[发明专利]具有集电器的车辆

说明书

本发明涉及一种车辆(1)，包括：集电器(4)，用于从双极滑接线设备(3)馈入牵引能量；电动或混合电动的牵引驱动器(2)；电能存储器(5)，用于临时存储所馈入的牵引能量；能够将牵引驱动器(2)与集电器(4)连接的第一线路分支(11)；能够将牵引驱动器(2)和能量存储器(5)与集电器(4)连接的第二线路分支(13)，该第二线路分支具有插入的电流隔离直流电压转换器(8)。通过车辆(1)包括能够将牵引驱动器(2)和能量存储器(5)与集电器(4)连接的第三线路分支(14)，该第三线路分支具有插入的非电流隔离直流电压转换器(15)，可以在维持保护系统的条件下传输用于为能量存储器(5)充电的更高的充电功率。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的车辆。

背景技术

在具有纯电动牵引驱动器或具有混合电动牵引驱动器的车辆(其中电动机例如可以与内燃机或燃料电池耦合)中，牵引驱动器由不接地的车架承载。如果车辆包括可与牵引驱动器连接的集电器，该集电器可以与接地滑接线设备的双极滑接线电流接触以馈入牵引能量，则车辆必须具有电气保护系统，以避免在车架上或在与车架导电连接的车辆部件上的危险的触摸电压。保护系统必须将车架和例如车身与牵引驱动器和集电器电气隔离，该牵引驱动器和集电器与滑接线处于电流接触。如果保护系统失效，则可能会在车架或车身上出现危险的触摸电压，该触摸电压在被接地的人触摸时可能会导致具有受伤甚至死亡后果的危险的身体电流。

这涉及混合电动驱动的卡车，如其例如露天采矿中使用的，其仅逐段地与滑接线设备电流连接，以及诸如电动无轨电车的车辆，其永久地与滑接线设备电流连接。与轨道车辆的情况不同地，该轨道车辆的轨道车轮在车架和接地的钢轨之间形成导电连接，卡车和无轨电车的车架由于其橡胶轮胎而不接地。

由专利文献EP 3 036 127 B1已知一种开头所述类型的车辆。其包括保护系统，以避免车架上的危险的触摸电压。该车辆具有第一保护级别，该第一保护级别通过至少将牵引驱动器以简单电绝缘的方式安装在车架上形成，该车辆还具有安全性更高的第二保护级别，该第二保护级别附加地通过连接在集电器和牵引驱动器之间的电流隔离直流电压转换器形成。借助开关元件，保护系统可以通过选择性地接通或桥接直流电压转换器来在第一和第二保护级别之间进行切换。该保护系统满足在车辆的不同运行状态下的不同安全要求，不同运行状态的特征在于人与车辆之间可能发生不同的交互作用。在第一运行状态下(例如在车辆静止时)，对于驾驶员或第三方可能的是，从外部触摸车架或车身，而同时不会有由于机械暴力而受伤的风险；在这种运行状态下，由身体电流造成伤害的风险占主导地位。在第二运行状态下(例如当车辆的行驶速度高时)，对于第三方几乎不可能的是，从外部触摸车架或车身而在此不会有与车辆碰撞而受伤的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种开头所述类型的车辆，该车辆在维持已知的保护系统的情况下实现改进的功率传输。

根据本发明，上述技术问题通过具有在权利要求1的特征部分中说明的特征的这类的车辆来解决。该车辆包括集电器，用于从双极滑接线设备馈入牵引能量。该车辆还包括电动或混合电动的牵引驱动器。此外，该车辆包括电能存储器，用于临时存储所馈入的牵引能量。牵引驱动器可以通过第一线路分支与集电器连接。牵引驱动器和能量存储器可以通过第二线路分支与集电器连接，其中，在该第二线路分支中插入车辆的电流隔离直流电压转换器。根据本发明，牵引驱动器和能量存储器可以附加地通过第三线路分支与集电器连接，在该第三线路分支中插入车辆的非电流隔离直流电压转换器。由此能够在以较低的保护级别行驶时，即在较高的行驶速度下，可以通过非电流隔离直流电压转换器为能量存储器充电。与相应的具有电流隔离的直流电压转换器相比，不具有电流隔离的直流电压转换器可以更小且更轻地设计，以传输高的充电功率，并且为此采购成本也更低。电流隔离直流电压转换器用于在以低行驶速度行驶时进行牵引供电和为能量存储器充电，在以低行驶速度行驶时，需要针对触摸电压的较高的保护级别。在两种保护级别中，都可以从滑接线设备向牵引驱动器供应牵引能量。