用于有轨车辆的储能器系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于有轨车辆的储能器系统，其中，至少一个电储能器和至少一个电化学储能器（７）通过至少一个变流器（５）与供电线（１）并且与车辆的传动单元（３）相连。所述变流器（５）的各个相可以作为独立的直流调节器运行，用于独立地对不同的储能器充电和放电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于有轨车辆的储能器系统，其中，至少一个电储能器和至少一 个电化学储能器通过至少一个变流器与供电线并且与车辆的传动单元相连。
技术介绍
从较早的德国专利申请文件102007032776中公知了这样的储能器系统。在那里 两个DC/DC调节器用作转换器。在传动单元和储能器系统的储能器之间的能量交换通过能 量管理单元控制和/或调节。从EP1424494A1公知一种柴油发电传动系统，其作为储能器既具有电储能器、例 如UltraCap又具有电化学储能器、例如镍镉电池。已知这两种储能器通过所谓的降压变压 器互相连接。电储能器直接连接在变流器的中间电路上。为了能够最佳地采用这两种现有的储能器，以用于传动单元的运行，迄今为止需 要开销大的能量管理单元。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于有轨车辆的储能器系统，其中，能够完 全互相独立地运行不同的储能器、例如电化学电池和/或UltraCap。按照本专利技术通过如下解决上述技术问题变流器的各个相可以作为独立的直流调 节器运行，用于独立地对不同的储能器充电和放电。变流器本身是公知的并且例如在轨道车辆中连接在传动电机之前。通过利用常规的变流器用于连接不同的储能器与传动单元，令人惊讶地实现如下 优点利用比迄今为止更简单的装置，完全互相独立地运行不同的储能器，例如UltraCap 和电化学电池。在储能器上不同的电压是可能的，但用于储能器的不同的充电和放电特征 以及还有储能器的不同的功率也是可能的。仅需要商业上惯用的变流器，必要时具有修改 的软件，以便代替具有能量管理单元的迄今为止所需的转换器。从属权利要求给出了本专利技术的优选扩展和实施方式。电储能器的例子是双层电容器或者超导储能器。用于电化学储能器的例子是 NiMH(镍-金属-氢化物)电池。与储能器相连的例如是斩波器扼流圈，一个或多个控制或 调节单元和各种开关设备。电储能器例如是UltraCap并且电化学储能器例如是电池。变流器例如是多相脉冲振动子换流器。在该脉冲振动子换流器中可以利用合适的 软件独立地运行每一相作为直流调节器。由此这特别好地适合于，对于每个储能器提供一 个合适的斩波器。变流器例如是三相的并且三相中的每一相用作用于调节充电和放电过程的斩波 器。在三相脉冲振动子换流器上甚至可以连接三个单独的储能器或两个储能器，其中在一 个储能器中为了提高功率两相并行工作，或者仅连接一个储能器，在该储能器中为了提高功率三相并行工作。储能器系统例如由具有或者没有集成的或附加的制动调节器或过压限制器的一 相或多相变流器、一个和/或多个例如基于双层电容器的电储能器、一个和/或多个例如基 于NiMH(镍-金属-氢化物)电池的电化学储能器、相应数量的斩波器扼流圈、一个或多个 控制/调节单元和各种开关设备组成。储能器系统例如不通过扼流圈或通过一个或多个扼流圈与传动系统的中间电路 相连。储能器系统还可以通过一个或多个扼流圈直接与电网电压相连。通过电储能器和电化学储能器与通常的变流器的该组合，可以与商业上惯用的变 流器技术结合最佳地充分利用系统的优点，即，电存储器的特殊的功率和电化学储能器的 特别高的能量水平。此外，可以将该混合储能器系统简单地集成到新的并且还可以事后集成到现存的 旧的车辆中。特别是，电化学储能器的寿命通过该组合的运行方式明显得到提高。附图说明以下借助附图详细解释按照本专利技术的储能器系统。其中，图1示出了供电线1，其中该供电线1与传动单元3相连。具体实施例方式图1示出了供电线1，其中该供电线1与传动单元3相连。传动单元3可以在相应 供电线中包含至少一个未示出的电源扼流圈。此外，供电线1还与储能器系统4相连。储能 器系统4在相应供电线中可以包含至少一个未示出的电源扼流圈。在储能器系统4中供电 线1连接到脉冲振动子换流器5的中间电路，该脉冲振动子换流器还与接地点6相连。在 脉冲振动子换流器5的一相上连接了电化学储能器7。在脉冲振动子换流器5的另一相上 连接了 UltraCap 8作为电储能器。电化学储能器7以及UltraCap 8都与接地点6相连。 在两个储能器和脉冲振动子换流器5之间的连接导线中设置了扼流圈9、10以及此外可选 的开关11、12或保险装置。在供电线1中在储能器系统4之前还可选地有开关13。脉冲振动子换流器5在示出的电路中用作对于电化学储能器7以及对于UltraCap 8的可靠的斩波器。权利要求一种用于有轨车辆的储能器系统，其中，至少一个电储能器和至少一个电化学储能器(7)通过至少一个变流器(5)与供电线(1)并且与车辆的传动单元(3)相连，其特征在于，所述变流器的各个相能够作为独立的直流调节器运行，用于独立地对不同的储能器充电和放电。2.根据权利要求1所述的储能器系统，其特征在于，所述变流器(5)是一相或多相直流调节器。3.根据权利要求1或2所述的储能器系统，其特征在于，所述变流器(5)是三相的并且 三相中的每一相用作用于调节充电和放电过程的斩波器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述变流器(5)具有 集成的或附加的制动调节器或具有过压限制器。5.根据权利要求4所述的储能器系统，其特征在于，所述集成的或附加的制动调节器 或过压限制器，除了限制运行中的过压之外，还被用于所述电储能器的放电。6.根据权利要求1至5中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述变流器(5)通过 一个或多个电源扼流圈与所述供电线(1)相连。7.根据权利要求1至6中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述电储能器和所述 电化学储能器(7)通过扼流圈(9，10)与所述变流器(5)相连。8.根据权利要求1至7中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述有轨车辆是机 车、动车组、调车机车、城市铁路、地铁或城市有轨电车。9.根据权利要求1至8中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述电化学储能器是 铅电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池、锂离子电池、Zebra电池、钠硫电池或氧化还原液流 电池。10.根据权利要求1至9中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述电储能器和电 化学储能器是一个单元。11.根据权利要求10所述的储能器系统，其特征在于，所述单元是PseudoCap。12.根据权利要求1至11中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述储能器系统设 置在车辆内部、在车辆顶部上或在地板下。13.根据权利要求1至12中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述储能器系统由 多个单系统组成。14.根据权利要求1至13中任一项所述的储能器系统，其特征在于，在车辆中存在一个 中央的能量调节单元或多个能量调节单元。15.根据权利要求1至14中任一项所述的储能器系统，其特征在于，所述储能器被串联 和/或并联连接。全文摘要本专利技术涉及一种用于有轨车辆的储能器系统，其中，至少一个电储能器和至少一个电化学储能器(7)通过至少一个变流器(5)与供电线(1)并且与车辆的传动单元(3)相连。所述变流器(5)的各个相可以作为独立的直流调节器运行，用于独立地对不同的储能器充电和放电。文档编号B60L11/00GK101959710SQ200980107777 公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月11日 优先权日200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有轨车辆的储能器系统，其中，至少一个电储能器和至少一个电化学储能器（７）通过至少一个变流器（５）与供电线（１）并且与车辆的传动单元（３）相连，其特征在于，所述变流器的各个相能够作为独立的直流调节器运行，用于独立地对不同的储能器充电和放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕雷切恩伯格，彼得埃克特，迈克尔迈纳特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]