电动车辆及有关的运输设施的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种公共运输设施以及所述设施的车辆，所述公共运输设施特别地包 括用来运输乘客的车辆和该车辆所应该停止的站点。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，已知设施包括有轨电车类型的车辆，该车辆包括由超级电容器提 供电力的电动机，车辆定期地停留于车站内以便接收或装载乘客，在该停车期间，超级电容 器通过车辆与站点的连接而进行再充电。超级电容器可以非常快速地进行再充电，用于接 收或装载乘客的车辆的停车期间通常足够对设置在车辆中的超级电容器进行再充电，以使 得车辆可以移动到其行程中的下一站点。
[0003] 由于这种设施可以设计成电动集体运输车辆，而这种电动集体运输设施在不需要 在全天当中进行几个小时的再充电的情况下可以全天持续地循环行驶，因此这种设施非常 便利，
[0004] 然而，特别地，当这些站点包括使得可以释放电网的用于存储电能的装置（例如， 超级电容器）时，这种类型的设施需要建造连接至电网并且相当壮观的停车和充电站点。 因此，这些站点通常较笨重，这使得它们不是很美观。因此，不能将它们随地安装，这会相对 地对车辆的行驶造成限制。因而，这种设施并不适用于每一种情况。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种电动车辆和解决该问题的公共运输设施，S卩，特别地 提供一种实施约束不是很明显的集体运输服务。
[0006] 为此，本发明的首要目标是提供一种电动车辆，其包括电动机和车载能量存储装 置，所述车载能量存储装置电连接至电机以便向电机供应电能，其中，所述能量存储装置包 括：
[0007] - -方面，第一能量存储模块，其包括至少一个超级电容器，
[0008] -另一方面，第二能量存储模块，其包括至少一个电池，
[0009] 第一能量存储模块和第二能量存储模块布置在并联的电支路上，车辆包括设置在 能量存储装置与电机之间的互连装置，该互连装置可以将两个电支路电连接至电机，并且 配置为使得一次只有两个电支路中的一个连接至电机。
[0010] 可以知晓，电池和超级电容器为能量存储装置，电池和超级电容器中的每个均由 两个电极和使得离子和电子可以在两个电极之间循环的电解质组成。但是它们的组成、它 们的运行以及它们的应用却大有不同。
[0011] 超级电容器的电极基于活性炭而制成，并且通常（不是一定）相同。它们使得离 子或电子可以分别累积到其电极的每个上，并且以电容的方式存储能量。电池是基于负金 属电极（阳极）（特别地，锂）和正电极（阴极）（特别地，由可以插入金属离子的塑料复合 材料形成）而设计。在阳极发生氧化反应，而在阴极发生还原反应。电池所允许的存储类 型为法拉第存储。本发明中优选地使用的电池为锂金属聚合物类型的电池。
[0012] 超级电容器具有较大的功率密度，这意味着其可以利用强电流来快速地充电，并 且其所包含的能量可以快速地被返送。一方面，电池包括更好的能量密度，即，相比于超级 电容器，所述电池可以将能量保持更长的时间并且可以存储大得多的电量。因此，虽然电池 的充电比超级电容器的充电要慢得多，但是电池通常可以覆盖更远的距离。
[0013] 所以，通过本发明，由于车辆所包含的超级电容器，车辆可以在与现有技术状态下 一样的"在站点进行快速再充电"的状态下工作，也可以通过其车载电池而独立于站点工 作。实际上，相比于单独使用超级电容器所可以覆盖的路线长度，电池使得车辆可以在两种 充电操作之间覆盖更长的路线，特别地，几十千米。存储在电池中的能量也可以保持几十个 小时。
[0014] 因此，通过这种关联，可以视情况而改变将能量提供给电机的能量存储装置。当存 在安装站点所需的空间时和/或当考虑到站点不会使建筑群扭曲时（例如，在城市周边区 域），安装站点并且电动车辆通过定期在站点对超级电容器进行再充电来给电机供电。另一 方面，当所选择的用于车辆的循环行驶的区域由于拥堵或者为了保存城市景观（例如，在 历史城市中心）而不允许安装站点时，不安装充电站点并且车辆在其行驶的该部分中利用 其电池来进行循环行驶。
[0015] 电存储装置的这种多样性可以应对不同的意外事件，例如交通堵塞（这会增加车 辆在两个站点之间的行驶时间），或者位于车辆的常规路线上的施工（这会迫使一个车站 的车辆在一定的时间段内偏离路线）。因此，也避免了超级电容器的尺寸过大（在现有技术 中，为了考虑到出现这些变故的一些情况，会将超级电容器设计为尺寸过大）。
[0016] 通过将电池和超级电容器的每一个直接地连接至电动机，可以具有更好的车辆效 益。这是由于避免了充电/放电步骤，例如如果电池串联连接至超级电容器，则所述充电/ 放电步骤是必须的，这会使得仅仅可以向超级电容器供应能量和/或反之亦然，这一步骤 会产生能量损失。
[0017] 由于不可能同时利用超级电容器和电池来给电机供电，因此可以更好地控制车辆 的能量消耗，同时避免向车辆提供对于车辆的正常工作不是真正必需的巨大的可用电力。
[0018] 应当注意，设置在存储装置与电机之间的互连装置当然可以布置在包括了能量存 储装置的模块中，这样的模块也包括车载电子装置。这一点对于本文所描述的其他元件也 同样有效。
[0019] 车辆还可以包括如下描述的其他可选特征。
[0020] 车辆可以进一步包括：
[0021] -第一连接装置，其可以将第一存储模块连接至位于车辆外部的附加连接装置，
[0022] -第二连接装置，不同于第一连接装置，所述第二连接装置可以将第二存储模块连 接至位于车辆外部的其他附加连接装置。
[0023] 因此超级电容器（或者电池）分别独立地进行充电，这保证了设定适合于不同的 能量存储装置的充电类型的位置，并且优化了对传输至车辆的能量的利用。这也选择性地 允许两个能量存储模块同时充电。
[0024] 第一连接装置可以包括连接臂（特别地，伸缩臂），该连接臂可以从车辆突出延伸 并且该连接臂末端包括连接器，该连接器将会连接至特别是充电站点的附加连接器。这种 臂优选地位于车辆的上部，从而令用户难以接近。该连接实际上旨在以自动化的方式实现。 然而，也可以使用其他类型的连接装置，例如受电弓类型的装置。
[0025] 第二连接装置可以包括外螺纹（mile)类型的连接器或者优先地内螺纹 (femelle)类型的连接器，该连接器位于车辆的具有可锁进出口的活门中。该活门通常设 置在用户可接近的高度，用户应当自己将连接器连接至选择性地位于充电站点的附加连接 器。
[0026] 车辆还可以包括插置在第一连接装置和/或第二连接装置与对应的存储模块之 间的至少一个DC/DC电流转换器和/或AC/DC转换器。这种装置使得从外部（特别地，从 DC电流能量源（例如，能量存储装置）或者AC电流源（例如，城市电网））接收的能量可以 适应相关存储装置的具体需要。
[0027] 在电池与用于对所述电池进行充电的连接装置之间，车辆优选地包括充电器，该 充电器形成DC电流转换器和AC-DC转换器两者。因此可以从城市电网或者经由包括一体 化能量存储装置的充电终端来对电池进行再充电，并且这无须特别地改变这些充电终端以 适应所述车辆。因此，车辆可以与许多充电设施相匹配。
[0028] 互连装置优选地包括开关，该开关包括多个位置，特别地，一个位置允许第一存储 模块与电机之间的电连接，而另一个位置允许第二存储模块与电机之间的电连接。应当注 意，开关也可以选择性地包括至少一个第三位置（所谓的停止位置），在该第三位置处，能 量存储模块都不连接至电机。
[0029] 车辆也可以包括用于对互连装置进行控制的装置，该装置可以根据下列参数中的 一个或多个来控制互连装置：
[0030] -与第一能量存储模块和/或第二能量存储模块的运行有关的参数，特别地，充电 的状态，
[0031] -与车辆的运行有关的参数，特别地，车辆的速度或者电机的状态，
[0032]-来自用户接口的信号。
[0033] 用于对互连装置进行控制的装置可以与下列元件中的一个或多个进行通信：
[0034] -用于监测第一存储模块的装置，
[0035] -用于监测第二存储模块的装置，
[0036] -用于监测车辆的其他单元的装置（特别地，车辆的CAN