ES2915899T3 - Dispositivo de contacto para un vehículo eléctrico de batería - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de contacto para un sistema de carga rápida para vehículos de propulsión eléctrica, en particular autobuses eléctricos o similares, comprendiendo el dispositivo de contacto un soporte de unidad de contacto (24), presentando el soporte de unidad de contacto una unidad de contacto (25, 26), pudiendo contactarse con la unidad de contacto un contacto de carga de un dispositivo de contacto de carga del sistema de carga rápida para formar un emparejamiento de contactos, comprendiendo el dispositivo de contacto un equipo de posicionamiento, pudiendo posicionarse el soporte de unidad de contacto por medio del equipo de posicionamiento en relación con el dispositivo de contacto de carga de manera que pueda establecerse una unión eléctricamente conductora entre un vehículo y una estación de carga estacionaria, presentando el equipo de posicionamiento un pantógrafo o una biela oscilante, por medio del cual o de la cual el soporte de unidad de contacto puede posicionarse al menos en dirección vertical con respecto al dispositivo de contacto de carga, pudiendo disponerse el dispositivo de contacto en el vehículo o en la estación de carga, presentando la unidad de contacto un elemento de contacto (34), presentando la unidad de contacto una guía de elemento de contacto (39), pudiendo moverse el elemento de contacto en la guía de elemento de contacto en la dirección de su eje longitudinal (44) con respecto al soporte de unidad de contacto, presentando la unidad de contacto una línea de conexión (36) para la unión al vehículo caracterizado porque la línea de conexión está fijada al elemento de contacto.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de contacto para un vehículo eléctrico de batería
La invención se refiere a un dispositivo de contacto para un sistema de carga rápida para vehículos de propulsión eléctrica, en particular autobuses eléctricos o similares, comprendiendo el dispositivo de contacto un soporte de unidad de contacto, presentando el soporte de unidad de contacto una unidad de contacto, pudiendo contactarse con la unidad de contacto un contacto de carga de un dispositivo de contacto de carga del sistema de carga rápida para formar un emparejamiento de contactos, comprendiendo el dispositivo de contacto un equipo de posicionamiento, pudiendo posicionarse el soporte de unidad de contacto por medio del equipo de posicionamiento en relación con el dispositivo de contacto de carga de manera que pueda establecerse una unión eléctricamente conductora entre un vehículo y una estación de carga estacionaria, presentando el equipo de posicionamiento un pantógrafo o una biela oscilante, por medio del cual o de la cual el soporte de unidad de contacto puede posicionarse al menos en dirección vertical con respecto al dispositivo de contacto de carga, pudiendo disponerse el dispositivo de contacto en el vehículo o en la estación de carga, presentando la unidad de contacto un elemento de contacto, presentando la unidad de contacto una guía de elemento de contacto, pudiendo moverse el elemento de contacto en la guía de elemento de contacto en la dirección de su eje longitudinal con respecto al soporte de unidad de contacto, presentando la unidad de contacto una línea de conexión para la unión al vehículo.
Este tipo de unidades de contacto son conocidas ya del estado de la técnica y se utilizan regularmente como módulo de un dispositivo de contacto para la carga rápida de vehículos de propulsión eléctrica en una parada o en un punto de parada. Los vehículos de propulsión eléctrica empleados en el transporte de cercanías, como por ejemplo autobuses, pueden ser alimentados continuamente de energía eléctrica, por ejemplo, a través de una catenaria. Sin embargo, esto presupone la existencia o el mantenimiento de un sistema de catenarias. Para poder aprovechar las ventajas de la propulsión eléctrica incluso sin una red de catenarias, se conoce el modo de equipar medios de transporte público con baterías u otros tipos de almacenes de energía. Un funcionamiento continuo del medio de transporte puede garantizarse de tal forma que durante la parada del medio de transporte en una parada se produce una carga rápida de las baterías.
Del estado de la técnica son conocidos diversos sistemas de carga rápida para establecer una unión eléctricamente conductora entre una estación de carga estacionaria en la zona de una parada y un vehículo o autobús eléctrico. Por ejemplo, en un autobús eléctrico, un llamado colector de corriente con un frotador puede estar dispuesto sobre un techo de un autobús eléctrico, estando suspendido en la zona de la parada, encima de una calzada, un riel que discurre longitudinalmente en el sentido de marcha del autobús eléctrico. Cuando el autobús eléctrico para en la parada, el colector de corriente es movido desde el techo del autobús hacia arriba hasta el riel, por lo que queda establecida una unión eléctrica durante la duración de la parada prevista del autobús eléctrico en la parada, de modo que durante este período puede realizarse una carga rápida. Sin embargo, son necesarios dos colectores de corriente independientes entre sí y zonas de contacto correspondientes en el riel para poder formar un circuito de carga.
Además, pueden ser necesarios elementos de contacto, por ejemplo, para una línea de control, una puesta a tierra o una transmisión de datos. Entonces, en un dispositivo de contacto de un colector de corriente o de un sistema de carga rápida se disponen varios elementos de contacto que pueden ponerse en contacto con un número correspondiente de elementos de contacto de carga dispuestos en la dirección de marcha del autobús eléctrico y que pueden estar formados, por ejemplo, por rieles paralelos. De este modo, se puede producir un mayor número de emparejamientos de contactos.
Del documento WO2015/01887A1 se conoce un sistema de carga rápida en el que un dispositivo de contacto de carga en forma de techo es contactado por un soporte de unidad de contacto, realizado de forma correspondiente, de un dispositivo de contacto. El soporte de unidad de contacto es guiado a una posición de contacto por el hecho de que elementos de contacto en el soporte de unidad de contacto pueden deslizarse a lo largo de las pendientes en forma de techo del dispositivo de contacto de carga de tal manera que el soporte de unidad de contacto queda centrado en el dispositivo de contacto de carga.
Los elementos de contacto son respectivamente parte de una unidad de contacto que está montada fijamente en el soporte de unidad de contacto. Cada unidad de contacto comprende una guía de elemento de contacto, dentro de la cual el respectivo elemento de contacto puede moverse en la dirección de su eje longitudinal con respecto al soporte de unidad de contacto y está montado de forma elástica. Esto permite compensar una posible desalineación angular al juntar el soporte de unidad de contacto y el dispositivo de contacto de carga, o una inclinación de un autobús en una parada como consecuencia de un cambio en la carga o un descenso del autobús, y proporcionar siempre un contacto más seguro. Las respectivas unidades de contacto están conectadas al vehículo a través de una o varias líneas de conexión. En particular, las líneas de conexión están atornilladas a la guía de elemento de contacto por medio de terminales de cable. Por lo tanto, la transmisión de corriente se realiza, por ejemplo, desde un riel conductor de electricidad del dispositivo de contacto de carga a un elemento de contacto y desde este, a través de un intersticio que permite un movimiento del elemento de contacto en la guía de elemento de contacto, a la guía de elemento de contacto a la que está fijada por apriete la línea de conexión.
Para establecer una transmisión de corriente segura del elemento de contacto a la guía de elemento de contacto se usan grasa de contacto y una lámina de contacto o un anillo laminar. La desventaja es que el soporte de unidad de contacto está expuesto a los influjos ambientales, como la nieve o la lluvia, así como a la suciedad y el polvo, que pueden penetrar en el elemento de contacto o en el intersticio en el elemento de contacto a pesar del uso de una junta anular. En casos especiales, esto puede conducir a que el elemento de contacto se bloquee o se atasque en la guía de elemento de contacto y, por lo tanto, no sea posible un contacto o una secuencia de contactos indefinida con el riesgo de que se forme un arco voltaico. Para evitar que se produzcan fallos en caso de bajas temperaturas, también puede estar previsto disponer un cartucho calefactor en la guía de elemento de contacto. También es conocido el modo de platear los elementos de contacto para influir favorablemente en una resistencia de contacto en la zona de la guía de elemento de contacto. Si falla una unidad de contacto, fluirán altas corrientes a través de las unidades de contacto restantes, lo que puede provocar un calentamiento excesivo y el fallo de todo el sistema de carga rápida. Por lo tanto, las unidades de contacto deben ser sustituidas o revisadas a intervalos regulares para garantizar un contacto seguro.
El documento EP1102360A1 divulga una estructura estanca al agua para un dispositivo de contacto para un vehículo de motor de propulsión eléctrica.
El documento EP1526626A2 se refiere a un sistema de carga para un robot móvil.
Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo de contacto así como un sistema de carga rápida que permitan un funcionamiento económico del medio de transporte y un contacto seguro.
Esta tarea se consigue mediante un dispositivo de contacto con las características de la reivindicación 1 y un sistema de carga rápida con las características de la reivindicación 18.
En el dispositivo de contacto según la invención para un sistema de carga rápida para vehículos de propulsión eléctrica, en particular autobuses eléctricos o similares, el dispositivo de contacto comprende un soporte de unidad de contacto, presentando el dispositivo de contacto una unidad de contacto, pudiendo contactarse con la unidad de contacto un contacto de carga de un dispositivo de carga del sistema de carga rápida para formar un emparejamiento de contactos, comprendiendo el dispositivo de contacto un equipo de posicionamiento, pudiendo posicionarse el soporte de unidad de contacto por medio del equipo de posicionamiento en relación con el dispositivo de contacto de carga de tal manera que pueda formarse una unión eléctricamente conductora entre un vehículo y una estación de carga estacionaria, presentando el equipo de posicionamiento un pantógrafo o una biela oscilante, por medio del cual o de la cual el soporte de unidad de contacto puede posicionarse en al menos una dirección vertical con respecto al dispositivo de contacto de carga, pudiendo disponerse el dispositivo de contacto en el vehículo o en la estación de carga, presentando la unidad de contacto un elemento de contacto, presentando la unidad de contacto una guía de elemento de contacto, pudiendo moverse el elemento de contacto en la guía de elemento de contacto en la dirección de su eje longitudinal con respecto al soporte de unidad de contacto, presentando la unidad de contacto una línea de conexión para la unión al vehículo, estando la línea de conexión fijada al elemento de contacto.
El elemento de contacto, que está montado en la guía de elemento de contacto pudiendo moverse a lo largo de su eje longitudinal, está por tanto sustancialmente unido directamente a la línea de conexión, de modo que ya no es necesario utilizar un intersticio entre la guía de elemento de contacto y el elemento de contacto para transmitir corrientes. Además, entonces la línea de conexión puede moverse junto con el elemento de contacto. Un intersticio entre el elemento de contacto y la guía de elemento de contacto también puede estar dimensionado lo suficientemente grande como para garantizar que el elemento de contacto pueda moverse siempre. También se puede prescindir entonces de un anillo laminar, una junta anular y otros componentes que influyen negativamente en la movilidad. En lugar de una grasa conductora o de cojinetes de materia sintética tribológicos, se puede utilizar una grasa o cojinetes correspondientes, adaptados para un funcionamiento suave del elemento de contacto. Entonces ya tampoco es necesario usar cartuchos de calefacción ni tener en cuenta el calentamiento de la unidad de contacto como resultado de una resistencia de contacto por el intersticio. De esta manera, en total, se pueden alargar significativamente los intervalos de mantenimiento para la revisión y, dado el caso, la sustitución de la unidad de contacto, por lo que los medios de transporte pueden hacerse funcionar de manera más económica. Además, entonces también es muy reducida la probabilidad de un bloqueo del elemento de contacto, de manera que el sistema de carga rápida puede hacerse funcionar de forma más segura.
Según la invención, el equipo de posicionamiento comprende un pantógrafo o una biela oscilante, por medio del cual o de la cual el soporte de unidad de contacto puede posicionarse en dirección al menos vertical con respecto al dispositivo de contacto de carga, pudiendo disponerse el dispositivo de contacto en el vehículo o en la estación de carga. En el caso de una biela oscilante, puede estar previsto un engranaje de acoplamiento complementario, que estabilice el soporte de unidad de contacto en relación con un dispositivo de contacto de carga o lo oriente en la dirección correspondiente. Un pantógrafo o una biela oscilante o un accionamiento mecánico correspondiente son especialmente fáciles y económicos de fabricar. Adicionalmente, el equipo de posicionamiento también puede presentar una guía transversal, por medio de la cual el soporte de unidad de contacto puede posicionarse transversalmente con respecto al dispositivo de contacto de carga o a una dirección de marcha del vehículo. La guía transversal puede estar dispuesta en un vehículo o en un pantógrafo o en una biela oscilante del equipo de posicionamiento. En ambos casos, el equipo de posicionamiento o un soporte de unidad de contacto dispuesto en el equipo de posicionamiento puede desplazarse transversalmente a la dirección de marcha del vehículo. Mediante esta capacidad de desplazamiento se puede, por ejemplo, compensar un posicionamiento incorrecto del vehículo en una parada transversalmente al sentido de marcha. Además, posibles movimiento del vehículo como consecuencia de un descenso unilateral del vehículo para la subida y bajada de personas pueden ser compensados de tal manera que no se produzca ningún desplazamiento del soporte de unidad de contacto con respecto al dispositivo de contacto de carga en la dirección transversal. El dispositivo de contacto puede estar dispuesto, por ejemplo, sobre el techo del vehículo, de modo que el soporte de unidad de contacto pueda ser movido partiendo del techo del vehículo hasta el dispositivo de contacto de carga y de vuelta por medio del equipo de posicionamiento. Alternativamente, el dispositivo de contacto puede estar dispuesto en la estación de carga, en cuyo caso el soporte de unidad de contacto puede ser movido desde un soporte como, por ejemplo, un mástil o un puente, en una parada en dirección hacia un techo de vehículo con un dispositivo de contacto de carga, y de vuelta.
De manera ventajosa, el elemento de contacto puede estar realizado en forma de perno. De este modo, el elemento de contacto es especialmente fácil de fabricar y, por ejemplo, se puede realizar un contacto puntual con un contacto de carga de un dispositivo de contacto de carga. También resulta ventajoso si el elemento de contacto en forma de perno está realizado con cantos redondeados o de forma completamente redondeada en su extremo de contacto. Entonces, el elemento de contacto puede moverse a lo largo de un contacto de carga sin causar mayores daños mecánicos al contacto de carga o al elemento de contacto. Alternativamente, el elemento de contacto también puede estar realizado con otra forma adecuada.
Además, el elemento de contacto puede estar compuesto de cobre y/o no estar plateado. El cobre es especialmente adecuado para el uso para componentes conductores de electricidad, pudiendo componerse la línea de conexión igualmente de cobre. Dado que ya no hay transferencia de corriente desde una superficie del elemento de contacto a la guía de elemento de contacto, se puede prescindir completamente del plateado del elemento de contacto, lo que reduce considerablemente los costes de fabricación del elemento de contacto.
La guía de elemento de contacto puede estar realizada entonces como casquillo guía que circunda el elemento de contacto. Un casquillo guía asimismo puede fabricarse fácilmente mediante torneado, de modo que la guía de elemento de contacto también puede realizarse de forma más sencilla y económica. El casquillo guía, que también puede ser autolubricante, puede presentar, por ejemplo, una rosca con la que el casquillo guía puede enroscarse en el soporte de unidad de contacto y, por tanto, puede montarse fácilmente. Entre el casquillo guía y el elemento de contacto puede estar realizado un ajuste de holgura comparativamente grande, ya que a través del casquillo guía no se disipa corriente. Adicionalmente, puede estar previsto que el casquillo guía presente casquillos de cojinete de materiales adecuados. Esto significa que, básicamente, el material del casquillo guía puede elegirse a discreción. Por ejemplo, el casquillo guía puede componerse entonces también de aluminio, de un material de materia sintética o de otro material dieléctrico o presentar un material dieléctrico, en particular porque ya no hay que contar con un calentamiento excesivo de la unidad de contacto como consecuencia de la resistencia de contacto. Uno o varios casquillos de cojinete pueden estar hechos de un material con buenas propiedades de deslizamiento o de estanqueización, por ejemplo, de PTFE.
Además, puede estar previsto que un muelle de la unidad de contacto provoque una fuerza de muelle sobre el elemento de contacto. Un cojinete elástico del elemento de contacto puede realizarse mediante un simple muelle de compresión, en particular un muelle helicoidal, dentro del elemento de contacto o de la guía de elemento de contacto. Como resultado, se puede formar un contacto puntual con un contacto de carga bajo un pretensado de muelle. Una fuerza de muelle puede elegirse de tal manera que el elemento de contacto se desplace siempre saliendo de la guía de contacto a una posición final delantera cuando el elemento de contacto no está en contacto con un contacto de carga.
La unidad de contacto puede comprender la línea de conexión y un equipo de unión, pudiendo el equipo de unión unir el elemento de contacto y la línea de conexión. Entones, el equipo de unión está realizado de tal manera que el elemento de contacto está unido directa e inmediatamente a la línea de conexión a través del equipo de unión. De este modo, se puede garantizar que la corriente se conduzca desde el elemento de contacto directamente a la línea de conexión y no fluya a través de otros componentes de la unidad de contacto. En particular, el dispositivo de conexión puede realizarse de tal manera que la línea de conexión pueda fijarse fácilmente al elemento de contacto.
El equipo de unión puede presentar un elemento de unión, pudiendo el elemento de unión formar una férula que puede estar unida a un extremo de la línea de conexión por deformación plástica. Entones, el elemento de unión también puede estar unido directamente al elemento de contacto mediante engarce, en cuyo caso el la línea de conexión finaliza en el elemento de unión. De este modo, se puede prescindir de los terminales de cable conocidos del estado de la técnica. A diferencia de un terminal de cable, se puede transmitir una corriente comparativamente mayor a través del elemento de unión. La férula puede estar realizada a modo de un casquillo en el elemento de unión, pudiendo montarse la línea de conexión con especial facilidad introduciendo un extremo de la línea de conexión en el casquillo y engarzando el casquillo por medio de una herramienta de engarce. La línea de conexión también puede conectarse de forma inseparable al elemento de unión.
El elemento de unión y el elemento de contacto pueden presentar respectivamente roscas que entonces están enroscadas entre sí. Por ejemplo, si el elemento de unión está realizado en forma de espiga, en un extremo del elemento de unión puede estar realizada una rosca que puede unirse fácilmente, por enroscado, a una rosca del elemento de contacto atornillado. De esta manera, también es posible volver a separar fácilmente el elemento de contacto del elemento de unión con la línea de conexión, si el elemento de contacto tiene que ser reemplazado, por ejemplo, debido al desgaste. Para evitar el aflojamiento no deseado de la unión roscada, puede estar previsto, por ejemplo, un aseguramiento de roscas por unión geométrica.
Además, el elemento de unión y el elemento de contacto pueden presentar respectivamente conos que forman superficies de contacto que están en contacto entre sí. De este modo, el elemento de unión y el elemento de contacto también pueden unirse entre sí mediante una unión por fricción o entrar en contacto entre sí por una gran superficie. Los conos también pueden utilizarse para asegurar una posible unión roscada existente. Sin embargo, se puede crear especialmente una superficie de contacto comparativamente grande que asegura una unión con una buena conductividad eléctrica entre el elemento de unión y el elemento de contacto. El elemento de unión puede, por ejemplo, formar un cono truncado en su extremo.
Además, el elemento de unión puede estar encolado con el elemento de contacto. Una unión adhesiva puede realizarse de manera especialmente fácil y también puede utilizarse para asegurar una unión roscada. La unión adhesiva, por ejemplo con un material adhesivo conductor de electricidad, también puede estar realizada en la zona de las superficies de contacto del elemento de unión y del elemento de contacto. De este modo se puede evitar el desprendimiento accidental del elemento de contacto del elemento de unión.
En otra forma de realización, el elemento de contacto puede formar el elemento de unión. Entonces, el elemento de unión puede estar conformado en el elemento de contacto. En particular, el elemento de contacto puede estar realizado entonces en una sola pieza junto con el elemento de unión. En una forma realización particularmente sencilla, el elemento de contacto puede formar un casquillo que constituye una férula en un extremo de unión opuesto a un extremo de contacto, en el cual se puede insertar la línea de conexión para la unión al elemento de contacto.
En el elemento de unión puede estar formado un talón que limite un movimiento del elemento de contacto en relación con la guía de elemento de contacto. El talón puede ser, por ejemplo, un diámetro destalonado en el elemento de unión. El talón puede estar realizado para el contacto con la guía de elemento de contacto de tal manera que el elemento de contacto no pueda caerse accidentalmente de la guía de elemento de contacto. De este modo, el talón puede limitar una posición final frontal del elemento de contacto.
La unidad de contacto puede presentar una tapa de cierre que forme un tope para el talón. La tapa de cierre puede estar realizada como tapa de cierre de la guía de elemento de contacto, que, si la guía de elemento de contacto está realizada a modo de un casquillo guía, cierra un extremo del casquillo guía. En la tapa de cierre puede estar realizado un taladro pasante por el que pueden pasar la línea de conexión, el elemento de contacto o un elemento de unión. El talón puede entonces ponerse en contacto con la tapa de cierre, de manera que entre el talón y la tapa quede formado el tope. La tapa de cierre también puede estar enroscada con el casquillo guía presente eventualmente, por medio de una rosca, de modo que el elemento de contacto pueda retirarse fácilmente del casquillo guía abriendo la tapa de cierre.
Se hace posible transmitir corrientes especialmente altas con la unidad de contacto si la línea de conexión tiene una sección transversal de conductor de al menos 50 mm2, preferiblemente de 95 mm2. En las unidades de contacto conocidas del estado de la técnica, varias líneas de conexión están enroscadas con una guía de elemento de contacto a través de terminales de cable. Dado que por la fijación de la línea de conexión al elemento de contacto se puede prescindir de usar terminales de cable, también se pueden transmitir corrientes más elevadas a través de la línea de conexión, por lo que se puede elegir una sección transversal de conductor tan grande. De este modo, se puede evitar el calentamiento indeseado del conductor de conexión.
La unidad de contacto puede estar realizada de tal manera que a través de la unidad de contacto pueda transmitirse una corriente de 500 A a 1.000 A, preferiblemente de 800 A, a una tensión de 750 V. Por consiguiente, se puede transmitir una potencia de 375 kW a 750 kW, preferiblemente de 600 kW, a través de la unidad de contacto. Por lo tanto, puede ser suficiente proporcionar solo una línea de conexión para la unión al elemento de contacto. El vehículo también puede cargarse más rápidamente, ya que se pueden transmitir corrientes más altas en menos tiempo. Dado el caso, también se puede reducir el número de unidades de contacto en un soporte de unidades de contacto, por lo que el dispositivo de contacto puede fabricarse de forma más económica.
El dispositivo de contacto también puede presentar una pluralidad de unidades de contacto, por ejemplo para diferentes fases, una puesta a tierra o una transmisión de datos.
Al menos dos elementos de contacto pueden sobresalir a diferentes alturas con respecto a una superficie del soporte de unidad de contacto. De este modo, al realizar al menos dos emparejamientos entre un elemento de contacto y un contacto de carga respectivamente, es posible garantizar una secuencia definida al establecer los emparejamientos de contactos. Entonces, al juntar el soporte de unidad de contacto y el dispositivo de contacto de carga, se respeta obligatoriamente y se asegura siempre una secuencia de contactos debido a la disposición geométrica de los elementos de contacto en relación con la superficie del soporte de unidad de contacto. De este modo, se pueden evitar fácilmente contactos o emparejamientos de contactos accidentales o defectuosos.
El soporte de unidad de contacto puede presentar una carcasa formada por dos paredes laterales paralelas de un material dieléctrico, pudiendo estar unidas las paredes laterales entre sí por medio de puentes de unión, pudiendo estar dispuestas las unidades de contacto en los puentes de unión. La carcasa puede estar hecha, por ejemplo, de un material de materia sintética, y las paredes laterales paralelas pueden estar hechas también de un material de materia sintética reforzado con fibra. De este modo, las paredes laterales pueden fabricarse de forma especialmente sencilla, estable y rentable. La carcasa puede realizarse de tal forma que las paredes laterales están unidas por medio de los puentes de unión. Los puentes de unión definen entonces una distancia relativa entre las paredes laterales y, por ejemplo, pueden estar atornillados a las paredes laterales. Los puentes de unión también pueden estar hechos de un material de materia sintética o también de un metal y estar realizados como una tira sencilla, rectangular. Dentro de los puentes de unión pueden estar realizados taladros pasantes en los que está insertada y fijada entones respectivamente una unidad de contacto según las necesidades. No es necesario un aislamiento eléctrico especial de las unidades de contacto o de los puentes de unión si las paredes laterales están realizadas a partir del material dieléctrico.
El sistema de carga rápida según la invención presenta un dispositivo de contacto de carga y un dispositivo de contacto según la invención.
El dispositivo de contacto de carga puede formar una abertura de recepción para el soporte de unidad de contacto, pudiendo insertarse el soporte de unidad de contacto en la abertura de recepción del dispositivo de contacto de carga. La abertura de recepción puede tener preferiblemente forma de V. En caso de una desviación relativa del soporte de unidad de contacto cuando se juntan el soporte de unidad de contacto y el dispositivo de contacto de carga hacia la abertura de recepción, la realización en forma de V de la abertura de recepción provoca entonces un centrado del soporte de unidad de contacto. La abertura de recepción forma por tanto una guía para el soporte de unidad de contacto, que puede compensar una desviación de una posición de contacto en el dispositivo de contacto de carga.
Formas de realización ventajosas del sistema de carga rápida resultan de las reivindicaciones subordinadas retrorreferidas a la reivindicación 1.
La invención puede utilizarse básicamente para cualquier tipo de vehículo eléctrico que se haga funcionar con baterías que necesiten ser recargadas.
A continuación, se explican con más detalle formas de realización preferibles de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Muestran:
la figura 1: un soporte de unidad de contacto según el estado de la técnica en alzado lateral;
la figura 2: una unidad de contacto en una vista en perspectiva;
la figura 3: una vista en sección parcial de la unidad de contacto de la figura 2;
la figura 4: una vista en sección de un equipo de unión de la figura 3;
la figura 5: una vista en perspectiva de un soporte de unidad de contacto.
La figura 1 muestra un soporte de unidad de contacto 10 tal como se conoce del estado de la técnica. El soporte de unidad de contacto 10 es parte integrante de un dispositivo de contacto que no se muestra con más detalle aquí y está dispuesto en un equipo de posicionamiento del dispositivo de contacto, de modo que el soporte de unidad de contacto 10 puede moverse en relación con un dispositivo de contacto de carga que tampoco se muestra aquí, y puede hacer contacto con este. El soporte de unidad de contacto 10 está formado por una carcasa 11 con unidades de contacto 12, 13 y elementos de guía 14 para su fijación a una guía transversal del equipo de posicionamiento. Las unidades de contacto 12 y 13 presentan respectivamente un elemento de contacto 15, guías de elemento de contacto 16 o 17 y líneas de conexión 18.
Las líneas de conexión están formadas por conductores 19 con terminales de cable 20, estando los terminales de cable 20 atornillados a la guía de elemento de contacto 16 o 17 para establecer un contacto de unión eléctrica. Los elementos de contacto 15 son móviles en la dirección de su eje longitudinal 21 en la guía de elemento de contacto 16, sobresalen de una superficie 22 de la carcasa 11 y están sometidos a una fuerza de muelle. Para formar un emparejamiento de contactos, un extremo del contacto 23 se pone en contacto con un contacto de carga del dispositivo de contacto de carga, durante lo que el elemento de contacto 15 queda presionado un poco hacia el interior de la guía de elemento de contacto 16. Se produce entonces una transmisión de corriente del contacto de carga al elemento de contacto 15 y desde este a la guía de elemento de contacto 16 o 17 que a su vez está unida a la línea de conexión 18. En particular, a las guías de elemento de contacto 17 están fijadas dos líneas de conexión 18 para poder disipar altas corrientes a través de las líneas de conexión 18.
Una vista conjunta de las figuras 2 a 5 muestra un soporte de unidad de contacto 24 con unidades de contacto 25, 26 en diferentes vistas. El soporte de unidad de contacto 24 presenta también elementos de guía 27 para la fijación y el guiado en una guía transversal de un equipo de posicionamiento de un dispositivo de contacto, que no se muestra con más detalle aquí. El soporte de unidad de contacto 24 tiene una carcasa 28 que está formada por dos paredes laterales paralelas 29 de materia sintética reforzada con fibra. Las paredes laterales 29 están unidas entre sí por medio de puentes de unión 30, 31, 32, estando realizados en los puentes de unión 30 y 31 respectivamente taladros pasantes 33 para recibir y fijar las unidades de contacto 25 o 26. Los elementos de contacto 34 de las unidades de contacto 25, 26 sobresalen de una superficie 35 de la carcasa 28 de tal manera que los elementos de contacto 34 pueden entrar en contacto eléctrico con los contactos de carga, no representados aquí, de un dispositivo de contacto de carga.
La unidad de contacto 25 representada en las figuras 2 a 4 está formada por una línea de conexión 36 con un conductor 37 aislado y un terminal de cable 38 para la unión conductora eléctricamente de la unidad de contacto 25 a un vehículo, así como el elemento de contacto 34 y una guía de elemento de contacto 39. La guía de elemento de contacto 39 está formada por un casquillo guía 40 con casquillos de cojinete 41 y 42, así como una tapa de cierre 42 y un muelle 43. El elemento de contacto 35 es móvil en la dirección de su eje longitudinal 44 dentro del casquillo guía 40. Un extremo de contacto 45 del elemento de contacto 34 está realizado de forma completamente redondeada. Un extremo de unión 46 del elemento de contacto 34 presenta una cavidad 47 en la que está insertado el muelle 34. La tapa de cierre 42 está enroscada sobre el casquillo guía 40, de modo que el casquillo guía está cerrado y el muelle 43 está dispuesto entre la tapa de cierre 42 y el extremo de unión 46, pudiendo ejercer el muelle 43 una fuerza de muelle sobre el elemento de contacto 34. Además, en una superficie exterior 48 del casquillo guía 40 está realizada una rosca 49, por medio de la cual el casquillo guía 40 está enroscado en el taladro pasante 33 y, de esta manera, está fijado al puente de unión 31. Un collar 50 en el casquillo guía 40 sirve para definir una posición de instalación del casquillo guía 40.
Además, la unidad de contacto 25 comprende un elemento de unión 51 que está enroscado en el elemento de contacto 34. Por lo tanto, el elemento de unión 51 tiene una rosca 52, un cono 53 y una férula 54 que está unida al conductor 37 formando una unión de engarce 55 con un extremo 56 del conductor 37. La férula 54 está formada por un taladro 57 en el elemento de unión 51. El extremo 56 está pelado e insertado en el taladro 57 y sujeto por apriete con la férula 54 con una herramienta de engarce que no se muestra aquí. Un tubo flexible termorretráctil 59 cubre un aislamiento 58 y la unión de engarce 55.
En el elemento de unión 51 está realizado además un talón 60 que forma un tope 61 con la tapa de cierre 42, limitando así una posición del elemento de contacto 34 con respecto a la superficie 35. El elemento de unión 51 pasa por un taladro pasante 62 en la tapa de cierre 42 y está enroscado, con la rosca 52, en el elemento de contacto 34. El cono 53 forma una superficie de contacto 63 con un cono interior 64 del elemento de contacto 34. Para evitar que el elemento de unión 51 se suelte del elemento de contacto 34, puede estar asegurado mediante un material adhesivo. En particular, mediante la realización de la unión de engarce 55 y a través de la superficie de contacto 63 y la rosca 52 se hace posible la transmisión de corrientes comparativamente altas desde el elemento de contacto 34 al conductor 37 sin que pueda producirse una interrupción del contacto como se conoce del estado de la técnica. Al mismo tiempo, se puede evitar que el elemento de contacto 34 se atasque en la guía de elemento de contacto 39, ya que se puede realizar un ajuste de holgura adecuado entre el elemento de contacto 34 y el casquillo guía 40 que entonces ya no tiene que servir para transmitir corrientes. Además, se puede prescindir también del plateado del elemento de contacto. Además, puede reducirse el número de líneas de conexión 36, ya que las líneas de conexión 36 pueden utilizarse ahora con una sección transversal comparativamente mayor.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de contacto para un sistema de carga rápida para vehículos de propulsión eléctrica, en particular autobuses eléctricos o similares, comprendiendo el dispositivo de contacto un soporte de unidad de contacto (24), presentando el soporte de unidad de contacto una unidad de contacto (25, 26), pudiendo contactarse con la unidad de contacto un contacto de carga de un dispositivo de contacto de carga del sistema de carga rápida para formar un emparejamiento de contactos, comprendiendo el dispositivo de contacto un equipo de posicionamiento, pudiendo posicionarse el soporte de unidad de contacto por medio del equipo de posicionamiento en relación con el dispositivo de contacto de carga de manera que pueda establecerse una unión eléctricamente conductora entre un vehículo y una estación de carga estacionaria, presentando el equipo de posicionamiento un pantógrafo o una biela oscilante, por medio del cual o de la cual el soporte de unidad de contacto puede posicionarse al menos en dirección vertical con respecto al dispositivo de contacto de carga, pudiendo disponerse el dispositivo de contacto en el vehículo o en la estación de carga, presentando la unidad de contacto un elemento de contacto (34), presentando la unidad de contacto una guía de elemento de contacto (39), pudiendo moverse el elemento de contacto en la guía de elemento de contacto en la dirección de su eje longitudinal (44) con respecto al soporte de unidad de contacto, presentando la unidad de contacto una línea de conexión (36) para la unión al vehículo
caracterizado porque
la línea de conexión está fijada al elemento de contacto.
2. Dispositivo de contacto según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento de contacto (34) está realizado en forma de perno.
3. Dispositivo de contacto según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque
el elemento de contacto (34) se compone de cobre y/o no está plateado.
4. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
la guía de elemento de contacto (39) está realizada como un casquillo guía (40) que circunda al elemento de contacto (34).
5. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
un muelle (43) de la unidad de contacto (25, 26) provoca una fuerza de muelle sobre el elemento de contacto (34).
6. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
la unidad de contacto (25, 26) comprende la línea de conexión (36) y un equipo de unión, uniendo el equipo de unión el elemento de contacto (34) y la línea de conexión.
7. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el equipo de unión presenta un elemento de unión (51), formando el elemento de unión una férula (54) que está unida a un extremo (56) de la línea de conexión (36) por deformación plástica.
8. Dispositivo de contacto según la reivindicación 7, caracterizado porque
el elemento de unión (51) y el elemento de contacto (34) presentan respectivamente roscas (52) que están enroscadas entre sí.
9. Dispositivo de contacto según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque
el elemento de unión (51) y el elemento de contacto (34) presentan respectivamente conos (53, 64) que forman superficies de contacto (63) que están en contacto entre sí.
10. Dispositivo de contacto según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque
el elemento de unión (51) está encolado con el elemento de contacto (34).
11. Dispositivo de contacto según la reivindicación 7, caracterizado porque
el elemento de contacto forma el elemento de unión.
12. Dispositivo de contacto según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque
en el elemento de unión (51) está realizado un talón (60) que limita un movimiento del elemento de contacto (34) con respecto a la guía de elemento de contacto (39).
13. Dispositivo de contacto según la reivindicación 12,
caracterizado porque
la unidad de contacto (25, 26) presenta una tapa de cierre (42) que forma un tope (61) para el talón (60).
14. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la línea de conexión (36) presenta una sección transversal de conductor de al menos 50 mm2, preferiblemente de 95 mm2.
15. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la unidad de contacto (25, 26) está realizada de tal manera que a través de la unidad de contacto puede transmitirse una corriente de 500 A a 1000 A, preferiblemente de 800 A, a una tensión de 750 V.
16. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores ,
caracterizado porque
al menos dos elementos de contacto (34) sobresalen a diferentes alturas con respecto a una superficie (35) del soporte de unidad de contacto (24).
17. Dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el soporte de unidad de contacto (24) comprende una carcasa (28) formada por dos paredes laterales (29) paralelas de un material dieléctrico, estando unidas las paredes laterales entre sí por medio de puentes de unión (30, 31, 32), estando dispuestas las unidades de contacto (25, 26) en los puentes de unión.
18. Sistema de carga rápida con un dispositivo de contacto de carga y un dispositivo de contacto según una de las reivindicaciones 1 a 17.
19. Sistema de carga rápida según la reivindicación 18,
caracterizado porque
el dispositivo de contacto de carga forma una abertura de recepción para el soporte de unidad de contacto (24), pudiendo insertarse el soporte de unidad de contacto en la abertura de recepción del dispositivo de contacto de carga.
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