Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur induktiven Energieübertragung an elektrobetriebene Straßenfahrzeuge im Normalfrequenzbereich. Im Hinblick auf die derzeitigen Umweltbelastungen durch von Verbrennungskraftmotoren angetriebene Kraftfahrzeugen besteht derzeit ein großes Interesse daran, abgasfreie Fahrzeuge zu bauen, wobei im wesentlichen nur elektrobetriebene Fahrzeuge in Betracht kommen. Diese mit Akkumulatoren betriebenen Elektrofahrzeuge haben jedoch den Nachteil, dass Sie eine geringe Reichweite und damit einen kleinen Aktionsradius aufweisen. Weiters besitzt das Fahrzeug ein hohes Eigengewicht, da die derzeit in Verwendung befindlichen Akkumulatoren noch sehr schwer sind. Weiters ist es erforderlich, längere Stillstandzeiten zwischen den einzelnen Fahrten einzuplanen, um die Akkumulatoren während dieser Zeit wieder aufladen zu können. Als Alternative zu den akkumulatorenbetriebenen Fahrzeugen dient ein mit Wasserstoff betriebener Verbrennungsmotor, welcher allerdings den Nachteil hat, dass einerseits die Speicherung von Wasserstoff nicht ungefährlich ist und andererseits die Erzeugung von Wasserstoff einen sehr hohen Energiebedarf aufweist. Eine weitere Alternative wäre an Stelle von Verbrennungsmotoren mit Wasserstoff, Brennstoffzellen vorzusehen, welche mit Methan oder Wasserstoff betrieben werden und welche direkt elektrische Energie erzeugen würden. Derartige Fahrzeugantriebe befinden sich noch in sehr frühem Entwicklung s Stadium wobei zu bedenken ist, dass Brennstoffzellen, die mit Methan betrieben werden ebenfalls C0 ₂ als Abgas ausstoßen. Man hat daher einen Mittelweg versucht, indem Fahrzeuge mit so genannten Hybridantrieben verwendet werden, also Fahrzeuge, die sowohl einen Verbrennungsmotor als auch

Elektromotoren besitzen. Bei diesen Hybridfahrzeugen wird unterschieden zwischen echten Hybridfahrzeugen, also solchen, die alternativ ohne Verbrennungsmotor nur durch die Akkumulatoren gespeiste Elektromotoren angetrieben werden können. Dabei dient der Verbrennungsmotor nur zum Aufladen der Batterien, wobei auf längeren Fahrten auf den Antrieb über den Verbrennungsmotor umgeschaltet werden kann.

Die andere Alternative sind jene Hybridfahrzeuge, bei welchen der Normalantrieb des Kraftfahrzeuges über einen Verbrennungsmotor geringerer Leistung erfolgt, welcher parallel dazu Akkumulatoren auflädt, die im Bedarfsfall, also bei Beschleunigungsmanövern und dergleichen die Kraft der Elektromotoren dazuschalten, um damit einen entsprechenden Beschleunigungswert zu erreichen.

Die genannten Hybridfahrzeuge haben dabei den Nachteil, dass sie einen hohen Anteil an Totgewicht mitführen müssen, nämlich einerseits den Verbrennungsmotor und andererseits auch die doch nicht unbeträchtlichen Akkumulatoren.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde einen Antrieb für Straßenfahrzeuge zu schaffen, bei welchem die Fahrzeuge nur mit einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben werden, wobei nur eine begrenzte Anzahl von Akkumulatoren als Totgewicht mitgeführt werden müssen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, dass in dem Straßenaufbau mehrere mit den offenen Polenden zur Straßenoberfläche gerichtete Primärtransformatorkerne (3-phasen Drehstrom) in Längsrichtung, in Fahrstreifenmitte, in Reihe hintereinander eingebaut sind und dass in dem Straßenfahrzeug wenigstens ein mit den offenen Polen zur Fahrbahn gerichteter Sekundärtransformatorkern (1-phasen Wechselstrom) in Längsrichtung eingebaut ist, wobei an den offenen Polenden der Primärtransformatorkerne die Oberfläche

vergrößernde (beispielsweise auf 1000 x 1000 mm) Magnetmetallteile (magnetisch geblecht) angebracht sind. Dadurch wird erreicht, dass von den Primärtransformatorkernen induktiv elektrische Energie auf den bewegten Sekundärtransformatorkern im Fahrzeug übertragen wird, welcher die elektrische Energie - Wechselspannung - an eine definierte Übergabestelle eines jeden beliebigen Elektromobil übergeben - die Gleichrichtung erfolgt im Elektromobil - wird. Die Erfindung steht nicht in Konkurrenz zur bereits entwickelten Elektromobilität sondern ist eine Ergänzung dazu um die Reichweite noch erheblich zu vergrößern. Die Energie für den Antrieb der Elektromotoren wird dabei immer aus den Akkus des

Elektromobils bezogen, wobei die Erfindung eine Energieübertragung mit so hoher Energiedichte auch während der Fahrt ermöglicht, damit das Überangebot an übertragener elektrischer Energie zusätzlich für die Ladung der Akkus herangezogen wird.

Es wird dabei von einem Stand der Technik ausgegangen, bei welchem das Induktions- bzw. Transformatorprinzip insofern angewandt wird, als eine feststehende Primäranlage (im Verkehrsweg) und eine mobile Sekundäranlage (im Fahrzeug) verwendet wird.

Ein derartiger Stand der Technik wird in US 2003 201 862 AI beschrieben, wobei bei Schienenfahrzeugen ein Primärkern in Längsrichtung zwischen den Schienen vorgesehen ist, und wobei dieser Primärkern von einem Sekundärkern übergriffen wird, welcher dann den induzierten Strom an das Fahrzeug abliefert. Die gesamte Anlage ist dabei in einem

Hohlprofil angeordnet, welches an seiner Oberseite einen Längsschlitz aufweist, durch welchen der stromabnehmende Sekundärteil des Kraftfahrzeuges in das Innere ragt und dort den Primärkern übergreift. Eine derartige Ausbildung ist nur für Schienenfahrzeuge brauchbar, da diese Ausbildung eine sehr genaue Führung des Fahrzeuges benötigt, was allerdings für Straßenfahrzeuge nicht gangbar ist, da Ausweich- und Überholmanöver ausgeführt werden müssen.

Damit diese seitliche Auspendelmöglichkeit gegeben ist, sind wie angegeben an den offenen Enden der Primärtransformatorkerne die Oberfläche vergrößernde Magnetmetallteile angebracht, was dazu führt, dass die Strominduktion nicht nur an bestimmten Stellen der Fahrbahn sonder über entsprechende Fahrbahnbreitenbereiche erfolgt.

In der KR 2008 004 0271 wird ein Verfahren zum Übertragen von Strom von einem stationären Netz auf ein Schienenfahrzeug beschrieben, welches dadurch erfolgt, dass eine Primäreinrichtung, also ein offener Eisenkern an einer definierten Stelle quer zur

Fahrtrichtung fix eingebaut ist, wobei der Sekundärteil im Schienenfahrzeug ebenfalls quer zur Fahrtrichtung vorgesehen ist, und wobei zum Aufladen das Schienfahrzeug in genauer Position oberhalb der Primäreinrichtung zum Stillstand zu bringen ist, damit die Induktion vom Primärteil auf den Sekundärteil in entsprechender Stärke erfolgen kann. Außerdem kann Stromübertragung nur über eine begrenzte Zeit erfolgen, nämlich über die Zeitspanne in der das Schienenfahrzeug an der angegebenen Position hält. In der GB 657 036 A wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem im Hochfrequenzbereich eine Stromübertragung vorgenommen wird. Dies hat den Nachteil, dass dabei lediglich eine geringe Energiedichte übertragen werden kann. All die genannten Nachteile werden durch die vorstehend erläuterte Erfindung vermieden.

Um eine möglichst kontinuierliche Energieübertragung zu erzielen, werden die mit offenen Polenden versehenen Primärtransformatorkerne (3-phasen Drehstrom), durch Serienschaltung der magnetischen Eisenkerne in beliebig häufig wiederkehrender Folge von

Drehstromsystemen, nach Belieben, verbunden sein.

Zur Erzielung einer größeren Energiemengenübertragung können im Straßenfahrzeug in Längsrichtung hintereinander mehrere Sekundärtransformatorkerne eingebaut sein. Dabei kann bei Fahrzeuggespannen, LKW-Zügen, Sattelschleppern und dergleichen zusätzlich auch an den Anhängern bzw. Sattelauflegern Sekundärtransformatorkerne eingebaut sein, die dann den induzierten Strom an eine definierte Übergabestelle der Antriebseinheit jedes Anhängers bzw. Sattelauflegers, übergeben wird..

Da zur optimalen Energieübertragung der Luftspalt zwischen den offenen Enden der

Primärtransformatorkerne und der Sekundärtransformatorkerne möglichst gering sein muss, können die Sekundärtransformatorkerne am Kraftfahrzeug absenk- und anhebbar angeordnet sein. Damit wird in jenen Bereich, in welchen Primärtransformatorkerne in der

Straßenoberfläche eingebaut sind, der erforderlich geringe Luftspalt zwischen den beiden Transformatorkernen eingehalten werden, wobei für den Fall, dass sofern der Betriebszustand ohne Energieübertragung vorherrschend ist, die Sekundärkerne angehoben werden können, um eine entsprechende Bodenfreiheit des Fahrzeuges zu erzielen.

Um die ungefederten Massen möglichst gering zu halten, kann/können der bzw. die

Sekundärtransformatorkerne mit gelenkig an seinem Mittelteil angebrachten Endbereich versehen sein. Damit ist der Mittelbereich fest am Fahrzeug anbringbar und zur Erzielung des geringen Luftspalts zwischen den Polenden der Primärtransformatorkerns und der

Sekundärtransformatorkerns werden die Endbereiche soweit abwärts geschwenkt, dass die offenen Polenden frei über den Boden hinweggeführt werden. Um dabei den geringen Abstand des Luftspaltes einhalten zu können und das Aufschlagen der Polenden bei

Einfedern des Fahrzeuges zu vermeiden, können an den Sekundärtransformatorkernen an den freien Enden bzw. den gelenkig angebrachten Endbereichen Stützräder zur Abstützung an der Straßenoberfläche vorgesehen seien. Die Stützräder verhindern einerseits, dass, wie schon angeführt, ein Aufschlagen der Polenden an der Straßenoberfläche bei Einfedern des

Fahrzeuges erfolgt und andererseits wirken sie den Magnetkräften, die zwischen den

Polenden der beiden Transformatorkerne wirken, entgegen.

Um eine möglichst effiziente und energiesparende Stromversorgung vorzusehen, können die Primärtransformatorkerne sektional getrennt bzw abschnittsweise an die Stromversorgung zu- bzw. abschaltbar sein. Dies dient dazu, dass nur in jenen Bereichen, die

Primärtransformatorkerne mit Strom beaufschlagt sind, in denen sich gerade Fahrzeuge befinden, die über Sekundärtransformatorkerne Strom abnehmen und dadurch auch die Leerlaufverluste so gering als möglich gehalten werden.

Der Grundsatz der Erfindung wird wie folgt definiert:

1. Alle bisherigen, bereits bestehenden Technologien an Elektromobilen bleiben völlig unberührt und damit auch die weitere technische Entwicklung unbeeinflusst.

Das bedeutet, der Gleichrichter für das Ladegerät, die Akkumulatoren, die technische Einrichtung für den Betrieb der Elektromotoren befinden sich am/im Elektrofahrzeug.

2. Die Erfindung stellt dem Elektrofahrzeug ausschließlich Energie (Wechselspannung), auch während der Fahrt, an der Übergabestelle zur Verfügung. Der Gleichrichter und das Ladegerät für die Aufladung der Akkus befinden sich im Elektrofahrzeug. Das bedeutet, die Erfindung endet mit der gemessenen Energie in kWh an der

Übergabestelle des Elektrofahrzeuges.

3. Dieses Prinzip gilt Durchgängig für jeden Anwendungsfall vom Stillstand bis < 150 km/h.

4. Definition der Anwendungsfälle als Elektrofahrzeuge:

4.1. Personenkraftwagen

4.2. Lastkraftwagen

4.3. Anhänger für Lastkraftwagen

4.4. Sattelanhänger für Lastkraftwagen 4.5. Autobus

4.6. Formel-Rennwagen (z.B. Formel-Ford)

5. Daher ist diese Erfindung keine Konkurrenz zur bestehenden Elektromobilität sondern eine Ergänzung um die bisher unzureichende Reichweite der Elektromobilität für die Zukunft erheblich zu verbessern.

In der Zeichnung sind schematisch Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch die Gesamtanordnung wobei lediglich nur die wirksamen Teile wiedergegeben sind.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht die Primäranlage und Fig. 3 gibt diese Primäranlage in Seitenansicht wieder. Fig. 4 zeigt die Sekundäranlage schematisch in einer Ansicht quer zur Fahrzeuglängserstreckung.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf diese Sekundäranlage. Fig. 6 zeigt die Sekundäranlage in Seitenansicht in zur Primäranlage abgesenkten Zustand, wobei der für die Energieübertragung geringe Spalt zwischen den Polenden deutlich erkennbar ist.

Fig. 7 zeigt die Gesamtanordnung in Seitenansicht, wobei die Sekundäranlage abgehoben ist und zusätzlich noch die Stützräder angedeutet sind.

Fig. 8 veranschaulicht eine andere Ausführungs Variante bei gelenkig angebrachten

Endbereichen des Sekundärtransformatorkerns, wobei das eine Ende bereits vollkommen abgesenkt ist und über das Stützrad am Boden aufsteht und das zweite Ende noch in angehobener Lage gezeigt ist. Fig. 9 zeigt den Spannungs- und Stromverlauf bei Wechselspannung und einer Frequenz von 50 Hertz bei Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom bei induktiver Belastung.

Fig. 10 gibt den Verlauf der magnetischen Hysterese bei Transformatoren mit Luftspalt im Eisenkern und kleinere Remanenz (geblechten Eisenkern) wieder.

Fig. 11 zeigt ein Diagramm der Grenzgeschwindigkeit für f = 50 Hertz und einer wirksamen Länge der Polfläche von 1 = 500 mm. Bis zur Grenzgeschwindigkeit von 90 Km/h beträgt die übertragene elektrische Leistung P = 100 KW, bei Überschreitung der Grenzgeschwindigkeit sinkt demnach die übertragene elektrische Leistung erheblich ab.

Figur 1 zeigt die Prinzip-Darstellung der Energieübertragung über eine schematische Wegstrecke (07) der Primär-Anlage (01-03, 05) in der Straße (14) an die Sekundär-Anlage (04, 06, 07, 12)im Elektrofahrzeug. Dabei ist auch ersichtlich, dass die Polflächen (01) der Primär-Anlage absolut Plan mit der Straße (14) sein müssen. Des Weiteren müssen die Polflächen (01) der Primär-Anlage über dem gesamten Verlauf der Straße (14) die

Tragfähigkeit für den Straßenverkehr aufbringen. Die schematisch angezeigte Wegstrecke (07) kann sowohl in die eine als auch in der anderen Richtung zurückgelegt werden. Die Energieübertragung von der Primär-Anlage in der Straße an die Sekundär-Anlage im

Elektrofahrzeug funktioniert richtungsunabhängig, das ist bei einer Umleitung des

Straßenverkehrs auf die Gegenfahrbahn von besonderer Bedeutung. Mittels technischer Maßnahmen/Sensoren in der Straße erfolgt die ständige Überwachung, ob sich ein

Straßenfahrzeug mit eingebauter Sekundär-Anlage im Streckenbereich von Primär- Anlagen in der Straße befindet. Nach der Ortung ja/nein, wird die Primär-Anlage automatisiert und selbsttätig in Sektionen bzw Teilabschnitten eingeschaltet/abgeschaltet, so dass immer nur ein kleiner Abschnitt mit Primär- Anlagen in der Straße, wo sich das Elektrofahrzeug befindet, im Betrieb ist. Das ist besonders bei Nacht bzw. bei geringem Straßenverkehr von Bedeutung.

Figur 2 zeigt die Primär-Anlage in Draufsicht auf die Polfläche (01) und Figur 3 zeigt die Primär-Anlage (Seitenansicht) und die wesentlichen erfinderischen Merkmale, indem der Eisenkern (03) von beispielsweise 100 x 100 mm an den Polen, auf eine Polfläche (01) von beispielsweise 1000 x 1000 mm vergrößert wird. Die vergrößerten Polflächen (01) verbinden dabei eines der Polenden (02) des einen Primärtransformatorkernes (03) mit dem nachfolgenden Pol (02) der darauf folgenden Primärtransformatorkernes (03). Das Merkmal der Erfindung ist, dass durch technische Veränderung der Pole ein einerseits begünstigter und andererseits erzwungener magnetischer Kraftfluss erfolgt. Durch diese technisch erzwungene Änderung des magnetischen Kraftflusses - der Polflächenvergrößerung - ist es möglich, die Energie von der Primär- Anlage in der Straße an die bewegte Sekundär- Anlage, d.h. auch während der Fahrt an das Elektrofahrzeug zu übertragen. Dabei ist das Maß der Polflächenvergrößerung in dessen Länge ein Parameter für die Energieübertragung während der Fahrt bis zur Grenzgeschwindigkeit und in dessen Breite ein Parameter für die Hysterese der Spurhaltung.

Figur 4 zeigt die Sekundär- Anlage (Kreuzriss), wenn sie im nicht aktiven Zustand, d.h. es erfolgt keine Energieübertragung, in den Kardantunnel (08) über die Hubstrecke (10) angehoben ist. Diese Situation ist gegeben, wenn in der Straße keine Primär- Anlagen eingebaut sind und das Elektrofahrzeug die Energie ausschließlich aus den Akkus bezieht. Mittels technischer Maßnahmen/Sensoren im Elektrofahrzeug erfolgt die ständige

Überwachung, ob Primär- Anlagen in der Straße eingebaut sind und ob diese auch für die Energieabgabe aktiv im Betrieb sind oder nicht. Nach der Ortung ja/nein, wird bei einem Ja die Sekundär- Anlage des Elektrofahrzeuges mechanisch über die Hubstrecke (10) automatisiert bzw. selbsttätig nach unten an die Primär- Anlage abgesenkt bzw. bei einem Nein von der Primär- Anlage nach oben angehoben. Das bedeutet, dass die Bodenfreiheit des Elektrofahrzeuges im Zeitraum keiner Energieübertragung jener technischen Größenordnung entspricht, wie sie bei KFZ mit Verbrennungsmotoren üblich ist. Die Energieverrechnung (kWh) erfolgt gemäß tatsächlicher Energieaufnahme mittels Wertkarte eines beliebigen Energieanbieters über eine BLACK-BOX, ähnlich der km-abhängigen Straßenmaut. Das bedeutet aber auch, dass, sobald das Energieguthaben aufgebraucht ist die Sekundär-Anlage des Elektrofahrzeuges hoch fährt und keine Energieübergabe mehr erfolgen kann.

Figur 5 zeigt die Sekundär-Anlage (Draufsicht). Dabei sind die seitlich an den Polen (12) der Sekundär-Anlage angebrachten Räder (11) dargestellt. Diese seitlich der Pole (12) angebrachten Räder (11) erfüllen 3 wesentliche Aufgaben während der Energieübertragung: a) Konstante Führung der Pole (12) der Sekundär-Anlage von beispielsweise < 5 mm über der Primär-Anlage in der Straße, als den kleinstmöglichen Luftspalt (13).

b) Aufnahme der magnetischen Kräfte, die durch den magnetischen Kraftfluss zwischen der Primär-Anlage in der Straße und Sekundäranlage im Elektrofahrzeug wirksam sind.

c) Aufnahme des Eigengewichtes der ungefederten Massen der Sekundär-Anlage, die im

Elektrofahrzeug eingebaut ist. Figur 6 zeigt die Sekundär-Anlage, die zur Energieübertragung an die Primär-Anlage in der Straße abgesenkt (ohne Darstellung der seitlichen Räder (11) zur konstanten Führung des Luftspaltes) ist. In diesem Betriebszustand erfolgt Energieübertragung von der Primär-Anlage in der Straße an die Sekundär-Anlage im Elektrofahrzeug. Die Energie der Sekundär-Anlage wird an einer definierten Übergabestelle an das Elektrofahrzeug übergeben. Während der Energieübertragung ist die Sekundär-Anlage von den mechanischen Schwingungen des

Elektrofahrzeuges entkoppelt. Dadurch kann das Elektrofahrzeug unabhängig vom Sekundär- Element die Federwege und die Rauheit der Straße ausgleichen ohne dass das

Elektrofahrzeug von den mechanischen Bewegungen des Sekundär-Elementes beeinflusst wird.

Figur 7 zeigt die Sekundär-Anlage (Seitenansicht) mit seitlichen Rädern zur konstanten Führung des Luftspaltes von < 5 mm, im nicht aktiven, d.h. im angehobenen bzw. nicht abgesenkten Zustand, es erfolgt keine Energieübertragung. Figur 8 zeig die Ausführungsvariante, bei welcher die Enden (12')des

Sekundärtransformatorkerns (04') über Gelenke am Eisenkern (04) anheb- bzw. absenkbar sind. Das Ende des Absenkvorganges wird durch die Stützräder 11 begrenzt.

Figur 9 zeigt den Spannungs- (14) und Stromverlauf (15) sowie die Phasenverschiebung bei induktiver Belastung der Primär-Anlage in der Straße.

Figur 10 zeigt die magnetische Hysteresekurve von Transformatoren mit Luftspalt im Eisenkern und kleiner Remanenz, so wie dies beim Zusammenwirken der Primär-Anlage in der Straße und der Sekundär-Anlage im Elektrofahrzeug zutreffend ist. Die dabei maximal zulässige, wirksame magnetische Flussdichte (18) in Tesla (Bmax = 1,3 - 1,5 T), ist aus Gründen des Gesundheitsschutzes für den Menschen, mit 1,5 T begrenzt. Figur 11 zeigt ein Diagramm der Grenzgeschwindigkeit für die Frequenz f = 50 Hz und einer wirksamen Länge der Polfläche von L = 500 mm. Die Grenzgeschwindigkeit beträgt dabei 90 km/h bzw. 25 m/s. Wird die Polfläche (01) in der Länge vergrößert steigt auch der Wert der Grenzgeschwindigkeit. Damit wird es möglich, die Energie mit so hoher Energiedichte zu übertragen, dass sie sowohl für den Betrieb des Elektrofahrzeuges als auch für die Aufladung der Akkus während der Fahrt auf der Straße ausreichend groß ist. Daraus ist ersichtlich, dass die Grenzgeschwindigkeit in m/s bzw. km/h und daher die übertragene Energiedichte, durch die Parameter von Frequenz und der auf die wirksame Länge der (01) Polflächen

andauernden Einwirkzeit bestimmt wird. Darüber hinaus wird die übertragene Energiedichte noch vom Luftspalt (13) zwischen der Primär- Anlage in der Straße und der Sekundär- Anlage im Elektrofahrzeug bestimmt, d.h. je kleiner der Luftspalt, je größer die übertragene

Energiedichte an das Elektrofahrzeug auf der Straße. Die technische Ausführung zur

Erreichung des kleinstmö glichen, konstant gehaltenen Luftspalts, ist nicht Bestandteil dieser Patentierung.

Falls keine Möglichkeit für den Einbau einer Primäranlage in der Straße besteht, wie dies unter besonderen Bedingungen z. B. Brücke, Abzweigung oder dergleichen gegeben ist, dann bleiben diese Bereich ohne den Einbau von Primäranlagen in der Straße, das heißt die Sekundäranlage schwenkt während der Fahrt hoch und die Wegstrecke wird aus den Akkus im Elektrobetrieb ohne Energieaufnahme überwunden bzw. weitergeführt. Die Betriebsarten für die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung können wie folgt zusammengefasst werden:

Alleiniger Elektrobetrieb aus den Akkus: es sind keine„Primär- Anlagen in der Straße" eingebaut. Städtischer Bereich, ländlicher Bereich, untergeordnetes

Straßennetz. Die„Sekundär- Anlage im KFZ" bleibt in jedem Betriebszustand völlig angehoben, damit die gesamte Bodenfreiheit des KFZ sichergestellt bleibt.

Eine Reichweite von 70 - 100 km im Akku-Betrieb ist dabei im Allgemeinen ausreichend.

Mischbetrieb: es sind Strecken- Abschnitte mit und ohne„Primär- Anlagen" in der Straße verfügbar. Die„Sekundär- Anlage" im KFZ erkennt mittels Sensor ob„Primär- Anlagen" in der Straße eingebaut und im Betrieb sind, und steuert das Absenken/ Anheben der„Sekundär- Anlage" im KFZ je nach Verfügbarkeit von „Primär-Anlagen" in der Straße zur Energieaufnahme vollautomatisch und selbsttätig. Eine Reichweite von 70 - 100 km im Akku-Betrieb ist ausreichend.

3. Überwiegender Betrieb mit Energieaufnahme: Vorwiegend im übergeordneten (z.B.

Autobahnen) Straßennetz. Der überwiegende Teil der Strecken-Abschnitte ist mit

„Primär-Anlagen" in der Straße ausgebaut. Die„Sekundär- Anlage" im KFZ erkennt mittels Sensor ob„Primär-Anlagen" in der Straße eingebaut und im Betrieb sind und steuert das Ab senken/ Anheben der„Sekundär- Anlage" im KFZ je nach Verfügbarkeit von„Primär-Anlagen" in der Straße zur Energieaufnahme vollautomatisch und selbsttätig.

Eine Reichweite von 70 - 100 km im Akku-Betrieb ist ausreichend.

Diese Erfindung und Anwendung des Verfahrens legt die Basis für den umfassenden Einsatz bzw. Betrieb von elektrobetriebenen Straßenfahrzeugen. Dabei soll nicht nur im PKW oder LKW (Zugfahrzeug) ein Antriebssystem mit Elektromotor und Akkumulatoren eingebaut werden, sondern es soll auch im Anhänger oder Sattelaufleger ein vollwertiges

Antriebssystem mit Elektromotor und Akkumulatoren eingebaut werden. Die Steuerung des Anhängers bzw. des Sattelauflegers erfolgt vom Zugfahrzeug (ähnlich der U-Bahn) mittels flexibler Steuerleitung.

Es gilt daher auch für Anhänger bzw. Sattelaufleger, es ist ein vollwertiges Antriebssystem mit Elektromotoren und Akkumulatoren einzubauen, Das gleiche gilt auch für den Einbau der „Sekundär- Anlage" zur Energieaufnahme.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Berechnung der Energieaufnahme gegeben.

Beispiel

Beispiel der Grenzgeschwindigkeit bei Normalfrequenz f = 50 Hz und einer Vergrößerung der Polfläche auf eine Länge der Polfläche von 500 mm. Die Breite der Polfläche ist für die Grenzgeschwindigkeit ohne Bedeutung. ou Hz au

Unabhängig von der gesamten zusammengefügten Länge der Primär- Anlage, bestimmt ausschließlich die Länge der Polfläche die Grenzgeschwindigkeit. Diese leitet sich aus der Einwirkdauer/Pol in Abhängigkeit der Geschwindigkeit wie folgt ab:

1. Bei 50 km h = 13,89 m/s = 0,036 s/Pol

2. Bei 80 km/h = 22,22 m/s = 0,0225 s/Pol

3. Bei 90 km/h = 25,00 m/s = 0,02 s/Pol Grenzgeschwindigkeit

4. Bei 100 km/h = 27,78 m/s = 0,018 s/Pol

5. Bei 150 km/h = 41,66 m/s = 0,012 s/Pol

Bei L = 500 mm, beträgt die Grenzgeschwindigkeit 90 km/h bzw. 25 m/s.

Dabei kann bei einem Luftspalt von < 5 mm, bei < 90 km/h, von der Primär- Anlage bei U=20.000 V, 1=5 A an den spiegelverkehrt offenen und bewegten Eisenkern, d.h. an die „Sekundär- Anlage" im Fahrzeug bei U=900 V, 1=110 A bis zu P=100 kW elektrische Leistung übertragen werden, siehe Diagramm in Figur 11.

Zusammengefasst liegen die Vorteile der anmeldungs gemäßen Anordnung bzw. deren Anwendung wie folgt vor:

1. Die Energiezufuhr ist nicht nur stationär an der Steckdose, sondern auch während der Fahrt auf der Straße möglich.

2. Dadurch wird es weitgehend unerheblich, wenn die maximale, reale Reichweite der Batteriekapazität lediglich 70 - 100 km beträgt.

3. Dadurch kann das Fahrzeuggewicht so gering als Möglich gehalten werden, wenn aufgrund der Reichweite von 70 - 100 km, die Akkumulatoren nicht weiter vergrößert werden müssen.

4. Diese Erfindung und das Verfahren nicht nur für PKW, sondern auch bei LKW,

Busse, LKW + Anhänger bzw. Sattelaufleger und auch in Formel-Rennwagen (z.B. Formel-Ford) eingesetzt werden kann.

5. Dadurch kein Hybrid Antriebssystem mehr erforderlich sein wird.

6. Dadurch kein Brennstoffzellen Antriebssystem mehr erforderlich sein wird.

7. Dadurch kein Wasserstoff Antriebssystem mehr erforderlich sein wird. Wegfall des Verbrennungsmotors (bedeutet Gewichtsreduktion). Wegfall des Getriebes (bedeutet Gewichtsreduktion). Wegfall des Differentials (bedeutet Gewichtsreduktion). Möglichkeit, jedes Antriebsrad einzeln mittels eines eigenen Elektromotors anzutreiben. Die„Primäre- Anlage", sie ist vorrangig im hochrangigen Straßennetz zu errichten. Die Sanierung bzw. der Sanierungsneubau erfolgte bisher im übergeordneten

Straßennetz (Autobahnen/Schnellstraßen) in etwa alle 20 bis 25 Jahre. Im Zuge dieser Baumaßnahmen wäre sukzessive der Einbau der„Primär- Anlage" Infrastruktur möglich. Die„Sekundär- Anlage" ist ausschließlich im Fahrzeugbau zu errichten. Dabei ist das Verfahren ausschließlich eine Ergänzung zu den bisherigen Entwicklungen der Elektromobilität. Der Sicherheitsaspekt mit automatisierter Unterstützung wie z.B. für

Geschwindigkeitslimit, für Abstandhaltung, etc. wäre damit einfach nutzbar. Die Energieverrechnung kann mittels aufgeladener Wertkarte (kWh) über eine„Black Box" des KFZ, jedes beliebigen Energieanbieters, nach tatsächlich übertragener Energie vorgenommen werden, ähnlich der Straßenmaut.