用于轨道车辆的供电装置的制造方法

文档序号:8908571阅读:322来源:国知局
用于轨道车辆的供电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于轨道车辆的供电装置,所述轨道车辆包括至少一个被驱动的车厢,所述供电装置具有中间回路、制动系统和用于用工作能量供给制动系统的能量供给系统。
【背景技术】
[0002]在轨道车辆中,通常在两种制动类型、即工作制动和也称作快速制动或危急制动的紧急制动之间有所区别。在工作制动用于列车的速度减小的同时,由紧急制动更严格地要求,确保乘客、人员和第三方的尽可能大的安全性。在工作制动中,优选地使用电动制动器,其中制动力通过轨道车辆的电动发动机产生。在制动期间由发动机以发电机的方式产生的电能要么经由电阻转换成热量、输送给辅助设备、要么引回到电网中。
[0003]除了电动制动器之外,列车通常具有完整的摩擦制动器,其中以气动的、液压的和/或机械的方式实现制动效果。对此的原因在于电动制动器相对于机械制动器的过低的故障安全性,使得对于足够的制动安全性而言即使在紧急情况下也不弃用摩擦制动器。然而这意味着,列车的发动机车厢具有两个完整的制动单元,即摩擦制动器和电机致动器。两个制动单元具有不同的优点。在摩擦制动器在紧急制动的情况下确保更大的安全性的同时,发电机的致动器具有经济优点。因此,例如在制动衬片和制动盘中不出现磨损并且能够使用重新获得的能量进而能够减少列车的总耗电。

【发明内容】

[0004]因此,本发明的目的是,改进用于安全的电动制动的边界条件。
[0005]所述目的通过在开始提及类型的供电装置来实现,其中根据本发明能量供给系统包含至少两个设置在中间回路上的用于被驱动的车厢的能量供给单元以对制动系统进行冗余的能量供给。
[0006]本发明基于下述考虑:为了电动制动器的故障安全的运行,需要制动系统的安全的车载电网供给。通过车载电网供给用能量供给制动系统,所述制动系统例如包含用于功率组件的控制装置和调控装置以及冷却设备,所述功率组件是对于电动制动所必需的。附加地,在借助异步技术实现安全的电动制动的情况下,仍能够安全地用能量来供给中间回路再充电设备,以便因此在中间回路中安全地提供用于异步机的退磁(Aufmagnetiesierung)的會κ量。
[0007]上述设备中的一些设备连接到交流列车母线上。所述列车母线能够经由能量供给系统从中间回路用工作电压供给。但是,也可能的是,所述设备或制动系统直接经由能量供给单元用工作能量供给。通过制动系统通过两个能量供给单元要么直接地要么经由交流列车母线进行冗余的能量供给,制动系统的供电的安全性能够借助其对于电动制动所必需的设备在如对于用于即使在没有故障安全的机械制动器的情况下也执行紧急制动的电动制动系统所需要的那样的程度提高。
[0008]尤其在地铁领域中,电动制动系统在整个行驶速度范围之内能够产生足够大的制动力矩,以便也实现紧急制动。通过本发明,借助安全的供电能够提供边界条件,借助所述边界条件实现电动制动器的足够高的运行安全性。为了将列车制动,因此,能够弃用机械制动系统。
[0009]有利地,交流列车母线的冗余的能量供给通过两个能量供给单元从中间回路进行。能量供给单元适当地设置在中间回路和交流列车母线之间。
[0010]此外,有利的是,两个能量供给单元中的每个能量供给单元制备并且设计成用于对制动系统和/或交流列车母线进行单独的能量供给。如果一个能量供给单元例如由于故障失效,那么两个能量供给单元中的另一个能量供给单元能够要么直接地、要么经由交流列车母线单独地供给制动系统,使得至少对于紧急制动所必需的所有设备足够地用电流、例如工作电压供给。当然,也可能的是,设有多于两个的能量供给单元,所述能量供给单元分别用能量供给制动系统和/或交流列车母线。
[0011]供电装置是用于轨道车辆的供电装置,因此,所述供电装置制备用于,将轨道车辆的运行设备用工作能量供给,尤其是驱动系统、制动系统以及适当地全部其他的间接地或直接地由轨道车辆的中间回路用能量供给的设备。因此,供电装置设为用于安装到轨道车辆中。适当地,供电装置至少部分地设置在被驱动的车厢中。在此,尤其两个能量供给单元有利地设置在被驱动的车厢中。
[0012]制动系统适当地包括制动冷却单元和/或制动风扇,尤其是所有必须用能量供给的设备,以便能够无损坏地执行紧急制动,必要时除驱动发动机本身之外。输入整流器能够在输入侧直接与车载电网的电网电压连接。中间回路适当地是牵引中间回路,所述牵引中间回路尤其经由发动机逆变器用驱动能量来供给被驱动的车厢。轨道车辆除了交流列车母线之外也能够具有直流列车母线,所述直流列车母线适当地由交流列车母线馈送。有利地,从直流列车母线用能量供给轨道车辆的车载电网。
[0013]在本发明的一个有利的实施方式中,供电装置具有至少两个用于被驱动的车厢的输入整流器以将能量供给中间回路。如果输入整流器或两个能量供给单元中的一个能量供给单元失效,那么通过交流列车母线经由两个输入整流器进行冗余的馈送能够确保,制动组件始终保持用电流供给。
[0014]适当地,两个输入整流器分别设计成用于用能量供给中间回路、尤其是整个中间回路。因此,两个输入整理器中的每个输入整流器制备用于,在其它输入整流器失效的情况下也用足够的能量供给中间回路,使得至少对于紧急制动所必需的运行设备为了导入并且在制动期间可靠地用工作电压供给。
[0015]制动系统能够经由制动回路为了用能量供给制动系统的设备而连接到能量供给单元上。制动回路能够是交流列车母线或自身的制动回路,所述自身的制动回路附加于交流列车母线存在并且能够与其并行地由能量供给单元馈送。制动回路能够是唯一的、连续的回路或者具有多个回路区段,所述回路区段也能够并联连接,使得一个制动回路区段用工作能量供给制动设备的第一部分并且另一个制动回路区段用工作能量供给制动设备的第二部分。
[0016]本发明的一个有利的实施方式提出,供电装置具有交流列车母线,通过所述交流列车母线用工作能量供给制动系统,其中第二能量供给单元构成为用于对交流列车母线进行冗余的能量供给。
[0017]此外,有利的是,中间回路同样以冗余的方式存在。对此,中间回路适当地能够具有至少两个区段,这两个区段都制备用于用电流馈送交流列车母线。对此,适当地,这两个区段中的每个区段都经由自身的能量供给单元与交流列车母线连接。如果中间回路的一个区段失效,那么交流列车母线尽管如此仍能够继续可靠地用电流供给。对此,有利的是,两个能量供给单元分别与中间回路的自身的区段相关联并且两个区段是彼此分离的并且经由能量供给单元用于对交流列车母线进行冗余的能量供给。有利地,两个区段分别由自身的输入整流器馈送。
[0018]本发明的另一个有利的实施变型形式提出,每个输入整流器仅馈送区段中的一个区段。就此而言,供电装置能够划分成具有各一个中间回路区段和能量供给单元的两个相同的部分,其中每个部分能够在设计和功率方面是等价的,并且能够相互替换。在常规的运行期间,每个区段都对被驱动的车厢的驱动器的适当相同的部分和各一个能量供给单元进行馈送,所述能量供给单元在其功率方面适当地构成为是相同的。
[0019]此外,有利的是,供电装置具有两个用于被驱动的车厢的输入整流器以相应地用能量供给整个中间回路并且还具有开关机构以将两个输入整流器与至少一个能量供给单元连接以用于其能量供给。以所述方式,所述能量供给单元能够由两个输入整流器馈送,使得所述能量供给单元能够持续地用能量供给交流列车母线,即使在一个输入整流器失效的情况下也如此。
[0020]为了实现供电的非常高的安全性,有利的是,能够将交流列车母线根据运行情况以不同的运行模式供给。在一个运行模式中,中间回路的两个区段彼此连接并且由两个输入整流器馈送。如果一个输入整流器失效,那么剩余的输入整流器馈送整个中间回路。
[0021]根据输入整流器的现有的功率,能够适宜的是,将两个区段彼此分开,使得在一个输入整流器失效的情况下,例如在由该输入整流器造成的中间回路短路的情况下,仅还存在运行的区段。对此,开关机构适当地制备成用于将中间回路分成两个区段,所述两个区段彼此分开并且分别由自身的输入整流器馈送并且这两个区段分别具有自身的能量供给单元以将能量馈入到交流列车母线中。
[0022]另一个运行模式提出,两个区段虽然是分开的,然而两个能量供给单元能够由两个输入整流器中的至少一个输入整流器馈送。如果另一个输入整流器失效,那么其区段也失效并且被驱动的车厢的悬挂在区段上的行驶发动机也是准备好驱动的,所述区段由剩余的输入整流器馈送。悬挂在另一个区段上的行驶发动机(在任何涉及驱动的情况下)停机。当然,适当地,两个能量供给单元与剩余的输入整流器连接并且两个能量供给单元能够用足够的能量供给交流列车母线。对此,开关机构否则在分开的区段中设为用于将两个能量供给单元与两个输入整流器中的至少一个输入整流器连接。
[0023]在本发明的另一个有利的实施方式中,两个能量供给单元具有不同的功率。在此,功率较强的能量供给单元能够制备用于常规运行,所述能量供给单元在常规运行中单独地馈送交流列车母线。较弱的能量供给单元能够用于紧急运行。尤其,所述较弱的能量供给单元在较强的能量供给单元失效的情况下连接到交流列车母线上。对此,开关机构适当地设为用于,将较弱的能量供给单元连接到两个输入整流器上,要么单独地、要么共同地连接到两个输入整流器上。因此,具有较低的功率的能量供给单元能够与两个输入整流器连接并且较强的能量供给单元在常规运行中设计成并且制备成用于对交流列车母线进行单独的能量供给。
[0024]对于紧急制动所必需的运行设备的供电的安全性在下述情况下能够继续提高:供电装置具有直流电流源,所述直流电流源与至少一个能量供给单元连接或者能够与至少一个能量供给单元连接并且设计成用于,经由能量供给单元用能量供给交流列车母线。直流电流源适当地不具有中间回路,即至少暂时地与通过中间回路的供给无关。直流电流源适当地为直流电流蓄电器并且能够是电池或直流列车引线。适当地,在本发明的所述实施方式中,两个能量供给单元设计成具有不同的功率并且直流电流源与较弱的能量供给单元连接。
[0025]为了用电
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