用于支撑产生电磁场的导体结构的缆线支撑,导体结构,和用于包括该导体结构的车辆的路线的制作方法
【专利摘要】用于支撑产生电磁场的导体结构的缆线支撑，导体结构，和用于包括该导体结构的车辆的路线。本发明涉及一种用于支撑导体结构使其产生电磁场的缆线支撑或缆线支撑结构，所述导体结构用于产生电磁场并且因此用于传递能量给位于路线(1)的表面上的车辆，特别地用于传递能量给道路汽车，其中，所述缆线支撑结构(6，6a，6b，6c)包括被适于定位和/或保持第一电线(11)的多个线部分的第一支撑层(10)和被定位于第一支撑层(10)上或内的第一电线(11)，其中，所述缆线支撑结构(6，6a，6b，6c)还包括被适于定位和/或保持第二电线(21)的多个线部分的第二支撑层(20)和被定位于第一支撑层(20)上或内的第一电线(21)，所述第一和第二支撑层(10，20)被可折叠地连接到彼此，本发明还涉及包括该导体结构(6，6a，6b，6c)的路线以及用于建造缆线支撑结构、导体结构(6，6a，6b，6c)和路线(1)的方法。
【专利说明】用于支撑产生电磁场的导体结构的缆线支撑，导体结构，和用于包括该导体结构的车辆的路线
[0001]本发明涉及用于支撑导体结构的缆线支撑或缆线支撑结构。该导体结构被适于产生电磁场并且因此适于传递能量给位于路线表面上的车辆，特别是用于道路汽车的路线。本发明还涉及导体结构，特别是便携式导体结构，以及包括该导体结构的路线。本发明还涉及建造该缆线支撑结构、导体结构的方法，以及建造路线的方法。
[0002]本发明可被应用于任何陆地车辆(包括只是临时位于陆地上的任何车辆，但不是优选的)，特别是轨道限制车辆，比如轨道车辆(例如有轨电车)，还应用于道路汽车，比如个人(私人)客车，卡车或公共交通车辆(例如，公交车包括也是轨道限制车辆的电公交车)。
[0003]在路线上行驶时，车辆需要能量进行驱动(也就是推进)并且需要能量用于不产生车辆推力的辅助设备。例如，这种辅助设备包括发光系统，加热和/或空调系统，通风和乘客信息系统。不但轨道限制车辆(比如有轨电车)，而且道路汽车也可以利用电能进行操作。如果不希望在行驶的车辆和沿着路线的电轨道或电线之间持续电接触，电能可以从车载能量存储装置提取或者可以通过感应从路线的电线结构接收。
[0004]通过感应传递电能到车辆形成本发明的背景。路线侧的导体结构(初级侧)形成产生电磁场的初级绕组。该场通过车载的车辆侧导体结构(二级侧)例如线圈接收，从而该场通过感应产生电压。被传递的能量可被用于车辆的推进和/或用于其它目的，比如为车辆的辅助设备供能。
[0005]一般来说，车辆可以是，例如，具有电操作的驱动马达的车辆。然而，车辆还可以是具有混合式驱动系统的车辆，例如，所述混合式驱动系统可以是通过电能或通过其它能量，比如使用燃料(例如天然气，柴油燃料，汽油或氢)提供的能量，操作的系统。
[0006]GB 1112098公开了一种导体结构，用于产生电磁场并且因此用于传递能量给在路线表面上行驶的车辆，特别地用于传递能量给道路汽车，其中该导体结构包括下涂覆层，上涂覆层，至少一根电线，所述至少一根电线如果被设置为路线的一部分则在车辆的行驶方向上和/或围绕车辆的行驶方向在路线表面下方延伸，其中所述至少一根电线被设置于下和上涂覆层之间。
[0007]WO 95/30556 A2公开了一种系统，其中电动车辆被从路面供能。纯电动车辆具有一个或多个车载储能元件或装置，其可被快速充电或可被供应从电流获得的能量，例如电动机械电车的网络。储能元件可在车辆的运行过程中充电。充电通过嵌在轨道中的动力耦合元件的网络、例如线圈发生。感应线圈被设置于乘客车站处以增加乘客安全性。
[0008]相比之下，本发明的焦点在于传递能量至路线上的车辆，例如当车辆在路线上行驶时或在路线上停靠时。WO 2010/031596 A2公开了一种用于定位和/或保持一根或多根沿着车辆行驶方向布置的电线的多个线部分的成形块，其中成形块具有多个凹槽和/或突出部，在每种情况下，这些凹槽和/或突出部的用于线部分的边缘形成空间边界，这些线部分中的一个线部分可被延伸至该空间内，使其在空间的纵向方向上延伸，并且通过凹槽的边缘和/或通过突出部限定的该空间的纵向方向在公共平面内大体相互平行地延伸。
[0009]如果交流电流经这些电线，则产生电磁场，该电磁场在在行驶道路上行驶的车辆的接收器中诱导电流。这些成形块便于在行驶道路中铺设这些电线。WO 2010/031596 A2公开了将成形块集成到用于轨道车辆的铁路中的方式。例如，这些成形块被设置于铁路之间，电线被铺设在由这些块限定的空间内并且这些块被盖遮盖。
[0010]US 4，836，344公开了一种电动模块式路面系统，其被适于向车辆传输电能并且控制在其上面行驶的通过感应耦合的车辆。本系统包括多个细长的、电连接导体模块，它们被以对齐的端部对端部间隔开的次序布置，从而形成连续的车辆路径。每个模块具有磁芯和用于产生在道路表面上方延伸的磁场的动力绕组。这些模块被嵌入地面中以与路面表面齐平，车辆可以在路面表面上行驶。每个模块是具有相同宽度和厚度的细长结构，使得它们可很容易大量制造并且以最少量的劳力和设备容易地安装在路基中。每个模块包括铁芯，包括一系列线圈的动力绕组围绕着铁芯缠绕。
[0011]这些模块的结构的缺点是坚固性降低了并且用于建造和维护路面的成本增加。虽然这些模块在被铺设于路线上之前被预制出来，但运输到道路建造地点和铺设到道路上也很困难并且费时。而且，这些块体和模块相当重。此外，一根或多根电线应被保护使得不受在建造用于车辆的路线的过程中通常使用的物质中的至少一些物质影响。
[0012]本发明的目的是便于建造用于车辆的路线，所述车辆特别是陆地车辆，比如轨道限制车辆或道路汽车，其中路线包括用于产生电磁场以传递能量给位于路线上的车辆的导体结构。特别地，本发明的目的是提供缆线支撑结构和在建造该路线时降低了运输成本和铺设复杂性的导体结构。本发明的目的还在于在没有感应系统可用的情况下提供路线的简单且灵活的组装。
[0013]根据本发明的基本思想，建议提供一种用于支撑导体结构的可折叠缆线支撑或可折叠缆线支撑结构，所述导体结构包括多根电线，但在真正建造路线之前不将导体结构集成到块体或模块内。因此，可以进行预制的缆线支撑结构的重量和所需空间与实心块体或模块相比更小。此外，该结构的厚度(在竖直方向上)与被成形的块体或模块相比更小。而且提供了对该导体结构的电线的保护，使电线免于外部影响，尤其是尘土、水、在路线建造过程中使用的化工品。
[0014]根据本发明，建议了一种用于支撑导体结构的缆线支撑，所述导体结构用于产生电磁场并且因此用于传递能量给位于路线表面上的车辆。该缆线支撑还可以称为缆线支撑结构。
[0015]导体结构可用于传递能量至任何陆地车辆，比如轨道限制车辆，例如轨道车辆(例如有轨电车)，而且可用于道路汽车，比如个人(私人)客车，卡车或公共交通车辆(例如，公交车包括也是轨道限制车辆的电公交车)。
[0016]能量可被以动态设置的方式传递至路线表面上的车辆，例如当车辆在路线的行驶表面上驾驶或行驶时(动态传递，例如动态充电)。能量还可被以静态设置的方式传递至路线表面上的车辆，例如当车辆停止或停靠在路线表面上时(静态传递，例如静态充电)。在后一种情况下，缆线支撑结构可以是充电垫的一部分。
[0017]缆线支撑结构包括第一支撑层，其被适于定位和/或保持第一电线的多个线部分。第一支撑层可包括用于引导第一电线的线部分中的至少一个的引导装置。特别地，第一支撑层可包括形成空间的凹槽和/或包括限定空间边界的突出部，其中该空间被适于接收第一电线的线部分中的至少一个。然而，第一支撑层可可选地是涂覆层，不带有用于引导第一电线的线部分中的至少一个的任何引导装置。
[0018]第一电线可以是初级侧导体结构、特别是多相初级绕组的一部分。特别地，第一电线可以承载产生电磁场的多相交流电的第一相。
[0019]根据本发明，缆线支撑结构还包括第二支撑层，其被适于定位和/或保持第二电线的多个线部分。第二支撑层可包括用于引导第二电线的线部分中的至少一个的引导装置。特别地，第二支撑层可包括形成空间的凹槽和/或包括限定空间边界的突出部，其中该空间被适于接收第二电线的线部分中的至少一个。然而，第二支撑层可可选地是涂覆层，而不带有用于引导第二电线的线部分中的至少一个的任何引导装置。
[0020]第二电线可以是初级侧导体结构的另一部分。特别地，第二电线可以承载产生电磁场的多相交流电的第二相。
[0021]第一电线可被固定到或附接到第一支撑层。例如，第一电线可被胶粘、夹紧、压紧和/或栓锁到第一支撑层。用于将第一电线附接到第一支撑层的任何其它装置也是可能的。第二电线可被以在前面关于第一电线提及的方式之一固定到或附接到其支撑层。虽然是优选的，但不必须将各电线以相同的方式固定到相应支撑层或附接于其上。
[0022]第一和第二支撑层被可折叠地连接到彼此。换句话说，第一和第二支撑层被连接成使得他们可被上下折叠。优选地，第一和第二支撑层被连接成使得在折叠配置中第一支撑层被叠合到第二支撑层。这意味着，在折叠配置中第一和第二支撑层的侧面，例如正面侧和纵向侧，被对齐但不存在重叠。
[0023]在第一和第二支撑层被嵌入路线内的情况下，第一和第二支撑层可包括例如在行驶方向上延伸的纵向侧。而且，第一和第二支撑层可包括横向于纵向侧延伸的正面侧。
[0024]第一和第二电线可被设置在支撑层上或固定到支撑层，从而在折叠配置中，第一和第二电线的横向于纵向方向延伸的平行部分被提供有预定距离。因此，通过所建议的缆线支撑结构设计，可提供由第一和第二电线承载的交流电的不同相之间的预期移相。而且，第一和第二电线可被设置在支撑层上或固定到支撑层，从而在折叠配置中第一和第二电线的在纵向方向上延伸的部分被上下放置。
[0025]如果第一和第二支撑层包括引导装置，那么这些引导装置可被设计为使得第一电线和第二电线的被引导装置引导的部分可在支撑层的纵向方向上和/或横向于支撑层的纵向方向延伸，例如如果支撑层被设置在路线上、外面或内部的话则该纵向方向在行驶方向上延伸。此外，引导装置可被设计为使得在折叠配置中第一和第二电线的横向于纵向方向延伸的平行部分被提供有预定距离。因此，通过所建议的缆线支撑结构设计，可提供由第一和第二电线承载的交流电的不同相之间的预期移相。而且，引导装置可被设计为使得在折叠配置中第一和第二电线的在纵向方向上延伸的部分被上下放置。
[0026]第一和第二支撑层可被沿纵向侧或沿支撑层的正面侧折叠。第一和第二支撑层可由柔性材料制成。所建议的缆线支撑结构可以是便携式缆线支撑结构。
[0027]有利地，所建议的缆线支撑结构提供缆线支撑，其允许例如三相导体结构的预制重量轻并且如果折叠的话需要更小的运输体积，其中该三相导体结构中的缆线支撑结构是便携式的。
[0028]而且，有利地，缆线支撑结构允许多相导体结构的简化安装或配置。例如，缆线支撑结构可被置于未折叠配置中并且第一和第二电线可被放置在支撑层上或内。然后，所生成的导体结构可以未折叠或折叠的配置运输到建造地点。最后，被折叠的导体结构可被布置在路线上或外面。可选地，在路线的建造过程(即施工过程)中被折叠的导体结构可被集成在标准路线构造材料中。如果导体结构在现场装配或以未折叠配置运输到现场，那么导体结构可在现场折叠。通过导体结构的这种折叠和设计，例如路线侧初级绕组的第一和第二相被提供。因此，所建议的缆线支撑结构在没有感应动力传递系统可用的地方提供装配的灵活性。
[0029]在优选的实施例中，缆线支撑包括第三支撑层，其被适于定位和/或保持第三电线的多个线部分。根据第一和第二支撑层，第三支撑层可包括用于引导第三电线的线部分中的至少一个的引导装置。特别地，第三支撑层可包括形成空间的凹槽和/或包括限定空间边界的突出部，其中该空间被适于接收第三电线的线部分中的至少一个。然而，可选地，第三支撑层可以是涂覆层，而不带有用于引导第三电线的线部分中的至少一个的任何引导装置。第三电线可以是初级侧导体结构的另一部分。特别地，第三电线可以承载产生电磁场的三相交流电的第三相。
[0030]第一，第二和第三支撑层被可折叠地连接到彼此。因此，第一，第二和第三支撑层被连接成使得他们可被上下折叠。优选地，支撑层被连接成使得在折叠配置中支撑层是叠合的。这意味着相应支撑层的侧面，例如正面侧和纵向侧，在折叠配置中被对齐并且不存在重叠。
[0031]有利地，这允许提供便携的、需要减小的运输体积的并且容易配置的用于三相初级绕组的缆线支撑结构。
[0032]在另一实施例中，可折叠连接通过折叠线提供。如果缆线支撑结构被设置在路线上、外面或内部，那么折叠线可在支撑层的纵向方向上、例如在行驶方向上延伸。在这种情况下，支撑层可被围绕他们的纵向侧折叠。可选地，折叠线可在支撑层的横向方向上、例如横向于行驶方向延伸。在这种情况下，支撑层可被围绕他们的正面侧折叠。
[0033]折叠线可被提供有集成到支撑层的材料内的凹槽或折叠斜角。该折叠线被设计为使得围绕着该折叠线折叠比围绕着不同于该折叠线的线折叠需要更少的努力。因此，有利地，该折叠线提供折叠帮助，还确保在折叠配置中实现相应电线的预期布置。
[0034]在另一实施例中，第一支撑层和/或第二支撑层和/或第三支撑层分别包括下涂覆层和上涂覆层，其中，相应电线能够被置于下和上涂覆层之间。更具体来说，缆线支撑结构的至少一个或所有支撑层可包括下涂覆层和上涂覆层。例如，支撑层可包括被提供于下和上涂覆层之间的引导通道，相应电线可穿过引导通道延伸。这有利地允许提供缆线支撑结构，其中缆线可被保护不受例如外部影响，尤其是尘土、水、在路线建造过程中使用的化工品。这些涂覆层可还使得至少一根电线与来自路线建造材料(比如加热的柏油)的热传递绝缘。
[0035]在另一实施例中，缆线支撑结构的至少两个支撑层或所有支撑层是公共片材的构成部分。例如，第一支撑层和/或第二支撑层和/或第三支撑层是公共片材的构成部分。然而，缆线支撑结构包括多于三个支撑层是可能的。公共片材可由柔性材料制成。而且，公共片材可包括折叠线。因此，折叠线使公共片材所包括的不同支撑层分开。例如，凹槽或折叠斜角可设置在公共片材上。这有利地允许支撑层和缆线支撑结构的简单预制。
[0036]在另一实施例中，缆线支撑另外是可卷起的或可收起的。这意味着在未折叠和/或折叠配置中缆线支撑可被卷起或收起。另外这提高了所建议的缆线支撑结构的可运输性并且改善了包括该缆线支撑结构的导体结构在现场的配置。
[0037]此外，建议了一种导体结构。该导体结构被用于产生电磁场并且因此用于传递能量给位于路线表面上的车辆，特别地用于传递能量给道路汽车。导体结构包括适于定位和/或保持第一电线的多个线部分的第一支撑层和被定位于第一支撑层上或内的第一电线。
[0038]根据本发明，缆线支撑结构还包括适于定位和/或保持第二电线的多个线部分的第二支撑层和被定位于第二支撑层上或内的第二电线，其中第一和第二支撑层被可折叠地连接到彼此。
[0039]因此，所建议的导体结构包括上述缆线支撑结构和对应电线中的一个。优选地，导体结构还包括适于定位和/或保持第三电线的多个线部分的第三支撑层和被定位于第三支撑层上或内的第三电线，其中第一，第二和第三支撑层被可折叠地连接到彼此。
[0040]这些电线的部分可在相应支撑层的纵向方向上和/或横向于相应支撑层的纵向方向延伸，如果导体结构被设置在路线上、外面或内部，例如导体结构被嵌在路线内或铺设于其上，则该纵向方向可以是可行驶方向。此外，电线可相对于彼此被置于相应支撑层上，使得在折叠配置中横向于纵向方向延伸的平行部分被提供有预定距离。因此，通过所建议的导体结构设计，可提供由这些电线承载的交流电的不同相之间的预期移相。而且，电线可相对于彼此被置于相应支撑层上，使得在折叠配置中电线的在纵向方向上延伸的部分被上下放置。支撑层可被连接成使得通过折叠带有相应电线的支撑层而实现预期的初级多相绕组配置。
[0041]优选地，每个支撑层的电线可以蛇形(serpentine)的形式沿支撑层的纵向方向延伸(即，在每种情况下，电线在纵向方向上延伸的部分后面跟着横向于纵向方向延伸的部分，再然后是在纵向方向上延伸的部分，这也可称为“蜿蜒(meandering)”)。在多相系统中，优选地，导体结构的所有支撑层的电线被以这种方式布置；术语“蛇形”覆盖了具有弯曲配置和/或具有带至相邻部分的弯曲过渡区域的平直部分的线；平直部分是优选的，因为它们产生更均匀的场。另一表述“蛇形方式”是“蜿蜒延伸”的意思。
[0042]每根线可被适于承载交流电的各相中的不同一个相；优选地，电导体结构包括三个支撑层，每层包括电线，每根电线承载三相交流电中的不同相。
[0043]而且，整体初级侧导体结构可包括多个部段，其中每个部段沿车辆行驶路径的不同部分延伸；每个部段可包括一个或多个可折叠导体结构。在某一部段内的每个导体结构的相线可被电连接到任何相继的导体结构的对应相线(相线的串联连接)。
[0044]每个部段可被与适于独立于其它部段接通和切断该部段的至少一个装置相结合。每个部段的相线可被电连接到任何相继部段的对应相线(相线的串联连接)。可选地，相继部段的相线可被彼此绝缘，并且，例如，可通过用于每个部段的单独的逆变器或开关连接到电源(相线的并连连接)。在并连连接相线的情况下，某一部段的所有相线可在起始点处连接到彼此。部段在行驶方向上的长度可不同于可折叠导体结构在行驶方向上的长度。优选地，每个部段由至少一个独立预制的可折叠导体结构制成。然而，还可能的是同一个预制的可折叠导体结构包括不同部段的电线。
[0045]支撑层包括用于接收相应电线的线部分中的至少一个的引导装置是可能的，其中对应电线延伸穿过支撑层的引导装置。所建议的导体结构可以是便携式导体结构。
[0046]所建议的导体结构有利地提供允许例如三相导体结构预制的导体结构，其中导体结构是便携式的并且如果折叠的话需要更小的运输体积。而且，导体结构有利地允许多相导体结构的简化安装和配置。例如，通过在现场简单地折叠所建议的导体结构可实现预期的初级多相绕组配置。因此，在路线的建造过程(即施工过程)中被折叠的导体结构可被集成在标准路线构造材料中。可选地，被折叠的导体结构可铺设在现有的路线上或外面，例如邻近现有的路线或与其相邻。因此，提供了一种为提供感应动力传递选择而对现有的路线进行的简单的修改。
[0047]在另一配置中，第一和/或第二和/或第三支撑层分别包括下涂覆层和上涂覆层，其中下和上涂覆层被在至少一根电线的相反两侧上的连接区域处连接到彼此，使得各电线被下和上涂覆层以及可选地被用于建立下和上涂覆层的连接的附加材料包围。优选地，在一根或多根电线的相反两侧的每一侧上具有多个连接区域。
[0048]因此，在例如预制结构的制造过程中电线被放置于覆盖物内部。覆盖物内部可以是涂覆层的间隙和/或密封的空间。两个下述原理的任何变异也是可能的:a)该内部被涂覆层覆盖，但包括通向外部的开口，或b)该内部是被密封的。在任何情况下，优选涂覆层比较薄并且是片状的，使得织物层、无纺纤维层、箔、膜或它们的任何组合。还可能的是在制造导体结构之前至少一个涂覆层不以连续层的形式存在。例如，液体材料和/或片状件可被提供并且可被用于形成该涂覆层。例如，片状件可以是织物垫。垫的材料可与如上所述的材料相同(例如箔或包括纤维的无纺材料)。
[0049]还可能的是设置于涂覆层之间的电线可被下和上涂覆层并且可选地被涂覆层之间的附加材料和/或其中一个涂覆层和线之间的附加材料完全密封。完全密封不排除电线的连接部从相应导体结构突伸出来。此连接部可以是电线未被涂覆层覆盖的部分。该连接部可将电线连接到电气和/或电子装置，比如逆变器和/或开关。在路线建造过程中，连接部可被置于金属槽内或没有路线建造材料(比如柏油)的其它腔内，例如。
[0050]涂覆层可被使用附加材料(比如树脂和/或粘接剂材料)间接和/或直接(例如通过热熔)固定到彼此和/或固定到一根或多根电线。
[0051]涂覆材料的不同层，例如下和上涂覆层，可以是同一片材材料的构成部分。例如，这些不同的层可通过将这些层上下折叠到彼此而得以实现。折叠同一片材具有不同的层在折叠区域中被牢固连接到彼此的优势，从而节省用于建立连接的努力。
[0052]特别地或可选地，涂覆层可以是柔性的，至少在电线被连接到涂覆层之前。还可能的是涂覆层是刚性层。然而，在这种情况下，第一支撑层的涂覆层和第二支撑层的涂覆层的连接部必须是挠性的以允许支撑层折叠。
[0053]在任何情况下，优选导体结构的涂覆材料遵循着被布置在相应间隙内的至少一根电线的轮廓。可能的是，与上述的成型块相比，预制导体结构的上和下表面中至少一个不是平坦的，而是在电线延伸的地方包括突出部。本特征的一个优势是便于牢固嵌置预制导体结构。
[0054]例如，片状材料可以是网状件，比如由聚合物元件、例如聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)元件制成。例如，这种网状件由 Naue GmbH&C0.KG, 32339 Espelkamp, Germany提供，在德国注册商标为“Combigrid”，注册号为39965958。这种类型的网状件具有焊接接合处并且还包括用于加固的无纺部件。在这些焊接接合处相互接触的聚合物网元件可以整体式的并且无纺部件可以是包括纤维的织物元件。
[0055]可选片状材料是所谓的压力吸收膜夹层(SAMI)。在路线建造领域中已知这种SAMI层用于覆盖包括裂缝的层。用于本发明目的的优选的SAMI层包括碳氢化合物。因此，上述同样应用于还具有碳氢化合物成分的上述网状件，柏油层作为覆盖层与片状材料形成极好接触或化学复合。
[0056]特别地，涂覆层可包括延伸穿过例如预制导体结构的通孔。因此，导体结构下面和上面的层的材料可通过通孔彼此接触，使得这些层之间极好接触并且预制导体结构被牢固保持在位。
[0057]此外，优选支撑层的涂覆层或支撑层自身和/或附加材料(比如树脂)被用于将电导体结构的相应电线固定在预期的位置。因此，不同支撑层的电线的不同部分可通过涂覆层和/或附加材料相对于彼此固定。这不排除导体结构的形状在一定程度上仍是柔性的情况。特别地，不同支撑层的电线的不同部分的预期相对布置可通过折叠这些支撑层而实现。在这种情况下，预期的初级多相绕组可通过折叠这些支撑层而制造。如果导体结构另外是可卷起的使得导体结构在未折叠和/或折叠配置中可被卷起，那么预期的初级多相绕组可通过首先解绕然后，如果使用的话，折叠这些支撑层而制造。
[0058]在路线的建造过程(即施工过程)中，例如，预制导体结构可布置在现有的路线上或外面或集成在标准路线建造材料中。在此现场(即建造该路线的地方)集成过程中，涂覆层保护导体结构不受外部影响，尤其是尘土、水、在路线建造过程中使用的化工品，并且涂覆层可还使得至少一根电线与来自路线建造材料(比如加热的柏油)的热传递绝缘。
[0059]例如，下和上涂覆层可大体在水平面内延伸，除了定位所述至少一个电线的地方的皱起部之外。在这种情况下，连接区域被定位于电线的在水平面内的相反两侧上。
[0060]在另一实施例中，位于相反两侧上的连接区域沿所述至少一个电线的延伸范围延伸。以这种方式，电线被从外部环境密封，至少在连接区域延伸的那一侧或两侧上。
[0061]根据另一实施例，至少一个位置保持器被定位于下和上涂覆层之间，其中所述位置保持器使所述至少一个电线的至少一个部分与该线的另一部分相连接，以将这些部分相对于彼此保持在位。该位置保持器可由固体状态材料制成，并且可以在上涂覆层放置在下涂覆层和电线上方之前放置于电线的这些部分之间。有利地，这增加了预制导体结构关于电线的不同部分的相对位置的稳定性。
[0062]所建议的导体结构提供可适合于任何路线的便携式导体结构。
[0063]此外，用于车辆特别地用于道路车辆的路线被提供了，其中上述导体结构中的一个被以折叠配置设置在路线上、外面或内部。术语路线指提供车辆的行驶表面或停靠表面的地面的一个部分或多个部分。因此，路线可指道路的一部分或停靠点或停靠空间例如停车场的一部分。如果指代停靠空间，那么导体结构可以是布置在路线上、外面或内部的充电垫的一部分。“外面”是指电线被设置成与路线相邻或邻近路线。然而，在这种情况下，电线与行驶或停在路线表面上的车辆的距离必须被选择为使得仍可以进行预期的感应电力传递。例如电线与行驶或停在路线表面上的车辆的距离必须小于预定值。
[0064]电线可以在行驶在路线上的车辆的行驶方向上和/或围绕车辆的行驶方向延伸。而且，电线可沿路线表面或平行于路线表面延伸。
[0065]优选地，上述导体结构中的一个被以折叠配置嵌入路线的材料中。优选地，电线在路线表面下面延伸。换句话说，电线可在行驶在路线上的车辆的行驶方向上和/或横向于该行驶方向在路线表面下面延伸。
[0066]用于车辆行驶的路线可包括覆盖预制导体结构的至少一个覆盖层。该覆盖层或其中一个覆盖层可以是形成车辆能够在上面行驶的路线表面的表面层。优选材料是柏油，其优选地形成覆盖预制导体结构的连续的(特别地近似水平的)覆盖层。
[0067]可选地，路线的不同层或区域的路线建筑材料可以是相同类型的。“相同类型的材料”是指材料的至少一个成分由相同化学物质或者由类似化学物质形成，从而相同材料的相邻区域具有极好的表面接触或甚至形成共同的化合物。例如，用包含沥青(bitumen)(即一种类型的碳氢化合物)作为成分的材料柏油(asphalt)就是这样情况。然而，柏油的其它成分可不同，即，所有类型的柏油包含沥青，但可包含不同的添加剂(尤其是石头)。
[0068]然而，预制导体结构也可设置于形成路线的各层外面，例如邻近路线表面布置的盒、箱或站中。还可能的是预制导体结构被设置于或嵌在混凝土中，例如混凝土块或箱，其中块/箱被设置于路线表面上或附近。
[0069]优选地，路线包括位于在行驶方向上路线的相继部分之间的缝隙，其中该缝隙垂直于行驶方向延伸，并且允许路线的相继部分之间由于地下的运动和/或由于热膨胀收缩而相对运动。典型地，这些缝隙被弹性可变形材料填充。优选导体结构横跨路线的相继部分之间的缝隙延伸。这意味着没有用于连接不同电线的另外的电连接，例如电连接器或焊接的电连接部，建立在该缝隙处。特别地，电线优选具有沿该线延伸的连续电绝缘。因为电线，包括绝缘，通常在某种程度上是弹性可变形的，横跨缝隙延伸的电线以与缝隙的伸或缩对应的形式变形。优选导体结构的其它部件也是弹性可变形的。
[0070]因此，路线可很容易地进行建造:首先折叠未折叠的导体结构并且将所述导体结构放置在例如路线的基础层上，然后将路线建筑材料施用在被折叠的导体结构上，其中，使所述至少一个缝隙没有路线建筑材料和/或切出缝隙，最后以传统的方式处理这些缝隙，例如通过用弹性可变形材料填充这些缝隙。可选地，路线可通过首先折叠未折叠的导体结构并且将导体结构铺设在路线表面上或邻近路线表面铺设而很容易地建造。
[0071]路线可包括基础层，其可以是任何适当的基础层。特别地基础层可由砂水泥、轻质混凝土或碾压混凝土制成。可以具有上下设置的多个基础层。然而，基础层可以是已经被车辆使用的路线的现有基础层。在这种情况下，例如，位于基础层上面的至少一个层，或位于基础层上面的层的至少一部分可被从现有的路线去除，并且综合层(integrated layer)和覆盖层可被放置于基础层上面。预制的导体结构可被以折叠配置放置在基础层上面。
[0072]优选地，磁芯材料被集成在路线中。特别地，磁芯材料(例如铁氧体)被放置在由凹槽形成的和/或由基部层的突出部限定的芯空间内。例如，沟槽可在车辆的行驶方向上在基部层的上侧上延伸。优选地，磁芯材料首先被放置在相应的芯空间中，然后预制导体结构被以折叠配置放置在基础层上方或表面层上。因此，优选磁芯材料被放置在预制导体结构的各电线的线部分下面。然而，磁芯可可选地被放置在路线内的另一位置处。
[0073]优选地，从上面看时，横向于行驶方向延伸的相同线部分横跨磁芯延伸。因此，在将能量传递到在路线上行驶的车辆的过程中可以通过这些线部分产生强磁极。
[0074]此外，优选路线包括可设置在折叠导体结构下面的导电材料(例如铝)的屏蔽层。此屏蔽层屏蔽电线所产生的电磁场，使得与EMC的电磁兼容性相关的要求得到满足。例如，需要被保护使得不受电磁场影响的其它电线或管道可被埋在地面中路线下面。特别优选地是具有磁芯材料并且另外具有屏蔽层。
[0075]路线可被装备有适于操作可折叠导体结构的各电线的电气和/或电子装置。其中一个装置可以是用于从直流电产生交流电的变换器。直流电可由对导体结构供电的电源线承载。交流电可以是由导体结构承载以产生电磁场的电流。因为车辆需要相当高的功率(如果如首选的那样推进马达用电能操作的话)，对应的功率变换器产生非常大的热功率形式的能量损失。然而，用于操作可折叠导体结构的各电线的电气和/或电子装置可包括其它类型的装置，比如用于接通或切断可折叠导体结构的各电线的电源开关，用于提供通过各电线的恒定电流的恒定电流装置，用于检测车辆存在性的检测装置，用于电连接多个电相线与其它装置的星点联接。
[0076]这些装置可设置在地面上方的盒或其它箱体中。因此，由这些装置产生的热量损失可很容易传递到外部环境。然而，如果使用通风机迫使装置冷却，这可能导致产生接受不了的噪音。此外，特别是在城市的具有历史意义的部分中，放置于地面上方的箱体是不可接受的。因此，这些装置中的至少一些可被埋入地面中，例如路线旁边和/或在路线的切口或腔内。特别地，路线的切口或腔可被用于减少电磁场到外部环境的发射。
[0077]此外，建议了一种制造用于支撑导体结构的缆线支撑或缆线支撑结构的方法。所述导体结构被适于产生电磁场并且因此适于传递能量给位于路线表面上的车辆。被适于定位和/或保持第一电线的多个线部分的第一支撑层被提供。而且，被适于定位和/或保持第二电线的多个线部分的第二电线被提供。最后，第一和第二支撑层之间的可折叠地连接被提供。第一和/或第二支撑层可包括用于引导电线的引导装置。有利地，本方法允许提供可折叠的缆线支撑结构，例如通过上下折叠这些支撑层，该结构可用于建造预期的多相初级绕组。
[0078]此外，建议了一种制造导体结构的方法，所述导体结构被适于产生电磁场并且因此适于传递能量给位于路线表面上的车辆。首先，适于定位和/或保持第一电线的多个线部分的第一支撑层被提供。在第一支撑层上或内，第一电线被放置或布置。第一电线可以蛇形形式延伸，例如以蛇形形式沿支撑层的纵向方向延伸。这意味着，在每种情况下，第一电线在纵向方向上延伸的部分后面跟着横向于纵向方向延伸的部分，再跟着在纵向方向上延伸的部分。
[0079]根据本发明，适于定位和/或保持第二电线的多个线部分的第二支撑层被提供并且第二电线被布置或设置于第二支撑层上或内。此外，第一和第二支撑层之间的可折叠地连接被提供。
[0080]第一电线和第二电线被置于相应支撑层上，使得在折叠配置中实现预期的多相初级绕组。特别地，第一电线和第二电线彼此间隔开预定距离。在多相系统中，优选导体结构的所有线被以蛇形或蜿蜒的方式布置。
[0081 ] 在另一实施例中，对于每个支撑层，都提供有下涂覆层和上涂覆层，其中相应电线被放置或布置在下和上涂覆层之间。因此，包括下和上涂覆层以及至少一个电线的预制导体结构可被形成。
[0082]此外，本发明包括建造用于车辆的路线的方法，特别地用于道路汽车，其中预制导体结构被折叠然后被设置在路线上、内部或外面。例如，导体结构可被嵌入路线的路线建造材料中，其中，路线建造材料被适于承载在路线上行驶的车辆的重量。然而，预制导体结构也可以设置在路线上或外面。预制路线可很容易地放置在现有的路线上面。还可以将其使用在用于感应电力传递的路线侧站台或箱体内部，该站台或箱体可以是固定的或便携式的站台、箱体。
[0083]导体结构被折叠使得导体结构的各电线形成预期的多相绕组。导体结构可还被设置为使各电线在车辆的行驶方向上和/或围绕车辆的行驶方向延伸。优选地，导体结构的各线电在路线表面的下面延伸。
[0084]本发明的例子和优选将参考附图进行描述，其中:
[0085]图1示意性示出了具有两条车道的道路，其中电线被利用预制的导体结构铺设在其中一个车道的表面下面，
[0086]图2是处于未折叠配置中的三相导体结构的平面图，
[0087]图3是处于折叠配置中的图2所示三相导体结构的平面图，
[0088]图4是处于未折叠和卷起配置中的图2所示三相导体结构的立体图，
[0089]图5a是包括下涂覆层和上涂覆层的第一支撑层的侧视图，和
[0090]图5b是包括下涂覆层和上涂覆层的另一第一支撑层的侧视图。
[0091]图1的示意性俯视图示出具有两条车道2a，2b的道路1。车道2a，2b用位于外边缘处的实心连续线3a，3b标记并且通过由线部分4a，4b，4c，4d，4e，4f，4g，4h构成的公共虚线在视觉上分开。因此，在图1中行驶方向从左向右或从右向左延伸。车道2a，2b的宽度足够大以使车辆可以在车道2a或车道2b中任一上行驶或使两个车辆可以在车道2a，2b并肩行驶。
[0092]其中一个车道、即车道2a被装备有用于产生磁场的多相初级绕组5a，5b，5c。多相初级绕组5a，5b，5c (例如分别包括用于产生三相交流电的三个电相线11，21，31 (参考例如图2))是预制的可折叠导体结构6a，6b，6c的零件，在构造路线1时，所述可折叠导体结构将多相初级绕组5a，5b，5c的电线11，21，31保持在位。然而，由于覆盖层的存在，如果从上方看完工的道路1，多相初级绕组5a，5b，5c实际上是不可见的。然而，图1示出了三个相继布置的导体结构6a，6b，6c。相继布置的预制导体结构6a，6b，6c的线朝向右侧继续延伸超出图1的边界。总体导体设置包括至少三个相继布置的部段，它们能够独立于彼此操作并且每一个部段使用单一的预制导体结构6a，6b，6c构成。例如，这意味着，当车辆(未示出)在多相初级绕组5a上方行驶时，该对应部段被操作，而其它的多相初级绕组5b，5c不操作。如果车辆到达多相初级绕组5b的部段，则此多相初级绕组5b被接通而多相初级绕组5a被断开。对应的开关和/或逆变器可集成于在图1顶部区域中示出的装置7a，7b，7c内。
[0093]铺设多相初级绕组5a，5b，5c的电线11，21，31的首选方式是形成一个或多个蜿蜒的路径，这意味着各电线11，21，31都具有横向于行驶方向延伸的部分。出于简单目的，多相初级绕组5a，5b，5c被用一个单一线不出，但多相初级绕组5a，5b，5c可包括彼此偏置布置的三根电线11，21，31。例如，多相初级绕组5a具有八个横向延伸的部分。多相初级绕组5a被连接到装置7a，7b。
[0094]在图1的中间部分中，有两条横向于行驶方向延伸的平行线。这两条线相互之间在路线部段的端部处具有缝隙8，以允许相对移动和/或热膨胀或收缩。缝隙8没有定位在两个相继布置的预制导体结构6a，6b，6c之间，而是，预制导体结构6b的多相初级绕组5b跨过缝隙8延伸，缝隙8可用弹性可变形材料比如沥青填充。
[0095]图2示出了处于未折叠配置中的三相导体结构6的平面图。导体结构6包括第一支撑层10。第一电线11被定位于第一支撑层10内。第一电线11可被用于承载用于产生三相交流电的多相初级绕组5a，5b，5c (参考图1)的第一相。在第一支撑层10被嵌在路线1内的情况下(参考图1)，第一支撑层10包括在行驶方向上延伸的纵向侧12a，12b。而且，第一支撑层10包括横向于行驶方向延伸的正面侧(face side) 13a，13b。第一电线11以蛇形方式沿第一支撑层10的纵向方向延伸(即，在每一种情况下，电线11在纵向方向上延伸的部分后面跟着横向于纵向方向延伸的部分)。在第一支撑层10被嵌在路线1内的情况下，纵向方向对应于行驶方向。
[0096]导体结构6还包括第二支撑层20和第三支撑层30。第二电线21被定位于第二支撑层20内而第三电线31被定位于第三支撑层30内。第二和第三电线21，31可分别被用于承载多相初级绕组5a，5b，5c的第二和第三相。如第一支撑层10 —样，第二和第三支撑层20，30分别包括纵向侧22a，22b，32a，32b和横向于行驶方向延伸的正面侧23a，23b，33a，33b?第二和第三电线21，31分别以蛇形方式沿第二和第三支撑层20，30的纵向方向延伸。第一，第二和第三支撑层10，20，30具有相同的长度和宽度。
[0097]第一支撑层10和第二支撑层20被可折叠地连接到彼此，其中可折叠连接通过折叠线40a提供。图中示出第一支撑层10的纵向侧12b被可折叠地连接到第二支撑层20的纵向侧22a。折叠线40a通过纵向侧12b，22a的连接提供。因此，第二支撑层20可围绕纵向侧12b，22a被折叠到第一支撑层10上。第二支撑层20和第三支撑层30以相同的方式可折叠地连接，其中可折叠连接通过折叠线40b提供。
[0098]支撑层10，20，30中的每一个包括连接孔14a，14b，24a，24b，34a，34b。借助于连接孔 14a，14b，24a，24b，34a，34b，各电线 11，21，31 可被电连接。连接孔 14a，14b，24a，24b，34a，34b可以是通孔。优选地，连接孔14a，14b，24a，24b，34a，34b被设置在支撑层10，20，30的正面侧。
[0099]图中示出电线11，12，13被布置在支撑层10，20，30内，使得电线11，12，13的横向于纵向方向延伸的部分在未折叠配置中在纵向方向上被移位预定距离。第一电线11的横向于纵向方向延伸的部分和第二电线21的同样横向于纵向方向延伸的对应部分之间的示例性位移dl2被示出。以相同的方式，第二电线21的横向于纵向方向延伸的部分和第三电线31的同样横向于纵向方向延伸的对应部分之间的示例性位移d23被示出。位移dl2，d23提供由不同电线11，21，31产生的三相交流电的预期移相。
[0100]应注意没有电线11，21，31的支撑层10，20，30提供被建议的缆线支撑结构，其也是可折叠的。
[0101]在图3中，示出了处于折叠配置中的图2中示出的三相导体结构6的平面图。为了实现折叠配置，图2中示出的第一支撑层10被围绕折叠线40a折叠在第二支撑层20下面。而且，第三支撑层30被围绕折叠线40b折叠在第二支撑层20上方。第一，第二和第三支撑层10，20，30被折叠使得所有支撑层10，20，30都是叠合(congruent)的。这意味着支撑层 10，20，30 的正面侧 13a，23a，33a，13b，23b，33b 和纵向侧 12a，22b，32a，12b，22a，32b在折叠配置中是对齐的并且不存在重叠。还示出连接孔14a，24a，34a，14b，24b，34b在折叠配置中是对齐的。这有利地允许通过公共连接孔电连接支撑层10，20，30的电线11，21，31。
[0102]在一个实施例中，一个支撑层10，20，30的连接孔14a，24a，34a，14b，24b，34b可被设计为盲孔，其中在折叠配置中各支撑层10，20，30形成顶部或底部支撑层10，20，30，其中一个支撑层10，20，30的连接孔14a，24a，34a，14b，24b，34b被设计为使得在导体结构6处于折叠配置中的情况下电线11，21，31不可从顶侧或底侧连接。
[0103]例如，底部支撑层，在本示例中是第一支撑层10，的连接孔14a，14b可被设计为盲孔。而且，第一支撑层10的连接孔14a，24a被设计为使得在导体结构6处于折叠配置中的情况下电线11，21，31不可从底侧连接。在处于折叠配置中的导体结构被嵌在路线1内的情况下(参考图1)，这有利地提供对电线11，21，31的改进的保护。
[0104]图4示出卷起或收拢配置中的导体结构6。为了实现图示配置，图2中示出的未折叠导体结构6被围绕横向于支撑层10，20，30的纵向方向的轴线卷起。为了提供该卷起配置，支撑层10，20，30的材料和电线11，21，31的材料应提供充分的柔韧性。
[0105]第一，第二和第三支撑层10，20，30分别包括下涂覆层15和上涂覆层16是可能的(参考图5a)。下和上涂覆层15，16在电线11，21，31相反两侧上的连接区域处被连接到彼此，使得各电线11，21，31被下和上涂覆层15，16包围。
[0106]图5a示出包括上下铺设的下涂覆层15和上涂覆层16的第一支撑层10。除电线部分11a，lib延伸的区域之外，涂覆层15，16a在它们的表面处直接接触。
[0107]图5b示出穿过第一支撑层10的第二实施例的剖视图。与图5a中示出的结构相比，下涂覆层15和上涂覆层16只在它们的边缘区域处彼此直接接触，并且在其它地方间接接触。通过两个涂覆层15，16限定边界的第一支撑层10的内部17被至少部分地用附加材料例如树脂填充，优选地用附加材料例如树脂完全填充。这意味着树脂或其它附加材料形成两个涂覆层15，16和电线部分11a，lib的间接连接。
【权利要求】
1.一种用于支撑导体结构(6，6a，6b，6c)的缆线支撑，所述导体结构用于产生电磁场并且因此用于传递能量给位于路线(I)的表面上的车辆，特别地用于传递能量给道路汽车，其中，所述缆线支撑结构包括第一支撑层(10)，其被适于定位和/或保持第一电线(11)的多个线部分， 其特征在于: 所述缆线支撑结构还包括第二支撑层(20)，其被适于定位和/或保持第二电线(21)的多个线部分，所述第一和第二支撑层(10，20)被可折叠地连接到彼此。
2.根据权利要求1所述的缆线支撑，其中，所述缆线支撑包括第三支撑层(30)，其被适于定位和/或保持第三电线(31)的多个线部分，所述第一，第二和第三支撑层(10，20，30)被可折叠地连接到彼此。
3.根据权利要求1或2所述的缆线支撑，其中，所述可折叠的连接通过至少一个折叠线(40a，40b)提供。
4.根据权利要求1至3中任一所述的缆线支撑，其中，所述第一支撑层(10)和/或第二支撑层(20)和/或第三支撑层(30)分别包括下涂覆层(15)和上涂覆层(16)，其中，相应电线(11，21，31)能够被置于下和上涂覆层(15，16)之间。
5.根据权利要求1至4中任一所述的缆线支撑，其中，至少两个支撑层(10，20，30)或所有支撑层(10，20，30)是公共片材的构成部分。
6.根据权利要求1至5中任一所述的缆线支撑，其中，所述缆线支撑是可卷绕的，使得所述缆线支撑在未折叠和/或折叠配置中能够被卷起。
7.—种导体结构，用于产生电磁场并且因此用于传递能量给位于路线(I)的表面上的车辆，特别地用于传递能量给道路汽车，其中，所述导体结构(6，6a，6b，6c)包括适于定位和/或保持第一电线(11)的多个线部分的第一支撑层(10)和被定位于第一支撑层(10)上或内的第一电线(11)， 其特征在于: 所述缆线支撑结构(6，6a，6b，6c)还包括适于定位和/或保持第二电线(21)的多个线部分的第二支撑层(20)和被定位于第二支撑层(20)上或内的第二电线(21)，其中，所述第一和第二支撑层(10，20)被可折叠地连接到彼此。
8.根据权利要求7所述的导体结构，其中，所述第一和/或第二支撑层(10，20)分别包括下涂覆层(15)和上涂覆层(16)，所述下和上涂覆层(15，16)被在至少一根电线(11，21)的相反两侧上的连接区域处连接到彼此，使得各电线(11，21)被下和上涂覆层(15，16)以及可选地被用于建立下和上涂覆层(15，16)的连接的附加材料包围。
9.根据权利要求8所述的导体结构，其中，所述相反两侧上的连接区域沿所述至少一根电线(11，21)的延伸范围延伸。
10.根据权利要求8或9所述的导体结构，其中，至少一个位置保持器被设置在下和上涂覆层(15，16)之间，所述位置保持器连接着所述至少一根电线(11，21)的至少一个部分与该电线(11，21)的另一部分以将这些部分相对于彼此保持在位。
11.一种用于车辆特别是用于道路汽车的路线，其中，在所述路线(I)上、外面或内部设置有根据权利要求7至10中任一所述的导体结构(6，6a，6b，6c)，所述导体结构处于折叠配置中。
12.—种制造用于支撑导体结构(6，6a，6b，6c)的缆线支撑的方法，所述导体结构被适于产生电磁场并且因此适于传递能量给位于路线(I)的表面上的车辆，特别地适于传递能量给道路汽车，其中，下面的步骤被执行: -提供第一支撑层(10)，其被适于定位和/或保持第一电线(11)的多个线部分， 其特征在于另外执行下面的步骤: -提供第二支撑层(20)，其被适于定位和/或保持第二电线(21)的多个线部分，和 -在所述第一和第二支撑层(10，20)之间提供可折叠的连接。
13.—种制造导体结构(6，6a，6b，6c)的方法，所述导体结构被适于产生电磁场并且因此适于传递能量给位于路线(I)的表面上的车辆，特别地适于传递能量给道路汽车，其中，下面的步骤被执行: -提供第一支撑层(10)，其被适于定位和/或保持第一电线(11)的多个线部分， -在第一支撑层(10)上或内放置第一电线(11)， 其特征在于另外执行下面的步骤: -提供第二支撑层(20)，其被适于定位和/或保持第二电线(21)的多个线部分， -在第二支撑层(20)上或内放置第二电线(21)，和 -在所述第一和第二支撑层(10，20)之间提供可折叠的连接。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，对于每个支撑层(10，20)执行下面的步骤: -提供下涂覆层(15)， -提供上涂覆层(16)， -将相应电线(11，21)放置于所述下和上涂覆层(15，16)之间，以形成包括下和上涂覆层(15，16)以及至少一根电线(11，21)的导体结构(6，6a，6b，6c)。
15.—种建造路线(I)的方法，该路线特别用于道路汽车，其中，根据权利要求7至10中任一所述的导 体结构(6，6a，6b，6c)被折叠以在所述路线(I)上、外面或内部提供预期的多相初级绕组。
【文档编号】B60L9/00GK104507740SQ201380038960
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2012年7月26日
【发明者】F·加西亚, S·佩雷斯, E·柯伦 申请人:庞巴迪运输有限公司