[发明专利]用于电气设备的供电系统以及用于维持电气设备的供电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于电气设备的供电系统并且涉及用于维持电气设备的供电的方法。

背景技术

在通常铁路设备（诸如铁路道岔、道口、铁路照明设备）中的自动列车保护系统通过实时地监督且控制环行于铁路网络上的所有的车辆（列车）的位置和速度而使能整个车队的安全运行。

如与安全相关的，自动列车保护及铁路设备系统可能要求可靠的供电。例如，这样的系统的输入处的功率中断可能导致车辆停止运行。因此，自动列车保护及铁路设备系统通常包括适应于在预定的时间量将辅助功率提供给系统的关键负载的供电系统。这样的供电系统也被称为不可中断的保护系统。

例如，这样的供电系统可以使可用的50 Hz主网络与关键负载对接，并且，当50 Hz主网络可用时，可以对电池组进行充电。在电力故障的情况下，供电系统将仍然借助于相关联的电池组对关键负载进行供电。

有时借助于柴油发电机提供辅助功率，相对于可用的功率密度，其可能很昂贵并且差。

发明内容

本发明的目标是提供可靠的供电系统，特别是用于铁路应用的可靠的供电系统。

通过本申请的主题而实现该目标。另外的示范性的实施例从本申请和下面的描述中显而易见。

本发明的一个方面涉及用于电气设备的供电系统。供电系统可以是自动列车保护及铁路设备系统中的供电系统。电气设备可以是例如铁路系统（诸如铁路道岔、道口、铁路照明设备）的（关键）负载，可以对这些负载进行供电，以可靠地维持或关闭整个铁路系统的运行。

根据本发明的实施例，供电系统包括用于将功率供给至电气设备的第一供电模块，其中，第一供电模块可连接至第一电网络，并且，适合用于将来自第一电网络的第一输入电流转换成可供给至电气设备的输出电流。第一电网络可以是50 Hz或60 Hz网络。

供电系统可以进一步包括用于将电功率供给至电气设备的第二供电模块，其中，第二供电模块可连接至与第一网络不同的频率和/或不同的电压的第二电网络，并且，适合用于例如，在第一供电模块不能转换其电流时，将来自第二电网络的第二输入电流转换成输出电流。第二电网络可以是16 2/3 Hz网络。

供电系统可以进一步包括用于将电功率供给至电气设备的第三供电模块，其中，第三供电模块可连接至与第一和/或第二网络不同的频率和/或不同的电压的第三电网络，并且，适合用于例如，在第一和/或第二供电模块不能转换其输入电流时，将来自第三电网络的第三输入电流转换成输出电流。第三电网络可以是DC网络。

供电系统可以包括第一供电模块和第二供电模块，或可以包括第一供电模块和第三供电模块。

可以通过具有第一、第二和第三供电模块的供电系统而进一步提高冗余度。在这种情况下，供电模块可以被看作三重电压/三重频率供电系统，该供电系统包括与至少三个独立的可用的电网络（具有不同的电压和/或最终不同的频率）连接的至少三个供电模块。供电系统可以保证至少四个冗余级别，以通过例如来自主网络的功率、来自第二网络的功率、来自第三网络的功率以及来自电池的功率而确保至关键负载的功率。另外，供电系统可以包括用于将电功率供给至电气设备的电能存储装置，其中，电能存储装置适合用于在第一、第二和/或第三供电模块不能转换其输入电流时，提供输出电流。

例如，第一供电模块可以包括第一电池，第二供电模块可以包括第二电池，并且，第三供电模块可以包括第三电池。这些电池可以全都是电能存储装置的一部分。

供电系统可以包括两个或三个冗余电源。两个供电模型可以与两个独立的功率网络，诸如50 Hz或60 Hz主电网络和16 2/3 Hz铁路网络或DC网络连接。第三电源可以由可以从电网络之一装载的电能存储装置，诸如电池组提供。

供电系统可以被看作用于保护电气设备免于突然电力故障的保护系统。在电网络之一或两者电力故障的情况下，供电系统可以在预定义的时间内维持供给至电气设备的功率。此时，例如，可以将与供电系统连接的负载安全地关闭。

此外，在主电力故障和与电能存储装置相关联的系统故障的情况下，可以从第二电网络提供可靠的对负载的供给。关键负载可以与可用的和独立的网络连接，因此使从可用的一个或其它网络消耗负载所请求的功率成为可能。

供电系统可以被看作双重电压/双重频率供电系统，该供电系统包括与至少两个独立的可用的电网络（具有不同的电压和/或最终不同的频率）连接的至少两个供电模块。供电系统可以保证至少三个冗余级别，以通过例如来自主网络的功率、来自第二网络的功率以及来自电池的功率而确保至关键负载的功率。