[发明专利]使三相电流对称的方法

说明书

本发明涉及一种用于对称化三相电流(30)的方法，该三相电流经由相位转换器(32)转换成两相电流(34)，该两相电流由流过第一电负载(12)的第一相电流(42)和流过与第一电负载(12、16)电气分离的第二电负载(14、18)的第二相电流(44)组成，其中，电负载(12、16；14、18)中的至少一个包括列车(4、4')中的电能存储设备(12、14)，以用于存储电能以向列车(4、4')中的电动机(8、10)供电，并且其中第一和第二相电流(42、44)中的至少一个被设置(88、90)成第一相电流(42)的绝对值与第二相电流(42)的绝对值之间的差(82)低于预定的可靠性值(84)。

本发明涉及一种根据权利要求1的方法、一种根据权利要求5的控制设备、一种根据权利要求6的列车以及一种根据权利要求7的接触网(catenary)系统。

从US 3,278,825 A中已知一种将三相电流转换为两相电流的相位转换器。

本发明的目的是要改进相位转换器在接触网系统的领域中的应用。

该目的由独立权利要求的特征来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明的一方面，在一种用于对称化或平衡经由相位转换器转换成由流过第一电负载的第一相电流和流过与第一电负载电气分离的第二电负载的第二相电流组成的两相电流的三相电流的方法中，该电负载中的至少一个包括列车中的用于存储电能以为列车中的电动机供电的电能存储装置，其中第一和第二相电流被设置成第一相电流的绝对值与第二相电流的绝对值之间的差低于预定的可靠性值。

本发明基于以下思想：当前可用的电动车厢可以通过蓄电池来延伸以桥接铁路轨道的非电气化段。蓄电池可以在通过铁路轨道的电气化段期间或在例如站在线路的终点站时被充电。当前可用的蓄电池的可桥接距离在40km至80km之间。这样的配备有蓄电池的电动车厢将最有可能用在乡下的铁路轨道上，在那里，铁路运营者将被迫从中压电网获取电能。

然而，静止时单个蓄电池列车组的充电功率在1.2MVA与2.5MVA之间。在双牵引列车的情况下，该电功率将加倍，并且因此，例如，根据EN 50160或IEC 1000-3-x，在不违反中压电网中的不对称或不平衡的可靠性值的情况下，不能作为单相负载从中压电网对称地获取功率。

为了尽可能最好地从中压电网中建立平衡的能量提取，建议利用所提供的方法来将三相电流转换为两相电流，并使两个相位相对于彼此平衡。通过这种手段，确保了列车驾驶员的能量提取符合至少由电网操作员给出的可靠性值。因此，在所提供的方法的一个实施例中，预定的可靠性值应该取决于用于提供三相电流的供电网络中的不对称平衡的阈值。

在所提供的方法的另一个实施例中，设置第一和/或第二相电流的步骤包括基于一个相电流来限制相电流中的另一个相电流的步骤。通过这种手段，确保了从电网提取能量不会导致需要不必要的能量提取。

在所提供的方法的另一个实施例中，设置第一和/或第二相电流的步骤包括：如果一个相电流增加了相电流中的另一个相电流，则引导相电流中的该另一个相电流的至少一部分通过辅助负载。该辅助负载可以优选地是蓄电池。这意味着允许经由一个相电流来提取所需的电能。经由另一个相电流获取的过剩电能可以例如被在中间地存储在蓄电池中，并在以后使用。替换地，辅助负载可以是另外的相位转换器，其将电能馈送到上述相位转换器的初级侧返回到电网中。

根据本发明的另一方面，一种控制设备被适配成执行根据前述权利要求之一的方法。在另外的实施例中，控制设备包括存储器和处理器。其中，所提供的方法作为计算机程序而存储在存储器中，其中，处理器被适配成在将计算机程序从存储器加载到处理器中时执行该方法。

根据本发明的另一方面，一种计算机程序包括：程序代码装置，当在电气设备上或所提供的控制设备之一中执行计算机程序时，该程序代码装置实行所提供的方法的所有步骤。