[发明专利]用于轨道车辆的功率管理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轨道车辆的功率管理装置，所述轨道车辆具有多个消耗器单元。

背景技术

安装在轨道车辆的车身上的电消耗器从所谓的车载电网中获取其电功率，所述车载电网是车辆范围内的电供给装置。用于供给被称为术语“辅助运行器”的消耗器的车载电网通常由多个辅助运行变流器(或者HBU)供给电能，所述电能从铁路电网供给装置获取。在现代的轨道车辆中多个辅助运行变流器同步地供给构成为三相电网的车载电网。

该辅助运行变流器由于技术和运营经济方面的原因通常设计为，所有同步的辅助运行变流器的总功率恰好相应于对于所有消耗器的运行而言必要的功率。如果在轨道车辆运行期间辅助运行变流器发生故障，那么所需要的消耗器功率超出最大可用的电功率。

为了实现轨道车辆以这种降低的功率运行，通常使用负载管理，所述负载管理与特定的列车配置或列车编组相配合。在这类“静态的”负载管理中，用于管理消耗器单元的功率的功率管理单元必须始终了解关于其它的消耗器单元的功率分配。因为该分配在很大程度上与列车配置相结合，所以这类功率管理策略在列车编组改变的情况下被匹配，这能够以显著的耗费来实现。

发明内容

本发明基于如下目的：提供一种用于轨道车辆的功率管理装置，所述轨道车辆具有多个消耗器单元，所述消耗器单元分别包括一个或多个电消耗器并且通过多个功率供给单元来供给，其中能够实现将功率管理策略简单且灵活地匹配于可变的列车编组。

对此提出：功率管理装置具有一组局部的功率管理单元和车辆范围内的功率管理设备，所述功率管理单元分别与至少一个消耗器单元相关联，所述功率管理设备在运行时接收功率供给单元的功率数据并且设置为用于基于功率数据与局部的功率管理单元进行数据通信。由此能够实现局部的消耗器单元的功率管理策略，所述功率管理策略在很大程度上与当前的列车配置不相关。功率管理有利地被分配到两个不同的管理层面上，更确切地说，被分配到一个局部的功率管理和一个在该功率管理上级的车辆范围内的功率管理。借助于车辆范围内的功率管理能够实现将局部的功率管理与功率供给单元的与列车编组相关的类型和数量或者其它的消耗器单元的类型和数量尽可能地解耦。由于变化的列车编组或者功率供给单元故障，功率管理策略的匹配能够尤其简单地通过更新功率供给单元的功率数据来进行。这种匹配能够尤其自动地进行，这就是说，手动地干预功率管理策略是不必要的。在此，自动地检测功率供给单元和/或消耗器的变化的数量。

特别是应将“消耗器”理解为电功能单元，所述电功能单元超出纯驱动或者制动功能，这就是说与产生轨道车辆的驱动力矩或者制动力矩不同，而用于实施在轨道车辆运行时的功能。特别是能够将该术语理解为“辅助运行器”。

特别是应将“功率供给单元”理解为如下单元，所述单元设置为用于给对于消耗器单元的供给而言必要的车载电网馈送电能。功率供给单元优选用于供给构成为交变电网、特别是构成为三相电网的车载电网。特别地，至少一个功率供给单元构成为辅助运行变流器。替选地，功率供给单元能够由头车的装置形成或者所述功率供给单元能够是基于地面的馈电部位、如特别是车间馈电装置。

特别是应将“设置”专门理解为配设、构成、实施和/或编程。

特别是应将“车辆范围内的”单元理解为如下单元，所述单元关于其使用范围或作用范围与整个轨道车辆相关。在“局部的”单元中相关联的使用范围或者作用范围适宜地与轨道车辆的空间受限的子部段相关，在所述子部段中特别是设置有相关联的消耗器单元。

特别是应将“基于”功率数据进行的数据通信理解为，数据通信在至少一个方面中考虑功率数据。例如与功率数据相关的数据借助于数据通信来传输。功率数据能够由功率供给单元主动地和/或根据请求来传输。

功率数据的信息内容在不同的实施方案中能够是不同的。功率数据例如分别能够是关于功率供给单元的运行状态的信息。从例如仅用信号通知无故障的运行或者特定的功率供给单元出现故障(“开/关状态”)的所述功率数据中能够得出关于对于整个车载电网而言最大可用的功率的信息。

然而为了实现精确的功率管理提出：功率数据与下述功率相关，所述功率(特别是瞬时功率)可借助于功率供给单元提供。借助于功率数据例如能够传输关于可产生的功率的实际值所位于的区间的信息和/或关于该实际值的信息。功率数据能够是功率值和/或特征变量，所述功率值和/或特征变量与下述功率相关、如特别是电压特征变量或电流特征变量或者百分比。