DE102010028004A1

DE102010028004A1 - Eisenbahnzug

Info

Publication number: DE102010028004A1
Application number: DE102010028004A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2011-10-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnzug (100), aufweisend
– ein Triebfahrzeug (10)
– mit Vorsorgungsaggregaten (21, 22, 23) versehene Waggons (15, 16, 17)
– eine Versorgungseinheit (14) zur Energieerzeugung und Energieumwandlung für sämtliche Versorgungsaggregate (21, 22, 23)
– eine Stromverbindung (13, 24, 25, 26, 27, 28, 31, 33, 34, 35) im Inneren des Triebfahrzeugs (10) und zwischen dem Triebfahrzeug (10) oder dem Inneren des Triebfahrzeuges (10) und den Versorgungsaggregaten (21, 22, 23).
Um den Eisenbahnzug (100) derart weiterzubilden, dass auf eine zusätzliche Energiequelle der Versorgungsaggregate (21, 22, 23) verzichtet werden kann, und eine Spannungsanpassung an die Versorgungsaggregate (21, 22, 23) gegeben ist, schlägt die Erfindung vor, dass die Stromverbindung (13, 24, 25, 26, 27, 28, 31, 33, 34, 35) die Versorgungseinheit (14) aufweist und die Versorgungseinheit (14) zwischen Triebfahrzeug (10) oder im Inneren des Triebfahrzeugs (10) und den Versorgungsaggregaten (21, 22, 23) oder im Inneren des Triebfahrzeuges (10) geschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnzug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung ein Triebfahrzeug und einen Waggon mit jeweils einer Stromverbindung. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Versorgung und zum Betrieb von mindestens einem Versorgungsaggregat mindestens eines Eisenbahnwaggons.
Ein Eisenbahnzug der eingangs genannten Art wird in der WO 2010/040510 offenbart. Bei dem vorbekannten Eisenbahnzug sind die Waggons und das Triebfahrzeug untereinander über eine Stromverbindung verbunden. Diese Verbindungen sind wiederum über Steckverbindungen mit in die Waggons bzw. in das Triebfahrzeug integrierte Stromverbindungen gekoppelt, sodass während des Bahntransports sämtliche Waggons und das Triebfahrzeug über Stromverbindungen miteinander verbunden sind. Über eine Versorgungseinheit, die sich in dem Triebfahrzeug oder am Ende des Zuges in einem hierfür vorgesehenen Waggon befinden kann, können in den Waggons befindliche Versorgungsaggregate, beispielsweise in Gestallt von Kühlaggregaten, zentral mit Energie versorgt werden. Hierzu ist in dem vorbekannten Eisenbahnzug in der Versorgungseinheit ein dieselelektrischer Antrieb in Gestallt eines Dieselmotors vorgesehen, der einen Generator antreibt, der wiederum den elektrischen Strom für die Versorgungsaggregate erzeugt. Alternativ kann in dem vorbekannten Eisenbahnzug die Energieerzeugung auch durch geeignete Akkumulatoren erfolgen und zwar derart, dass im Rahmen eines elektrischen Antriebs ein Dieselmotor einen Generator antreibt oder eine Stromversorgung durch geeignete Akkumulatoren vorgenommen wird, die den elektrischen Strom für die Versorgungsaggregate erzeugt. Die Versorgungseinheit befindet sich dabei in einem hierzu speziell vorgesehenen Waggon des Eisenbahnzugs.
In dem Eisenbahnzug der eingangs genannten Art wird infolgedessen der Strom für die Versorgungsaggregate aus einer zusätzlichen Energiequelle entnommen, die sich in einem der Waggons des Eisenbahnzuges befindet, was zusätzliche konstruktive Maßnahmen erfordert, um die Versorgungsaggregate in den Waggons mit Strom zu versorgen, wobei eine zusätzliche Spannungs- und Frequenzanpassung für den Betrieb der Versorgungsaggregate gegeben sein muss.
Unter Berücksichtigung des aufgezeigten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Eisenbahnzug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auf eine zusätzliche Energiequelle für die Stromversorgung der Versorgungsaggregate verzichtet werden kann und eine Spannungsanpassung an das Versorgungsaggregat gegeben ist.
Diese Aufgabe wird mit dem Merkmal des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung manifestieren sich in den Unteransprüchen.
Die Erfindung sieht vor, dass eine Stromverbindung die Versorgungseinheit aufweist und die Versorgungseinheit zwischen dem Triebfahrzeug oder dem Inneren des Triebfahrzeuges und mindestens einem Versorgungsaggregat oder im Inneren des Triebfahrzeuges geschaltet ist. Vorzugsweise ist die Versorgungseinheit eine elektrische Schaltung zur Anpassung der Spannung und ihrer Frequenz an mindestens ein Versorgungsaggregat.
Grundlegende Idee der Erfindung ist es, den Strom, der beispielsweise durch den Stromabnehmer eines Triebfahrzeuges der Oberleitung entnommen wird und in das Triebfahrzeug gespeist wird, auch für die Versorgungsaggregate zu nutzen. Da die Spannungen und ihre Frequenzen, mit denen die Versorgungsaggregate arbeiten, von den Spannungen und Frequenzen, mit denen die Triebfahrzeuge arbeiten, abweichen können, stellt die erfindungsgemäße Versorgungseinheit auch ein leitungsfähiges Instrumentarium dar, Spannungen und Frequenzen entsprechend zu transformieren.
Vorzugsweise befindet sich die Versorgungseinheit dabei im Inneren des Triebfahrzeuges. Alternativ kann eine Zugsammelschiene auch Teil der Stromverbindung sein. Die Zugsammelschiene ist zumeist ein Kabel, das sämtliche Waggons des Zuges untereinander und mit dem Treibfahrzeug verbindet. Dabei unterscheidet man bei Bahnstromnetzen zwischen Gleichstromsystemen und Wechselstromsystemen. In einem Gleichstromsystem wird der Strom für die Zugenergieversorgung direkt aus der Oberleitung entnommen und in die Zugsammelschiene gespeist. In einem Wechselstromsystem kann der Strom für die Zugenergieversorgung auch in einem Transformator des Triebfahrzeuges erzeugt werden. In jedem Fall ist gemäß der Erfindung die Versorgungseinheit mit der Stromverbindung, dass heißt, gegebenenfalls auch mit der Zugsammelschiene verbunden und zwischen dem Triebfahrzeug oder dem Inneren des Triebfahrzeuges und mindestens einem Versorgungsaggregat geschaltet, sodass eine zusätzliche Energieerzeugung und Spannungsanpassung gewährleistet ist.
Triebfahrzeuge können in verschiedene Kategorien unterteilt werden. Eine wichtige Ausgestaltung eines Triebfahrzeuges findet sich in Gestalt einer Lokomotive, die elektrisch mit externer Stromzuführung angetrieben wird. Eine praktikable Variante der Erfindung sieht daher vor, dass die Stromverbindung mit einem Stromabnehmer des Triebfahrzeuges verbunden ist.
Triebfahrzeuge müssen zum Betrieb ein gewisses Gewicht aufweisen. Gleichzeitig sind herkömmliche Waggons eines Eisenbahnzuges mit Batterien versehen, die beispielsweise als Energiequellen für elektrische Vorrichtungen innerhalb des Waggons oder als Notaggregate dienen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht daher vor, dass das Triebfahrzeug eine Energiequelle in Form von Batterien enthält. Die Energiequelle ist dabei mit der Stromverbindung verbunden, die die Versorgungseinheit aufweist. Hierdurch wird nicht nur erreicht, dass beispielsweise im Falle eines Stromausfalles die Versorgung der Kühlaggregate weiterhin gewährleistet ist, sondern auch, dass das Triebfahrzeug sein nötiges Eigengewicht erhält.
Um die Erfindung auch unabhängig von der Zusammensetzung der Waggons zu gestalten, ist im Rahmen der Erfindung auch ein Triebfahrzeug für einen Eisenbahnzug mit einer Stromverbindung vorgesehen, bei dem die Stromverbindung eine Versorgungseinheit zur Energieerzeugung und Energieumwandlung aufweist, die Versorgungsaggregaten von Waggons des Zuges zuordenbar ist.
Zudem sieht die Erfindung ein Verfahren zur Versorgung und zum Betrieb mindestens eines Versorgungsaggregates mindestens eines Eisenbahnwaggons vor, bei dem der Strom für das Versorgungsaggregat von einem Triebfahrzeug des Zuges entnommen wird und der Strom durch eine Versorgungseinheit für eine Energieerzeugung und Energieumwandlung geleitet wird.
Die Energieerzeugung und Energieumwandlung erfolgt dabei vorzugsweise durch eine elektrische Schaltung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischen Darstellungen:
1 einen Eisenbahnzug gemäß der Erfindung;
2 einen Waggon gemäß der Erfindung;
3 ein Triebfahrzeug gemäß der Erfindung und
4 eine Versorgungseinheit gemäß der Erfindung.
1 zeigt einen Eisenbahnzug gemäß der Erfindung, der mit dem Bezugszeichen 100 versehen ist.
Der Zug 100 weist ein Triebfahrzeug 10 in Gestalt einer elektrischen Lokomotive 10 auf. Die Oberleitung 11 dient zur Fahrstromversorgung des Triebfahrzeugs 10. Hierzu weist das Triebfahrzeug 10 den Stromabnehmer 12 auf, der den Strom aus der Oberleitung 11 entnimmt. Mit der Oberleitung 11 ist die Stromverbindung 13 verbunden, die im Inneren des Triebfahrzeugs 10 verläuft und die Versorgungseinheit 14 zur Energieerzeugung und Energieumwandlung aufweist.
Der Zug 100 weist zudem Waggons 15, 16, 17 in Gestalt von Güterwagen auf, die mit von den Waggons 15, 16, 17 abnehmbaren Behältern 18, 19, 20 versehen sind. Die Behälter 18, 19, 20 sind Großraumbehälter, d. h. Container, mit denen das verladen, befördern, lagern und entladen von speziellen Gütern möglich ist. In der in 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei den Gütern um Waren, die während der Fahrt eine permanente Kühlung benötigen. Hierzu sind die Behälter 18, 19, 20 mit Versorgungsaggregaten 21, 22, 23 in Form von Kühlaggregaten ausgestattet.
Zwischen den zwei zueinander nächst angeordneten Behältern 18, 19, 20 ist eine Stromverbindung 24, 25 ausgebildet, die mit der in die Behälter 18, 19, 20 integrierten Stromverbindungen 26, 27, 28 über Steckverbindungen 29, 30 verbunden sind.
Um die Versorgungsaggregate 21, 22, 23 mit Strom zu versorgen, ist zwischen Triebfahrzeug 10 und dem Behälter 18 eine Stromverbindung 31 ausgebildet, die über die Steckverbindung 32 mit der Stromverbindung 26 verbunden ist. Durch den von dem Triebfahrzeug 10 des Güterzuges 100 gelieferten und dadurch ohnehin vorhandenen Strom ist eine zentrale Stromversorgung der Versorgungsaggregate 21, 22, 23 gegeben. Hierzu sind die Versorgungsaggregate 21, 22, 23 über die Stromverbindungen 33, 34, 35 mit den Stromverbindungen 26, 27, 28 verbunden.
Die Versorgungseinheit 14 im Inneren des Triebfahrzeugs 10 ist, wie in 4 noch genauer beschrieben wird, als elektrische Schaltung ausgebildet. Die Versorgungseinheit 14 ist in die Stromverbindung 13 geschaltet und dient der Frequenz- und Spannungsanpassung. Hierzu wandelt die Versorgungseinheit 14 die aus dem Strombahnnetz 11 über den Abnehmer 12 eingespeiste Spannung mit ihrer Frequenz auf die jeweiligen für die Versorgungsaggregate 21, 22, 23 vorgesehene Spannungen und Frequenzen um. Dadurch, dass die Versorgungsaggregate 21, 22, 23 über die Verbindungen 24, 25, 26, 27, 28, 33, 34, 35 untereinander und über die Verbindung 31 mit der Stromverbindung 13 und somit mit der Versorgungseinheit 14 verbunden ist, dient die Versorgungseinheit 14 als zentraler Spannungs- und Frequenzanpasser für sämtliche Versorgungsaggregate 21, 22, 23. Es besteht somit im Rahmen der Erfindung keine Notwendigkeit, den Versorgungsaggregaten 21, 22, 23 mehrere Versorgungseinheiten zwecks Spannungs- und Frequenzanpassung zuzuordnen.
Wie aus 1 weiterhin hervorgeht, weist das Triebfahrzeug 10 Batterien 36, die alternativ auch durch Akkumulatoren ersetzt werden können, auf. Die Batterien 36 sind über eine Stromverbindung 37 mit der Stromverbindung 13 verbunden. Durch die Batterien 13 erfährt das Triebfahrzeug 10 eine erforderliche Gewichtszunahme. Zudem erfüllen die Batterien 36 die Funktion, im Falle eines Nichtbeziehens von Strom aus dem Strombahnnetz 11 die Versorgung der Versorgungsaggregate 21, 22, 23 zu gewährleisten.
2 zeigt eine weitere Variante der Erfindung und zwar in Gestallt eines Waggons 200 für einen Eisenbahnzug, bei dem die Stromverbindung 39 eine Versorgungseinheit 40 zur Energieerzeugung und Energieumwandlung aufweist, die mindestens einem Versorgungsaggregat 41 des Waggons 200 zugeordnet ist. Der Waggon 200 weist im unteren Wagenbereicht eine Zugsammelschiene 42 auf, die durch den Waggon 200 verläuft und alle Waggons eines Zuges untereinander und mit einem Triebfahrzeug verbindet. Der Strom für die Zugenergieversorgung kann direkt aus einer Oberleitung des Bahnstromsystems entnommen werden und in die Zugsammelschiene 42 gespeist werden.
An der Zugsammelschiene 42 ist eine für die Zugsammelschiene 42 spezifische Spannung mit ihrer Frequenz angelegt, welche im Rahmen der Erfindung der für das Versorgungsaggregat 41 vorgesehenen Spannung und Frequenz angepasst werden kann. Hierzu ist die Versorgungseinheit 40, die – wie in der Beschreibung zu 4 ausführlich dargestellt – als elektrische Schaltung ausgebildet, zwischen der Zugsammelschiene 42 und dem Versorgungsaggregat 41 angeordnet und zwar derart, dass die Stromverbindung 39 zwischen Zugsammelschiene 42 und Versorgungsaggregat 41 die Versorgungseinheit 40 aufweist und die Versorgungseinheit 40 zwischen Zugsammelschiene 42 und Versorgungsaggregat 41 geschaltet ist. Von dem Versorgungsaggregat 41 verlaufen Stromverbindungen 43, 44 zu Anschlussmitteln 45, 46, die sich an der Stirn- bzw. Rückwand des Waggons 200 befinden. Durch die Anschlussmittel 45, 46 ist gewährleitstet, dass über weitere Stromverbindungen die Verbindung zu weiteren Versorgungsaggregaten in weiteren Waggons hergestellt werden kann, so dass in erfindungsdienlicher Weise durch Anpassung der jeweiligen an der Zugsammelschiene 42 angelegten Spannungen mittels der Versorgungseinheit 40 das Versorgungsaggregat 41 in dem Waggon 200 sowie in den in 2 nicht gezeigten und mit dem Waggon 200 verbundenen Waggons gegeben ist.
Bei dem Waggon 200 handelt es sich vorzugsweise um einen Güterwagen mit einem nicht abnehmbaren Behälter, d. h. der Waggon 200 kann bspw. in Gestalt eines Kühlwagens, Wagens mit öffnungsfähigem Dach, offenen oder gedeckten Güterwagens vorliegen. Alternativ kann der Waggon 200 auch als Tragwagen vorliegen, d. h. mit einem Aufbau in Form eines abnehmbaren Behälters (Container), wobei sich die Stromverbindung 39 dann in dem Behälter befindet, wobei die Stromversorgung 39 auch in diesem Falle eine Versorgungseinheit 40 zur Energieerzeugung und Energieumwandlung aufweist, die mindestens einem Versorgungsaggregat 41, und zwar in dem Behälter, zuordenbar ist.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung befindet sich, wie aus 3 hervorgeht, eine Versorgungseinheit 47 zur Energieumwandlung und Energieerzeugung im Inneren eines Triebfahrzeuges 300. Im Inneren des Triebfahrzeuges 300 verläuft auch eine Stromverbindung 48, die mit dem Stromabnehmer 49 des Triebfahrzeuges 300 verbunden ist, sodass der Strom aus der Oberleitung 50 entnommen werden und in die Stromverbindung 48 gespeist werden kann. Die Stromverbindung 48 kann auch in Gestallt einer Zugsammelschiene vorliegen, die sämtliche Waggons eines Zuges untereinander und mit dem Triebfahrzeug 300 verbindet. Die Stromverbindung 48 im inneren des Triebfahrzeuges 300 verläuft in der in 3 dargestellte Ausführungsformen bis zur Rückseite des Waggons 300. An der Rückseite des Waggons 300 befindet sich ein Anschlussmittel 51, beispielsweise in Form einer Steckverbindung, mittels der über weitere Stromverbindungen die Verbindung zu Versorgungsaggregaten von in 3 nicht dargestellten Waggons herstellbar ist, so dass die Versorgungseinheit 47, die in der in 3 dargestellten Ausführungsform zwischen dem Stromabnehmer 49 und dem Anschlussmittel 51 geschaltet ist, Versorgungsaggregaten von in 3 nicht gezeigten Waggons zuordenbar ist.
Dadurch, dass die Versorgungseinheit 47, die – wie in 4 dargelegt wird – als elektrische Schaltung vorliegt, Spannungen mit ihren Frequenzen anpasst bzw. transformiert, können von dem Triebfahrzeug 300 zentral Versorgungsaggregate von dem Triebfahrzeug 300 zugehörigen und in 3 nicht dargestellten Waggons mit den erforderlichen Spannungen bzw. Frequenzen versorgt werden.
Wie aus 3 zudem hervorgeht, enthält das Triebfahrzeug 300 eine Energiequelle in Form von Batterien 52. Hierdurch erfährt das Triebfahrzeug 300 die erforderliche Gewichtszunahme. Zwischen den Batterien 52 und der Stromverbindung 48 ist zudem eine weitere Stromverbindung 53 ausgebildet, so dass die Batterien 52 den Strom aus der Oberleitung 50 ersetzen können.
4 zeigt eine erfindungsgemäße Versorgungseinheit 54 in Form einer elektrischen Schaltung 55 zur Versorgung von Versorgungsaggregaten 21, 22, 23 wie zum Beispiel Kühlaggregaten für die in 1 gezeigten Behälter 18, 19, 20 von Waggons 15, 16 17, bei direkter Nutzung des Bahnnetzes (in 4 nicht gezeigt) als Eingangsspannungsversorgung oder indirekte Nutzung des Bahnnetzes über eine Zugsammelschiene 56 sowie zusätzlicher Batterien 57, 58 bzw. Akkus zur Bereitstellung eines störungsfreien Versorgungssystems im Falle einer Störung bzw. Unterbrechung des Bahnnetzes bzw. Nichtvorhandensein der Zugsammelschiene 56.
Die Schaltung 55 weist vier mehrspannungsfähige Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62 auf, die als Gleichrichter der durch die Zugsammelschiene 56 eingespeisten Spannung fungieren. Aufgrund der Einspeisung über die Zugsammelschiene 56 ist es möglich, die Schaltung 55 sehr individuell einzusetzen. Da sich die Zugsammelschiene 56 über einem gesamten Eisenbahnzug erstreckt, kann die Schaltung 55 dezentral für jedes Versorgungsaggregat aber auch zentral für eine Vielzahl oder der gesamten Anzahl der Versorgungsaggregate bereitgestellt werden. Die Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62 sind über Schalter 63, 64, 65, 66 mit der Zugsammelschiene 56 verbunden. Die Eingangsumrichter 59, 60 speisen einen ersten Gleichspannungszwischenkreis 67 und die Eingangsumrichter 61, 62 speisen einen zweiten Gleichspannungszwischenkreis 68 mit jeweils einer Spannung von 550 V bis 800 V. Die vier Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62 sind jeweils mit einer Nennleistung von 75 kW ausgelegt. Um die Kompatibilität unterschiedlicher Wagen auch auf internationaler Ebene zu gewährleisten, sind die Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62 (basierend auf der Norm UIC 552) derart ausgelegt, dass sie bei einer Eingangsspannung im Wechselspannungsbereich (z. B. 16,7 Hz, 22 Hz oder 50 Hz) bis zu 800 V und im Gleichspannungsbereich bis zu 5000 V dauerhaft arbeiten.
An jeden der beiden Gleichspannungszwischenkreise 67, 68 ist jeweils eine Batterie 57, 58 bzw. ein Akku angeschlossen. Die Ladung der Batterien 57, 58 bzw. der Akkus erfolgt während des normalen Betriebs über die Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62. Unter normalem Betrieb wird in diesem Zusammenhang das Vorhandensein der Zugsammelschiene 56 bzw. eine Leistungseinspeisung der Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62 verstanden. Die Batterien 57, 58 bzw. Akkus sind derart ausgelegt, dass sie jeweils 150 kW für den Zeitraum von mindestens einer Stunde abgeben können, d. h. in Summe eine Energieabgabe von mindestens 300 kWh gewährleisten. Unter Berücksichtigung der gegebenen Anforderungen können die Batterien 57, 58 bzw. Akkus zwei unterschiedliche Varianten aufweisen:

a) NiCd Variante, bestehend aus jeweils 525 Zellen mit einer Kapazität von 360 Ah.
b) Blei Variante, bestehend aus jeweils 210 Blockbatterien mit einer Kapazität von 440 Ah.

Im normalen Betrieb, d. h. bei Vorhandensein der Zugsammelschiene 56 bzw. einer Leistungseinspeisung der Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62 erfolgt gleichzeitig zur Ladung der Batterien 57, 58 auch die Versorgung der Versorgungsaggregaten über die Eingangsumrichter 59, 60, 61, 62. Bei Eintritt des Redundanzfalls, d. h. bei einem Ausfall zumindest einer Komponente der Energieversorgung, z. B. Nichtvorhandensein der Zugsammelschiene 56 bzw. Unterbrechung der Eingangsspannungsversorgung (z. B. Unterbrechung im Bahnnetz), erfolgt die Versorgung der Versorgungsaggregate über die Batterien 57, 58. In der Schaltung 55 sind zu diesem Zweck der Ausgangswechselrichter 69 an dessen Eingang mit dem Gleichspannungszwischenkreis 67 sowie der Ausgangswechselrichter 70 an dessen Eingang mit dem Gleichspannungszwischenkreis 68 über Schalter 71, 72 verbunden. Die beiden Ausgangswechselrichter 69, 70 sind derart ausgelegt, dass sie jeweils ein Versorgungsaggregat mit 250 kVA speisen können. Dabei wird das Versorgungsaggregat über Schalter 73, 74 mit den Ausgängen der beiden Ausgangswechselrichter 69, 70 verbunden.
Die Schalter 71, 72, 73, 74 dienen dazu, dass das angeschlossene Versorgungsaggregat zu einem Zeitpunkt immer nur von einem der beiden Ausgangswechselrichter 69, 70 gespeist wird. Die Einspeisung geschieht im Wechselbetrieb, d. h. die beiden Ausgangswechselrichter 69, 70 speisen abwechselnd das Versorgungsaggregat. Die Ansteuerung der Schalter 71, 72, 73, 74 kann dabei automatisch aber auch manuell geschehen. Jeder der beiden Ausgangswechselrichter 69, 70 liefert eine 3-Phasen Wechselspannung von 3 × 400 V. Die Ausgangsspannung von 3 × 400 V AC an den Ausgangswechselrichter 69, 70 kann bei einer Zwischenkreisspannung in der Gleichspannungszwischenkreisen 67, 68 von mindestens 650 V DC gewährleistet werden. Bei Einbruch bzw. geringerer Zwischenkreisspannung können die Versorgungsaggregate mit abgesenkter Leistung weiter betrieben werden.
Aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit der Schaltung 55 ist es möglich, eine Vielzahl von Versorgungsaggregaten zu versorgen. Im normalen Betriebsfall liefert die Schaltung 55 genügend Leistung, um mindestens 36 übliche Behälter, wobei ein übliches Versorgungsaggregat für einen Behälter eine typische Leistungsaufnahme von 9,4 kW aufweist, dauerhaft zu versorgen. Im Redundanzfall, also bei Ausfall zumindest einer Komponente der Energieversorgung, ist die Gestaltung in der Lage z. B. 36 solcher oben beschriebenen üblichen Behälter mindestens eine Stunde dauerhaft zu versorgen. Die mögliche Dauer der Versorgung im Redundanzfall erhöht sich entsprechend bei einer geringeren Anzahl von Behälter bzw. bei Behälter mit geringerer Leistungsaufnahme. Da die jeweiligen Versorgungsaggregate typischerweise keine dauerhafte Leistungsaufnahme von 9,4 kW besitzen, sondern die Kühlung abhängig von der momentanen sowie gewünschten Temperatur im Inneren des Behälters ein- bzw. ausschalten, erhöht sich dadurch die mögliche Versorgungsdauer im Redundanzfall erneut. Im Falle einer Verwendung von Versorgungsaggregaten mit einer größeren Gesamtleistungsaufnahme ist es möglich mehrere der beschriebenen Schaltung 55 zu verwenden.
Bezugszeichenliste

100: Eisenbahnzug
10: Triebfahrzeug
11: Strombahnnetz
12: Abnehmer
13: Stromverbindung
14: Versorgungseinheit
15: Waggon
16: Waggon
17: Waggon
18: Behälter
19: Behälter
20: Behälter
21: Versorgungsaggregat
22: Versorgungsaggregat
23: Versorgungsaggregat
24: Stromverbindung
25: Stromverbindung
26: Stromverbindung
27: Stromverbindung
28: Stromverbindung
29: Steckverbindung
30: Steckverbindung
31: Stromverbindung
32: Steckverbindung
33: Stromverbindung
34: Stromverbindung
35: Stromverbindung
36: Batterie
37: Stromverbindung
39: Stromverbindung
40: Versorgungseinheit
41: Versorgungsaggregat
42: Zugsammelschiene
43: Stromverbindung
44: Stromverbindung
45: Anschlussmittel
46: Anschlussmittel
47: Versorgungseinheit
48: Stromverbindung
49: Stromabnehmer
50: Oberleitung
51: Anschlussmittel
52: Batterien
53: Stromverbindung
55: Schaltung
56: Zugsammelschiene
57: Batterie
58: Batterie
59: Eingangsumrichter
60: Eingangsumrichter
61: Eingangsumrichter
62: Eingangsumrichter
63: Schalter
64: Schalter
65: Schalter
66: Schalter
67: erster Gleichspannungszwischenkreis
68: zweiter Gleichspannungszwischenkreis
69: Ausgangswechselrichter
70: Ausgangswechselrichter
71: Schalter
72: Schalter
73: Schalter
74: Schalter
200: Waggon
300: Triebfahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010/040510 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm UIC 552 [0033]

Claims

Eisenbahnzug (100), aufweisend – ein Triebfahrzeug (10); – mit Vorsorgungsaggregaten (21, 22, 23) versehene Waggons (15, 16, 17); – eine Versorgungseinheit (14) zur Energieerzeugung und Energieumwandlung für sämtliche Versorgungsaggregate (21, 22, 23); – eine Stromverbindung (13, 24, 25, 26, 27, 28, 31, 33, 34, 35) im Inneren des Triebfahrzeuges (10) und zwischen dem Triebfahrzeug (10) oder dem Inneren des Triebfahrzeugs (10) und den Versorgungsaggregaten (21, 22, 23), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbindung (13, 24, 25, 26, 27, 28, 31, 33, 34, 35) die Versorgungseinheit (14) aufweist und die Versorgungseinheit (14) zwischen dem Triebfahrzeug (10) oder dem Inneren des Triebfahrzeuges (10) und den Versorgungsaggregaten (21, 22, 23) oder im Inneren des Triebfahrzeuges (10) geschaltet ist.
Zug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (14) eine elektrische Schaltung (55) ist.
Zug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Versorgungseinheit (14) im Inneren des Triebfahrzeuges (10) befindet.
Zug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zugsammelschiene (56) Teil der Stromverbindung (13, 24, 25, 26, 27, 28, 31, 33, 34, 35) ist.
Zug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (14) zwischen Zugsammelschiene (56) und dem Versorgungsaggregaten (21, 22, 23) angeordnet ist.
Zug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbindung (13) mit einem Stromabnehmer des (12) Triebfahrzeugs (10) verbunden ist.
Zug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebfahrzeug (10) eine Energiequelle in Form von Batterien (36) enthält.
Triebfahrzeug (300) für einen Eisenbahnzug mit einer Stromverbindung (48), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbindung (48) eine Versorgungseinheit (47) zur Energieerzeugung und Energieumwandlung aufweist, die Versorgungsaggregaten von Waggons des Zuges zuordenbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (47) eine elektrische Schaltung (55) ist.
Fahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Energiequelle in Form von Batterien (52) enthält.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zugsammelschiene Teil der Stromverbindung (48) ist.
Fahrzeug nach einem Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbindung (48) mit einem Stromabnehmer (49) des Fahrzeugs (300) verbunden ist.
Waggon (200) für einen Eisenbahnzug mit einer Stromverbindung (39), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbindung (39) eine Versorgungseinheit (40) zur Energieerzeugung und Energieumwandlung aufweist, die mindestens einem Versorgungsaggregat (41) der Waggons (200) des Zuges zuordenbar ist.
Waggon nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zugsammelschiene (42) Teil der Stromverbindung (39) ist.
Waggon nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (40) zwischen Zugsammelschiene (42) und dem Versorgungsaggregat (41) des Waggons (200) angeordnet ist.
Waggon nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (40) eine elektrische Schaltung (55) ist.
Behälter für einen Eisenbahnwaggon mit einer Stromverbindung (39), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverbindung (39) eine Versorgungseinheit (40) zur Energieerzeugung und Energieumwandlung aufweist, die mindestens einem Versorgungsaggregat (41) der Waggons (200) des Zuges zuordenbar ist.
Behälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zugsammelschiene (42) Teil der Stromverbindung (39) ist.
Behälter nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (40) zwischen Zugsammelschiene (42) und dem Versorgungsaggregat (41) angeordnet ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (40) eine elektrische Schaltung (55) ist.
Verfahren zur Versorgung und zum Betrieb mindestens eines Versorgungsaggregates (21, 22, 23) mindestens eines Eisenbahnwaggons (15, 16, 17), dadurch gekennzeichnet, dass der Strom für das Versorgungsaggregat (21, 22, 23) von einem Triebfahrzeug (10) des Zuges (100) entnommen wird und der Strom durch eine Versorgungseinheit (14) für eine Energieerzeugung und Energieumwandlung geleitet wird, die den Aggregaten (21, 22, 23) zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugung und Energieumwandlung durch eine elektrische Schaltung (55) erfolgt.