[发明专利]用于轨道车辆的供电装置

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

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。

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)的能量。

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。

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。

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。

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。

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。

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。