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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Schienenfahrzeug
zum Beschleunigen und Abbremsen eines Zuges durch Steuern eines
Motors über
einen Stromwandler, der durch Stromerzeugungsmittel erzeugten Strom
als Stromquelle nutzt. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein
Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug, das es ermöglicht,
die Stromerzeugungskapazität der
Stromerzeugungsmittel zu optimieren, die Größe und das Gewicht dieser Vorrichtungen,
die auf dem Eisenbahnwagen montiert sind zu reduzieren und die Stromeffizienz
und Zuverlässigkeit
des Steuersystems zu verbessern.
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Genauer
gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem für ein Schienenfahrzeug nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Antriebssystem
für ein
Schienenfahrzeug ist aus der
US 2002/174798 A1 bekannt.
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4 zeigt
ein Beispiel einer Systemkonfiguration zum Beschleunigen und Abbremsen
eines Zuges (Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug) welches Strom verwendet, der von einem Stromerzeugungsmittel
als Stromquelle erzeugt wird. Das in 4 gezeigte
Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug weist einen ersten Eisenbahnwagen 1 auf,
mit Stromerzeugungsmitteln 10 zur Erzeugung des Stroms
zum Antreiben des Zuges und mehrere zweite Eisenbahnwagen 2 mit
jeweils darauf montierten Stromwandlern 20, die als ihre
Stromquelle den Strom verwenden, der durch die Stromerzeugungsmittel 10 erzeugt
wird und die Antriebsräder 30 aufweisen,
die durch einen nicht gezeigten Antriebsmotor angetrieben werden,
der mit dem Stromwandler 20 gesteuert wird.
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Mit
anderen Worten weist das in 4 gezeigte
Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug das Stromerzeugungsmittel 10 konzentriert
auf den ersten Eisenbahnwagen 1 auf und erhält die Antriebskraft
an auf den ersten Eisenbahnwagen 1 auf und erhält die Antriebskraft
an zweiten Eisenbahnwagen 2, in dem sich Passagiere befinden.
Durch die Anordnung der Stromerzeugungsmittel 10 nur im
ersten Eisenbahnwagen 1, der nicht für Passagiere zugänglich ist
und nicht den zweiten Eisenbahnwagen 2, in dem sich die
Passagiere befinden, ist es möglich
die Passagiere von unangenehmen Geräuschen und Vibrationen fernzuhalten,
die die Stromerzeugungsmittel 10 erzeugen und es ist möglich, den
Passagieren eine angenehme Fahrgastkabinenumgebung bereitzustellen.
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Ein
Beispiel typischer Schienenfahrzeugkennlinien ist in 2 gezeigt. 2 zeigt
die Ausgangskennlinien eines Schienenfahrzeugs, wobei die horizontale
Achse die Zuggeschwindigkeit und die vertikale Achse den Eingang
des Stromwandlers darstellt, das heißt die Ausgangsleistung des
Antriebsmotors und das Drehmoment des Antriebsmotors. Die Ausgangsleistung
steigt, wenn die Zuggeschwindigkeit steigt, wenn jedoch der Zug
eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat wird die Leistung konstant
und wenn die Geschwindigkeit weiter steigt beginnt die Leistung
abzufallen. Das Drehmoment bleibt auf einem festen Wert von Start
des Zuges ab bis die Zuggeschwindigkeit eine bestimmte Geschwindigkeit
erreicht hat, wenn jedoch die Zuggeschwindigkeit diese bestimmte
Geschwindigkeit überschreitet
beginnt das Drehmoment zu sinken. Solche Ausgangskennlinien werden
durch die Eigenschaften des Motors bestimmt, der den Zug antreibt, und
obwohl die Geschwindigkeit bei der die Leistung konstant wird oder
die Geschwindigkeit bei der die Leistung zu sinken beginnt sich
je nach Motoren ändern,
hat der Motor im Allgemeinen die Ausgangskennlinien, wie in 2 gezeigt.
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Um
die in 2 gezeigte Schienenfahrzeugskennlinie mit einem
Schienenfahrzeugsantriebsystem gemäß 4 zu erhalten
muss die Stromerzeugungskapazität
der Stromerzeugungsmittel 10 größer oder gleich gesetzt werden
als die maximale Strommenge (Punkt A in der Zeichnung).
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Der
Zug wird jedoch nicht immer mit maximaler Leistung beschleunigt
und es kann gesagt werden, dass normalerweise das oben erläuterte konventionelle
Antriebssystem mit Stromerzeugungsmitteln ausgerüstet ist, die eine Kapazität aufweisen,
die größer als
nötig ist,
was mit Blick auf die effiziente Nutzung der Stromerzeugungsmittel
das konventionelle Antriebssystem nicht attraktiv macht.
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Ferner,
hat das in 4 gezeigte Antriebssystem für Schienenfahrzeuge
keine Mittel zur Wiedergewinnung der kinetischen Energie, die während des
Abbremsens erzeugt wird und das System erfordert eine mechanische
Bremse mit hinreichender Bremskraft, wodurch die Kosten des Schienenfahrzeugs
steigen. Ferner, da die einzigen Bremsmittel, die in dem System
vorgesehen sind, die mechanische Bremse ist, macht es die häufige Nutzung
der mechanischen Bremse schwierig, die Wartungskosten der Bremse,
wie beispielsweise das Austauschen der Bremsbacken, niedrig zu halten,.
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Es
kann möglich
sein dynamische Bremssysteme zu verwenden, bei denen regenerative
Energie, die während
der Abbremsung erhalten wird, als Wärme konsumiert wird, aber die
Anwendung dieses Systems führt
zu anderen Problemen, wie beispielsweise die Notwendigkeit zusätzliche
Widerstände dem
System zufügen
zu müssen.
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Die
Anwendung keines dieser Systeme ermöglicht es die kinetische Energie,
die angenommener Weise während
des Bremsens zurückgewonnen wird,
effektiv zu nutzen. Das heißt,
bei dem oben beschriebenen Antriebssystem für Schienenfahrzeuge kann, anders
als bei elektrischen Zügen,
die während des
Bremsens wiedergewonnene kinetische Energie nicht als regenerative
Energie wiederbenutzt werden, sodass die Energieeffizienz nicht
verbessert werden kann.
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Die
DE 197 18 480 A1 beschreibt
ein Antriebssystem für
Schienenfahrzeuge mit einem Hauptmotor. Der erzeugte Strom wird über an Bord angeordnete
Leitungen zu den verschiedenen Motoren der verschiedenen Achsgruppen
zugeführt.
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Die
US 2002/174798 A1 beschreibt
ein Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug mit einem ersten Eisenbahnwagen mit Stromerzeugungsmitteln, einem
Stromwandler und einem Antriebsmotor und einen zweiten Eisenbahnwagen
mit einem Stromwandler und einem Antriebsmotor. Ein Stromerzeugungsmittel
ist entweder in dem ersten Eisenbahnwagen oder dem zweiten Eisenbahnwagen
oder in beiden Eisenbahnwagen angebracht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben erwähnten Probleme
des Standes der Technik zu lösen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einem Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch
1. Unteransprüche
sind auf Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
gerichtet.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Antriebssystem für ein Schienenfahrzeug
zur Verfügung,
zum Beschleunigen und Abbremsen eines Zuges, indem ein Antriebsmotor
betrieben wird, der über
einen Stromwandler gesteuert wird, in dem Strom verwendet wird,
der von Stromerzeugungsmitteln als Stromquelle erzeugt wird, wobei
das System die Stromerzeugungskapazität der Stromerzeugungsmittel
optimieren kann, die Größe und das
Gewicht der Stromerzeugungsmittel minimieren kann, den während des Bremsens
erzeugten Strom regenerieren kann, um die Leistungseffizienz des
gesamten Antriebssystems zu verbessern und um die regenerative Energie wiederzugewinnen,
um somit die vom Bremssystem zu tragende Last zu reduzieren und
damit die Sicherheit und Zuverlässigkeit
des Antriebssystems für Schienenfahrzeuge
zu verbessern.
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Es
wird ein Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug angegeben zum Beschleunigen und Abbremsen eines
Zugs durch Betreiben eines Antriebsmotors über Stromwandler, die verteilt
auf Eisenbahnwagen, die den Zug bilden, angeordnet sind und als
Stromquelle den Strom verwenden, der von Stromerzeugungsmitteln
erzeugt wird, die mindestens in einem Wagen angeordnet sind, wobei
die Stromspeichermittel ferner verteilt über die Eisenbahnwagen, die
den Zug bilden, angeordnet sind und wobei der Strom (Ausgangsstrom),
der von den Stromerzeugungsmitteln erzeugt wird und/oder die regenerative
Energie, die über
die Steuermittel erhalten wird ist/sind in den Stromspeichermitteln
je nach Bedarf gespeichert und die in den Speichermitteln gespeicherte
Energie wird an die Antriebsmittel abgegeben. Ferner kann das System
Strommanagementmittel aufweisen zum Managen und Kontrollieren des
Stroms in den Stromspeichermitteln und des Ausgangsstroms der Stromerzeugungsmittel
(und ebenfalls des Stroms der Antriebsmittel, falls nötig), zum
Speichern der regenerativen Energie, die während des Bremsens erhalten
wurde und des Ausgangsstroms der Stromerzeugungsmittel in den Stromspeichermitteln
und zum Beschleunigen des Zugs unter Verwendung des Ausgangsstroms
der Stromerzeugungsmittel und des in den Stromspeichermitteln gespeicherten
Stroms.
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Wenn
die Speicherkapazität
der Stromspeichermittel nicht groß genug ist mit Hinblick auf
den erforderlichen Strom zum Antreiben des Zuges, was der Fall sein
kann wenn die Stromkapazität
der Stromspeichermittel minimiert ist, um die Größe und das Gewicht der auf
den Eisenbahnwagen montierten Vorrichtungen zu reduzieren, kann
es nicht möglich
sein die notwendige Antriebskraft zu erzeugen, um den Zug zu beschleunigen.
Ferner, wenn eine große
Strommenge bereits in den Stromspeichermitteln gespeichert ist und
die Speichermittel die regenerative Energie nicht speichern (absorbieren)
können,
kann die Bremskraft, die zur Abbremsung erforderlich ist nicht durch
eine regenerative Operation erhalten werden.
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Daher
wird bei dem oben beschriebenen Antriebssystem für ein Schienenfahrzeug ein
Strommanagementmittel zum Steuern des Stroms der Stromspeichermittel
und des in den Stromerzeugungsmitteln erzeugten Stroms verwendet,
um den Strom dieser Mittel zu managen und zu steuern, sodass ein
Zustand hergestellt wird in dem sowohl die für das Antreiben des Zuges erforderliche
Antriebskraft als auch die durch den regenerativen Betrieb erzeugte Bremskraft
erhalten werden können.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 zeigt
die Konfiguration einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems
für ein
Schienenfahrzeug;
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2 zeigt
ein Beispiel der Ausgangskennlinie des Elektromotors des Antriebssystems
für ein Schienenfahrzeug;
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3 zeigt
ein Beispiel des Stromverbrauchs eines Zugs bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem
für ein
Schienenfahrzeug, und
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4 zeigt
den Aufbau eines Antriebssystems für ein Schienenfahrzeug nach
dem Stand der Technik.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Im
Folgenden wird ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Antriebssystems
für ein
Schienenfahrzeug mit Bezug auf 1 erläutert.
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Das
Antriebssystem für
ein Schienenfahrzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung weist, wie in 1 zu sehen, einen ersten Eisenbahnwagen 1 auf, auf
dem Stromerzeugungsmittel 10 und ein Stromwandler 20 zur
Steuerung eines nicht gezeigten Antriebsmotors zum Antreiben einer
Mehrzahl von Antriebsrädern 30 auf,
sowie eine Mehrzahl von zweiten Eisenbahnwagen 2, in denen
jeweils Stromwandler 20 zum Steuern des nicht gezeigten
Antriebsmotors angeordnet sind, zum Steuern des nicht gezeigten Antriebsmotors,
welcher die Antriebsräder 30 antreibt
und Stromspeichermittel 50, ein Stromübertragungsmittel 40,
welches die Stromerzeugungsmittel 10 mit jedem der Stromwandler 20 und
jedem Stromspeichermittel 50 verbindet, zum Liefern des
in den Stromerzeugungsmitteln 10 erzeugten Stroms an jeden
Stromwandler 20 und ein Strommanagementmittel 100,
die im ersten Eisenbahnwagen 1 angeordnet sind, um den
von den Stromerzeugungsmitteln 10, die im ersten Eisenbahnwagen 1 angeordnet
sind erzeugten Strom und den in den Stromspeichermitteln 50,
die in jedem der Eisenbahnwagen angeordnet sind gespeicherten Strom
zu managen.
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Im
Folgenden wird der Betrieb des Antriebssystems für Schienenfahrzeuge gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert,
wobei als ein Beispiel der Betrieb eines Zuges aus dem Stand, seine
Beschleunigung, das Fahren mit konstanter Geschwindigkeit, das Abbremsen
und das Anhalten genommen wird. Die Strommanagementmittel 100 steuern
den Strom der Stromerzeugungsmittel 10, die in dem ersten
Eisenbahnwagen 1 angeordnet sind und den Strom der Stromspeichermittel 50 sowie
der Stromwandler 20, die im ersten Eisenbahnwagen und jeweils
den zweiten Eisenbahnwagen 2 angeordnet sind.
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Zuerst,
während
der Zug steht wird der von den Stromerzeugungsmitteln 10 erzeugte
Strom in jedem der Stromspeichermittel 50 gespeichert,
sodass ein Teil des zur Beschleunigung notwendigen Stroms in jedem
der Stromspeichermittel 50 gespeichert ist.
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Der
aus dem ersten Eisenbahnwagen 1 und einer Mehrzahl zweiter
Eisenbahnwagen 2, 2, 2 gebildete Zug
wird beschleunigt indem ein Antriebsmotor durch den Strom von den Stromerzeugungsmitteln 10 und
einer Mehrzahl von Stromspeichermitteln 50 angetrieben
wird. Um den von den Stromerzeugungsmitteln 10 erzeugten
Strom zu egalisieren, wird zum Beispiel das Verhältnis zwischen dem Ausgangsstrom
von jedem der Stromspeichermittel 50 und dem Ausgangsstrom
des Stromerzeugungsmittels 10 eingestellt, wie in 3A gezeigt. Im in 3A gezeigten
Beispiel wird ein Teil des Antriebsstroms von jedem der Stromspeichermittel 50 geliefert,
sodass der Maximalwert des von den Stromerzeugungsmitteln 10 erzeugten
Stroms auf etwa die Hälfte
reduziert werden kann.
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Indem
in jedem Stromspeichermittel 50 der Strom gespeichert wird,
der von den Stromerzeugungsmitteln 10 während des Ausrollens erzeugt wird,
um so die Betriebszeit der Stromerzeugungsmittel 10 zu
minimieren während
der Zug anhält,
wird ein Ansteigen des durch die Stromerzeugungsmittel 10 erzeugten
Lärms während der
Zug in einem Bahnhof steht verhindert und der in der Nähe des Bahnsteigs
und um den Bahnhof herum erzeugte Lärm kann reduziert werden.
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Während des
Abbrennens wird der Stromwandler 20 so gesteuert, dass
er den Antriebsmotor als Stromerzeuger betreibt und den erzeugten
Strom in den Stromspeichermitteln 50 speichert, wodurch eine
regenerative Bremskraft erhalten wird. Durch Verwendung des in den
Stromspeichermitteln 50 während des regenerativen Abbremsens
gespeicherten regenerativen Stroms als Antriebskraft für die Beschleunigung
wird die Energieeffizienz stark verbessert. Darüberhinaus ist die von den mechanischen Bremsen
aufzunehmende Last herabgesetzt wenn der Zug unter Anwendung des
regenerativen Bremsens abgebremst wird, sodass die Instandhaltungsmaßnahmen,
die das Bremssystem betreffen, wie das Ersetzen der Bremsbacken
reduziert werden kann, wodurch die Betriebskosten effektiv herabgesetzt
werden.
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Als
Nächstes
wird mit Bezug auf 3B das Strommanagementverfahren
zur Minimierung der Stromkapazität
der Stromspeichermittel 50 erläutert. Wenn die Stromspeicherkapazität C der
Stromspeichermittel 50 ausreichend dimensioniert ist bezüglich des
Stroms, der erforderlich ist, um den Zug anzutreiben, reicht eine
relativ einfache Stromsteuerung. Um jedoch das Gewicht und die Größe der Ausrüstung auf
dem Zug zu reduzieren, können
Fälle auftreten,
in denen der gespeicherte Strom in den Stromspeichermitteln 50 so
herabgesetzt ist, dass eine ausreichende Antriebskraft während der
Beschleunigung nicht geliefert werden kann oder bei denen der regenerative
Strom selbst, der durch regeneratives Bremsen erzeugt wird, exzessiv
bezüglich
der Stromspeicherkapazität
C wird, sodass ein Teil der regenerativen Energie nicht gespeichert
werden kann, und eine ausreichende Bremskraft kann somit nicht erhalten werden,
wenn die Speicherkapazität
C der Stromspeichermittel 50 minimal ist bezüglich des
Stroms, der erforderlich ist, um den Zug anzutreiben.
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Um
zu verhindern, dass solche Probleme auftreten, wird ein Verfahren
zur konstanten Überwachung
der Strommenge, die in den Stromspeichermitteln 50 gespeichert
ist und zum Steuern und Justieren der darin gespeicherten Strommenge
in Abhängigkeit
von dem Betriebszustand des Zuges im Folgenden mit Bezug auf 3B beschrieben.
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Als
Beispiel wird ein Zug genommen, der den Bahnhof A verlässt und
am Bahnhof B stoppt. Die von dem Stromspeichermittel 50 während der
Beschleunigung gelieferte Strommenge wird als Strommenge X der Stromspeichermittel
bezeichnet und die von den Stromerzeugungsmitteln 10 gelieferte Strommenge
wird mit der Strommenge Y der Stromerzeugungsmittel bezeichnet.
In diesem Fall steuert das Strommanagementmittel 100 das
Stromerzeugungsmittel 10 so, dass in dem Stromspeichermittel 50 die
Strommenge X gespeichert wird, die während der Beschleunigung vor
dem Abfahren des Zuges aus dem Bahnhof A von den Stromspeichermitteln 50 geliefert
wird.
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Andererseits,
um die regenerative Energiemenge (regenerative Strommenge) Z, die
durch regeneratives Bremsen vom Beginn der Abbremsung bis zum Anhalten
des Zuges erhalten wird durch die Stromspeichermittel 50 zu
absorbieren, wird der Strom (Restkapazität) R, die in den Stromspeichermitteln 50 zu
Beginn des Abbremsens verbleibt so gesteuert, dass sie folgende
Gleichung (1) erfüllt. Verbleibende Kapazität R < Speicherkapazität der Stromspeichermittel – regenerative
Energiemenge Z Gleichung (1)
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann das regenerative Bremsen von Beginn des Abbremsvorgangs bis
zum Anhalten des Zuges voll genutzt werden, was es ermöglicht,
die regenerative Energie effektiv zu nutzen und das regenerative
Bremsen sicher anzuwenden.
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Die
Stromlademenge X für
die Stromspeichermittel, die Stromlademenge Y für die Stromerzeugungsmittel
und die regenerative Energiemenge Z werden gemäß den Bedingungen der Schienen zwischen
den Bahnhöfen
oder den Betriebsbedingungen des Zuges variiert, wodurch unter Berücksichtigung
der härtesten
anzunehmenden Umstände für die Stromspeichermittel 50 und
durch entsprechende Stromsteuerung die Benutzungsrate der Stromspeichermittel 50 erhöht werden
kann, ohne den Zugbetrieb zu beeinträchtigen, und die Effizienz kann
verbessert werden.
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Da
es möglich
wird das regenerative Bremsen sicher und effektiv anzuwenden, wird
die Betriebsfrequenz der mechanischen Bremse minimiert, wodurch
die Wartung des Bremssystems minimiert werden kann. Was die oben
genannten Gleisbedingungen oder Betriebsbedingungen betrifft, so
können die
Daten bezüglich
solcher Bedingungen im Voraus in einem Speicher oder dergleichen
(nicht gezeigt) der Strommanagementmittel gespeichert werden, und
es kann während
der Systemsteuerung auf diese zurückgegriffen wer den, sodass
der Betrieb der Stromspeichermittel 50 optimiert werden
und die Energieeffizienz weiter gesteigert werden können.
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Das
oben beschriebene Beispiel erläutert den
Fall, in dem ein einzelnes Strommanagementmittel 100 verwendet
wird, um alle Stromerzeugungsmittel 10, die Stromspeichermittel 50 und
die Stromwandler 20, die über die gesamte Eisenbahnwagenformation
angeordnet sind zu managen, die Effekte des oben beschriebenen Beispiels
können
jedoch auch erzielt werden, indem mehrere Strommanagementmittel 100 angeordnet
werden, um den Stromerzeugungsmitteln 10, den Stromspeichermitteln 50 und
den Stromwandlern 20 jeweils zu entsprechen, wobei die
Mehrzahl von Strommanagementmitteln 100 untereinander Information
bezüglich
des Leistungsstatus der einzelnen Mittel austauschen, um somit eine
Stromsteuerung der jeweiligen Mittel durchzuführen.
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Im
oben beschriebenen Beispiel können
aufladbare/entladbare Batterien verschiedenen Typs verwendet werden,
ein Kondensator, eine Schwungscheibe oder dergleichen können als Stromspeichermittel
verwendet werden.
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In
dem in 1 gezeigten Beispiel gibt es nur einen ersten
Eisenbahnwagen, der in der Eisenbahnwagenanordnung enthalten ist,
die gleichen Effekte der vorliegenden Ausführungsform können jedoch
auch dann erzielt werden, wenn mehrere erste Eisenbahnwagen in der
Gesamtheit der Eisenbahnwagen enthalten sind. Ferner ist die in 1 gezeigte
Anordnung zusammengesetzt aus einem ersten Eisenbahnwagen und mehreren
zweiten Eisenbahnwagen, zusätzlich
können
jedoch auch dritte Eisenbahnwagen, auf denen nur Stromspeichermittel
montiert sind (d.h. ohne Stromerzeugungsmittel und ohne elektrischen
Motor oder Stromwandler) kann an die Anordnung angehängt werden,
um die gleichen Effekte zu erzielen.
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Ferner
können
die Stromspeichermittel nur im ersten Eisenbahnwagen, nur in den
zweiten Eisenbahnwagen oder in beiden angebracht sein. Die Stromspeichermittel
können
so konstruiert sein, dass sie nur Strom speichern, der von den Stromerzeugungsmitteln
erzeugt wird oder nur den regenerativen Strom oder beide Ströme. Ferner
kann der Zug angetrieben werden indem der Antriebsmotor durch den
Stromwandler betätigt
wird, wobei als dessen Stromquelle entweder sowohl der von den Stromerzeugungsmitteln
erzeugte Strom als auch der Strom verwendet wird, der von den Stromspeichermitteln abgegeben
wird oder nur der Strom, der von den Stromspeichermitteln abgegeben
wird.
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Ferner
ist es möglich
die Strommanagementmittel in jeden Eisenbahnwagen anzuordnen, um
somit die Stromerzeugungsmittel, die Stromwandler und die Stromspeichermittel
unabhängig voneinander
zu steuern.
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Wie
erläutert
stellt die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem für Schienenfahrzeuge
vor, bei dem regenerative Energie effektiv genutzt wird, ohne Widerstände einzusetzen
und Wartungsarbeiten an den mechanischen Bremsen werden reduziert.
Da der Anstieg der maximalen Abgabekapazität der Stromerzeugungsmittel
erfindungsgemäß reduziert werden
kann indem ausreichend Strom während
der Beschleunigung von den Stromspeichermitteln geliefert wird,
kann die Größe und das
Gewicht der Stromerzeugungsmittel erheblich reduziert werden. Durch Verteilen
der Stromspeichermittel auf alle Eisenbahnwagen kann ferner erfindungsgemäß die maximale Achslast
(berechnet durch Dividieren des Gewichts des schwersten Eisenbahnwagens
durch die Anzahl der Achsen, welches das auf den Eisenbahnschienen
lagernde Gewicht darstellt) ist reduziert verglichen mit dem herkömmlichen
Beispiel, bei dem das Stromspeichermittel in einem konzentrierten
Bereich angeordnet ist, sodass die durch den Zug verursachte Beschädigung der
Gleise minimiert werden kann und die Instandsetzungsarbeiten der
Gleise reduziert werden können.
In Europa und anderen Ländern,
die ein Eisenbahnwesen betreiben, in dem der Betrieb von Zügen und
das Management der Gleise durch verschiedene Gesellschaften erfolgt, wird
die Zugangsgebühr
der Züge
durch die Achslast bestimmt. Vorteilhafterweise reduziert die vorliegende
Erfindung effektiv die Achslast der Eisenbahnwagen, was die Zugangsgebühr reduzieren
kann.
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Indem
die Stromspeichermittel auf alle Eisenbahnwagen verteilt werden,
die den Eisenbahnzug bilden, wird es möglich, eine große Anzahl
von Speichermitteln gleichen Typs zu verwenden, was es ermöglicht eine
große
Speicherkapazität
zu erhalten, sodass Instandsetzungsarbeiten erleichtert werden und
die Redundanz des Systems ist multipliziert und die Zuverlässigkeit
des Eisenbahnwagens ist vorteilhaft verbessert.