DE4027147A1 - Vorrichtung zur kopplung der steuerung und batterie-elektronischen versorgung von antriebsmotoren von lokomotiven - Google Patents

Vorrichtung zur kopplung der steuerung und batterie-elektronischen versorgung von antriebsmotoren von lokomotiven

Info

Publication number
DE4027147A1
DE4027147A1 DE4027147A DE4027147A DE4027147A1 DE 4027147 A1 DE4027147 A1 DE 4027147A1 DE 4027147 A DE4027147 A DE 4027147A DE 4027147 A DE4027147 A DE 4027147A DE 4027147 A1 DE4027147 A1 DE 4027147A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
control
boxes
box
control box
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.)
Withdrawn
Application number
DE4027147A
Other languages
English (en)
Inventor
Luigi Steinbrecher
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.)
Schweizerische Industrie Gesellschaft
Original Assignee
Schweizerische Industrie Gesellschaft
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 Schweizerische Industrie Gesellschaft filed Critical Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority to DE4027147A priority Critical patent/DE4027147A1/de
Publication of DE4027147A1 publication Critical patent/DE4027147A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • 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
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using 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
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.
Von batterie-elektrisch betriebenen Lokomotiven, insbe­ sondere Grubenlokomotiven werden hohe Leistungen gefor­ dert. Diese Forderung ist nur durch entsprechende Kapazität der Batterien zu erfüllen.
So sind Grubenlokomotiven bekannt, die beispielsweise mit 110 Einzel-Akkumulatoren zu 2 Volt als Stromquelle ausgerüstet sind. Untergebracht sind die Akkumulatoren in zwei Batteriekästen mit je 55 Batterie-Zellen, wo bei jeder Batteriekasten einen elektrisch positiv und negativ aufgeladenen Ausgang aufweist, die in Serie ge­ schaltet sein können, so daß sich die Spannung für die geforderten Leistungen verdoppelt.
Obwohl grundsätzlich weitere Leistungssteigerungen durch Vermehrung der Einzel-Akkumulatoren möglich wären, sind diesem Lösungsweg jedoch Grenzen gezogen. Umriß und Längserstreckung von Batteriekästen sind nicht beliebig zu vergrößern. So bestimmt sich der Umriß unter Berücksichtigung der Fahrgestellabmessun­ gen nach dem Stollenprofil, während Schachtbemessungen die größtmögliche Längserstreckung einer Untertage­ lokomotive bestimmt.
Ist von einer Grubenlokomotive eine besondere Schachtgängigkeit gefordert, haben sich in eine dadurch be­ stimmte zulässige Längserstreckung ein oder zwei Führerstände, ein oder mehrere Batteriekästen und alle Einrichtungen zur Antriebssteuerung zu teilen, wo­ bei die Länge der Führerstände sich nach ergonomi­ schen Anforderungen bestimmt, so daß für Anordnung und Bemessung von Steuereinrichtungen, Batteriekasten oder -Kästen und sonstiger Einrichtungen nur der Raum zwischen den Führerständen oder einem Führerstand und Ende einer Lokomotive verbleibt.
Bekannt sind Grubenlokomotiven mit hintereinander ange­ ordneten Batteriekästen, bei denen die Leistungsver­ bindung beider Batterien, der Hauptschalter, der bei Überlast oder Kurzschluß die Batterie abschaltet, die elektronische Antriebssteuerung, die DC-DC-Wandler für Licht und Funk, die Schnittstelle des Steuerpultes im Führerstand mit der elektrischen Traktionssteuerung die Kabelausgänge für die Motoren, das Steuerpult, die Bremsventile etc. in mindestens einem zwischen Bat­ teriekasten und Führerstand angeordneten separatem Kasten oder Kästen angeordnet und die Batterien über einen zwischen den Batterien angeordneten Kasten und Kabel miteinander verbunden sind.
Die Länge dieser Kästen stellen die Schachtgängigkeit von Untertagelokomotiven beeinträchtigende Verlustlängen dar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Kopplung der Steuerung und batterie-elektrischen Ver­ sorgung von Antriebsmotoren von Lokomotiven, vorzugsweise Grubenlokomotiven zu schaffen, die die aus dem Stand der Technik bekannten Verlustlängen weitgehend ausschaltet und die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung ist zwischen den Batteriekästen ein Steuerkasten vorgesehen, der Einrichtungen zur Ver­ bindung der Batteriekästenanschlüsse mit dem Steuer­ kasten aufweist damit entfällt auf einer Grubenlokomo­ tive gemäß dem Stand der Technik mindestens ein Kasten, so daß dessen Raum einerseits bei gegebener Baulänge einer Grubenlokomotive zur Leistungssteige­ rung dem Batterievolumen zugeschlagen werden kann, während andererseits bei gleichbleibendem Batterievo­ lumen zur Erhöhung der Schachtgängigkeit eine Gruben­ lokomotive um die Verlustlänge verkürzt ausführbar wird.
Um die Einsatzbereitschaft, d. h. tägliche Dienstzeit von Grubenlokomotiven hochzuhalten, werden entladene gegen aufgeladene Akkumulatoren zur Energieversorgung der Lokomotiven ausgetauscht, indem die Batteriekästen gewechselt werden. Zum schnellen Wechseln der Batteriekästen ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Anschlüsse der Batteriekästen mit den Steuerkästen über Steckverbindungen vorzunehmen.
Bevorzugt ist gemäß der Erfindung die Steckverbindun­ gen der Batteriekästen mit dem Steuerkasten aus je­ weils zwei am Steuerkasten angeordneten Hülsen und jeweils zwei an den Batteriekästen angeordneten Dornen auszubilden, wobei die Dorne mit den Hülsen in Eingriff bringbar sind. Bei dieser Ausführungsform entfällt vorzugsweise eine gesondert, beispielsweise manuell herzustellende Verbindung, da mit Abheben und Aufsetzen der Batteriekästen die elektrischen Verbin­ dungen - sofern diese in senkrechter Richtung verlau­ fend angeordnet sind - selbsttätig getrennt oder hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Dorne paarweise in zu Mittellinien von Stirnseiten der Batteriekästen in gleichem Abstand versetzt angeordneten und mit den Stirnseiten verbun­ denen Tragkästen aufgenommen. Die Kästen sind erfindungsgemäß außermittig an einer Hälfte einer Stirnseitenfläche eines Batteriekastens angeordnet, so daß durch Drehen der Batteriekästen jeder Batteriekasten zum Steuerkasten die Lage des anderen einnehmen kann. Dadurch wird erreicht, daß nur ein Batteriekastentyp erforderlich wird, was die Lagerhaltung von Batteriekästen vereinfacht und verbilligt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Tragkästen im wesentlichen parallel zwischen den Dornen verlaufende Ausleger auf, die an ihren freien Enden mit Einrichtungen zur induktiven Übertragung von Batteriedaten, z. B. Ladezustand, versehen sind. Damit wird nach der Erfindung erreicht, daß bei Batteriekasten-Wechsel auch diese Kontrollverbindung zwischen Batteriekasten und Steuerkasten zur Verkürzung der Umrüstzeit selbsttätig hergestellt wird.
Nach weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfin­ dung, insbesondere zur optimalen Nutzung des freien, inneren Raumes des Steuerkastens, sind darin vorzugsweise alle Schalt- und Steuereinrichtungen, die dem Betrieb einer Lokomotive dienen, ferner Abschalteinrichtungen für Batterien, Schnittstellen zur Antriebssteuerung in Verbindung eines im Führerstand vorgesehenen Steuerpultes, DC-DC-Wandler für die Stromversorgung der Beleuchtung und des Funks aufgenommen.
Nach der Erfindung sind an der die Hülsen tragenden gegenüberliegenden Seite des Steuerkastens Kabelanschlüsse vorgesehen. Durch diese Anordnung können Ka­ bel z. B. zwischen Steuerkasten und Antriebsmotor deut­ lich im Vergleich zu bisher gebräuchlichen Kabellängen verkürzt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Er­ findung sind die Kabelanschlüsse im wesentlichen hori­ zontal verlaufend angeordnet, was die Montage von Ka­ beln größeren Querschnittes mit dem Steuerkasten er­ leichtert und Kabelschlaufen vermeidet, so daß im Lokomotivchassis mehr Raum für Gestänge etc. bleibt.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Anschlüsse zwischen 0o und 30o, zur Horizontalen geneigt abwärts angeordnet, wodurch ein Wassereintritt in den Steuerkasten vermieden wird.
Der Steuerkasten gemäß der Erfindung ist mindestens einmal stirnseitig, d. h. an der Seite, die der Stirn­ seite eines Batteriekastens gegenüberliegt, mit einer Zugangsöffnung versehen, die mit einer Verschluß­ platte abdeckbar ausgebildet ist. Die Zugangsöffnung kann sehr groß gestaltet werden und dient so der besseren Zugänglichkeit bei Montage und Wartung des Steuerkasteninhaltes. Wesentlich ist gemäß der Erfindung, daß der Steuerkasteninhalt zu Wartungszwecken erst zugänglich wird, wenn eine oder beide Batteriekästen von der Lokomotive entfernt sind. Mit Entfernung einer Batterie trennt ein Nullspannungs­ relais die Stromzufuhr der anderen Batterie zum Steuer­ kasten, wodurch dieser stromlos wird. Durch diese Eigensicherung wird die Unfallgefahr bei Reparaturar­ beiten deutlich gesenkt. Zur Abfuhr von im Steuerkasten durch die Schaltelemente etc. erzeugten Wärme hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Steuerkasten mit Einrichtungen für die Wärmeabfuhr zu versehen.
Durch die Aufteilung der Kapazität des möglichen Bat­ terievolumens in mehrere, beispielsweise zwei einzelne Batteriekästen, wird deren Handhabung beim Auswechseln durch niedrigere Gewichte erleichtert, was zur Folge hat, daß kleinere Hebezeuge verwendet werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfin­ dung ergeben sich folgend aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und anhand der Zeichnungen; es zeigen Fig. 1 Eine Grubenlokomotive in der Seitenansicht; und Fig. 2 Verbindungsseiten zweier Batteriekästen mit Steuerkasten in perspektivischer Darstel­ lung.
Fig. 1 zeigt eine Grubenlokomotive 10 mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Kopplung der Steuerung und batterie-elektrischen Versorgung ihres Antriebsmotors. Die Grubenlokomotive besitzt ein Chassis 12, auf dem die Vorrichtung 11 aufgesetzt ist. Beidseits am Ende des Chassis 12 sind Führerstände 13 vorgesehen, zwischen denen die Vorrichtung 11 und zwar ohne Verlustlängen zwischen Vorrichtung 11 und Führerstände 13 aufgenommen ist.
Die Vorrichtung 11 besteht aus zwei Batteriekästen 14 und 15, die auf dem Chassis 12 hintereinander angeord­ net sind und deren Batteriekastenanschlüsse 33 über einen Steuerkasten 16 miteinander in elektrischer Wirk­ verbindung stehen. Die Batteriekästen 14 und 15 nehmen Einzelakkumulatorzellen auf. Batteriekästen 14, 15 mit entladenen Akkumulatoren können gegen Batteriekästen mit geladenen ausgetauscht werden, wobei der Austausch vermittels Hebezeugen erfolgt, so daß für die Lokomo­ tive 10 eine hohe Betriebsbereitschaft sichergestellt ist.
Gemäß Fig. 2 ist der Steuerkasten 16 zwischen den Batteriekästen 14, 15 angeordnet. Der Steuerkasten 16 ist fest mit dem Chassis 12 verbunden. Bei aufgesetzten Batteriekästen 14, 15 liegen die Stirnseiten 17, 18 der Batteriekästen 14, 15 nahezu an dem Steuerkasten 16 an. Jeder Batteriekasten 14, 15 weist an seiner Stirnseite 17 oder 18 je einen elektrisch positiv und negativ geladenen Anschluß in Form von Dornen 19, 20 auf, die durch nicht gezeigte Einrichtungen im Steuer­ kasten 16 die Akkumulatoren in den Batteriekästen miteinander verbinden. Die Dorne 19, 20 sind Teile einer Steckverbindung, die aus den Dornen 19, 20 und Hülsen 21, 22 gebildet ist. Die Dorne 19, 20 sowie die Bohrungsachse der Hülsen 21, 22 verlaufen senkrecht zum Chassis 12, so daß die Steckverbindung durch Heben oder Senken der Batteriekästen 14, 15 gelöst oder er­ stellt werden kann. Die Dorne 19, 20 jedes Batteriekastens 14, 15 sind in einem Tragkasten 23, 24 angeordnet, der die Dorne 19, 20 in Abstand und paral­ lel verlaufend zu einer Stirnseite 17, 18 hält. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Tragkästen 17, 18 so angeordnet, daß die Tragkästen 23, 24 in Eingriffstellung ihrer Dorne 19, 20 mit den Hülsen 21, 22 oberhalb des Steuerkastens 16 nebeneinanderliegen. Die Tragkästen 23, 24 sind zu diesem Zweck bezüglich der senkrechten Mittellinie der Stirnseiten in eine Hälfte der Stirnseiten 17, 18 nach außen versetzt. Jeder Tragkasten 23, 24 weist einen Ausleger 25, 26 auf, der sich zwischen den Dornen 19, 20 gleichgerichtet, wie die Dorne 19, 20, erstreckt. Die Ausleger 25, 26 weisen an ihrem unteren freien Ende Einrichtungen 27, 28 zur induktiven Übertragung von Batteriedaten auf.
In dem Steuerkasten 16 sind alle Elemente zum Verbinden, Trennen, Steuern und Überwachen, wie z. B. die Leistungsverbindung beider Batterien (gebildet durch die Akkumulatoren in den Batteriekästen 14, 15), ein Hauptschalter, der bei Überlast oder Kurzschluß die Batterien abschaltet, die elektronische Antriebssteuerung, DC-DC-Wandler für die Lichtstromversorgung der Lokomotive 10 und Stromerzeu­ gung für Funkanlagen, eine Schnittstelle, beispiels­ weise eines eigensicheren Steuerpultes mit der elektro­ nischen Traktionssteuerung und die Kabelausgänge für die Antriebsmotoren, das Steuerpult, Bremsventile etc. unter- bzw. angebracht, wodurch die für diese Unterbringungszwecke bis an notwendigen gesonderten Kästen entfallen. Gegenüber der die Hülsen 21, 22 tragenden Seite des Steuerkastens 16, bevorzugt zwischen Rahmenteilen des Chassis 12, sind an den Steuerkästen 16 Anschlüsse 29 für Kabel vorgesehen. Die Anschlüsse 29 sind in ihrem axialen Verlauf im we­ sentlichen bevorzugt horizontal angeordnet. Vorzugs­ weise weisen die Anschlüsse zur Horizontalen einen Neigungswinkel von 0° bis 30°, in Gleisrichtung gesehen abwärtsgerichtet, auf.
Der Steuerkasten 16 ist stirnseitig mit mindestens einer Zugangsöffnung 30 zur Wartung und Instandstel­ lung des Steuerkasteninhaltes versehen, die mit einer Verschlußplatte 31 geschlossen werden kann. Für eine gute Zugänglichkeit wird die Zugangsöffnung 30 so groß wie möglich dimensioniert und kann die ganze Breite eines Batteriekastens erreichen. Die Zugangsöffnung 30 wird bei Anordnung des Steuerkastens 16 zwischen zwei Batteriekästen 14, 15 nur zugänglich, wenn ein Batteriekasten 14 oder 15 entfernt ist. Mit Entfernung einer Batterie trennt ein Nullspannungsrelais auch die Stromzufuhr der anderen Batterie zum Steuerkasten 16, so daß der Steuerkasten 16 spannungslos wird. Damit weist der Steuerkasten 16 im Zusammenhang mit Reparatur- und Wartungsarbeiten eine hohe Eigensicherung auf.
Zur Ableitung der Wärme, die im Steuerkasten 16 durch die Trenn- und Steuereinrichtungen, sowie in übrigen Einrichtungen (alle nicht gezeigt) erzeugt wird, ist der Steuerkasten 16 mit Kühlrippen 32 versehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde im Zusammen­ hang mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrie­ ben. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Sie kann im Zusammenhang mit einem Batteriekasten zwischen Führerstand und Batteriekasten ebenso zur Anwendung gelangen, wie mit zwei oder mehr Batteriekästen. Ebenso ist sie für Lokomotiven mit nur einem Führerstand ebenso anwendbar, wie für Lokomotiven mit zwei Führerständen.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Kopplung der Steuerung und bat­ terie-elektrischen Versorgung mit Antriebsmotoren von Lokomotiven, vorzugsweise Grubenlokomotiven, bestehend aus in Steuerkästen aufgenommenen Ein­ richtungen zur Steuerung der Antriebsmotoren in elektrischer Wirkverbindung mit Antriebsmotoren und einer Batterie, die aus mindestens zwei Batteriekästen zur Aufnahme von Einzelakkumulato­ ren-Zellen gebildet ist, wobei jeder Batterie­ kasten einen zweipoligen Batteriekastenanschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Batteriekästen (14, 15) ein Steuerkasten (16) mit Einrichtungen zur Verbin­ dung der Batteriekastenanschlüsse (33) mit dem Steuerkasten (16) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtungen zur Verbindung der Batteriekastenanschlüsse (33) mit dem Steuerkasten (16) als Steckverbindung ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungen aus jeweils zwei am Steuerkasten (16) angeordneten Hülsen (21, 22) und jeweils zwei an den Batteriekästen (14, 15) angeordneten mit den Hülsen (21, 22) in Eingriff bringbaren Dornen (19, 20) bestehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dorne (19, 20) paarweise in zu Mittellinien von Stirnseiten (17, 18) der Batteriekästen (14, 15) in gleichem Abstand versetzt an­ geordneten und mit den Stirnseiten (17, 18) ver­ bundenen Tragkästen (23, 24) aufgenommen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragkästen (23, 24) in Ein­ griffstellung der Steckverbindung nebeneinander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragkästen (23, 24) einseits ver­ bundene im wesentlichen parallel zwischen zwei Dornen (19, 20) verlaufende Ausleger (25, 26) aufweisen, die an ihren freien Enden Einrichtun­ gen (27, 28) zur induktiven Übertragung von Bat­ teriedaten aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß in dem Steuerkasten (16) alle Trenn-, Schalt- und Steuereinrichtungen für den Betrieb einer Grubenlokomotive sowie weitere Einrichtungen wie Schnittstellen zur Verbindung und Betätigung der Antriebssteuerung vermittels eines Steuerpultes, DC-DC-Wandler für Lichtstrom und Funk angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkasten (16), auf der die Hülsen (21, 22) tragenden Fläche gegenüberliegenden Fläche Anschlüsse (29) für Kabel unter anderem zur Steuerung und Energieversorgung der Antriebsmotoren aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlüsse (29) für die Kabel im wesentlichen horizontal verlaufend angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlüsse (29) zwischen 0o bis 30o, zur Horizontalen abwärts geneigt ange­ ordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkasten (16) stirnseitig mindestens eine Zugangsöffnung (30) aufweist, die mit einer Verschlußplatte (31) abdeckbar ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerkasten (16) eine Ein­ richtung zur Wärmeabfuhr (32) aufweist.
DE4027147A 1990-08-28 1990-08-28 Vorrichtung zur kopplung der steuerung und batterie-elektronischen versorgung von antriebsmotoren von lokomotiven Withdrawn DE4027147A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4027147A DE4027147A1 (de) 1990-08-28 1990-08-28 Vorrichtung zur kopplung der steuerung und batterie-elektronischen versorgung von antriebsmotoren von lokomotiven

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4027147A DE4027147A1 (de) 1990-08-28 1990-08-28 Vorrichtung zur kopplung der steuerung und batterie-elektronischen versorgung von antriebsmotoren von lokomotiven

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4027147A1 true DE4027147A1 (de) 1992-03-05

Family

ID=6413059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4027147A Withdrawn DE4027147A1 (de) 1990-08-28 1990-08-28 Vorrichtung zur kopplung der steuerung und batterie-elektronischen versorgung von antriebsmotoren von lokomotiven

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4027147A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011020565A1 (de) 2009-08-18 2011-02-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Energiespeicheranordnung für ein kraftfahrzeug
DE102008026145B4 (de) * 2008-05-30 2013-02-28 Audi Ag Verfahren zum Energiemanagement in einem Bordnetz eines Fahrzeugs, Bordnetz für ein Fahrzeug und Prüfsystem zum Prüfen eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie
US20140151138A1 (en) * 2011-08-09 2014-06-05 Aisin Aw Co., Ltd. Automobile having electric vehicle drive motor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1085907B (de) * 1958-11-28 1960-07-28 Ruhrthaler Maschinenfabrik Sch Akkumulatorgespeiste Lokomotive, insbesondere fuer den Grubenbetrieb
AT213954B (de) * 1959-01-06 1961-03-10 Licentia Gmbh Grubenlokomotive für Batteriebetrieb
DE1855446U (de) * 1962-02-23 1962-07-26 Bundesbahn Bundesbahn Zentrala Elektro-spiecherfahrzeug fuer verschiedene anwendungsbereiche.
DE1170447B (de) * 1959-07-17 1964-05-21 Accumulatoren Fabrik Wilhelm H Mehrpolige schlagwetter-bzw. explosionsgeschuetzte Kupplungsvorrichtung fuer Fahrzeugbatterien auf Grubenlokomotiven

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1085907B (de) * 1958-11-28 1960-07-28 Ruhrthaler Maschinenfabrik Sch Akkumulatorgespeiste Lokomotive, insbesondere fuer den Grubenbetrieb
AT213954B (de) * 1959-01-06 1961-03-10 Licentia Gmbh Grubenlokomotive für Batteriebetrieb
DE1170447B (de) * 1959-07-17 1964-05-21 Accumulatoren Fabrik Wilhelm H Mehrpolige schlagwetter-bzw. explosionsgeschuetzte Kupplungsvorrichtung fuer Fahrzeugbatterien auf Grubenlokomotiven
DE1855446U (de) * 1962-02-23 1962-07-26 Bundesbahn Bundesbahn Zentrala Elektro-spiecherfahrzeug fuer verschiedene anwendungsbereiche.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008026145B4 (de) * 2008-05-30 2013-02-28 Audi Ag Verfahren zum Energiemanagement in einem Bordnetz eines Fahrzeugs, Bordnetz für ein Fahrzeug und Prüfsystem zum Prüfen eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie
WO2011020565A1 (de) 2009-08-18 2011-02-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Energiespeicheranordnung für ein kraftfahrzeug
DE102009037870A1 (de) 2009-08-18 2011-02-24 Volkswagen Ag Energiespeicheranordnung für ein Kraftfahrzeug
US20140151138A1 (en) * 2011-08-09 2014-06-05 Aisin Aw Co., Ltd. Automobile having electric vehicle drive motor
US9203233B2 (en) * 2011-08-09 2015-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Automobile having electric vehicle drive motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2740438C2 (de) Fahrzeug mit Elektromotorantrieb
EP3428000A1 (de) Vorrichtung zum laden mindestens einer batterie
DE4411844A1 (de) Stromzufuhreinheit für Elektrofahrzeuge
DE102018205951A1 (de) Gehäuse mit Batteriezellen zur Bildung zumindest eines Teils einer Traktionsbatterie für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug sowie elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug
DE102009033235A1 (de) Energieversorgungseinheit, Landfahrzeug, Austauschstation und Verfahren zum Austausch einer in einem Landfahrzeug enthaltenen Energieversorgungseinheit
DE102009000360A1 (de) Akkueinheit für ein Elektromotorrad sowie Elektromotorrad
DE1903825A1 (de) Elektrische Zusammenschaltanlage fuer zwei Fahrzeuge mit einer verbrauchten und einer frischen Batterie
DE3415828C2 (de)
WO2016012088A2 (de) Anschlussvorrichtung und elektrische maschine
CH689748A5 (de) Vorrichtung zum Laden von Batterien von Elektrofahrzeugen.
EP0424404B1 (de) Energieführungsträger
EP4006269B1 (de) Lager-/parkvorrichtung für fahrzeuge
EP0768120A1 (de) Aufbereitungsvorrichtung für Heissschmelzkleber
EP2371025B1 (de) Akkumulatoreinheit und tragbares elektronisches gerät
DE7926920U1 (de) Versorgungsgeraet zur elektrischen versorgung von mit einem elektromotor angetriebenen handwerkzeugen oder arbeitsgeraeten, insbesondere rasenkantenschneidern
EP0371236A2 (de) Stromversorgungseinheit
DE4027147A1 (de) Vorrichtung zur kopplung der steuerung und batterie-elektronischen versorgung von antriebsmotoren von lokomotiven
DE102018202260A1 (de) Ladefahrzeug zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs
DE102015216181B3 (de) Elektrischer Energiespeicher mit Speichermodulen unterschiedlichen Typs
WO2004064368A1 (de) Mobile mehrfachsteckdose mit ablagetisch
CH681072A5 (de)
EP2722262A2 (de) Zentraleinheit für Rangierantrieb
EP0983960A1 (de) Gabelhubwagen mit Batterien und intergriertem Ladegerät
EP0046163A1 (de) Kabelverbindungsmuffe mit Überspannungsschutz
DE3012743C2 (de) Gerät der Schutzart Eigensicherheit

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee