DE2161266A1 - Aufladestation fuer gyrofahrzeuge od.dgl. sowie zugehoeriges stationensystem - Google Patents

Description

• Aufladestation für Gyrofahrzeuge od. dgl.
• sowie zugehoriges Stationensystem -.n Gegensatz zu den bisher üblichen Elektrofahrzeugen, die mit .ustauschbarem Batteriesätzen ausgestattet sind, ist bei einem sogenannten Gyrofahrzeug ein Schwungrad vorgesehen, das zunächst elektromotorisch erzeugte kinetische Energie speichert und diese Energie einem mit ihm auf der gleichen ehe sitzenden Generator zuführt, der diese kinetische @nergie in elektrische Energie tunformt, die den Älitrieb eines elektrischen Fahrmotores bewirkt. Wie bei mit Batterien @estückten Elektrofahrzeugen ist jedoch auch die Kapazität ines solchen Schwungradspeichers begrenzt, so daß nach dem Zurücklegen entsprechender Bahrstrecken immer wieder ein Aufladen des Schwungradspeichers notwendig wird.
• tufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, den Betrieb eines solchen Gyrofahrzeuges oder auch eines umfangreicheren, mit ccrartigen Gyrofahrzeugen ausgestatteten Systemes wirtschaft-t sich zu betreiben. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß mindestens eine in der Fahrstrecke befindliche Auflades-tation mit einem Stromanschluß vorgesehen, der aus zwei mit einem elektrischen Netz verbundenen, längs einer gemeinsamen Strecke parallel zueinander verlaufenden Stromschienen besteht, von denen die eine Stromschiene in der Fahrbahn verlegt und die andere Stromschiene als Oberleitung ausgebildet ist.
• IJm nun nicht etwa durch den Aufladevorgang des Gyrofahrzeuges den Verkehr auf der allgemeinen Fahrbahn zu stören oder zu behindern, ist es zweckmäßig, wenn diese Aufladestation seitlich der allgemeinen iMhrbahn angeordnet ist und zu dieser parallel verläuft. Die Länge einer solchen Aufladestation ist dabei im allgemeinen davon abhängig, ob nun ein ~-tillstand des Fahrzeuges, beispielsweise an einer Haltestation, möglich ist oder aber das Fahrzeug während der Fahrt Energie aufnehmen soll. Im ersteren Fall ergib-t sich weiterhin der Vorteil, daS der erhöhte Anfahrstrom dem elektrischen Netz direkt entnommen werden kann und somit die gespeicherte Energie nur zum kontinuierlichen Vorschub des Fahrzeuges benötigt wird.
• Esmit beim Aufladen des Fahrzeugspeichers dem zu diesem gehörigen Schwungrad nicht etwa eine hohe oder gar zu niedrige Drehzahl aufgezwungen wird, ist es ferner von Vorteil, eine elektrische Regeleinrichtung vorzusehen, mittels der die Leistung des dem Fahrzeugspeicher zugeSihrten elektrischen Stromes der jeweiligen Drehzahl des Schwungrades anpaßbar ist.
• Eine weitere zweckmäßige Gestaltung eines mit der zuvor beschriebenen Aufladestation zusammenwirkenden Gy rofahrzeuges zeichnet sich erfindungsgemäß auch durch eine die Stromabnehmer an die Stromschienen anlegende oder abhebende Sinrichtung aus, die in Abhängigkeit von der Betätigung des Fahrhebels, der Handbremse od. dgl. steuerbar ist.
• handelt es sich um ein mit einer Vielzahl derartiger Gyrofahrzeuge ausgerüstetes Verkehrssystem, so sind die AuSladestationen in einer vorgegebenen Fahrstrecke vorteilhaft reihenförmig hintereinander angeordnet, wobei dann die jeweils zwischen zwei Aufladestationen befindlichen Abstände der Fahrkapazität des zu dem Fahrzeug gehörigen Energie speichers angepaßt sind. Durch diese Maßnahme ist also gewährleistet, daß der Energiespeicher immer dann neu aufgeladen wird, wenn seine Kapazität bis auf ein vorgegebenes Sicherheitsminimum erschöpft ist. Befinden sich innerhalb der vorgegebenen Fahr-Strecke besonders exponierte Stellen wie beispielsweise Steigungen, kreuzungen od. dgl., so kolben diese besonderen Stellen auch noch mit zusätzlichen Aufladestationen ausgerüstet sein.
• Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind der folgenden Beschreibung verschiedener beispielsweiser Ausführungsformen sowie auch den nachgestellten Ansprüchen zu entnehmen.
• Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht eines Gyrofahrzeuges, Fig. 2 eine Draufsicht desselben, Fig. 3 die schematische Darstellung des Fahrzeugantriebes, Fig. 4 einen Schnitt des Fahrzeugspeichers, Fig 5 die Draufsicht einer schematisch dargestellten Aufladestation, Fig. 6 eine Stirnansicht der AuSladestation, Fig. 7 eine beispielsweise Anordnung der Aufladestation in einer städtischen Fahrstrecke und Fig. 8 eine andere beispielsweise Anordnung der Aufladestationen in einer Fahrstrecke des Überlandverkehrs.
• Die Fig. 1 und 2 zeigen in der Seitenansicht und in der Draufsicht ein als Citybus ausgebildetes Gyrofahrzeug 1, bei dem die Einstiegtüren mit 2, der Fahrersitz mit 3 und die für die Fahrgäste bestimmten Sitze mit 4 bezeichnet sind. Au,erdem ist dieses Fahrzeug 1 mit zwei Stromabllehmern ausgestattet , von denen der gegen die Fahrbahn 5 absenkbare 5tromabnehmer mit 6 und der auf dem Dach 7 des Fahrzeuges 1 angeordnete Stromabnehmer mit 8 bezeichnet ist.
• Die folgende Sig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Gyroantriebes, bei dem der über die Stromabnehmer 6 und U zufließende elektrische Strom zu einem durch einen schematisch als Pfeil 9 dargestellten Impuls zu regelnden Steuerorgan 10 und von diesem aus zu einem mit 11 bezeichneten Energiespeicher gelangt. Die insbesondere aus der diesen Energiespeicher 11 im Schnitt darstellenden Fig. 4 ersichtlich, so besteht dieser Speicher 11 aus einer wechselweise als l-Iotor oder auch als Generator arbeitenden Maschine 12, auf deren Welle 13 gleichzeitig ein der Speicherung von kinetischer Energie dienendes Schwungrad 14 sitzt. Sowohl die Maschine 12 als auch die Welle 13 und das Schwungrad 14 sind dabei von einem luftdichte Gehäuse 15 umgeben, so daß im Gehauseinneren 16 ein den Umlauf des Schwungrades 14 begünstigendes Vakuum erzeugt werden kann.
• Außerdem gehört zu dem Fahrzeugantrieb noch ein mit 17 bezeichneter Elektromotor, der über ein Differenzial 18 auf die mit 19 bezeichneten Antriebsräder wirkt. Außerdem liegen im Nebenschluß noch eine zum Fahrzeug gehörige Batterie 20 sowie eine elektrische Heizung 21.
• Zum Betrieb dieses Fahrzeuges 1 werden zunächst durch Einwirken der als Pfeile 22 und 23 gekennzeichneten Impulse die Strom-Ebnehmer 6 und 8 an ihnen zugeordnete, mit einem elektrischen iJetz verbundene tromsehienen 24 und 25 angelegt und der Energiespeicher 11 mit kinetischer Energie aufgeladen, so daß das Fahrzeug 1 betriebsbereit ist. Soll sich das Fahrzeug 1 in Bewegung setzen, so wird die Maschine 12 als Generator geschaltet, wobei dann der erzeugte Strom dem Elektromotor 17 zufließt und damit der Antrieb und Vorschub des Fahrzeuges 1 bewirkt. lach Abgabe der von den Energiespeicher 11 auLgenommenen Energie muß dem Speicher ii neue kinetische --Energie zugeführt werden, was nach dem Zurücklegen einer bestimmten Fahrstrecke zu geschehen hat. Diesem Zweck kann eine beispielsweise in den Fig. 5 und 6 dargestellte Aufladestation 26 dienen, die gleichzeitig auch als das Ein- und Aussteigen der Fahrgäste in den Citybus 1 erraöglichende Haltestation ausgebildet ist. Damit der auf der allgemeinen Fahrstrecke 27 rollende Verkehr nicht gestört wird, ist diese Aufladestation 26 seitlich dieser Fahrstraße 27 angeordnet und durch entsprechende Zufahrten und Abfahrten erreichbar.
• Im Bereich der zu dieser Aufladestation 26 gehörigen Bahrbahn 5 ist in derselben die mit 24 bezeichnete Stromschiene angeordnet, die über nicht besonders dargestellte Verbindungsleitungen an ein elektrisches Netz angelegt ist. Dieser Stromschiene 24 ist eine parallel yerlaufende obere Stromschiene 25 zugeordnet, die an den freien Enden von mit 28 bezeichneten Trägern befestigt ist. Um den Zugang zu der Stromschiene 24 für unbefugte Personen zu verhindern, sind beiderseits der Fahrbahn 5 mit 29 bezeichnete Gitter angeordnet, zwischen die das Fahrzeug 1 in der in der Fig. 6 dargestellten diese einfährt und im Bereich der Haltestelle 30 seine Fahrt unterbricht. Mit dem Einfahren in die Aufladestation 26 werden beispielsweise durch ein Betätigen der Handbremse oder aber durch ein Zurückstellen des Fahrhebels die Impulse 22 und 23 wirksam und damit die beiden Stromabnehmer 6 und 8 an die Stromschienen 24 und 25 angelegt, so daß nunmehr das Schwungrad 14 über die Maschine 12 neu angetrieben und weitere kinetische Energie gespeichert wird. Bei diesem Vorgang paßt eine entweder zum Fahrzeug 1 oder aber zur Aufladestation 26 gehörige n.egeleinrichtung die Leistung des dem Fahrzeugspeicher 11 zugeführten elektrischen Stromes derart an die jeweilige Drehzahl des Schwungrades 14 an, daß in dieser Übergangsphase ein kontinuierlicher Umlauf des Schwungrades 14 gewährleistet i3t.
• Is-t der Wechsel der Fahrgäste beendet, so setzt sich des Fahrzeug 1 in tich-tung des Pfeiles 31 in Bewegung, wobei zunächt noch weiterhin die elektrische Verbindung zu den beiden Stromschienen 24 und 25 aufrechterhalten bleibt.
• Diese elektrische Verbindung ist insofern von besonderem Vorteil, als hiebei der hohe Anfahrstrom direkt dem Netz entnommen werden kann und erst der Energiespeicher 11 zur Versorgung des Antriebsmotors 17 herangezogen werden muß, wenn das Fahrzeug 1 die beiden Enden 32 der Stromschienen 24 und 25 erreicht hat und da.mit die elektrische Verbindung zu dem elektrischen Netz un-terbrochetl ist.
• Sind die Standzeiten des Fahrzeuges 1 im Bereich der Haltestelle 30 verhältnismäßig groß, so kann die Länge der Stro@-schienen 24 und 25 kurz gewählt werden. Sind die Standzeiten dagegen nur kurz bemessen, so ist es von Vorteil, wenn die Stromschienen 24 und 25 eine grpSere Länge aufweisen, um so den Energiespeicher 11 über eine längere Zeit aufladen zu können. Diesen Gegebenheiten kommt der Umstand zugute, daß infolge des größeren Fahrgastwechsels im Stadtverkehr die Standzeiten größer sind und somit auch die Langen der Str-orschienen 24 und 25 sowie der Haltestellenfahrbahn 5 kürzer bemessen sein können. In den Randgebieten der Stadt dagegen ist der Fahrgastwechsel geringer, was zu entsprechend kürzeren Standzeiten führt. Dafür aber steht in diesen Randgebieten mehr Platz zur Verfügung, der es erlaubt, größere Längen der Stromschienen 24 und 25 sowie auch der notwendigen Fahrbahn 5 vorzusehen.
• Die folgende Fig. 7 zeigt die schematische Darstellung von mit diesen Citybussen 1 befahrenen, ein städtisches Verkehrsnetz bildenden Fahrstrecken 33 bis 35, die so angeordnet sind, daß die Aufladestationen möglichst von den Fahrzeugen 1 auch unterschiedlicher Fahrstrecken 33 bis 35 angefahren werden können.
• So liegen zunächst in der Fahrstrecke 33 die drei Aufladestationen 36 bis 38, in der Fahrstrecke 34 dagegen befinden ich die Aufladestationen 39 bis 4 von denen die Aufladestation 42 eine solche Länge aufweist, daß eine Standzeit des betreffenden Fahrzeuges 1 nicht notwendig ist und dieses die Aufladestation 42 kontinuierlich durchfahren kann.
• Weiterhin ist die Fahrstrecke 35 so gelegt, daß auch die Fahrzeuge 1 dieser Fahrstrecke gleichzeitig die Aufladestationen 36 und 37 sowie 39 anfahren können. Durch eine geeignete Anordnung der Aufladestationen 36 bis 42 sowie auch eine zweckmäßige Führung der Fahrstrecken 33 bis 35 läßt sich also eine möglichst große Ausnutzung dieser Ladestationen erreichen.
• Was die Fig. 8 betrifft, so zeigt diese ein für den Überlandverkehr geeignetes S lireckensyst-em 43, bei dem in dieses die verschiedenen mit A bis D bezeichneten Orte einbezogen sind.
• Je hic-bei jeweils ein rechtzeitiges Aufladen der zu den Fahrzeugen 1 gehörigen Energiespeicher 11 zu erreichen, sind die kontinuierlich durchzufahrenden Aufladestationen 44 bis 48 vorgesehen, wobei die Aufladestation 44 im Bereich der Kreuzung 49 liegt. Weitere Aufladestationen 50 bis 53 befinden sich @m Ende der Orte A bis D, wobei das Aufladen der Energiespeicher 11 der Fahrzeuge 1 dann während der Standzeiten erfolgt

Claims (7)

1. Ans T) rüc he 1.)Aufladestation fürAyrofahrzeuge od. dgl., gekennzeichnet durch einen in der Fahrstrecke (33/35,44) angeordneten Stromanschluß der aus zwei mit einem elektrischen Netz verbundenen, längs einer gemeinsamen Strecke (5) parallel zueinander verlaufenden Stromschienen (24,25) besteht, von denen die eine Stromschiene (24) in der Fahrbahn (5) verlegt und die andere Stromschiene (25) als Oberleitung ausgebildet ist.
2. 2. Aufladestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese (26) seitlich der allgemeinen Fahrstraße (27) angeordnet ist und28ieser parallel verläuft.
3. 3. Aufladestation nach Anspruch 1 oder ein mit dieser zusammenwirkendes Gyrofahrzeug, gekennzeichnet durch eine elektrische Regeleinrichtung, mittels der die Leistung des dem Bahrzeugspeicher (11) zugeführten elektrischen Stromes der jeweiligen Drehzahl des zum Fahrzeug (1) gehörigen Schwungrades (14) anpaßbar ist.
4. 4. Zur Aufladestation gemäß Anspruch 1 gehöriges Gyrofahrzeug, gekennzeichnet durch eine die Stromabnehmer (6,8) an die Stromschienen (24,25) anlegende oder abhebende Einrichtung (22,23, die in Abhängigkeit von der Betätigung des Bahrhebels, der Handbremse od. dgl. steuerbar ist.
5. 5. System von Aufladestationen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladestationen (36/42, 44/48) in einer vorgegebenen Fahrstrecke (33/35,43) hintereinander angeordnet und die jeweils zwischen zwei Aufladestationen befindlichen Abstände der Fahrkapazität des zu dem Fahrzeug (1) gehörigen Energiespeichers (11) angepaßt sind.
6. 6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladestationen (36 bis 41) gleichzeitig als Haltestation (30) ausgebildet sind.
7. 7. System nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in diesem an besonders exponierten Stellen, wie beispielsweise Steigungen, Kreuzungen (49) od. dgl. zusätzliche Aufladestationen angeordnet sind.