[发明专利]轨道车辆的使用功率电子牵引转换器单元和开关模块的功率分配系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道车辆(诸如列车)中的功率分配系统，其使用功率电子牵引转换器单元来将AC悬链线功率转换成DC功率，通过公共DC分配总线来分配DC功率。

背景技术

用于轨道车辆的功率分配系统在本领域中是众所周知的。目前，体积大的变压器已经被功率电子牵引转换器单元取代，功率电子牵引转换器单元将接收到的AC功率转换成在延伸通过车辆的车厢的公共DC分配总线或主干上的DC功率。

存在这样的情况：应使车辆的功率分配能够适应AC和DC悬链线功率，使得在用于分接悬链线的受电弓和功率电子牵引转换器单元之间必须包括开关功能性。此外，在列车功率分配系统的输入侧处需要一些额外的滤波和其它元件。

文献DE 10 2010 039 699公开了一种用于轨道车辆的驱动系统，其具有两个部分功率转换器系统，部分功率转换器系统配备有网络侧或干线侧馈送系统。负载侧自换向转换器配备有输出侧三相马达。转换器系统包括中频变压器。提供单个AC悬链线电压作为功率输入。

文献DE 10 2010 039 697 A1公开了一种用于在轨道车辆中使用的多系统牵引功率转换器，其包括用于接收AC功率的受电弓和用于通过单独悬链线线路接收DC功率的受电弓。AC供应可通过AC/DC转换器联接到负载转换器上，而DC供应线路则可选择性地通过相应的开关直接联接到负载转换器上。

文献RU 234 8545 C1公开了一种用于多系统电气机车的牵引马达。多系统电气机车可由DC和AC供应电压提供功率，其中，如果接收到AC功率，则AC功率通过输入转换器转换成DC功率，DC功率供应到负载转换器。

本发明的目标是提供一种用于在轨道车辆中使用的具有紧凑的开关模块的功率分配系统，其适合与功率电子牵引转换器单元和DC分配总线一起使用，其中，开关模块构造成使功率分配系统对于AC和DC输入功率供应是灵活的。

发明内容

此目标由根据权利要求1的用于轨道车辆的功率分配系统和根据另一个独立权利要求的轨道车辆实现。

本发明的另外的实施例在从属权利要求中有指示。

根据第一方面，提供一种用于轨道车辆的功率分配系统，包括：

-开关模块，

-包括在DC功率路径中的DC分配总线，以及

-用于通过一个或多个AC功率路径来接收AC功率的功率电子牵引转换器单元，其构造成将接收到的AC功率转换成对DC分配总线应用的DC功率，其中，开关模块包括：

-用于接收来自外部功率供应的功率的输入端子；

-重构开关，其构造成将通过输入端子接收的外部功率供应的DC功率引导到DC功率路径，或者将通过外部功率供应的输入端子接收的AC功率引导到一个或多个AC功率路径中的相应的一个；以及

-用于对通过输入端子接收的功率提供AC和DC滤波的适应元件。

本发明的一个思想是对功率分配系统提供紧凑的开关模块，以与功率电子牵引转换器单元一起使用，功率电子牵引转换器单元以电子的方式将AC功率转换成DC功率，以将DC功率提供给DC功率路径，诸如公共DC分配总线。开关模块构造成通过AC功率路径选择性地将AC悬链线功率传输到例如功率电子牵引转换器单元，以及将DC悬链线功率直接传输到DC分配总线。

此外，使用适应元件，供应的AC或DC功率的所有滤波元件都包括在开关模块中，使得在悬链线功率供应、DC分配总线和功率电子牵引转换器单元之间不必包括另外的构件。因此，开关模块表示待安装在具有DC分配总线和功率电子牵引转换器单元的列车上的紧凑模块，并且开关模块允许列车功率分配系统适应由不同种类的(AC或DC)功率供应对其提供功率。

可提供下者：适应元件包括各自提供感应性(inductivity)的多个遏流器(choke)，其中，输入端子串联地连接到AC/DC遏流器和AC遏流器上，其中，在AC/DC遏流器和AC遏流器之间的节点可通过重构开关中的相应的一个连接到DC功率路径上。

此外，AC遏流器可构造成取决于接收到的功率的AC输入电压水平来进行分接。

根据实施例，自耦变压器可串联地联接到AC/DC遏流器上，其中，自耦变压器进一步构造成自动将至少两个接收到的AC功率电压变换成通过重构开关中的相应的一个来应用于相应的AC功率路径的AC电压。

此外，可对一个或多个AC功率路径中的各个串联地提供控制遏流器。

可将AC/DC遏流器和AC遏流器中的至少一个设置为分离式遏流器。