KR20180053671A - 특히 레일 차량의 메인 및 보조 공기 공급을 위한 에너지원들을 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

특히 레일 차량의 메인 및 보조 공기 공급을 위한 에너지원들을 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180053671A
KR20180053671A KR1020187008069A KR20187008069A KR20180053671A KR 20180053671 A KR20180053671 A KR 20180053671A KR 1020187008069 A KR1020187008069 A KR 1020187008069A KR 20187008069 A KR20187008069 A KR 20187008069A KR 20180053671 A KR20180053671 A KR 20180053671A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
auxiliary air
energy source
vehicle
air supply
electric motor
Prior art date
Application number
KR1020187008069A
Other languages
English (en)
Inventor
토마스 메르켈
보리스 비티흐
마르틴 쿠츠커
마르틴 린너
Original Assignee
크노르-브렘제 시스테메 퓌어 쉬에넨파쩨우게 게엠베하
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 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 쉬에넨파쩨우게 게엠베하 filed Critical 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 쉬에넨파쩨우게 게엠베하
Publication of KR20180053671A publication Critical patent/KR20180053671A/ko

Links

Images

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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • 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
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22—Supporting means for the contact bow
    • B60L5/28—Devices for lifting and resetting the collector
    • B60L5/32—Devices for lifting and resetting the collector using fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/53—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
    • 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
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/08—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/228—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/30—Railway 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 위한 상이한 에너지원들을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 이를 위해 각각의 관련된 전기 모터(4)에 의해 구동되는 적어도 하나의 압축기(1)에 의해 메인 공기 탱크(2) 및 보조 공기 탱크(9)의 공급을 위한 압축 공기가 생성되고, 이 경우 메인 공기 공급은 외부 일차 에너지원(Ⅰ)에 의해 그리고 보조 공기 공급은 적어도 부분적으로 그에 비해 약한 내부 이차 에너지원(Ⅱ)에 의해 실시되고, 차량의 작동 상태에 따라 상기 2개의 상이한 에너지원(Ⅰ, Ⅱ) 사이에서 전환되고, 이 경우 보조 공기 탱크(9) 내부의 압력이 보조 공기를 이용한 차량의 업그레이드를 위해 충분한 최저 압력값에 도달하였으면 및/또는 차량의 보조 공기를 이용한 업그레이드 후에 일차 에너지원(Ⅰ)이 접속되었으면, 이차 에너지원(Ⅱ)으로부터 전기 모터(4)의 디커플링에 의해 보조 공기 공급이 차단된다.

Description

특히 레일 차량의 메인 및 보조 공기 공급을 위한 에너지원들을 제어하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 적어도 하나의 메인 공기 탱크 및 적어도 하나의 보조 공기 탱크에 압축 공기를 공급하기 위한, 각각의 관련된 전기 모터에 의해 구동되는 적어도 하나의 압축기를 포함하고, 외부 일차 에너지원은 메인 공기 공급을 실시하고 그에 비해 약한 적어도 하나의 내부 이차 에너지원은 적어도 부분적으로 보조 공기 공급을 실시하고, 차량의 작동 상태에 따라 2개의 상이한 에너지원의 접속 및 차단을 위한 전환 수단이 제공되는, 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 위한 상이한 전기 에너지원들을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 이용 분야는 특히 레일 차량 제조, 특히 전기 작동식 레일 차량 제조에 관련된다. 이 경우, 예를 들어 차량 브레이크 시스템과 같은 공압식 장치들의 공급을 위해 작동 에너지로서 압축 공기가 사용되고, 상기 압축 공기는 주변 공기로부터 전기 모터에 의해 구동되는 압축기에 의해 생성된다. 메인 공기 탱크를 통해 공급받는 공압식 장치들의 메인 공기 공급 외에, 여기에서 다루어지는 차량들에서는, 보조 공기 공급의 범위에서 차량의 업그레이드를 위한 필수 공압 에너지를 생성하기 위해 소위 보조 공기도 필요하다. 차량의 업그레이드란, 차량이 작동 불가능한 상태로부터 작동 준비 상태가 되는 과정이다. 작동 준비 상태에서 차량은 그 일차 에너지원에, 즉 예를 들어 전기 오버헤드 케이블 또는 버스 바에 연결된다. 업그레이드는 전기 오버헤드 케이블의 경우에 공압식 액추에이터, 바람직하게 공압 실린더를 이용해서 특히 인입 위치로부터 인출 위치로 팬터그래프의 이동에 의해 이루어진다. 팬터그래프는 인출된 상태에서 전기 오버헤드 케이블을 통해 차량을 위한 전기 에너지 공급을 실행하고, 이에 따라서 업그레이드와 관련해서 전기 메인 스위치도 작동된다.
업그레이드를 위해 일반적으로 공개된 선행기술에 따라 통상적으로 차량 내에서 별도의 보조 공기 압축기가 작동되고, 상기 보조 공기 압축기는 차량 배터리에 의해 전기 에너지를 공급받고, 메인 공기 공급을 위한 메인 압축기와 달리 비교적 낮은 이송 용량을 갖는다. 이를 위해, 차량 내에서 필수적인 배관 및 제어를 포함하여 이와 같은 보조 공기 압축기를 제공하는 것이 필요하다.
DE 10 2013 109 475 A1호에 다른 기술적 해결 방법이 제시되고, 상기 방법에서 이러한 별도의 보조 공기 압축기는 불필요한데, 그 이유는 상기 압축기의 기능은 차량의 메인 압축기가 함께 담당하기 때문이다. 압축기에 의한 보조 공기 공급을 위해 상기 압축기의 구동 전기 모터는 차량 배터리에 의해 제공된 전기 에너지로 주파수 변환기에 의해 작동된다. 이와 같이 생성된 구동 에너지는, 압축기를 낮은 회전 속도로 작동하기 위해 충분하고, 보조 공기 공급을 위한 압축 공기는 압축 공기 공급 라인의 보조 라인으로부터 메인 공기 탱크를 향해 분기된다. 이러한 보조 공기 분기는 압축기 뒤에 연결된 공기 건조 유닛 후방에서 이루어지고, 따라서 건조된 보조 공기가 제공된다. 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 위한 상이한 전기 에너지원들의 조정된 제어를 위한 다른 개별 유닛들은 명시되지 않는다.
본 발명의 과제는 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 저하시키지 않고, 에너지원들 사이에서 차량의 작동 상태에 대해 조정된 전환을 달성하는, 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 위한 상이한 전기 에너지원들을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 방법과 관련해서 청구항 제 1 항의 특징들과 함께 청구항 제 1 항의 전제부에 따라 해결된다. 이에 대응하는 장치와 관련해서 청구항 제 5 항이 참조된다. 각각의 인용 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 개선예들을 재현한다.
본 발명은, 보조 공기 탱크 내부의 압력이 보조 공기를 이용한 차량의 업그레이드를 위해 충분한, 바람직하게 8 바아의 최저 압력값에 도달하였으면 및/또는 보조 공기를 이용한 차량의 업그레이드 후에 일차 에너지원 - 바람직하게 오버헤드 케이블 접속부 - 이 접속되었고 차량의 관련된 전기 메인 스위치가 작동되면, 이차 에너지원 - 바람직하게 차량 배터리 - 으로부터 전기 모터의 디커플링에 의해 보조 공기 공급이 차단되어, 일차 에너지원으로 차량의 작동 준비 상태가 보장된다는 방법 기술적 교리를 포함한다.
본 발명에 따른 해결 방법의 장점은 특히, 차량의 업그레이드 및 작동 준비 상태로 작동 상태의 변경을 위한 보조 공기가 충분하게 생성된 것이 보장되면, 보조 공기 공급으로부터 메인 공기 공급으로 전환이 이루어지는 것이 간단한 제어 기술적 수단에 의해 보장되는 것이다. 업그레이드 후에 일차 에너지원이 접속되면, 차량의 작동 상태는 어느 경우든 작동 준비 상태로 바뀔 수 있다. 이차 에너지원의 가급적 조기 디커플링은 차량 배터리의 전기 에너지의 소모를 감소시킨다. 본 발명에 따른 해결 방법에 의해 압축기의 전기 모터는 각각의 가용성에 따라 다운그레이드된 상태에서는 하나의 에너지원으로부터 공급받고, 업그레이드된 상태에서는 다른 에너지원으로부터 공급받는다.
다시 말해서, 바람직하게 차량은 다운그레이드된 상태에서 이차 에너지원을 통해 전압을 공급받음으로써, 먼저 보조 공기 공급과 관련해서 보조 공기 탱크를 충전할 수 있다. 보조 공기 탱크의 공압 에너지에 의해 차량은 후속해서 일차 에너지원에 접속되어 업그레이드된 상태가 된다. 이는 예를 들어 팬터그래프의 지원, 전기 메인 스위치의 차단에 의해 및/또는 버스 바에 대한 전기 접속에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명을 추가로 개선하는 조치들에 따라, 이차 에너지원은, 그 전압이 압축기의 전기 모터에 대해 우선순위를 갖는 다른 전기 컨슈머에 더 이상 충분히 에너지가 공급될 수 없을 정도로 심하게 강하한 경우에, 차단되는 것이 제안된다. 우선순위를 갖는 이러한 전기 컨슈머들은, 예를 들어 엔진실 또는 기관사실 내의 조명, 미등 또는 활주 방지 장치이다. 전압 강하 검출에 의해 간단하게, 이차 에너지원이 보조 공기 공급을 위한 전기 에너지를 충분히 공급할 수 있는지 여부가 결정될 수 있다. 이 경우 동시에 차량에 대한 안전 기술적 요구들이 고려된다. 또한, 일차 에너지원의 접속은 보조 공기 공급을 위한 이차 에너지원의 선행하는 차단에 대해 바람직하게 시간 오프셋 되어 실시되는 것이 제안된다. 적절한 전환 수단, 예를 들어 콘택터에 의해 이차 에너지원이 일차 회로와 확실히 분리되는 경우에야, 이어서 일차 에너지원이 접속된다. 이러한 전환과 관련해서 짧은 지연은 에너지원의 단락을 방지한다.
본 발명을 개선하는 다른 조치에 따라, 삼상 모터로서 형성된 전기 모터의 작동을 위한 주파수 변환기의 출력 주파수는, 전기 모터가 역압 및/또는 배터리 입력 전압에 의존하는 특성곡선에 따라 작동되도록 조절되는 것이 제안된다. 전기 모터는 예를 들어 낮은 역압에서 더 높은 역압에서보다 높은 회전 속도로 작동될 수 있다. 이는 접속된 압축기의 최대 이송 용량에서 전기 모터의 균일한 부하를 보장하고, 이 경우 과부하가 발생하지 않는다. 전기 모터의 이러한 회전 속도 제어는 바람직하게 U/f-특성곡선에 따라 이루어진다. 주파수 변환기의 출력 주파수는 U/f-특성곡선 내에서 또는 상기 특성곡선 밖에서도 조절될 수 있다. 압축기의 전기 모터에 있는 회전 속도 센서 및/또는 보조 공기 탱크에 있는 압력 센서에 의해 주파수 변환기는 그것의 출력 주파수와 관련해서 적절하게 조절될 수 있다.
전환 수단으로서 일차 에너지원의 접속을 위한 일차 콘택터와 이차 에너지 원의 접속을 위한 이차 콘택터를 포함하는 전술한 방법을 실시하기 위한 기술적 장치와 관련해서, 이차 에너지원과 이차 콘택터 사이에 이차 에너지원에 의해 제공된 전압의 생성을 위한 부스트 컨버터가 제공되는 것이 제안된다. 따라서 부스트 컨버터에 의해 차량 배터리의 비교적 낮은 공급 전압은 예를 들어 전기 모터의 작동 전압의 레벨까지 높아질 수 있으므로, 차량의 업그레이드 시 상기 전기 모터를 보조 공기 공급의 범위에서 작동할 수 있다.
또한, 이차 콘택터와 삼상 모터로서 형성된 전기 모터 사이에 주파수 변환기가 배치되고, 상기 주파수 변환기는 - 전술한 바와 같이 - 전기 모터의 회전 속도를 조절 가능한 출력 주파수에 의해 제어하는 것이 제안된다.
본 발명에 따른 장치를 추가로 개선하는 조치에 따라, 주파수 변환기 및/또는 부스트 컨버터의 전압을 이차 에너지원의 작동 전압에 대해 조정하기 위해, 이차 에너지원으로 작동을 위한 전압 모니터링 유닛이 제공된다. 이로 인해, 보조 공기 공급 동안 이차 에너지원이 과부하를 받을 수 있는 것이 저지된다.
본 발명을 개선하는 다른 조치들은 계속해서 본 발명의 바람직한 실시예의 설명과 함께 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 일차 에너지원 및 보조 공기 공급을 위한 이차 에너지원을 이용해서 레일 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 위한 장치를 도시한 개략도.
도 2는 차량의 각각의 작동 상태에 따라 2개의 상이한 에너지원의 접속 및 차단을 위한 전기 전환 수단을 도시한 개략도.
도 1에 따라 오버헤드 케이블 접속부에 의해 전기 작동되는 - 상세히 도시되지 않은 - 레일 차량의 메인- 및 보조 공기 공급과 관련해서 메인 공기 탱크(2) 및 여기에 연결된 메인 공기 탱크 라인(3)을 충전하기 위한 압축 공기의 생성을 위해 압축기(1)가 제공된다. 압축기(1)는 전기 모터(4)에 의해 구동된다. 전기 모터(4)의 구동을 위한 전기 에너지는 레일 차량의 정상 작동 중에 팬터그래프(5)를 통해 오버헤드 케이블 접속부에 의해 얻어진다. 일차 에너지원(Ⅰ)으로서 팬터그래프(5)를 통해 탭된(tapped) 전기 에너지는 후속해서 상세히 설명되는 전환 수단(6)에 의해 특히 압축기(1)의 전기 모터(4)에 제공된다(파선). 일차 에너지원(Ⅱ)에 대해 병렬로 이차 에너지원(Ⅱ)으로서 차량 배터리(7)가 제공된다.
차량의 업그레이드를 위해 팬터그래프(5)에 관련된 공압식 액추에이터는 이차 에너지원(Ⅱ)을 이용하여 압축기(1)에 의해 생성된 보조 공기에 의해 인출되는데, 그 이유는 차량의 이러한 작동 상태에서는 오버헤드 케이블로부터 전기 에너지가 아직 제공되지 않기 때문이고, 즉 일차 에너지원(Ⅰ)이 아직 접속되지 않기 때문이다. 이차 에너지원(Ⅱ)으로부터 제공될 수 있는 전기 에너지는 차량의 업그레이드의 이러한 단계에서, 공압식 액추에이터에 의한 팬터그래프(5)의 인출을 위해 충분한 낮은 이송 용량을 갖는 압축기(1)를 작동하기에 충분하다.
이를 위해 압축기(1)에 의해 배터리를 이용해서 생성된 보조 공기는, 여기에서 전기 공압식 3/2-분배 밸브로서 형성된 스위칭 밸브(8)에 의해 전환 수단(6)에 따라 보조 공기 탱크(9)에 공급된다.
보조 공기 탱크(9)는 팬터그래프(5)의 공압식 액추에이터의 구동을 위한 보조 공기를 저장한다. 레일 차량의 업그레이드 단계 외에 스위칭 밸브(8)는 압축기(1)에 의해 생성된 압축 공기를 메인 공기 공급을 위해 차량의 메인 공기 탱크(2) 내에 제공한다. 메인 공기 탱크(2)의 충전은 바람직하게 차량의 정상 작동 중에 일차 에너지원(Ⅰ)에 의해 이루어진다.
차량의 업그레이드 시점에 메인 공기 탱크(2) 내부에 압축 공기가 여전히 충분하면, 그로부터 빈 보조 공기 탱크(9)의 충전이 이루어질 수도 있다. 이를 위해 스위칭 밸브(8)에 대해 병렬로 접속되며 메인 공기 탱크(2)로부터 보조 공기 탱크(9)를 향한 순방향을 갖는 체크 밸브(10)가 제공된다.
메인- 또는 보조 공기 공급을 실시하기 위해 전환 수단(6)의 전자 제어부는 전기 공압식 스위칭 밸브(8)에 전기 스위칭 신호를 제공한다(점선). 이를 위해 신호 입력부 측에서 메인 공기 탱크(2)에 있는 제 1 압력 센서(11) 및 보조 공기 탱크(9)에 있는 제 2 압력 센서(12)의 압력 신호가 전환 수단(6)에 제공된다(점선). 이에 따라서 전환 수단(6)의 전자 제어부는 전술한 로직에 따라 전기 공압식 스위칭 밸브(8)를 위한 스위칭 신호를 결정한다.
스위칭 밸브(8)에 관해서 3/2-분배 밸브의 제 1 스위칭 위치에서 압축기(1)에 의해 생성된 공급 압력은 보조 공기 공급의 범위에서 보조 공기 탱크(9)에 - 특히 차량의 업그레이드 단계에서 - 제공되고, 제 2 스위칭 위치에서 압축기(1)에 의해 생성된 공급 압력은 메인 공기 공급의 범위에서 메인 공기 탱크(2)에 제공된다.
도 2에 전환 수단(6)의 다른 구성부들이 도시된다. 일차 에너지원(Ⅰ)은 일차 콘택터(13) 및 뒤에 접속된 조정을 위한 주파수 변환기(14)에 의해 삼상 모터로서 형성된 전기 모터(4)에 접속된다. 센서(12)에 의해 결정된 - 여기에 도시되지 않은 - 보조 공기 탱크(9) 내부의 보조 압력이 보조 공기를 이용한 차량의 업그레이드를 위해 충분한 최저 압력값에 도달하였으면, 이차 콘택터(15)는 이차 에너지원(Ⅱ)으로부터 전기 모터(4)의 디커플링에 의해 보조 공기 공급을 차단한다. 이러한 상황에서, 차량의 업그레이드는 공압식 액추에이터에 의한 팬터그래프(5)의 인출에 의해 실시될 수 있는 것이 가정된다. 이에 대한 대안으로서 이차 콘택터(15)는, 일차 에너지원(1)이 접속된 경우에도, 이차 에너지원(Ⅱ)을 차단한다. 이를 위해 팬터그래프(5)의 접속 상태의 모니터링을 위한 전압 센서(17)가 제공된다. 이러한 상황에서 일차 에너지원(Ⅰ)은 작동 준비 상태이기 때문에, 이차 에너지원(Ⅱ)은 디커플링될 수 있고, 일차 에너지원(Ⅰ)으로 전환된다. 또한, 이차 에너지원(Ⅱ)은, 그것의 전압이 압축기(1)의 전기 모터(4)에 대해 우선순위를 갖는 다른 전기 컨슈머에 더 이상 충분하게 에너지가 공급될 수 없을 정도로 심하게 강하한 경우에, 보조 공기 공급으로부터 디커플링된다. 이를 위해 차량 배터리(7)에 전압 강하 검출기(18)가 접속된다. 전압 강하 검출기(18)는, 차량 배터리(7)의 검출된 전압 강하가 한계값 아래로 감소하는 경우에, 이차 콘택터(15)에 의한 이차 에너지원(Ⅱ)의 차단을 활성화한다. 이차 에너지원(Ⅱ)과 이차 콘택터(15) 사이에 이차 에너지원(Ⅱ)에 의해 사전 설정된 전압의 상승을 위한 부스트 컨버터(16)가 제공된다.
전술한 접속- 및 전환 조건들은 전술한 조건들 중 적어도 하나의 조건의 발생 시 이차 콘택터(15)와 일차 콘택터(13)를 상응하게 제어하는 전자 제어유닛(19)에 의해 모니터링된다.
이차 에너지원(Ⅱ)으로부터 일차 에너지원(Ⅰ)으로 전환 시 일차 콘택터(13)는 지연 부재(20)에 의해 이차 콘택터(15)에 의한 이차 에너지원(Ⅱ)의 선행하는 차단에 대해 시간 오프셋 되어 제어된다. 전기 모터(4)의 작동을 위한 주파수 변환기(14)의 출력 주파수는, 상기 전기 모터가 저장된 특성곡선에 따라 메인- 또는 보조 공기의 역압이 더 낮을 때 역압이 더 높을 때보다 높은 회전 속도로 작동되도록 전자 제어유닛(19)에 의해 조절된다.
본 발명은 전술한 바람직한 실시예에 제한되지 않는다. 오히려 그것의 변형예들이 고려될 수도 있고, 이러한 변형예들은 후속하는 청구항들의 보호 범위에 의해 함께 포함된다. 따라서 예를 들어, 일차 에너지원(Ⅰ)으로서 팬터그래프(5)에 의한 오버헤드 케이블 탭대신 버스 바 탭 또는 이와 같은 것을 실시하는 것도 가능하다. 이러한 경우에 보조 공기를 이용한 공압식 액추에이터는 버스 바의 접촉을 담당할 것이고 및/또는 차량의 작동 전압 공급을 위한 전기 메인 스위치의 작동을 담당할 것이다. 또한, 차량의 업그레이드 후에 이차 에너지원(Ⅱ)으로부터 일차 에너지원(Ⅰ)으로 전환 또는 안전상의 이유로 이차 에너지원(Ⅱ)의 차단만을 전술한 이벤트와 다른 이벤트에 의존해서 실시하는 것이 고려될 수도 있다.
1 : 압축기 2 : 메인 공기 탱크
3 : 메인 공기 라인 4 : 전기 모터
5 : 팬터그래프 6 : 전환 수단
7 : 차량 배터리 8 : 스위칭 밸브
9 : 보조 공기 탱크 10 : 체크 밸브
11 : 압력 센서 12 : 압력 센서
13 : 일차 콘택터 14 : 주파수 변환기
15 : 이차 콘택터 16 : 부스트 컨버터
17 : 전압 센서 18 : 전압 강하 검출기
19 : 제어유닛 20 : 지연 부재

Claims (12)

  1. 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 위한 상이한 에너지원들을 제어하기 위한 방법으로서, 이를 위해 각각의 관련된 전기 모터(4)에 의해 구동되는 적어도 하나의 압축기(1)에 의해 적어도 하나의 메인 공기 탱크(2) 및 적어도 하나의 보조 공기 탱크(9)에의 공급을 위한 압축 공기가 생성되고, 상기 메인 공기 공급은 적어도 하나의 외부 일차 에너지원(Ⅰ)에 의해 그리고 보조 공기 공급은 적어도 부분적으로 그에 비해 약한 내부 이차 에너지원(Ⅱ)에 의해 실시되고, 차량의 작동 상태에 따라 상기 2개의 상이한 에너지원(Ⅰ, Ⅱ) 사이에서 전환되는 것인 방법에 있어서,
    상기 보조 공기 탱크(9) 내부의 압력이 보조 공기를 이용한 차량의 업그레이드를 위해 충분한 최저 압력값에 도달하였으면 및/또는 차량의 보조 공기를 이용한 업그레이드 후에 상기 일차 에너지원(Ⅰ)이 접속되었으면, 상기 이차 에너지원(Ⅱ)으로부터 상기 전기 모터(4)의 디커플링에 의해 보조 공기 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이차 에너지원(Ⅱ)은, 그 전압이 상기 압축기(1)의 상기 전기 모터(4)에 대해 우선순위를 갖는 다른 전기 컨슈머에 더 이상 충분히 에너지가 공급될 수 없을 정도로 심하게 강하한 경우에, 보조 공기 공급으로부터 디커플링되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 일차 에너지원(Ⅰ)의 접속은 보조 공기 공급을 위한 상기 이차 에너지원(Ⅱ)의 선행하는 차단에 대해 시간 오프셋 되어 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 삼상 모터로서 형성된 상기 전기 모터(4)의 작동을 위한 주파수 변환기(14)의 출력 주파수는, 상기 전기 모터(4)가 역압 및/또는 배터리 입력 전압에 의존하는 특성곡선에 따라 작동되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 차량의 메인- 및 보조 공기 공급을 위한 상이한 에너지원들을 제어하기 위한 장치로서, 메인 공기 탱크(2) 및 보조 공기 탱크(9)에 압축 공기를 공급하기 위한, 각각의 관련된 전기 모터(4)에 의해 구동되는 적어도 하나의 압축기(1)를 포함하고, 상기 메인 공기 공급은 외부 일차 에너지원(Ⅰ)에 의해 실시되고, 보조 공기 공급은 적어도 부분적으로 그에 비해 약한 내부 이차 에너지원(Ⅱ)에 의해 실시되고, 차량의 작동 상태에 따라 2개의 상이한 에너지원(Ⅰ, Ⅱ)의 접속 및 차단을 위한 전환 수단(6)이 제공되는 것인 장치에 있어서,
    상기 보조 공기 탱크(9) 내부의 압력이 보조 공기를 이용한 차량의 업그레이드를 위해 충분한 최저 압력값에 도달하였으면 및/또는 차량의 보조 공기를 이용한 업그레이드 후에 상기 일차 에너지원(Ⅰ)이 접속되었으면, 상기 전환 수단(6)의 구성부로서 이차 콘택터(15)는 상기 이차 에너지원(Ⅱ)으로부터 상기 전기 모터(4)의 디커플링에 의해 보조 공기 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 이차 에너지원(Ⅱ)과 상기 이차 콘택터(15) 사이에 상기 이차 에너지원(Ⅱ)에 의해 제공된 전압의 상승을 위한 부스트 컨버터(16)가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 이차 콘택터(15)와 삼상 모터로서 형성된 상기 전기 모터(4) 사이에 주파수 변환기(14)가 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 6 항 및 제 7 항에 있어서, 상기 주파수 변환기(14) 및/또는 상기 부스트 컨버터(16)의 전압을 상기 이차 에너지원(Ⅱ)의 작동 전압에 대해 조정하기 위해, 상기 이차 에너지원(Ⅱ)과의 작동을 위한 제어유닛(19)이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 주파수 변환기(14)의 출력 주파수의 조절을 위한 실제값 검출을 위해 상기 보조 공기 탱크(9)에 관련된 압력 센서(12) 및/또는 상기 전기 모터(4)에 관련된 회전 속도 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 일차 에너지원(Ⅰ)은 일차 콘택터(13) 및 상기 주파수 변환기(14)에 의해 삼상 모터로서 형성된 상기 전기 모터(4)에 접속되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 일차 에너지원(Ⅰ)으로서 팬터그래프(5)를 이용한 오버헤드 케이블 탭 또는 버스바 탭이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 5 항에 있어서, 이차 에너지원(Ⅱ)으로서 차량 배터리가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020187008069A 2015-09-11 2016-09-06 특히 레일 차량의 메인 및 보조 공기 공급을 위한 에너지원들을 제어하기 위한 방법 및 장치 KR20180053671A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015115369.6A DE102015115369A1 (de) 2015-09-11 2015-09-11 Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung von Energiequellen für die Haupt- und Hilfsluftversorgung, insbesondere eines Schienenfahrzeuges
DE102015115369.6 2015-09-11
PCT/EP2016/070903 WO2017042141A1 (de) 2015-09-11 2016-09-06 Verfahren und einrichtung zur ansteuerung von energiequellen für die haupt- und hilfsluftversorgung, insbesondere eines schienenfahrzeuges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180053671A true KR20180053671A (ko) 2018-05-23

Family

ID=56883786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187008069A KR20180053671A (ko) 2015-09-11 2016-09-06 특히 레일 차량의 메인 및 보조 공기 공급을 위한 에너지원들을 제어하기 위한 방법 및 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10688870B2 (ko)
EP (1) EP3347227A1 (ko)
JP (1) JP6771546B2 (ko)
KR (1) KR20180053671A (ko)
CN (1) CN108136913B (ko)
DE (1) DE102015115369A1 (ko)
RU (1) RU2687539C1 (ko)
WO (1) WO2017042141A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018535100A (ja) * 2015-10-05 2018-11-29 ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＨｙｄｒｏ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｒｏｌｌｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＧｍｂＨ フラックスフリー熱接合法に用いられるアルミニウム複合材料およびアルミニウム複合材料を製造するための方法
DE102017107276A1 (de) * 2017-04-05 2018-10-11 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren und Einrichtung für eine bedarfsgerechte Druckluftversorgung eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges
JP7220561B2 (ja) * 2018-12-26 2023-02-10 ナブテスコ株式会社 鉄道車両用空気圧縮システム
DE102019220068A1 (de) * 2019-12-18 2021-06-24 Siemens Mobility GmbH Fahrzeug mit pneumatisch verstellbarem Stromabnehmer

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT151493B (de) * 1936-05-22 1937-11-10 Siemens Schuckertwerke Wien Elektrische Bahnanlage für Fahrleitungs- und Batteriebetrieb.
JPS59176301U (ja) * 1983-05-13 1984-11-26 株式会社日立製作所 車両用バツテリ−制御装置
JPS6132701U (ja) 1984-07-27 1986-02-27 株式会社日立製作所 空気圧式車両用パンタグラフ昇降制御装置
JPS62126802A (ja) * 1985-11-27 1987-06-09 Hitachi Ltd パンタグラフ昇降制御装置
AT388900B (de) * 1986-04-18 1989-09-11 Knorr Bremse Ag Kompressoranlage fuer triebfahrzeuge im schienenfahrzeugbereich
DE3613069A1 (de) * 1986-04-18 1987-10-29 Knorr Bremse Ag Kompressoranlage, insbesondere fuer triebfahrzeuge im schienenfahrzeugbereich
JPH059101U (ja) * 1991-07-08 1993-02-05 株式会社日立製作所 鉄道車両用集電装置制御方式
JPH0698409A (ja) 1992-09-11 1994-04-08 Hitachi Ltd インバータ制御式鉄道電気車両
RU2072154C1 (ru) 1994-09-08 1997-01-20 Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Устройство для управления электроприводом компрессора тепловоза
RU2100220C1 (ru) 1996-12-25 1997-12-27 Акционерное общество закрытого типа "Спецремонт" Устройство управления пантографом
DE10336058B3 (de) 2003-08-01 2005-01-05 Siemens Ag Vorrichtung zum Bereitstellen eines Versorgungsdruckes
US20050218719A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-06 Cem Hatipoglu Use of ECU to control brake valve actuator
CN2766063Y (zh) * 2005-01-10 2006-03-22 叶庆得 空压机的转速控制装置
US20060197376A1 (en) * 2005-03-02 2006-09-07 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Hybrid air brake actuation
DE102008048561A1 (de) * 2008-09-23 2010-04-15 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Brems- sowie Zusatzgeräteanordnung einer pneumatischen Bremsanlage eines Fahrzeuges
DE102008056479A1 (de) 2008-11-05 2010-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Druckluftsystem mit einem Druckbehälter und Verfahren zum Betreiben des Druckluftsystems
CN201297251Y (zh) * 2008-11-13 2009-08-26 无锡五洋赛德压缩机有限公司 使用智能控制器控制运行状态的压缩机
US8078378B2 (en) * 2008-12-31 2011-12-13 Volvo Group North America, Inc. Hill start assist system
CN201407155Y (zh) * 2009-02-27 2010-02-17 南京昱天高新能源科技发展有限公司 空压机智能节能控制装置
DE102010008636A1 (de) 2010-02-18 2011-08-18 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Vorrichtung zum Bereitstellen eines Versorgungsdruckes
CN201763582U (zh) * 2010-07-22 2011-03-16 青岛宏达赛耐尔科技股份有限公司 高速动车组辅助空气压缩机气路板
WO2012128770A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 International Truck Intellectual Property Company, Llc Control system for vehicle equipped for regenerative braking
CN102412775B (zh) * 2011-10-20 2014-10-15 南车资阳机车有限公司 一种机车多模块变频交流辅助系统及实现方法
JP5931669B2 (ja) * 2012-09-21 2016-06-08 九州旅客鉄道株式会社 電気車用電源システム及び電力供給制御方法
DE102013009802B3 (de) 2013-06-12 2014-10-30 Audi Ag Verfahren zur Überprüfung der Spannungsfreiheit einer Leistungselektronikbaueinheit eines Kraftfahrzeugs
DE102013109475B4 (de) 2013-08-30 2018-12-06 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren und Einrichtung zur Hilfsluftversorgung eines Schienenfahrzeugs
CN104691343B (zh) * 2015-03-10 2017-04-12 河北联合大学 基于大功率逆变器的电力机车制动系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015115369A1 (de) 2017-03-16
US20180178653A1 (en) 2018-06-28
CN108136913B (zh) 2021-05-28
JP6771546B2 (ja) 2020-10-21
WO2017042141A1 (de) 2017-03-16
JP2018528749A (ja) 2018-09-27
EP3347227A1 (de) 2018-07-18
US10688870B2 (en) 2020-06-23
CN108136913A (zh) 2018-06-08
RU2687539C1 (ru) 2019-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11752874B2 (en) Power source system
KR20180053671A (ko) 특히 레일 차량의 메인 및 보조 공기 공급을 위한 에너지원들을 제어하기 위한 방법 및 장치
JP6308225B2 (ja) 車載電源システム
KR100987560B1 (ko) 전기차의 제어 장치
CN102596670B (zh) 轨道车辆的紧急制动装置
JP5020420B2 (ja) 電気車の制御装置
KR20080003770A (ko) 공압식 레벨 제어 시스템을 구비한 차량
CN102612446A (zh) 用于电机的逆变器和用于运行电机用的逆变器的方法
JP6275257B2 (ja) 軌道車両のためのコンプレッサシステムおよび安全な緊急動作によりコンプレッサシステムを作動する方法
CN105492238A (zh) 压缩空气系统
US10714288B2 (en) Relay device
CN1944132A (zh) 具有气动补偿代替和减压限制的电子均衡风缸控制器
CN109070762B (zh) 电气铁道车辆的驱动系统以及车辆驱动方法
KR102600362B1 (ko) 특히 레일 차량에 메인 공기 및 보조 공기를 공급하기 위한 방법 및 장치
CN110549966B (zh) 车辆供电系统
CN210652696U (zh) 一种新能源汽车及其低压供电电路
CN209813731U (zh) 轨道车辆辅助供电系统及轨道车辆
CN107472264B (zh) 具有加载保护功能的内燃机车司机控制器
CN109606344B (zh) 一种拖挂式房车电磁制动器制动故障检测警报与处理系统及其控制方法
KR101231813B1 (ko) 한국형 고속철도의 진공차단기 투입 제어방법
CN210212358U (zh) 用于纯电驱动汽车空压机的控制保护装置及空压机系统
CN103692982B (zh) 汽车电器负载控制装置及其控制方法
CN114514139B (zh) 交通工具和运行交通工具的方法
JP2766313B2 (ja) 制動装置用電源制御回路
JP2020089077A (ja) 電気車

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application