用于轨道车辆的供电装置的制造方法_3

文档序号:8908571阅读:来源:国知局
备的冗余的实施方案的供电装置,
[0062]图8示出如在图7中示出的具有另一个能量供给单元的供电装置,
[0063]图9示出具有用于馈送第三能量供给单元的直流电流源的另一个实施方式,
[0064]图10示出供电装置的一个变型形式,其中制动系统的运行设备仅由交流线路供给,
[0065]图11示出图7中的运行设备的经由单独的交流引线的电连接,并且
[0066]图12示出分别具有自身的交流引线的冗余的运行设备组。
【具体实施方式】
[0067]图1示出轨道车辆2的示意图,所述轨道车辆具有至少一个被驱动的车厢4和多个不被驱动的车厢6,其中出于概览性仅示出一个被驱动的车厢4和一个不被驱动的车厢6。轨道车辆2在被驱动的车厢4中包含供电装置8以用对于运行所必需的工作电压供给轨道车辆2的设备和驱动发动机10。
[0068]供电装置8包括两个构成为受控的逆变器的输入整流器12,所述输入整流器经由集电弓14和必要时变压器与车载电网的架空导线连接并且从架空导线的电网电压(必要时经由多级)在中间回路16中产生中间回路直流电压。然而通常,中间回路16不必是电压中间回路。
[0069]多个发动机逆变器18与中间回路16电连接,所述发动机逆变器在本实施例中构成为脉冲逆变器。发动机逆变器18将中间回路直流电压转换成用于驱动发动机10的三相交流电压,其中每个发动机逆变器18供给各一个驱动发动机10。也可能的是,发动机逆变器18用必需的工作电压供给多个驱动发动机10。用工作电压供给驱动发动机10由控制单元20控制,所述控制单元控制供电装置8的和驱动发动机10的运行。
[0070]在图2中示出供电装置8的局部的细节图。供电装置8在图2中用附图标记8a表示。在附图中,相同的然而具有轻微区别的、例如在尺寸、位置和/或功能方面具有轻微区别的构件用相同的附图数字和不同的附图字母表示。如果附图数字仅在不具有附图字母的情况下提到,那么涉及全部实施例的相应的构件。
[0071]中间回路16分成两个彼此分离的区段16a和16b,所述区段分别由输入整流器12用能量供给。中间回路16的两个区段16a和16b例如是两个独立的和单独的彼此无关地运行的中间回路。在每个区段16a、16b上连接有发动机逆变器18的一部分,使得被驱动的车厢4的驱动发动机10的一部分由区段16a用工作能量供给并且其他的驱动发动机10由另一个区段16a用工作能量供给。此外,在每个区段16a、16b上连接有能量供给单元22a,经由所述能量供给单元,交流列车母线24由用于被驱动的车厢4的制动系统26的运行设备、尤其是电动制动器的电能用工作能量供给。在图2中代表制动系统26上的运行设备示出仅两个设备58a和58c,其中两个设备能够共同地与制动系统26相关联或者每个设备本身能够与制动系统26相关联。
[0072]经由两个能量供给单元22a,交流列车母线24双倍地、即冗余地用工作能量供给。能量供给单元22a分别包括直流变压器、逆变器和滤波器。替选地,可能的是,能量供给单元22与交流列车母线24并行地供给制动系统26,使得所述制动系统通过两个能量供给单元22同样冗余地供给。
[0073]如果在轨道车辆2运行期间能量供给单元22a由于故障失效,那么交流列车母线24可靠地经由两个能量供给单元中的另一个能量供给单元22a供给。同样内容适用于输入整流器12的失效,由于所述失效,尽管在故障的情况下全部所连接的区段16a、16b是无电流的,然而两个区段中的另一个区段16b、16a在此保持运行并且能够经由剩余的能量供给单元22a用足够的工作能量供给交流列车母线24。
[0074]两个能量供给单元22a在其功率方面设计成,使得其共同地为所有运行设备的运行提供足够的能量。在一个输入整流器12或一个能量供给单元22a失效的情况下,在交流列车母线24中提供较少的功率,例如在两个能量供给单元22a具有相同的功率的情况下,仅提供否则可提供的功率的一半。由此,能够出现交流列车母线24上的制动系统26的运行设备的受限的运行。然而,始终确保的是,对于电动制动器所必需的运行设备26被充足地供给。
[0075]在图3中示意地示出供电装置Sb的另一个示例。对后面的实施例的描述通常基本上局限于与前面的附图的前面的实施例的不同之处,关于保持不变的特征和功能参照前面的附图。基本上保持不变的构件原则上用相同的附图标记表示并且没有提到的特征在后面的实施例中引用,而不重新描述所述构件。
[0076]与图2中的实施例不同地,中间回路16的两个区段16c、16d经由开关机构28彼此连接,通过所述开关机构能够切换供电装置8b的多个运行模式。开关机构28对此在两个输入整流器12的两个直流相上分别包括一个开关,使得能够切换四个运行重要的开关状态。
[0077]如果左边的输入整流器12与右边的能量供给单元22c分开,即分别断开开关机构28的一个相的在图3中上部的开关并且闭合另一个开关,因此两个区段16c、16d彼此分离,使得建立在图2中示出的状态。
[0078]如果全部开关是断开的,那么除了分开区段16c、16d,能量供给单元22c也与两个输入整流器12分开进而停机。
[0079]而如果全部开关是闭合的,那么两个区段16c、16d彼此连接,使得全部发动机逆变器18和两个能量供给单元22b、22c由两个输入整流器12共同地供给。
[0080]如果两个相中的每个相的上部的开关是闭合的并且下部的开关是断开的,那么左边的输入整流器12不仅供给中间回路16的区段16a,而且附加地供给能量供给单元22c。中间回路16的右边的区段16d的其余的部分与左边的输入整流器12和区段16c分离并且通过右边的输入整流器12供给。
[0081]两个能量供给单元22b、22c能够设计成具有不同的功率,其中能量供给单元22b的功率单独地足以在任何常规的运行情况下供给交流列车母线24和制动系统26的全部连接于此的运行设备。因此,在轨道车辆2的常规运行中,开关机构28以断开的方式接入,使得开关机构28的全部开关是断开的。在该运行状态下,左边的输入整流器12a供给左边的中间回路区段16c并且右边的输入整流器12仅供给右侧的、即具有连接于其上的驱动发动机10的右边的中间回路16d的两个发动机逆变器18。右边的能量供给单元22c停机。因此,交流列车母线24由功率较强的能量供给单元22b用工作能量供给。
[0082]如果功率较强的能量供给单元22b由于故障失效,那么控制单元20接入开关机构28,使得交流列车母线24的能量供给仅经由功率较弱的能量供给单元22c进行。这能够通过下述方式进行:将全部开关闭合并且将两个中间回路区段16c、16d共同接入。同样可能的是,将上部的开关闭合并且将下部的开关保持断开,使得功率较弱的能量供给单元22c也通过左边的输入整流器12供给。同样可能的是,将上部的开关保持断开并且将下部的开关闭合,使得能量供给单元22c由右边的输入整流器12供给。
[0083]如果两个输入整流器12中的一个输入整流器失效,那么功率较弱的能量供给单元22c能够选择性地通过剩余的输入整流器12通过下述方式供给:将上部的开关闭合并且将下部的开关断开,并且左边的输入整流器12供给能量供给单元22c或者将上部的开关断开并且将下部的开关闭合,使得右边的输入整流器12供给能量供给单元22c。这尤其在下述情况下是有利的:一个输入整流器12和功率较强的能量供给单元22b失效。
[0084]以所述方式确保,如果至少一个输入整流器12和能量供给单元22b、22c是功能正常的,那么交流列车母线24也可靠地用工作能量供给。如果交流列车母线24仅通过功率较弱的能量供给单元22c供给,那么可能没有足够的能量提供用于全部连接于所述母线的运行设备。然而,存在足够的能量,以便充足地用能量供给制动系统26的对于电动紧急制动所必需的运行设备。
[0085]供电装置Sc的另一个实施例在图4中示出。与前面的实施例不同的是,能量供给单元22c经由呈电池的形式的直流电流源30a用能量供给。所述实施例具有下述优点:在例如因为没有能量可从车载电网中调用或者两个输入整流器12是有故障的而引起整个中间回路16是无电流的情况下,那么交流列车母线24也由用于至少制动系统26的对于电动制动所必需的运行设备的工作能量供给。交流电流源30a是不具有中间回路的,即能够与中间回路16无关地使用。替代电池,也能够将直流列车母线用作为直流电流源30a。其在中间回路16失效的情况下借助另一个车厢中的至少一个直流电流蓄电器运行或者悬挂在另一个被驱动的车厢的母线上。
[0086]图5示出具有两个被驱动的车厢4和多个不被驱动的车厢6的轨道车辆2。轨道车辆2具有直流列车母线32,所述直流列车母线伸展穿过整个轨道车辆2、即全部的车厢4、6。引导穿过列车并且也在图1中示出的直流列车母线32在列车的前部端部上并且在列车的后部端部上通过两个能量供给单元34a用直流电流供给,不被驱动的车厢6的没有示出的运行设备用运行工作电流供给。分别是供电装置8d的一部分的能量供给单元34a分别包括两个受控的逆变器36,所述逆变器分别冗余地将能量馈入到直流列车母线32中。测量受控的逆变器36的功率,使得在直流列车母线32通过至少两个受控的逆变器36供给时,不被驱动的车厢6的全部运行设备能够由工作能量供给。尤其,受控的逆变器36的功率足以能够将不被驱动的车厢6的对于紧急制动所必需的运行设备也仅通过受控的逆变器36供给。
[0087]在单次列车分离的情况下,直流列车母线32分成两个部分,这两个部分然而在单次的列车分离的每个可能的变型形式中由能量供给单元34a馈送。以这种方式,不被驱动的车厢6的制动设备在单次列车分离的情况下也始终是完全功能正常的。
[0088]对于受控的逆变器36在输入侧不获得能量、例如由于轨道车辆2的技术故障不获得能量的情况,全部能量供给单元34a配设有至少两个直流电流蓄电器30a,通过所述直流电流蓄电器能够用足够的工作能量至少供给不被驱动的车厢6的制动设备。在此,每个受控的逆变器36与直流电流蓄电器30a连接,使
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