[發(fā)明專利]用于軌道車輛的供電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380067616.4
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104884320A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 延斯·康斯坦丁·施瓦策爾;讓-帕斯卡爾·施溫;蒂爾·福斯特;斯特凡·哈斯勒;賴納·海爾曼;拉爾斯·勒文施泰因;托爾斯滕·施蒂茨勒
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: B60T17/22
• 分類號: B60T17/22
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;張春水

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛的供電裝置，所述軌道車輛包括至少一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的車廂，所述供電裝置具有中間回路、制動(dòng)系統(tǒng)和用于用工作能量供給制動(dòng)系統(tǒng)的能量供給系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在軌道車輛中，通常在兩種制動(dòng)類型、即工作制動(dòng)和也稱作快速制動(dòng)或危急制動(dòng)的緊急制動(dòng)之間有所區(qū)別。在工作制動(dòng)用于列車的速度減小的同時(shí)，由緊急制動(dòng)更嚴(yán)格地要求，確保乘客、人員和第三方的盡可能大的安全性。在工作制動(dòng)中，優(yōu)選地使用電動(dòng)制動(dòng)器，其中制動(dòng)力通過軌道車輛的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生。在制動(dòng)期間由發(fā)動(dòng)機(jī)以發(fā)電機(jī)的方式產(chǎn)生的電能要么經(jīng)由電阻轉(zhuǎn)換成熱量、輸送給輔助設(shè)備、要么引回到電網(wǎng)中。

除了電動(dòng)制動(dòng)器之外，列車通常具有完整的摩擦制動(dòng)器，其中以氣動(dòng)的、液壓的和/或機(jī)械的方式實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果。對此的原因在于電動(dòng)制動(dòng)器相對于機(jī)械制動(dòng)器的過低的故障安全性，使得對于足夠的制動(dòng)安全性而言即使在緊急情況下也不棄用摩擦制動(dòng)器。然而這意味著，列車的發(fā)動(dòng)機(jī)車廂具有兩個(gè)完整的制動(dòng)單元，即摩擦制動(dòng)器和電機(jī)致動(dòng)器。兩個(gè)制動(dòng)單元具有不同的優(yōu)點(diǎn)。在摩擦制動(dòng)器在緊急制動(dòng)的情況下確保更大的安全性的同時(shí)，發(fā)電機(jī)的致動(dòng)器具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)。因此，例如在制動(dòng)襯片和制動(dòng)盤中不出現(xiàn)磨損并且能夠使用重新獲得的能量進(jìn)而能夠減少列車的總耗電。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是，改進(jìn)用于安全的電動(dòng)制動(dòng)的邊界條件。

所述目的通過在開始提及類型的供電裝置來實(shí)現(xiàn)，其中根據(jù)本發(fā)明能量供給系統(tǒng)包含至少兩個(gè)設(shè)置在中間回路上的用于被驅(qū)動(dòng)的車廂的能量供給單元以對制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行冗余的能量供給。

本發(fā)明基于下述考慮：為了電動(dòng)制動(dòng)器的故障安全的運(yùn)行，需要制動(dòng)系統(tǒng)的安全的車載電網(wǎng)供給。通過車載電網(wǎng)供給用能量供給制動(dòng)系統(tǒng)，所述制動(dòng)系統(tǒng)例如包含用于功率組件的控制裝置和調(diào)控裝置以及冷卻設(shè)備，所述功率組件是對于電動(dòng)制動(dòng)所必需的。附加地，在借助異步技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全的電動(dòng)制動(dòng)的情況下，仍能夠安全地用能量來供給中間回路再充電設(shè)備，以便因此在中間回路中安全地提供用于異步機(jī)的退磁(Aufmagnetiesierung)的能量。

上述設(shè)備中的一些設(shè)備連接到交流列車母線上。所述列車母線能夠經(jīng)由能量供給系統(tǒng)從中間回路用工作電壓供給。但是，也可能的是，所述設(shè)備或制動(dòng)系統(tǒng)直接經(jīng)由能量供給單元用工作能量供給。通過制動(dòng)系統(tǒng)通過兩個(gè)能量供給單元要么直接地要么經(jīng)由交流列車母線進(jìn)行冗余的能量供給，制動(dòng)系統(tǒng)的供電的安全性能夠借助其對于電動(dòng)制動(dòng)所必需的設(shè)備在如對于用于即使在沒有故障安全的機(jī)械制動(dòng)器的情況下也執(zhí)行緊急制動(dòng)的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)所需要的那樣的程度提高。

尤其在地鐵領(lǐng)域中，電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)在整個(gè)行駛速度范圍之內(nèi)能夠產(chǎn)生足夠大的制動(dòng)力矩，以便也實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)。通過本發(fā)明，借助安全的供電能夠提供邊界條件，借助所述邊界條件實(shí)現(xiàn)電動(dòng)制動(dòng)器的足夠高的運(yùn)行安全性。為了將列車制動(dòng)，因此，能夠棄用機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)。

有利地，交流列車母線的冗余的能量供給通過兩個(gè)能量供給單元從中間回路進(jìn)行。能量供給單元適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在中間回路和交流列車母線之間。

此外，有利的是，兩個(gè)能量供給單元中的每個(gè)能量供給單元制備并且設(shè)計(jì)成用于對制動(dòng)系統(tǒng)和/或交流列車母線進(jìn)行單獨(dú)的能量供給。如果一個(gè)能量供給單元例如由于故障失效，那么兩個(gè)能量供給單元中的另一個(gè)能量供給單元能夠要么直接地、要么經(jīng)由交流列車母線單獨(dú)地供給制動(dòng)系統(tǒng)，使得至少對于緊急制動(dòng)所必需的所有設(shè)備足夠地用電流、例如工作電壓供給。當(dāng)然，也可能的是，設(shè)有多于兩個(gè)的能量供給單元，所述能量供給單元分別用能量供給制動(dòng)系統(tǒng)和/或交流列車母線。

供電裝置是用于軌道車輛的供電裝置，因此，所述供電裝置制備用于，將軌道車輛的運(yùn)行設(shè)備用工作能量供給，尤其是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)以及適當(dāng)?shù)厝科渌拈g接地或直接地由軌道車輛的中間回路用能量供給的設(shè)備。因此，供電裝置設(shè)為用于安裝到軌道車輛中。適當(dāng)?shù)兀╇娧b置至少部分地設(shè)置在被驅(qū)動(dòng)的車廂中。在此，尤其兩個(gè)能量供給單元有利地設(shè)置在被驅(qū)動(dòng)的車廂中。

制動(dòng)系統(tǒng)適當(dāng)?shù)匕ㄖ苿?dòng)冷卻單元和/或制動(dòng)風(fēng)扇，尤其是所有必須用能量供給的設(shè)備，以便能夠無損壞地執(zhí)行緊急制動(dòng)，必要時(shí)除驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)本身之外。輸入整流器能夠在輸入側(cè)直接與車載電網(wǎng)的電網(wǎng)電壓連接。中間回路適當(dāng)?shù)厥菭恳虚g回路，所述牽引中間回路尤其經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)逆變器用驅(qū)動(dòng)能量來供給被驅(qū)動(dòng)的車廂。軌道車輛除了交流列車母線之外也能夠具有直流列車母線，所述直流列車母線適當(dāng)?shù)赜山涣髁熊嚹妇€饋送。有利地，從直流列車母線用能量供給軌道車輛的車載電網(wǎng)。