包括多个集电器的轨道车辆和操作轨道车辆的方法技术

本发明专利技术涉及一种操作轨道车辆(1)的方法，所述轨道车辆(1)包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括多个集电器的轨道车辆和操作轨道车辆的方法


[0001]本专利技术涉及一种轨道车辆和一种操作轨道车辆的方法。轨道车辆包括多个集电器，其中每个集电器在操作期间将轨道车辆与能量供应网络电连接。

技术介绍

[0002]然而，在轨道车辆操作期间，特别是当轨道车辆在轨道上行驶时，会有一些时间段，此时能量供应网络不会通过至少一个集电器供应电能：由架空供电线路或带电钢轨(通常称为第三轨)形式的供电线路组成的能量供应网络，包括将供电线路的连续区段相互电隔离的分段点。在分段点处，连续区段之间存在间隙。这意味着，连续的区段之间没有电连接。因此，当轨道车辆通过分段点时，集电器(如用于接触架空供电线路的受电弓或用于接触第三轨的接触块)会在短时间内失去与能量供应网络的电连接。由于轨道车辆由多个集电器组成，因此在这短时间内仍可向轨道车辆提供电能。
[0003]轨道车辆内有不同种类的装置需要电能来操作。一种装置属于牵引系统，例如牵引电机、电流转换器、其电连接件以及与这些装置电连接的电气构件。另一种装置称为辅助装置，属于轨道车辆的辅助系统。辅助装置支持轨道车辆的操作，但不属于牵引系统。例如，用于冷却电流转换器和牵引电机的冷却装置，以及用于控制牵引系统装置操作的控制装置。至少有一些辅助装置是轨道车辆推进和制动所必需的。例如，如果为至少一个牵引电机提供电能的牵引转换器控制装置停止操作，牵引转换器就不能再为牵引电机提供电能，也就不能再以动态制动模式操作。
[0004]用于冷却牵引系统电流转换器或冷却牵引电机的冷却装置发生故障时，可能不会立即停止推进，但在一段时间后会停止。还有一些装置，例如电灯和暖气，可以为乘客提供舒适的环境，也可以用来装卸货物。
[0005]尽管本专利技术并不局限于此，但它特别涉及向辅助装置提供电能。
[0006]通常情况下，轨道车辆内的电气装置由电流转换器(简称“转换器”)产生的交流电提供电能。通往电气装置的交流电线路连接到转换器的“输出侧”或“交流电侧”。转换器的“输入侧”或“直流电侧”连接到直流电路，通常称为“居间电路”或“直流汇流条”。如果轨道车辆行驶的铁路上存在直流(DC)能量供应网络，则通常从供应网络通过集电器之一和直流电路的电感向电流转换器的输入侧供应电能。如果铁路上存在交流电(AC)能量供应网络，电能通常从供应网络通过集电器之一，再通过变压器到线路转换器再到直流电路。线路转换器将变压器次级侧的交流电流整流为直流电路的直流电流。
[0007]特别是在向辅助装置供应能量时，可以有多个电流转换器，即辅助系统电流转换器，其中，每个辅助系统电流转换器在其输出侧将一个直流电路的直流电流转换成交流电流。每个直流电路都分别与轨道车辆的一个集电器相连，也就是说，能量供应网络对每个直流电路的能量供应分别取决于相应集电器与能量供应网络的电连接。当其中一个集电器到达分段点时，其与能量供应网络的电连接将被中断，而轨道车辆多个集电器中的至少一个与能量供应网络的电连接将保持不变。然而，多个集电器中的至少一个也将到达分段点。为
了能够向辅助装置持续供应能量，轨道车辆上存在交流电线路，辅助系统集电器的所有或多个输出侧都与该交流电线路相连。只要至少有一个辅助系统集电器将交流电馈入交流电线路，就能为辅助装置提供电能，尽管其中一个集电器通过分段点时，供电功率可能会显著下降。
[0008]通常，电流转换器通过反复接通和切断转换器开关，将直流电流转换成交流电流。例如，在三相直流
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交流转换器中，至少具有六个开关，通常是半导体开关，例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)。一般来说，每相至少具有两个开关。在相位的两个开关之间通常具有转换器输出侧(交流侧)的连接点。不过，每相也可以有更多的开关，特别是当多个开关相互并行布置以增加最大允许电流时。
[0009]当通过分段点的集电器与分段点之后的线路段建立电连接后，能量供应网络通过集电器向指定的电流转换器重新供应能量。然而，不同的电流转换器在其输出侧与交流电线路连接时，必须产生同相的交流电，即在大部分操作时间内必须避免产生交流电的相位偏移。相位偏移只能在短时间内发生。有两种方案可以满足这样的要求，即在分段点之后，通过指定的集电器向电流转换器重新供应能量时，交流电流是同相位的。
[0010]根据第一种方案，不同电流转换器的输入侧可以通过电气线路相互连接，以便从不同的集电器向电流转换器供应电能。因此，当指定的集电器通过分段点时，电流转换器可继续在其输出侧产生交流电。然而，电流转换器输入侧的电气线路大大增加了轨道车辆的制造时间和工作量。
[0011]根据第二种方案，电流转换器的转换器控制装置可在通过指定的集电器向电流转换器输入侧的能量供应重新建立后，立即与另一个电流转换器同步控制转换器开关。然而，这需要一定的时间，因此暂停交流电流产生的时间间隙要大于通过指定的集电器与能量供应网络的电连接中断的时间段。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种在上述情况下操作轨道车辆的方法的解决方案，以及具有上述特征的轨道车辆的解决方案，该方案可在分段点提供较小的暂停交流电流产生的时间间隙，并且只需很少的构造工作。本专利技术的另一个目的是提供一种相应的轨道车辆。
[0013]对于具有上述特征的方法和轨道车辆，建议在能量供应网络通过指定的集电器向电流转换器的输入侧供应能量中断的时间段内，继续处理关于电流转换器的输出侧的交流电压和/或交流电流的相位位置的相位信息。因此，不需要连接不同集电器输入侧的电气线路，而且在重新恢复能量供应网络通过指定的集电器向电流转换器的输入侧的能量供应后，可立即在电流转换器的输出侧产生与馈入交流电线路的其它交流电同步的交流电。
[0014]特别提出以下几点：
[0015]一种操作轨道车辆的方法，轨道车辆包括：
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多个集电器，每个集电器将所述轨道车辆与能量供应网络电连接；
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多个转换器，包括第一转换器和第二转换器，每个转换器分别相应地被配属给所述多个集电器中的指定的一个集电器，并根据关于所述转换器的输出侧的交流电压和/或相电流的相位位置的相位信息，通过反复接通和切断转换器开关，将所述转换器的输入侧的直流电流转换成所述转换器的输出侧的交流电流；
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交流电线路，其将所述转换器的输出侧电连接，
[0019]其中，当所述轨道车辆通过所述能量供应网络的分段点时，使得从所述能量供应网络通过所述第一转换器的指定的集电器向所述第一转换器的输入侧的能量供应发生中断，
[0020]a)检测所述中断；
[0021]b)停止将所述第一转换器的输入侧的直流电流转换成所述第一转换器的输出侧的交流电流；
[0022]c)在所述中断的时间段内继续处理关于所述第一转换器的输出侧的交流电压和/或交流电流的相位位置的相位信息；
[0023]d)检测所述能量供应网络向所述第一转换器的输入侧的能量供应的返回；以及
[0024]e)在所述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作轨道车辆(1)的方法，所述轨道车辆(1)包括：
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多个集电器(3)，每个集电器(3)将所述轨道车辆(1)与能量供应网络(6)电连接；
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多个转换器，包括第一转换器(11a)和第二转换器(11b)，每个转换器(11)分别相应地被配属给所述多个集电器(3)中的指定的一个集电器(3)，并根据关于所述转换器(11)的输出侧的交流电压和/或相电流的相位位置的相位信息，通过反复接通和切断转换器开关(25)，将所述转换器(11)的输入侧的直流电流转换成所述转换器(11)的输出侧的交流电流；
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交流电线路(15)，其将所述转换器(11)的输出侧电连接，其中，当所述轨道车辆(1)通过所述能量供应网络(6)的分段点时，使得从所述能量供应网络(6)通过所述第一转换器(11a)的指定的集电器(3)向所述第一转换器(11a)的输入侧的能量供应发生中断，a)检测所述中断；b)停止将所述第一转换器(11a)的输入侧的直流电流转换成所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电流；c)在所述中断的时间段内继续处理关于所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电压和/或交流电流的相位位置的相位信息；d)检测所述能量供应网络(6)向所述第一转换器(11a)的输入侧的能量供应的返回；以及e)在所述中断的时间段内继续处理相位信息的处理结果被用于重新启动将所述第一转换器(11a)的输入侧的直流电流转换成所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轨道车辆(1)包括线路开关(12a)，所述线路开关(12a)被控制用于断开和闭合所述第一转换器(11a)的输出侧与所述交流电线路(15)之间的电连接，所述线路开关(12a)具有断开状态和闭合状态，当检测到中断时，所述线路开关(12a)保持在闭合状态，使得能够保持所述第一转换器(11a)的输出侧与所述交流电线路之间的电连接。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述转换器(11)是经由所述交流电线路(15)向所述轨道车辆(1)的辅助装置供应电能的辅助转换器，所述辅助装置支持所述轨道车辆(1)的操作。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述处理结果用于使所述第一转换器(11a)的转换器开关(25)的反复接通和切断与所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电压和/或交流电流的相位位置同步。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，关于所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电压和/或交流电流的相位位置的相位信息是从用于感测所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电压和/或交流电流的交流电线路传感器(18a)的传感器信号中获取的。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在重新启动将所述第一转换器(11a)的输入侧的直流电流转换成所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电流后的一时间段内，关于所述第一转换器(11a)的输出侧的交流电压和/或交流电流的相位位置的相位信息在反复接通和切断所述第一转换器(11a)的转换器开关(25)时被忽略。7.一种轨道车辆(1)，包括：
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多个集电器(3)，每个集电器(3)适于将所述轨道车辆(1)与能量供应网络电连接；
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多个转换器，包括第一转换器(11a)和第二转换器(11b)，每个转换器(11)分别相应地被配属给所述多个集电器(3)中的指定的一个集电...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：庞巴迪运输有限公司，
类型：发明
国别省市：