JP2010514404A - 特に都市公共交通機関の乗物用電気エネルギーの随時供給と捕捉システム - Google Patents

Abstract

【課題】 本システムは、電気エネルギー供給の空中または地上手段を具えた局地的捕捉用区間（１）、（２）または（３）、ならびに乗物（４）上の捕捉用手段からなる。
【解決手段】電気エネルギー供給手段は、配電柱（５）に担持されており、乗物（４）が補足区域に接近したときにのみ電圧がかかり、乗物が捕捉用区域から出ると、電源が切れる。捕捉用区間は、停止区域、例えば停留所（１）と乗物の加速区域および上がり勾配（２）に、動力用エネルギーの備蓄の再充填および／または供給のために予定される。本発明は、動力用エネルギーの蓄積による自律性都市公共交通機関を対象としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に都市公共交通機関の乗物のための電気エネルギーの随時供給と捕捉システムに関する。

環境保護を理由に、電気による駆動は、都市圏では、公共交通機関分野では欠くことができない。

電気を供給するための空中架線は、不経済で見栄えのよくない支承用構造体と電線の連結網を必用とする。

美的でないその外観および視野を妨げ、町と建造物の美観を損なうその大きさで、懸垂線は、感電の危険性を有し、背の高い障害物になっている。

他方では、路程の長さがさまざまであるが、エネルギーに関して自律的な公共交通機関用乗物が発達してきている。それは、電気化学的要素（バッテリー、スーパーコンデンサー）だけでなく、例えば、高速で駆動しているか、その他の慣性回転羽根で供給される運動エネルギーの形での蓄積エネルギーによる電気駆動または電気推進乗物のことを指す。

環境保護面および都市景観の破壊を含むいろいろな公害の面で、この諸システムが興味深い解決策になるとしても、その主な欠点は、エネルギーの蓄積量の少なさおよびごく平均的な総エネルギーの効率に関する。

他方では、エネルギーの蓄積手段の費用が器材の費用に加わっている。

エネルギーの再充填が路程途中の停留所および終点の段階で行われる自律的システムは既に存在している。それには、かなり長い停車時間が必用になる。

再充填のためのエネルギー捕捉は、地上の１または複数のレールを介して停車中に行われる。

経営上の理由により、公共交通機関の停留所での停車時間は、乗客の
乗り降りに相当する時間を超えることができない。

この停車時間は、路程に要する時間を妨げないために、できるだけ短いことが望まれている。なお、補給時間を更に改善するために、この補給時間を短縮することが追求されている。

したがって、各停留所での再充填時間がかなり短いので、自律性を僅かにしか改善できない。

本発明は、停留所における再充填時間を高めるだけでなく、始動、加速、上り勾配、などのようにエネルギーの大量消費段階において、電気エネルギーを供給することによって、備蓄の電気消費量を減らすことにある。

外部からのこの電気エネルギー随時供給システムは、追加または単に牽引用エネルギーの再充填の停車中および走行中に使用される。このシステムは、動力規模の超過において、エネルギーの大量消費段階のときに、走行中に備蓄の再充填にも関与できる。

このようにして、自律性を著しく高めるに至り、都市公共交通機関方式の要求を完全に満たせる。

そのために、都市公共交通機関の乗物の行程に、充分な長さで、電気エネルギーの供給と捕捉のシステムを具えた交通路の短区域を用意する。同短区域は、備蓄エネルギーの再充填または同短区域における動力エネルギーの補給、あるいはその両方を同時に行うために使用される。

このような電気再充填のための供給と捕捉用短区域は、特に乗物の停止区域に用意される。

捕捉用短区域は、始動の段階中に、再充填時間を多くし、乗物のエネルギー補給をするために、停留所の前後に捕捉用短区域を追加すると有利である。移転すべきエネルギーは少なくて済み、自律性は保たれるだけでなく、高められる。

したがって、本発明により、自律性が高まるが、それもとりわけ長さが僅かで、軽快な構造体を活用する簡単で費用が僅かな電化工事で済む。

局部的なこの捕捉用短区域は、インフラを必用としないか、僅かに必用であり、例えば電灯のような公共スペースの有用な他の機能と連携できる。

都市安全および視覚と大気汚染問題がそれによって大きく改善される。

本発明のその他の特性と利点は、添付図を参照しながらなされた記載である、この後に続く詳細な記述を読むことによって明らかになるだろう。

エネルギー捕捉用各種特殊短区域と共に典型的路程の１区域の概略図である。 同一配電柱から見た電気補給状態にある２台の電車の正面図である。 ２の枝部が折り畳まれている電気補給柱を示す配電柱の正面図である。 乗物、ならびに電気用接触要素が支承している同乗物の屋根の受電構造体の斜視概略図である。

以後の記述は、直接接触または間隔を置いた、例えば感応によるエネルギーの随時捕捉と供給に関しており、それは、路程において電気エネルギーの備蓄の随時再充填および／または牽引または推進に必用な電気エネルギーを直接または間隔を置いて、若干の段階において供給するためである。

しかしながら、動力の再充填または補給がバッテリーからなる備蓄だけに関しているのではなく、外部からきて他の方法、とりわけスーパーコンデンサー、慣性回転羽根やその他の方法で蓄積された電気エネルギーによる乗物に搭載されている、いかなるエネルギー蓄積手段にも関するのは当然である。

本発明によれば、都市公共交通機関の乗物の路程は、いろいろな箇所に、電気エネルギーの供給と捕捉用短区域すなわち区間を含んでいる。それは、停留所１またはエネルギーの需要がもっと高い特殊区域における走行中の短区域のことを指す。その中には、上り勾配区間２または減速区間または例えば停止信号のような通行の強制的停止後の発進の短区域を区別できる。

図１は、進入区域と発進区域のある停留所１における電気補給の設置状態を示している。同図はまた、特殊区域として定めている上り勾配２および再充填用補足区域３を示している。

指摘したように、停留所１相互間の距離が長いとき、例えば都市公共交通機関のような乗物４が走行中に横断する適切な箇所に、再充填用補足区域３を予定できる。この補足区域３では、乗物４は、バッテリーを再充填できるだけでなく、経営規定に要求される操作上の範囲で、瞬間的加速で、エネルギーを節約できる。

都市公共交通機関の乗物への空中電気補給に適用された、本発明の好ましい実施態様を以下に記述することにする。エネルギーの伝達は、空中と地上のどちらでも、例えば感応で、接触せずに行なうことができるのは当然である。

地上における捕捉の実施法は、もちろん本発明の同一の概念に入るものであって、当業者が難なくこのタイプの変形態様を思い浮かべられる。

各短区域すなわち捕捉区間は、複数の電気エネルギー供給用個別手段を具えており、それは、例えば、単一枝部または図２に示したタイプの２の平行な通行路の場合、柱身６および例えば２の可撓性枝部７または８を含むタイプのような配電柱５の電気エネルギー供給のための複数の個別手段である。

各枝部７または８は、その先端部に、例えばパンタグラフ式の接触用バーの形状の電気エネルギー配給要素９を含んでいる。

配電柱は、その数だけ電気エネルギー供給の個別源になる。

配電柱は、規則正しい間隔に配置してあることが好ましい。

各配電柱のこのバー１０は、各乗物がその屋根の段階で上部に保有している、電気エネルギー捕捉のための少なくとも１の上方トラックと可動状に接触しているか、その車体の段階で、下部に保有している電気エネルギー捕捉のためのトラックと可動状に接触する。

それは、図４に概略的に表したように、乗物４の屋根１３の構造体上に、懸架材を介して組み立てられている電気的に絶縁の支承材に担持されている、平行している捕捉用の１または２のトラックになる、電気の誘導体である、１または２の捕捉用レール１１または１２であり得る。

配電柱５の間隔は、乗物の屋根上に予定されている捕捉用電導性レールの長さ以下であることが好ましい。

配電柱５の枝部７または８は、接触用バー１０と乗物の捕捉用上方設備との間の接触を保証するために、比較的可撓性を有することが好ましい。

接触はまた、捕捉用レール１１または１２に向かう弾性応力でも保証されるが、この応力は、対応する枝部７または８の弾性作用あるいは同枝部に対する外的力で得られる。

配電柱５に関して、同配電柱は、多機能であり得るのであり、１または複数の光源１５で終っている１または複数の枝部１４によって公共用照明機能を兼ねることができる。

もちろん、中断のない機能には、電気エネルギー供給区間では、配電柱５の間隔は、受電乗物４の屋根１３上の捕捉用線形部の長さよりも短いことが好ましい。

このタイプの電気エネルギー供給は、同じ信頼性を保証しながら、連 続的空中配線を無くすることを可能にする。更に、連続的空中配線よりも明らかに高い段階の安全性を提供できる。安全性のために、配電柱５の接触用部材は、乗物４の到着時または到着直前にエネルギー補給されて、乗物が捕捉用短区域を出るときに補給停止になるからである。

この電気補給の切り替えは、関係区間の入口および出口から距離を置いて配設して存在るセンサーすなわち検出器（図示されていない）の前方を通過し、またはその前を乗物が横切るときに自動的に制御されると有利である。

電気接触の機械的保護材も加えることができる。この保護材は、乗物の屋根上の接触用トラックの通過時に、自動的に押し退けられる。

好ましい１の実施態様によれば、配電柱５の枝部７または８は、乗物が捕捉用短区域の外にあるとき、休止状態に持ち上がり、または引っ込めるように予定できると、安全性は更に高まり、例えば特殊輸送車または特別出動車など、背の高い特殊路上乗物の通行が可能になる。

枝部が折り畳まれ、そして展開する１の実施例が図３の挿絵で示してある。

いろいろな追加変形態様を更に予定できる。

１．停留所
２．上り勾配区間
３．再充填用補足区域
４．乗物
５．配電柱
６．柱身
７．可撓性枝部
８．可撓性枝部
９．配電要素
１０．バー
１１．捕捉用レール
１２．捕捉用レール
１３．屋根
１４．枝部
１５．光源

Claims (17)

1. とりわけ搭載されている動力用電気エネルギー備蓄装置を有する都市公共交通機関の乗物（４）のための電気エネルギーの随時供給と捕捉用システムであり、同システムでは、その行路に沿って、電気エネルギー供給の局地的短区域が存在しており、同短区域には、接触による、または間隔を置いた電気エネルギー供給の空中または地上の構造体を含む電気エネルギー供給装置が存在し、それによって移譲された電気エネルギーは、乗物の瞬時的停止段階において、エネルギーの備蓄の再充填に役立と共に、走行中の動力用または補足的電気エネルギーをもたらし、電気エネルギーの移譲が、捕捉用構造体の全長に亙って繰り返される、電気エネルギー源になっている電気エネルギー供給の数だけ短区域に存在する局地的個別手段と、乗物上に、乗物に沿って展開されている、乗物に担持されている捕捉用構造体との間で行なわれ、乗物に担持されている線形のこの捕捉用構造体の長さが、電気エネルギー供給の相次ぐ２の個別的手段間に存在するスペースよりも長いことを特徴とする捕捉用システム。
2. 電気エネルギー供給用短区域すなわち区間が停止区域、停留所（１）における区域、減速後に次ぐ加速区域、または乗物（４）の上り勾配区域（２）あるいは電気エネルギー供給用補充区域（３）であることを特徴とする、請求項１に記載の捕捉用システム。
3. 給電装置が地上にあることを特徴とする、請求項１または２に記載の捕捉用システム。
4. 乗物が、同乗物に沿って、地上の電気エネルギー供給手段と共働する捕捉用下部構造体を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の捕捉用システム。
5. 電気エネルギー供給が空中によることを特徴とする、請求項１または２に記載の捕捉用システム。
6. 電気エネルギー供給の空中による手段と共働する電気エネルギー捕捉用上方構造体が乗物の全長に亙って連続していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の捕捉用システム。
7. 乗物が居ない時、電気エネルギー供給が停止されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の捕捉用システム。
8. 乗物が捕捉区域内に入ろうとして接近すると、補給用電気が接続されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の捕捉用システム。
9. 乗物が捕捉区域を離れると、電気の供給が切断されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の捕捉用システム。
10. 電気エネルギー供給が、端部において電気接触用要素を有する、１または２の枝部（７）または（８）を有する配電柱（５）を介して行われることを特徴とする、請求項５または６に記載の捕捉用システム。
11. 電気接触要素が引っ込みまたは持ち上がれることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の捕捉用システム。
12. 電気接触用要素が電気エネルギー供給のための電気接触用バー（１０）であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の捕捉用システム。
13. 電気接触用要素が補給用電気と接触していないとき、保護されていることを特徴とする、請求項１０または１１または１２に記載の捕捉用システム。
14. 電気エネルギー捕捉用上部構造体が１または複数の捕捉用レール（１１）の集合体または電気的に絶縁の支承構造体上に取り付けてある電導性要素であることを特徴とする、請求項６に記載の捕捉用システム。
15. 配電柱（５）の間隔が捕捉用レール（１１）または（１２）の長さよりも短いことを特徴とする、請求項１または１０または１４に記載の捕捉用システム。
16. 配電柱（５）の間隔が規則正しいことを特徴とする、請求項１または１５に記載の捕捉用システム。
17. 各配電柱（５）が、１または複数の光源（１５）によって、補足的公共用照明機能を含むことを特徴とする、請求項１０または１５または１６に記載の捕捉用システム。

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