專利名稱：車輛的能量管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的車輛的能量管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
全球都在進(jìn)行能量管理的研究，目的在于降低對環(huán)境的影響和提高大宗貨物運輸或公共運輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性能，例如針對鐵路運輸，比如火車、地鐵、有軌電車，也可以針對公共汽車或其它各種運輸工具，只要是它們的運輸路線是以確定方式被限定的即可。
從環(huán)境觀點看，已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，例如用充氣輪胎取代了傳統(tǒng)有軌電車或地鐵的噪聲很大的輪子。從經(jīng)濟(jì)性觀點看，大宗貨物運輸?shù)哪芰砍杀菊紶I運費的比例越來越大，例如對于由電路全部地或部分地供應(yīng)能量的推進(jìn)車或牽引車。特別是，很多能量損失是由于從地面到車輛的電能傳輸造成的，例如通過沿兩站之間的車輛路線上的導(dǎo)軌、電纜或吊線電纜進(jìn)行的傳輸。這些導(dǎo)軌、電纜或吊線電纜還使鐵路運輸?shù)陌惭b復(fù)雜化，增大了它們的成本，甚至對于在它們附近的^行人、騎自行車的人或騎摩托車的人還有事故風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于推薦一種能有效地使適用于公共交通的電牽弓l車或電推進(jìn)車的經(jīng)濟(jì)影響和環(huán)境造影響最小化的能量管理系統(tǒng)。
解決該問題的技術(shù)方案艦記載在權(quán)利要求1中的合適系統(tǒng)來介紹。還將提到本發(fā)明的其它優(yōu)點，它們顯示了本系統(tǒng)的創(chuàng)造性的一面。
各從屬權(quán)利要求也介紹了本發(fā)明的優(yōu)點。
因而，本發(fā)明實現(xiàn)了一種車輛的能量管理系統(tǒng)，該車輛適合在起始站和到達(dá)站之間的公共運輸，這兩個站臺被預(yù)定路線隔開，其中
一高功率的電能存儲裝置被裝載在所述車輛上，其向所述 提供牽引能或者推進(jìn)能，至少在加速時提供；
一在車輛制動時回收的能量可存儲在存儲裝置中，存儲裝置也作為可變能量源來作出反應(yīng)；—至少起始站(或者到達(dá)站)包括充電區(qū)域，它也能對，的存儲裝置充
電，且從車輛的所述存儲裝置(SC—INT)乘ij余的能量小于可變閾值時起，充電
區(qū)域被激活為充電模式，該可變閾值取決于事先估算的、至少可抵達(dá)到達(dá)站的能量預(yù)案。事實上，該閾值可取決于不同參數(shù)，這些參數(shù)決定了估算的、車輛沿其路線行駛和/或在站內(nèi)的一項或多項能量消耗，且該閾值可被限定為例如至少可使車輛抵達(dá)到達(dá)站。該能量預(yù)M考慮到了可能的能量回收，例如在路線上行駛時或在到達(dá)站上游處進(jìn)行制動時造成的動能回收。外部因素，如風(fēng)或低溫，也會影響預(yù)案中的肖糧消耗或能量補(bǔ)充獲取。
以這種方式，可獲得多個優(yōu)點
一車輛的地面供電只在充電區(qū)域進(jìn)行，尤其是在用作乘客月臺的車站處。因而，站與站之間的、將車輛連接于地面能量源的導(dǎo)軌、電纜或吊線電纜就不是必需的了。因而，通過站臺外(沿著站與站之間的路線)的導(dǎo)軌、電纜或吊線電纜傳輸電能時的能量損失被非常有利地減小了；
一由于不使用導(dǎo)軌、電纜或吊線電纜，車輛發(fā)生電故障(失去接觸，斷電，等等)的風(fēng)險也避免了；
一沿著路線沒有導(dǎo)軌、電纜(或電壓線)或吊線電纜的基礎(chǔ)設(shè)施，對例如穿越有軌電車的鐵軌的行人或各其他騎自行車的人不會再有觸電危險。
不僅如此，就管理對車輛有用的能量而言，該系統(tǒng)還具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，這是因為"地面上"的充電區(qū)域可連接于電能源，例如電網(wǎng)、如馬達(dá)或燃料電池的發(fā)電機(jī)、如電池或飛輪的蓄電池，或如高能電容裝置的其他存儲裝置。特別是最后那種系統(tǒng)，它對本系統(tǒng)來說是非常有吸引力的。事實匕存在高能電容裝置，更通俗地被稱為超大電容器或超大電容，例如雙層電容器。這類的電容裝置可提供穩(wěn)定電壓，并解決了一個問題，該問題在過去經(jīng)常是引起大宗貨物運輸系統(tǒng)的營運經(jīng)常性中斷的原因。如果多個車輛同時加速，線路的電壓(沿著路線)可降低到臨界閾值之下，并可造成保護(hù)電路的毀壞且造成多個ffi的停運。之后，恢復(fù)到正常功能需要一段時間；這給車輛的乘客帶來了不便。若采用具有強(qiáng)電能的電容裝置，它也公知為SITRAS SES ，當(dāng)線路的電壓低于最小值時，存儲系統(tǒng)放電并向線路供能以穩(wěn)定電壓。
本發(fā)明的能量存儲概念有利地擺脫了電壓線路，因為其包括至少一個這樣的車載存儲元件(即，例如超大電容器或超大電容)，外加在充電區(qū)域處的地
6面存儲裝置，例如在站臺處的SYTRAS SES系統(tǒng)(超大電容器)。艦允許提
1興史入tr、」靈范'任以邁mw六邁輸?shù)暮蟱個問tf」宮返需要。
特別的，充電區(qū)域包括，在車輛在站內(nèi)的有限移動長度上(例如在平行于車站內(nèi)的月臺的縱向部分上)的電觸點，該電觸點連接車輛的存儲裝置和充電區(qū)域處的所述能量源，最理想的是M:至少牽引導(dǎo)軌(RT)或帶有滑動片的吊線電纜，或通過無滑動片的感應(yīng)端子來連接。這樣，在車輛和地面之間唯一的電接觸得以在尺寸受限的充電區(qū)域進(jìn)行。因此，在車輛運行的其它所有部分， 和地面之間都不需要任何的電接觸。
位于站內(nèi)車輛停泊點的上游和/或下游的充電區(qū)域的有限長度是可變的，理想的是通過延長充電區(qū)域，例如在尺寸通常是為平均長度的路線設(shè)計的充電區(qū)域周圍增加牽引導(dǎo)軌。可延伸的充電區(qū)域的外觀可任意選定，例如，如果預(yù)計在后續(xù)路線上要消耗更多能量(尤其是如果預(yù)計有坡度的話)。當(dāng)然，也會面臨相反的情況，例如在下坡有利于車輛自主獲取能量(通過制動)的情況下，充電區(qū)域的尺寸可以縮減，因而可簡化基礎(chǔ)設(shè)施。
通常來說，由于有關(guān)超大電容器(作為車載存儲裝置)的物理性能的當(dāng)前的技術(shù)原因，具有較高的單位質(zhì)量能量的電池也被裝載在車輛上并作為車輛的存儲裝置的補(bǔ)充向ffl提供電能，尤其是在^ffi以恒定速度行駛時。
因而，可在運行非常規(guī)律的運輸系統(tǒng)中有利地使用電池(良好的存儲能力，但功率小且"充電-放電"循環(huán)次數(shù)有限)和車載超大電容器(功率高，但存儲能力弱，循環(huán)次數(shù)多)。此外，當(dāng)前存在這樣的研究，其目標(biāo)是實現(xiàn)"偽-電容器"或被稱為"混合動力"的、結(jié)合電池和超大電容器兩者的物理性能的其他技術(shù)。因而，這樣的組合也屬于本發(fā)明的范疇。重要的是所熟知的電池和超大電容器的物理性能的互補(bǔ)。
因此，能量的最優(yōu)管理的策略之一可導(dǎo)出這樣的能量管理方法
一在車輛的加速階段使用車載超大電容器(因為需要高功率)；
—在ffl的加速階段之后j頓電池；
一將制動時回收的能量反輸?shù)杰噄^M大電容器中(超大電容器的效率大于
85%);
—保持電池的低放電率(例如其容量的5%至10%)，在每個站臺或者站臺之間最大限度地使用車載超大電容器，這可限制電池的損耗。為了不使電池和車載超大電容器過早損壞，應(yīng)該避免這些車載存儲裝置的過充(充電含義下的)。尤其是，如果車載系統(tǒng)處于充電區(qū)域時己經(jīng)完全充滿電，應(yīng)該關(guān)閉地面上的充電裝置。而且，在車輛在其路線上或者甚至在快到達(dá)車站的充電區(qū)域時的制動階段，動能的回收應(yīng)該隨時進(jìn)行。車載存儲裝置的再充電預(yù)期被計劃為，例如在起始站限制再充電，如果在該站之后的路線上將消耗很少能量的話，比如車輛在包括下坡的路線上行駛就是這種情況，下坡相當(dāng)可觀卿艮制了車載存儲裝置的放電，直至到達(dá)站。這種預(yù)期還可考慮到車輛在抵達(dá)到達(dá)站之前由回收的制動能量進(jìn)行的車輛的自主再充電。
能量交換的控制單元也可被裝載在車輛上，以便管理車輛的不同系統(tǒng)之間和/或車輛與地面設(shè)備之間的能量流。它涉及，但不限于，電池、糊的超大電
容器、推進(jìn)器、附屬裝置(空調(diào)、照明，等等)、供電導(dǎo)軌、地面存儲裝置。在制動時，例如由控制單元來決定是否所有通過再生獲得的可用能量都流向車tilS大電容器或者是否將一部分用于為電池再充電。
因而，電池可以偶爾為車輛的存儲裝置(超大電容器)充電或為車輛的其它耗能裝置(空調(diào)、照明，等等)供電。
理想的是，將小于電池的最佳效率閾值(例如其容量的大約80-85%)的電池的放電(根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，例如小于10%)維持成偶爾發(fā)生且是在所述閾值之下的幅度較小的，以保護(hù)電池的壽命。
然而，偶爾會遇到這種情況，即，以電池壽命為代價，至少處于下列情況之一時，強(qiáng)迫電、 M行ffit前述小幅度的放電(例如，所需的20%的放電將電池的容量降至70%)，這被稱作"損傷模式"
一在應(yīng)急模式或車輛的存儲裝置的再充電模式下，尤其是為了車輛的啟
動；
一在充電區(qū)域突然不工作的應(yīng)急模式下；一在對另一 進(jìn)行推進(jìn)或牽弓1的模式下。
然而，這些情況應(yīng)該避免，至少應(yīng)該受到控制。這是有可能的，因為可以在車輛中裝載校準(zhǔn)的及維持能量水平和能量轉(zhuǎn)換的控制單元，控制單元也可以由適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵮b置進(jìn)行詢問，例如在糊運行時、在站臺時或者在維修車站時。
另外，還可M回收車輛的制動能量和/體接在站臺ffl^也面充電區(qū)域(超大電容器或其它合適的充電裝置)實現(xiàn)對電池的充電。還可使用各種補(bǔ)充的能
8量源，例如車頂?shù)奶柲馨濉?br> 本發(fā)明的系統(tǒng)還可包括以站臺之間的多個參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行能量預(yù)測的計算機(jī)，該計算機(jī)可裝載在車輛上(或在需要的情況下與外部中心進(jìn)行通訊)并可與充電區(qū)域的控制單元通訊和/或反之亦然。反之亦然的意思是，根據(jù)所需要或所強(qiáng)加的基礎(chǔ)設(shè)施，充電區(qū)域的控制單元可被附加地或者取代計算機(jī)裝載在車輛上。
特別的，為了使系統(tǒng)有更強(qiáng)的控制靈活性，所述參數(shù)是不同的且可變的或可更新的。通常來說，它們是動力學(xué)類型的路線的長度和起伏度，需要達(dá)到的速度或可能的速度，車輛和乘客的重量，等等，以及環(huán)境參數(shù)由外界溫度確定的空調(diào)水平，車輛內(nèi)外的照明，用于乘客的通訊系統(tǒng)或安全系統(tǒng)，等等。
最后，所述計算機(jī)連接于具有優(yōu)先級的控制單元，以通過節(jié)約與次級參數(shù)相關(guān)聯(lián)的能量來補(bǔ)償與優(yōu)先參數(shù)相關(guān)聯(lián)的較大的能量消耗。這樣，能量管理系統(tǒng)的智能性增強(qiáng)了，例如，在避免與車輛路況或者安全性擔(dān)憂、舒適性擔(dān)憂等相關(guān)聯(lián)的后勤類限制方面。
這種情況的一個簡單例子是，當(dāng)其中一個站的充電區(qū)域出現(xiàn)故障時，計算機(jī)以精確的方式減緩車輛在后續(xù)路線上的速度，使得車輛以最起碼的自主能力仍然能到達(dá)下一個充電區(qū)域。裝載在車輛上的附加應(yīng)急系統(tǒng)，例如電池，也可起作用。其他的能量消耗系統(tǒng)(例如用于使乘客舒適的系統(tǒng))可被暫時停止或以"經(jīng)濟(jì)"模式運轉(zhuǎn)。
還可在起始站和到達(dá)站之間的路線上設(shè)置至少一個,卜充的充電區(qū)域，特別是，允許在不停車的情況下對車輛的存儲裝置再充電。這牽涉到安裝，例如有限長度的牽弓l導(dǎo)軌，足以進(jìn)行中間充電直到抵達(dá)下一充電區(qū)域。
當(dāng)然理想的是，每一站都包括充電區(qū)域，但是，根據(jù)路線的特點，也有可能車載存儲裝置的超大電容電量充足，可用于多段連續(xù)路線而無需從車站的地面系統(tǒng)獲取能量。
在至少兩個 對接的情況下，可以預(yù)見，牽引車和/或推進(jìn)車應(yīng)該為所連接的車輛的整體提供部分的或全部的推進(jìn)能量和/或應(yīng)該回收部分的或全部的制
動能量。


借助于附圖給出了本發(fā)明的實施例和應(yīng)用實例，附圖如下一圖1至6示出了在兩站之間路線上行駛的 的能量管理系統(tǒng)及其工作方法；
—圖7表示在兩站之間路線上行駛的車輛的M度變化的電荷水平。
具體實施例方式
圖1至6表示上述能量管理系統(tǒng)的一個例子，以及該系統(tǒng)用于車輛V的工作方法，車輛V在如圖1 、 2所示的起始站Sl和如圖5、 6所示的到達(dá)站S2之間的預(yù)定路線T上運行。站S1、 S2包括，例如乘客月臺(在站S1、 S2的長度方向上)，比如用于地鐵、有軌電車、公共汽車等的傳統(tǒng)車站。在所述車輛上裝載了高功率電能存儲裝置，它用于為所述車輛提供牽引能量，在此處它是具有電荷水平N2 (無剖面線=最低水平；若有剖面線=更高水平)的超大電容器SC一INT。在該例中，具有電荷水平N1的電池BAT (與超大電容器相反，具有
高的單位質(zhì)量能量)也被裝載在該車輛上。此處車輛包括兩個車廂，其中至少一個是牽引車或職車。Mil沿著月臺的地面上的牽弓l導(dǎo)軌RT，在 和第二超大電容器SC一EXT (在地面上)之間實現(xiàn)電接觸，第二超大電容器例如為上面提到的具有電荷水平或儲能水平N3的SITRASSES系統(tǒng)。因而，在牽引導(dǎo)軌的長度上，起始站包括充電區(qū)域CHARGE—AREA，它可對車輛的存儲裝置SCJNT充電，且從車輛的所述存儲裝置SCJNT的殘留能量，也即水平N2小于可變閾值時起，該充電區(qū)域被激活為充電模式。而且，充電區(qū)域CHARGE_AREA也可同樣對電池充電。在這些附圖中，能量流以粗黑箭頭示出，且明確地示出了各個能量輸出者和能量接收者。
在圖l中，，停在起始站Sl 。在具有地面超大電容器SC_EXT的SITRASSES系統(tǒng)的輔助下、M導(dǎo)軌RT的供能，完成了對裝載在 V上的超大電容器SC—INT的充電，且如果需要也可對電池BAT充電。
在圖2中，車輛以不斷增長(加速)的V0的速度啟動，且由SITRASSES系統(tǒng)輔助的、ffiil導(dǎo)軌的供能，提供了啟動所需的能量，由于通過導(dǎo)軌RT的接觸是可能的，故應(yīng)該最大限度地使用地面超大電容器SC_EXT的能量以節(jié)省車載超大電容器SC—MT的能量。此外，車載超大電容其SC—MT和電池BAT保持著有電的狀態(tài)。這樣，以地面超大電容器SC一EXT的水平N3的下降為代價，電池和車ifeS大電容器SC—INT的水平M、 N2分別保持在適當(dāng)?shù)幕蜃畲蟮碾姾伤?。圖3示出了車輛V與導(dǎo)軌RT之間的接觸(例如，通過車輛最下游的，)不再保持的階段，這是由于車輛沿預(yù)定路線T駛出起始站S1。在起始站S1和到達(dá)站S2之間的預(yù)定路線T上，，是自主的，因此與 外部的能量源是電
隔離的。
因而，在以達(dá)到的速度V1離開站S1后，其中V1〉V0，用于牽弓陣輛和車輛的附屬裝置(空調(diào)、照明、控制系統(tǒng)、若為無人駕駛車輛存在的導(dǎo)航系統(tǒng)，等等)所需的全部能量都由車i^大電容器SC—INT以及必要時電池BAT來提供。具有斷氐了的存儲水平N3的SITRAS SES系統(tǒng)在等待下一車輛到達(dá)期間被重新充電。
圖4示出了在預(yù)定路線T上的車輛，其在加速后進(jìn)入穩(wěn)定速度V2階段，在接近于到達(dá)站S2時準(zhǔn)備進(jìn)行減速。因此車i^g大電容器SC一INT的水平N2可能處于最小值。如果還需要能量，電池BAT將以前述方式接力供能。從制動啟動時起，速度V2逐漸下降，但是回收的動能將流向車載超大電容器SC—MT和/或電池BAT。這樣，制動能量可被有利地存儲(直至40%的動能被回收)。此外，在這些階段， 一個或多個具有地面超大電容器SC—EXT的SITRAS SES系統(tǒng)被重新充電(水平N3增高)并為下一個，的到達(dá)做好準(zhǔn)備。
圖5中示出了 V以制動速度V3 ^ii到達(dá)站S2。
的前部首先接觸牽引導(dǎo)軌RT (例如，m車輛和地面導(dǎo)軌之間的滑動片)，該導(dǎo)軌允許通過被充電至高水平N3的地面超大電容器SC—EXT對車載存儲裝置SC一INT、 BAT完成充電，這在車輛完全停止前進(jìn)行。可以考慮存儲在地面超大電容器SC—EXT中的能量的其它應(yīng)用，例如，當(dāng)其它車輛擋在站臺內(nèi)時用于補(bǔ)充車輛的車載存儲裝置SC—INT、 BAT的能量，或者用于允許其它需要大能量的機(jī)械動作?？傊苿幽芰亢驮赟ITRAS SES系統(tǒng)輔助下的導(dǎo)軌的供能對車載超大電容器SC—MT以及必要時對電池BAT重新充電，而且它們還可以作為補(bǔ)充能量，只要，仍處于充電區(qū)域即可。
再一次，由于圖6以與圖1相同的方式示出， 停在站內(nèi)以便乘客上下車。在這段時間內(nèi)，超大電容器SC—EXT對車載超大電容器SC—INT以及必要時對電池BAT進(jìn)行充電，因而電荷水平N3再次降低，但這是為了滿足下一段路線的具有確定特征的目標(biāo)。
圖7示出了車M大電容器SC—INT的電荷水平NC隨著在參見附圖1 一6的兩個站S1、 S2 (每個站具有牽引導(dǎo)軌RT)之間的預(yù)定路線上行駛的^ V的速度VI而變化的一個例子。向右升的剖面線代表車M大電容器SC—INT(和/或電池)的充電，向左升的簡單咅靦線代表車i^i大電容器SC—MT (和/或電池)的放電，交叉剖面線代表車i^i大電容器SC_MT (和/或該電池)的電量維持(未fOT)。
在起始站S1，歹陣處于停止?fàn)顟B(tài)(因為為零，速度VI恒定，充電進(jìn)行直至在區(qū)間CI內(nèi)達(dá)到目標(biāo)充電閾值CM， CI也被稱為根據(jù)給定的能量目標(biāo)的標(biāo)靶)，然后在持續(xù)時間為Tl的加速階段，電荷水平NC保持叵定，只要接觸或地面-$^的能量流動仍有可能。當(dāng)車輛駛離牽弓l導(dǎo)軌(因此可能充電區(qū)域)，只有車載超大電容器SCJNT本身為維持需要高功率的加速階段Tl來提供能量。這樣就確保了兩個地面超大電容器、及隨后的車載超大電容器之間的能量接力。在，教賣時間為T2的后續(xù)階段，速度VI保持不變。此處，如果地鄉(xiāng)洳很平坦，功率方面的努力并不一定有用。以取代車載超大電容器SC—INT或者作為其補(bǔ)充的模式來使用電池，優(yōu)選地可以以短暫的方式進(jìn)行。在這個階段，車輛的電荷水平NC無可挽回地以這樣的方式降低，即，使速度VI至少可以保持在期望值且恒定不變。
在預(yù)定路線T上由制動造成的持續(xù)時間為T3的最后減速階段，由于車輛動能的回收造成電荷水平再次增高。車輛以處于目標(biāo)區(qū)間CI內(nèi)的電荷水平NC離開起始站，當(dāng)車輛從下一站S2出發(fā)時該車輛的電荷水平NC在可肖&瞎況下又回到處于同樣的目標(biāo)區(qū)域CI內(nèi)的初始水平。在需要電池的情況下，此目標(biāo)區(qū)域CI對應(yīng)于標(biāo)稱電荷的介于5%和10%之間的變化量，以確保當(dāng)前電池的循環(huán)次數(shù))M 300,000次。這些超大電容器具有更長的壽命周期，根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，在500,000至l百萬次之間。
1權(quán)利要求
1.一種用于車輛(V)的能量管理系統(tǒng)，其中車輛適用于在起始站(S1)和到達(dá)站(S2)之間的公共運輸，這兩個站臺被預(yù)定路線(T)隔開，所述系統(tǒng)的特征在于高功率的電存儲裝置(SC_INT)被裝載在所述車輛上，其至少在加速時向所述車輛提供牽引能；在車輛制動時回收的能量被存儲在存儲裝置中；至少起始站包括充電區(qū)域(CHARGE_AREA)，它能對車輛的存儲裝置(SC_INT)充電，且從車輛的所述存儲裝置(SC_INT)剩余的能量小于可變閾值時起，它被激活為充電模式，其中可變閾值取決于事先估算的、至少可抵達(dá)到達(dá)站(S2)的車輛的能量預(yù)案。
2.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中一充電區(qū)域(CHARGE—AREA)連接于電育g源，例如電網(wǎng)、如馬達(dá) 料電池的發(fā)電機(jī)、如電池或飛輪的蓄電池，或如高功率電容裝置的其他電存儲裝置(SC—EXT);—充電區(qū)域包括，在站內(nèi)，有限移動的長度上的電觸點，該電觸點連接群兩的存儲裝置(SCJNT)和所述能量源，理想的是Mil至少牽引導(dǎo)軌(RT)或有滑動片的吊線電纜，^il過無滑動片的感應(yīng)端子來連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，位于站內(nèi) 停泊點的上游和/或下游的有限長度是可變的，理想的是通過延長充電區(qū)域。
4. 如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，在起始站和到達(dá)站之間的路線上， 與 外部的能量源是電隔離的。
5. 如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，具有較高的單位質(zhì)量能量的電池(BAT)被設(shè)置在^上并且作為，的存儲裝置(SCJNT)的補(bǔ)充向車輛提供電能，尤其是在車輛以恒定速度行駛時。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，包括針對電池(BAT)、存儲裝置(SC—INT)和車輛的馬達(dá)元件之間的能量交換的控制單元，例如制動時再生的能量可被導(dǎo)向于獨立地向電池(BAT)禾n/或車輛的存儲裝置(SC—INT)再充電。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其中，電池偶爾向車輛的存儲裝置(SC—INT)充電或為車輛的其它耗能裝置供電。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，小于電池的最佳效率閾值的電池的放電維持成偶爾發(fā)生且是在所述閾值之下的小幅度的，以保護(hù)電池的壽命。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中，偶爾地且以電池壽命為代價，至少處于以下情況之一時，強(qiáng)迫電、 fei4行皿所述小幅度的放電一在應(yīng)急模式或車輛的存儲裝置(SC—INT)的再充電模式下，尤其是為了 的啟動；—在充電區(qū)域(CHARGE—AREA)不工作的應(yīng)急模式下；一在對另一 進(jìn)行推進(jìn)或牽引的模式下。
10. 如權(quán)禾腰求5或9所述的系統(tǒng)，其中，電池的充電通過制動能量的回收和/或在站臺來實現(xiàn)。
11. 如權(quán)利要求5或10所述的系統(tǒng)，其中，校準(zhǔn)的及維持能量水平和能量轉(zhuǎn)換的控制單元裝載在 上。
12. 如上述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，包括以站臺之間的多個參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行能量預(yù)測的計算機(jī)，該計算機(jī)可裝載在車輛上并可與充電區(qū)域的控制單元通訊和/或反之亦然。
13. 如權(quán)禾腰求12所述的系統(tǒng)，其中，參數(shù)為動力學(xué)類型的路線的長度和起伏度，需要達(dá)到的或可能的速度，車，兩和乘客的重量，等等，以及環(huán)境參數(shù)由外界溫度確定的空調(diào)水平，車輛內(nèi)外的照明，用于乘客的通訊系統(tǒng)或安全系統(tǒng)，等等。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的系統(tǒng)，其中，計i^l^接于具有優(yōu)先級的控制單元，以通過節(jié)約與次級參數(shù)相關(guān)聯(lián)的能量來補(bǔ)償與優(yōu)先參數(shù)相關(guān)聯(lián)的較大的能量消耗。
15. 如權(quán)利要求12至14之一所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)其中一個站的充電區(qū)域出現(xiàn)故障時，計算機(jī)減緩車輛在后續(xù)路線上的速度。
16. 如戰(zhàn)權(quán)禾腰求之一所述的系統(tǒng)，其中，在起始站和到達(dá)站之間的路線上設(shè)置至少一個補(bǔ)充的充電區(qū)域，特別是，允許在不停車的情況下對車輛的存儲裝置(SC—MT)再充電。
17. 如Ji^權(quán)禾腰求之一所述的系統(tǒng)，其中，每一站都包括充電區(qū)域。
18. 如上述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，第一車輛的存儲裝置提供和/或存儲自己的電能和/或被第一車輛牽引或推動的一個或多個其他糊的電能。
19.如上述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，第一車輛的存儲裝置提供和/或存儲被第一車輛牽弓l或推動的一個或多個其他，的電能。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于車輛(V)的能量管理系統(tǒng)，其中車輛適用于在起始站(S1)和到達(dá)站(S2)之間的公共運輸，這兩個站臺被一預(yù)定路線(T)隔開，其中，有利的是高功率的電存儲裝置(SC_INT)被裝載在所述車輛上，其至少在加速時向所述車輛提供牽引能；在車輛制動時回收的能量被存儲在存儲裝置中；至少起始站包括充電區(qū)域(CHARGE_AREA)，它能對車輛的存儲裝置(SC_INT)充電，且從車輛的所述存儲裝置(SC_INT)剩余的能量小于可變閾值時起，它被激活為充電模式，其中可變閾值取決于事先估算的、至少可抵達(dá)到達(dá)站(S2)的車輛的能量預(yù)案。
文檔編號B60L11/18GK101563253SQ200780018188
公開日2009年10月21日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者E·查托特 申請人:西門子運輸系統(tǒng)有限公司