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Die Erfindung betrifft eine Energieübertragungseinrichtung für ein Transportfahrzeug zum Übertragen elektrischer Energie, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Austausch elektrischer Energie zwischen einem Transportfahrzeug und von diesem transportierten Fahrzeugen gemäß Patentanspruch 8.
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Aus der
DE 10 2010 010 119 A1 ist ein Transportsystem zum Transportieren von Menschen und Fahrzeugen bekannt, bei dem ein Transporter eine Einrichtung zum elektrischen Laden der transportierten Kraftfahrzeuge aufweist und dazu im Bereich der Ladefläche wenigstens einen Stromanschluss aufweisen kann, mit dem die Kraftfahrzeuge koppelbar sind. Sowohl der Transporter selbst als auch ein eventuell vorgesehener Anhänger kann jeweils einen eigenen Generator zur Erzeugung von Strom zum Laden der Kraftfahrzeuge aufweisen. Mit dem beschriebenen System sollen die Vorteile der öffentlichen Personenbeförderung und die Erreichbarkeit von Firmen außerhalb größerer Städte oder Metropolen gewährleistet werden.
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Aus der
US 3933258 ist ein Fahrzeugtransportsystem bekannt, bei dem eine Mehrzahl von kleinen, unabhängigen Elektrofahrzeugen durch ein Transport- oder Trägerfahrzeug entlang einer Fahrbahn transportiert werden. Jeweilige Passagiere der Elektrofahrzeuge verbleiben während des Transportes dabei in den Elektrofahrzeugen. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass jeweilige Batterien der Elektrofahrzeuge während des Transportes über entsprechende Kontaktierungen des Transportfahrzeuges aufgeladen werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Energieübertragungseinrichtung für ein Transportfahrzeug und verbessertes Verfahren zum Austausch elektrischer Energie zwischen einem Transportfahrzeug und von diesem transportierten Fahrzeugen bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energieübertragungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
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Um eine verbesserte Energieübertragungseinrichtung für ein bereitzustellen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels der Energieübertragungseinrichtung auch elektrische Energie von den transportierten Fahrzeugen zu dem Transportfahrzeug übertragbar ist. Mit anderen Worten ist ein bidirektionaler Energiefluss beziehungsweise Leistungsfluss zwischen dem Transportfahrzeug und jeweiligen transportierten Fahrzeugen möglich, dessen Richtung je nach Situation und Bedarf einstellbar ist. Bei einem Energiefluss von dem Transportfahrzeug zu den transportierten Fahrzeugen kann dieser zum Aufladen jeweiliger elektrischer Energiespeicher der transportierten Fahrzeuge genutzt werden. Bei einem umgekehrten Energiefluss von den transportierten Fahrzeugen zu dem Transportfahrzeug kann dieser zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Transportfahrzeuges und/oder zur Unterstützung eines Antriebes des Transportfahrzeugs genutzt werden. Damit kann beispielsweise eine Reichweitenverlängerung und/oder eine Leistungs- beziehungsweise Antriebsmomentunterstützung des Transportfahrzeuges realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei automatisch oder manuell einstell- beziehungsweise auswählbar ist, welche der transportierten Fahrzeuge – und gegebenenfalls auch in welchem Umfang – zu dem Energiefluss beitragen. Insbesondere ist hier die Möglichkeit einer variable Verteilung der Beiträge vorteilhaft, bei der nicht alle transportierten Fahrzeuge in gleichem Maße belastet werden beziehungsweise werden müssen.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass durch ein Aufladen der jeweiligen elektrischer Energiespeicher oder Batterien der transportierten Fahrzeuge während des Transportes sichergestellt ist, dass die Fahrzeuge mit vollen Batterien an ihrem jeweiligen Bestimmungsort ankommen und somit unmittelbar einsatzbereit sind. Bei einem Aufladen vor dem Transport können sich hingegen gegebenenfalls die Batterien bis zur Ankunft an dem Bestimmungsort zumindest teilweise entladen oder es fällt bei einem Aufladen erst an dem Bestimmungsort eine zusätzliche Wartezeit an.
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Bei den transportierten Fahrzeugen kann es sich insbesondere um Elektro- oder Hybridfahrzeuge handeln, während das Transportfahrzeug ein Elektro- oder Hybridnutzfahrzeug, ein konventioneller Lkw oder Lkw-Anhänger oder auch ein Zug oder sonstiges Schienenfahrzeug sein kann. Zumindest prinzipiell ist die vorliegende Erfindung auch bei einem Transport durch Wasser- oder Luftfahrzeuge realisierbar.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die von dem Transportfahrzeug zu den transportierten Fahrzeugen übertragene elektrische Energie zum Aufladen jeweiliger elektrischer Energiespeicher der transportierten Fahrzeugen variabel auf diese verteilbar ist. Mit anderen Worten ist also eine entsprechende Gesamtladeleistung variabel und möglichst flexibel auf die verschiedenen, gleichzeitig transportierten Fahrzeuge beziehungsweise deren jeweilige Batterien verteilbar.
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Der Begriff „Batterie” soll dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung jegliche Art elektrischer Energiespeicher wie etwa herkömmliche aufladbare Batterien und Akkumulatoren in jeweils ein- und mehrzelliger Ausführung umfassen. Weiterhin ist unter einem Aufladen der Fahrzeuge ein Aufladen der jeweiligen elektrischen Energiespeicher zu verstehen.
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Eine Steuerung der individuellen, jedem einzelnen transportierten Fahrzeug bereitgestellten Ladeleistung ermöglicht es beispielsweise, sicherzustellen, dass alle Fahrzeuge mit gleichmäßig gefülltem Energiespeicher an einem gemeinsamen Bestimmungsort ankommen, wenn diese etwa mit ungleichmäßig beziehungsweise in unterschiedlichem Maße geladenen Batterien und/oder an verschiedenen Standorten auf das Transportfahrzeug aufgeladen werden. Andererseits ist es auch möglich, gezielt einzelne Fahrzeuge mit höherer Ladeleistung aufzuladen, um sicherzustellen, dass diejenigen Fahrzeuge, die zuerst abgeladen werden, an ihrem jeweiligen Bestimmungsort mit vollen Batterien ankommen, wenn beispielsweise nicht alle gleichzeitig transportierten Fahrzeuge denselben Bestimmungsort haben. Weiterhin ist ebenso eine individuelle Anpassung der Ladeleistung vorteilhaft, wenn es sich bei den gleichzeitig transportierten Fahrzeugen um verschiedene Modelle beziehungsweise Modelle mit unterschiedlichen Energiespeichern mit gegebenenfalls unterschiedlichen Kapazitäten handelt. Die entsprechende Steuerung der Verteilung der Gesamtladeleistung kann beispielsweise durch ein als Teil des Transportfahrzeuges beziehungsweise als Teil der Energieübertragungseinrichtung vorgesehenes zentrales Steuergerät vorgenommen werden, es ist jedoch prinzipiell auch ein dezentrales Steuersystem denkbar.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die von dem Transportfahrzeug zu den transportierten Fahrzeugen übertragene elektrische Energie durch Rekuperation von bei einem Bremsvorgang des Transportfahrzeugs frei werdender Energie gewinnbar ist. Die Rückgewinnung von Energie durch entsprechende Einrichtungen des Transportfahrzeuges bei einem Bremsvorgang und die Nutzung dieser Energie zum Aufladen der jeweiligen Energiespeicher der transportierten Fahrzeuge ist besonders energieeffizient sowie ressourcen- und umweltschonend, da diese Energie ohne entsprechende Mittel zur Rückgewinnung beziehungsweise Rekuperation nicht nutzbar wäre. Stattdessen würde sie im Wesentlichen in Wärme umgewandelt und würde gegebenenfalls zum mechanischen Verschleiß von Teilen der Bremsanlage des Transportfahrzeugs beitragen. Durch die Nutzung der gewonnenen Energie zum Aufladen der Energiespeicher beziehungsweise Batterien der transportierten Fahrzeuge kann also gegebenenfalls die Lebensdauer der Bremsanlage des Transportfahrzeugs verbessert und die Sicherheit und Zuverlässigkeit durch Minimierung der thermischen Belastung verbessert werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels der Energieübertragungseinrichtung durch eine Leistungsanforderung ein Lastpunkt und/oder eine Leerlaufdrehzahl eines Motors des Transportfahrzeugs anhebbar ist. Das bedeutet, dass beispielsweise zu Zeitpunkten, zu denen der Motor, bei dem es sich beispielsweise um einen Verbrennungs- und/oder den Antriebsmotor des Transportfahrzeuges handeln kann – in einem ungünstigen, da beispielsweise durch eine niedrige Last ineffizienten, Bereich arbeitet, zusätzliche Leistung angefordert werden kann, welche von der Energieübertragungseinrichtung zu den transportierten Fahrzeugen übertragen und dort beispielsweise in deren Batterien gespeichert wird. Damit ist es besonders vorteilhaft möglich, eine insgesamt verbesserte Effizienz zu erreichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Energieübertragungseinrichtung des Transportfahrzeugs einen elektrischen Energiespeicher umfasst. Ein solcher zusätzlicher Energiespeicher – beispielsweise in Form einer Batterie oder eines Akkumulators – auf Seiten des Transportfahrzeugs kann besonders vorteilhaft zur Pufferung oder Speicherung von elektrischer Energie genutzt werden. So kann etwa Energie vorgehalten werden, wenn momentan keine Fahrzeuge transportiert werden oder alle transportierten Fahrzeuge vollständig aufgeladen sind. Gegebenenfalls kann der Energiespeicher auch dazu genutzt werden, Schwankungen der Ladeleistung auszugleichen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Energieübertragungseinrichtung sowohl für ein Wechselstromladen als auch für ein Gleichstromladen der elektrischen Energiespeicher der transportierten Fahrzeuge eingerichtet und zwischen diesen beiden Ladearten umschaltbar. Damit kann besonders vorteilhaft die Flexibilität und Einsetzbarkeit der Energieübertragungseinrichtung erhöht werden, sodass in jedem Fall eine optimale Anpassung an die Art beziehungsweise die Einrichtungen der jeweils transportierten Fahrzeuge möglich ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Energieübertragungseinrichtung Mittel für eine drahtlose, insbesondere induktive, Energieübertragung umfasst. Solche Mittel können beispielsweise eine oder mehrere Ladespulen umfassen, wobei an dem Transportfahrzeug an jedem Stellplatz für zu transportierende Fahrzeuge eine entsprechende Ladespule beziehungsweise entsprechende Mittel vorgesehen sein können. Eine induktive oder anderweitig kabellose Auflademöglichkeit bietet den Vorteil, dass sich bei einem unbeabsichtigt – etwa bei einem Unfall – keine strom- beziehungsweise spannungsführenden Kabel von den transportierten Fahrzeugen loslösen und gegebenenfalls andere Fahrzeugteile unter Spannung setzen und somit beispielsweise Hilfs- oder Rettungspersonal gefährden können. Auch wird sichergestellt, dass tatsächlich eine Verbindung zum Energieaustausch zwischen den transportierten Fahrzeugen und dem Transportfahrzeug besteht, da beispielsweise nicht vergessen werden kann, eine ansonsten vorgesehene Kabelverbindung herzustellen. Zusätzlich wird beim Auf- und Abladen der transportierten Fahrzeuge Zeit eingespart, da keine Kabelverbindungen hergestellt und gelöst werden müssen.
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Um ein verbessertes Verfahren zum Austausch elektrischer Energie zwischen einem Transportfahrzeug und von diesem transportierten Fahrzeugen bereitzustellen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer Übertragung von elektrischer Energie von dem Transportfahrzeug zu den transportierten Fahrzeugen die elektrische Energie variabel auf die transportierten Fahrzeuge verteilt wird, oder die elektrische Energie von den transportierten Fahrzeugen zu dem Transportfahrzeug (10, 10b) übertragen wird.
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In weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass die elektrische Energie, die von dem Transportfahrzeug zu den transportierten Fahrzeugen übertragen wird, durch das Transportfahrzeug über eine externe Versorgungsleitung, insbesondere eine Oberleitung, bezogen wird. Auf diese Weise lässt sich besonders vorteilhaft Gewicht bei dem Transportfahrzeug einsparen, da dort beispielsweise keine Einrichtungen zur Rekuperation von Energie und/oder ein sonstiger Generator notwendig sind. Es können solche Einrichtungen jedoch zusätzlich vorgesehen sein, wobei die zu den transportierten Fahrzeugen übertragene Energie – etwa zum Aufladen der Batterien der transportierten Fahrzeuge – dann wahlweise ausschließlich durch von dem Transportfahrzeug bereitgestellte Energie oder ausschließlich durch über die externe Versorgungsleitung bereitgestellte elektrische Energie oder aber durch eine Kombination der zur Verfügung stehenden Energiequellen durchgeführt werden kann. Durch die Bereitstellung elektrischer Energie über eine externe Versorgungsleitung kann beispielsweise das Aufladen der transportierten Fahrzeuge vorteilhaft auch dann fortgesetzt werden, wenn ein Rekuperationssystem des Transportfahrzeuges keine Energie liefert.
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Die bisher und im Folgenden sowie in den Patentansprüchen beschriebenen funktionalen Ausbildungen der erfindungsgemäßen Energieübertragungseinrichtung sowie die entsprechenden Vorteile sind entsprechend sinngemäß auch auf das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Einrichtungen und Bauteile übertragbar und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Transportfahrzeuges mit einer Energieübertragungseinrichtung zum Aufladen von ebenfalls dargestellten transportierten Fahrzeugen;
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2 eine schematische Seitenansicht eines Teils eines Schienentransportfahrzeugs mit einer weiteren Ausführungsform einer Energieübertragungseinrichtung zum Aufladen der transportierten Fahrzeuge;
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3 eine schematische Darstellung eines Ladeleistungsflusses zu verschiedenen Fahrzeugen;
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4 eine schematische Darstellung eines anderen Ladeleistungsflusses;
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5 eine schematische Darstellung einer Energieübertragungseinrichtung; und
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6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Energieübertragungseinrichtung.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Transportfahrzeug 10, welches mit einer Energieübertragungseinrichtung 12 ausgestattet ist und vorliegend eine Mehrzahl von Fahrzeugen 20 transportiert. Das Transportfahrzeug 10 weist weiterhin eine beziehungsweise eine Mehrzahl von Versorgungsleitungen 14 auf, welche die Energieübertragungseinrichtung 12 mit einer Mehrzahl von Anschlussleitungen 16 verbinden, welche ihrerseits wiederum mit einem jeweiligen Anschluss 18 der Fahrzeuge 20 verbunden sind.
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Vorliegend handelt es sich bei dem Transportfahrzeug 10 um einen Lkw, welcher eine Mehrzahl von Fahrzeugen 20 in zwei übereinander angeordneten Reihen transportiert. Für eine genauere Beschreibung der Energieübertragungseinrichtung 12 sei auf die Beschreibungen der entsprechenden Figuren verwiesen. Grundsätzlich kann es jedoch vorgesehen sein, dass die Energieübertragungseinrichtung 12 ein Rekuperationssystem umfasst oder mit einem solchen verbunden ist, welches bei einem Bremsvorgang des Transportfahrzeuges 10 Energie gewinnt, welche andernfalls ungenutzt verloren gehen würde. Ein solches Rekuperationssystem kann dabei zentral oder dezentral ausgebildet und in einem angetriebenen Teil des Transportfahrzeugs 10 und/oder einem – hier nicht dargestellten – Anhänger angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu dem Rekuperationssystem kann es auch vorgesehen sein, dass die Energieübertragungseinrichtung 12 und/oder das Transportfahrzeug 10 einen Generator umfasst, welcher aktiv von einem Motor des Transportfahrzeugs 10 angetrieben wird und so elektrische Energie zum Aufladen jeweiliger elektrischer Energiespeicher beziehungsweise Batterien der transportierten Fahrzeuge 20 bereitstellt. Ebenso ist es zusätzlich oder alternativ auch denkbar, die elektrische Energie zum Aufladen der Batterien der transportierten Fahrzeuge 20 über eine externe Versorgungseinrichtung bereitzustellen, wobei es sich beispielsweise um eine Oberleitung oder auch ein Schienensystem handeln kann. Eine solche Möglichkeit ist insbesondere für Transportfahrzeuge nach Art eines Oberleitungsbusses oder für Schienenfahrzeuge wie etwa Güterzüge relevant.
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Da heutige Elektro- beziehungsweise Hybridfahrzeuge typischerweise einen Stecker oder eine Steckdose zum Anschluss einer elektrischen Leitung zum Aufladen der jeweiligen Energiespeicher aufweisen, ist es vorliegend vorgesehen, die transportierten Fahrzeuge 20 jeweils durch eine elektrische Steckverbindung und eine Anschlussleitung 16 mit der Versorgungsleitung 14 und damit mit dem elektrischen System des Transportfahrzeugs 10 beziehungsweise der Energieübertragungseinrichtung 12 zu verbinden. Eine ebenso denkbare vorteilhafte Alternative kann eine drahtlose, insbesondere induktive, Lademöglichkeit sein. Dafür kann eine der Anzahl der transportierbaren Fahrzeuge 20 entsprechende Anzahl von Einrichtungen zum induktiven Laden – insbesondere entsprechende Ladespulen – an dem Transportfahrzeug 10 und gegebenenfalls als Teil der Energieübertragungseinrichtung 12 vorgesehen sein. Es kann dabei besonders vorteilhaft sein, für jedes transportierte Fahrzeug individuell festzulegen, ob eine kabelgebundene Versorgung über die jeweils zugeordnete Versorgungsleitung 16 und/oder eine induktive Ladevorrichtung zum Aufladen genutzt wird.
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2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen als Transportfahrzeug dienenden Güterwagen 10b, welcher Teil eines Zuges sein kann und ebenfalls mit einer Energieübertragungseinrichtung 12 ausgestattet ist. Ebenso wie bei dem in 1 dargestellten Transportfahrzeug 10 ist es auch hier vorgesehen, dass die Verbindung der Energieübertragungseinrichtung 12 mit den transportierten Fahrzeugen 20 über eine beziehungsweise eine Mehrzahl von Versorgungsleitungen 14 und damit verbundene jeweilige Anschlussleitungen 16 sowie die jeweiligen Anschlüsse 18 der transportierten Fahrzeuge 20 erfolgt. Vorliegend ist es vorgesehen, dass die Energieübertragungseinrichtung 12 des Güterwagens 10b zumindest einen Generator 22 umfasst. Dabei kann es sich um einen im Bereich einer Achse beziehungsweise an einem oder mehreren Rädern des Güterwagens 10b angeordneten Radgenerator handeln, wobei die Energieübertragungseinrichtung 12 entsprechend angepasste und ausgelegte Leistungselektronikkomponenten umfassen soll. Zusätzlich kann eine hier nicht dargestellte Verbindung der Energieübertragungseinrichtung 12 beziehungsweise des Generators 22 mit einem Steuergerät des Güterwagens 10b oder des den Güterwagen 10b umfassenden Zuges vorgesehen sein, um beispielsweise den Generator 22 ein- oder auszuschalten und/oder die Energieübertragungseinrichtung 12 zu steuern.
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Ein entsprechendes, mit der jeweiligen Energieübertragungseinrichtung 12 verbundenes Steuergerät kann selbstverständlich bei jeder Art von Transportfahrzeug 10, 10b vorgesehen sein.
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In 3 ist eine schematische Repräsentation eines Ladeleistungsflusses dargestellt, wobei eine Gesamtladeleistung 24 mehreren Fahrzeugen 26, 28, 30, 32 zugeführt wird. Die Gesamtladeleistung 24 ist dabei die zu jedem Zeitpunkt insgesamt von der Energieübertragungseinrichtung 12 zum Aufladen der Batterien der transportierten Fahrzeuge 20 beziehungsweise 26, 28, 30, 32 abgegeben beziehungsweise bereitgestellt wird oder bereitgestellt werden kann. Vorliegend sind vier Fahrzeuge 26, 28, 30, 32 dargestellt, was jedoch lediglich der Veranschaulichung dient und alle jeweils gleichzeitig transportierten Fahrzeuge 20 repräsentiert.
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Im gezeigten Beispiel wird dem Fahrzeug 26 ein Anteil 24a der Gesamtladeleistung 24 zugeführt. In gleicher Weise wird dem Fahrzeug 28 ein Anteil 24b, dem Fahrzeug 30 ein Anteil 24c und dem Fahrzeug 32 ein Anteil 24d der Gesamtladeleistung 24 zugeführt, wobei die Summe der Anteile 24a bis 24d der Gesamtladeleistung 24 entspricht. Die einzelnen Anteile 24a bis 24d können dabei gleich groß oder auch unterschiedlich groß sein, wobei hier auch eine zeitliche Variation möglich ist. Eine solche Variation kann beispielsweise in Abhängigkeit von individuellen Ladezuständen der Fahrzeuge 26, 28, 30, 32 vorgenommen werden. Dabei kann beispielsweise eine jeweilige unterschiedliche Batteriekapazität oder auch ein bestimmtes vordefiniertes Ladeziel relevant sein beziehungsweise berücksichtigt werden. Eine bestimmte Aufteilung und/oder Variation der Gesamtladeleistung 24 beziehungsweise der jeweiligen individuellen Ladeleistungen kann aber beispielsweise auch in Abhängigkeit von einer jeweils individuellen erwarteten Resttransportdauer der einzelnen Fahrzeuge 26, 28, 30, 32 und/oder einem jeweiligen individuellen Bestimmungs- beziehungsweise Abladeort gewählt beziehungsweise eingestellt werden.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer anderen möglichen Aufteilung des Flusses der Gesamtladeleistung 24 auf die einzelnen Fahrzeuge 26, 28, 30, 32. Hier wird die Gesamtladeleistung 24 vollständig dem Fahrzeug 26 zugeführt und die übrigen Fahrzeuge 28, 30, 32 werden nicht aufgeladen. In gleicher Weise kann jedem beliebigen einzelnen Fahrzeug 26, 28, 30, 32 jeweils die Gesamtladeleistung 24 in vollem Umfang zur Verfügung gestellt werden, wobei dann die jeweils anderen Fahrzeuge nicht geladen werden. Zusätzlich zu den in 3 und in 4 dargestellten Aufteilungen der Gesamtladeleistung 24 sind beliebige Aufteilungen und Abstufungen möglich, um die Gesamtladeleistung 24 auf die Fahrzeuge 26, 28, 30, 32 aufzuteilen. Das bedeutet also, dass der Energiefluss vollständig und flexibel regelbar und verteilbar ist.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Variante der Energieübertragungseinrichtung 12 beziehungsweise eines Teils der Energieübertragungseinrichtung 12. Der Übersichtlichkeit halber sind hier nur einige wesentliche Komponenten dargestellt. Vorliegend ist als Teil der Energieübertragungseinrichtung 12 ein Generator 34 vorgesehen, an dessen Ausgang beziehungsweise Ausgänge ein Frequenzumrichter 36 angeschlossen ist, welcher seinerseits wiederum über eine beziehungsweise über jeweilige Steuerleitungen 38 mit Schaltern 40, 42, 44, 46 verbunden ist. Jeder dieser Schalter 40, 42, 44, 46 kann entsprechend angesteuert werden, um jeweils eine elektrische Verbindung zu einem zugeordneten Fahrzeug 26, 28, 30, 32 herzustellen oder zu unterbrechen.
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Der Frequenzumrichter 36 wandelt dabei die ihm von dem Generator 34 bereitgestellte Wechselspannung, um an seinem Ausgang beziehungsweise an seinen Ausgängen eine für das Aufladen der transportierten Fahrzeuge 20 beziehungsweise 26, 28, 30, 32 geeignete Spannung bereitzustellen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine elektrische Wechselspannung mit 230 Volt und einer Frequenz von 50 Hertz handeln. Prinzipiell sind hierbei jedoch nahezu beliebige Werte denkbar, die auch je nach transportiertem Fahrzeugtyp und den entsprechenden Anforderungen wählbar beziehungsweise einstellbar sein können. Für die Übertragung und/oder Wandlung der von dem Generator 34 bereitgestellten Spannung beziehungsweise des von dem Generator 34 bereitgestellten Drehstromes können zusätzlich hier nicht dargestellte Komponenten, beispielsweise Leistungselektronikkomponenten, vorgesehen sein.
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6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine alternative Ausführungsform der Energieübertragungseinrichtung 12, bei welcher an dem Ausgang beziehungsweise an die Ausgänge des Generators 34 ein Gleichrichter 48 angeschlossen ist, welcher seinerseits auf seiner Gleichspannungsseite zum einen mit einem Zwischenspeicher 50 für elektrische Energie und zum anderen mit einer Gleichspannungsseite eines Wechselrichters 52 verbunden ist. Der Zwischenspeicher 52 kann zur Pufferung oder Speicherung elektrischer Energie dienen und beispielsweise in Form einer herkömmlichen wiederaufladbaren realisiert sein. Zwischen einer Wechselspannungs- beziehungsweise Ausgangsseite des Wechselrichters 52 und den einzelnen Fahrzeugen 26, 28, 30, 32 kann, wie bereits im Zusammenhang mit 5 beschrieben, durch Schließen oder Öffnen von über eine Steuerleitung 38 angesteuerten Schaltern 40, 42, 44, 46 eine elektrische Verbindung hergestellt oder unterbrochen werden. Auch hier kann eine für das Aufladen der transportierten Fahrzeuge 20 beziehungsweise 26, 28, 30, 32 geeignete Spannung bereitgestellt werden, wobei diese vorliegend an der Ausgangsseite des Wechselrichters 52 bereitgestellt wird und ebenfalls beispielsweise eine übliche Netzspannung von 230 Volt mit einer Frequenz von 50 Hertz sein kann.
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Die in 5 und 6 dargestellten Varianten der Energieübertragungseinrichtung 12 eignen sich also zum Wechselspannungsladen, es ist jedoch auch denkbar, durch entsprechende Anpassungen eine Energieübertragungseinrichtung 12 vorzusehen, welche für ein Gleichspannungsladen geeignet ist. Dafür kann beispielsweise in der in 5 dargestellten Variante der Frequenzumrichter 36 durch einen entsprechenden Umrichter ersetzt werden, welcher an seinem Ausgang Gleichspannung bereitstellt oder es kann in der in 6 dargestellten Variante der Wechselrichter 52 durch einen Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) ersetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Transportfahrzeug
- 10b
- Schienentransportfahrzeug
- 12
- Engergieübertragungseinrichtung
- 14
- Versorgungsleitung
- 16
- Anschlussleitung
- 18
- Anschluss
- 20
- Fahrzeug
- 22
- Generator
- 24
- Gesamtladeleistung
- 24a, 24b, 24c, 24d
- Anteile (der Gesamtladeleistung)
- 26, 28, 30, 32
- Fahrzeug
- 34
- Generator
- 36
- Frequenzumrichter
- 38
- Steuerleitung
- 40, 42, 44, 46
- Schalter
- 48
- Gleichrichter
- 50
- Zwischenspeicher
- 52
- Wechselrichter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010010119 A1 [0002]
- US 3933258 [0003]