本发明专利技术涉及用于操控用于车辆的主要空气供给和辅助空气供给的不同能量源的装置和方法，为此利用至少一个经由相应配备的电动机(4)驱动的压缩机(1)产生用于供应主要空气容器(2)和辅助空气容器(9)的压缩空气，其中，主要空气供给通过外部的初级能量源(I)实施，并且辅助空气供给至少部分地通过与所述外部的初级能量源相比较弱的内部的次级能量源(II)实施，其中根据车辆的运行状态在这两种不同的能量源(I，II)之间切换，如果所述辅助空气容器(9)中的压力已经达到足以借助于辅助空气整备所述车辆的最小压力值，和/或如果在通过辅助空气运行使车辆整备之后已经连接了初级能量源(I)，则通过将所述电动机(4)与所述次级能量源(II)断开连接来断开所述辅助空气供给。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操控用于特别是轨道车辆的主要和辅助空气供给的能量源的方法和装置
本专利技术涉及用于操控用于车辆、尤其是轨道车辆的主要空气供给和辅助空气供给的不同的电能量源的方法和装置，所述装置具有至少一个通过相应配备的电动机驱动的压缩机，以便为至少一个主要空气容器和至少一个辅助空气容器供应压缩空气，其中外部的初级能量源实施主要空气供给，并且至少一个与外部的初级能量源相比较弱的内部的次级能量源至少部分地实施辅助空气供给，并且设置用于根据车辆的运行状态接通和断开这两种不同的能量源的切换装置。本专利技术的应用领域主要延伸到轨道车辆构造、特别是电运行的轨道车辆。在这种情况下，压缩空气被用作用于供给诸如车辆制动系统的气动组件的运行能量，所述压缩空气由通过电动机驱动的压缩机从环境空气产生。除了通过主要空气容器供应的气动组件的主要空气供给之外，在这里关注的车辆中还需要所谓的辅助空气，以便在辅助空气供给的范围内产生整备车辆所需的气动能量。车辆的整备(Aufrüsten)被理解为将车辆从停用状态置入运行就绪状态的过程。在运行就绪状态下，车辆连接到其初级能量源、也就是说例如连接到电力架空线或汇流排。在电力架空线的情况下，整备特别是通过借助于气动伺服驱动装置、优选气动缸将受电弓从缩回位置移动到伸出位置而实现。在伸出状态下，受电弓通过电力架空线建立用于车辆的电能供应；因此在整备范围内电气主开关也被激活。
技术介绍
为了整备，根据通常已知的现有技术，单独的辅助空气压缩机通常车载运行，该压缩机由车辆电池供给电能并且与用于主要空气供给的主压缩机相比具有相对低的输送功率。为此需要车载设置这样的辅助空气压缩机连同必要的管道和操控装置。DE102013109475A1公开了另一种技术解决方案，其中可以省去这种单独的辅助空气压缩机，因为其功能也由车辆的主压缩机承担。为了通过压缩机进行辅助空气供给，压缩机的驱动电动机通过变频器以由车辆电池提供的电能运行。以这种方式产生的驱动能量足以使得压缩机在低转速下运行，并且通向辅助空气供给的压缩空气从通向主要空气容器的压缩空气供给管路的辅助管路分支出来。该辅助空气分支发生在连接在压缩机下游的空气干燥器单元的后面，以便提供干燥的辅助空气。未公开用于车辆的主要空气供给和辅助空气供给的不同电能量源的协调操控的其它细节。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法和一种装置用于操控用于车辆的主要和辅助空气供给的不同电能量源，通过该方法/装置在不对车辆的主要和辅助空气供给产生不利影响的情况下获得在能量源之间的与车辆运行状态适配的切换。该目的在方法方面根据权利要求1的前序部分结合权利要求1的特征部分的特征实现。关于与其相对应的装置，参照权利要求5。分别引用这些独立权利要求的从属权利要求表示本专利技术的有利发展。本专利技术包括在方法技术方面的教导，即如果辅助空气容器中的压力已经达到足以借助于辅助空气整备所述车辆的最小压力值(优选为8巴)，和/或如果在通过辅助空气运行使得车辆整备之后已经连接了初级能量源(优选架空线连接)并且车辆的所配备的电力主开关已经被激活，使得车辆的运行就绪状态通过初级能量源得到保证，则通过将电动机与次级能量源(优选车辆电池)断开连接而断开辅助空气供给。根据本专利技术的解决方案的优点尤其在于，通过在控制技术方面的简单手段确保了，当确保已经产生足够的辅助空气以整备车辆和将运行状态转变为运行就绪状态时，实现从辅助空气供给切换到主要空气供给。如果在整备后已连接了初级能量源，则车辆的运行状态可以在所有情况下转变为运行就绪状态。尽可能地优选的断开次级能量源减少了来自车辆电池的电能的消耗。利用根据本专利技术的解决方案，压缩机的电动机可以根据可用性从未整备状态下的一个能量源和从已整备状态的另一个能量源被供电。换句话说，在未整备的状态下，车辆优选地经由次级能量源被供给电压，以便最初在辅助空气供给的范围内填充辅助空气容器。借助于辅助空气容器的气动能量，车辆随后连接到初级能量源，并且然后处于整备状态。例如，这可以通过安放受电弓、闭合电主开关和/或通过与汇流排的电连接来实现。根据进一步改进本专利技术的措施建议，如果次级能量源的电压明显下降成使得其它的相对于所述压缩机的电动机优先的耗电器不再能够被提供足够的能量，则将所述次级能量源断开。这样的优先的耗电器例如是机房或驾驶室中的照明系统、尾灯或防滑保护装置。借助于电压降检测，可以容易地确定次级能量源是否可以为辅助空气供给提供足够的电能。在此同时考虑对车辆的安全技术要求。此外建议，所述初级能量源的接通优选相对于用于辅助空气供给的所述次级能量源的先前断开在时间上错开地执行。只有当次级能量源已经通过合适的切换装置(例如接触器)可靠地与初级电路分离时，才随后接通初级能量源。在此切换过程范围内的短暂停滞时间避免了能量源短路。根据改进本专利技术的另一措施建议，用于运行构造为三相交流电机的电动机的变频器的输出频率被设定为使得电动机根据作为反压和/或电池输入电压的函数的特性曲线运行。电动机可以例如在低的反压情况下与在较高的反压的情况下相比以较高的转速运行。这确保了在所连接的压缩机的最大输送功率的情况下电动机的均匀负载，而不会发生过载。电动机的这种转速控制优选地根据U/f特性曲线族实现。变频器的输出频率可以在U/f特性曲线族中被闭环控制，或也可以在该特性曲线族外进行调节。通过压缩机的电动机上的转速传感器和/或辅助空气容器上的压力传感器可相应地闭环控制变频器的输出频率。关于用于实施上述方法的在装置技术方面的装置，其包括作为切换装置的用于接通初级能量源的初级接触器和用于接通次级源的次级接触器，建议在次级能量源和次级接触器之间设置用于提高由所述次级能量源输出的电压的升压转换器。因此，通过升压转换器，可以将车辆电池的相对较低的供电电压例如提高到电动机的工作电压的水平，以便在辅助空气供给的范围内在车辆整备时运行电动机。此外建议，在次级接触器和构造为三相交流电机的电动机之间设置变频器，该变频器如上所述通过可调节的输出频率来控制电动机的转速。根据进一步改进根据本专利技术的装置的措施建议，为了利用次级能量源进行运行，设置电压监控单元，以便使变频器和/或升压变换器的电压适配于次级能量源的工作电压。由此可以防止在辅助空气供给期间次级能量源可能过载。附图说明在下面借助于附图通过对本专利技术的优选实施例的描述一起详细介绍改进本专利技术的其它措施。其中：图1示出了在使用初级能量源和用于辅助空气供给的次级能量源的情况下用于对轨道车辆进行主要空气供给和辅助空气供给的装置的示意图，以及图2示出了用于根据车辆的运行状态接通和断开两个不同能量源的电切换装置的示意图。具体实施方式根据图1，在通过架空线连接(未更详细地示出)电运行的轨道车辆的主要空气供给和辅助空气供给的范围内，设置压缩机1，用于产生压缩空气以填充主要空气容器2和与主要空气容器连接的主要空气容器管路3。压缩机1由电动机4驱动。用于驱动电动机4的电能在轨道车辆的正常运行期间借助于架空线连接经由受电弓5引出。通过受电弓5抽取的电能作为初级能量源I通过切换装置6尤其提供给压缩机1的电动机4(虚线)，该切换装置在下面更详细地介绍。车辆电池7设置为与初级能量源I并联的次级能量源II。为了整备车辆，配备给受电弓5的气动的伺服驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于操控用于车辆的主要空气供给和辅助空气供给的不同能量源的方法，为此利用至少一个经由相应配备的电动机(4)驱动的压缩机(1)产生用于供应至少一个主要空气容器(2)和至少一个辅助空气容器(9)的压缩空气，其中，主要空气供给通过至少一个外部的初级能量源(I)实施，并且辅助空气供给至少部分地通过与所述外部的初级能量源相比较弱的内部的次级能量源(II)实施，其中根据车辆的运行状态在这两种不同的能量源(I，II)之间切换，其特征在于，如果所述辅助空气容器(9)中的压力已经达到足以借助于辅助空气整备所述车辆的最小压力值，和/或如果在通过辅助空气运行使车辆整备之后已经连接了初级能量源(I)，则通过将所述电动机(4)与所述次级能量源(II)断开连接来断开所述辅助空气供给。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.11 DE 102015115369.61.一种用于操控用于车辆的主要空气供给和辅助空气供给的不同能量源的方法，为此利用至少一个经由相应配备的电动机(4)驱动的压缩机(1)产生用于供应至少一个主要空气容器(2)和至少一个辅助空气容器(9)的压缩空气，其中，主要空气供给通过至少一个外部的初级能量源(I)实施，并且辅助空气供给至少部分地通过与所述外部的初级能量源相比较弱的内部的次级能量源(II)实施，其中根据车辆的运行状态在这两种不同的能量源(I，II)之间切换，其特征在于，如果所述辅助空气容器(9)中的压力已经达到足以借助于辅助空气整备所述车辆的最小压力值，和/或如果在通过辅助空气运行使车辆整备之后已经连接了初级能量源(I)，则通过将所述电动机(4)与所述次级能量源(II)断开连接来断开所述辅助空气供给。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述次级能量源(II)的电压下降至使得其它相对于所述压缩机(1)的电动机(4)优先的耗电器不再能够被提供足够的能量，则将所述次级能量源与所述辅助空气供给断开连接。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初级能量源(I)的接通相对于用于辅助空气供给的所述次级能量源(II)的先前断开在时间上错开地执行。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将用于运行构造为三相交流电机的电动机(4)的变频器(14)的输出频率设定为使得电动机(4)根据作为反压和/或电池输入电压的函数的特性曲线运行。5.一种用于操控用于车辆的主要空气供给和辅助空气供给的不同能量源的装置，所述装置具有至少一个借助相应配备的电动机(4)驱动的压缩机(1)，用于给主要空气容器(2)和辅助空气容器(9)供应压缩空气，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·默克尔，B·维蒂希，M·库特施克，M·林纳，
申请(专利权)人：克诺尔轨道车辆系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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