用于將電功率分配到軌道車輛的多個消耗器單元上的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于將電功率分配到軌道車輛的多個消耗器單元上的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在已知的軌道車輛中，電功率經(jīng)由沿著車輛鋪設(shè)的功率供給線路（在本領(lǐng)域技術(shù) 人員的術(shù)語中也稱作"列車匯流母線"）分布，電消耗器連接到所述功率供給線路上。該功 率供給線路通過多個功率供給裝置用電功率饋電。功率供給裝置從軌道車輛的發(fā)電機或鐵 路電網(wǎng)線路形成的能量源獲得電能，并且通常用于從該可用的能量中通過產(chǎn)生具有匹配于 功率需求的特性的電信號來產(chǎn)生電功率。通常，功率供給裝置由變流器形成。
[0003] 在功率供給裝置故障的情況下，所需要的消耗器功率會超過可用的供給功率。在 此，為了饋入部位不過載，對消耗器的控制是必要的，在所述饋入部位處功率供給線路連接 到其余的功率供給裝置上。
[0004] 為了功率需求不使功率供給線路過載，對于固定的配置、即軌道車輛的固定的編 組和固定數(shù)量的消耗器而言已經(jīng)提出如下故障情形，在所述故障情形中（根據(jù)瞬時可用的 功率）切斷特定的消耗器。
[0005] 該控制與相應(yīng)的配置和可能的故障情形相關(guān)，由此在配置變化的情況下形成相應(yīng) 的調(diào)整耗費。該耗費尤其與如下配置變化關(guān)聯(lián)：車廂數(shù)量的變化、車廂類型的變化、消耗器 數(shù)量的變化、消耗器通過功率值不同的消耗器來更換、功率供給線路的分配的變化等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明基于如下目的：提供一種用于將電功率分配到軌道車輛的多個消耗器單元 上的方法，其中能夠降低在軌道車輛配置變化時的調(diào)整耗費。
[0007] 對此提出：
[0008] -將軌道車輛劃分成一組部段，其中為所述組設(shè)置至少一個功率供給單元并且所 述部段成對地通過部段過渡部彼此連接，經(jīng)由所述部段過渡部可建立功率傳遞；
[0009] -定義一組分配優(yōu)先級并且將分配優(yōu)先級分別指配給消耗器單元；
[0010] -消耗器單元以借助于部段特征變量作為部段來分配的方式并且以借助于優(yōu)先級 特征變量被指配給分配優(yōu)先級的方式來標識；
[0011] -在分發(fā)過程中根據(jù)功率需求、可供使用的功率和所指配的分配優(yōu)先級確定待分 發(fā)給消耗器單元的功率；
[0012] -在部段遍歷中執(zhí)行用于優(yōu)先級特征變量的給定數(shù)值和下述部段特征變量的數(shù)值 的分發(fā)過程，所述部段特征變量的數(shù)值與部段的組的至少一個子組相關(guān)聯(lián)；并且
[0013] -優(yōu)先級遍歷，在所述優(yōu)先級遍歷中執(zhí)行用于下述優(yōu)先級特征變量的數(shù)值的部段 遍歷，所述優(yōu)先級特征變量的數(shù)值與分配優(yōu)先級的組的至少一個子組相關(guān)聯(lián)。
[0014] 由此能夠?qū)崿F(xiàn)：功率分配過程基于軌道車輛中消耗器單元的總體設(shè)置的有利的映 射。在軌道車輛的配置變化的情況下，能夠?qū)⒂糜诠β史峙溥^程的調(diào)整耗費有利地限制于 對該映射的調(diào)整，其中能夠盡可能地避免以該映射為出發(fā)點的過程步驟的其它變化。借助 于優(yōu)選使用兩個屬性用于呈消耗器單元被分配給軌道車輛的部段和被指配的分配優(yōu)先級 形式的該映射，能夠提供矩陣形式的簡單的映射。軌道車輛的尤其是在部段的數(shù)量和不同 類型的消耗器單元的數(shù)量方面的配置變化有利地通過擴展或劃分矩陣來表現(xiàn)，其中配置變 化能夠基于受運行所決定的變化或因干擾引起的變化。此外，能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)有的功率儲備 的改進的利用。
[0015] 消耗器單元尤其是連接到在車輛范圍內(nèi)鋪設(shè)的功率供給線路、也稱作"列車匯流 母線"上，至少一個功率供給單元將功率饋入到所述功率供給線路中。從功率供給單元到消 耗器單元的必要時經(jīng)由部段過渡部的功率傳遞因此適宜地經(jīng)由列車匯流母線進行。
[0016] 尤其應(yīng)當將"消耗器單元"理解為電消耗器或一組電消耗器，所述一組電消耗器在 其功能方面基本上彼此相同地構(gòu)成。
[0017] 尤其應(yīng)當將功率的"分發(fā)"理解為：將功率特征變量指配給相應(yīng)的消耗器單元。該 功率特征變量能夠是功率或預(yù)設(shè)功率的特征變量。功率特征變量例如能夠以電流的形式被 指配。在分發(fā)過程中被分發(fā)的功率能夠?qū)?yīng)于優(yōu)選由消耗器單元所傳達的功率需求或更 小。特別地，被分發(fā)的功率能夠?qū)?yīng)于零功率，所述零功率對應(yīng)于用于運行的消耗器單元的 切斷指令和用于尚未運行的消耗器單元的啟動鎖定（Startsperre)。
[0018] 所分發(fā)的功率與相應(yīng)的分配優(yōu)先級和可供使用的功率相關(guān)。所分發(fā)的功率尤其是 考慮能夠由至少一個功率供給單元提供的總功率以及在之前的分發(fā)過程中分發(fā)的功率的 總和。相對于用于分配功率的常規(guī)方法，在所述方法中基于預(yù)定的應(yīng)用情形進行功率調(diào)整， 尤其是僅當同時運行的消耗器單元的總功率需求超過總功率供給時，才借助所提出的方法 限制消耗器單元。
[0019] 在消耗器單元運行期間優(yōu)選多次執(zhí)行優(yōu)先級遍歷。由此，能夠進行功率分配對變 化的功率需求的定期的匹配。當消耗器單元不持續(xù)地具有功率需求或者消耗器單元的功率 需求不恒定時，能夠借助于多次地、尤其是定期地執(zhí)行優(yōu)先級遍歷快速地且有效地重新分 配被釋放的功率。
[0020] 在本發(fā)明的另一個實施方案變型形式中提出：在分發(fā)過程中待分發(fā)的功率的確定 與至少一個部段過渡部處的過渡功率的特征變量相關(guān)。由此在功率分配時能夠有利地考 慮列車匯流母線的負載能力。由此能夠在設(shè)計匯流母線時實現(xiàn)節(jié)約，因為列車匯流母線的 最大負荷能夠有利地借助于到消耗器單元的局部的分發(fā)來調(diào)節(jié)。通過該調(diào)節(jié)，此外能夠例 如通過觸發(fā)保險裝置盡可能地避免列車匯流母線分離的情況，其中能提高軌道車輛的可用 性。特征變量能夠基于所分發(fā)的功率來確定和/或其能夠借助于傳感器、例如電流傳感器 來檢測。
[0021] 將軌道車輛劃分成不同的部段能夠以不同的方式進行，其中部段能夠通過邏輯或 物理上的分離來限制。如果軌道車輛具有多個車廂，那么部段能夠由一個車廂部分、一組多 個車廂部分、多個車廂等形成。然而當部段分別對應(yīng)于不同車廂時，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)于車廂編組 的有利的映射。
[0022] 優(yōu)選地，在所述優(yōu)先級遍歷中，以降低的分配優(yōu)先級執(zhí)行連續(xù)的部段遍歷。由此能 夠簡單且系統(tǒng)地考慮較高分配優(yōu)先級的消耗器單元的功率需求。尤其是當由于之前分發(fā)給 分配優(yōu)先級較高的消耗器單元的功率過低或無功率可供使用時，才將零功率分配給分配優(yōu) 先級低的消耗器單元。
[0023] 在優(yōu)先級遍歷中，適當?shù)貟呙璨慷翁卣髯兞亢蛢?yōu)先級特征變量的不同的數(shù)值對并 且優(yōu)選為這些對中的每個執(zhí)行分發(fā)過程。
[0024] 根據(jù)一個分配模式，在優(yōu)先級遍歷中，為與部段的組相關(guān)聯(lián)的部段特征變量的數(shù) 值執(zhí)行部段遍歷的分發(fā)過程。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)用于軌道車輛的全部部段的功率分配。該模 式尤其適合于具有無錯的功率供給和在部段過渡部處無中斷的功率傳遞的軌道車輛的正 常運行。
[0025]在該分配模式中，在優(yōu)先級遍歷中，優(yōu)選為與分配優(yōu)先級的組相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級特 征變量的數(shù)值執(zhí)行部段遍歷，由此對優(yōu)先級特征變量和部段特征變量的所有對進行系統(tǒng)掃 描并且為所有消耗器單元執(zhí)行分發(fā)過程。
[0026]根據(jù)另一個分配模式，軌道車輛劃分成耦聯(lián)的部段的至少兩個子組并且為子組中 的至少一個執(zhí)行優(yōu)先級遍歷。由此能夠?qū)崿F(xiàn)使功率分配有利地匹配于軌