制发动机135和变速箱137的内燃机控制装置。电动机电子控制单元(未示出)设置为用于控制第一电动机136和第二电动机140的电动机控制装置，并且，集电器电子控制单元(未示出)被设置为用于控制集电器143的集电器控制装置。为了进行整体控制，电子控制单元(ECU;未示出)被设置为集成控制装置，用于执行发动机电子控制单元、发动机电子控制单元和集电器电子控制单元的集成控制。该电子控制单元是车辆中的供电系统150的一部分，该系统控制并将电力供应到第一和第二电动机136、140和能量存储系统(例如，电池)，以及从第一和第二电动机136、140和能量存储系统(例如，电池)供应电力。供电系统150是车辆的混合能量系统的一体部分，且包括用于连接集电器143、第一和第二电动机136、140以及能量存储系统的必需的电力电子器件。该混合能量系统的运行以与上文针对图1描述的系统相同的方式进行，其不同之处在于布置了两个电动机来驱动同一个后车轴133。
[0097]图2A示出根据第一实例的具有混合能量系统的车辆201的示意图。在此实例中，该混合能量系统包括自主供电装置且能够连接到沿着所述车辆的路线的外部供电设施或电网。车辆201被布置成:在自主供电模式中，使用车载能量存储系统202来运行;在外部供电模式中，使用来自架空电线203的电力来运行;或者，在组合式自主和外部供电模式中，使用来自这两个电力源的电力来运行。该混合动力车辆中的电能存储系统包括电池，但也可使用任何适当的技术，例如超级电容器、燃料电池和飞轮。
[0098]图2A中的混合能量系统包括高压推进系统，该高压推进系统在车辆201内被划分为两个部分或两个高压电路204,205ο第一高压电路204包括第一牵引电动机206，该第一牵引电动机206由第一电力转换器207连接到能量存储系统以推进车辆。在此情况下，该能量存储系统是电池202，该电池202由常规继电器和接触器208连接到第一高压系统，从而允许电池202与该系统连接和断开。第二高压电路205包括第二牵引电动机210，该第二牵引电动机210能够由直接连接到第二电力转换器212的集电器211连接到外部电力源203以推进车辆。集电器211由常规继电器和接触器213连接到第二高压电路205，从而允许集电器211与该系统连接和断开。第一电力转换器207和第二电力转换器212是直流/交流转换器，用于将各自的高压电路204、205中的直流高压转换为交流电压，以驱动第一交流电动机和第二交流电动机。该第一牵引电动机和第二牵引电动机是三相交流电动机。第一牵引电动机206和第二牵引电动机210可作为电动机运行，用于推进车辆，或者可作为发电机运行，用于能量的再生。当这些电动机在发电机模式中运行时，相应的第一电力转换器和第二电力转换器作为整流器运行。
[0099]第一牵引电动机206和第二牵引电动机210分别机械连接到第一从动车轴215和第二从动车轴216，第一从动车轴215和第二从动车轴216各自设有一对车轮217、218。第一牵弓丨电动机206经由传动系间接连接到第一从动车轴215，该传动系包括手自一体变速箱219、第一驱动轴220和差速器221。第二牵引电动机210经由第二驱动轴222和差速器223直接连接到第二从动车轴216。此传动系的布局在图1Α中被示意性地示出。或者，第二车轴可设有一对车轮电动机。
[0100]第一高压电路204和第二高压电路205在相同电压或类似电压下运行，且能够由第三电力转换器214连接，该第三电力转换器214作为桥接器而位于第一和第二高压电路204、205与第一和第二直流/交流转换器207、212之间。第三电力转换器214是直流/直流电力转换器。在此上下文中，术语“高压”表示在500V到800V的优选范围内的电压。举例来说，第一高压电路可在500V到700V下运行，第二高压电路可在550V到800V下运行。
[0101]其一个优点在于，来自外部供电装置的所有电力并非都需要经过该桥接器。实际上，该电力的主要部分可由车辆直接用在第二高压电路中。通过使用混合动力系统中的能量存储系统，将能够减小直流/直流转换器的所需尺寸。另一个优点是:通过划分该高压系统，该第三转换器或直流/直流转换器不需要处于混合动力车辆的推进系统的全功率范围下。这进一步减小了第三转换器的尺寸和成本。举例来说，与传统系统相比，在根据本发明的系统中，直流/直流转换器的连续额定值可为50kW到lOOkW。在直流/直流转换器处理来自外部供电装置的所有电力的传统系统中，根据系统的布局，连续额定值可为150kW到300kW。直流/直流电力转换器的定位还允许极其灵活的使用和多个可选的运行模式，每个运行模式都允许更能量有效的运行和减少的能量损耗。将在下文中给出这种运行模式的实例。
[0102]该自主供电装置还包括内燃机224，该内燃机224经由离合器(未示出)连接到第一牵引电动机206。发动机224可用于经由传动系来驱动第一从动车轴，或用于通过将第一牵引电动机206作为发电机运行、使用第一电力转换器207作为整流器来对能量存储系统202充电。
[0103]第二高压电路205可连接到外部供电装置203(在此情形中，为架空电线225、226的形式)。可通过安装在车辆上的适当位置处的常规受电弓来接触该架空电线225、226(参见图1A和图1B)。直流被供应到架空电线225、226，且这两条架空线中的一条是被供应有直流的供电线，而另一条充当电力返回线。替代地，可使用邻近于车辆所沿的路线的路旁轨道或路面中的凹陷式轨道。
[0104]图2B示出根据第二实例的具有混合能量系统的车辆的示意图。图2B所示的系统基本上与图2A的系统相同，其中，相同的附图标记用于表示相同的部件。图2B中的系统的不同之处在于:可控开关230与第三电力转换器214并联连接。开关230布置成:当开关230闭合时，开关230旁通第三电力转换器214，从而允许使用另外的运行模式。这种“旁通”在第一高压电路204与第二高压电路205之间产生直接连接，由此，能够避免直流/直流转换器中的损耗。可控开关230的运行由所选择的运行模式决定，在下文中将描述这些模式。
[0105]图3A示出根据第三实例的具有混合能量系统的车辆301的示意图。在此实例中，该混合能量系统包括自主供电装置且能够连接到沿着所述车辆的路线的外部供电设施或电网。车辆301被布置成:在自主供电模式中，使用车载能量存储系统302来运行;在外部供电模式中，使用来自架空电线303的电力来运行;或者，在组合式自主和外部供电模式中，使用来自这两个电力源的电力来运行。该混合动力车辆中的电能存储系统包括电池，但也可使用任何适当的技术，例如超级电容器、燃料电池和飞轮。
[0106]图3A中的混合能量系统包括高压推进系统，该高压推进系统在车辆301内被划分为两个部分或两个高压电路304,305ο第一高压电路304包括第一牵引电动机306，该第一牵引电动机306由第一电力转换器307连接到能量存储系统以推进车辆。在此情况下，该能量存储系统是电池302，该电池302由常规继电器和接触器308连接到第一高压系统，从而允许电池302与该系统连接和断开。第二高压电路305包括第二牵引电动机310，该第二牵引电动机310能够由直接连接到第二电力转换器312的集电器311连接到外部电力源303以推进车辆。集电器311由常规继电器和接触器313连接到第二高压电路305，从而允许集电器311与该系统连接和断开。第一电力转换器307和第二电力转换器312是直流/交流转换器，用于将各自的高压电路304、305中的直流高压转换为交流电压，以驱动第一交流电动机和第二交流电动机。该第一牵引电动机和第二牵引电动机是三相交流电动机。第一牵引电动机306和第二牵引电动机310可作为电动机运行，用于推进车辆，或者可作为发电机运行，用于能量的再生。当这些电动机在发电机模式中运行时，相应的第一电力转换器和第二电力转换器作为整流器运行。
[0107]第一牵引电动机306和第二牵引电动机310均机械连接到共用的第一从动车轴315，该第一从动车轴315设有一对车轮317。第一牵引电动机306经由传动系间接连接到第一从动车轴315，该传动系包括手自一体变速箱319、第一驱动轴320和差速器321。第二牵引电动机310经由第二驱动轴328和共用的差速器321直接连接到第一从动车轴315。此传动系的布局在图1B中被示意性地示出。
[0108]第一高压电路304和第二高压电路305在相同电压或类似电压下运行，且可由第三电力转换器314连接，该第三电力转换器314作为桥接器而位于第一和第二高压电路304、305与第一和第二直流/交流转换器307、312之间。第三电力转换器314是直流/直流电力转换器。在此上下文中，术语“高压”表示在500V到800V的优选范围内的电压。举例来说，第一高压电路可在500V到700V下运行，第二高压电路可在550V到800V下运行。
[0109]如上文所指示的，其一个优点在于，来自外部供电装置的所有电力并非都需要经过该桥接器。而是，该电力的主要部分可由车辆直接用在第二高压电路中。通过使用混合动力系统中的能量存储系统，将能够减小直流/直流转换器的所需尺寸。另一个优点是:通过划分该高压系统，该第三转换器或直流/直流转换器不需要处于混合动力车辆的推进系统的全功率范围下。这进一步减小了第三转换器的尺寸和成本。举例来说，与传统的系统相比，在根据本发明的系统中，直流/直流转换器的连续额定值可为50kW到lOOkW。在直流/直流转换器处理来自外部供电装置的全部电力的传统系统中，根据系统的布局，连续额定值可为lOOkW到300kW。直流/直流电力转换器的定位还允许极其灵活的使用和多个可选的运行模式，每个运行模式都允许更能量有效的运行和减少的能量损耗。将在下文给出这种运行模式的实例。
[0110]该自主供电装置还包括内燃机324，该内燃机324经由离合器(未示出)连接到第一牵引电动机306。发动机324可用于经由传动系来驱动第一从动车轴315，或用于通过将第一牵引电动机306作为发电机运行、使用第一电力转换器307作为整流器来对能量存储系统302充电。
[0111]第二高压电路305可连接到外部供电装置303(在此情形中，为架空电线325、326的形式)。可通过安装在车辆上的适当位置处的常规受电弓来接触该架空电线325、326(参见图1A和图1B)。直流被供应到架空电线325、326，且这两条架空线中的一条是被供应有直流的供电线，而另一条充当电力返回线。或者，替代地，可使用邻近于车辆所沿的路线的路旁轨道或路面中的凹陷式轨道。
[0112]图3B示出根据第四实例的具有混合能量系统的车辆的示意图。图3B所示的系统基本上与图3A的系统相同，其中，相同的附图标记用于表示相同的部件。图3B中的系统的不同之处在于:可控开关330与第三电力转换器314并联连接。开关330布置成:当开关330闭合时，开关330旁通第三电力转换器314，从而允许使用另外的运行模式。这种“旁通”在第一高压电路304与第二高压电路305之间产生直接连接，由此，能够避免直流/直流转换器中的损耗。可控开关330的运行由所选择的运行模式决定，在下文中将描述这些模式。
[0113]图3C示出根据第五实例的具有混合能量系统的车辆的示意图。图3C所示的系统基本上与图3A的系统相同，其中，相同的附图标记用于表示相同的部件。图3C中的系统的不同之处在于:第二牵引电动机310由动力输出变速箱329直接连接到第一从动车轴315。以此方式，该第二牵引电动机经由第一驱动轴320和共用的差速器321连接到第一从动车轴315并经由变速箱319连接到第一牵引电动机306。
[0114]图3C中的布置可用于通过在车辆静止时将第一牵引电动机306作为发电机运行而用于对能量存储系统302充电。第二牵引电动机310则利用外部供电装置303而运行。在此模式中，第二牵引电动机310通过适当齿轮组、经由第一驱动轴320、变速箱319来驱动第一牵引电动机306。如果需要，动力输出变速箱329还允许第二牵引电动机310辅助第一牵引电动机306和/或内燃机324。
[0115]上述混合能量系统设有自主供电装置且能够连接到沿着车辆201、301的路线的外部供电设施。如图1A-图1B和图2A-图2B所示，该混合能量系统包括第一高压电路204、304和第二高压电路212、312，第一高压电路204、304包括由第一直流/交流转换器207、307连接到能量