CN206528351U - 用于轨道车辆的车载电网单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于向在电驱动的轨道车辆(2)的车载电网上的耗电器(30)供电的车载电网单元(22)，具有电压输入端(32)和多个电压输出端(28)，其通过隔离单元(24)分别与电压输入端(32)电气隔离。为了提供对于轨道车辆的耗电器的有利的车载电网单元建议，在电压输入端(32)与电压输出端(28)之间布置中频逆变器(18)，并且隔离单元(24)具有中频变压器单元(34)，其具有连接到中频逆变器(18)的初级侧(36)和带有多个次级绕组(44)的次级侧(38)，并且每个次级绕组(44)与电压输出端(28)中的一个连接。

Description

用于轨道车辆的车载电网单元

技术领域

本实用新型涉及一种用于向在电驱动的轨道车辆的车载电网上的耗电器供电的车载电网单元，具有电压输入端和多个电压输出端，这些电压输出端通过隔离单元分别与电压输入端电气隔离。

背景技术

轨道车辆由于技术原因以及由于乘客舒适度原因构造大量交流耗电器，例如空气调节装置(其通常是最大的耗电器)、加热装置等。该交流耗电器的供电由所谓的车载电网进行。车载电网在此间接地(以及通常越过电气隔离地)由轨道车辆的主供电装置馈电。

馈入车载电网中的能量必须满足一定要求。这尤其关于电磁兼容性和电压质量的边界条件适用。此外要求，尽可能省能量地、低成本地以及尽可能小开销地提供车载电网供电。

为了解决该问题，车载电网单元作为供电装置公知的是，能量从轨道车辆的主供电装置导出、转换或构造为并且馈入车载电网中。为了给主供电装置屏蔽在车载电网中的可能的缺陷，通常的车载电网单元包括电位隔离，例如以变压器的形式

在特殊情况下，从轨道车辆的牵引中间电路或通过所谓的抽头利用在主变压器上的辅助运行绕组获得用于车载电网的能量。在此，车载电网的多个三相电路可以通过多个逆变器与仅一个耗电器中间电路连接。

实用新型内容

本实用新型的要解决的技术问题是，提供一种用于轨道车辆的耗电器的优选的车载电网单元。

上述技术问题通过开头提到的车载电网单元来解决，其中按照本实用新型在电压输入端与电压输出端之间布置中频逆变器，并且隔离单元具有中频变压器单元，其具有连接到中频逆变器的初级侧和带有多个次级绕组的次级侧，并且每个次级绕组与电压输出端中的一个连接。

本实用新型基于如下考虑，即，车载电网通过车载电网单元进行特别有利的供电，该车载电网单元构造为用于在中频电压下运行并且具有用于电气隔离多个电压输出端的隔离单元。

中频电压在此可以是在500Hz和100kHz之间的交流电压，特别是从2kHz至20kHz，特别是至50kHz的交流电压。为了在中频电压下运行，车载电网单元具有中频逆变器和带有中频变压器单元的隔离单元，其中两个单元在结构上构造为用于在中频的交流电压下运行。

与构造为用于在低频交流电压下，特别是在直至几百赫兹的交流电压下运行的车载电网单元相比，通过车载电网单元的中频架构除了别的之外可以实现有利地削减质量。削减质量尤其可以通过如下实现，即，隔离单元的中频变压器单元具有相对低的质量功率比，特别是相对于通常的、例如在50Hz交流电压下运行的变压器。

车载电网单元具有带有用于电气隔离电压输出端的中频变压器单元的隔离单元。隔离单元构造为用于电气隔离初级侧与次级侧以及合适地也用于电压输出端彼此电气隔离。通过电气隔离车载电网单元的电压输出端，连接到电压输出端的耗电器可以从车载电网单元的初级侧特别有利地退耦。通过车载电网单元的电压输出端彼此电气隔离，特别是在一个和/或多个耗电器有缺陷的情况下可以实现有利地不反作用到耗电器。

此外优点在于，通过结合中频逆变器和中频变压器单元来电气隔离车载电网单元的电压输出端可以实现关于车载电网供电的电压品质和电磁兼容性的特别高的要求。

车载电网单元是用于向特别是布置在轨道车辆的车载电网上的耗电器供电的单元。车载电网可以包括轨道车辆的电缆和不同类型的耗电器，例如空气调节装置或加热装置。

车载电网单元尤其构造为用于向交流电压耗电器，特别是以三相交流电压运行的耗电器供电。车载电网单元的电压输入端可以具有用于电导线，特别是电缆的连接元件，其构造为用于向车载电网单元传导运行能量。在给出的关联中，连接到意味着建立至少间接的、尤其能够导电的连接。动词连接和连接到或被连接于和被连接到在给出的关联中同义地使用。车载电网单元的电压输出端可以具有对于电导线，特别是电缆的连接元件，其构造为用于将运行能量从车载电网单元导入车载电网。电压输出端尤其可以是转速可变的三相电压输出端。

车载电网单元的中频逆变器可以是逆变器，其构造为用于将给出的直流电压转换为中频交流电压。车载电网单元的中频变压器单元可以是变压器单元，其构造为用于在中频交流电压下运行。通过具有优势的质量较小的变压器铁芯或质量较小的变压器铁芯部分在类似的可传输的功率的情况下，中频变压器单元在结构上与通常的、例如构造为用于在50Hz交流电压下运行的变压器单元不同。中频变压器单元相对于通常的变压器，特别是相对于轨道车辆的、例如在16 2/3Hz下运行的主变压器，优选地具有减小的质量功率比。

车载电网单元的每个电压输出端与次级绕组连接。特别有利地，车载电网单元的每个次级绕组与电压输出端中的仅一个连接。优选地由此可以弃用具有直流扼流圈的电压输出端的、特别是在前连接的电的和/或电子的部件的通常的构造，这产生成本和质量减小的影响。

在本实用新型的优选的实施方式中，车载电网单元的中频逆变器是牵引逆变器。牵引逆变器可以是构造为用于向轨道车辆的至少一个驱动电动机供电的逆变器。牵引逆变器可以包括四象限调节器、中间电路和脉冲逆变器，用于向在其转速方面可无级控制的驱动电动机供电。

结构上的布置可以这样进行，即，将牵引逆变器的牵引相连接到中频变压器单元的初级绕组。由此可以以简单的方式实现低成本的车载电网单元，因为按照有利的方式通常在车载电网上存在的轨道车辆驱动的组件能够被集成在车载电网单元中。

按照本实用新型的另外的优选的构造，将中频变压器单元连接到至少两个中频逆变器。优选地，将中频逆变器连接到中频变压器单元的初级侧。由此可以特别有利地实现，车载电网单元在中频逆变器中的一个故障的情况下也可以另外被提供电压。

在优选的实施方式中，中频变压器单元具有至少两个初级绕组，其分别与中频逆变器连接。替代一个或多个中频逆变器可以将一个或多个牵引逆变器连接到一个初级绕组或多个初级绕组。在每个初级绕组上可以连接多于一个中频逆变器。由此可以以特别有利的方式实现，车载电网单元在初级绕组中的一个故障的情况下也可以继续被提供电压。

合适地，中频变压器单元可以具有多个在初级侧并联连接的中频变压器，其与中频逆变器连接。通过简单的方式可以进行电压输出端的在次级侧的完全退耦，从而实现能量供应的提高的电磁兼容性。

优选地，中频变压器可以分别具有至少两个初级绕组，其中中频变压器的每一个初级绕组分别与每另一个的中频变压器的仅一个初级绕组并联连接并且与中频逆变器连接。在此，每个这样在初级侧构造的并联电路优选地与仅一个中频逆变器连接。由此可以以简单的方式实现能量供应的提高的冗余。

在优选的实施方式中，可以在中频变压器单元的每个次级绕组上连接退耦扼流圈。退耦扼流圈是主要具有电感性作用方式的、电的或电子的部件，其构造为用于衰减在各个次级侧的电压输出端之间的次级侧的电力通量或使之平衡。由此可以特别简单地限制对不期望的在次级侧的电压波动这一可能的负面影响。

在本实用新型的优选的扩展中，在中频变压器单元的每个次级绕组上连接整流器。合适地，将多个整流器连接到次级绕组，特别是，使得将每个整流器连接到仅一个次级绕组。替换地也可以将整流器连接到多个次级绕组的并联电路。优选地，由此可以以特别简单的方式均衡在其频率下变化的交流电压，如其例如通常由牵引逆变器所提供的那样。优选地，耗电器的能量供应由此不受牵引逆变器输出电压的瞬时频率的影响。

按照本实用新型的另外的优选的构造，整流器可以是受调节的半桥整流器。同样可以实施为受调节的基于半导体开关的整流器。按照优选的方式，特别是与通常使用的二极管整流桥相比，由此可以实现至电压输出端的可独立控制的功率传输，特别是实现了在负载情况的各自的运行最优的点处向电压输出端供电的功率传输。此外，以优选的方式实现从各个电压输出端至中频变压器的初级侧或至车载电网单元的一个和/或多个电压输出端的能量反馈的可能性，例如在通风装置的制动过程期间用于稳定车载电网和/或用于馈入牵引中间电路中。

在另外的优选的实施方案中，中频变压器单元的多个次级绕组分别与单独的耗电器中间电路连接。耗电器中间电路可以是布置在车载电网单元的另外上的电的和/或电子的部件之间的中间电路。由此可以以简单的方式实现多个耗电器中间电路，也就是车载电网单元的多个电压输出端，的电气隔离。通过电气隔离尤其可以在不期望的接地和/或短路的情况下在一个和/或多个电压输出端上建立有利的电退耦和无反作用。此外可以通过各自的耗电器中间电路独立于彼此地在最优运行的额定电压范围内分别调节耗电器中间电路的中间电路电压。

在优选的实施方式中，在至少一个次级绕组与对应于该次级绕组的电压输出端之间布置由整流器和逆变器组成的组合。耗电器中间电路可以布置在整流器与逆变器之间。合适地，在每个次级绕组上布置由整流器和逆变器组成的(特别是串联电路的)组合。尤其可以是脉冲逆变器的逆变器构造为用于向耗电器馈电。

结构上的布置可以这样进行，即，布置用于向唯一的耗电器馈电的逆变器，也就是仅与一个耗电器连接。逆变器也可以构造为用于向耗电器组馈电。耗电器组可以是对其能量供应具有至少类似的要求的耗电器的集合。耗电器组也可以是在结构上靠近彼此布置(特别是在轨道车辆的结构片段内布置)的耗电器的组。由此可以以特别简单的方式实现不同类型的耗电器的有利匹配的能量供应。

在本实用新型的优选的扩展中，在至少一个次级绕组与对应于该次级绕组的电压输出端之间布置矩阵变换器和/或模块化的直接变换器。矩阵变换器可以是电子调节元件，其构造为用于从具有给出的振幅和给出的频率的交流电压中产生具有改变的振幅和改变的频率的交流电压。也可以改变输出电压的相数量。由此可以以简单的方式实现特别匹配于需求的车载电网供电。

除了与矩阵变换器不同的电子组件之外，模块化的直接变换器同样可以用于从具有给出的振幅和给出的频率的交流电压中产生具有改变的振幅和改变的频率的交流电压。也可以改变输出电压的相数量。

此外优选的是在初级侧的至少一个初级绕组与电压输入端之间布置的开关部件。开关部件构造为用于将初级绕组与中频变压器单元的初级侧分离和/或连接。由此以优选的方式可以实现，初级绕组中的一个的不期望的接地和/或短路不会对车载电网单元的次级侧产生影响。合适地，可以通过开关部件将有缺陷的相(例如牵引变流器)与中频变压器单元分离。该开关部件可以双极地以及单极地实施。

此外合适的是在次级侧的至少一个次级绕组与电压输出端之间布置的至少一个开关部件。开关部件构造为用于将次级绕组与中频变压器单元的次级侧分离和/或连接。特别地，开关部件可以布置为，使得每个电压输出端可以单独地与中频变压器单元的次级侧分离。由此可以以优选的方式实现，次级绕组中的一个和/或耗电器中的一个的不期望的接地和/或短路不会对车载电网单元的初级侧和/或无缺陷的电压输出端产生影响。

在本实用新型的优选的扩展中，车载电网单元是轨道车辆的固定连接的部件，特别是这样，即，轨道车辆包括车载电网单元。合适地，车载电网单元可以是轨道车辆驱动的部件。

此外，本实用新型涉及一种用于向在电驱动的轨道车辆的车载电网上的耗电器供电的方法，其中向电压输入端输入能量并且在多个电压输出端输出能量，其中电压输出端通过隔离单元分别与电压输入端电气隔离。

当连接到电压输入端的中频逆变器产生中频交流电压，该中频交流电压被输送到隔离单元的中频变压器单元，在中频变压器单元的多个次级绕组上变换并且将变换后的中频交流电压进一步传输到电压输出端时，可以实现用于向在电驱动的轨道车辆的车载电网上的耗电器供电的优选的方法。本实用新型的优选的实施的迄今给出的描述包括在各个从属权利要求中部分综合地反映的众多特征。但是这些特征合适地也可以单独地考虑并且综合为合理的另外的组合。特别地，这些特征可以分别单独地或以任意合适地组合与按照独立权利要求的按照本实用新型的方法和按照本实用新型的装置组合。

附图说明

上面描述的本实用新型的特性、特征和优点以及怎样实现其的方式更清楚且更明确地结合下面对根据附图详细解释的实施例的描述来理解。采用实施例来解释本实用新型，但是本实用新型不限于在其中给出的、特征的组合，也不涉及功能特征。此外，每个实施例的对此适用的特征还可以明确分离地考虑、从一个实施例中去除、在另外一实施例中引入其补充和/或与任意权利要求组合。

附图中：

图1示出了具有车载电网单元的轨道车辆的驱动和非驱动的车厢，

图2示出了根据图1的具有带有一个初级绕组和两个电气隔离的电压输出端的中频变压器的车载电网单元，

图3示出了具有多个初级绕组和电压滤波器单元的另外的车载电网单元，

图4示出了具有在并联电路中的多个初级绕组或中频变压器的另外的车载电网单元，

图5示出了具有分别带有两个初级绕组的多个中频变压器的另外的车载电网单元，

图6示出了具有带有次级侧的并联电路的多个中频变压器的另外的车载电网单元，

图7示出了具有次级侧的退耦扼流圈的另外的车载电网单元，和

图8示出了在三相的实施中的另外的车载电网单元。

具体实施方式

图1示出了轨道车辆2的示意图，其包括至少一个驱动车厢4和至少一个非驱动车厢6。为清楚起见仅示出了一个驱动车厢4和一个非驱动车厢6。轨道车辆2包括主供电装置8，其装备有集电器10、主变压器12和两个实施为整流器的输入变流器14构造。主变压器12在结构上特别是被构造为用于将具有在16 2/3Hz范围内的频率和15kV的振幅的交流电压变换为具有在16 2/3Hz范围内的频率和1kV至3kV的振幅的交流电压。

主供电装置8的输入变流器14向牵引中间电路16馈电。牵引中间电路16特别是构造为用于传导在1kV至3kV范围内的直流电压的直流电路。在牵引中间电路16上布置多个中频逆变器18。多个中频逆变器18以牵引脉冲逆变器的形式布置，其分别与驱动电动机20连接。中频逆变器18尤其被实施为半桥电路或多个节拍交替的半桥电路的并联电路。在另外的方案中，中频逆变器也可以被实施为三相的脉冲逆变器或n相的逆变器。驱动电动机20尤其是可无级调节的异步电机，其构造为在直至2kV的交流电压的条件下以直至200Hz的频率运行。

此外，轨道车辆2包括车载电网单元22，其具有隔离单元24、中频相26、中频逆变器18中的一个和多个电压输出端28。在此处示出的实施例中，车载电网单元22布置在驱动车厢4中，这一般不是强制必须的。车载电网单元22不必强制地仅包括一个中频相26并且不强制地仅包括中频逆变器18中的一个。

在车载电网单元22的电压输出端28上连接多个耗电器30。耗电器30布置在轨道车辆2的至少一个非驱动车厢6中。一般地，耗电器30附加地还可以布置在轨道车辆2的至少一个驱动车厢4中。耗电器30是电的耗电器，诸如空气调节器、加热设备、泵、压缩空气生成器等。耗电器30特别是交流耗电器，在特殊情况下是构造为用于消耗三相交流电流的耗电器。

轨道车辆2的主供电装置8除了别的之外向驱动车厢4的驱动电动机20提供运行能量。通常利用集电器10以交流电压的形式在高架线上量取运行能量并且将其传输到主变压器12。通过主变压器12变换的交流电压被传输到输入变流器14，通过其变流为直流电压并且馈入牵引中间电路16。

施加在牵引中间电路16上的直流电压由以牵引脉冲逆变器形式的中频逆变器18变流为，使得其适合用于运行驱动电动机20。通常地，利用运行能量通过中频逆变器18无级地以具有直至3kV的振幅的交流电压以及以直至200Hz的基波振荡频率来控制驱动电动机20。

车载电网单元22涉及对于运行耗电器30所需的运行能量间接地来自于轨道车辆2的主供电装置8。车载电网单元22的电压输入端通过牵引中间电路16被馈电，但是一般地也可以存在多个电压输入端。是车载电网单元22的部件的中频逆变器18将牵引中间电路16的直流电压变流为交流电压并且将其经由中频相26传输到隔离单元24。隔离单元24将车载电网单元22的电压输入端与车载电网单元22的电压输出端28隔离。通过电压输出端28向耗电器30提供运行能量并且通过隔离单元24与车载电网单元22的电压输入端以及与彼此电气隔离。

在图2中示出了车载电网单元22的详细示图。车载电网单元22在图2中以附图标记22a表示。在附图中相同的部件，但是其例如在尺寸、位置和/或功能上具有细微区别，以相同的附图数字和不同的附图字母标记。如果仅在没有附图字母的情况下提到附图数字，则反映所有实施例的相应部件。

车载电网单元22a除了别的之外包括中频逆变器18a(其也可以替换地由与牵引中间电路不同的源来馈电)、隔离单元24a、多个电压输出端28a和电压输入端32a。

隔离单元24a具有中频变压器单元34a，其具有初级侧36a、次级侧38a和变压器铁芯40a。在中频变压器单元34a的初级侧36a上布置初级绕组42a，在其上又电连接中频逆变器18a的中频相26a。

在中频变压器单元34a的次级侧38a上布置两个次级绕组44a。在每个次级绕组44a上分别连接整流器46a的交流电压相。整流器46a尤其可以实施为受调节的基于半导体开关的整流器。在与两个整流器46a的每一个的串联电路中分别布置逆变器48a，其中在每个逆变器48a上连接车载电网单元22a的多个电压输出端28a。在此处示出的实施例中，电压输出端28a三相地实施，其中一般地也可以考虑n相的电压输出端，其中n是自然数的集合N的元素。分别在整流器46a中的一个与逆变器48a中的一个之间布置耗电器中间电路50a。耗电器中间电路50a因此构造为用于传导直流电流。

在电压输入端32a上，特别是从轨道车辆2的牵引中间电路16(参见图1)出发向车载电网单元22a馈送运行能量。中频逆变器18a将施加在电压输入端32a上的直流电压转换为交流电压并且将其馈入中频变压器单元34a的初级绕组42a。

中频变压器单元34a在车载电网单元22a的在初级侧布置的电压输入端32a与在次级侧布置的电压输出端28a之间建立电气隔离。此外，中频变压器单元34a将在初级侧施加的、具有给出的振幅和频率的交流电压转换为相同频率和(不是必然的)不同振幅的交流电压。

在次级侧，间接地从施加在次级绕组44a上的交流电压，经由串联中间连接的整流器46a和逆变器48a，向电压输出端28a馈电。特别的优点是，特别是关于对车载电网供电的电磁兼容性和电压质量的要求是，使得从多个耗电器中间电路50a向电压输出端28a馈电。此外，所示的多个次级绕组44a的布置建立电压输出端28a的电气隔离，其在电压输出端28a中的一个不期望的接地和/或短路的情况下确保了不会反作用到另外的电压输出端28a。

图3示出了车载电网单元22b的另外的实施例。对以下实施例的描述一般基本上限于与按照图2的实施例的区别，参考保持不变的特征和功能。基本上保持相同的部件原则上以相同的附图标记标出并且在以下实施例中引入未提到的特征，而无需重新对其进行描述。

在图3中车载电网单元22b除了别的之外包括两个中频逆变器18、隔离单元24b、多个电压输出端28b、28c和两个电压输入端32b。一般地，电压输入端32b和中频逆变器18b的数量当然不必限于仅各两个。通过在初级侧的多于一个中频逆变器18b的布置优选地实现耗电器30的供电的提高的可用性。

隔离单元24b具有带有初级侧36b和次级侧38b和变压器铁芯40b的中频变压器单元34b。

在中频变压器单元34b的初级侧36b上构造分别具有开关部件52的中频相26b，该开关部件构造为用于将各自的中频逆变器18b与各自的初级绕组42b连接和/或分离。通过开关部件52的布置产生四个运行相关的开关状态：

在一种开关状态下，闭合上方的开关部件52并且断开下方的开关部件52。因此，两个中频逆变器18b中上方的那个与中频变压器单元34b的初级侧36b连接，用于馈送初级能量。

在另外的开关状态下，断开上方的开关部件52并且闭合下方的开关部件52，从而两个中频逆变器18b中下方的那个与中频变压器单元34b的初级侧36b连接，用于馈送初级能量。

在另外的开关状态下，闭合下方的开关部件52以及上方的开关部件52，使得两个中频逆变器18b都与中频变压器单元34b的初级侧36b连接，用于共同馈送初级能量。

在另外的开关状态下，断开下方的开关部件52以及上方的开关部件52，使得两个中频逆变器18b都与中频变压器单元34b的初级侧36b分离。在该运行状态下，在次级侧的耗电器30可以与初级侧36b无关地彼此交换能量。这例如可以在通过整流器46b中的一个从外部馈电的情况下进行。

通过开关部件52的布置，在中频逆变器18b中的一个有缺陷的情况下得出特别的优点。也就是，优选地可以限制中频逆变器18b中的一个的不期望的接地和/或短路对中频变压器单元34b的功能的负面影响。

在中频变压器单元34b的次级侧38b上构造各自的整流器46b的分别具有开关部件54的交流电压相。开关部件54构造为用于将整流器46b和交流变换器62与相应的次级绕组44b或次级绕组45连接和/或分离。

在无干扰的运行期间，开关部件54通常处于闭合位置，从而所有电压输出端28b、28c与中频变压器单元34b连接。通过在车载电网单元22b中这样布置开关部件54，在次级侧在开关部件54之后连接的电的和/或电子的部件和/或耗电器30中的一个处出现不期望的缺陷的情况下不会反作用到次级侧38b，也就是不会反作用到总的中频变压器单元34b。

在次级侧在与各自的逆变器48b的串联电路中分别布置具有电感单元58和电容器单元60的LC滤波器单元56。LC滤波器单元56构造为用于对各自的逆变器48b或交流变换器62的输出电压进行滤波。由此可以以特别简单的方式调整车载电网供电的电压质量，特别是电压平滑度。优选地，通过电压输出端28的给出的电位隔离得到降低的滤波器开销，从而可以相应地开销最优地构造LC滤波器单元56。

此外，在中频变压器单元34b的次级侧38b上布置交流变换器62，其中交流变换器62的交流相经由开关部件54中的一个连接到次级绕组45。交流变换器62在图3中出于简化原因作为一般的调节元件符号示出，其可以理解为特别是用于矩阵变换器或者模块化的直接变换器的占位符。一般的交流变换器62构造为用于将单相的交流电流(如在此所示的那样)转换为三相的交流电流(一般也转换为n相交流电流)。

此外，一般的交流变换器62构造为用于改变振幅、频率和在需要时(但在图3的实施例中未示出)也改变输出电压的相数量。通过一般的交流变换器62在车载电网单元22b中的该布置可以通过电压输出端28d实现耗电器30的特别可变的且节约建造空间的能量供应。

图4示出了车载电网单元22c的另外的实施例。车载电网单元22c除了别的之外包括中频逆变器18c、隔离单元24c、多个电压输出端28d和电压输入端32c。

隔离单元24c具有多部分的变压器铁芯40c。变压器铁芯40c多部分地构造，从而构造为用于作为变压器铁芯的功能的多个部分构成了中频变压器单元34c的变压器铁芯40c。优选地，可以通过各个电压输出端28f的在次级侧的完全退耦来实现车载电网单元22c的提高的电磁兼容性。

中频变压器单元34c在此可以被理解为由多个单元或中频变压器35a-c组成或可以由其组成。在中频变压器单元34c的初级侧36c布置多个初级绕组42c。初级绕组42c并联地布置并且构造为用于通过中频逆变器18c向其馈电并且其导电地连接到该中频逆变器。

替换地还可以，车载电网单元22c具有多于一个中频逆变器18c，用于向并联连接的初级绕组42c馈电。

为了解释基本上与上述实施例中原则上没有区别的、车载电网单元22c的其余的部件和特征，为了完整性起见参见图2和图3的描述。

图5示出了车载电网单元22d的另外的实施例。车载电网单元22d除了别的之外具有两个U中频逆变器18d、隔离单元24d、多个电压输出端28e和两个电压输入端32d。

隔离单元24d具有带有三个中频变压器35d-f的中频变压器单元34d。三个中频变压器35d-f中的每个在初级侧分别装备有两个初级绕组42d并且在次级侧分别装备有一个次级绕组44d。

每一个中频变压器35d-f的每个初级绕组42d分别与另外的中频变压器35d-f的仅一个初级绕组42d并联连接并且与中频逆变器18d中的一个连接。通过该实施方案可以以特别简单的方式实现中频变压器35d-f的馈电的在初级侧的高的冗余。

为了解释基本上与上述实施例中原则上没有区别的、车载电网单元22d的其余的部件和特征，为了完整性起见参见上述附图的描述。

图6示出了车载电网单元22e的另外的实施例。车载电网单元22e除了别的之外具有两个中频逆变器18e、隔离单元24e、多个电压输出端28f和两个电压输入端32e。

隔离单元24e具有带有两个中频变压器35g和35h的中频变压器单元34e。两个中频变压器35g和35f中的每个在初级侧分别装备有初级绕组42e并且在次级侧装备有两个次级绕组44e。

每一个中频变压器35g和35h的每个次级绕组44e分别与另外的中频变压器35g或35h的仅一个次级绕组44e并联连接并且与仅一个整流器46e连接。通过该实施方案可以以特别简单的方式实现整流器46e和由此耗电器30的馈电的高的冗余(参见图1)。

图7示出了车载电网单元22f的另外的实施例。车载电网单元22f部分地按照根据图2的实施例构造并且具有在次级侧的退耦扼流圈64作为扩展。

退耦扼流圈64与中频变压器单元34f的次级绕组44f串联地布置。每个退耦扼流圈64分别布置在整流器46f的每个交流相上。通过退耦扼流圈64的该布置可以以特别简单的方式衰减在次级侧的各个电压输出端28g之间的次级侧的功率通量或使之平衡。特别简单地限制了不期望的次级侧的电压波动这一可能的负面影响。

图8示出了车载电网单元22g的另外的实施例。车载电网单元22g作为对于图2所示的实施例的扩展具有中频相26g或中频逆变器18g、隔离单元24g或中频变压器单元34g以及耗电器中间电路50g的三相实施66。当然还可以的是，仅车载电网单元22g的提到的电的或电子的元件的子集三相地实施，其中车载电网单元22h的另外的元件可以单相、两相或n相地实施。

Claims (13)

1.一种用于向在电驱动的轨道车辆(2)的车载电网上的耗电器(30)供电的车载电网单元(22)，具有电压输入端(32)和多个电压输出端(28)，所述电压输出端通过隔离单元(24)分别与电压输入端(32)电气隔离，

其特征在于，在电压输入端(32)与电压输出端(28)之间布置中频逆变器(18)，并且隔离单元(24)具有中频变压器单元(34)，其具有连接到中频逆变器(18)的初级侧(36)和带有多个次级绕组(44)的次级侧(38)，并且每个次级绕组(44)与电压输出端(28)中的一个连接，

其中，中频逆变器(18)是牵引逆变器(18a)。

2.根据权利要求1所述的车载电网单元(22b)，其特征在于，将中频变压器单元(34b)连接到至少两个中频逆变器(18b)。

3.根据权利要求2所述的车载电网单元(22b)，其特征在于，中频变压器单元(34b)具有至少两个初级绕组，其分别与中频逆变器(18b)连接。

4.根据权利要求1所述的车载电网单元(22c，22d)，其特征在于，中频变压器单元(34c，34d)具有多个在初级侧并联连接的中频变压器(35a-f)，其与中频逆变器(18c，18d)连接。

5.根据权利要求4所述的车载电网单元(22d)，其特征在于，中频变压器(35d-f)可以分别具有至少两个初级绕组(42d)，其中中频变压器(35d-f)的每一个初级绕组(42d)分别与另外的中频变压器(35d-f)的仅一个初级绕组(42d)并联连接并且与中频逆变器(18d)连接。

6.根据权利要求1所述的车载电网单元(22f)，其特征在于，在中频变压器单元(34f)的每个次级绕组(44f)上连接退耦扼流圈(64)。

7.根据权利要求1所述的车载电网单元(22)，其特征在于，在每个次级绕组(44)上连接整流器(46)。

8.根据权利要求1所述的车载电网单元(22)，其特征在于，中频变压器单元(34)的多个次级绕组(44)分别与各自的耗电器中间电路(50)连接。

9.根据权利要求1所述的车载电网单元(22)，其特征在于，在至少一个次级绕组(44)与对应于该次级绕组的电压输出端(28)之间布置由整流器(46)和逆变器(48)组成的组合。

10.根据权利要求1所述的车载电网单元(22b)，其特征在于，在至少一个次级绕组(45)与对应于该次级绕组的电压输出端(28c)之间布置矩阵变换器和/或模块化的直接变换器。

11.根据权利要求1所述的车载电网单元(22b)，其特征在于，在中频变压器单元(34b)的初级侧(36b)的至少一个初级绕组(42b)与电压输入端(32b)之间布置开关部件(52)，用于分离初级绕组(42b)与电压输入端(32b)。

12.根据上述权利要求中任一项所述的车载电网单元(22b)，其特征在于，在中频变压器单元(34b)的次级侧(38b)的至少一个次级绕组(44b，45)与电压输出端(28b，28c)之间布置开关部件(54)，用于分离次级绕组(44b，45)与电压输出端(28b，28c)。

13.一种具有根据上述权利要求中任一项所述的车载电网单元(22)的轨道车辆(2)。