[发明专利]能电池驱动的道路车辆的充电

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于能电池驱动的道路车辆的充电方法。

本发明还涉及一种能电池驱动的道路车辆和用于这种道路车辆的充电站。

本发明还涉及一种车辆系统，其由多个能电池驱动的道路车辆和多个充电站组成。

背景技术

“电池驱动”的概念已经在有轨电车和无轨电车中已知。在有轨电车和无轨电车中，“电池驱动”的概念意味着，在电能供应-通常经由架空导线实现-故障的情况下，在明显受限的条件下并且在非常短的路程上能够实现短时间的紧急运行，以便例如使车辆缓慢地从交叉范围中驶出。然而在本发明的范畴中，“电池驱动”的概念不再意味着该意义。而是意味着，虽然道路车辆时常对其电能存储器-通常是电池-充电，但是此外能以完全的效率范围运行，尽管道路车辆的电驱动器在正常行驶运行期间仅由电能存储器供给。

在城市中出现了越来越多的减少二氧化碳排放的需求。因此努力实现在城市的市中心区域利用道路车辆实现公共客运并且也部分地实现货运，这些道路车辆要么是纯电动形式，要么至少装配有其中也能够实现纯电池驱动的混合驱动器。

电池和其它的电能存储器的容量-至少目前-还不足以存储需要的能量，以便进行相应的车辆的日常运转、即整天(或者至少完整的几个小时)的运行，并且电能存储器仅以较长的时间段-例如整晚-再次充电。因此电能存储器需要在白天多次地充电。对此需要在市中心区域中的足够多的地点为这样的道路车辆布置充电站。

对于充电过程来说，还存在不同的边界条件。因此，充电过程例如应当尽可能的短。由于该原因，需要高的充电功率。所要求的充电功率经常在100kW以上，部分地甚至明显超过100kW。此外优选地，不应期望车辆驾驶员手动操作有线的插座连接诸如此类的。一方面例如配属的电缆和插头由于需要高的电压、电流和功率而是相对较沉和庞大的。此外，不得给道路车辆的范围中的行人带来危险，并且也应当尽可能地不妨碍行人。另一个方面在于，道路车辆的总质量是关键的因数。因此，如下地选择充电过程所基于的原理，即在道路车辆上必须安装尽可能少的附加组件。

已知其中存在有充电站的系统，在这些充电站处借助于感应的功率传输输送电能。然而，该系统在干扰辐射方面带来了风险。不应排除由于所引发的电磁场而造成的对人员的可能的长时间损害。此外，在该系统中需要在道路车辆上的较重组件。

在2013年春季发表于“未来的景象(Pictures of the Future)”的106和107页的专业论文“为奥地利供电(steht unter Strom)”中描述了在维也纳(奥地利)中安装的系统，其中，道路车辆的电池经由已经存在的有轨电车网的架空导线充电。在该情况中，道路车辆具有DC/DC转换器，借助于其将架空导线的电压转换为道路车辆的电压。该系统也要求道路车辆上的相对较重的组件。例如，在仅60kW的充电功率时DC/DC变换器已经具有大约230kg的质量。此外，该方案仅能在已经存在有轨电车网时实现。

不久前在日内瓦中试运行了一种实现了用于能电池驱动的道路车辆充电方法的系统，

-其中，道路车辆驶向充电站，

-其中，布置在道路车辆上的控制装置使道路车辆的上侧处布置在道路车辆上的接触装置向上驶近能从下触及的接触元件，

-其中，经由充电站的接触元件和道路车辆的接触装置将充电电流供给到道路车辆的电能存储器中。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种可行性方案，借助于其能够以简单的方式满足充电过程的边界条件。

根据本发明，充电方法具有的特征为，

-道路车辆驶向充电站，

-在通过布置在道路车辆上的控制装置进行控制的情况下，在道路车辆的上侧处布置在道路车辆上的接触装置与布置在道路车辆上方的接触元件相互接触，

-道路车辆的控制装置将接通指令无线地传输到布置在充电站处的控制装置，

-充电站的控制装置基于接通指令为接触元件施加电压，从而经由充电站的接触元件、道路车辆的接触装置和充电变流器将来自于交流电压网的充电电流供给到道路车辆的电能存储器中，并且

-充电变流器根据由道路车辆的控制装置预设的额定值调整由充电变流器给出的输出电压和/或充电电流。