Компактный автоматический токоприемник для грузовых гибридных автомобилей


 


Владельцы патента RU 2565162:

Репина Белла Вениаминовна (RU)

Изобретение относится к токоприемникам. Автоматический токоприемник для передачи электроэнергии от воздушной линии энергоснабжения на гибридные грузовые автомобили содержит бортовой компьютер в кабине автомобиля и лазерный локатор для измерения расстояний между проводами и контактными шинами токоприемника. Токоприемник также содержит пару вертикальных гидроцилиндров с датчиком давления, установленных сзади кабины водителя, горизонтальную направляющую с отражателем, закрепленную на штоках гидроцилиндров с возможностью вертикального перемещения и установленную перпендикулярно продольной оси автомобиля. На направляющей с возможностью перемещения установлена каретка с двигателем, контактными шинами для подключения к линии энергоснабжения и лазерным локатором. Достигается автоматическое подключение токоприемника к линии энергоснабжения. 1 ил.

 

Предлагаемый токоприемник для транспортных средств с гибридными двигателями предназначен для автоматического присоединения транспортного средства к линии воздушного электроснабжения или отключения от нее в зависимости от взаимного положения транспортного средства и линии электроснабжения без вмешательства водителя. Транспортным средством может являться, например, гибридные грузовой автомобиль, автобус или троллейбус.

Имеются примеры решения проблемы электроснабжения гибридных транспортных средств от воздушных линий электроснабжения.

В онлайн-журнале desinboom от 12 мая 2012 г. (http://www.designboom.com/technology/ehighway-electric-lines-to-power-hybrid-trucks-in-la/) сообщается о разработке компанией Siemens системы eHighway для снабжения гибридных грузовиков энергией от воздушных линий электроснабжения. К недостаткам указанной системы следует отнести громоздкую конструкцию токоприемника, которому для размещения требуется пространство над грузовой частью грузовика, что неприемлемо, например, для контейнеровозов. Другим недостатком является отсутствие автоматического управления подключением токоприемника к линии энергоснабжения, а также движением транспорта вдоль линии электроснабжения. Это приводит к чрезмерной нагрузке водителя, т.к. допустимое отклонение траектории движения автомобиля от трассы воздушной линии электроснабжения, при данной конструкции токоприемника, не должно превышать 30-40 см, а по ходу движения водитель должен вручную управлять переключением токоприемника.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является изобретение RU 2421348 C1, в котором решается задача автоматического управления токоприемником и движением транспорта вдоль линии электроснабжения. Недостатком токоприемника, как и в предыдущем случае, является его громоздкая объемная конструкция, мешающая устанавливать грузы на грузовую платформу автомобиля.

Целью предлагаемого изобретения является создание компактного автоматического токоприемника для гибридных грузовых автомобилей, обладающего способностью автоматического подключения к воздушной линии энергоснабжения и позволяющего использовать грузовую платформу автомобиля для погрузочно-разгрузочных работ.

Поставленная цель достигается за счет конструкции токоприемника, в которой подвижная каретка, включающая две скользящих по проводам линии энергоснабжения контактных шины и лазерный локатор, перемещается по горизонтальной направляющей, установленной перпендикулярно продольной оси автомобиля. Направляющая, в свою очередь, жестко соединена со штоками пары вертикальных гидроцилиндров, закрепленных на задней стенке кабины грузовика и поднимающих направляющую с кареткой в вертикальной плоскости. Управление перемещением каретки, а также штоков гидроцилиндров осуществляется бортовым компьютером, установленным в кабине водителя, на основе информации, полученной от лазерного локатора и датчика давления гидрораспределителя.

Особенности и преимущества предлагаемого изобретения станут более наглядными из описания предпочтительных вариантов реализации изобретения, данных исключительно в качестве примеров, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где Фиг.1 схематически изображает механизм токоприемника.

Токоприемник (Фиг.1) содержит управляющий бортовой компьютер, установленный в кабине водителя (не показан); пару вертикальных гидроцилиндров 1 с гидрораспределителем, снабженным датчиком давления (не показан), установленных сзади кабины водителя автомобиля 2; направляющую 3, жестко закрепленную на концах штоков 4 гидроцилиндров 1 и оснащенную отражателем 5; подвижную каретку 6, установленную на направляющей 3 и содержащую лазерный локатор 7, контактные шины 8 и исполнительный двигатель 9.

Штоки 4 гидроцилиндров 1, управляемых гидрораспределителем, установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости направляющей 3, которая ориентирована горизонтально и перпендикулярно продольной оси автомобиля 2. Каретка 6 установлена с возможностью перемещения вдоль направляющей 3 с помощью исполнительного двигателя 9. Лазерный локатор 7 измеряет динамические расстояния до проводов 10 линии энергоснабжения и до отражателя 5, закрепленного на одном из концов направляющей 3. Управляющие команды на гидрораспределитель, исполнительный двигатель 9 и на рулевое управление автомобиля 2 формируются бортовым компьютером на основе измерений лазерного локатора 7 и датчика давления гидрораспределителя.

В исходном состоянии токоприемника штоки 4 гидроцилиндров 1 находятся в опущенном состоянии, а положение каретки 6 на направляющей 3 несущественно.

Работа токоприемника происходит следующим образом.

Когда лазерный локатор 7, измеряя динамические расстояния между кареткой 6 и каждым из проводов 10, фиксирует возможность подключения токоприемника к линии энергоснабжения, компьютер подает управляющие сигналы на исполнительный двигатель 9 каретки 6 и на гидрораспределитель.

При этом каретка 6, перемещаясь по направляющей 3, устанавливается таким образом, что средняя точка каретки 6 равно удалена от каждого из проводов 10 линии энергоснабжения. После этого на гидрораспределитель токоприемника компьютером подается команда, приводящая к подъему штоков 4 гидроцилиндров 1 вместе с направляющей 3 и кареткой 6 до возникновения электрического контакта между линией энергоснабжения и контактными шинами 8. При этом происходит переход от ручного управления автомобилем 2 на автоматическое. В процессе движения автомобиля 2 в гидросистеме токоприемника поддерживается постоянное давление, необходимое для надежного контакта между проводами 10 и шинами 8. В случаях, когда каретка 6 приближается к краю направляющей 3 или когда над автомобилем заканчивается линия энергоснабжения, компьютер переводит токоприемник в нерабочее состояние, а автомобиль переводится на ручное управление.

Предлагаемая конструкция токоприемника в проекции на горизонтальную плоскость занимает очень небольшую площадь и снимает проблемы при погрузочно-разгрузочных работах в кузове автомобиля.

Использование в предлагаемом изобретении вертикальных гидроцилиндров для подъема направляющей с подвижной кареткой приводит к существенному сокращению габаритов токоприемника в горизонтальной плоскости, что создает возможность разместить токоприемник в небольшом пространстве за кабиной грузового автомобиля и освободить пространство над грузовой платформой для погрузочно-разгрузочных работ.

Указанная конструкция по сравнению с обычно применяемыми токоприемниками на основе пантографов обладает большей жесткостью, а также и стабильностью усилия прижима контактных шин каретки к проводам, что повышает надежность контакта между токоприемником и линией энергоснабжения.

Предлагаемая конструкция токоприемника более компактна, проста в эксплуатации и надежна за счет автоматического поддерживания усилия прижима контактных шин к проводам линии энергоснабжения.

При использовании токоприемника только для энергоснабжения автомобиля коридор допустимых отклонений автомобиля от трассы линии энергоснабжения достигает ±1,5 м, что соответствует допустимому диапазону движения каретки 6 по направляющей 5, если расстояние между проводами линии энергоснабжения такое же, как у троллейбусных линий энергоснабжения. Тем самым достигается существенное облегчение работы водителя.

Специалисты в данной области легко найдут, что различные конфигурации и модификации применимы к вышеприведенным примерам реализации изобретения без отклонений от его сути, сформулированной в предлагаемых пунктах формулы и определяемой ими.

Автоматический токоприемник для передачи электроэнергии от воздушной линии энергоснабжения на гибридные грузовые автомобили, содержащий бортовой управляющий компьютер, установленный в кабине автомобиля, и лазерный локатор для измерения расстояний между проводами линии энергоснабжения и контактными шинами токоприемника, отличающийся тем, что, с целью автоматического подключения к воздушной линии энергоснабжения и обеспечения свободного доступа к грузовой платформе автомобиля, токоприемник содержит пару вертикальных гидроцилиндров с датчиком давления, установленных сзади кабины водителя, горизонтальную направляющую с отражателем, жестко закрепленную на штоках гидроцилиндров с возможностью вертикального перемещения и установленную перпендикулярно продольной оси автомобиля, при этом на направляющей с возможностью перемещения установлена каретка с двигателем, контактными шинами для подключения к линии энергоснабжения и лазерным локатором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству энергообеспечения для рельсовых транспортных средств. Устройство имеет первый электрический контактный вывод (10) для подключения устройства к электрической сети энергообеспечения и второй электрический контактный вывод (21, 22) для подключения устройства к промежуточному контуру (ZK) постоянного напряжения.

Тяговая цепь (10) для транспортного средства содержит электрический двигатель (12), содержащий вал (22), статор (24) и ротор (26); систему (14) питания, имеющую коэффициент модуляции (Tmod), равный амплитуде напряжения каждой фазы двигателя, поделенной на входное постоянное напряжение (UDС); и датчик (20) сигнала скорости вращения (Vrotor) ротора.

Устройство для компенсации реактивной мощности электроподвижного состава относится к электротехнике и предназначено для повышения коэффициента мощности потребителей, в частности электроподвижного состава переменного тока с зонно-фазовым регулированием напряжения.

Устройство диагностики тяговой сети постоянного тока предназначено для диагностирования состояния и измерения сопротивления потерь электроэнергии в элементах тяговой сети трамвая, троллейбуса, метро.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к устройствам для удержания кабелей и шлангов между модулями составного транспортного средства, соединяемых между собой посредством устройств, например, седельно-сцепного устройства, и может быть использовано для удержания соединительных кабелей и шлангов, провисающих между тягачом либо подкатной тележкой и полуприцепом.

Изобретение относится к автомобильной транспортной энергетической системе с принципом периодической зарядки и разрядки. Автомобильная транспортная энергетическая система содержит автомобильную электрическую дорогу, станции зарядки и разрядки электромобилей, транспортное средство.

Изобретение относится к электрическому транспорту и может быть использовано для бесконтактного питания электрической энергией электромобилей, троллейбусов, трамваев, электропогрузчиков, электротракторов, подъемных электрокранов и других электротранспортных средств.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании источников питания для транспорта. Вспомогательный преобразователь содержит зарядный и главный контакторы, зарядный резистор.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для электропитания троллейбусов, электромобилей, трамваев, электротракторов, электровозов. .

Изобретение относится к бесконтактной подаче электрической мощности к транспортному средству. Система бесконтактной подачи электричества посредством магнитной связи между катушкой в транспортном средстве и катушкой в устройстве подачи электричества содержит средство беспроводной связи между транспортным средством и устройством подачи электричества на первой частоте; средство беспроводной связи между транспортным средством и устройством подачи электричества на второй частоте, которая отличается от первой частоты.

Изобретение относится к управлению крутящим моментом и системе бесконтактной зарядки. Устройство управления крутящим моментом содержит средство обнаружения угла открытия акселератора; средство задания крутящего момента, приводящего в движение транспортное средство; и средство управления крутящим моментом для коррекции крутящего момента.
Изобретение относится к производству электротехнических изделий из порошков на основе углерода. Формуют прессовку из порошковой графитопластовой композиции в холодном состоянии бойком при отношении массы бойка к массе прессовки, равном 50÷100, и скорости падения бойка 1÷6 м/с.
Изобретение относится к изготовлению электроугольных изделий. Готовят порошковую композицию путем смешивания связующего с графитовым наполнителем, проводят горячее прессование полученной порошковой композиции и поэтапную ее термообработку с нагревом и последующей выдержкой при конечной температуре.

Предложена система для передачи энергии на транспортное средство, прежде всего колейное транспортное средство (162), например легкорельсовое транспортное средство, содержащая электрическую проводниковую структуру (17), предназначенную для создания электромагнитного поля, принимаемого транспортным средством, для обеспечения передачи энергии на транспортное средство; электрические и/или электронные приборы (1), предназначенные для приведения в действие электрической проводниковой структуры (17), выделяющие при этом тепло и устройство охлаждения системы, содержащее конструкцию (12), имеющую полость (144), в которой расположен по меньшей мере один из подлежащих охлаждению приборов (1), и крышку (25), ограничивающую полость (144) сверху.

Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для испытаний токоприемников электроподвижного состава в лабораторных условиях. Цель изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что известное устройство для испытаний токоприемников электроподвижного состава дополнено блоком сбора продуктов износа токосъемных элементов, расположенным напротив упомянутого блока имитации ветровой нагрузки и связанным с блоком определения массы продуктов износа токосъемных элементов, при этом размеры раструба блока сбора продуктов износа токосъемных элементов превышают размеры полоза токоприемника.

Изобретение относится к бесконтактному зарядному устройству. Бесконтактное зарядное устройство содержит устройство приема мощности, содержащее катушку; аккумулятор; модуль определения состояния заряда аккумулятора; модуль задания допустимого диапазона для процесса заряда; модуль управления зарядом для управления мощностью процесса заряда для аккумулятора и дисплей для отображения допустимого диапазона для процесса заряда.

Изобретение относится к области обеспечения пожаровзрывобезопасности транспортных средств, имеющих троллейные системы электропитания и предназначенных для перемещений изделий, которые заправлены горючими и окислительными компонентами ракетных топлив и др.

Предложенное устройство относится к системе электроснабжения транспортных средств колейного типа. Устройство основано на способе индуктивной передачи электроэнергии.

Изобретение относится к электрооборудованию контактных сетей транспортных средств с электротягой, а конкретно к устройствам для переключения направления движения токосъемников троллейбуса в местах разветвления контактной сети.

Изобретение относится к электрическим транспортным средствам. Транспортное средство содержит устройство приема и передачи электрической мощности бесконтактным образом; главный и вспомогательный аккумулятор. Устройство передачи мощности принимает мощность от вспомогательного аккумулятора и передает ее в бортовое устройство. Также транспортное средство содержит модуль управления для задания рабочего состояния транспортного средства как состояния готовности и неготовности к движению. В состоянии готовности модуль управления разрешает заряд главного аккумулятора и подачу мощности от устройства передачи в бортовое устройство. В состоянии неготовности разрешает заряд главного аккумулятора и запрещает подачу мощности от устройства передачи в бортовое устройство. В другом варианте транспортное средство содержит повышающий преобразователь, подключенный к главному аккумулятору; инвертор, подключенный к преобразователю и к аккумулятору; системное реле, подключенное между аккумулятором и преобразователем; системное реле, подключенное между аккумулятором и устройством приема мощности и модуль управления упомянутых реле. Снижается влияние приема и передачи мощности друг на друга. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх