EP4371845A1 - Klimatisierungssystem - Google Patents

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Publication number
EP4371845A1
EP4371845A1 EP23205212.6A EP23205212A EP4371845A1 EP 4371845 A1 EP4371845 A1 EP 4371845A1 EP 23205212 A EP23205212 A EP 23205212A EP 4371845 A1 EP4371845 A1 EP 4371845A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air conditioning
conditioning system
overhead line
control device
climate control
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
EP23205212.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Irfan KASAP
Markus Schmitz
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.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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 Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4371845A1 publication Critical patent/EP4371845A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0018—Air-conditioning means, i.e. combining at least two of the following ways of treating or supplying air, namely heating, cooling or ventilating

Definitions

  • the invention relates to an air conditioning system for a rail vehicle, in particular a battery-operated one.
  • the invention relates to a method for operating an air conditioning system.
  • the invention relates to a computer program product which is to be used in a computer of an air conditioning system for a rail vehicle, in particular a battery-operated one.
  • the invention relates to a computer-readable recording medium on which a computer program product is recorded.
  • the invention relates to a battery-operated rail vehicle comprising an air conditioning system.
  • the energy consumption of all technical components plays a crucial role.
  • all technical components should work as efficiently as possible.
  • the air conditioning system as one of the main electrical consumers, plays a key role in this.
  • the efficiency of the air conditioning units is very inefficient, especially in partial load operation when the full cooling capacity is not required.
  • a frequency converter to reduce energy consumption is often not used.
  • the invention is based on the object of creating an air conditioning system that temporarily allows more efficient operation.
  • an air conditioning system for a rail vehicle, in particular a battery-operated one.
  • the air conditioning system comprises a refrigeration circuit, a climate control device and an overhead line detection device.
  • the overhead line detection device is designed to detect whether the rail vehicle is supplied with power from an overhead line.
  • the overhead line detection device is also designed to send at least one signal to the climate control device.
  • the climate control device is also designed to operate the air conditioning system in different operating modes depending on the at least one signal.
  • a method for operating an air conditioning system for a rail vehicle in particular a battery-operated one, is also specified.
  • the air conditioning system comprises a refrigeration circuit, a climate control device and an overhead line detection device.
  • the method comprises the following steps: detecting whether the rail vehicle is supplied with power from an overhead line by the overhead line detection device, sending a signal to the climate control device by the overhead line detection device, operating the air conditioning system in different operating modes by the climate control device depending on the at least one signal.
  • a computer program product which is to be used in a computer of an air conditioning system for a rail vehicle, in particular a battery-operated one.
  • the air conditioning system comprises a refrigeration circuit, a climate control device and an overhead line detection device.
  • the computer program product When executed, the computer program product causes the computer of the air conditioning system to carry out a control according to the invention or as described below. Procedures for operating an air conditioning system.
  • a computer-readable recording medium on which a computer program product is recorded is provided.
  • the computer program product is suitable for causing the computer of the air conditioning system to carry out a method according to the invention or as described below for controlling an air conditioning system when implemented in an air conditioning system for a rail vehicle, in particular a battery-operated one, wherein the air conditioning system comprises a refrigeration circuit, the climate control device and an overhead line detection device.
  • a battery-operated rail vehicle comprising an air conditioning system according to the invention or further developed as described below.
  • the rail vehicle comprises at least one traction battery.
  • the invention proposes to optimize the control of the air conditioning system in such a way that the most efficient operation possible is ensured.
  • the overhead line detection device generates corresponding signals that are sent to the climate control devices, allowing the air conditioning system to be operated in different operating modes.
  • the air conditioning system can therefore be operated in different operating modes depending on whether an overhead line is detected.
  • the climate control device is designed to control and/or regulate the components of the climate system.
  • the air conditioning system has an overhead line operating mode and a battery operating mode and can be operated optionally in the overhead line operating mode or the battery operating mode.
  • the following step can be provided: Optionally operating the air conditioning system in an overhead line operating mode or in a battery operating mode.
  • the battery operating mode is designed to ensure the most efficient operation possible with the lowest possible energy consumption.
  • the battery operating mode is an eco mode that is designed to consume less energy than the overhead line operating mode.
  • the overhead line operating mode is designed in such a way that the maximum possible comfort conditions can be guaranteed with a high control quality and very low interior temperature fluctuations.
  • the overhead line detection device is designed to send a first signal to the air conditioning control device when current is supplied to the rail vehicle by an overhead line and a second signal when current is not detected by an overhead line.
  • the method may comprise the following step: sending a first signal to the climate control device upon detection of a current supply to the rail vehicle through an overhead line by the overhead line detection device and/or sending a second signal to the climate control device upon no detection of a current supply through an overhead line by the overhead line detection device.
  • the overhead line detection device is therefore designed to detect whether the rail vehicle is supplied with current through an overhead line or not. If current is detected through an overhead line, the overhead line detection device outputs a first signal. If current is not detected through an overhead line, the overhead line detection device outputs a second signal. The first signal and/or the second signal is sent to the climate control device so that the climate control device the air conditioning system can be operated depending on the detection of the power supply to the vehicle via an overhead line.
  • the air conditioning system can provide that the climate control device is configured to operate the air conditioning system in the overhead line operating mode upon receipt of the first signal and to operate it in the battery operating mode upon receipt of the second signal.
  • the method can be characterized in an embodiment by the following step: operating the air conditioning system upon receipt of the first signal in the overhead line operating mode and/or operating the air conditioning system upon receipt of the second signal in the battery operating mode.
  • the air conditioning system can provide that the refrigeration circuit has at least one compressor with a bypass with a bypass valve, wherein the bypass valve can be controlled by the climate control device, so that the performance of the air conditioning system can be controlled by the at least one bypass.
  • the method can provide in one embodiment that the refrigeration circuit has at least one bypass with a bypass valve, wherein the bypass valve is controlled by the climate control device, so that the performance of the air conditioning system is controlled by the at least one bypass.
  • This provides a design that allows the performance of the compressor to be regulated.
  • the climate control device is designed to regulate the bypass valve in the overhead line mode.
  • the method may further provide that the climate control device controls the bypass valve in the overhead line mode.
  • the air conditioning system can continue to operate with the less efficient bypass control in order to ensure the maximum possible comfort conditions with a high control quality and very low interior temperature fluctuations.
  • the performance of the air conditioning system can be regulated by opening the bypass valve.
  • the climate control device is designed to block the bypass valve in the battery operating mode and the compressor can only be operated at a full-load operating point in the battery operating mode.
  • the method can be designed so that the climate control device blocks the bypass valve in the battery operating mode and the compressor is only operated at a full-load operating point in the battery operating mode.
  • the battery operating mode is an "eco mode" in which the bypass is blocked and cannot be flowed through during times without an external power supply (i.e. in the battery operating mode). This means that the compressor can only be switched on and off without partial load stages, which means that the air conditioning system always works at the most efficient operating point. Even if this slightly reduces the control quality and the interior temperature fluctuation slightly increases, the necessary comfort can still be maintained.
  • a first compressor and a second compressor can be switched on alternately with short breaks in battery operating mode. To reduce the cooling capacity on average, both compressors can be switched off briefly.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the air conditioning system according to the invention.
  • Fig. 1 shows an air conditioning system 10 for a rail vehicle, in particular a battery-operated one.
  • the air conditioning system comprises a refrigeration circuit 100, a climate control device 110 and an overhead line detection device 120.
  • the overhead line detection device 120 is designed to detect whether the rail vehicle is supplied with current from an overhead line.
  • the overhead line detection device 120 is configured to send at least one signal S 1 , S 2 to the climate control device 110, and wherein the climate control device 110 is configured to operate the air conditioning system 10 in different operating modes depending on the at least one signal S 1 , S 2 .
  • the air conditioning system 10 has an overhead line operating mode and a battery operating mode and can be operated either in the overhead line operating mode or the battery operating mode.
  • the climate control device 110 controls and regulates the air conditioning system 10 and operates it in the overhead line operating mode or the battery operating mode.
  • the air conditioning system 10 comprises at least one refrigeration circuit 10.
  • the refrigeration circuit 10 can comprise one or more line systems According to Fig. 1, the refrigeration circuit comprises two pipe systems.
  • the refrigeration circuit 100 comprises a compressor 106, an evaporator 108 and a condenser 109, which are connected to one another by one of the piping systems.
  • a compressor 106, an evaporator 108 and a condenser 109 are connected to each piping system.
  • the at least one compressor 106 has a bypass 102 with a bypass valve 104.
  • the bypass valve 102 can be controlled by the climate control device 110, so that the performance of the air conditioning system 10 can be controlled via the climate control device 110 through the at least one bypass 102.
  • the climate control device 110 is configured to control the bypass valve 102 in the overhead line mode.
  • climate control device 110 is configured to block the bypass valve 102 in the battery operating mode and the compressor 106 can only be operated at a full load operating point in the battery operating mode.
  • the overhead line detection device 120 is configured to send a first signal S 1 to the climate control device 110 when current is supplied to the rail vehicle by an overhead line and a second signal S 2 when current is not detected by an overhead line.
  • the overhead line detection device 120 is operatively connected to the climate control device 110.
  • the climate control device 110 is configured to operate the air conditioning system 10 in the overhead line operating mode upon receipt of the first signal S 1 and in the battery operating mode upon receipt of the second signal S 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Klimatisierungssystem 10 für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug, wobei das Klimatisierungssystem einen Kältekreis 100 eine Klimakontrolleinrichtung 110 und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120 umfasst, wobei die Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120 dazu eingerichtet ist zu detektieren, ob das Schienenfahrzeug von einer Oberleitung bestromt wird, und die Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120 dazu eingerichtet ist, zumindest ein Signal S1, S2 an die Klimakontrolleinrichtung 110 zu senden, und wobei die Klimakontrolleinrichtung 110 dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von dem zumindest einen Signal S1, S2 das Klimatisierungssystem 10 in unterschiedlichen Betriebsmodi zu betreiben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungssystems.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt das in einem Computer eines Klimatisierungssystems für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug zu verwenden ist.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Computerprogrammprodukt aufgezeichnet ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein batteriebetriebenes Schienenfahrzeug umfassend ein Klimatisierungssystem.
  • Bei batteriebetriebenen Schienenfahrzeugen spielt der Energieverbrauch aller technischen Komponenten eine entscheidende Rolle. Um die Reichweite der Fahrzeuge zu steigern, sollten alle technischen Komponenten möglichst effizient arbeiten. Dem Klimatisierungssystem als einer der elektrischen Hauptverbraucher kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Doch gerade im Teillastbetrieb wenn nicht die volle Kälteleistung benötigt wird, ist der Wirkungsgrad der Klimageräte sehr ineffizient. Aus Kostengründen wird häufig auf einen Frequenzumrichter zur Reduktion der Energieaufnahme verzichtet.
  • Bisher wird im Teillastbetrieb eine Bypassregelung angewendet. Die überschüssige Energie bleibt demnach ungenutzt.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Klimatisierungssystem zu schaffen, das vorrübergehend einen effizienteren Betrieb erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe durch das Verfahren des Anspruchs 8, das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, das Computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 16 und Schienenfahrzeug nach Anspruch 17 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird ein Klimatisierungssystem für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug bereitgestellt. Das Klimatisierungssystem umfasst einen Kältekreis eine Klimakontrolleinrichtung und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung. Die Oberleitungsdetektionsvorrichtung ist dazu eingerichtet zu detektieren, ob das Schienenfahrzeug von einer Oberleitung bestromt wird. Die Oberleitungsdetektionsvorrichtung ist ferner dazu eingerichtet, zumindest ein Signal an die Klimakontrolleinrichtung zu senden. Die Klimakontrolleinrichtung ist ferner dazu eingerichtet in Abhängigkeit von dem zumindest einen Signal das Klimatisierungssystem in unterschiedlichen Betriebsmodi zu betreiben.
  • Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungssystems für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug angegeben. Das Klimatisierungssystem umfasst einen Kältekreis eine Klimakontrolleinrichtung und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Detektieren, ob das Schienenfahrzeug von einer Oberleitung bestromt wird durch die Oberleitungsdetektionsvorrichtung, Senden eines Signals an die Klimakontrolleinrichtung durch die Oberleitungsdetektionsvorrichtung, Betreiben des Klimatisierungssystems in unterschiedlichen Betriebsmodi durch die Klimakontrolleinrichtung in Abhängigkeit von dem zumindest einen Signal.
  • Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Computerprogrammprodukt, das in einem Computer eines Klimatisierungssystems für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug zu verwenden ist, bereitgestellt. Das Klimatisierungssystem umfasst einen Kältekreis, eine Klimakontrolleinrichtung und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung. Das Computerprogrammprodukt veranlasst bei Ausführung den Computer der Klimatisierungssystems, ein erfindungsgemäßes oder wie nachfolgend beschriebenes Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungssystems durchzuführen.
  • Ferner wird erfindungsgemäß ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Computerprogrammprodukt aufgezeichnet ist, bereitgestellt. Das Computerprogrammprodukt ist geeignet bei Ausführung in einem Klimatisierungssystem für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug, wobei das Klimatisierungssystem einen Kältekreis die Klimakontrolleinrichtung und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung umfasst den Computer des Klimatisierungssystem zu veranlassen, ein erfindungsgemäßes oder wie nachfolgend beschriebenes Verfahren zur Steuerung eines Klimatisierungssystem durchzuführen.
  • Erfindungsgemäß wird ferner ein batteriebetriebenes Schienenfahrzeug bereitgestellt, umfassend ein erfindungsgemäßes oder wie nachfolgend beschrieben weitergebildetes Klimatisierungssystem. Das Schienenfahrzeug umfasst zumindest eine Traktionsbatterie.
  • Die Erfindung schlägt vor, die Regelung des Klimatisierungssystem so zu optimieren, dass ein möglichst effizienter Betrieb gewährleistet wird.
  • Hierzu werden von der Oberleitungsdetektionsvorrichtung entsprechende Signale generiert, die an die Klimakontrolleinrichtungen geleitet werden, wodurch das Klimatisierungssystem in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden kann. Somit kann in Abhängigkeit von einer detektierten Oberleitung das Klimatisierungssystem in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden.
  • Die Klimakontrolleinrichtung ist dazu ausgebildet die Komponenten des Klimasystem zu steuern und/oder zu regeln.
  • In Weiterbildung des Klimatisierungssystems kann vorgesehen sein, dass das Klimatisierungssystem einen Oberleitungsbetriebsmodus und einen Batteriebetriebsmodus aufweist und wahlweise in dem Oberleitungsbetriebsmodus oder dem Batteriebetriebsmodus betreibbar ist.
  • In Ausgestaltung des Verfahrens kann folgender Schritt vorgesehen sein: Wahlweises Betreiben des Klimatisierungssystems in einen Oberleitungsbetriebsmodus oder in einem Batteriebetriebsmodus.
  • Der Batteriebetriebsmodus ist derart ausgebildet, dass ein möglichst effizienter Betrieb mit möglichst geringem Energieverbrauch gewährleistet ist. Mit anderen Worten handelt es sich beim Batteriebetriebsmodus um einen Ecomodus, der dazu ausgebildet ist weniger Energie zu verbrauchen als der Oberleitungsbetriebsmodus.
  • Der Oberleitungsbetriebsmodus ist derart ausgebildet, dass die maximal möglichen Komfortbedingungen mit einer hohen Regelgüte und sehr geringen Innenraumtemperaturschwankungen gewährleistet werden können.
  • In Ausgestaltung des Klimatisierungssystems kann ferner vorgesehen sein, dass die Oberleitungsdetektionsvorrichtung dazu eingerichtet ist, bei Detektion einer Bestromung des Schienenfahrzeugs durch eine Oberleitung ein erstes Signal und bei keiner Detektion einer Bestromung durch eine Oberleitung ein zweites Signal an die Klimakontrolleinrichtung zu senden.
  • Das Verfahren kann in Ausgestaltung folgenden Schritt aufweisen: Senden eines ein erstes Signal an die Klimakontrolleinrichtung bei Detektion einer Bestromung des Schienenfahrzeugs durch eine Oberleitung durch die Oberleitungsdetektionsvorrichtung und/oder Senden eines zweiten Signals an die Klimakontrolleinrichtung bei keiner Detektion einer Bestromung durch eine Oberleitung durch die Oberleitungsdetektionsvorrichtung.
  • Die Oberleitungsdetektionsvorrichtung ist demnach dazu ausgebildet zu detektieren, ob das Schienenfahrzeug durch eine Oberleitung bestromt wird oder nicht. Wird eine Bestromung durch eine Oberleitung detektiert, gibt die Oberleitungsdetektionsvorrichtung ein erstes Signal aus. Wird keine Bestromung durch eine Oberleitung detektiert gibt die Oberleitungsdetektionsvorrichtung ein zweites Signal aus. Das erste Signal und/oder das zweite Signal wird an die Klimakontrolleinrichtung gesendet, sodass durch die Klimakontrolleinrichtung das Klimasystem in Abhängigkeit von der Detektion der Bestromung des Fahrzeugs durch eine Oberleitung betreibbar ist.
  • Das Klimatisierungssystem kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorsehen, dass die Klimakontrolleinrichtung dazu eingerichtet ist, das Klimatisierungssystem bei Erhalt des ersten Signals in dem Oberleitungsbetriebsmodus zu betreiben und bei Erhalt des zweiten Signals in dem Batteriebetriebsmodus zu betreiben.
  • Ferner kann das Verfahren in Ausgestaltung durch folgenden Schritt gekennzeichnet sein: Betreiben des Klimatisierungssystem bei Erhalt des ersten Signals in dem Oberleitungsbetriebsmodus und/oder Betreiben des Klimatisierungssystem bei Erhalt des zweiten Signals in dem Batteriebetriebsmodus.
  • Hierdurch wird erreicht, dass bei Erhalt des ersten Signals das Klimatisierungssystem in dem Oberleitungsbetriebsmodus betrieben wird und dadurch ein möglichst großer Komfort in Bezug auf die Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums gewährleistet wird.
  • Ferner kann das Klimatisierungssystem vorsehen, dass der Kältekreis zumindest einen Verdichter mit einem Bypass mit einem Bypassventil aufweist, wobei das Bypassventil durch die Klimakontrolleinrichtung regelbar ist, sodass die Leistung des Klimasystems durch den zumindest einen Bypass regelbar ist.
  • Ferner kann das Verfahren in Ausgestaltung vorsehen, dass der Kältekreis zumindest einen Bypass mit einem Bypassventil aufweist, wobei das Bypassventil durch die Klimakontrolleinrichtung geregelt wird, sodass die Leistung des Klimasystems durch den zumindest einen Bypass geregelt wird.
  • Hierdurch wird eine Ausgestaltung angegeben, die es erlaubt die Leistung des Verdichters zu regeln.
  • Es kann in Weiterbildung des Klimatisierungssystem vorgesehen sein, dass die Klimakontrolleinrichtung dazu eingerichtet ist, das Bypassventil in dem Oberleitungsmodus zu regeln.
  • Das Verfahren kann ferner vorgesehen, dass die Klimakontrolleinrichtung das Bypassventil in dem Oberleitungsmodus regelt.
  • In einem solchen Bypassbetrieb im Oberleitungsmodus bei Betrieb des Fahrzeugs mit externer Spannungsversorgung (an einer Oberleitung) kann das Klimasystem weiterhin mit der ineffizienteren Bypassregelung betrieben werden, um die maximal möglichen Komfortbedingungen mit einer hohen Regelgüte und sehr geringen Innenraumtemperaturschwankungen zu gewährleisten.
  • Die Leistung des Klimasystem lässt sich über ein Öffnen des Bypassventils regeln.
  • Ferner kann in Ausgestaltung des Klimatisierungssystems vorgesehen sein, dass die Klimakontrolleinrichtung dazu eingerichtet ist, das Bypassventil in dem Batteriebetriebsmodus zu sperren und der Verdichter im Batteriebetriebsmodus nur in einem Vollastbetriebspunkt betreibbar ist.
  • Das Verfahren kann in Ausgestaltung vorsehen, dass die Klimakontrolleinrichtung das Bypassventil in dem Batteriebetriebsmodus sperrt und der Verdichter im Batteriebetriebsmodus nur in einem Vollastbetriebspunkt betrieben wird. Bei dem Batteriebetriebsmodus handelt es sich um einen "Ecomodus", in dem der Bypass in Zeiten ohne externe Stromversorgung (also im Batteriebetriebsmodus) gesperrt wird und nicht durchströmt werden kann. Dadurch kann der Verdichter nur noch ein und ausgeschaltet werden ohne Teillaststufen, wodurch das Klimatisierungssystem immer im effizientesten Betriebspunkt arbeitet. Auch wenn sich damit die Regelgüte leicht verschlechtert und die Innenraumtemperaturschwankung leicht zunimmt, kann der nötige Komfort immer noch eingehalten werden.
  • Im Fall eines Heißgasbypasses wird dabei ein definierter Teil des Heißgases hinter dem Verdichter in die Saugleitung zurückgeführt. Die zur Verfügung stehende Kälteleistung wird dadurch reduziert, allerdings bei gleichbleibender Leistungsaufnahme der Kompressoren.
  • Sind zwei Verdichter vorgesehen, können im Batteriebetriebsmodus ein erster Verdichter und ein zweiter Verdichter abwechselnd mit kurzen Pausen geschaltet werden. Um die Kälteleistung im Mittel zu reduzieren, können beide Verdichter kurzzeitig ausgeschaltet werden.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung erläutert werden.
  • Es zeigt:
    Fig. 1 in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Klimatisierungssystem.
  • Fig. 1 zeigt ein Klimatisierungssystem 10 für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug. Das Klimatisierungssystem umfasst einen Kältekreis 100, eine Klimakontrolleinrichtung 110 und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120.
  • Die Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120 ist dazu eingerichtet ist zu detektieren, ob das Schienenfahrzeug von einer Oberleitung bestromt wird.
  • Weiterhin ist die Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120 dazu eingerichtet, zumindest ein Signal S1, S2 an die Klimakontrolleinrichtung 110 zu senden, und wobei die Klimakontrolleinrichtung 110 dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von dem zumindest einen Signal S1, S2 das Klimatisierungssystem 10 in unterschiedlichen Betriebsmodi zu betreiben.
  • Das Klimatisierungssystem 10 weist einen Oberleitungsbetriebsmodus und einen Batteriebetriebsmodus auf und ist wahlweise in dem Oberleitungsbetriebsmodus oder dem Batteriebetriebsmodus betreibbar. Die Klimakontrolleinrichtung 110 steuert und regelt dabei das Klimasystem 10 und betreibt dieses in dem Oberleitungsbetriebsmodus oder dem Batteriebetriebsmodus.
  • Das Klimasystem 10 umfasst zumindest einen Kältekreis 10. Der Kältekreis 10 kann dabei eines oder mehrere Leitungssysteme umfassen. Gemäß Fig. 1 umfasst der Kältekreis zwei Leitungssysteme.
  • Der Kältekreis 100 umfasst einen Verdichter 106, einen Verdampfer 108 und einen Verflüssiger 109, die leitungsmäßig durch eines der Leitungssystem miteinander verbunden sind. An jedes Leitungssystem ist dabei ein Verdichter 106, ein Verdampfer 108 und ein Verflüssiger 109 angebunden.
  • Der zumindest eine Verdichter 106 weist einen Bypass 102 mit einem Bypassventil 104 auf. Das Bypassventil 102 ist durch die Klimakontrolleinrichtung 110 regelbar, sodass die Leistung des Klimasystems 10 über die Klimakontrolleinrichtung 110 durch den zumindest einen Bypass 102 regelbar ist.
  • Die Klimakontrolleinrichtung 110 ist dazu eingerichtet, das Bypassventil 102 in dem Oberleitungsmodus zu regeln.
  • Weiterhin ist die Klimakontrolleinrichtung 110 dazu eingerichtet, das Bypassventil 102 in dem Batteriebetriebsmodus zu sperren und der Verdichter 106 im Batteriebetriebsmodus nur in einem Vollastbetriebspunkt betreibbar ist.
  • Die Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120 ist dazu eingerichtet, bei Detektion einer Bestromung des Schienenfahrzeugs durch eine Oberleitung ein erstes Signal S1 und bei keiner Detektion einer Bestromung durch eine Oberleitung ein zweites Signal S2 an die Klimakontrolleinrichtung 110 zu senden.
  • Zur Signalübertragung ist die Oberleitungsdetektionsvorrichtung 120 betriebsmäßig mit der Klimakontrolleinrichtung 110 verbunden.
  • Die Klimakontrolleinrichtung 110 ist dazu eingerichtet, das Klimatisierungssystem 10 bei Erhalt des ersten Signals S1 in dem Oberleitungsbetriebsmodus zu betreiben und bei Erhalt des zweiten Signals S2 in dem Batteriebetriebsmodus zu betreiben.

Claims (17)

  1. Klimatisierungssystem (10) für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug, wobei das Klimatisierungssystem einen Kältekreis (100) eine Klimakontrolleinrichtung (110) und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) umfasst, wobei
    die Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) dazu eingerichtet ist zu detektieren, ob das Schienenfahrzeug von einer Oberleitung bestromt wird,
    und die Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) dazu eingerichtet ist, zumindest ein Signal (S1, S2) an die Klimakontrolleinrichtung (110) zu senden, und wobei die Klimakontrolleinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem zumindest einen Signal (S1, S2) das Klimatisierungssystem (10) in unterschiedlichen Betriebsmodi zu betreiben.
  2. Klimatisierungssystem (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Klimatisierungssystem (10) einen Oberleitungsbetriebsmodus und einen Batteriebetriebsmodus aufweist und wahlweise in dem Oberleitungsbetriebsmodus oder dem Batteriebetriebsmodus betreibbar ist.
  3. Klimatisierungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) dazu eingerichtet ist, bei Detektion einer Bestromung des Schienenfahrzeugs durch eine Oberleitung ein erstes Signal (S1) und bei keiner Detektion einer Bestromung durch eine Oberleitung ein zweites Signal (S2) an die Klimakontrolleinrichtung (110) zu senden.
  4. Klimatisierungssystem (10) nach Anspruch 3,

    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Klimakontrolleinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, das Klimatisierungssystem (10) bei Erhalt des ersten Signals (S1) in dem Oberleitungsbetriebsmodus zu betreiben und bei Erhalt des zweiten Signals (S2) in dem Batteriebetriebsmodus zu betreiben.
  5. Klimatisierungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kältekreis (100) zumindest einen Verdichter (106) mit einem Bypass (102) mit einem Bypassventil (104) aufweist, wobei das Bypassventil (102) durch die Klimakontrolleinrichtung (110) regelbar ist, sodass die Leistung des Klimasystems (10) durch den zumindest einen Bypass (102) regelbar ist.
  6. Klimatisierungssystem (10) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Klimakontrolleinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, das Bypassventil (102) in dem Oberleitungsmodus zu regeln.
  7. Klimatisierungssystem (10) nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Klimakontrolleinrichtung (110) dazu eingerichtet ist, das Bypassventil (102) in dem Batteriebetriebsmodus zu sperren und der Verdichter (106) im Batteriebetriebsmodus nur in einem Vollastbetriebspunkt betreibbar ist.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungssystems (10) für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug, wobei das Klimatisierungssystem einen Kältekreis (100) eine Klimakontrolleinrichtung (110) und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    - Detektieren, ob das Schienenfahrzeug von einer Oberleitung bestromt wird durch die Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120),
    - Senden eines Signals (S1, S2) an die Klimakontrolleinrichtung (110) durch die Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120),
    - Betreiben des Klimatisierungssystems (10) in unterschiedlichen Betriebsmodi durch die Klimakontrolleinrichtung (110) in Abhängigkeit von dem zumindest einen Signal (S1, S2) .
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
    - Wahlweises Betreiben des Klimatisierungssystems (10) in einen Oberleitungsbetriebsmodus oder in einem Batteriebetriebsmodus.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
    gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
    - Senden eines ersten Signals (S1) an die Klimakontrolleinrichtung (110) bei Detektion einer Bestromung des Schienenfahrzeugs durch eine Oberleitung durch die Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) und/oder Senden eines zweiten Signals (S2) an die Klimakontrolleinrichtung (110) bei keiner Detektion einer Bestromung durch eine Oberleitung.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
    - Betreiben des Klimatisierungssystem (10) bei Erhalt des ersten Signals (S1) in dem Oberleitungsbetriebsmodus und/oder Betreiben des Klimatisierungssystems (10) bei Erhalt des zweiten Signals (S2) in dem Batteriebetriebsmodus.
  12. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kältekreis (100) zumindest einen Bypass (102) mit einem Bypassventil (104) aufweist, wobei das Bypassventil (102) durch die Klimakontrolleinrichtung (110) geregelt wird, sodass die Leistung des Klimasystems (10) durch den zumindest einen Bypass (102) geregelt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Klimakontrolleinrichtung (110) das Bypassventil (102) in dem Oberleitungsmodus regelt.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Klimakontrolleinrichtung (110) das Bypassventil (102) in dem Batteriebetriebsmodus sperrt und der Verdichter (106) im Batteriebetriebsmodus nur in einem Vollastbetriebspunkt betrieben wird.
  15. Computerprogrammprodukt, das in einem Computer eines Klimatisierungssystems (10) für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug, wobei das Klimatisierungssystem einen Kältekreis (100), eine Klimakontrolleinrichtung (110) und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) umfasst, zu verwenden ist, wobei das Computerprogrammprodukt bei Ausführung den Computer des Klimatisierungssystems (10) veranlasst, ein Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungssystems (10) einem der Ansprüche 8 bis 14 durchzuführen.
  16. Computerlesbares Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Computerprogrammprodukt aufgezeichnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Computerprogrammprodukt bei Ausführung in einem Klimatisierungssystem (10) für ein, insbesondere batteriebetriebenes, Schienenfahrzeug, wobei das Klimatisierungssystem einen Kältekreis (100) die Klimakontrolleinrichtung (110) und eine Oberleitungsdetektionsvorrichtung (120) umfasst, geeignet ist, den Computer des Klimatisierungssystem (10) zu veranlassen, ein Verfahren zur Steuerung eines Klimatisierungssystem (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 14 durchzuführen.
  17. Batteriebetriebenes Schienenfahrzeug umfassend ein Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Schienenfahrzeug zumindest eine Traktionsbatterie umfasst.
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