AT515562A1 - Fahrzeugpositionsabhängige hochenergetisch-elektromagnetische Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug - Google Patents
Fahrzeugpositionsabhängige hochenergetisch-elektromagnetische Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug Download PDFInfo
- Publication number
- AT515562A1 AT515562A1 ATA203/2014A AT2032014A AT515562A1 AT 515562 A1 AT515562 A1 AT 515562A1 AT 2032014 A AT2032014 A AT 2032014A AT 515562 A1 AT515562 A1 AT 515562A1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- vehicle
- roadway
- energy
- carrying
- road
- Prior art date
Links
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 title abstract description 3
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 21
- 239000006100 radiation absorber Substances 0.000 claims description 21
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
- B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
- H01Q1/3225—Cooperation with the rails or the road
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
- H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
- H01Q13/18—Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Die Erfindung ermöglicht eine elektronisch von der Fahrzeugposition abhängige hochenergetische, elektromagnetische Energieeinspeisung (22) zwischen Fahrbahn (3) und elektrisch betriebenem Fahrzeug (21). Darüber hinaus wird mit dieser Erfindung eine Erhöhung der Bodenhaftung durch elektronisch gesteuerte FahrzeugElektromagneten (7) in elektrisch betriebenem Fahrzeug (21) und Fahrbahn (3) über magnetische Kräfte ermöglicht. Darüber hinaus wird es mit dieser Erfindung möglich, Fahrzeuge (21) in einem Straßenröhre (20), vorzugsweise mit Unterdruck zu betreiben, energiesparend im Betrieb und ohne C02 Emissionen. Die derzeitige Mikrowellen-Technik mit Magnetronmodulen (18), erlaubt eine abstrahlbare Mikrowellenleistung von 100 Watt/cm2 = 1 Megawatt1m2 durch die Fahrbahn (3) an die Fahrzeugunterseite (8). Damit sind ganz neue Leistungsklassen an Personen- und Nutzfahrzeugen wie auch Geschwindigkeiten bei geringerem Energieverbrauch zu erwarten, sodaß diese Erfindung Schlüssel-Technologie würdig ist.
Description
Beschreibung [0001] Die im Straßenverkehr eingesetzten Personen- undNutzfahrzeuge basieren massiv auf Verbrennungskraftmaschinen,und sind damit eine Hauptursache für klimaänderndeTreibhausgase.
[0002] Die angebotenen Elektrofahrzeuge für den Straßenverkehrhaben auch unter optimalen Umgebungsbedingungen im Verhältniszu Verbrennungskraft betriebene Fahrzeuge, geringeEinsatzreichweiten, sind durch langzeitige Ladevorgänge vomBetrieb blockiert, benötigen schwere und sehr teure Batterie-Einheiten die als Leergewicht ständig mitzuführen Sind. DieReichweiten-Varianz wird noch zusätzlich vergrößert, durchStraßensteigungen, niedrige Temperaturen, rasche Alterung derBatterien.
[0003] Elektro-LKW für den Straßenverkehr gibt es keine.
[0004] Verbrennungskraftmaschinen für den Straßenverkehrbenötigen viel Sauerstoff aus der Atmosphäre, und sind dahernur unter gewöhnlichen Luftdruckverhältnissen praktikabel zubetreiben. Dieser Luftdruck ist vor allem bei hohen gefahrenenGeschwindigkeiten, der größte Energieverbraucher derFahrzeuge.
[0005] Die Bodenhaftung im Fährbetrieb von Fahrzeugen istdurch die Schwerkraft und die Haftreibung der Reifen begrenzt.
[0006] Jedes Straßenfahrzeug wird von Menschen individuellgesteuert und ist in Bezug auf Verkehrsmanöver im Wesentlichendurch gesetzliche Regeln reguliert. (Vertrauensgrundsatz)Menschliches Fehlverhalten ist dadurch die Hauptursache fürVerkehrsunfälle.
[0007] Ein Informationsaustausch zwischen einzelnen Fahrzeugenuntereinander und einer zentralen Verkehrsleitzentrale findetderzeit direkt nicht statt.
[0008] Die nachfolgende Erfindung erfüllt die technischeAufgabe die zuvor genannten Nachteile zu überwinden.
[0009] Dabei wird die für das Fahrzeug (21) benötigteBetriebsenergie, durch hochenergetische, elektromagnetischeStrahlung (22), vorzugsweise aus dem Mikrowellen-Frequenzbereich, positionsabhängig von der Fahrbahn (3) aneine Strahlungs-Absorberkammer (4) die unterhalb einesFahrzeuges (21) angeordnet ist, abgestrahlt.
[0010] An der Fahrbahn (3) wird dazu in den Straßenunterbau(16), Strahler-Array-Modul (2) eingelassen, die aus einemArray von Strahler Einzelelementen (10) bestehen, und direktoder über angeordnete Hohlleiter (11) die hochenergetische,elektromagnetische Strahlung (22) gerichtet abstrahlen.
[0011] Am Fahrzeug (21) an der Fahrzeugunterseite (8) istmindestens eine mittels Luftüberdruck (*) auf einem dünnenLuftspalt (*) schwebend gehaltene Strahlungs-Absorberkammer(4) angeordnet. Die Strahlungs-Absorberkammer (4) istbeweglich, und stabil mit dem Fahrzeug (21) verbunden, undkann bei Bedarf auch komplett in das Fahrzeug (21) eingefahrenwerden, um gröbere Hindernisse schadfrei überwinden zu können.
[0012] Zwischen Fahrzeug (21) und Fahrbahn (3) wird einesynchronisierte Fahrzeug-Positionssteuerung (26) undStraßensteuer-Elektronik (30) angeordnet, sodaß sich dieOrtsposition der im Fahrzeug angeordneten Strahlungs-Absorberkammer (4) auf wenige Zentimeter genau ermittelt wird.Abhängig von dieser Ortsposition und dem Energiebedarfes desFahrzeuges (21), werden aus dem Strahler-Array-Modul (2)
Strahler Einzelelemente (10) so aktiviert, das die abgegebenehochenergetische, elektromagnetische Strahlung (22)vollständig in die Innenseite der Strahlungs-Absorberkammer(4) abgestrahlt wird.
[0013] Die Strahlungs-Absorberkammer (4) ist seitlich mitsegmentierten, hochleitfähigen, flexiblen, Schürzen (5) gegendie Fahrbahn (3) abgeschlossen. Zusätzlich wird unterhalb derSchütze (5) ein weiterer Luftvorhang (6) angeordnet, sodaß dieim Inneren der Strahlungs-Absorberkammer (4) vorhandenehochenergetische, elektromagnetische Strahlung (22) amAustritt in die Umwelt gehindert wird. Die Strahlungs-Absorberkammer (4) wird im Inneren über einen Überdruckventilator (27) schwebend auf einem dünnen Spalt (28)über der Fahrbahn (3) flexibel angepasst.
[0014] Die Strahlungs-Absorberkammer (4) ist an der Innenseitemit einem Antennenarray (1) angeordnet. Die von mindestenseinem Strahler-Array-Modul (2) direkt oder über Reflexioneneingestrahlte hochenergetische, elektromagnetische Strahlung(22) wird von den Antennenarray (1) absorbiert, undnachfolgend mindestens ein Gleichrichter-Siebglied (23)zugeführt, und steht danach dem Fahrzeug (21) als elektrischGleichspannung und Gleichstrom zur Verfügung.
[0015] Die im Strahler-Array-Modul (2) angeordneten StrahlerEinzelelement (10) sind so aufzubauen, das sie mitverschiedenen Frequenzen betrieben werden. Die im Strahler-Array-Modul (2) angeordneten Strahler Einzelelemente (10) sindso aufzubauen, das sie abhängig von der eingesetzten Variantemit linearer, zirkulärer oder elliptischer Polarisationbetrieben werden. Diese Maßnahmen dienen dazu, um auf derFahrbahn (3) störende Materialien, wie Nässe, Schnee, Eis,Verschmutzungen, absorptionsneutral zu durchdringen, und damitden Wirkungsgrad der Energieübertragung zwischen Fahrbahn (3)
Strahler-Array-Modul (2) und Fahrzeugunterseite (8) zumaximieren.
[0016] Die im Strahler-Array-Modul (2) angeordneten StrahlerEinzelelement (10) sind so aufzubauen, das sie von derKombination aus Fahrzeug-Positionssteuerung (26) undStraßensteuer-Elektronik (30) einzeln ansteuerbar sind. DieAnsteuerung der Strahler Einzelelement (10) erfolgt amFahrzeug (21) Energiebedarf orientiert.
[0017] Die Varianten der Ausführung zur hochenergetischen,elektromagnetischen Energieeinspeisung (22) in das elektrischbetriebene Fahrzeug (21) kann über verschiedene Einrichtungenerfolgen. Beispiele sind: Maser, Gunn-Leistungs-Dioden,Magnetronmodul (18). Je nach Ausführung ergeben sich darausunterschiedliche Vorteile. Im Falle der Strahlungserzeugungmittels einem Maser ist die Energiedichte derelektromagnetischen Strahlung durch die kohärenteStrahlungseinspeisung kleiner zu halten. Im Falle derAusführung mittels Gunn-Leistungs-Dioden, besteht dieMöglichkeit der Modulation der elektromagnetischen Strahlungum zusätzlich Information zwischen Fahrzeug (21) undStraßennetz zu übertragen. Zusätzlich lassen sich Gunn-Elemente so anordnen, das neben linearer Polarisationsebene,auch zirkulare Polarisation oder elliptische Polarisationeinspeisen lässt, mit dem Vorteil der Richtungsunabhängigkeitvon Fahrzeugen (21). Im Falle der Ausführung mitMagnetronmodul (18) Arrays lassen sich die bestenWirkungsgrade der Energieausbeute erzeugen, und die höchstenEnergiedichten in gegebenen Raumelementen einspeisen.Typischerweise 100 Watt/cm2 oder 1 Megawatt/m2.
[0018] Die Strahler Einzelelemente (10) sind, abhängig von derAusführungsvariante, in der Leistung regelbar und soauszuführen, dass sich zwischen Fahrzeug (21) und Fahrbahn (3) zusätzlich auch eine Informationsübertragung erfolgt. DasSystem ist vorzugsweise so anzuordnen, dass derInformationsaustausch zwischen Fahrzeugen (21) einerseits undFahrzeug (21) und zentraler Verkehrsplanung andererseitsaufgebaut ist. Durch die exakte Positionserkennung jedeseinzelnen Fahrzeuges (21) mit dieser Erfindung lassen sichKollisionsvermeidungen, Geschwindigkeitsanpassungen anStraßenverhältnisse, und in weiterer Folge fahrerloserFährbetrieb mit so betriebenen Fahrzeugen (21) erwirtschaften.
[0019] Die Strahler-Array-Modul (2) sind entweder einzeln überdie Fahrbahn (3) verteilt, oder vollflächig in die Fahrbahn(3) eingelassen, oder über Hohlleiter (11) und ArrayHohlleiterverlängerung (19), vom Strahler-Array-Modul (2)seitlich entlang der Fahrbahn (3) gespeist.
[0020] Die im Strahler-Array-Modul (2) enthalteneStraßensteuer-Elektronik (30) ist so anzuordnen, das sieskalierbar aufgebaut ist.
[0021] Das elektrisch betriebene Fahrbahn (3) wird mit einemBufferakku und Ladeelektronik (24) so aufgebaut, dass dasFahrzeug (21) auch kurze Distanzen ohne Energie-Einspeisungüberwinden kann.
[0022] Durch die mittels der Erfindung im Fahrzeug (21) massivverfügbare elektrische Energie lassen sich weiterenaheliegende Zusatzmaßnahmen anordnen, die der Erhöhung derFahrzeugstabilität, Bremswegverkürzungen, verbesserteBodenhaftung. Dazu werden an der Fahrzeugunterseite (8)ansteuerbare Fahrzeug-Elektromagneten (7) angeordnet und imGegenzug in den Strahler-Array-Modulen (2) je nachAusführungsvariante, die eine regelbare Zusatzkraft zwischenFahrbahn (3) und Fahrzeug (21) einbringen. Dazu sind dieStrahler-Array-Modul (2) oder in die Fahrbahn (3) unabhängig zusätzlich mit ferromagnetischen Materialien (29) oder mitFahrbahn-Permanentmagnet (14) oder mit regelbaren Fahrbahn-Elektromagneten (13) zusätzlich ausgestattet.
[0023] Eine weitere Ausführungsvariante die sich imZusammenhang mit dieser Erfindung ergibt, ist die Anwendungeiner Straßenröhre (20) die mit Unterdrück betrieben wird. Anden vorzugsweise bei Autobahnen anzuwendenden Zufahrten undAbfahrten, wird ein Schleusensystem angefügt, um die nachaußen hin, luftdicht betriebenen Fahrzeuge (21), an denUnterdrück der Röhren anzupassen. Der dadurch sich ergebendeVorteil ist die Reduktion der Luftreibung im Fährbetrieb, beivergleichbaren Geschwindigkeiten unter normaler Atmosphäre.
Der Energie-Einsparungseffekt ist dabei umso größer je höherdie damit betriebenen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge (21)sind und damit sind auch neue Bauhöhen vorzugsweise anNutzfahrzeugen möglich, die weitere Energieeinsparungen, undEffizienzsteigerungen nahelegen.
[0024] Eine vorzugsweise Ausführungsvariante für dieAnlieferung der elektrischen Betriebsenergie ist es, diese mitHochspannungsgleichspannung (15), ohne Phasenverluste entlangdes Straßennetzes so zu betreiben, das dieHochspannungsgleichspannung (15) speziell im Fall desBetriebes mit Magnetronmodul (18) als Strahler Einzelelement (10) direkt ohne weitere elektrische Umwandlung eingespeistsind.
[0025] Das vorzugsweise Hochspannungsgleichspannung (15) Netzwird gespeist von DC/DC Wandler (31) die direkt von derentlang der Straße angeordneten Schallschutz-Solarmodul (17)Kombinationen Strom verlustarm einspeisen. Auf diese Weisesind von externen Gleichstrom-Anbietern verlustarm Energieeinzuspeisen. Durch den Betrieb mit Gleichspannung ist dieverfügbare Betriebsenergie im so betriebenen elektrischen Netz auch im Teilbetrieb möglich, und kann leicht auf die einzelnenFahrzeuge (21) verteilt werden und damit eine höhereAusfallssicherheit des Systems erreichen.
[0026] Eine weitere Komponente dieser Erfindung ist es, diebei den heute typischen am Tage erwirtschafteten Energie-Überschüsse von Verbundbetreibern, günstig einzuspeisen. Damitist der dann gefahrene Kilometer von den Kosten her, abhängigvon der im Verbundnetz zu diesem Zeitpunkt vorhandenenEnergiemenge. Praktisch gesehen, können damit sozialeTarifierungen für einkommensstarke und einkommensschwachePersonen entwickelt werden. Das Fahren am Tag bei Sonnenscheinwird dann zu erwarten wesentlich günstiger sein, als wennjemand bei Nacht oder schlechtem Wetter mit dem Fahrzeug (21) unterwegs sein muß.
[0027] Fig.l: hochenergetische elektromagnetisches Strahler-Array-Modul (2), das mit einer Hohlwellenleiter-Deckschicht (9) und Hohlleiter-Füllkörper (12), in die Fahrbahn (3)modular eingebaut ist.
[0028] Fig.2: Nachträglicher Einbau von Strahler-Array-Modul (2) ein in bestehendes Straßennetz. Die Fahrzeug-Positionssteuerung (26) aktiviert das Strahler Einzelelement (10) des Strahler-Array-Modul (2) über die Straßensteuer-Elektronik (30), dass die Strahlungs-Absorberkammer (4) dieabgestrahlte hochenergetische, elektromagnetische Strahlung (22) , über die Schürze (5) und Luftvorhang (6) abdeckt, undins Strahlungs-Absorberkammer (4) Innere reflektiert. DieAntennenarray (1) absorbieren die hochenergetische,elektromagnetische Strahlung (22) und leiten sie an einnachgeschaltenes Gleichrichter-Siebglied (23) zur Umwandlungin Gleichspannung und Gleichstrom weiter. DiesemGleichrichter-Siebglied (23) ist ein Bufferakku undLadeelektronik (24) nachgeschalten. Die Straßensteuer-
Elektronik (30) wird über ein Hochspannungsgleichspannung (15)mit Betriebsenergie gespeist, das von externen DC/DC Wandlern(31) versorgt wird. Die Externen DC/DC Wandler (31) sindvorzugsweise von Schallschutz-Solarelement (17) mitBetriebsenergie versorgt.
[0029] Fig.3: Vollflächiger Einbau von Strahler-Array-Modul(2) links in Fig.3 in Straßennetz. Alternativ rechts in Fig.3vorzugsweise mit Hohlleiterverlängerung (19) imStraßenunterbau (16) verlegt, und an den Straßenrandausgelagerten Strahler-Array-Modul (2).
[0030] Fig.4: Anordnung der hochenergetischen,elektromagnetischen Energieeinspeisung (22) in Draufsicht aufder Fahrzeugunterseite (8). Die Strahlungs-Absorberkammer (4)wird durch die aktivierten Hohlleiter (11) mit hochenergetische, elektromagnetische Strahlung (22) in schwarzgezeichnet, angereichert, und durch die Schürze (5) und denLuftvorhang (6) im Inneren der Strahlungs-Absorberkammer (4)gehalten.
[0031] Fig.5: Anordnung der Strahlungs-Absorberkammer (4) ander Fahrzeugunterseite (8) und den Strahler-Array-Modul (2)in der Fahrbahn (3). Die Strahlungs-Absorberkammer (4) wirdseitlich von einer hochleitfähigen, flexiblen, segmentiertenSchürze (5), die hochgezogen werden kann begrenzt, und zurzusätzlichen elektromagnetischen Abschirmung mit einemflexiblen, hochleitfähigen Luftvorhang (6) betrieben. Derflexible, hochleitfähige Luftvorhang (6) gleitet über einendünner Spalt (28) berührungslos über die Fahrbahn (3), derKontur der Fahrbahn (3) folgend. Im Inneren der Strahlungs-Absorberkammer (4) ist ein Luftüberdruck durch einenÜberdruckventilator (27) erzeugt.
[0032] Fig.6: Anordnung Strahler Einzelelement (10) zurhochenergetischen, elektromagnetischen Strahlungserzeugung(22) und Straßensteuer-Elektronik (30), vorzugsweise mitMikrowellen.
Strahlungsweiterleitung erfolgt über einen
Hohlleiterverlängerung (19) , und ist zur Fahrbahn (3) hin, durch Hohlleiter-Füllkörper (12) abgedichtet.
[0033] Fig.7: Anordnung wie Fig.6, zusätzlich ausgeführt miteinem Fahrbahn-Elektromagnet (13) zur Kraftkopplung mit denFahrzeug-Elektromagneten (7).
[0034] Fig.8: Anordnung wie Fig.6, zusätzlich ausgeführt miteinem Fahrbahn-Permanentmagnet (14) zur Kraftkopplung mit demFahrzeug-Elektromagneten (7).
[0035] Fig.9: Anordnung von Magnetronmodul (18) zu einemArray-Ausschnitt verbaut, mit Hohlleiter (11) undStraßensteuer-Elektronik (30) als Variante ausgeführt.
[0036] Fig.10: Anordnung von in Strahler-Array-Modul (2)zusätzlich eingelassenen Fahrbahn-Elektromagnet (13) mitAnsteuerelektronik (13) oder als Variante Fahrbahn-Permanentmagnet (14) ausgeführt, oder als Varianteferromagnetisches Material (29) ausgeführt, oder eineKombination davon.
[0037] Fig.ll: Anordnung von Fahrzeugen (21), Fahrbahn (3) in einer geschlossenen Straßenröhre (20) , vorzugsweise mit
Unterdrück betrieben.
[0038] Legende zu den einzelnen Zeichnungsfiguren: (1) Antennenarray, Absorption der hochenergetischenelektromagnetischen Strahlung, vorzugsweiseMikrowellenstrahlung. (2) Strahler-Array-Modul, vorzugsweise Mikrowellenstrahlung (3) Fahrbahn (4) Strahlungs-Absorberkammer, vorzugsweise
Mikrowellenstrahlung, segmentiert, hochleitfähig, flexibel (5) Schürze, hochleitfähig, flexibel, segmentiert (6) Luftvorhang, flexibel, hochleitfähig (7) Fahrzeug-Elektromagneten, höhenverstellbar (8) Fahrzeugunterseite (9) Hohlwellenleiter-Deckschicht, Mikrowellen durchlässig (10) Strahler Einzelelement zur hochenergetischenelektromagnetischen Strahlungserzeugung (11) Hohlleiter (12) Hohlleiter-Füllkörper ,abriebfest, strahlungstransparent (13) Fahrbahn-Elektromagnet mit Ansteuerelektronik (14) Fahrbahn-Permanentmagnet (15) Hochspannungsgleichspannung, Stromnetz (16) Straßenunterbau (17) Schallschutz-Solarelement (18) Magnetronmodul (19) Hohlleiterverlängerung, Wartungsmöglichkeit im Betrieb (20) Straßenröhre, vorzugsweise mit Unterdrück betrieben (21) Elektrisch betriebenes Fahrzeug (22) Hochenergetische elektromagnetische Strahlung,vorzugsweise Mikrowellenstrahlung (23) Gleichrichter-Siebglied, mikrowellentauglich (24) Bufferakku und Ladeelektronik (25) Straßenpositionssensoren (26) Fahrzeug-Positionssteuerung (27) Überdruckventilator (28) Dünner Spalt (29) ferromagnetisches Material (30) Straßensteuer-Elektronik (31) DC/DC Wandler
Claims (19)
- Patentansprüche: 1) Verfahren zur Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn (3) und einem elektrisch betriebenem Fahrzeug (21) , dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Energie in hochenergetische,elektromagnetische Strahlung (22) umgewandelt wird, die überHohlleiter (11) durch eine Fahrbahn (3) abgestrahlt und übereine Strahlungs-Absorberkammer (4) an der Fahrzeugunterseite (8) absorbiert wird, und dass die absorbiertehochenergetische, elektromagnetische Strahlung (22) durchwenigstens ein nachfolgendes Gleichrichter-Siebglied (23) indas Fahrzeug (21) als elektrische Energie eingespeist wird.
- 2) Verfahren nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, das die Frequenz der eingesetzten Strahler Einzelelemente (10)veränderbar gesteuert wird.
- 3) Verfahren nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, das die Polarisation der hochenergetischen, elektromagnetischenStrahlung (22) der eingesetzten Strahler Einzelelement (10)variabel ist, vorzugsweise linear polarisiert, zirkularpolarisiert, elliptisch polarisiert.
- 4) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch1) wobei die Hohlleiter (11) in die Fahrbahn (3) eingebautsind, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahler-Array-Modul (2) bis an die Fahrbahn (3) herangeführt sind, und derenHohlleiter-Füllkörper (12) mit abriebfesten,strahlungsdurchlässigem Material gefüllt ist.
- 5) Vorrichtung nach Anspruch 4), durch Verbinden mit denStrahler-Array-Modul (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumErzeugen der hochenergetischen, elektromagnetischen Strahlung(22), das ein Array aus Strahler Einzelelementen (10) vorgesehen ist, vorzugsweise mit Magnetronmodulen (18)ausgeführt ist.
- 6) Vorrichtung nach Anspruch 5) dadurch gekennzeichnet, dassStrahler-Array-Modul (2), elektronisch über eine Fahrzeug-Positionssteuerung (26) jedes Strahler Einzelelement (10)einzeln angesteuert sind.
- 7) Vorrichtung nach Anspruch 6) dadurch gekennzeichnet, dassdie Fahrzeug-Positionssteuerung (26) via Globales PositionsSystem und mit Straßenpositionssensoren (25) die Position derStrahlungs-Absorberkammer (4) auf einen einzelnen Hohlleiter (11) genau ermittelt ist.
- 8) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch1) zur Absorption von hochenergetischen, elektromagnetischenStrahlung (22), dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungs-Absorberkammer (4) mit einem Antennenarray (1) ausgestattetist, und durch die Schürze (5) und Luftvorhang (6)elektromagnetisch dicht, und mit durch Überdruckventilator (27) eingeblasene Luft auf einem dünnen Spalt (28) derStraßenkontur angepasst berührungslos darüber gleitet.
- 9) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch1) zur Absorption von hochenergetischen elektromagnetischenStrahlung (22), dadurch gekennzeichnet, daß die an derStrahlungs-Absorberkammer (4) befestigten Schürze (5) undLuftvorhang (6) gegebenenfalls hochgezogen sind.
- 10) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch8) zur Absorption von hochenergetischen, elektromagnetischenStrahlung (22), dadurch gekennzeichnet, das einzelne Antennenmit nachgeschaltenen Gleichrichter-Siebglied (23) zu einemAntennenarray (1) zusammengeschalten ist, und der so erzeugteGleichstrom und Gleichspannung an den Bufferakku und Ladeelektronik (24) innerhalb des elektrisch betriebenenFahrzeuges (21) weitergeleitet wird.
- 11) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß 10),dadurch gekennzeichnet, dass im elektrisch betriebenesFahrzeug (21) eine Bufferakku und Ladeelektronik (24) demerzeugten eingespeisten Gleichstrom nachgeschalten ist.
- 12) Verfahren nach Anspruch 1) zum Verbessern der Bodenhaftungvon Fahrzeugen (21), dadurch gekennzeichnet, dasshöhenverstellbare Fahrzeug-Elektromagneten (7) an derFahrzeugunterseite (8) mit dem in Fahrbahn (3) eingelassenenferromagnetischen Material (29) eine regelbare Kraftwirkungzwischen elektrisch betriebenem Fahrzeug (21) und Fahrbahn (3)erzeugt.
- 13) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß 12),dadurch gekennzeichnet, dass das in die Fahrbahn (3)eingelassene ferromagnetische Material (29) mit einemFahrbahn-Elektromagnet (13) über die Fahrzeug-Positionssteuerung (26) angesteuert ist.
- 14) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß 12),dadurch gekennzeichnet, dass das in die Fahrbahn (3)eingelassene ferromagnetische Material (29) mit Fahrbahn-Permanentmagnet (14) ausgeführt ist.
- 15) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß 12),dadurch gekennzeichnet, dass in die Fahrbahn (3) eingelassenesferromagnetisches Material (29) mit korrosionsfestem Eisenausgeführt wird.
- 16) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß 1) zurEinspeisung von Hochspannungsgleichspannung (15), dadurchgekennzeichnet, dass die Hochspannungsgleichspannung (15) direkt über eine Straßensteuer-Elektronik (30) an einzelneMagnetronmodule (18) eingespeist ist.
- 17) Vorrichtung nach Anspruch 16), dadurch gekennzeichnet, das Betriebsenergie über DC/DC Wandler (31) von externenStromanbieter, vorzugsweise durch Schallschutz-Solarelement (17) Module eingespeist sind.
- 18) Vorrichtung nach Anspruch 16), dadurch gekennzeichnet, dass über die Straßensteuer-Elektronik (30) die gesamte imHochspannungsgleichspannungs (15) Netz verfügbare Energie aufdie einzelnen elektrisch betriebene Fahrzeuge (21)lastoptimiert verteilt ist.
- 19) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß 1),dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahn (3) in einemStraßenröhre (20) angeordnet ist, das gegebenenfalls mitUnterdrück beaufschlagt ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA203/2014A AT515562B1 (de) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Fahrzeugpositionsabhängige hochenergetisch-elektromagnetische Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA203/2014A AT515562B1 (de) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Fahrzeugpositionsabhängige hochenergetisch-elektromagnetische Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT515562A1 true AT515562A1 (de) | 2015-10-15 |
| AT515562B1 AT515562B1 (de) | 2016-01-15 |
Family
ID=54253324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA203/2014A AT515562B1 (de) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Fahrzeugpositionsabhängige hochenergetisch-elektromagnetische Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT515562B1 (de) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3648172A (en) * | 1968-10-02 | 1972-03-07 | Sumitomo Electric Industries | Circular leaky waveguide train communication system |
| US3781687A (en) * | 1968-12-28 | 1973-12-25 | Sumitomo Electric Industries | Wireless communication system for railway vehicle including an open type transmission line mounted on a radiowave absorbent support |
| FR2612715A1 (fr) * | 1987-03-18 | 1988-09-23 | Alsthom | Dispositif de transmission d'informations et/ou d'instructions entre des vehicules routiers et un poste de controle |
| US4932617A (en) * | 1986-12-12 | 1990-06-12 | Societe Anonyme Dite: Alsthom | System for transmitting broadband data and/or instructions between a moving element and a control station |
| EP0529581A1 (de) * | 1991-08-30 | 1993-03-03 | Gec Alsthom Sa | Ordnungsanlage mittels elektromagnetischer Wellen ultrahoher Frequenz |
| US5271047A (en) * | 1991-08-01 | 1993-12-14 | Acb | Method of acting remotely on a nuclear power station site |
| DE19512523A1 (de) * | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Daimler Benz Ag | Transportelement |
| DE19512107A1 (de) * | 1995-04-03 | 1996-10-24 | Daimler Benz Ag | Spurgeführtes Transportsystem mit berührungsloser Energieübertragung |
| US6089512A (en) * | 1995-04-03 | 2000-07-18 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Track-guided transport system with power and data transmission |
| JP2006138172A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Yoshihiko Kondo | 融雪用発熱舗装体及び舗装体の融雪方法 |
| EP1998403A1 (de) * | 2007-05-31 | 2008-12-03 | Alstom Transport S.A. | Hohlleiter-antenne eingebettet in ein schienenfahrzeug |
| US20100116821A1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-13 | Kabushiki-Kaisha Takumi | Structure heating system by microwave, microwave oscillation waveguide apparatus and microwave oscillator cooling method |
| EP2186941A1 (de) * | 2008-11-17 | 2010-05-19 | Kabushiki Kaisha Takumi | Strukturerhitzungssystem mittels Mikrowelle, Mikrowellenoszillationswellenleitervorrichtung und Mikrowellenoszillatorkühlverfahren |
| JP2011205632A (ja) * | 2006-03-24 | 2011-10-13 | Hitoshi Kitayoshi | 無線タグ装置、受電力回路、および無線タグ読み取り方法 |
-
2014
- 2014-03-20 AT ATA203/2014A patent/AT515562B1/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3648172A (en) * | 1968-10-02 | 1972-03-07 | Sumitomo Electric Industries | Circular leaky waveguide train communication system |
| US3781687A (en) * | 1968-12-28 | 1973-12-25 | Sumitomo Electric Industries | Wireless communication system for railway vehicle including an open type transmission line mounted on a radiowave absorbent support |
| US4932617A (en) * | 1986-12-12 | 1990-06-12 | Societe Anonyme Dite: Alsthom | System for transmitting broadband data and/or instructions between a moving element and a control station |
| FR2612715A1 (fr) * | 1987-03-18 | 1988-09-23 | Alsthom | Dispositif de transmission d'informations et/ou d'instructions entre des vehicules routiers et un poste de controle |
| US5271047A (en) * | 1991-08-01 | 1993-12-14 | Acb | Method of acting remotely on a nuclear power station site |
| EP0529581A1 (de) * | 1991-08-30 | 1993-03-03 | Gec Alsthom Sa | Ordnungsanlage mittels elektromagnetischer Wellen ultrahoher Frequenz |
| DE19512523A1 (de) * | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Daimler Benz Ag | Transportelement |
| DE19512107A1 (de) * | 1995-04-03 | 1996-10-24 | Daimler Benz Ag | Spurgeführtes Transportsystem mit berührungsloser Energieübertragung |
| US6089512A (en) * | 1995-04-03 | 2000-07-18 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Track-guided transport system with power and data transmission |
| JP2006138172A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Yoshihiko Kondo | 融雪用発熱舗装体及び舗装体の融雪方法 |
| JP2011205632A (ja) * | 2006-03-24 | 2011-10-13 | Hitoshi Kitayoshi | 無線タグ装置、受電力回路、および無線タグ読み取り方法 |
| EP1998403A1 (de) * | 2007-05-31 | 2008-12-03 | Alstom Transport S.A. | Hohlleiter-antenne eingebettet in ein schienenfahrzeug |
| US20100116821A1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-13 | Kabushiki-Kaisha Takumi | Structure heating system by microwave, microwave oscillation waveguide apparatus and microwave oscillator cooling method |
| EP2186941A1 (de) * | 2008-11-17 | 2010-05-19 | Kabushiki Kaisha Takumi | Strukturerhitzungssystem mittels Mikrowelle, Mikrowellenoszillationswellenleitervorrichtung und Mikrowellenoszillatorkühlverfahren |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| NAOKI S.; "Power without wires." In: IEEE Microwave Magazine, Nr.12, 1. Dezember 2011 (01.12.2011). Journal Artikel. IEEE, USA. Seiten 564-573. * |
| ZHANG X. et al.; "The application of non-contact power transmission technology (NPT) in the modern transport system." In: International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA), 2010. Proceeding. 4. August 2010 (01.08.2010). IEEE, USA. Seiten 345-349. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT515562B1 (de) | 2016-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021008266A1 (zh) | 风光生物能储供充电气化智慧化运输*** | |
| EP2337703B1 (de) | Verlegung von elektrischen leitungen entlang einem fahrweg eines fahrzeuges | |
| KR100885530B1 (ko) | 루프코일을 이용한 일체형 루프식 차량검지장치 및 이를이용한 주차정보시스템 | |
| US20070028958A1 (en) | Multiple layer solar energy harvesting composition and method, solar energy harvesting buckyball, inductive coupling device; vehicle chassis; atmospheric intake hydrogen motor; electrical energy generating tire; and mechanical energy harvesting device | |
| CN204415743U (zh) | 一种巡逻监控用无人飞行器*** | |
| US20100276940A1 (en) | Wind power generator system, apparatus, and methods | |
| CN104737867B (zh) | 一种区域性联合催化降雨雪的装置及方法 | |
| DE202011100062U1 (de) | Außenleuchte mit Elektroladestation | |
| DE202009011611U1 (de) | Elektrische Straßenfahrzeuge mit Stromversorgung aus einem Stromnetz in der Fahrbahn und Bordgenerator von einem Verbrennungsmotor angetrieben | |
| CN203537299U (zh) | 应用于高速公路上且能实现可伸缩调向的太阳能发电站 | |
| AT515562A1 (de) | Fahrzeugpositionsabhängige hochenergetisch-elektromagnetische Energieeinspeisung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug | |
| DE4417065A1 (de) | Fahrzeugführungssystem für Elektrofahrzeuge mit solarer Energieversorgung | |
| CN101763784A (zh) | 一种遥控行走自动交通警示标志 | |
| RU2556828C2 (ru) | Система транспортировки летательного аппарата от места стоянки до места взлета и от места посадки до места стоянки | |
| KR20110074350A (ko) | 온라인 전기자동차용 듀얼레일 급전 시스템의 전자기장 차폐장치 및 방법 | |
| CN106600980A (zh) | 一种交通流检测*** | |
| CN104924911A (zh) | 新能源电动汽车高速公路行驶充电*** | |
| CN102619167A (zh) | 不占行驶车道的桥梁检修车 | |
| CN101819715B (zh) | 基于红外诱导的浓雾天气高速公路通行*** | |
| CN113189591B (zh) | 一种用于道面微小目标检测的车载探测*** | |
| CN212083660U (zh) | 一种边坡地表微形变多用途移动式雷达监测车 | |
| CN103490705A (zh) | 应用于高速公路上且能实现可伸缩调向的太阳能发电站 | |
| CN114561903A (zh) | 一种基于大尺寸空间电晕放电的公路除雾*** | |
| CN208198161U (zh) | 高压双回路轨道供电接头装置 | |
| CN105114888A (zh) | 照明亮度可调的led路灯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20190320 |