CN109789795A - 用于车辆的集电器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集电器装置(120)，该集电器装置用于安装在车辆(100)上，以在电流导体(130)与车辆(100)之间传输电力，该电流导***于道路(110)的表面中，其中，集电器装置(120)包括：基部(170)，该基部用于将集电器装置连接到车辆；纵长的集电器臂(150)，该纵长的集电器臂与所述基部可操作地连接；集电器拾取头(160)，该集电器拾取头从所述基部的远侧附接到所述纵长的集电器臂。集电器装置(120)还包括布置在纵长的集电器臂(150)上的至少一个叶片(180、280、380、480)，所述至少一个叶片(180、280、380、480)被构造成用于增加所述纵长的集电器臂(150)的表面面积。

Description

用于车辆的集电器装置

技术领域

本发明涉及一种用于使用电动道路***(ERS)的车辆的集电器装置和使用这种集电器装置来操作的车辆。

本发明能够应用在车辆中，例如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将针对商用车辆来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在诸如铰接式运输车形式的工程机械的重型车辆中，或者用在诸如汽车的车辆中。

背景技术

在电动道路***(ERS)上行驶的车辆设置有集电器装置，该集电器装置被布置成将电力从位于路面中的电流导体传输到车辆，用于驱动该车辆或用于对蓄电装置(例如车载高电压电池)充电。电流导体是充电表面，该充电表面能够包括沿着道路延伸的一对平行轨道，所述轨道能够经由集电器装置向车辆供应直流电流(DC)。

集电器装置通常包括可伸缩臂，该可伸缩臂具有附接的拾取单元，该可伸缩臂用于例如通过致动器而展开到用于充电的最佳位置。用于此目的的致动器与在用于高架电线的受电弓中使用的致动器非常不同。在驱动车辆的同时，用于ERS车辆的集电器装置必须在被展开成与电流导体接触期间执行受控移动。在电力传输期间，集电器装置还必须能够将拾取单元保持成与电流导体接触或至少在感应充电期间足够接近电流导体，以避免电弧放电。

另一个问题是ERS中使用的电压和电流非常大，所以电气安全和电流隔离(galvanic isolation)是最重要的。因此，通常布置在车辆下方或侧面处的、在操作时暴露于尘土、废物、水、雪、冰等的集电器装置是关键部件之一，它必须坚固且能够承受并且电气隔离于该***的部件。

发明内容

本发明的目的是改进技术现状，至少部分地缓解上述问题并提供一种改进的集电器装置。本发明旨在提供一种改进的集电器装置，该集电器装置能够提供改进的电气分隔或者降低集电器装置中的爬电电流的可能性。

根据本发明的第一方面，这些和其它目的至少部分地通过如下的集电器装置来满足：该集电器装置用于安装在车辆上，以在位于道路表面中的电流导体和该车辆之间传输电力，其中，该集电器装置包括：

-基部，该基部用于将集电器装置连接到车辆；

-纵长的集电器臂，该纵长的集电器臂与所述基部可操作地连接；

-集电器拾取头，该集电器拾取头从所述基部的远侧附接到所述纵长的集电器臂；并且

其中，该集电器装置还包括布置在所述纵长的集电器臂上的至少一个叶片，所述至少一个叶片被构造成用于增加所述纵长的集电器臂的表面面积。

电流隔离(Galvanic isolation)通常通过高电压部件与车辆底盘结构之间的机械的非导电隔离来实现，集电器装置的基部被附接到所述车辆底盘结构。然而，电流爬电是难以用机械隔离解决的问题，因为：如果隔离表面被污染，则电流能够沿着隔离表面爬电。材料的表面电阻随着材料的面积而增加，并且随着电阻的增加，在该材料上爬电的电流将更少。例如，当以690伏特和200安培对车辆充电时，由于所述面积，爬电电流距离比集电器装置的长度长得多。实际上，爬电电流距离接近瑞典重型卡车的最大法定长度。因此，不可能通过延长所述纵长的集电器臂来实现这种取决于面积的表面电阻。

上述电流爬电问题的一种解决方案是使纵长的集电器臂的表面具有脊部，这增加了隔离材料的表面面积。然而，这仅暂时性地解决了汽车外部环境中的电流爬电的问题，因为：***被暴露于尘土、盐雾和其它污染物，这会将所述脊部填满并因此消除了变大的面积，换句话说，电流将沿着所积聚的尘土的顶表面爬电。

本发明是基于如下认识：通过布置在所述纵长的臂上的至少一个叶片来降低爬电电流的危险，所述至少一个叶片被构造成用于增加沿着所述纵长的集电器臂从集电器拾取头到所述基部的面积。此外，在所述叶片的表面、特别是背对着车辆运动方向的侧面变得污染了之前，所述至少一个叶片将在车辆下方的恶劣环境中持续更长时间。

表述“叶片”应被理解为从所述纵长的集电器臂的纵向轴线沿径向延伸的结构特征。所述叶片可以围绕所述纵长的集电器臂的整个外周延伸。替代地，所述叶片可以仅从所述纵长的集电器臂的外周的一部分延伸。

所述纵长的集电器臂和集电器拾取头是可移位的。换句话说，所述纵长的集电器臂的第一端被附接到所述基部，并且所述纵长的集电器臂的与第一端相反的第二端是自由的。集电器拾取头在该第二端处或朝向第二端附接到所述纵长的集电器臂。例如，集电器拾取头可以附接到在所述纵长的集电器头的中间与所述第二端之间的任何位置。

在下文中，将使用缩写ERS来描述词语“电动道路***”。ERS能够包括导电***或感应***。导电***要求包括两个平行导轨的导体与对应的集电器之间的直接接触，以便传输DC电力或AC电力。感应***使用被嵌入在路面中的电磁传输线圈以及在车辆中的电谐振的接收线圈，使得它们将道路上方的磁通量转换成车辆中使用的电能，其中该能量能够用于给车辆中的电池充电或驱动该车辆中的电动机。

在本文中，使用词语“集电器装置”作为适合于从路面中或路面上的电能源传递电力的装置的总称。这种类型的集电器装置包括集电器，该集电器也被称为拾取器或类似的装置。集电器被布置为放置成与电流导体接触，或者在感应充电的情况下，集电器被布置成放置在轨道上方的正确位置。该集电器通常通过可控组件附接到车辆，该可控组件允许集电器至少相对于车辆竖直地移位，并且可选地还横向移位。例如，能够通过集电器臂来实现该移位，该集电器臂能够绕水平枢转接头朝向路面竖直地枢转并且能够绕竖直枢转接头以弧形横向地枢转，或者能够通过保持器来实现该移位，该保持器沿着第一引导件竖直地移位并且围绕横向地安装到车辆的第二引导件横向地移位。因此，当阐述“使集电器移位以跟踪电流导体”时，这旨在意味着使该装置移位以允许集电器装置的集电器部件被放置在相对于电流导体的最佳位置。在这种背景下使用的术语“电流导体”包括两个平行的导轨或类似物，它们与包括一对对应的导电接触元件的拾取单元接触。替代地，通过包括以感应方式接收能量所需的电子部件的拾取单元来接近该电流导体。

在至少一个示例性实施例中，所述至少一个叶片朝向集电器拾取头倾斜。换句话说，所述至少一个叶片形成具有背对着车辆主要运动方向的开口的锥体，例如面向后的锥体。通过具有倾斜的叶片，降低了污染物到达并粘附到叶片表面的风险。在替代实施例中，如在与所述纵长的集电器臂的纵向轴线垂直的横截面中所看到的，所述锥形叶片可以是矩形、正方形的，或者具有任何其它形状。例如，矩形或正方形的叶片将形成几何棱锥形形状。

在至少一个示例性实施例中，所述叶片也可以围绕所述纵长的集电器臂是不对称的，使得朝向道路的径向距离大于朝向车辆的径向距离。这种叶片可以用作该集电器装置的平衡配重。

在至少一个示例性实施例中，所述集电器装置包括至少两个叶片。替代地，所述集电器装置可以包括至少三个叶片。替代地，所述集电器装置可以包括至少五个叶片。通过提供多个叶片，爬电电流需要克服的沿着所述纵长的集电器臂的表面变得更大。此外，所述叶片可以以盐和尘土以及其它导电污染物不能填充所述叶片之间产生的凹槽的方式被确定尺寸和定向。由此，进一步降低了爬电电流的风险。

在至少一个示例性实施例中，所述叶片被间隔开至少1cm。换句话说，所述叶片的表面被间隔开至少1cm，使得所产生的空气间隙降低了叶片之间出现火花的可能性。此外，很小的距离(例如1厘米)妨碍了污染物进入叶片之间形成的凹槽。然而，所述叶片原则上可以被间隔开任何适当的距离，例如1cm至100cm。

在至少一个示例性实施例中，一个或多个叶片相对于所述纵长的集电器臂的纵向轴线的倾斜角在10度至30度之间。替代地，所述一个或多个叶片相对于所述纵长的集电器臂的纵向轴线的倾斜角在30度和60度之间，或者在60度和80度之间，或者在80度和90度之间。倾斜角被理解为由该叶片或由多个叶片中的每个叶片形成的锥体的开口角度。小角度可以提供减小的空气动力学阻力，而较大的角度可以提供较容易制造和/或附接到所述纵长的集电器臂的叶片。如上所述，所述锥形形状应被解释为也可以由矩形或正方形叶片实现，即，形成几何棱锥形形状。

在至少一个示例性实施例中，所述纵长的集电器臂被布置成可控的，以便相对于车辆的纵向轴线竖直和横向移位，并且所述集电器装置还包括至少一个致动器，该至少一个致动器被布置成实现集电器拾取头的竖直或横向移位。

在至少一个示例性实施例中，所述叶片以空气动力学的方式被成形。换句话说，所述叶片的形状被选择成减小由叶片产生的阻力系数。因此，所述叶片可以被成形为球形钝锥体、双锥形形状、切拱锥体(tangent ogive cone)、球形钝切拱、割拱形形状(secantogive shape)、椭圆形锥体、抛物线形锥体。当然，这种叶片的具体形状和参数取决于待使用的(叶片)的尺寸和数量。

本发明还涉及一种车辆，该车辆包括如上所述的集电器装置。尽管将针对商用车辆(例如卡车或公共汽车)来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在诸如铰接式运输车形式的工程机械的建筑设备或重型车辆中，或者用在诸如汽车的车辆中。

根据本发明的第二方面，上述目的还至少部分地通过用于集电器装置的纵长的集电器臂来实现，所述集电器装置用于安装在车辆上，以在位于道路表面中的电流导体与该车辆之间传输电力，所述纵长的集电器臂包括：

-至少一个叶片，该至少一个叶片布置在所述纵长的集电器臂上，该至少一个叶片被构造成用于增加所述纵长的集电器臂的表面面积。

本发明的此第二方面的效果和特征很大程度上类似于上文结合本发明的第一方面描述的那些效果和特征。特别地，根据第二方面的纵长的集电器臂可以用作目前使用的纵长的集电器臂的更换件，或者如果叶片或所述纵长的集电器臂被损坏(例如，由于与道路上的碎片碰撞)或由于磨损和撕裂而需要更换，则根据第二方面的纵长的集电器臂可以用作更换部件。为了简洁起见，对于第二方面，不再重复上文中关于第一方面概述的示例性实施例，本领域技术人员会认识到，这些实施例也可以结合第二方面实现全部优点。

在至少一个示例性实施例中，纵长的集电器臂150可以是实心的。替代地，所述纵长的集电器臂可以是中空的。此外，所述纵长的集电器臂的横截面形状(即，在与所述纵长的集电器臂的纵向轴线垂直的横截面中所看到的)可以是正方形、矩形、圆形、椭圆形、多边形或任何其它形状。

当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其它特征和优点将变得明显。本领域技术人员会认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的实施例之外的实施例。

附图说明

在下文中，将参考附图详细描述本发明。这些示意图仅用于说明的目的，并非以任何方式限制本发明的范围。在所述图中：

图1示出了在电动道路***上行驶的包括集电器装置的示意性车辆；

图2示出了集电器装置的示意性前视图；

图3示出了替代的集电器装置的示意性前视图；

图4示出了根据本发明的实施例的集电器装置的示意性等距视图；

图5示出了根据本发明的实施例的集电器装置的示意性等距视图；

图6示出了根据本发明的实施例的集电器装置的示意性等距视图；

图7示出了根据本发明的实施例的集电器装置的示意性等距视图；

图8示出了根据本发明的实施例的集电器装置的示意性等距视图；并且

图9示出了根据本发明的实施例的集电器装置的示意性等距视图。

具体实施方式

现在，将参考附图在下文中更全面地描述本发明，这些附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相同的附图标记始终指代相同的元件。

通常，现在将描述集电器装置的实施例，该集电器装置旨在降低爬电电流到达车辆的底盘结构的风险。首先，将参考图1、图2和图3来说明集电器装置的总体教导。之后，将参考图4至图9阐明本发明的实施例。

图1示出了示意性的电动道路***(ERS)，其中车辆100在道路110上行驶，该道路110设置有用于向车辆100供应电流的电流导体130。车辆100设置有导电的集电器装置120，该集电器装置120能够被降低成与电流导体130接触，该电流导体130包括位于道路110的表面中的平行导电轨140。该车辆可以是电动车辆或混合动力车辆。

集电器装置120包括：基部170，该基部170将集电器装置120连接并附接到车辆100的底盘结构；纵长的集电器臂150，该纵长的集电器臂150被布置成在缩回的、不活动的第一位置与展开的、工作的第二位置之间移位。在使用中，使用合适的致动器(未示出)将集电器臂150和拾取单元160降低成与电流导体130接触。所述致动器可以布置在集电器装置120的基部170中。拾取单元160具有一对接触元件161、162。图1示出了处于其工作位置的集电器臂150。提供合适的致动器以用于至少在车辆100的竖直方向上移动集电器臂150。注意，集电器拾取头160从基部170的远侧附接到纵长的集电器臂150。换句话说，集电器拾取头160和基部170布置在纵长的集电器臂150的相反两端处。

可以注意到，通常使用合适的电力电缆将电流从拾取单元160和所述一对接触元件161、162传递到车辆的电接触点。为了简洁起见，在所有附图中省略了电力电缆。然而，本领域技术人员会认识到，可以在所述纵长的集电器臂的外侧或所述纵长的集电器臂的内侧布设电力电缆，或者可以以任何其它方式布设电力电缆，以便提供用于从拾取单元160和所述一对接触元件161、162传递电流的电连接。

在该背景下，集电器装置将被描述为包括用于拾取单元的可移位集电器臂，该臂能够沿直线竖直地移位或者相对于车辆上的具有水平轴线的枢轴沿弧形路径竖直地移位。用于这种臂的定位装置还能够包括致动器装置，该致动器装置用于使所述臂在车辆的横向方向上沿横向直线或者相对于车辆上的具有竖直轴线的枢轴沿弧形路径移位。替代地，横向定位装置能够包括合适的控制装置，该控制装置连接到车辆中的电子可控转向***，其中，能够使用一对可转向轮来执行车辆相对于电导体的侧向定位。例如，如果车辆必须在侧向方向上移位以使电流导体在携带集电器的可移位臂的横向范围内，则能够使用上述装置的组合来进一步执行定位。下面进一步详细描述集电器装置的设计。

图2示出了集电器装置220的示意性前视图。集电器装置220安装在被示意性地表示的车辆200上，车辆200位于道路210的示意性区段上方。电流导体230位于道路210的表面中，该电流导体230包括用于供应DC电流的第一电轨231和第二电轨232。集电器装置220包括集电器臂250和拾取单元260，该拾取单元260具有一对接触元件261、262，所述一对接触元件261、262用于从相应的第一电轨231和第二电轨232收集电流。集电器臂250附接到竖直定位装置(未示出)，该竖直定位装置用于将集电器臂250从与车辆200邻近的缩回的第一位置P1移位到与电流导体230接触的起作用的第二位置P2。竖直移位由箭头V表示。当检测到第一接触元件261和第二接触元件262与它们各自的第一电轨231和第二电轨232竖直对准时，执行将集电器臂250下降到所述起作用的第二位置。替代地，可以在检测到电流导体时开始朝向所述起作用的第二位置的移动，然后可以朝向最佳水平位置转向。集电器臂250经由水平定位装置270附接到车辆200，该水平定位装置270用于使集电器臂250在横向方向上移位。

在图2中，集电器臂250被示出为处于朝向第二位置P2移位期间的中间位置。在将集电器臂250降低到第二位置P2之前，必需定位并跟踪电流导体230。根据图2中的示例，能够通过使用一个或多个竖直天线(未示出)来执行定位并跟踪电流导体230，所述一个或多个竖直天线用于检测位于电流导体230之间或与电流导体230相邻的信号电缆275的位置。然而，本发明不限于这种定位电流导体的方法。

在图2所示的示例中，集电器臂250和竖直定位装置附接到横向定位装置270。该竖直定位装置被布置成使集电器臂250和拾取单元260在如箭头V所指示的车辆200的竖直方向上移位。水平定位装置270被布置成使集电器臂250和拾取单元260在如箭头T所指示的车辆200的横向方向上移位。横向定位装置270被控制成使集电器臂250在车辆200的横向方向上移位，以首先定位并然后跟踪电流导体230。执行跟踪以维持第一接触元件261和第二接触元件262与它们各自的第一电轨231和第二电轨231的竖直对准。

图3示出了替代性的集电器装置320的示意性前视图。集电器装置320安装在车辆300上，该车辆300位于道路310的区段上方。电流导体330位于道路310的表面中，该电流导体330包括用于供应DC电流的第一电轨331和第二电轨332。集电器装置320包括集电器臂350和拾取单元360，该拾取单元360具有一对接触元件361、362，这一对接触元件361、362用于从相应的第一电轨331和第二电轨332收集电流。集电器臂350附接到竖直定位装置(未示出)，该竖直定位装置用于使集电器臂350从与车辆300邻近的缩回的第一位置移位到与电流导体330接触的起作用的第二位置(图中所示)。当检测到第一接触元件361和第二接触元件362与它们各自的第一电轨331和第二电轨332竖直对准时，执行将集电器臂350下降到所述起作用的第二位置。替代地，可以在检测到电流导体时开始朝向所述起作用的第二位置的移动，然后可以朝向最佳水平位置转向。集电器臂250经由枢转装置370附接到车辆300，该枢转装置370用于使集电器臂250绕竖直轴线X移位。在该移位期间，拾取单元360相对于车辆300上的竖直轴线X沿弧形路径移动。

参考上文，一般对于集电器装置来说；电流导体优选(但并非必须)在路面的纵向方向上位于预定的横向位置。车辆设置有如下装置(未示出)：该装置用于检测和/或定位电流导体相对于车辆的位置，和/或道路上的或沿着道路的合适的道路标记。该集电器装置包括可移位的集电器臂，该集电器臂被布置成可控的，以便通过线性移动或弧形移动而相对于车辆的纵向轴线竖直和横向地移位。车辆的纵向轴线在车辆的向前移动的主方向上延伸。执行竖直向下的移位，以便将包括安装在集电器臂的自由端上的接触元件的拾取单元放置到最佳充电位置，从而实现电流的传输。当电流传输已经中断时，执行竖直向上的移位以将集电器臂缩回。该集电器装置可以包括：可控致动器，所述可控致动器安装在基部中，被布置成实现集电器臂的竖直移位；和电子控制单元(未示出)，该电子控制单元至少用于控制集电器臂中的电力传输和集电器臂的移位。该控制单元被布置成：检测车辆何时进入或离开ERS道路，在集电器臂的展开完成之后启动电力传输，并且在集电器臂缩回之前中断电力传输。

因此，在操作中，首先确定车辆已经进入ERS道路并且应当将集电器臂从缩回位置移动到与电流导体接触的展开位置。信号被传输到ECU，ECU又将信号传输到致动器，从而使集电器臂向下展开。当集电器臂到达其与电流导体接触的末端位置时，由所述致动器施加的压力将引起向下的力，从而确保与所述导体的足够的接触力。

随后，能够确定车辆即将离开ERS道路并且应当将集电器臂从展开位置移动到缩回位置。替代地，如果在所述导体上检测到了障碍物而需要所述控制臂的缩回或所述车辆的躲避动作，也能够启动缩回。信号被传输到ECU，ECU又将信号传输到所述致动器，从而使集电器臂向上缩回。当集电器臂到达其与车辆邻近的缩回位置时，ECU发送信号以停止所述致动器的操作。

图4示出了根据本发明的集电器装置120的示例性实施例，为了简洁起见，对于所有的意图和目的来说，集电器装置120在作用和移位方面在功能上与上文结合图1、图2和图3描述的集电器装置是类似的。集电器装置120包括基部170、纵长的集电器臂150、以及集电器拾取头160。基部170能够附接到车辆。纵长的集电器臂150从基部170延伸到被附接在自由端处的集电器拾取头160。换句话说，纵长的集电器臂150在第一端处附接到基部170。在纵长的集电器臂150的与第一端相反的第二端处，附接有集电器拾取头160。如上文结合图1、图2和图3所描述的，所述纵长的集电器臂的第二自由端可以自由地移位。因此，集电器拾取头160从基部170的远侧附接到纵长的集电器臂150。

集电器装置120还包括叶片180，该叶片180增加了集电器拾取头160和基部170之间的表面面积，从而降低了爬电电流从集电器拾取头160到达所述基部的可能性。叶片180被形成为圆盘，该圆盘以纵长的集电器臂150为中心。换句话说，所述纵长的集电器臂具有纵向轴线，并且叶片180从集电器臂150的纵向轴线沿径向延伸。叶片180可以径向延伸到合适的距离，例如，该叶片的半径可以在5cm至50cm的范围内。在图4中，叶片180被放置在纵长的集电器臂150的两端之间的大致中间位置。然而，原则上可以将叶片180布置在沿着纵长的集电器臂150的任何位置。

叶片180可以是与纵长的集电器臂150分离的分离件并通过任何已知的手段来附接，例如胶水、焊接、螺母和螺栓装置、卷边配合等。替代地，叶片180可以与纵长的集电器臂150一体地形成。因此，叶片180可以由与纵长的集电器臂150相同的材料制成，或者由另一种材料制成。叶片180可以由轻质且坚固的材料制成，例如不锈钢、铝、钛、塑料或金属合金。同样，纵长的集电器臂150可以由轻质且坚固的材料制成，例如不锈钢、铝、钛、塑料或金属合金。叶片180和/或纵长的集电器臂150可以包括涂层(未示出)，以保护该叶片和/或纵长的集电器臂150免于车辆下方的恶劣条件。该涂层优选是电气隔离的。该涂层可以是疏水的和/或疏油的，以有助于去除叶片180和/或纵长的集电器臂150的表面上的污染物。

图5示出了集电器装置的替代实施例，其中叶片280朝向集电器拾取头160倾斜。换句话说，叶片280被成形为锥体，该锥体具有朝向集电器收集头160的开口。因为集电器拾取头160布置在集电器臂150的自由端上，所以锥形叶片280将具有背对着其上安装有该集电器装置的车辆的主要运动方向的开口。因此，能够进一步保护叶片280的内表面(被定义为面向后方的表面)免于诸如水、尘土、冰和雪的污染物。

图6示出了根据本发明的构思的集电器装置的另一个实施例。该集电器装置包括三个叶片280a、280b、280c，这三个叶片280a、280b、280c被成形为锥体并且布置在纵长的集电器臂150上。三个叶片280a、280b、280c彼此间隔开。所有三个叶片之间的间距可以是均匀的，或者任何两个叶片之间的间距可以是不同的。各个叶片280a、280b、280c之间的间距为至少1厘米。因此，由于三个叶片280a、280b、280c彼此间隔开，所以这三个叶片280a、280b、280c在它们之间形成凹槽。这意味着污染物进入到三个叶片280a、280b、280c之间的凹槽中的风险将降低。此外，通过利用多个叶片进一步增加了表面面积。因此，应当理解的是，虽然图6中示出了三个叶片280a、280b、280c，但本发明的构思还涵盖包括彼此间隔开的两个叶片或者四个或更多个叶片的实施例。

图7示出了图6的实施例，其中具有用于示出倾斜角α的剖切部，叶片280(先前被表示为280a、280b、280c，这里统称为280)相对于纵长的集电器臂150的纵向轴线形成倾斜角α。该倾斜角可以根据所述叶片的设计考虑而变化。例如，倾斜角α可以在0度至90度之间。当然，90度的倾斜角导致图4中所示的叶片，而0度的倾斜角表示没有叶片被形成。因此，倾斜角α通常可以在10度至80度之间。例如，倾斜角α可以是15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度或85度。此外，注意到，尽管所述剖切部表明纵长的集电器臂150是实心的，但纵长的集电器臂150可以是中空的。而且，纵长的集电器臂150不限于诸如图中所示的正方形或矩形的特定横截面形状，纵长的集电器臂150的横截面可以是圆形或椭圆形的。

图8和图9示出了根据本发明的构思的集电器装置的另一个实施例。图8和图9中的叶片被分别成形为锥体380和圆盘480。叶片380、480绕着纵长的集电器臂150是不对称的，使得朝向道路的径向距离大于朝向车辆的径向距离。换句话说，叶片380、480的径向延伸在向下方向上比在向上方向上大。叶片380、480增加了集电器拾取头160和基部170之间的表面面积，并防止了来自道路的污染物。此外，不对称的叶片380、480还起到了该集电器装置的平衡配重的作用，从而可以提高该集电器装置的稳定性。

所述叶片原则上可以采用任何形状，并且不限于本文中所示的实施例，特别地，所述叶片可以是矩形、正方形的或者具有任何其它形状。如图8和9中所示，所述叶片也可以绕着所述纵长的集电器臂是不对称的，使得朝向道路的径向距离大于朝向车辆的径向距离。这样的叶片可以用作该集电器装置的平衡配重。

此外，应当理解，可以根据设计、叶片的数量和叶片的期望的空气动力学阻力来选择以上的描述中所提到的倾斜角α。此外，所述叶片可以被设计成具有与图中所示的锥体不同的另一种形状，例如球形钝锥体、双锥体形状、切拱形锥体、球形钝切拱、割拱形形状、椭圆形锥体、抛物线形锥体。当然，这种叶片的具体形状和参数取决于待使用的(叶片)的尺寸和数量。

此外，结合图4描述的具体且示例性的材料和附接选项应被理解为适用于图4至图9中描述的叶片的所有实施例。当然，结合图4描述的涂层也适用于图4至图9中描述的叶片的所有实施例，并且仅为了简洁起见而被省略。

应当理解，本发明不限于上文所述并在附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多修改、变体和变型。

Claims (13)

1.一种集电器装置(120)，所述集电器装置(120)用于安装在车辆(100)上，以在电流导体(130)与所述车辆(100)之间传输电力，所述电流导体(130)位于道路(110)的表面中，其中，所述集电器装置(120)包括：

-基部(170)，所述基部(170)用于将所述集电器装置连接到所述车辆；

-纵长的集电器臂(150)，所述纵长的集电器臂(150)与所述基部可操作地连接；

-集电器拾取头(160)，所述集电器拾取头(160)从所述基部的远侧附接到所述纵长的集电器臂；并且

其中，所述集电器装置(120)还包括布置在所述纵长的集电器臂(150)上的至少一个叶片(180、280、380、480)，所述至少一个叶片(180、280、380、480)被构造成用于增加所述纵长的集电器臂(150)的表面面积。

2.根据权利要求1所述的集电器装置(120)，其中，所述至少一个叶片(280、280a-280c、380)朝向所述集电器拾取头(160)倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的集电器装置(120)，包括至少两个叶片(280、280a-280c)。

4.根据权利要求1或2所述的集电器装置(120)，包括至少三个叶片(280、280a-280c)。

5.根据权利要求1或2所述的集电器装置(120)，包括至少五个叶片(280、280a-280c)。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的集电器装置(120)，其中，所述叶片(280、280a-280c)被分隔开至少1cm。

7.根据权利要求2所述的集电器装置(120)，其中，所述一个或多个叶片相对于所述纵长的集电器臂(150)的纵向轴线的倾斜角(α)在10度和30度之间。

8.根据权利要求2所述的集电器装置(120)，其中，所述一个或多个叶片相对于所述纵长的集电器臂的纵向轴线的倾斜角(α)在30度和60度之间。

9.根据权利要求2所述的集电器装置(120)，其中，所述一个或多个叶片相对于所述纵长的集电器臂的纵向轴线的倾斜角(α)在60度和80度之间。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置(120)，其中，所述纵长的集电器臂被布置成可控的，以便相对于所述车辆的所述纵向轴线竖直和横向移位，并且所述集电器装置还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器被布置成实现所述集电器拾取头的竖直或横向移位。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置(120)，其中，所述叶片被以空气动力学的方式成形。

12.一种车辆(100)，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的集电器装置。

13.一种纵长的集电器臂(150)，所述纵长的集电器臂(150)用于集电器装置(120)，所述集电器装置(120)用于安装在车辆(100)上，以在电流导体(130)与所述车辆(100)之间传输电力，所述电流导体(130)位于道路(110)的表面中，所述纵长的集电器臂(150)包括：

-至少一个叶片(180、280、380、480)，所述至少一个叶片(180、280、380、480)布置在所述纵长的集电器臂(150)上，所述至少一个叶片(180、280、380、480)被构造成用于增加所述纵长的集电器臂(150)的表面面积。