CN113315214A - 用于大众娱乐装置的供电装置、驱动装置和大众娱乐装置 - Google Patents

用于大众娱乐装置的供电装置、驱动装置和大众娱乐装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113315214A
CN113315214A CN202110177125.1A CN202110177125A CN113315214A CN 113315214 A CN113315214 A CN 113315214A CN 202110177125 A CN202110177125 A CN 202110177125A CN 113315214 A CN113315214 A CN 113315214A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
supply device
line section
inverter
electric drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110177125.1A
Other languages
English (en)
Inventor
托比亚斯·霍尔梅
罗伯特·斯特尔夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Interlaxis Innovative Transportation System Co ltd
Original Assignee
Interlaxis Innovative Transportation System Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interlaxis Innovative Transportation System Co ltd filed Critical Interlaxis Innovative Transportation System Co ltd
Publication of CN113315214A publication Critical patent/CN113315214A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63G—MERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G21/00—Chutes; Helter-skelters
    • A63G21/04—Chutes; Helter-skelters with fixed rails
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63G—MERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G7/00—Up-and-down hill tracks; Switchbacks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00—Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/143—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/16—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/06—Linear motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/20—Vehicles specially adapted for children, e.g. toy vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及用于大众娱乐装置的供电装置、驱动装置和大众娱乐装置。用于为电驱动器(12、14、16)提供短暂的电峰值负载的供电装置(10)，所述供电装置包括交流电压源(40)和直流电压源(76)，其中在所述交流电压源(40)和用于电连接所述电驱动器(12、14、16)的连接结构(50、66)之间设置有整流器(44)和直流电压线路段(46)，其中所述整流器(44)在输入侧上连接到所述交流电压源(40)上，并且在输出侧上连接到所述直流电压线路段(46)上，其中所述直流电压源(76)连接到所述直流电压线路段(46)上，用于传输电功率。根据本发明，所述直流电压源(76)是电池储存器(76)。

Description

用于大众娱乐装置的供电装置、驱动装置和大众娱乐装置
技术领域
本发明涉及一种用于为电驱动器提供短暂的电峰值负载的供电装置，所述供电装置包括交流电压源和直流电压源，其中在所述交流电压源和用于电连接所述电驱动器的连接结构之间设置有整流器和直流电压线路段，其中所述整流器在输入侧上连接到所述交流电压源上而在输出侧上连接到所述直流电压线路段上，并且其中直流电压源连接到所述直流电压线路段上，用于传输电功率。优选的是，可连接到所述连接结构上的电驱动器是线性驱动器。然而其也能够是具有旋转的转子的电驱动器。
背景技术
从DE 10 2015 226 092 A1中已知用于向大众娱乐装置供应电能的这种类型的供电装置。在此，如也在本发明中那样，主要考虑呈游乐设施形式的大众娱乐装置，所述大众娱乐装置的运行需要在约2至8秒的短时间内对2t或更重的大型载客装置进行加速。
例如，位于(美国)犹他州法明顿的“Wicked”过山车的载客装置通过线性同步马达以1g的最大纵向加速度进行加速。虽然，在此仅达到低于100km/h的适度的最高速度，但是这是由于过山车的轨道引导，根据所述轨道引导，将所述载客装置垂直于在33m的高度上的反转顶点加速。
另一示例是(美国)加利福尼亚州巴伦西亚的过山车“Superman:Escape fromKrypton”，其载客装置在约7秒内以1.2g的纵向加速度从0加速到超过160km/h。最后提及的过山车的载客装置可容纳15人，这仅表示，在假设平均人员重量为75kg的情况下，对载客列车的空载重量外加超过1t的有效载荷。
在申请时间点动态可能的最高端是迪拜的过山车“Formula Rossa”，但其载客装置是非电动而是液压地在低于5秒内从0加速到240km/h。这示出游乐设施建设的趋势。
最先提到的两个过山车的电驱动器分别是线性驱动器，更准确地说是线性同步马达。在不对电网产生不期望的反作用的情况下通常不再能够从作为交流电压源的公共供电网中获取对加速载客装置所需的功率，所述功率会短暂地达到几兆瓦的数值。
出于该原因，所提及的文献提出，能够从与公共供电网分开地构成的能量储存器中获取峰值负载和可能获取在数值上位于峰值负载和基本负载之间的中间负载。因此公共电网作为交流电压源仅提供与电网兼容的基本负载就够了，通过电驱动器获取所述基本负载不会引起对电网的不期望的反作用，而超过基本负载提高的负载通过可接入的能量储存器提供，如例如超级电容器或飞轮。
此外，从WO 2009/120063 A1以及US 2015091478 A1还已知供电装置，所述供电装置遵循基本上相似但在细节上不同的供电设计方案。
从US 6215278 B1中已知一种由多个超级电容器形成的用于电能的储存器，所述超级电容器在结构上为双层电容器。
在运行大众娱乐-游乐设施时，使用飞轮储存器，所谓的“Flywheels”作为用于提供峰值负载的能量储存器，作为功率要求在很长时间以来已经是常见的。但是，飞轮储存器是昂贵的并且在其储存持续时间内是有损耗的，因为即使在具有良好抽空程度的飞轮壳体中，所述飞轮也不能完全无摩擦地旋转。此外，飞轮储存器需要将实际储存在飞轮中的动能进行能量转换为电能，这又只能在接受转换损耗的情况下实现。
超级电容器能够立即储存电能，并且再次释放电能，使得对于飞轮储存器而言消除了不可避免的转换损耗。此外，超级电容器的优点在于，所述超级电容器具有非常高的功率密度，即所述超级电容器能够在短时间内释放出相对大量的电能。
超级电容器的缺点在于其能量密度低，意即一个唯一的超级电容器或者还有具有多个超级电容器的装置在预设的功率输出能力下仅能够储存相对少量的电能。
发明内容
本发明的目的是，克服已知的供电装置的上述缺点，尤其以用于加速大众娱乐装置的车辆，而不会损失性能。
本发明通过这种类型的供电装置实现了该目的，其中所述直流电压源是电池储存器。在此，在当前情况下用术语“电池储存器”表示用于储存电能的电化学储存器，所述电化学储存器优选能够在至少部分地放电之后再次充电。所述电池储存器在专业领域中也称为“蓄电器”。
电池储存器是一种旧式的、良好掌控和可控的强大的技术。
作为用于提供用于峰值负载的电功率以便在个位数的秒范围内，例如在2至8秒内以超过1g的加速度将具有数吨的车辆质量的大众娱乐装置的车辆进行加速的能量储存器，由于电池储存器的功率密度低，至今为止仍不能使用电池储存器。具有在数值上与超级电容器或飞轮储存器相同的能量储存器容量的电池储存器与之前提及的超级电容器或飞轮储存器相比每单位时间输出明显更少的电能。
本发明的发明人的功绩是克服了在专业领域中普遍存在的相对于使用电池储存器来加速大众娱乐装置的载客装置的偏见。电池储存器原则上能够在短时间内输出所需的能量的量；然而，所述电池储存器必须相应地确定尺寸。这表示，构成为用于对预设的驱动应用提供驱动功率的电池储存器比构成为用于对相同的驱动应用提供相同的功率的由超级电容器构成的能量储存器具有明显更大的能量储存能力。关于能量储存容量，所述电池储存器相对于具有相同的功率输出容量的超级电容器-能量储存器尺寸显得过大。然而，这需要用于获得下述电池储存器，所述电池储存器能够在约2至8秒的相同的短时间内输出与超级电容器-储存器相同的能量的量。
如将在下文作为本发明的有利的改进方案所详述的，与超级电容器-能量储存器的能量储存容量相比提高的电池储存器能量储存容量引起有利的效应：借助所述能量储存器不仅能够提供短暂的峰值负载，而且除了峰值负载以外，也能够提供长期的持续负载。已知的并且至今在大众娱乐-游乐设施处使用的能量储存器：超级电容器和飞轮储存器缺少这种持续负载能力。
同样地，由于电池储存器的对达到所需的功率输出容量所需的能量储存容量而可行的是，在大众娱乐装置的载客装置上执行多个驱动过程，而无需在其间对电池储存器重新充电。
所述交流电压源于是能够是始终可用的公共供电网络或者是用于将剩余的供电装置连接到公共供电网络上的连接结构。
尤其是，如果当前提出的供电装置用于向大众娱乐装置，尤其是向大众娱乐装置例如过山车、幽灵列车、水上滑道等的驱动器供应电能，那么所述直流电压线路段优选是直流电流中间电路的一部分，使得所述直流电压线路段将整流器的输出侧与逆变器的输入侧电连接。然后，必要时能够在中间设置另外的电气部件的情况下将电驱动器连接到所述逆变器的输出侧上，所述电驱动器由逆变器供应电流。在此，由逆变器在输出侧上提供的交流电流频率优选是可变的，使得通过供应电流的电驱动器运动的载客装置的运动能够通过电驱动器的控制装置经由在数值上改变由逆变器输出的交流电流的频率来控制。
所述电驱动器的控制装置或所述供电装置的控制装置能够构成为用于，在此期间没有借助来自交流电压源的能量对电池储存器执行充电过程的情况下，仅借助来自电池储存器的能量执行多于一个的驱动过程，尤其是多于一个的启动过程，在所述驱动过程中大众娱乐装置的载客装置从静止状态以至少1g在至少2秒内，优选在至少4秒内被加速。
与此相应地，本发明也涉及一种用于对大众娱乐装置的载客装置，尤其是如其在本申请中描述和改进的大众娱乐装置的载客装置进行加速或/和减速的方法，其中在此期间没有借助来自交流电压源的能量对电池储存器执行充电过程的情况下，仅通过来自电池储存器的能量加速或/和减速所述载客装置至少两次，优选多于两次。优选地，所述载客装置从站立在多于2秒，优选4秒，特别优选6秒内以多于1g被加速。所述载客装置的质量在此为至少两吨。
由在本申请中对装置的描述得出的方法的改进方案也是上述方法的改进方案，反之亦然。
开始提到的连接结构能够是直流电压连接端子装置，逆变器能够电连接到所述直流电压连接端子装置上，以用于向电驱动器的连接在其上的定子部件供应交流电压。
上文提及的连接结构能够替选地或附加地置于所述逆变器的输出侧上。然后，所述连接结构能够是交流电压连接端子装置，至少一个定子部件能够电连接到该交流电压连接端子装置上。
为了在数值上改变在输出侧上由逆变器提供的交流电压，能够将输出侧的变压器连接到所述逆变器的输出侧上。如对于变压器常见的，所述变压器构成为用于，将由逆变器输出的交流电压转换为在数值上不同的交流电压。因此可行的是，与由交流电压源提供的交流电压无关地，将任意期望功率的电驱动器连接到供电装置上。因此，例如能够连接具有相对低的功率的电驱动器，所述电驱动器能够用作为用于精细定位载客装置的定位驱动器或用作为辅助驱动器。为了例如在载客装置的车站区域中精细定位载客装置，主驱动器的性能可以过大，以便安全地操控载客装置以走完期望的较小的行驶路径。如果功率过强的主驱动器失效，那么能够使用辅助驱动器。
输出侧的变压器能够有利地设置在逆变器和变频器之间，其中所述变频器构成为用于，将由输出侧的变压器提供的交流电压的频率改变为在数值上不同的频率。因此，能够通过改变所述变频器的输出频率来控制载客装置的运动，所述载客装置经由由变频器通电的电驱动器驱动。这又能够通过控制装置进行。这能够实现：将多个电驱动器连接到直流电压线路段上，所述电驱动器能够彼此独立地进行控制。替选地或附加地，在中间设置至少一个逆变器的情况下，将一个或多于一个的电驱动器连接到所述直流电压线路段上，并且附加地能够将至少一个，优选与电驱动器不同的持续负载耗电器，如照明装置、用于对电驱动器的控制装置通电的紧急供电装置或/和供电装置等连接到所述直流电压线路段上。与至少一个电驱动器相反，持续负载耗电器连续地消耗电能。而上述至少一个电驱动器优选仅间歇地运行，如上文所描述的那样。
然后，如果将多于一个的电驱动器连接到逆变器的输出侧上，则能够在没有中间设置变压器的情况下将第一电驱动器连接到第一逆变器上，而在中间设置输出侧的变压器或/和变频器的情况下可以将第二电驱动器连接到第二逆变器上。在这种情况下，所述第一和第二电驱动器能够具有不同的标称功率，并且所述第一和第二电驱动器能够彼此独立地被控制。例如，能够通过改变所述第一逆变器的输出频率来控制所述第一电驱动器，并且能够通过改变所述变频器的输出频率来控制所述第二电驱动器。通常，在本段中描述的布线的情况下，所述第一电驱动器具有比所述第二电驱动器更高的标称功率。所述第一电驱动器能够是沿着加速路径的载客装置的主驱动器，而所述第二电驱动器能够是具有较低功率的载客装置的辅助驱动器。所述辅助驱动器能够沿着与主驱动器相同的加速路径起作用，或者能够作用在与加速路径不同的辅助驱动路径上，例如作用在反转顶点处，以便使在该处不期望地并且仅在例外情况下进入静止状态的载客装置从静止位置运动到下落路径中，在所述下落路径中所述载客装置能够受重力驱动再次加速。
在一个优选的实施形式中，所述供电装置在其负载侧上能够具有多个彼此分开伸展的线路支路，其中在至少两个线路支路中，能够通过供电装置向分别可连接到其上或已连接到其上的耗电器在不同的持续时间内，例如间歇地或持续地，或/和以不同的电压，或/和以不同的电流强度，或/和以不同的频率提供电能。
由于电池储存器的高的能量密度和相对低的功率密度，因此在以功率为取向确定所述电池储存器的规格时，附加地将至少一个与电驱动器不同的耗电器连接在所述逆变器的输出侧上，其中所述电池储存器用于在对数吨，即至少两吨重的载客装置进行加速期间提供峰值负载。
附加地或替选于上述输出侧的变压器，能够在所述交流电压源和所述整流器之间设置输入侧的变压器，所述输入侧的变压器构成为用于，将由所述交流电压源提供的源交流电压转换为在数值上不同的交流电压。因此例如能够确保：经由直流电流线路段和必要时中间设置的逆变器对连接到所述直流电流线路段上的电驱动器供应在数值上适宜的工作电压。
直流电流线路段能够具有多个平行的路径分支，其中在每个路径分支上能够设置有另一耗电器。因此，第一路径分支能够具有上述的第一电驱动器，第二路径分支能够具有上述的第二电驱动器，并且在期望情况下第三或另外的路径分支能够具有一个或多个不是电驱动器的耗电器。不言而喻，也能够将多于上文提及的仅两个的电驱动器连接到直流电流线路段上。针对每个电驱动器使用自身的路径支路能够实现每个路径支路使用自身的逆变器或/和变频器，进而能够独立地控制与相应的路径支路相关联的电驱动器。
为了维护目的，能够在无需将直流电流馈入所述直流电压线路段中的情况下经由放电电阻器对所述电池储存器进行放电。
在结构上，所述电池储存器优选具有并联连接的多个电池组，所述电池组分别优选具有串联连接的多个电池单池。经由并联连接的电池组的数量能够确定可由电池储存器最大输出的电流的大小。串联连接的电池单池的数量确定了电池储存器的最大可达到的电压。
优选地，电池储存器能够经由开关装置与直流电压线路段电连接和与其断开，以便能够控制电池储存器的充电以及通过电池储存器到直流电压线路段中的电流的输出。在导通状态下，所述开关装置建立电连接；在断开状态下，所述开关装置断开所述电连接。此外，有利的是，如果要经由放电电阻器在无需将能量输出到直流电压线路段中的情况下对所述电池储存器进行放电，则将电池储存器与直流电压线路段断开。
所述直流电压线路段不仅用于接收由电池储存器输出的电流。更确切地说，也能够根据本发明的一个优选的改进方案经由直流电压线路段将电能输出给电池储存器，以便经由直流电压线路段对所述电池储存器进行充电。
在此，能够优选通过交流电压源的电能对所述电池储存器进行充电。附加地或替选地，能够通过在电驱动器的减速过程期间产生的再生电量对所述电池储存器进行充电。
所述供电装置能够具有控制装置，所述控制装置能够控制所述电池储存器的充电和放电过程。为此，所述控制装置能够构成为用于，在直流电压线路段中在电池储存器连接到直流电压线路段上的连接位置的两侧上检测在所述直流电压线路段中流动的电流。优选地，所述控制装置还构成为用于，从所检测到的电流中确定由电池储存器吸收和由电池储存器输出的电流，并且由此确定所述电池储存器的相应的充电状态。
整流器优选在功能上构成为超过仅对输入侧的交流电压进行整流，其中所述电池储存器的输出侧经由直流电压线路段与所述整流器连接。优选地，该整流器构成为用于，改变所述整流器的输出电压或/和输出电流。由此能够根据电流需求在供电装置的负载侧上对来自交流电压源的电流消耗，即通常是来自公共供电网络的电流消耗进行调整。为了该目的，所述整流器能够构成为所谓的“有源前端”或简称“AFE”。AFE例如能够实现，除了整流以外，能够在数值上提高由供电网络提供的交流电压的峰值电压，并进而调整AFE的输出电流。
优选地，所述直流电压线路段在其输入侧上具有预充电装置，特别优选地所述整流器具有预充电装置，所述电池储存器的输出侧经由直流电压线路段与所述整流器连接，所述预充电装置能够实现，将所述整流器的输出直流电压从0逐渐提高至相应选择的标称电压，优选至少在预定的时间段内提高，特别优选根据预定的电压时间变化曲线提高。这用于有针对性地对在设置在下游的电组件中尤其在逆变器中存在的电容器预充电并且这样防止不期望高的自发充电电流，所述逆变器在输入侧与直流电压线路段直接或间接经由连接其间的电部件连接。当被充电的电池储存器经由上文提及的开关装置与直流电压线路段耦合时，可以产生这种充电电流，然而所述电池存储器首先通过开关装置与所述直流电压线路段电断开，并且所述电池存储器要通过开关装置与直流电压线路段导电连接，而设置在直流电压线路段的输出侧上的电容器，尤其在逆变器的直流电压侧上被放电。
因为AFE通常不能输出低于输入侧的交流电压的峰值电压的直流电压，因此即使所述整流器构成为AFE，所述直流电压线路段，优选所述整流器优选附加地具有预充电装置。
优选地，所述供电装置具有本身已知的平衡装置，所述平衡装置构成为用于，在数值上补偿由电池储存器包括的串联连接的电池单池的不同的充电状态，并且尽可能使所述充电状态统一。串联连接的电池单池的不同的充电状态由于在制造电池单池时的制造公差以及由于在电池储存器运行期间所述电池单池的老化而会出现。所述供电装置的上述控制装置优选也控制所述平衡装置的运行。
所述供电装置的控制装置还优选构成为用于操作上述开关装置，并且能够根据所述供电装置或/和所述电池储存器的预定的运行参数或/和运行状态在其断开状态和其导通状态之间进行切换，即，将所述电池储存器从直流电压线路段断开或者与所述直流电压线路段导电连接。
优选地，所述供电装置具有设置在直流电压线路段中的线路段开关装置。优选地，所述线路段开关装置设置在直流电压线路段中，使得通过将其操作到断开状态中，所述整流器和所述电池储存器一起与所述供电装置的负载侧，尤其与所述直流电压线路段的远离所述整流器的纵向端部断开，或者通过操作到导通状态中与所述负载侧或所述纵向端部连接，其中直流电压线路段连接到所述整流器的输出侧上。优选地，所述线路段开关装置能够通过所述供电装置的上文提及的控制装置来操作。从所述整流器的输出侧向外观察，所述线路段开关装置因此在所述电池储存器的连接位置的后方设置到所述直流电压线路段上。优选的是，所述线路段开关装置设置在所述电池储存器的连接位置与开始提及的用于连接电驱动器的连接结构之间。因此，如果要通过来自交流电压源的电流对所述电池储存器进行充电，那么所述控制装置能够将所述线路开关装置切换到断开状态中，在该断开状态中，虽然所述电池储存器经由整流器与所述交流电压源连接，然而在该断开状态中，所述电池储存器和所述交流电压源以及所述整流器都与所述供电装置的负载侧断开，所述供电装置的耗电器在所述供电装置的负载侧上获取电功率。
在用于根据规定运行所述供电装置的正常运行状态中，所述电池储存器和所述交流电压源都与所述供电装置的负载侧连接，意即所述线路段开关装置，如果存在，处于导通状态下，并且上文提及的开关装置同样处于导通状态下，所述开关装置可以将所述电池储存器与所述直流电压线路段断开，或者将其与所述直流电压线路段连接。
所述供电装置的控制装置还能够构成为用于，控制在输入侧上与直流电压线路段连接的逆变器中的至少一个，或/和上述变频器中的至少一个。在最简单的情况下，所述控制能够包括将至少一个逆变器或变频器激活和禁用。此外，在使用适宜的逆变器或变频器时，所述控制装置能够改变在输出侧上由逆变器或变频器提供的交流电压的频率。具有可变的输出频率的逆变器或/和变频器能够替选于由与上述控制装置分开构成的驱动控制装置被操控。
然后，当在逆变器之后跟随有用于在数值上改变由逆变器输出的电压的变压器时，由于成本原因，所述逆变器优选仅构成为用于输出具有不可变的频率的交流电压。
本发明还涉及一种驱动装置，所述驱动装置包括如在上文所述的和改进的供电装置，和至少一个通过所述供电装置供应电流的驱动部件，所述驱动部件由电驱动器的定子部件和转子部件构成，其中出于上述原因，所述电驱动器优选是线性驱动器，特别优选是线性同步马达，其中然而也不应排除线性感应马达。附加地或替选地，所述电驱动器能够包括旋转的电动机，其中在此同样又再可设想与异步马达一样使用同步马达。优选的是，不是电驱动器的另一耗电器连接到所述驱动装置的供电装置上。
本发明还涉及一种大众娱乐装置，如例如过山车、幽灵列车、狂野水上滑道或水上滑道，所述大众娱乐装置包括：运动车道；和能够在运动车道上以受车道约束的方式驱动以进行运动的载客装置；电驱动器，优选线性驱动器，作为所述载客装置的运动驱动器；供电装置，如其在上文中描述和改进的那样，以用于为电驱动器供应电流；和用于控制所述电驱动器和所述电池储存器的充电和放电过程的控制装置。
优选构造为线性驱动器的电驱动器特别优选是线性同步马达，其中然而也不应排除线性感应马达。附加地或替选地，所述电驱动器能够包括旋转的电动机，其中在此又再能够设想与异步马达一样使用同步马达。具有旋转的电动机的大众娱乐装置的载客装置的驱动器能够包括安装在转子侧上的摩擦轮，所述摩擦轮将加速的或期望情况下减速的力以机械摩擦配合的方式传递到运动经过的载客装置上。根据一个替选方案，旋转的电动机能够在转子侧驱动旋转的磁盘，沿着该磁盘的环周设置有具有交替极化的永磁体，使得在磁盘旋转期间在相对于驱动器的定子位置固定的、与旋转的磁盘相邻的区域上存在随时间交变的磁场。该交变的磁场又能够在载客装置的感应部件中感生涡流，进而将加速或减速的力传递到载客装置上。
大众娱乐装置的控制装置包括或者优选是供电装置的上述控制装置，所述供电装置尤其构成为用于，如上所述，至少两次依次地在无需在此期间借助来自交流电压源的能量对所述电池储存器进行充电的情况下仅通过电池储存器的放电来加速载客装置。因此，大众娱乐装置的运行甚至能够在数分钟长的停电情况下持续进行。
优选地，仅通过电池储存器馈电的多个加速过程分别从载客装置的状态借助在本申请中提到的关于加速度的数值、加速度的持续时间和要加速的载客装置的质量的参数来实现。
所述运动车道是实体运动车道，如例如轨道装置或/和沟道，所述轨道装置或/和沟道跟随通过实体运动车道的结构预设的轨迹。该轨迹能够是闭合的轨迹，使得所述载客装置在走过该轨迹之后再次到达其起点。同样地，该轨迹能够是敞开的轨迹，使得所述载客装置在两个终点之间来回往返，或者使得所述载客装置通过运动方向反转沿相反的方向走过已经经过的轨迹，以便返回其起点。
通常，在上述起点处设有车站，乘客能够在该车站登上可用的载客装置，以及从该载客装置中下车。
为了简化所述供电装置的结构构成，所述供电装置本身以及所述电驱动器的通过供电装置供应电流的组件是位置固定的，其中所述组件至少是定子。所述电驱动器的供应电流的组件例如能够直接设置在位置固定的实体运动车道上或者设置在承载实体运动车道的位置固定的支架上。然后，在通过供电装置通电的线性驱动器的优选情况下，所述线性驱动器的不由供电装置通电的组件作为转子部件被载客装置携带。转子部件能够包括多个依次设置的具有交替定向的极化的永磁体，或者包括仅一个导电板，作为感应部件。
在使用上述旋转的电驱动器的情况下，能够直接由定子驱动以进行旋转的转子尽管能够相对于定子旋转但位置固定地设置在运动车道上。
因此，所述载客装置相对于所述电驱动器的定子可移动地设置在运动车道上，使得载客装置能够接近定子或者能够从所述定子移除。
附图说明
下面借助附图1示出本发明，所述图1示出本申请的供电装置的根据本发明的实施形式以及驱动装置、供电装置和具有这种驱动装置的本申请的大众娱乐装置的粗略示意图。
具体实施方式
本申请的供电装置的根据本发明的实施形式在图1中大体用10表示。所述供电装置10用于对具有沿着位置固定的轨道装置20引导的载客装置22、24和26的大众娱乐装置18的电驱动器12、14和16进行供电。
所述电驱动器12、14和16分别包括：与所述轨道装置20一起位置固定地固定的定子部件28、30或32；以及设置为用于与所述载客装置22、24和26一起运动的转子部件34、36和38。
所述载客装置22、24和26能够是单个车厢或者是由多个车厢形成的列车。所述载客装置22、24和26还能够是在沿着轨道装置20的不同的位置处的同一载客装置，或者能够是在沿着轨道装置20的相同的位置处、然而在不同的时间的不同的载客装置，或者能够是在轨道装置20的不同的位置处的不同的载客装置。
所述供电装置10包括到公共供电网络的连接件作为交流电压源40，所述公共供电网络以对于相应的公共供电网络预定的方式提供电能。
在交流电压源40之后跟随有输入侧的变压器42，所述输入侧的变压器42将在输入侧上提供的交流电压在数值上转换为另一交流电压。在输入侧的变压器42之后跟随有整流器44，所述整流器将由交流电压源40提供的并且由输入侧的变压器42在数值上改变的交流电压转换为直流电压。直流电流中间电路48的直流电流线路段46在输出侧从整流器44发出。
根据所述供电装置的设计方案，呈直流电流连接端子的示例性构型的第一连接结构50能够设置在直流电流线路段46中。至少一个线路支路能够连接到该直流电流连接端子50上。在当前情况下，连接四个线路支路52、54、56和58。线路支路54和56相同地构成并且仅用于图解示出：能够从连接结构50发出任意多个线路支路。由于线路支路54和56的同一性，在下文中其中仅描述线路支路54，对线路支路54的描述也适用于线路支路56。
每个线路支路52至58具有逆变器60、62或64，所述逆变器将直流电压线路段46的直流电压在输出侧上转换为交流电压。因此，所述直流电流中间电路48在相应的逆变器60、62和64处终止。
替选于此，代替每个线路支路一个逆变器，能够将共同的逆变器连接到直流电压线路段46上，从所述直流电压线路段在输出侧上发出传导电能的线路，必要时又再分支为多个线路支路。然后，呈交流电压连接端子的构型的连接结构能够设置在共同的逆变器的输出侧上的中央，或者设置在每个线路支路中，所述线路支路在共同的逆变器的输出侧上分支。这种交流电压连接结构例如在线路支路52中用66表示。
因此，所述第一线路支路52的定子部件28直接与逆变器60连接，使得能够通过在数值上改变由逆变器60输出的交流电压频率控制能够通过定子部件28加速和减速的载客装置22的运动。
在线路支路54中--以及同样在线路支路56中--，在本地的逆变器62之后跟随有输出侧的变压器68，所述输出侧的变压器将由逆变器62输出的交流电压在数值上转换为另一交流电压。在输出侧的变压器68之后跟随有变频器70，所述变频器通过整流器70a与后续的逆变器70b的组合形成。连接在线路支路54上的电驱动器14能够是具有比第一线路支路52的电驱动器12低的标称功率的辅助驱动器，所述辅助驱动器例如能够是具有较高标称功率的主驱动器。所述辅助驱动器14能够设置在沿着轨道装置20的临界部位处，以便使在该处不期望并且仅在例外情况下进入静止状态的载客装置运动。这种临界部位例如能够是在所述载客装置的上升段和下降段之间的在地面上方相对大的高度处的反转点。在该临界部位处尤其只取决于，确实能够使载客装置运动。在该部位处不需要高的加速度，如例如在载客装置的起点位置处那样。
替选地，所述辅助驱动器14能够设置为定位驱动器，以便能够将载客装置24定位到预定的位置中。这例如能够设置在所述大众娱乐装置18的车站处，以便将所述载客装置24送到预定的位置中，在该位置中所述载客装置24的蹬车开口与所述车站的入口开口精确齐平。这作为安全特征能够是必需的，以便能够允许乘客只在载客装置的预定的位置中进入或离开载客装置。对于这种具有短的行进路程和低的行进速度的定位运动，优选使用所描述的较弱的辅助驱动器14，以便能够排除对功率显著更强的主驱动器12的错误控制。
在线路支路58中，在所述逆变器64之后跟随有输出侧的变压器72，并且在输出侧的变压器72之后跟随有至少一个耗电器74，所述耗电器不是电驱动器，而是连续地消耗电能的持续负载耗电器，如例如应急供电装置、照明装置等。在此能够假设，所述逆变器64输出具有对于至少一个耗电器74正确的频率的交流电压，使得关于线路支路58中的交流电压的频率方面不存在控制需求。但是，能够通过输出侧的变压器72将由逆变器64输出的交流电压在数值上适配于至少一个耗电器74的需求。
在本示例中，通过供电装置10通电的定子部件28、30和32以及耗电器74形成在说明书中提及的供电装置10的负载侧。
尤其，作为大众娱乐装置18的主驱动器的电驱动器12短暂地需要非常高的电功率，以用于使载客装置22加速。根据容量和结构类型，不常见的是，载客装置22的要加速的质量为至少6至10t，所述要加速的质量在2至8秒，尤其4至6秒的时间段内以多于1g被加速。所述加速做功能够在每个行驶周期中完成，即在约每60至120秒内完成。
在加速阶段期间由此产生的在兆瓦范围内的加速功率不可能在没有不期望的反作用的情况下经由连接结构40从公共供电网络中获取。例如完全不可接受的是，在与大众娱乐装置18电耦合的公共供电网络中，在每个行驶周期中电照明装置短暂地闪烁等，因为大众娱乐装置18从公共电网中获取如此多的功率用于加速其载客装置22、24和26，使得对于公共电网的其余耗电器而言不再有充足的电功率可用。
为了不经由连接结构40从公共供电网络中获取对于加速所述载客装置所需的电峰值负载功率，并进而减轻公共供电网络的负担，在供电装置10中设有电池储存器76，所述电池储存器经由开关装置78连接到直流电压线路段46上。所述电池储存器76具有多个并联连接的电池组80，所述电池组分别具有多个串联连接的电池单池82。
通过开关装置78，所述电池储存器76能够与直流电压线路段46电连接和与其断开，并进而能够将这样储存的功率输出到直流电压线路段46中，并且能够在输出所储存的功率之后通过交流电压源40再次被充电。同样地，通过载客装置22、24和26的回收减速产生的电能能够被馈入所述电池储存器76中。
为了维护目的，能够将所述电池储存器76经由可切换的放电电阻器84放电，而不必为此将预先储存在电池储存器76中的电能输出到直流电压线路段46中。为此足够的是，经由开关装置78将电池储存器76与直流电压线路段46断开并且将电池储存器76经由放电电阻器84放电。
在所示出的示例中，在直流电压线路段46的位于电池储存器76到直流电压线路段46的连接位置77与连接结构50之间的线路支路中，设有线路支路开关装置79。所述线路支路开关装置如开关装置78一样能够在导通状态和断开状态之间切换，在导通状态下所述开关装置传导电流，在所述断开状态下所述开关装置将设置有开关装置的电线路断开。
供电装置10的控制装置90能够构成为用于在所提及的状态之间操作所述开关装置78和所述线路段开关装置79。出于更好的概览性的原因，在控制装置90和线路段开关装置79之间延伸的控制线路79a仅在其端部区域中示出。
所述控制装置90还能够构成为用于控制整流器44的运行，所述整流器优选构成为上文提及的AFE。附加地，上述预充电装置能够集成到整流器44中，所述预充电装置能够实现：由整流器44在输出侧上输出的直流电压在数值上在预定的时间段内或在可预定的时间段内从0V提高到期望的额定电压。为了能够防止：在通过开关装置78将电池储存器76突然接入直流电压线路段46时，由于可能在逆变器60、62或/和64中设置的放电的或至少部分放电的电容器而自发地获取不期望的高电流。
为了通过由交流电压源40提供的电能对电池储存器76充电，所述控制装置90能够将线路开关装置79切换到断开状态中，使得由交流电压源40提供的能量仅流入电池储存器76中。
为此，所述控制装置90能够在测量装置92和94处检测相应流动的电流，并且由此确定电池储存器76的充电状态以及必要时确定电池储存器76的充电需求。根据所确定的充电状态，所述控制装置能够操作所述线路开关装置79。
如上文已经说明的那样，在操作开关装置78和79之前，在开关装置的两侧上存在的电压应在数值上至少近似或者优选被均衡。
为此，所述测量装置92和94设置为，使得一个测量装置，在当前情况下这为测量装置92，仅检测由交流电压源40提供的电流，而另一测量装置，在当前情况下这为测量装置94，检测由交流电压源40以及由电池储存器76馈入所述直流电压线路段46中的电流。在知道开关装置78和79的相应的开关状态的情况下，所述控制装置90能够例如通过平衡所述电流从在测量装置92和94处确定的电流来确定所述电池储存器76的充电状态。
在本示例中，如果所述逆变器62和64构成为用于输出具有可变的频率的交流电压，那么所述控制装置90能够控制所述逆变器62和64。这通过控制线路布置63表示。在这种情况下，所述控制装置90能够在相关的逆变器62或/和64上设定分别所输出的交流电压频率。然而优选的是，在所示出的示例中，所述逆变器62和64仅构成为用于输出具有恒定的、在结构上通过逆变器确定的频率的交流电压。
所述控制装置90还能够控制逆变器60和变频器70，并进而改变由所述逆变器和变频器输出的频率。因此，所述控制装置90能够用作为对载客装置22、24和26的运动控制。替选地，所述载客装置22、24和26的运动控制能够通过单独的运动控制装置96进行，所述运动控制装置代替控制装置90可以构成为用于改变由逆变器60或/和变频器70输出的交流电压频率，以及可以与所述变频器60或/和变频器70相应地连接。
所述控制装置90还能够例如通过操作在放电电阻器84中示出的开关来控制所述放电电阻器84。
此外，所述电池储存器能够与本身已知的平衡装置98耦合，所述平衡装置平衡在串联连接的电池单池82中的不同充电状态。尽管均匀地流过所述电池单池82的充电电流或/和尽管共同的放电，但是由于不同程度地作用的老化过程或/和不同程度的精确制造，会出现这种不同的充电状态。所述平衡装置98的运行也能够由控制装置90控制。
当在本申请中谈及电池储存器的“放电”或“放电过程”时，那么借此仅表示电池储存器的充电状态的减少，即，在电池储存器中储存的电能的减少，然而不表示电池储存器的完全放电，这出于技术原因是不期望的。
示例性地给出在图1中示出的具有供电装置10的大众娱乐装置18的以下运行参数：
所述交流电压源40作为中压电网提供恒定的50Hz或60Hz的三相交流电压，其中电压为10kV。三相变压器42将所述电压在输出侧上转换为600V。
构成为AFE的整流器44在输出侧上从中提供1000V的直流电压和0A至5000A的电流。
主驱动器的逆变器60提供具有位于0Hz至200Hz之间的可变频率的交流电压。所述逆变器60提供690V的输出电压和直至约2000A的输出电流。
所述逆变器62和64通过具有50Hz或60Hz的恒定频率的690V的交流电压。
所述辅助驱动器的变压器68在输出侧从690V的初级交流电压中产生480V的次级交流电压。
所述变压器72在输出侧从690V的初级交流电压产生230V的次级交流电压。
上文提及的值仅是示例性的，并且也能够具有其他数值。

Claims (15)

1.一种用于为电驱动器(12、14、16)提供短暂的峰值负载的供电装置(10)，所述供电装置包括交流电压源(40)和直流电压源(76)，其中在所述交流电压源(40)和用于电连接所述电驱动器(12、14、16)的连接结构(50、66)之间设置有整流器(44)和直流电压线路段(46)，其中所述整流器(44)在输入侧上连接到所述交流电压源(40)上并且在输出侧上连接到所述直流电压线路段(46)上，其中所述直流电压源(76)连接到所述直流电压线路段(46)上，用于传输电功率，其特征在于，所述直流电压源(76)是电池储存器(76)。
2.根据权利要求1所述的供电装置(10)，其特征在于，所述直流电压线路段(46)是直流电流中间电路(48)的一部分，使得所述直流电压线路段(46)将所述整流器(44)的输出侧与逆变器(60、62、64)的输入侧电连接。
3.根据权利要求2所述的供电装置(10)，其特征在于，输出侧的变压器(68、72)连接到所述逆变器(62、64)的输出侧上，所述变压器构成为用于，将由所述逆变器(62、64)输出的交流电压转换为在数值上不同的交流电压。
4.根据权利要求3所述的供电装置(10)，其特征在于，所述输出侧的变压器(68)设置在所述逆变器(64)和变频器(70)之间，其中所述变频器(70)构成为用于，将由所述输出侧的变压器(68)提供的交流电压的频率改变为在数值上不同的频率。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的供电装置(10)，其特征在于，所述电驱动器置于所述逆变器的输出侧上。
6.根据包括了权利要求3或4的权利要求5所述的供电装置(10)，其特征在于，多于一个的电驱动器(12、14、16)连接到所述逆变器(44)的输出侧上，其中在未中间设置输出侧的变压器的情况下将第一电驱动器(12)连接到第一逆变器(60)上，和其中在中间设置所述输出侧的变压器(68)和所述变频器(70)的情况下将第二电驱动器(14、16)连接到第二逆变器(62)上。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的供电装置(10)，其特征在于，至少一个连续地消耗电能的持续负载耗电器(74)连接在所述逆变器(44、64)的输出侧上，其中所述持续负载耗电器(74)优选与电驱动器(12、14、16)不同。
8.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(10)，其特征在于，输入侧的变压器(42)设置在所述交流电压源(40)和所述整流器(44)之间，所述输入侧的变压器构成为用于，将由交流电压源(40)提供的源交流电压转换为在数值上不同的交流电压。
9.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(10)，其特征在于，在不将直流电流馈入所述直流电压线路段(46)中的情况下，所述电池储存器(76)能够经由放电电阻器(84)放电。
10.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(10)，其特征在于，所述电池储存器(76)具有多个并列连接的电池组(80)，所述电池组分别具有多个串联连接的电池单池(82)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(10)，其特征在于，所述电池储存器(76)能够经由开关装置(78)与所述直流电压线路段(46)电连接和与其断开。
12.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(10)，其特征在于，所述电池储存器(76)能够经由所述直流电压线路段(46)充电。
13.根据权利要求12所述的供电装置(10)，其特征在于，所述电池储存器(76)通过所述交流电压源(40)的电能或/和通过在所述电驱动器(12、14、16)的减速过程期间产生的再生能量来充电。
14.一种驱动装置，所述驱动装置包括根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(10)和至少一个通过所述供电装置(10)供应电流的驱动部件，所述驱动部件由电驱动器(12、14、16)的定子部件(28、30、32)和转子部件(34、36、38)构成。
15.一种大众娱乐装置(18)，所述大众娱乐装置包括：运动车道(20)；和能够在所述运动车道(20)上以受车道约束的方式驱动以进行运动的载客装置(22、24、26)；电驱动器(12、14、16)，作为所述载客装置(22、24、26)的运动驱动器；根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(10)；和用于控制所述电驱动器(12、14、16)和所述电池储存器(76)的充电和放电过程的控制装置(90)。
CN202110177125.1A 2020-02-10 2021-02-09 用于大众娱乐装置的供电装置、驱动装置和大众娱乐装置 Pending CN113315214A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020103334.6 2020-02-10
DE102020103334.6A DE102020103334A1 (de) 2020-02-10 2020-02-10 Stromversorgungsvorrichtung für eine Volksbelustigungsvorrichtung mit elektrisch angetriebenen Fahrgastträgern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113315214A true CN113315214A (zh) 2021-08-27

Family

ID=76968352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110177125.1A Pending CN113315214A (zh) 2020-02-10 2021-02-09 用于大众娱乐装置的供电装置、驱动装置和大众娱乐装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11750136B2 (zh)
CN (1) CN113315214A (zh)
DE (1) DE102020103334A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2030899B1 (en) * 2022-02-11 2023-08-18 Engie Electroproject B V A launch system for an amusement vehicle ride, as well as an amusement vehicle ride and a related method.
EP4340153A1 (de) * 2022-09-14 2024-03-20 enwitec electronic GmbH Netzkoppelvorrichtung zum koppeln eines öffentlichen stromnetzes mit einem lokalen stromnetz

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110316333A1 (en) * 2009-02-12 2011-12-29 Bombardier Transportation Gmbh Arrangement for operating consumers in a rail vehicle with electrical energy, selectively from an energy supply network or from a motor-generator combination
CN103688440A (zh) * 2011-06-17 2014-03-26 罗伯特·博世有限公司 用于对电储能器充电的充电装置及方法
CN103999346A (zh) * 2011-12-19 2014-08-20 西门子公司 用于驱控变流器电路的方法
DE102015226092A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Intrasys Gmbh Innovative Transport-Systeme Volksbelustigungsvorrichtung mit mehreren Antriebsenergiequellen
WO2020096811A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 S&C Electric Company Energy storage systems and methods for fault mitigation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033730B1 (en) 1999-02-04 2008-06-11 Advanced Capacitor Technologies, Inc. Capacitor module, bank of such modules, and storehouse housing such banks
CN101980757B (zh) 2008-03-26 2014-03-26 维科马乘骑工程公司 娱乐装置和用于推进该娱乐装置的乘客运载器的推进方法
EP2395626B1 (en) 2010-06-14 2014-04-30 GE Energy Power Conversion Technology Limited DC energy store systems and methods of operating the same
US8994214B2 (en) 2011-08-09 2015-03-31 Bae Systems Controls Inc. Hybrid electric generator set
US9308923B2 (en) * 2011-10-31 2016-04-12 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Regenerative braking emergency stop system
US9290107B2 (en) 2011-11-29 2016-03-22 Ruijie Shi System and method for energy management in an electric vehicle
JP5602890B2 (ja) * 2013-01-29 2014-10-08 ファナック株式会社 蓄電装置および抵抗放電装置を有するモータ制御装置
CA2926045A1 (en) 2013-10-02 2015-04-09 Velocity Magnetics, Inc. Solid state energy storage and management system
EP3107195A1 (de) 2015-06-16 2016-12-21 InDriveTec AG Linearmotorantriebssystem
US20220402390A1 (en) * 2019-11-14 2022-12-22 Invertedpower Pty Ltd A multimodal converter for interfacing with multiple energy sources

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110316333A1 (en) * 2009-02-12 2011-12-29 Bombardier Transportation Gmbh Arrangement for operating consumers in a rail vehicle with electrical energy, selectively from an energy supply network or from a motor-generator combination
CN103688440A (zh) * 2011-06-17 2014-03-26 罗伯特·博世有限公司 用于对电储能器充电的充电装置及方法
CN103999346A (zh) * 2011-12-19 2014-08-20 西门子公司 用于驱控变流器电路的方法
DE102015226092A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Intrasys Gmbh Innovative Transport-Systeme Volksbelustigungsvorrichtung mit mehreren Antriebsenergiequellen
WO2020096811A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 S&C Electric Company Energy storage systems and methods for fault mitigation

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020103334A1 (de) 2021-08-12
US20210249982A1 (en) 2021-08-12
US11750136B2 (en) 2023-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6557476B2 (en) System for supplying power to electrically propelled vehicles
US9221354B2 (en) Propulsion control apparatus of electric motor vehicle and control method for propulsion control apparatus
CN106477435B (zh) 电梯轿厢电力供应
JP6717826B2 (ja) 電動車両のための電力供給及び環境発電の補助システム、及び、電力供給及び環境発電の補助システムを運用する方法
US9174546B2 (en) Propulsion control apparatus of electric motor vehicle and control method for propulsion control apparatus
CN109383307B (zh) 用于电传动牵引轨道交通车辆的蓄电池供电牵引系统
RU2467891C2 (ru) Способ питания резервных вспомогательных потребителей, вспомогательный преобразователь и железнодорожное транспортное средство для осуществления способа
US9018792B2 (en) Arrangement for operating consumers in a rail vehicle with electrical energy, selectively from an energy supply network or from a motor-generator combination
CN106797186B (zh) 电驱动系统和用于运行电车辆的电机的方法
US5294853A (en) Electrical powerplant for vehicles
US11890945B2 (en) Electric multi-mode drive system and method for operating the same, a track and a vehicle for use in such a drive system
CN113315214A (zh) 用于大众娱乐装置的供电装置、驱动装置和大众娱乐装置
US9025352B2 (en) Transformer tap-changing circuit and method of making same
CN102036897B (zh) 电梯的供电装备
US20120274246A1 (en) Electric drive and battery charging power electronic system
US10682923B2 (en) On-board charging system for electric vehicles
JP2000083302A (ja) 電力蓄積式電動機、電力蓄積式電動機を用いた電力蓄積方法、電動移動体を用いた輸送システム、及び電動移動体を用いた輸送システムにおける輸送方法
EP3984112B1 (en) Polyphase contactless induction power transfer system for transferring electrical power across gap
EP2280773B1 (en) Amusement device and propelling method for propelling a passenger carrier of such amusement device
JP4200512B2 (ja) 電動車両の動力装置
JPH09289703A (ja) 電動車両の動力・給電装置
JP6259778B2 (ja) 鉄道車両用駆動装置
KR20180092203A (ko) 철도차량용 무선 급전전력 안정화를 위한 에너지 저장장치
JP3178536U (ja) 電動車両の動力制御装置
Nagamani et al. PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR TRACTION DRIVE SYSTEM FOR SUB-URBAN SERVICES IN INDIA

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination