[發明專利]用于電動車輛的保護設備

有效

• 申請號: 201380077585.0
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN105339203B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 喬納斯·斯托姆
• 申請（專利權）人: 沃爾沃卡車集團
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陸弋;金潔

一種用于布置在車輛(20)上的集電器(3、10)的保護設備(1)，該車輛(20)具有可充電的能量存儲器(23)，其中，保護設備(1)包括第一保護狀態(4)和第二打開狀態(5)，在第一保護狀態(4)中，集電器(3、10)被保護設備(1)覆蓋，在第二打開狀態(5)中，保護設備(1)在能量存儲器的充電期間允許集電器(3、10)和相應的供電裝置(6)之間的接觸，并且其中，當車輛已經到達預定的充電位置時，保護設備(1)被自動地從保護狀態(4)打開到打開狀態(5)。本發明的優點在于：集電器可在車輛不充電時被封閉，并且在到達充電位置時該保護設備自動打開。這提高了車輛的安全性并消除了對于能將集電器從能量存儲器斷開的特殊斷路器的需求。也簡化了車輛的充電。

技術領域

本發明涉及根據權利要求1的前序部分所述的、用于電動車輛上的集電器的保護設備。該保護設備適用于具有可充電電池的電動車輛和混合動力車輛。

背景技術

在未來10至20年內，部分電驅動或僅由電驅動的車輛的市場份額預計將迅速增長。這種車輛一般稱為電動車輛和混合動力車輛。這也意味著這種車輛的充電需求的相應增加。原理上，通過將車輛連接到電力網絡來完成充電，要么直接連接到用于其他設備的常規出口之一，要么通過車輛外部的專用充電器來進行。充電電流從電網傳輸到車輛上的電池。

電動車輛的電池能夠以相對低的電流在相對長的時段內(例如一整夜)充電。這種車輛被稱為插電式車輛，且通常用于混合動力車輛，所述混合動力車輛裝配有具有相對低容量的電池，導致車輛可依靠電力行駛的距離受到限制。當電池耗盡或需要額外的動力時，起動內燃機。插電式車輛的大電流充電也是可能的。由于車輛每日被充電一次或兩次，使用專用的連接器將車輛連接到電源。

對于需要每日充電數次的車輛(例如商用車輛)，通過使用插頭進行的連接不是有效的選擇方案。替代地，使用多種類型的集電器，例如可移動的受電弓，或固定式的集電器，其中相應的供電裝置可移動且接觸固定的集電器。在充電期間，集電器當然必須暴露于相應的供電裝置，以向電池供電。然而，當車輛行駛或不被充電時，集電器應優選地與電池分離，使得電池電壓不存在于集電器上。當電池與集電器分離時，在集電器上或附近工作對于維修技師來說是安全的。將電池與集電器分離的另外優點是防止人員或物體接觸在300至600伏或更高的范圍內的電池電壓。

將電池與集電器分離的一種方式是使用布置在電池和集電器之間的功率開關。由于安全原因，這樣的功率開關必須能斷開連接到電池電極的兩個集電器之間的短路電流。這樣的開關是相對昂貴的。

受電弓已知被安裝在一些軌道車輛的頂部上，以連接到架空導體。在這些情況中，返回線是軌道。受電弓也可以被無軌電車使用。這樣的電動車輛不斷地被電力驅動且不具有可充電電池作為另外的動力源。這意味著：當受電弓例如由于維修目的而被折疊降下時，受電弓不連接到任何電源。對于維修技師而言，可在此車輛的頂部上工作，而需要任何特殊的安全設備。

US 3,762,515描述了用于覆蓋軌道引導的電動車輛的暴露的導電元件的設備。當電力從外部源傳導到元件且車輛被編組時，此車輛的刷組件被絕緣屏蔽件覆蓋。為了使車輛可在例如通過道岔時橋接不同的功率電路，車輛設有數個位于車輛的前部或后部處的刷。所有的刷組件相互連接且連接到驅動馬達。因此，當外部電源被連接以驅動馬達時，電力也施加到所述刷。絕緣屏蔽件向外覆蓋了所述刷，以防止旁人與所述刷的接觸。

EP 1 270 313 A2和EP 1 371 517 A1公開了用于集電器的保護屏蔽件，該屏蔽件適于在站臺處保護軌道車輛的集電器。保護屏蔽件布置在站臺和車輛之間且防止物體從上方接觸集電器。

這些保護裝置都適合于直接從電力網絡驅動的電動車輛。這些保護裝置可以在一些情況中很好地工作，但不適合于具有可充電電池的車輛。為此，存在改進的空間。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種改進的、用于電動車輛上的集電器的保護設備。