帶有電驅動器的能夠外部充電的車輛和用于車輛的充電站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機動車，尤其一種客車，具有用于電能的蓄能器、與蓄能器連接的電驅動器和電接口裝置，蓄能器通過該電接口裝置能夠與外部的能源連接用于給蓄能器充電。本發(fā)明還涉及一種用于這樣的車輛的充電站，從而通過外部的能源給用于電能的蓄能器充電。
【背景技術】
[0002]迄今為止，電動車以如下方式充電，即車輛的電池系統(tǒng)通過線纜與充電電源的電觸頭連接，也就是說，與車輛聯(lián)接的線纜插入例如布置在加油站處的充電電源的電插座中。這種做法對于電動車的持有人是較昂貴的并且不舒適的。
[0003]從實踐中還已知，電機驅動的客車、也稱作為E客車或者電池車借助于兩個架空線觸頭(Oberleitungskontakt)在兩極的架空線處進行充電。對此不利的是，在市內區(qū)域中通常缺乏帶有兩極的架空線的相應的基本設施，因為列車的架空線多數(shù)實施為單極，其中電流的回路隨后通過金屬的車輪和到供給站(變電站)的列車的軌道實現(xiàn)。由于橡膠輪胎，將單極的架空線應用于客車通常是不可行的。

【發(fā)明內容】

[0004]因此本發(fā)明的目的是，提供一種改善的帶有電驅動器的能夠外部充電的車輛，利用其能夠避免傳統(tǒng)的帶有電驅動器的能夠外部充電的車輛的缺點。本發(fā)明的目的尤其是，提供一種帶有電驅動器的能夠外部充電的車輛，尤其至少部分電機驅動的客車，能夠以對于駕駛員簡單的方式給其牽引蓄能器(Trakt1nsenergiespeicher)充電，其中用于必需的充電基本設施的成本能夠保持得較低。
[0005]另外的目的是，提供一種用于給牽引蓄能器充電的充電站，利用所述充電站能夠避免傳統(tǒng)的充電站的缺點。
[0006]該目的通過帶有獨立權利要求的特征的車輛以及通過根據并列權利要求的特征的充電站解決。有利的實施方式和本發(fā)明的應用是從屬權利要求的主題，并且在接下來的說明書中部分參考附圖進行詳細地解釋。
[0007]根據本發(fā)明的車輛符合現(xiàn)有技術具有用于電能的蓄能器和電驅動器，電驅動器與蓄能器連接。用于電能的蓄能器在本文中也稱作為牽引蓄能器。因此，車輛至少部分地電機驅動。車輛還包括電接口裝置，蓄能器能夠通過該電接口裝置與外部的能源連接，從而在外部的能源處給蓄能器充電。
[0008]根據本發(fā)明的所有的觀點，電接口裝置包括能夠放出和能夠收起的架空線集電器(Ober 1 eitungsstromabnehmer)用于從架空線設備的帶電導線供給電能，并且包括能夠放出和能夠收起的電接觸裝置，該電接觸裝置處于車輛的下方的區(qū)域中且該電接觸裝置為了構造回路能夠與行車軌道和/或接觸板導電地接觸。相對于架空線集電器布置在車輛的下方的區(qū)域中的電接觸裝置接下來也稱作為下方的接觸裝置。
[0009]機動車能夠實施為電驅動的貨車(Nutzfahrzeug)、優(yōu)選實施為電驅動的沒有受軌跡約束(spurgebunden)的客車(E客車)。
[0010]在上面已經提到，列車的架空線大多實施為單極的。因此本發(fā)明的特別的優(yōu)點在于，借助于架空線集電器和電接觸裝置，車輛能夠通過單極的架空線系統(tǒng)進行充電。此外，市用客車和列車在市內交通中經常使用相同的停靠站。在這種情況中，在沒有必要進行另外的結構上的改變的情況下，本發(fā)明可實現(xiàn)使架空線結構直接一同用于給牽引蓄能器充電。
[0011]在位于鄰近于架空線或者說受軌道約束(schienengebunden)的車輛的路軌的客車?？空局校c軌道車輛的基本設施相應的連接能夠通過相應的架空線終端以及與回線觸頭(軌道)的可獲得地設置的連接能夠以較低的結構上的耗費來實現(xiàn)。
[0012]電接口裝置能夠實施成將架空線集電器和電接觸裝置放出用于給蓄能器充電，從而使架空線集電器與架空線設備的帶電導線導電地接觸并且電接觸裝置與行車軌道和/或接觸板導電地接觸。電接口裝置還能夠實施成為了列車運行或者說在充電過程結束之后再次收起架空線集電器和電接觸裝置。
[0013]因此，相對于從現(xiàn)有技術中已知的受軌跡約束的架空線客車，其集電器在列車運行中持續(xù)地接觸架空線，將用于回路的電接觸裝置和架空線集電器放出優(yōu)選僅僅用于給牽引蓄能器充電。
[0014]本發(fā)明在架空線集電器的設計的結構方面沒有受限于確定的結構。架空線集電器能夠以本身已知的方式實施為固定在車輛的頂蓋上的縮放儀(BUgelstromabnehmer)，例如實施為剪式縮放儀(Scherenstromabnehmer)或者單臂縮放儀(Einholmstromabnehmer)。這樣的架空線集電器典型地具有接觸面，所述接觸面為了引取電流在產生電接觸時朝架空線設備的帶電導線擠壓。
[0015]同樣，下方的電接觸裝置在設計的結構方面沒有受限于確定的結構。如果要直接地通過行車軌道實現(xiàn)回路，電接觸裝置例如能夠構造為能夠從上面下降到行車軌道或者路軌上的支柱。根據另外的變型方案，電接觸裝置能夠包括接觸板，其通過放出能夠與布置在車道表面處的或者集成到車道表面中的接觸板導電地接觸。
[0016]根據優(yōu)選的設計方案形式，電接口裝置的能夠收起的和能夠放出的電接觸裝置布置在車輛下側上。這具有如下優(yōu)點，即通過車輛車廂能夠確保與鄰近車輛逗留的人員的安全距離。
[0017]根據本發(fā)明實現(xiàn)的另外的可行方案規(guī)定，電接口裝置包括用于檢查電接觸裝置的和/或架空線集電器的電接觸的機構，所述機構實施用于在充電過程開始之前檢測電接觸的狀態(tài)和/或確定最大的充電功率。電接觸能夠例如通過確定在接觸位置處的接觸電阻(Obergangswiderstand)來石角定。
[0018]所述變型方案提供如下優(yōu)點，即在充電過程開始之前，能夠進行通過架空線集電器和/或通過下方的接觸裝置構造的臨時的(多個)功率接口(Leistungsschnittstelle)的接觸檢查。
[0019]在這樣的臨時的功率接口中，其中如在前面的情況中在直接的周圍環(huán)境的影響下僅僅臨時地產生電接觸，接觸質量例如由于在架空線或路軌或者說接觸板上的樹葉等會明顯地改變。
[0020]依賴于檢測的接觸質量，能夠匹配最大的充電功率，從而避免在壞的接觸質量的情況中沒有與其匹配的傳輸功率和由此引起的功率接口的可能的過載。
[0021]這樣的用于檢查電接觸的機構本身從現(xiàn)有技術中已知并且例如在文本DE 102005 042 087 B3、W0 2005 044 614 A1 或 DE 10 2010 026 435 A1 中說明。
[0022]特別有利的變型方案在這里規(guī)定，用于檢查電接觸的機構包括第一輔助觸頭，其電絕緣于架空線集電器的接觸面布置，該接觸面為了引取電流在產生電接觸的情況下朝架空線設備的帶電導線擠壓。第一輔助觸頭還如此關于接觸面布置，使得當接觸面為了構造電的功率通道(Leistungspfad)與架空線設備的帶電導線接觸時，第一輔助觸頭同樣接觸架空線設備的帶電導線。在這里，第一輔助觸頭通過測量通道與接觸面在電方面并聯(lián)。根據該變型方案，用于檢查電接觸的機構還包括用于在架空線設備的帶電導線和架空線集電器之間的電接觸的狀態(tài)探測的第一測量裝置，其實施用于通過測量通道確定在架空線設備的帶電導線和架空線集電器之間的電接觸處的電壓降和/或確定與電壓降相關的數(shù)值、例如接觸電阻。測量裝置例如可以是電壓測量裝置，其測量在輔助觸頭和架空線集電器之間的電壓差，其依賴于在接觸位置處的接觸電阻并且由此依賴于在架空線設備的帶電導線和架空線集電器之間的電接觸的質量。
[0023]因此，該變型方案的特別的優(yōu)點在于，借助于功率接口通過設置輔助觸頭和測量通道的簡單的設計的擴展能夠測量電接觸的接觸電阻，而由此可以直接地并且在沒有導線電阻(Leitungswiderstand)等干擾影響的情況下確定在架空線設備的帶電導線和架空線集電器之間的電接觸的質量。
[0024]以可比較的