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Title:
ELECTRIC ENERGY SUPPLY SYSTEM FOR A TRAIN OR SEVERAL TRAINS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/051662
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric energy supply system for a train or several trains (1), comprising drive units (2) for a first voltage system with a predetermined voltage form and voltage level, whereby at least one separate energy saving vehicle (3) is mechanically and electrically coupled to the train or several trains (1) having a unit (4, 7) for tapping and converting electric energy from at least one second voltage system having a predetermined voltage form and voltage level into electric energy of the first voltage system.

Inventors:
EIKENBERG MICHAEL
HEIDRICH PETER
Application Number:
PCT/EP2001/015175
Publication Date:
July 04, 2002
Filing Date:
December 20, 2001
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
International Classes:
B60L9/14; B60L9/30; B61C3/00; (IPC1-7): B60L9/14; B61C3/00
Foreign References:
DE4216586A11993-11-25
EP0210057A21987-01-28
DE4216586A11993-11-25
EP0210057A21987-01-28
Attorney, Agent or Firm:
Rupprecht, Klaus (John-F.-Kennedy-Strasse 4 Wiesbaden, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektrisches Energieversorgungssystem eines Triebzuges oder mehrerer Triebfahrzeuge (1) mit Antriebseinheiten (2) für ein erstes Spannungssystem vorgegebener Spannungsform und Spannungshöhe, gekennzeichnet durch mindestens ein separates, mit dem Triebzug oder den mehreren Triebfahrzeugen (1) mechanisch und elektrisch gekuppeltes, energiespeisendes Fahrzeug (3) mit einer Einheit (4,7) zum Abgriff und zur Umwandlung elektrischer Energie mindestens eines zweiten Spannungssystems vorgegebener Spannungsform und Spannungshöhe in elektrische Energie des ersten Spannungssystems.
2. Elektrisches Energieversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine separate energiespeisende Fahrzeug (3) nicht eigenfahrfähig ist.
3. Elektrisches Energieversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine separate energiespeisende Fahrzeug (3) eigenfahrfähig ist.
4. Elektrisches Energieversorgungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine separate energiespeisende Fahrzeug (3) ein einoder mehrteiliger Triebzug ist.
5. Elektrisches Energieversorgungssystem nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vollautomatische mechanische und elektrische Kupplungen (10) zwischen dem Triebzug oder den mehreren Triebfahrzeugen (1) einerseits und dem mindestens einen separaten energiespeisenden Fahrzeug (3) andererseits vorgesehen sind.
6. Elektrisches Energieversorgungssystem nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß halbautomatisch oder manuell betätigte mechanische und elektrische Kupplungen (10) zwischen dem Triebzug oder den mehreren Triebfahrzeugen (1) einerseits und dem mindestens einen separaten energiespeisenden Fahrzeug (3) andererseits vorgesehen sind.
Description:
Elektrisches Eneraieversorgungssystem eines Triebzuges oder mehrerer Triebfahrzeuge Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Energieversorgungssystem eines Triebzuges oder mehrerer Triebfahrzeuge mit Antriebseinheiten für ein erstes Spannungssystem vorgegebener Spannungsform und Spannungshöhe.

Der Einsatz von Gleichstrombahnen ist aufgrund ihres Spannungssystems auf speziell dafür eingerichtete Gleisanlagen begrenzt. Um für den Fahrgast möglichst günstige Reiseverbindungen anbieten zu können, werden in größer werdendem Maße mehrsystemfähige Triebfahrzeuge gefragt. Mit derartigen Triebfahrzeugen ist der Betrieb in unterschiedlichen Spannungssystemen (Gleichspannung unterschiedlicher Höhe, Wechselspannung unterschiedlicher Höhe und Frequenz) möglich. Der nachträgliche Umbau eines Triebzuges oder mehrerer Triebfahrzeuge auf ein zusätzliches (zweites) Spannungssystem ist meist sehr aufwendig. Die Wirtschaftlichkeit solcher Umbaulösungen scheitert oft an dem hohen erforderlichen Umbauaufwand.

Alternativ wäre es möglich, eine für das zusätzliche (zweite) Spannungssystem geeignete Lokomotive an den Triebzug oder an die mehreren Triebfahrzeuge anzukuppeln. Ein Betrieb der Triebfahrzeuge oder des Triebzuges mit angekuppelter Lokomotive für das zusätzliche (zweite) Spannungssystem führt jedoch in nachteiliger Weise dazu, daß der hierdurch gebildete Zugverband nicht die gewünschte Fahrdynamik aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes elektrisches Energieversorgungssystem eines für den Betrieb an einem ersten Spannungssystem eingerichteten Triebzuges oder mehrerer Triebfahrzeuge anzugeben, welches einen Betrieb an einem zusätzlichen (zweiten) Spannungssystem ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein separates, mit dem Triebzug oder den mehreren Triebfahrzeugen mechanisch und elektrisch gekuppeltes, energiespeisendes Fahrzeug mit einer Einheit zum Abgriff und zur Umwandlung elektrischer Energie mindestens eines zweiten Spannungssystems vorgegebener Spannungsform und Spannungshöhe in elektrische Energie des ersten Spannungssystems.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch das vorgeschlagene separate, mit dem Triebzug oder den mehreren Triebfahrzeugen mechanisch und elektrisch gekuppelte, energiespeisende Fahrzeug der Umbauaufwand in den vorhandenen Fahrzeugen (Triebzug oder mehrere Triebfahrzeuge) auf ein Minimum begrenzt wird. Es sind lediglich elektrische Kupplungen zur Energieeinspeisung zu installieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Vorteile des vorgeschlagenen elektrischen Energieversorgungssystems eines Triebzuges oder mehrerer Triebfahrzeuge ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Triebzug mit angekuppeltem energiespeisenden, eigenfahrfähigem Fahrzeug, Fig. 2 einen Triebzug mit angekuppeltem energiespeisenden, nicht eigenfahrfähigem Fahrzeug.

In Fig. 1 ist ein Triebzug mit angekuppeltem energiespeisenden, eigenfahrfähigem Fahrzeug dargestellt. Es ist ein aus zwei Fahrzeugen zusammengesetzter Triebzug 1 (bzw. mehrere Triebfahrzeuge 1) zu erkennen, wobei jedes Fahrzeug mit einer Antriebseinheit 2 ausgerüstet ist. Diese Antriebseinheiten 2 sind für ein erstes Spannungssystem vorgegebener Spannungsform und Spannungshöhe (beispielsweise Gleichspannung vorgegebener Höhe) ausgelegt. Mit dem Triebzug 1 oder den mehreren Triebfahrzeugen ist mindestens ein separates, energiespeisendes Fahrzeug 3 mechanisch und elektrisch gekuppelt.

Das mindestens eine energiespeisende Fahrzeug 3 weist eine Einheit 4 zur Umwandlung elektrischer Energie eines zweiten Spannungssystems vorgegebener Spannungsform und Spannungshöhe (beispielsweise Wechselspannung vorgegebener Frequenz und Höhe) in elektrische Energie des ersten Spannungssystems auf. Diese Einheit 4 besteht beispielsweise aus einem Transformator 5, welchem eine primäre Wechselspannung eines Fahrdrahtes 8 mittels eines Stromabnehmers 7 zugeführt wird und welcher eine sekundäre Wechselspannung an einen Eingangssteller 6 abgibt.

Die vom Eingangssteller 6 abgegebene Gleichspannung beaufschlagt eine Zugsammelschiene 11, welche durchgängig in allen Fahrzeugen 1,3 vorgesehen ist, wobei die elektrische Verbindung zwischen den Fahrzeugen 1,3 über eine elektrische Kupplung 10 erfolgt. Gleichzeitig kann die elektrische Kupplung 10 auch die mechanische Kupplung zwischen den Fahrzeugen 1,3 umfassen. Diese mechanischen und elektrischen Kupplungen 10 können vorzugsweise vollautomatisch ausgebildet sein, so daß ein Kuppeln zwischen den Fahrzeugen 1,3 in sehr einfacher Art und Weise ohne Personaleinsatz möglich ist.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das mindestens eine energiespeisende Fahrzeug 3 eigenfahrfähig, besitzt also eine Antriebseinheit 9, welche an die Zugsammelschiene 11 angeschlossen ist, sowie eine eigene Bremsanlage.

Selbstverständlich weist das mindestens eine energiespeisende Fahrzeug 3 auch alle für die Antriebs-und Bremsanlagen notwendigen Steuerungs-und Hilfseinrichtungen auf.

In Fig. 2 ist ein Triebzug mit angekuppeltem energiespeisenden, nicht eigenfahrfähigem Fahrzeug 3 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, jedoch entfällt die eigene Antriebseinheit 9.

Eine Bremsanlage samt Steuereinrichtungen kann bei Bedarf ebenfalls vorhanden sein. Das energiespeisende Fahrzeug wird von den gespeisten Triebfahrzeugen 1 (bzw. vom Triebzug) bewegt.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung bereits hervorgeht, ist das mindestens eine energiespeisende Fahrzeug 3 für den Betrieb in den erforderlichen zweiten Spannungssystemen ausgelegt. Die Eingangskreise dieses mindestens einen Fahrzeuges 3 sind für das/die zusätzliche/n Spannungssystem/e derart ausgelegt, daß dieses mindestens eine Fahrzeug 3 in der Lage ist, über entsprechende elektrische Kupplungen 10 an den Fahrzeugübergängen die angekuppelten Triebfahrzeuge 1 (bzw. den Triebzug) mit elektrischer Antriebsenergie zu versorgen.

Die an den Wagenübergängen zur Verfügung gestellte elektrische Energie entspricht hinsichtlich Spannungsform und Spannungshöhe dem ersten Spannungssystem des zu speisenden Triebfahrzeuges 1 (bzw. des Triebzuges). Das Fahrzeug fährt normalerweise mit Usmax-1400V ; es könnte aber auch mit Us= 1600V betrieben werden, bei Spannungsübertragung über der Kupplung. Die Antriebseinheiten 2 und die Hilfsaggregate des eingespeisten Triebfahrzeuges 1 (bzw. des Triebzuges) stehen damit zur Verfügung. Bei rückspeisefähiger Auslegung des speisenden Fahrzeuges 3 steht die Rückspeisefähigkeit vorteilhaft auch für die gespeisten Triebfahrzeuge 1 (bzw. den Triebzug) zur Verfügung.

In den Fig. ist ein einzelnes energiespeisendes Fahrzeug 3 dargestellt, abweichen hiervon kann das einspeisende Fahrzeug auch ein mehrteiliger Triebzug sein.

Bezugszeichenliste 1 Triebzug oder mehrere Triebfahrzeuge 2 Antriebseinheit 3 energiespeisendes Fahrzeug 4 Einheit zur Umwandlung elektrischer Energie 5 Transformator 6 Eingangssteller 7 Stromabnehmer 8 Fahrdraht 9 Antriebseinheit 10 mechanische und elektrische Kupplungen 11 Zugsammelschiene