專利名稱：用于有軌車輛的儲能器系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于有軌車輛的儲能器系統(tǒng)，其中，至少一個電儲能器和至少一 個電化學儲能器通過至少一個變流器與供電線并且與車輛的傳動單元相連。
背景技術：
從較早的德國專利申請文件102007032776中公知了這樣的儲能器系統(tǒng)。在那里 兩個DC/DC調節(jié)器用作轉換器。在傳動單元和儲能器系統(tǒng)的儲能器之間的能量交換通過能 量管理單元控制和/或調節(jié)。從EP1424494A1公知一種柴油發(fā)電傳動系統(tǒng)，其作為儲能器既具有電儲能器、例 如UltraCap又具有電化學儲能器、例如鎳鎘電池。已知這兩種儲能器通過所謂的降壓變壓 器互相連接。電儲能器直接連接在變流器的中間電路上。為了能夠最佳地采用這兩種現(xiàn)有的儲能器，以用于傳動單元的運行，迄今為止需 要開銷大的能量管理單元。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種用于有軌車輛的儲能器系統(tǒng)，其中，能夠完 全互相獨立地運行不同的儲能器、例如電化學電池和/或UltraCap。按照本發(fā)明通過如下解決上述技術問題變流器的各個相可以作為獨立的直流調 節(jié)器運行，用于獨立地對不同的儲能器充電和放電。變流器本身是公知的并且例如在軌道車輛中連接在傳動電機之前。通過利用常規(guī)的變流器用于連接不同的儲能器與傳動單元，令人驚訝地實現(xiàn)如下 優(yōu)點利用比迄今為止更簡單的裝置，完全互相獨立地運行不同的儲能器，例如UltraCap 和電化學電池。在儲能器上不同的電壓是可能的，但用于儲能器的不同的充電和放電特征 以及還有儲能器的不同的功率也是可能的。僅需要商業(yè)上慣用的變流器，必要時具有修改 的軟件，以便代替具有能量管理單元的迄今為止所需的轉換器。從屬權利要求給出了本發(fā)明的優(yōu)選擴展和實施方式。電儲能器的例子是雙層電容器或者超導儲能器。用于電化學儲能器的例子是 NiMH(鎳-金屬-氫化物)電池。與儲能器相連的例如是斬波器扼流圈，一個或多個控制或 調節(jié)單元和各種開關設備。電儲能器例如是UltraCap并且電化學儲能器例如是電池。變流器例如是多相脈沖振動子換流器。在該脈沖振動子換流器中可以利用合適的 軟件獨立地運行每一相作為直流調節(jié)器。由此這特別好地適合于，對于每個儲能器提供一 個合適的斬波器。變流器例如是三相的并且三相中的每一相用作用于調節(jié)充電和放電過程的斬波 器。在三相脈沖振動子換流器上甚至可以連接三個單獨的儲能器或兩個儲能器，其中在一 個儲能器中為了提高功率兩相并行工作，或者僅連接一個儲能器，在該儲能器中為了提高功率三相并行工作。儲能器系統(tǒng)例如由具有或者沒有集成的或附加的制動調節(jié)器或過壓限制器的一 相或多相變流器、一個和/或多個例如基于雙層電容器的電儲能器、一個和/或多個例如基 于NiMH(鎳-金屬-氫化物)電池的電化學儲能器、相應數(shù)量的斬波器扼流圈、一個或多個 控制/調節(jié)單元和各種開關設備組成。儲能器系統(tǒng)例如不通過扼流圈或通過一個或多個扼流圈與傳動系統(tǒng)的中間電路 相連。儲能器系統(tǒng)還可以通過一個或多個扼流圈直接與電網(wǎng)電壓相連。通過電儲能器和電化學儲能器與通常的變流器的該組合，可以與商業(yè)上慣用的變 流器技術結合最佳地充分利用系統(tǒng)的優(yōu)點，即，電存儲器的特殊的功率和電化學儲能器的 特別高的能量水平。此外，可以將該混合儲能器系統(tǒng)簡單地集成到新的并且還可以事后集成到現(xiàn)存的 舊的車輛中。特別是，電化學儲能器的壽命通過該組合的運行方式明顯得到提高。


以下借助附圖詳細解釋按照本發(fā)明的儲能器系統(tǒng)。其中，圖1示出了供電線1，其中該供電線1與傳動單元3相連。
具體實施例方式圖1示出了供電線1，其中該供電線1與傳動單元3相連。傳動單元3可以在相應 供電線中包含至少一個未示出的電源扼流圈。此外，供電線1還與儲能器系統(tǒng)4相連。儲能 器系統(tǒng)4在相應供電線中可以包含至少一個未示出的電源扼流圈。在儲能器系統(tǒng)4中供電 線1連接到脈沖振動子換流器5的中間電路，該脈沖振動子換流器還與接地點6相連。在 脈沖振動子換流器5的一相上連接了電化學儲能器7。在脈沖振動子換流器5的另一相上 連接了 UltraCap 8作為電儲能器。電化學儲能器7以及UltraCap 8都與接地點6相連。 在兩個儲能器和脈沖振動子換流器5之間的連接導線中設置了扼流圈9、10以及此外可選 的開關11、12或保險裝置。在供電線1中在儲能器系統(tǒng)4之前還可選地有開關13。脈沖振動子換流器5在示出的電路中用作對于電化學儲能器7以及對于UltraCap 8的可靠的斬波器。
權利要求
一種用于有軌車輛的儲能器系統(tǒng)，其中，至少一個電儲能器和至少一個電化學儲能器(7)通過至少一個變流器(5)與供電線(1)并且與車輛的傳動單元(3)相連，其特征在于，所述變流器的各個相能夠作為獨立的直流調節(jié)器運行，用于獨立地對不同的儲能器充電和放電。
2.根據(jù)權利要求1所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述變流器(5)是一相或多相直流調節(jié)器。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述變流器(5)是三相的并且 三相中的每一相用作用于調節(jié)充電和放電過程的斬波器。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述變流器(5)具有 集成的或附加的制動調節(jié)器或具有過壓限制器。
5.根據(jù)權利要求4所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述集成的或附加的制動調節(jié)器 或過壓限制器，除了限制運行中的過壓之外，還被用于所述電儲能器的放電。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述變流器(5)通過 一個或多個電源扼流圈與所述供電線(1)相連。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述電儲能器和所述 電化學儲能器(7)通過扼流圈(9，10)與所述變流器(5)相連。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述有軌車輛是機 車、動車組、調車機車、城市鐵路、地鐵或城市有軌電車。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述電化學儲能器是 鉛電池、鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鋰離子電池、Zebra電池、鈉硫電池或氧化還原液流 電池。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述電儲能器和電 化學儲能器是一個單元。
11.根據(jù)權利要求10所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述單元是PseudoCap。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能器系統(tǒng)設 置在車輛內部、在車輛頂部上或在地板下。
13.根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能器系統(tǒng)由 多個單系統(tǒng)組成。
14.根據(jù)權利要求1至13中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，在車輛中存在一個 中央的能量調節(jié)單元或多個能量調節(jié)單元。
15.根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的儲能器系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能器被串聯(lián) 和/或并聯(lián)連接。全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于有軌車輛的儲能器系統(tǒng)，其中，至少一個電儲能器和至少一個電化學儲能器(7)通過至少一個變流器(5)與供電線(1)并且與車輛的傳動單元(3)相連。所述變流器(5)的各個相可以作為獨立的直流調節(jié)器運行，用于獨立地對不同的儲能器充電和放電。
文檔編號B60L11/00GK101959710SQ200980107777
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權日2008年3月31日
發(fā)明者卡斯滕·雷切恩伯格, 彼得·?？颂? 邁克爾·邁納特 申請人:西門子公司