道の表面と面一の上面を有するように車道13に設置される。
【００３４】
そのため、搭載装置20は、バス12の車体の下に搭載され、接触スタッド60から分離される上位置と接触スタッド60と接触している下位置との間で鉛直方向に移動させることができるシュー62を備える。
【００３５】
下位置では、搭載装置20の正接点21は地面における装置40の正の対とされた接点41と電気的に接触しており、搭載装置20の負接点22は、地面における装置40の負の対とされた接点42と電気的に接触している。
【００３６】
地面における装置40は、正の対とされた接点41と、正端子DC5+に接続された正入力端子43とを接続する正メッシュ45とも呼ばれる第1のメッシュと、負の対とされた接点42と、負端子DC5-に接続された負入力端子44とを接続する負メッシュ46とを備える。
【００３７】
負の対とされた接点42の周りに、つまり、100m未満の距離において、負メッシュ46は地面に電気的に接続される。これは、接地接続49によって図1において概略的に示されている。
【００３８】
結果として、ステーション11の負の構成部品の低電位は0Vであり、ステーション11の正の構成部品の高電位は、例えば900Vといった+HVである。
【００３９】
装置40の正メッシュ45には制御スイッチ47が備え付けられている。さらに、安全接触器48が、装置40の正メッシュと負メッシュとの間に配置されている。接触器48は、正メッシュを確保するために用いられ、接触器47が開けられると閉じられる。
【００４０】
搭載装置20は、正接点21と、エネルギー貯蔵手段の正端子DC3+とを接続する、正メッシュ25とも呼ばれる第1のメッシュと、負接点22と、エネルギー貯蔵手段の負端子DC3-とを接続する、負メッシュ26とも呼ばれる第2のメッシュとを備える。
【００４１】
正メッシュは、正接点21と正出力端子23との間に正制御接触器27を有する。接触器27は、開状態から閉状態へと、および、閉状態から開状態へと切り替えることができる。閉状態において、電気的導通が正接点21と正端子DC3+との間に確立される。
【００４２】
負メッシュ26は、負接点22から20m未満の距離において、バス12の車体への電気接続のための分岐点C1を有する。これは、接地接続29によって図において概略的に示されている。
【００４３】
負メッシュも、分岐点C1と負出力端子24との間に負制御接触器28を有する。接触器28は、開状態から閉状態へと、および、閉状態から開状態へと切り替えることができる。閉状態において、電気的導通が負接点22と負端子DC3-との間に確立される。
【００４４】
負メッシュは、点C1と負出力端子24との間に、好ましくは点C1と負制御接触器28との間に、ダイオード35を有する。
【００４５】
ダイオード35は、その陽極が負制御接触器28に接続され、その陰極が点C1においてバス12の車体に接続されるように、搭載されている。
【００４６】
ダイオード35は、正メッシュと車両の車体との間、または、正メッシュと地面との間での絶縁の喪失の場合に、エネルギー貯蔵手段の正端子と負端子との間での電流の流れを防止するように供する。
【００４７】
例えば、図において点線で示されているように、ダイオード35が挿入されていなかった場合、および、正回路(再充電の間に高電位にさせられる構成部品から作られる)が偶然にも分岐点C2において車体に接続された一方で、接触器27および28が再充電の間に閉じられた場合、エネルギー貯蔵手段30の正端子DC3+および負端子DC3-はバス12の車体を通じた短絡となる。
【００４８】
しかしながら、このようにして作り出された短絡ループにおけるダイオード35の挿入は、電流の流れを遮断する。そのため、エネルギー貯蔵手段30はもはや電流を引き出すことができない。そのため、人々が車体と接触する危険はもはやない。したがって、状況は制御されている。
【００４９】
バス12は制御命令装置16を有する。
【００５０】
バス12は、電力供給源50が備え付けられる無線通信モジュール57との無線通信リンク99を確立することができる無線通信モジュール17を備える。これは、例えばWLANの名称で知られている通信プロトコルを実施する無線リンクである。
【００５１】
運転者が自身の運転するバス12のエネルギー貯蔵手段30を再充電しようとするとき、運転者はバス12をステーション11などの再充電ステーションへと移動させる。
【００５２】
運転者は、適切な地面の印によって指示されている所定の再充電位置にバス12を停止させる。
【００５３】
この再充電位置において、シュー装置62が接触スタッド60の上に位置付けられる。
【００５４】
バス12が停止させられるとき、制御命令装置16は、シュー装置62を接触スタッド60へと押し当てるためにシュー装置62の下降を命令することで、再充電過程を開始する。
【００５５】
そのようにするとき、搭載装置20の正接点21は地面における装置40の正の対とされた接点41と電気的に接触することになり、搭載装置20の負接点22は、地面における装置40の負の対とされた接点42と電気的に接触することになる。
【００５６】
そのため、正接点41は物理的にアクセスできず(バスの下に位置付けられている)、バス12のシャーシは地面に接続されるため、スイッチ48が最初に開き、次に接触器47が、地面における装置40を介した供給源50と搭載装置20との間の電気的な接触を確立するために閉じられる。
【００５７】
そのため、バス12の制御命令装置16と供給源50との間の無線通信リンク99によって、接続が確立されたことが供給源50に案内される。供給源50は、生成されて、地面における装置40の入力端子に加えられる再充電電流の特性を適合させる。
【００５８】
次に、供給源50は、再充電が開始できることを、無線通信リンク99を介してバスの制御命令装置16に案内する。
【００５９】
次に、バス12の制御命令装置16は、搭載装置20をエネルギー貯蔵手段30の端子に接続するために、搭載装置20の接触器27および28を閉じるように切り替える。
【００６０】
このとき、バスの高電圧回路が車体から正確に電気的に絶縁されていない場合、ダイオード35の存在は、バス12の車体を介してのエネルギー貯蔵手段の端子DC3-とDC3+との間の電流の流れを防止することを可能にする。ダイオード35は、接点21および22の間の短絡の場合に、エネルギー貯蔵手段を保護することも可能にする。
【００６１】
次いで、再充電が始まり、バスの運転者が供給を停止するように要求を受けるまで維持される。
【００６２】
供給の中断が案内された供給源50は、地面における装置40の入力端子を通じて電力を適用することを停止する。接触器27および28は開き、地面における装置40は、接触器47を開けると共に接地接触器48を閉じるように切り替わる。
【００６３】
次に、シュー装置62が、バスが出発する前に、その上位置に戻って配置されるように作動させられ得る。
【符号の説明】
【００６４】
10  供給設備、再充電設備
11  再充電ステーション
12  バス
13  車道
16  制御命令装置
17  無線通信モジュール
20  搭載装置
21  第1の電気接点、正接点
22  第2の電気接点、負接点
23  正出力端子
24  負出力端子
25  第1のメッシュ、正メッシュ
26  第2のメッシュ、負メッシュ
27  正制御接触器
28  負制御接触器
29  接地接続
30  電気エネルギー回収手段、電気エネルギー貯蔵手段
35  ダイオード
40  対とされた装置、地面における供給装置、装置、地面における装置
41  第1の対とされた電気接点、正の対とされた接点
42  第2の対とされた電気接点、負の対とされた接点
43  入力端子、正入力端子
44  入力端子、負入力端子
45  第1のメッシュ、正メッシュ
46  負メッシュ、第2のメッシュ
47  制御スイッチ、接触器
48  安全接触器、スイッチ、接触器、接地接触器
49  接地接続
50  電力供給源
57  無線通信モジュール
60  接触スタッド
62  シュー、シュー装置
99  無線通信リンク
C1  分岐点、点
C2  分岐点
DC3+  第1の端子、正端子
DC3-  第2の端子、負端子
DC5+  第1の端子、正端子
DC5-  第2の端子、負端子
【図１】
2019216593.tif 000003
【外国語明細書】
2019216593000001.pdf