專(zhuān)利名稱(chēng)：將電能傳送至車(chē)輛的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以將電能傳送至車(chē)輛、尤其至諸如輕軌車(chē)輛(例如電車(chē))的軌道行 走車(chē)輛的系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
特定地，軌道行走車(chē)輛(track bound vehicle)、諸如常規(guī)的軌道車(chē)輛、單軌車(chē)輛、 無(wú)軌電車(chē)及沿藉由其它方式(諸如其它機(jī)械方式、磁方式、電子方式和/或光學(xué)方式)在軌 道導(dǎo)引的車(chē)輛，需要電能來(lái)沿該軌道推進(jìn)以及操作不產(chǎn)生對(duì)該車(chē)輛的牽引的輔助系統(tǒng)。此 類(lèi)輔助系統(tǒng)例如為照明系統(tǒng)、加熱和/或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、該空氣通風(fēng)及乘客信息系統(tǒng)。然 而，較特定而言，本發(fā)明涉及將電能傳送至未必(但優(yōu)選地)是一軌道行走車(chē)輛的車(chē)輛。一 般而言，該車(chē)輛可以是例如具有一電氣操作推進(jìn)馬達(dá)的車(chē)輛。該車(chē)輛也可以是具有一混合 動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的車(chē)輛，該混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)例如可以是藉由電能或諸如一電化儲(chǔ)存能量或 燃料(例如天然氣、汽油或石油)的其它能量來(lái)操作的系統(tǒng)。軌道行走車(chē)輛、尤其用于公共乘客運(yùn)輸?shù)能?chē)輛，通常包含用以機(jī)械地和電氣地接 觸沿著該軌道(諸如一電軌道或一架空線)的線導(dǎo)體的接觸器。具有至少一個(gè)車(chē)載推進(jìn)馬 達(dá)的車(chē)輛受來(lái)自該外部軌道或線的電功率來(lái)饋送并產(chǎn)生機(jī)械推進(jìn)能量。電車(chē)及其它局部或區(qū)域性的列車(chē)通常通過(guò)城市內(nèi)的架空線來(lái)操作。然而特別地， 在城市的歷史城區(qū)，是不希望有架空線的。另一方面，在地面下或靠近地面的導(dǎo)電軌導(dǎo)致安 全問(wèn)題。WO 95/30556A2描述了一道路供電的電氣車(chē)輛系統(tǒng)。該全電氣車(chē)輛具有一個(gè)或多 個(gè)車(chē)載能量?jī)?chǔ)存組件或裝置，該組件或裝置可快速地以自一電流所獲得的能量來(lái)充電或激 勵(lì)，諸如機(jī)電蓄電池的網(wǎng)絡(luò)?？稍谠撥?chē)輛運(yùn)行時(shí)給能量?jī)?chǔ)存組件充電。該充電通過(guò)功率耦 合組件(例如嵌入在該道路中的線圈)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行。感應(yīng)加熱線圈位于載客/卸客區(qū)以 增加乘客的安全。沿著該道路的長(zhǎng)度將線圈設(shè)置在已選定的位置具有如下缺點(diǎn)具有車(chē)載能量存儲(chǔ) 裝置的車(chē)輛需要大的儲(chǔ)存容量。另外，如果該車(chē)輛沒(méi)有及時(shí)到達(dá)下一線圈，該車(chē)輛可能耗盡 用于推進(jìn)或其它用途的能量。因此，至少對(duì)于一些應(yīng)用，沿著該行進(jìn)路徑(即，沿著該軌道) 將能量連續(xù)地傳送至該車(chē)輛是優(yōu)選的。將能量感應(yīng)地自該軌道傳送至該車(chē)輛(即，產(chǎn)生電磁場(chǎng))易遭受與EMC(電磁兼容 性)有關(guān)的限制。一方面，電磁場(chǎng)可能干擾其它技術(shù)裝置。另一方面，人及動(dòng)物不應(yīng)該永久 地遭受電磁場(chǎng)。至少，必須遵守場(chǎng)強(qiáng)度的相應(yīng)極限值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用以將電能傳送至車(chē)輛、尤其至軌道行走車(chē)輛的系統(tǒng)及方 法，其允許在行進(jìn)期間持續(xù)傳送電能并有助于滿足針對(duì)EMC的相應(yīng)極限值。依據(jù)本發(fā)明的基本概念，在車(chē)輛與導(dǎo)體配置之間沒(méi)有電氣接觸的情況下，自沿該軌道配置的導(dǎo)電體配置將能量傳送至在該軌道上行進(jìn)的車(chē)輛。該導(dǎo)體配置傳輸產(chǎn)生相應(yīng)電 磁場(chǎng)的交流電流，且該電磁場(chǎng)被用來(lái)將該電能傳送至該車(chē)輛。優(yōu)選地 ，該導(dǎo)體配置位于該軌道中和/或軌道下，特別地在該車(chē)輛行進(jìn)時(shí)的地面 下。然而，本發(fā)明也包括該導(dǎo)體配置的至少一部分位于該軌道側(cè)面的情況，例如當(dāng)該軌道位 于鄉(xiāng)村或隧道中時(shí)。流經(jīng)該導(dǎo)體配置的該交流電流的頻率可在5-100kHZ之間的范圍中，具體地在 10-30kHz之間的范圍中，優(yōu)選地大約20kHz。由電磁場(chǎng)傳送該能量的原理具有該導(dǎo)體配置可電氣絕緣而不接觸的優(yōu)點(diǎn)。例如， 該導(dǎo)體配置的導(dǎo)線或線可埋藏在地下。沒(méi)有行人可無(wú)意的接觸埋藏的線。此外，解決了用 來(lái)接觸標(biāo)準(zhǔn)的架空線或?qū)щ娷壍慕佑|器的磨損問(wèn)題。如原理上在WO 95/30556A2中所揭露的，行進(jìn)在該軌道上的該車(chē)輛可包含至少一 個(gè)線圈，且電磁場(chǎng)在該線圈中產(chǎn)生交流電壓，該交流電壓可用來(lái)操作該車(chē)輛中的任何電氣 負(fù)載(例如，推進(jìn)馬達(dá))或可用來(lái)為諸如常規(guī)蓄電池和/或超級(jí)電容器的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)充 H1^ ο特定地，提出如下內(nèi)容一種用以將電能傳送至一軌道行走車(chē)輛、尤其至諸如電車(chē) 的輕軌車(chē)輛的系統(tǒng)，其中-該系統(tǒng)包含導(dǎo)電體配置，其用以產(chǎn)生一電磁場(chǎng)并藉此將能量傳送至車(chē)輛；_該導(dǎo)電體配置包含用以傳輸一交流電流的一個(gè)相的至少一條線；_該線沿著該軌道延伸；-該線配置成使得其當(dāng)該交流電流流經(jīng)該線時(shí)在每一時(shí)間點(diǎn)上產(chǎn)生一電磁場(chǎng)的一 列連續(xù)磁極，其中連續(xù)磁極具有交流磁極性；-該列連續(xù)磁極沿著由該軌道限定的該車(chē)輛的該行進(jìn)方向延伸。備選地，該系統(tǒng)可由如下特征限定
-該系統(tǒng)包含一導(dǎo)電體配置；-該導(dǎo)電體配置包含用以傳輸交流電流的一個(gè)相的至少一條線；-該線沿著該軌道延伸；-該線包含橫向于由該軌道所限定的該車(chē)輛的該行進(jìn)方向延伸的多個(gè)區(qū)段；-同一線的區(qū)段沿著該軌道配置成一列，以使得當(dāng)交流電流流經(jīng)該線時(shí)在每一時(shí) 間點(diǎn)上該交流電流交替地以相反方向流經(jīng)在該列中的連續(xù)區(qū)段。一種用以將能量傳送至該車(chē)輛的相應(yīng)方法，其包含如下特征-電磁場(chǎng)由沿該軌道設(shè)置的導(dǎo)電體配置產(chǎn)生，藉此將能量傳送至該車(chē)輛；-該電磁場(chǎng)通過(guò)傳導(dǎo)在該導(dǎo)電體配置的線中的交流電流的一個(gè)相的至少相電流來(lái) 產(chǎn)生；-該相電流在該線中沿著該軌道傳導(dǎo)，以使得其當(dāng)該相電流流經(jīng)該線時(shí)在每一時(shí) 間點(diǎn)上橫向于該車(chē)輛的行進(jìn)方向流經(jīng)該線的多個(gè)區(qū)段，其中所述相電流以第一方向流經(jīng)區(qū) 段的第一群組并以相反方向流經(jīng)區(qū)段的第二群組，且其中該第一群組和該第二群組的區(qū)段 在該行進(jìn)方向上交替。該導(dǎo)電體配置包含如上所述的線當(dāng)中的至少一條線。優(yōu)選地，其包含這些線中的 至少兩線，其中每條線適于傳輸多相交流電流的一個(gè)相。實(shí)際上，優(yōu)選地是，該導(dǎo)電體配置包含三條線且每條線適于傳輸三相交流電流的該三相當(dāng)中的一個(gè)相。然而，也可能的是，藉 由多于三條線傳輸相應(yīng)數(shù)量的相。由線和/或不同線的區(qū)段產(chǎn)生的磁極在每一時(shí)間點(diǎn)上以 一重復(fù)序列沿該行進(jìn)方向延伸，其中該重復(fù)序列與相的序列相對(duì)應(yīng)。例如，在具有相位U、 V、W的三相交流電流的情況下，傳輸相位U的區(qū)段之后是傳輸相位V的區(qū)段，接著傳輸相V 位的該區(qū)段之后是傳輸相位W的區(qū)段，且相位u、v、w的該序列沿著該軌道的方向(即，沿著 該行進(jìn)方向)重復(fù)多次。隨后將參考附圖描述一例子。該至少一條線當(dāng)該交流電流流經(jīng)該線時(shí)在每一時(shí)間點(diǎn)上產(chǎn)生電磁場(chǎng)的一列連續(xù) 磁極，其中連續(xù)磁極具有交流磁極性。換言之在一給定時(shí)間點(diǎn)上，在線中的該交流電流 沿著行進(jìn)方向產(chǎn)生具有一磁場(chǎng)向量的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)向量在該線的第一區(qū)域中定向在第一方 向、該線的該第一區(qū)域之后是該線的第二區(qū)域，該磁場(chǎng)的場(chǎng)向量在該第二區(qū)域中定向在與 該第一方向相反的方向，該線的該第二區(qū)域之后是該線的另一區(qū)域，該磁場(chǎng)向量在該另一 區(qū)域中再次定向在該第一方向，等等。然而，并非總是如下這種情況該第一方向與在該線 的后續(xù)區(qū)域中該磁場(chǎng)的方向準(zhǔn)確地以相反方向定向。一個(gè)原因可能是該線不是準(zhǔn)確地以規(guī) 貝U、重復(fù)的方式來(lái)配置。另一原因可能是該導(dǎo)體配置的其它線的非對(duì)稱(chēng)性的影響。進(jìn)一步 的原因可能是外部電磁場(chǎng)。而且，行進(jìn)在該軌道上的該車(chē)輛將影響所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。然而，由該導(dǎo)體配置的該同一線在每一時(shí)間點(diǎn)上產(chǎn)生的交流磁極的原理具有以下 優(yōu)點(diǎn)在該導(dǎo)體配置的側(cè)向的該得到的電磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著到該導(dǎo)體配置距離的增加而快速地 減小至非常小的強(qiáng)度。換言之，在該線的區(qū)域中相反定向的磁場(chǎng)在該線的側(cè)向相迭加并互 相補(bǔ)償。由于希望在該軌道的兩側(cè)具有非常小的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，優(yōu)選的，將該導(dǎo)電體配置的至 少一條線設(shè)置在該軌道中和/或該軌道下面，其中橫向于行進(jìn)方向延伸的該線的區(qū)段沿水 平面延伸。在上下文中，“水平”也涵蓋該軌道可形成彎道或輕微傾斜的情況。因此，線區(qū)段 的相應(yīng)“水平”面也可輕微傾斜。因此，水平指該軌道以水平面延伸的標(biāo)準(zhǔn)情況。相同的情 況適用于該軌道向上通向山或自該山向下的情形。該軌道的一些百分比的傾斜對(duì)于在該軌 道的側(cè)向上的磁場(chǎng)的補(bǔ)償而言是可忽略的。由于該軌道的側(cè)向的場(chǎng)強(qiáng)度非常小，所以可以高功率將能量傳送至該車(chē)輛，且同 時(shí)可輕易地滿足EMC極限值(例如，針對(duì)該側(cè)向磁場(chǎng)強(qiáng)度的5uT)。依據(jù)一特定優(yōu)選實(shí)施例，該導(dǎo)電體配置的至少一條線沿著該軌道以蛇紋的方式延 伸，即在每一情況下以行進(jìn)方向延伸的線區(qū)段跟隨橫向于該行進(jìn)方向延伸的區(qū)段，該橫向 于該行進(jìn)方向延伸的區(qū)段又跟隨以行進(jìn)方向延伸的區(qū)段。在多相系統(tǒng)的情形中，優(yōu)選地該 導(dǎo)體配置的所有線都以此方式配置。該線可由一纜線實(shí)現(xiàn)。 該短語(yǔ)“蛇紋”涵蓋具有一彎曲構(gòu)型和/或具有至相鄰區(qū)段的急轉(zhuǎn)彎過(guò)渡區(qū)的直 區(qū)段。直區(qū)段是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生較均勻的場(chǎng)。特定的，在該導(dǎo)體配置的該至少一條線中的交流電流產(chǎn)生電磁波，該電磁波以與 該線的連續(xù)磁極的距離成比例且與該交流電流的頻率成比例的速度沿行進(jìn)方向或相反于 行進(jìn)方向移動(dòng)。優(yōu)選地，橫向于該行進(jìn)方向延伸的區(qū)段的至少一些區(qū)段、優(yōu)選地所有這些區(qū) 段延伸的寬度大于在軌道上的車(chē)輛的用以接收該傳送能量的接收裝置的寬度。例如，區(qū)段 的寬度可大于占據(jù)該軌道的車(chē)輛的最大寬度。本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是流經(jīng)區(qū)段的該交流電流在該接收裝置可被設(shè)置于其中的 區(qū)域中產(chǎn)生近乎均勻的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
本發(fā)明的系統(tǒng)或方法的進(jìn)一步的實(shí)施例保證了該交流磁場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間保持恒定。 為了實(shí)現(xiàn)本目標(biāo)，該至少一條線連接至一 AC (交流)恒流源，該AC恒流源適于以一交流電 流饋送該線，該交流電流的平均值是常量(或接近常量)，而與自該導(dǎo)電體配置傳送至在該 軌道上的該車(chē)輛的功率無(wú)關(guān)。依據(jù)該AC恒流源的優(yōu)選實(shí)施例，其包含將AC電壓變換成AC電流的電氣配置。此 電氣配置在每條線中可包含在該恒流源的輸入端的輸入電感器以及在該恒流源的輸出端 的輸出電感器，其中該輸入端連接至一電壓源，其中該輸出端連接至沿著該軌道的線區(qū)段， 其中每條線包含該輸入端與該輸出端之間的連接點(diǎn)且其中每個(gè)連接點(diǎn)經(jīng)由一電容器被連 接到公共相同星點(diǎn)。如果一次只有一輛車(chē)輛受初級(jí)側(cè)(primary side)電源(饋送該導(dǎo)體配置)供電， 可選擇地，一恒定AC電壓可施加到該軌道端導(dǎo)電體配置上。因?yàn)橹淮嬖谝惠v車(chē)輛，所以避 免了任何負(fù)載分布的干擾。在此情況下，流經(jīng)該導(dǎo)體配置的AC電流(由該恒定AC電壓源 所導(dǎo)致)視該負(fù)載強(qiáng)度而定。因此，初級(jí)側(cè)導(dǎo)電體配置的電損失是負(fù)載相依的，且該電流不 是恒定的，恒定AC電流源的情況同樣如此(如上所述)。該能量源(或電源)可以是(這也適用于本系統(tǒng)的其它實(shí)施例)用以自一恒定DC 電壓產(chǎn)生一 AC電壓的常規(guī)逆變器。優(yōu)選地，該導(dǎo)電體配置位于該軌道下面，例如在地下。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，該多相導(dǎo)體配置的線在一星點(diǎn)連接，S卩，線在為所有相位公共 的連接點(diǎn)互相連接。這樣的星點(diǎn)構(gòu)型尤其易于實(shí)現(xiàn)且確保多個(gè)相位的行為是對(duì)稱(chēng)的，即所 有相位傳輸相同的有效電流，當(dāng)然盡管在相位之間存在一相移。例如，在三相系統(tǒng)的情況 下，該相移通常是120°。在每個(gè)相位中的交流電流可為一正弦或接近正弦的電流。一星點(diǎn) 連接的額外的優(yōu)點(diǎn)是，不需要到該電源的向后的導(dǎo)體。該導(dǎo)體配置至該電源系統(tǒng)的所有的 連接可在該軌道的同一軌段中完成。該至少一條線包含用來(lái)將該電能傳送至該車(chē)輛的電感器且進(jìn)一步包含對(duì)將該能 量傳送至該車(chē)輛沒(méi)有幫助的泄漏電感特征，其中該泄漏電感特征由位于同一線中的一電容 器來(lái)補(bǔ)償，以使得該電容器和該泄漏電感特征的得到阻抗為零。這樣的零阻抗具有使該系 統(tǒng)的該無(wú)功功率最小化并藉此使有功功率組件的設(shè)計(jì)最小化的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，該導(dǎo)電體配置的至少一條線(及優(yōu)選地所有線)包含多個(gè)線節(jié)段，其中每 個(gè)線節(jié)段沿著該軌道的不同軌段延伸并可獨(dú)立于其它線節(jié)段來(lái)接通或關(guān)閉。每個(gè)線節(jié)段通 常包含橫向于該行進(jìn)方向延伸的多個(gè)區(qū)段。因此，本方法的實(shí)施例包含獨(dú)立于其它線節(jié)段來(lái)接通或關(guān)閉線節(jié)段的步驟，以使 在為該車(chē)輛所占據(jù)的該軌道的軌段處的車(chē)輛設(shè)置有來(lái)自該導(dǎo)電體配置的能量且以使沿著 未被車(chē)輛所占據(jù)的該軌道的至少一些軌段被關(guān)閉。因此，減少了在該系統(tǒng)操作期間的損失。 此外，可較容易滿足EMC需求，因?yàn)楸苊饬瞬槐匾碾姶艌?chǎng)。尤其優(yōu)選的是，在該行進(jìn)方向上該軌道的軌段短于車(chē)輛的長(zhǎng)度，且該系統(tǒng)適于僅 在車(chē)輛正占據(jù)該線節(jié)段所在的該軌道的相應(yīng)軌段時(shí)操作(及具體地，接通)線節(jié)段。由于 該軌道下(或在一些情況下，如在隧道中側(cè)向于該軌道)的僅有線節(jié)段被接通，所以車(chē)輛使 環(huán)境免受由該導(dǎo)體配置產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。優(yōu)選地，只操作被車(chē)輛完全占據(jù)的節(jié)段，即沿著行進(jìn) 路徑的長(zhǎng)度方向，受操作的節(jié)段不延伸超過(guò)該車(chē)輛的前部且不延伸超過(guò)該車(chē)輛的末端。
可使用關(guān)閉的線節(jié)段來(lái)控制該切換程序。優(yōu)選地，可檢測(cè)車(chē)輛對(duì)該軌道的各自軌 段的占用，特定地藉由檢測(cè)在該線節(jié)段中的由該車(chē)輛至該線節(jié)段的感應(yīng)耦合所導(dǎo)致和/或 由該車(chē)輛產(chǎn)生的電磁場(chǎng)所導(dǎo)致的電壓和/或電流來(lái)進(jìn)行。因此，測(cè)量裝置可連接至線節(jié)段 的至少一線節(jié)段。優(yōu)選地，多個(gè)或所有線節(jié)段連接至測(cè)量裝置和/或同一測(cè)量裝置。該測(cè) 量裝置適于通過(guò)檢測(cè)在該線節(jié)段的由該車(chē)輛至該線節(jié)段的感應(yīng)耦合所導(dǎo)致和/或由該車(chē) 輛產(chǎn)生的電磁場(chǎng)所導(dǎo)致的電壓和/或電流來(lái)檢測(cè)車(chē)輛對(duì)該軌道的各自軌段的占用。該系統(tǒng)可適于在用以接收該傳送能量的車(chē)輛的接收裝置進(jìn)入一線節(jié)段所在的該 軌道的軌段之前接通該線節(jié)段。例如，線節(jié)段的長(zhǎng)度可以這樣的一方式來(lái)定尺寸線節(jié)段的至少兩線節(jié)段在長(zhǎng)度 方向上被在該軌道上的車(chē)輛覆蓋，即在該軌道上的車(chē)輛的最小長(zhǎng)度是一線節(jié)段長(zhǎng)度的兩倍 長(zhǎng)(優(yōu)選地，所有的線節(jié)段具有相同的長(zhǎng)度)。因此，用以接收該傳送能量的該車(chē)輛的接收 裝置可沿長(zhǎng)度方向設(shè)置于該車(chē)輛的該中間區(qū)段。此外，優(yōu)選的是只接通完全為在該軌道上 的車(chē)輛所覆蓋的線節(jié)段。另一方面，可檢測(cè)到車(chē)輛進(jìn)入在一特定線節(jié)段上面的該區(qū)域的事 件(如上所述)，且一旦該車(chē)輛進(jìn)入在該下一隨后的線節(jié)段上面的區(qū)域，接通此線節(jié)段。 因此，在該車(chē)輛離 開(kāi)在該線節(jié)段上面的該區(qū)域之前關(guān)閉線節(jié)段。優(yōu)選地，它們?cè)诓?再受該車(chē)輛完全覆蓋之前關(guān)閉。如果該導(dǎo)體配置包含多于一線，可只使用線中的一條線來(lái)執(zhí)行檢測(cè)該車(chē)輛進(jìn)入或 離開(kāi)一特定線節(jié)段的事件。然而，其它的線可相對(duì)應(yīng)地接通及關(guān)閉，即，該導(dǎo)體配置包含區(qū) 段，其中在其它區(qū)段中的所有線可一起接通和關(guān)閉。參考附圖將描述與在該車(chē)輛中能量接收有關(guān)的原理與細(xì)節(jié)。然而，一些特征描述 如下該車(chē)輛的該接收裝置可包含導(dǎo)體的線圈或其可包含多個(gè)線圈。多個(gè)相接收裝置的多 個(gè)線圈的優(yōu)點(diǎn)在于，較容易及意味著較少的努力來(lái)平滑所接收的電流或電壓的波動(dòng)。優(yōu)選地，該至少一線圈只高于該初級(jí)側(cè)導(dǎo)體配置幾厘米被設(shè)置，因?yàn)槌跫?jí)與次級(jí) 線圈之間的該磁耦合將隨著距離的增加而減小。例如，該至少一線圈高于該地不超過(guò)IOcm 被設(shè)置，優(yōu)選地，高于該地不超過(guò)5cm及最優(yōu)選地為2-3cm。特定地，這適用于該導(dǎo)體配置 設(shè)置于該地下的情形。該導(dǎo)體配置的該線可設(shè)置在該地面下不超過(guò)20cm，優(yōu)選地不超過(guò) IOcm0優(yōu)選地，接收該傳送能量的接收裝置在豎直方向是可移動(dòng)的，以使其可移動(dòng)至緊 密靠近地的位置且當(dāng)不使用該接收裝置時(shí)其可升至一較高位置。優(yōu)選地，該接收裝置包含沿行進(jìn)方向在不同位置配置的多個(gè)線圈。例如，線圈之間 的距離可等于沿著該軌道的該導(dǎo)體配置的不同相位的區(qū)段的距離，其中這些區(qū)段是橫向于 該行進(jìn)方向延伸的區(qū)段。然而，將該車(chē)輛的不同的線圈像區(qū)段的距離一樣以相對(duì)于彼此相 同的距離設(shè)置是不必要的。


現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例及范例。附圖示出了圖1是沿著一軌道延伸的三相導(dǎo)體配置的示意圖；圖2是示出了流過(guò)依據(jù)圖1的該配置的三相的交流電流根據(jù)時(shí)間而變化的曲線 圖3是磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線，所述磁場(chǎng)由依據(jù)圖1的該導(dǎo)體配置產(chǎn)生，此時(shí)車(chē)輛的接收裝 置位于該導(dǎo)體配置的該所示區(qū)域之上，其中該磁場(chǎng)分布的該前進(jìn)方向沿該圖的平面自右至 左或自左自右延伸；圖4是顯示該 磁場(chǎng)的區(qū)域的另一視圖，所述磁場(chǎng)由該導(dǎo)體配置產(chǎn)生，此時(shí)負(fù)載連 接至該車(chē)輛的該接收裝置；圖5是示意地顯示磁波的運(yùn)動(dòng)并顯示由于該車(chē)輛沿該軌道的運(yùn)動(dòng)而引起該接收 裝置的運(yùn)動(dòng)的視圖，磁波由沿著該軌道的該導(dǎo)體配置產(chǎn)生圖6是經(jīng)由一電氣配置連接至一 AC電壓源的依據(jù)圖1的該導(dǎo)體配置的示意性電 路圖，該電氣配置將該AC電壓源的電壓變換為饋送至該導(dǎo)體配置中的恒定交流電流；圖7是顯示具有用于三個(gè)不同相位的線圈的車(chē)輛的接收裝置的電路圖，其中該接 收裝置連接至AC/DC轉(zhuǎn)換器；圖8是在導(dǎo)體配置沿其延伸的軌道上行進(jìn)的軌道車(chē)輛；圖9是在軌道車(chē)輛在軌道上運(yùn)動(dòng)的情況下在時(shí)間上的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)，其中該軌道設(shè) 置有導(dǎo)體配置的多個(gè)連續(xù)的線節(jié)段，其中線節(jié)段可被接通或關(guān)閉用以向該車(chē)輛供應(yīng)能量；圖10是與在圖8中所示的該配置類(lèi)似的配置，包括沿著該軌道的導(dǎo)體配置的電路 圖，其中該導(dǎo)體配置包含可接通或關(guān)閉的線節(jié)段；以及圖11是與在圖1中所示的該配置類(lèi)似的配置，示意地說(shuō)明介于鐵路的兩個(gè)軌條之 間的導(dǎo)體配置。
具體實(shí)施例方式圖1顯示沿著一軌道、例如沿著一鐵路的軌條(例如見(jiàn)在圖11中所示的該配置) 的可位于地下的導(dǎo)體配置。在沿著一鐵路的軌條的情況中，軌條按圖1的該視圖自左至右 延伸。圖1可理解為一示意圖。該導(dǎo)體配置的三條線1、2、3包含橫向于行進(jìn)方向(自左 至右或自右至左)延伸的區(qū)段。只有線1、2、3的橫向延伸區(qū)段中的一些用附圖標(biāo)記表示， 即線3的三個(gè)區(qū)段5a、5b與5c，該線3的另一些區(qū)段用“5”表示，線2的一個(gè)區(qū)段用5x表 示及線1的一個(gè)區(qū)段用5y表示。在該最優(yōu)選的情況下，在圖1中顯示的該配置12位于該 軌道的地下，以使圖1顯示在該配置12上的一俯視圖。軌條在圖1的該頂部及底部可自左 至右延伸，即橫向延伸線區(qū)段可完全在由軌條所限定的邊界內(nèi)(還可見(jiàn)圖11)。例如，如在圖6所示的方式，三條線1、2、3可連接至一個(gè)三相AC電流源。在圖1 描述的該時(shí)間，一正電流Il流經(jīng)線3?！罢币馑际请娏髯栽撾娏髟戳髦猎摼€。三條線1、2、 3在該配置的另一端一起連接到公共星點(diǎn)4。因此，其它電流當(dāng)中的至少一電流(這里是經(jīng) 過(guò)該線2的該電流12與經(jīng)過(guò)該線1的該電流13)是負(fù)的。一般而言，應(yīng)用該星點(diǎn)規(guī)則意思 是，在每一時(shí)間點(diǎn)上流至該星點(diǎn)與自該星點(diǎn)流出的所有電流的總和為零。電流經(jīng)過(guò)線1、2、 3的方向如箭頭所示。橫向于該行進(jìn)方向延伸的線3的區(qū)段與線1、2的相對(duì)應(yīng)的區(qū)段優(yōu)選具有相同的寬 度且互相平行。實(shí)際上，優(yōu)選地在三條線的橫向延伸區(qū)段之間在寬度方向上不存在移位。在 圖1中顯示了這樣的一移位，原因是每個(gè)區(qū)段或每條線可被識(shí)別。優(yōu)選地，每條線沿著該軌道遵循相同的類(lèi)似蛇紋的路徑，其中線在該行進(jìn)方向上以橫向于該行進(jìn)方向延伸的同一線的連續(xù)區(qū)段之間距離的三分之一被移位。例如，如圖1 中間所示，在連續(xù)區(qū)段5之間的該距離用Tp表示。在這些連續(xù)區(qū)段5之間的該區(qū)域內(nèi)存在 橫向于行進(jìn)方向延伸的兩其它區(qū)段，即線2的區(qū)段5x與線1的區(qū)段5y。連續(xù)區(qū)段5、5x、5y 的此圖案沿行進(jìn)方向以這些區(qū)段之間的規(guī)則距離重復(fù)。 在圖1的該左區(qū)域中顯示了流經(jīng)區(qū)段的該電流的相對(duì)應(yīng)的方向。例如，區(qū)段5a傳 輸自該配置12的第一側(cè)A至該配置的該相對(duì)側(cè)B的電流。如果該配置12埋在地下于該軌 道下，或較一般而言，沿一水平面延伸的話，側(cè)A是該軌道的一側(cè)(諸如沿行進(jìn)方向的右側(cè)， 當(dāng)自一行進(jìn)中車(chē)輛察看時(shí))，而側(cè)B是該相對(duì)側(cè)(例如該軌道的左側(cè))。與此同時(shí)該連續(xù)區(qū)段5b因此傳輸自側(cè)B流至側(cè)A的電流。線3的下一連續(xù)區(qū)段 5c因此傳輸自側(cè)A至側(cè)B的電流。所有這些電流具有同一大小，因?yàn)樗鼈兺瑫r(shí)由該同一線 所傳輸。換言之橫向延伸的區(qū)段通過(guò)沿行進(jìn)方向延伸的區(qū)段互相連接。由于此類(lèi)似蛇紋的線配置，由該線3的區(qū)段5a、5b、5c、…所產(chǎn)生的磁場(chǎng)產(chǎn)生一電 磁場(chǎng)的一列連續(xù)磁極，其中連續(xù)磁極(由區(qū)段5a、5b、5c、…所產(chǎn)生的磁極)具有交流磁極 性。例如，由區(qū)段5a所產(chǎn)生的該磁極的極性在一特定時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)一磁偶極，對(duì)于此磁偶 極，該磁北極面朝上且該磁南極面朝下。與此同時(shí)，由區(qū)段5b所產(chǎn)生的該磁場(chǎng)的該磁極性 同時(shí)以該相對(duì)應(yīng)的磁偶極使得南極面朝上且北極面朝下的方式被定向。區(qū)段5c的該相對(duì) 應(yīng)的磁偶極以與區(qū)段5a相同的方式被定向，等等。相同的情形也應(yīng)用到線1與線2。然而，本發(fā)明也涵蓋只存在一相、存在兩相或存在多于三相的該情況。只具有一相 的一導(dǎo)體配置可如圖1中的線3來(lái)配置，但該線3的該末端(位于圖1的右手邊)而非該 星點(diǎn)4可通過(guò)沿著該軌道延伸的連接器線(圖1未示出)連接至該能量源(圖1未示出)。 一兩相配置可例如由線3與線2構(gòu)成，但是在該兩線(或較一般而言所有線)的橫向延伸 的區(qū)段之間的距離優(yōu)選地是恒定的(即該線3的橫向延伸區(qū)段沿該行進(jìn)方向以及沿該相反 方向至線2的兩個(gè)最近的橫向延伸區(qū)段之間的距離是相等的)。圖11意圖是說(shuō)明例如在圖1中所示的該導(dǎo)體配置的該導(dǎo)體配置的一些尺寸。在 圖11中只顯示了該三條線111、112、113的一部分，且省略了互相的連接(例如經(jīng)由圖1的 該星點(diǎn)4)以及與該電源的連接。類(lèi)似蛇紋的線111、112、113位于用于鐵路車(chē)輛(諸如區(qū)域性的或局部的列車(chē)，諸 如一電車(chē))的鐵路的兩軌條116a、116b之間。該短語(yǔ)“之間”涉及在圖11中所示的俯視圖。 例如，線111、112、113可位于軌條116的高度以下。線111、112、113當(dāng)中的每一線包含橫向于該軌道方向(即，軌條116的該縱向方 向)延伸的線性區(qū)段。這些橫向延伸區(qū)段通過(guò)沿軌條的該縱向方向延伸的縱向延伸區(qū)段來(lái) 連接至同一線的連續(xù)的橫向延伸區(qū)段。橫向線性延伸區(qū)段具有一長(zhǎng)度LB，優(yōu)選地，該長(zhǎng)度 LB至少與軌條之間的該距離RB的一半一樣長(zhǎng)。例如，該距離RB可能是Im及橫向延伸區(qū)段 的長(zhǎng)度可能為50cm或在50至75cm的范圍內(nèi)。同一線的橫向延伸區(qū)段與縱向延伸區(qū)段通過(guò)彎曲區(qū)段互相連接。該曲線與例如具 有150mm的半徑的圓的曲線相對(duì)應(yīng)。圖11也示意地顯示被在軌條116上行進(jìn)的車(chē)輛的接收裝置的線圈覆蓋的陰影區(qū) 域118。該線圈的寬度等于線的橫向延伸區(qū)段的長(zhǎng)度。然而，實(shí)際上，優(yōu)選地，此寬度小于橫 向延伸區(qū)段的長(zhǎng)度。這允許該線圈的位置在橫向于該行進(jìn)方向的該方向上有一移位，如在該陰影區(qū)域118下面的兩箭頭與一直線所示。如果該移位不會(huì)使該線圈移動(dòng)超過(guò)橫向延伸 區(qū)段的邊界，那么這樣的一移位將不影響該線圈對(duì)能量的接收。如下自圖2中顯示的隨時(shí)間變化的曲線圖，經(jīng)過(guò)圖1的相位1、2、3的電流是常規(guī) 三相交流電流的相電流。在圖2中的Li、L2、L3表示的是類(lèi)似蛇紋的線1、2、3形成電感。

如圖2所示，電流的該峰電流值可分別地在300A至-300A的范圍中。然而，較大 或較小的峰電流也是可能的。300A峰電流足以將推進(jìn)能量提供給一電車(chē)用來(lái)使該電車(chē)沿著 幾百米至幾千米的一軌道移動(dòng)，例如在一城市的該歷史城鎮(zhèn)中心內(nèi)。另外，該電車(chē)可自諸如 常規(guī)電化蓄電池配置和/或超級(jí)電容器配置的車(chē)載能量存儲(chǔ)裝置獲取能量。一旦該電車(chē)已 離開(kāi)該城鎮(zhèn)中心且連接至一架空線，該能量存儲(chǔ)裝置可再次完全地充電。在圖3中的彎曲線是圖1所示的線1、2、3的區(qū)段所產(chǎn)生的該磁場(chǎng)的場(chǎng)線。圖3描 述在與圖2的該時(shí)間尺度上的“0”、“30”、“60”、“90”相對(duì)應(yīng)的四個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)的情況。 圖2的該時(shí)間尺度也可解譯為顯示電流的正弦行為的角度的尺度，這就是說(shuō)，圖2顯示電流 經(jīng)過(guò)一完整周期的行為，即在“0”處該周期開(kāi)始的電流值與在“360”處該周期結(jié)束的電流 值相同。在圖3的四個(gè)部分圖的左邊，顯示了線1、2、3的橫向延伸區(qū)段的截面圖。參考符 號(hào)“II”表示流經(jīng)線路1的橫向延伸區(qū)段的該電流II，等等。這些橫向延伸區(qū)段垂直于圖3 的該圖像平面延伸，其中該圖像平面是經(jīng)過(guò)圖1的該配置12的垂直切割平面，其中圖1與 圖3的圖像平面互相垂直且其中圖3的該圖像平面沿該行進(jìn)方向延伸，將圖1的區(qū)段5切 割成兩半。在圖3的上方區(qū)域中，電磁線圈7被示意地顯示為平坦矩形框化區(qū)域。在作為 車(chē)輛的接收裝置的用以自該配置12接收能量的部分的這些線圈7的頂部上，設(shè)置鐵磁主干 8以收集與轉(zhuǎn)移磁場(chǎng)線。這些主干8具有一電磁鐵的鐵心的功能。圖4顯示一與在圖3中所示的視圖類(lèi)似的視圖。然而，該圖意圖是說(shuō)明在該車(chē)輛 (其正在該軌道上行進(jìn))中的線圈在該軌道的該導(dǎo)體配置中感生電流的該假設(shè)情況。除了 圖3以外，圖4也顯示經(jīng)過(guò)在該線圈7的區(qū)域7a、7b、7c、7d中的導(dǎo)電體41a、41b的橫截面。 在區(qū)域7a、7b中，自圖4的該圖像平面朝外向上定向的電流在該描述的時(shí)間點(diǎn)上正在流動(dòng)。 在圖4的該右手邊，其中顯示了線圈7的區(qū)域7c、7d，如穿越線所示，電流向下進(jìn)入至圖4的 該圖像平面中。由線圈7所產(chǎn)生的該電磁場(chǎng)(以圖4中的電場(chǎng)線說(shuō)明)關(guān)于區(qū)段7b及7d 的該邊界線對(duì)稱(chēng)，因?yàn)樵趨^(qū)段7a至7d中的電流量也關(guān)于該邊界線對(duì)稱(chēng)。圖5顯示沿著豎直延伸且在該行進(jìn)方向上延伸的切割平面的另一切面圖。在圖5 的該上半部分顯示了位于線1、3、2的區(qū)段中、橫向于該行進(jìn)方向延伸的線1、3、2的導(dǎo)線或 導(dǎo)線束?？傆?jì)，在圖5中至少部分地顯示了橫向于該行進(jìn)方向延伸的該配置12的七個(gè)區(qū)段。 在該列中的該第一、第四及第七區(qū)段(自左至右)屬于線1。由于經(jīng)過(guò)區(qū)段5b (在圖5中的 該第四區(qū)段)的該電流Il的方向與經(jīng)過(guò)區(qū)段5a、5c (在圖5中的該第一與該第七區(qū)段)的 該電流Il的方向相反，且由于電流I1、I3、I2是交流電流，所以該所產(chǎn)生的電磁波沿著該行 進(jìn)方向以一速度w移動(dòng)。該波用9來(lái)表示，該配置12的該電感器用Lp來(lái)表示。在圖5的上半部顯示的橫截面表示沿該行進(jìn)方向且以一速度vm行進(jìn)的車(chē)輛的接 收裝置，且在圖5的該頂部“2TP”表示的是，圖5顯示配置12的線節(jié)段，配置12的該線節(jié) 段的長(zhǎng)度等于在線(這里是線1)的三個(gè)連續(xù)橫向延伸區(qū)段之間的該距離的兩倍。
在圖6中所示的該配置包含可以是依據(jù)圖1的該導(dǎo)體配置12的導(dǎo)體配置103、 104、105。為了顯示它們的電氣性質(zhì)，在圖6中使用等效的電路符號(hào)。該三相系統(tǒng)103、104、 105傳送處于相位1、2、3的相電流II、12、13。相位1、2、3的固有感應(yīng)特征可由Lpl、Lp2、 Lp3來(lái)表示，其等產(chǎn)生用以將能量傳送至在該軌道上的任車(chē)輛的該電磁場(chǎng)。然而線1、2、3也 包含如在圖6中的區(qū)塊104中所示的泄漏電感器Lsl、Ls2、Ls3。這些不希望的泄漏感應(yīng)特 征的該阻抗由在線1、2、3中的電容器Ckl、Ck2、Ck3來(lái)補(bǔ)償，如在區(qū)塊103所示。在線1、2、3中用來(lái)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的該電能由三相電壓源101產(chǎn)生。針對(duì)相位的相源 用區(qū)塊101中的V1、V2、V3來(lái)表示。在線1、2、3中的所產(chǎn)生的電壓用U1、U2、U3來(lái)表示。該 電壓源連接至一恒流源102的該輸入。此源102的輸出連接至區(qū)塊103中的電容器。在源 102的該輸出處，產(chǎn)生電流11、12、13。這些電流隨時(shí)間是恒定的，與自線1、2、3傳送至在該 軌道上的任車(chē)輛的該能量無(wú)關(guān)。在恒流源102的該輸入端處，該源102在每條線1、2、3中 包含一輸入電感器Lla、L2a、L3a。在該源102的該輸出端處，每條線1、2、3包含一輸出電 感器Lib、L2b、L3b。于輸入與輸出電感器之間，每條線1、2、3經(jīng)由一電容器Cl、C2、C3連接 至公共星點(diǎn)61。圖7顯示可位于在該軌道上行進(jìn)的車(chē)輛中的配置的電路圖。該配置包含用以自該 軌道接收該電磁場(chǎng)并用以從其產(chǎn)生電能的三相接收裝置。該接收裝置包含針對(duì)每一相位 13、2133的線圈或線圈配置，其中線圈用1^71丄72丄73(區(qū)塊201)表示。在所示的實(shí)施例 中，相位la、2a、3a在公共星點(diǎn)71處連接至一起。相位la、2a、3a的泄漏感應(yīng)特征(在圖7 中未單獨(dú)顯示)由電容器C71、C72、C73來(lái)補(bǔ)償，如在區(qū)塊202中所示。該接收裝置201、202的該輸出端(圖7于此顯示相電流Isla、Is2a、Is3a)連接至 AC/DC(交流/直流)轉(zhuǎn)換器203。該轉(zhuǎn)換器203的該DC端連接至中間電路的線76a、76b。 線76a、76b經(jīng)由用“204”表示的平滑電容器C7d互相連接?？稍谠撥?chē)輛內(nèi)被提供能量的該 電氣負(fù)載用在“205”的可連接至該中間電路的線76a、76b的電阻RL來(lái)表示。“Ud”表示該 負(fù)載RL可導(dǎo)致壓降，其中Ud例如是在該中間電路中的該電壓。圖8顯示被諸如一區(qū)域性公共運(yùn)輸列車(chē)或一電車(chē)的軌道行走車(chē)輛81占據(jù)的軌道 83 (這里具有兩軌條的鐵路軌道)。 所示的該配置包含用來(lái)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的導(dǎo)電體配置，藉此將能量傳送至在該軌道上 的該車(chē)輛。該導(dǎo)體配置89為示意地顯示。例如，該導(dǎo)體配置可如圖1中所示設(shè)計(jì)。該導(dǎo)體 配置89 (且此應(yīng)用到其它配置，不僅應(yīng)用到在圖8所示的該例子)可位于地下或地上。特 定地，在鐵路具有軌道車(chē)輛的輪可于其上滾動(dòng)的兩軌條的情況下，該導(dǎo)體配置可位于地上 在一鐵路軌枕的高度之上介于軌條之間，或部分地在地上但在該鐵路軌枕之下。如果鐵路 軌枕例如由混凝土制成，用以保持軌條的軌枕或其它構(gòu)造可包含孔和/或腔，該導(dǎo)體配置 的該線延伸經(jīng)過(guò)這些孔和/或腔。因此，該鐵路構(gòu)造可用來(lái)保持該線成該所希望的蛇紋形 狀。該軌道行走車(chē)輛81在其下面包含用來(lái)接收該導(dǎo)體配置89所產(chǎn)生的該電磁場(chǎng)的接 收裝置85。該接收裝置85電氣地連接至一車(chē)載電氣網(wǎng)絡(luò)86以使在該接收裝置85中所感 生的該電能可在該車(chē)輛81中分配。例如，輔助裝置90與用來(lái)將推進(jìn)馬達(dá)(未示出)驅(qū)動(dòng) 至具有輪88a、88b、88c、88d的轉(zhuǎn)向架780a、780b中的推進(jìn)單元80、84可連接至該分配網(wǎng)絡(luò) 86。此外，一能量存儲(chǔ)裝置82，諸如一電化能量存儲(chǔ)裝置或諸如超級(jí)電容器的電容器配置，也可連接至該分配網(wǎng)絡(luò)。因此，該能量存儲(chǔ)裝置82可用該接收裝置所接收的能量來(lái)充電， 尤其在該車(chē)輛81于該軌道上的停止期間。當(dāng)該車(chē)輛81在該軌道上移動(dòng)時(shí)，可自該能量存 儲(chǔ)裝置82取出需要用來(lái)移動(dòng)該車(chē)輛81的該推進(jìn)能量的一部分，且與此同時(shí)由該接收裝置 所接收的該能量可有助于該推進(jìn)，即可以是該推進(jìn)能量的部分。
圖9說(shuō)明包含可被接通或關(guān)閉的區(qū)段以使只是接通的區(qū)段產(chǎn)生一電磁場(chǎng)以將能 量傳送至在該軌道上的該車(chē)輛的導(dǎo)體配置112的概念。圖9的例子顯示沿該軌道排列成一 列連續(xù)節(jié)段的5個(gè)節(jié)段Tl、T2、T3、T4、T5。諸如電車(chē)的車(chē)輛92正在該軌道上行進(jìn)。在該車(chē)輛92的地板下面提供了用來(lái)接收 由節(jié)段所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的兩接收裝置95a、95b。接收裝置95a、95b可以是冗余的裝置，其中 只需要裝置中的一個(gè)裝置來(lái)操作該車(chē)輛。這增加了操作安全性。然而，裝置95a、95b也可 以是產(chǎn)生能量以同時(shí)操作該車(chē)輛的非冗余裝置。然而，在該情況可能發(fā)生的是，裝置95中 的至少一個(gè)裝置可不產(chǎn)生電能。該車(chē)輛可包含更多的接收裝置而非兩個(gè)接收裝置。下面的描述涉及所有的這些情況，及此外涉及該車(chē)輛只具有一個(gè)接收裝置的情 況。依據(jù)在圖9中所示的該例子，該車(chē)輛自左向右移動(dòng)。在9圖的上部分中，該車(chē)輛92 占據(jù)在組件T2、T3上的該軌道且部分地占據(jù)在組件Tl與T4上的該軌道。接收裝置95總 是位于被該車(chē)輛所完全占據(jù)的組件上。情況就是這樣，因?yàn)樵陂L(zhǎng)度方向上接收裝置與該車(chē) 輛的最接近末端之間的距離大于該導(dǎo)體配置112的每一節(jié)段的長(zhǎng)度。在圖9圖的該頂部視圖的情況下，組件T2、T3被接通且所有其它的組件Τ1、Τ4、Τ5 被關(guān)閉。在圖9的該中間視圖中，其中該車(chē)輛92完全占據(jù)在組件Τ2、Τ3上的軌道且?guī)缀跬?全占據(jù)在組件Τ4上的軌道，組件Τ2已被關(guān)閉，因?yàn)榻邮昭b置95已離開(kāi)在組件Τ2上的該區(qū) 域，且一旦該車(chē)輛完全占據(jù)在該組件Τ4上的該區(qū)域，組件Τ4將被接通。在圖9的底部視圖 中顯示了當(dāng)接通該組件Τ4時(shí)的這種狀態(tài)。然而，同時(shí)組件Τ3已經(jīng)被關(guān)閉。圖10顯示與圖9所示的該配置類(lèi)似的配置。實(shí)際上，圖10可為如圖9所示的相 同配置的不同視圖。然而，圖10顯示了該配置的附加部分。用于產(chǎn)生電磁場(chǎng)的該導(dǎo)體配 置的連續(xù)節(jié)段103a、103b、103c中的每一節(jié)段經(jīng)由用來(lái)接通及關(guān)閉該組件103的分離開(kāi)關(guān) 102a、102b、102c連接至主線108。在三相交流系統(tǒng)的情況下，該主線108可包含針對(duì)每相 的導(dǎo)線或纜線。該主線108的該遠(yuǎn)端(在10圖的右手端，但未顯示)可包含所有三相的公 共星點(diǎn)。該主線108的該相對(duì)點(diǎn)連接至一能量源101，諸如依據(jù)圖6所示的區(qū)塊101、102的 該配置。
權(quán)利要求
1.一種用以將電能傳送至車(chē)輛(81 ;92)、尤其至諸如一輕軌道車(chē)輛的軌道行走車(chē)輛的 系統(tǒng)，其中-該系統(tǒng)包含導(dǎo)電體配置(1 ，用以產(chǎn)生交流電磁場(chǎng)并藉此將該能量傳送至該車(chē)輛 (81 ；92)；-該導(dǎo)電體配置(12)包含用以傳輸交流電流的一個(gè)相的至少一條線(1，2，3)；-該線(1,2,3)沿著該軌道延伸；-該線(1，2，3)配置成使得其當(dāng)該交流電流流經(jīng)該線(1，2，3)時(shí)在每一時(shí)間點(diǎn)上產(chǎn)生 一電磁場(chǎng)的一列連續(xù)磁極，其中連續(xù)磁極具有交流磁極性；-該列連續(xù)磁極沿著由該軌道所限定的該車(chē)輛(81 ；92)的該行進(jìn)方向延伸。
2.一種用以將電能傳送至車(chē)輛(81 ；92)、尤其至諸如一輕軌道車(chē)輛的軌道行走車(chē)輛的 系統(tǒng)，其中-該系統(tǒng)包含一導(dǎo)電體配置；-該導(dǎo)電體配置(12)包含用以傳輸一交流電流的一個(gè)相的至少一條線(1，2，3)；-該線(1,2,3)沿著該軌道延伸；-該線(1，2，3)包含橫向于由該軌道所限定的該車(chē)輛(81 ；92)的該行進(jìn)方向延伸的多 個(gè)區(qū)段(5)；-該同一線(1，2，；3)的區(qū)段( 沿著該軌道配置成一列，以使得當(dāng)一交流電流流經(jīng)該線 (1,2,3)時(shí)在每一時(shí)間點(diǎn)上該交流電流交替地以相反方向流經(jīng)該列中的連續(xù)區(qū)段( ，5b， 5c) ο
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述區(qū)段(5)中的至少一些區(qū) 段、優(yōu)選地所有的區(qū)段沿橫向于該行進(jìn)方向的方向延伸的寬度大于在該軌道上的車(chē)輛(81 ； 92)的用以接收該傳送的能量的接收裝置的寬度。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)電體配置(12)包含多條線 (1，2，3)，每條線(1，2，3)適于傳輸多相交流電壓或電流的一個(gè)相，其中由線(1，2，3)和/ 或不同線(1，2，；3)的區(qū)段( 所產(chǎn)生的磁極在每一時(shí)間點(diǎn)上沿該行進(jìn)方向以重復(fù)序列延 伸，其中該重復(fù)序列與相的序列相對(duì)應(yīng)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，該至少一條線(1，2，3)連接至 恒流源(102)，該恒流源適于以恒定交流電流來(lái)饋送該線(1，2，3)，與自該導(dǎo)電體配置(12) 傳送至在該軌道上的該車(chē)輛(81 ；92)的功率無(wú)關(guān)。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，該恒流源(102)包含用以將 能量源的交流電壓變換成交流電流的配置，該配置在每條線(1，2，；3)中包含在該恒流源 (102)的輸入端的輸入電感器(Lla，L2a，L3a)以及在該恒流源(102)的輸出端的輸出電感 器(L lb, L2b，L!3b)，其中該輸入端連接至一能量源(101)，其中該輸出端沿著該軌道連接 至線區(qū)段(5)，其中每條線(1，2，；3)包含在該輸入端與該輸出端之間的一連接點(diǎn)，且其中每 個(gè)連接點(diǎn)經(jīng)由電容器(C1，C2，C3)連接至同一公共星點(diǎn)(61)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，該至少一條線(1，2，3)包含多 個(gè)線節(jié)段(T1，T2，T3，T4，T5)，其中每個(gè)線節(jié)段(Tl，Τ2，Τ3，Τ4，Τ5)沿著該軌道的不同軌段 延伸且可獨(dú)立于其它線節(jié)段(Tl，Τ2，Τ3，Τ4，Τ5)接通及關(guān)閉。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，在該行進(jìn)方向上線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)短于在該軌道上的車(chē)輛(81 ；92)的長(zhǎng)度，且其中該系統(tǒng)適于僅在車(chē)輛(81 ； 92)正占據(jù)該線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)所在的的各自軌段時(shí)才接通線節(jié)段(Tl，T2，T3， T4, T5)。
9.一種用以將電能傳送至車(chē)輛、尤其至諸如一輕軌道車(chē)輛的軌道行走車(chē)輛的方法，其中-一電磁場(chǎng)由沿該軌道設(shè)置的導(dǎo)電體配置產(chǎn)生，藉此將該電能傳送至該車(chē)輛(81 ；92)； -該電磁場(chǎng)藉由傳導(dǎo)在該導(dǎo)電體配置的一線(1，2，3)中的一交流電流的至少一相來(lái)產(chǎn)生；-該相在該線中沿著該軌道在線(1，2，3)中傳導(dǎo)，以使得當(dāng)該交流電流流經(jīng)該線(1，2， 3)時(shí)在每一時(shí)間點(diǎn)上產(chǎn)生一電磁場(chǎng)的一列連續(xù)磁極，其中連續(xù)磁極具有交流磁極性； -該列連續(xù)磁極沿由該軌道所限定的該車(chē)輛(81 ；92)的該行進(jìn)方向延伸。
10.一種用以將電能傳送至車(chē)輛(81 ;92)、尤其至諸如一輕軌道車(chē)輛的軌道行走車(chē)輛 的方法，其中-一電磁場(chǎng)由沿該軌道設(shè)置的一導(dǎo)電體配置產(chǎn)生，藉此將該能量傳送至該車(chē)輛(81 ；92)；-該電磁場(chǎng)藉由傳導(dǎo)在該導(dǎo)電體配置的一線(1，2，3)中的一交流電流的至少一相來(lái)產(chǎn)生，-該相電流在該線(1，2，3)中沿著該軌道傳導(dǎo)，以使得當(dāng)該相電流流經(jīng)該線(1，2，3)時(shí) 在每一時(shí)間點(diǎn)上該相電流橫向于該車(chē)輛(81 ；92)的該行進(jìn)方向流經(jīng)該線(1，2，3)的多個(gè) 區(qū)段，其中該相電流沿第一方向流經(jīng)區(qū)段的第一群組以及沿該相反方向流經(jīng)區(qū)段的第二群 組，且其中該第一群組與該第二群組的區(qū)段沿該行進(jìn)方向交替。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該交流電流是多相交流電流， 且其中該電流的各相經(jīng)由多個(gè)線中的各自線來(lái)傳導(dǎo)，其中由線和/或不同線的區(qū)段所產(chǎn)生 的磁極在每一時(shí)間點(diǎn)上沿該行進(jìn)方向以一重復(fù)序列延伸，其中該重復(fù)序列與相的序列相對(duì) 應(yīng)。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該至少一條線(1，2，3)受恒定 交流電流饋送，與自該導(dǎo)電體配置傳送至在該軌道上的車(chē)輛(81 ；92)的功率無(wú)關(guān)。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該至少一條線(1，2，3)受恒定 交流電壓來(lái)饋送，與自該導(dǎo)電體配置傳送至車(chē)輛(81 ；92)的功率無(wú)關(guān)。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該至少一條線(1，2，3)包含多 個(gè)線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)，其中每個(gè)線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)沿該軌道的不同軌段 延伸，且其中線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)獨(dú)立于其它線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)接通及關(guān) 閉，從而為在該軌道所占據(jù)的軌段上的車(chē)輛提供能量且藉此關(guān)閉未被車(chē)輛(81 ；92)所占據(jù) 的沿著至少一些軌段的線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)。
15.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在該行進(jìn)方向上該軌道的軌段 短于車(chē)輛(81 ；92)的長(zhǎng)度，且其中僅在車(chē)輛(81 ；92)正占據(jù)該線節(jié)段所在的軌道的各自軌 段時(shí)才接通線節(jié)段(Tl，T2，T3，T4，T5)。
16.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，藉由檢測(cè)在線節(jié)段(Tl，T2， T3，T4，T5)中的由車(chē)輛(81 ；92)至該線節(jié)段(Tl，Τ2，Τ3，Τ4，Τ5)的感應(yīng)耦合所導(dǎo)致和/或由該車(chē)輛(81 ；92)所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)所導(dǎo)致的電壓和/或電流來(lái)檢測(cè)車(chē)輛(81 ；92)對(duì)該軌道 的相應(yīng)軌段的占用。
17.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用以接收該傳送的能量的車(chē) 輛(81 ；92)的接收裝置進(jìn)入該線節(jié)段(Τ1，Τ2，Τ3，Τ4， ^)所在的該軌道的該軌段之前接通 線節(jié)段(Tl, Τ2, Τ3, Τ4, Τ5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用以將電能傳送至軌道行走車(chē)輛、尤其至諸如電車(chē)的輕軌車(chē)輛的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包含一導(dǎo)電體配置(12)，該導(dǎo)電體配置用以產(chǎn)生一電磁場(chǎng)并藉此將該能量傳送至該車(chē)輛，該導(dǎo)電體配置(12)包含用以傳輸一交流電壓或電流的一個(gè)相的至少一條線(1，2，3)，該線(1，2，3)沿著該軌道延伸并且配置成使得其當(dāng)該交流電流流經(jīng)該線(1，2，3)時(shí)在每一時(shí)間點(diǎn)上產(chǎn)生一電磁場(chǎng)的一列連續(xù)磁極(在區(qū)段5)，其中連續(xù)磁極具有交流磁極性，該列連續(xù)磁極沿著由該軌道所限定的該車(chē)輛的該行進(jìn)方向延伸。
文檔編號(hào)B60L5/00GK102083649SQ200980125984
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者C·施特魯韋, J·邁因斯 申請(qǐng)人:邦巴爾迪爾運(yùn)輸有限公司