EP3615370A1 - Bordnetz für ein schienenfahrzeug, verfahren zum betreiben des bordnetzes und schienenfahrzeug - Google Patents

Bordnetz für ein schienenfahrzeug, verfahren zum betreiben des bordnetzes und schienenfahrzeug

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Publication number
EP3615370A1
EP3615370A1 EP18734458.5A EP18734458A EP3615370A1 EP 3615370 A1 EP3615370 A1 EP 3615370A1 EP 18734458 A EP18734458 A EP 18734458A EP 3615370 A1 EP3615370 A1 EP 3615370A1
Authority
EP
European Patent Office
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busbar
auxiliary
supply line
switch
vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18734458.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Konstantin Schwarzer
Thorsten STÜTZLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3615370A1 publication Critical patent/EP3615370A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/406—Test-mode; Self-diagnosis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • Vehicle electrical system for a rail vehicle Vehicle electrical system for a rail vehicle, method for operating the electrical system and rail vehicle
  • the invention relates to a vehicle electrical system for a rail vehicle, a method for operating the electrical system and a rail vehicle.
  • Bordnetze modern rail vehicles have a plurality of electrically operated auxiliary services that meet under defenceli ⁇ che functions.
  • safety-critical auxiliary operating a vehicle electrical system are gen to versor- with a predetermined electric power with sufficient secure ⁇ integral to the safe operation of a railway vehicle to ge ⁇ lochrologyn.
  • This electrical system includes several auxiliary plants and a busbar, via which the auxiliary plants are supplied with electrical energy.
  • this vehicle electrical system comprises two energy feed units for feeding electrical energy into the busbar, wherein the energy supply units are each connected at their output side via a busbar supply line, which has a switch, with the busbar ⁇ ne.
  • the auxiliary units are each connected to the busbar via an auxiliary operating supply line. If an error condition occurs in one of the two energy supply units, the auxiliary equipment can be supplied with electrical energy via the busbar with the help of the other energy supply unit.
  • Example based on a line break, a short circuit and / or a faulty management of the power distribution in the electrical system can supply the auxiliary services with a predetermined electrical power can not be ensured.
  • An object of the invention is to enable a secure supply of an auxiliary operation with electrical energy in a vehicle electrical system for a rail vehicle, in particular in the presence of a busbar fault condition.
  • the vehicle electrical system according to the invention for a rail vehicle includes fully a bus bar, a power supply unit for supplying electrical energy to the busbar, a busbar supply conduit ⁇ closed at an output side of the power supply unit and to the bus bar and has a switch, an auxiliary operation, and a first auxiliary power source line , which is connected to the busbar and to the auxiliary operation.
  • the electrical system according to the invention comprises a second connected to the auxiliary operation and to the output side of the Energyeinspei ⁇ sungsaku
  • Auxiliary operating supply line for bypassing the busbar, wherein the two auxiliary operating supply lines each having a switch.
  • the power supply unit can feed electrical energy into the busbar via the busbar supply line.
  • the auxiliary operation may receive electric power from the bus bar via the first auxiliary operation supply line.
  • the auxiliary operation can be electrically decoupled from the busbar by means of the switch of the busbar supply line and the switch of the first auxiliary operating supply line. In this way can be avoided that a fault condition of the busbar impairs the functioning of the auxiliary operations and / or the auxiliary operation be ⁇ damaged.
  • the second auxiliary power source line can be used to supply the auxiliary operation with ⁇ be riding asked from the power supply unit of electrical energy, bypassing the busbar.
  • the second auxiliary operating supply line represents a bypass line, by means of which the auxiliary operation can obtain electrical energy provided by the energy supply unit without this energy having to be led to the auxiliary operation via the busbar.
  • the auxiliary operation of the bus rail is electrically decoupled ⁇ , the auxiliary operation can from the power supply unit via the second auxiliary operating ⁇ supply line (instead of the bus bar) are supplied with electrical energy.
  • the auxiliary operation can be electrically decoupled from the energy supply unit by means of the switch of the busbar supply line and of the switch of the second auxiliary supply supply line. In this way it is ver ⁇ avoid that a fault condition of the power supply unit affects the operation of the auxiliary operation and / or damaged the auxiliary operation.
  • an auxiliary operation means an auxiliary unit of a vehicle, that is to say a device which does not directly cause the vehicle to travel.
  • the aforementioned auxiliary operation of the onboard network ⁇ can be a safety-critical auxiliary operation in particular.
  • a safety-critical auxiliary operation means an auxiliary operation which is necessary for the safe operation of a component or a subsystem of the vehicle.
  • the auxiliary operation may be a device needed for safe operation of an electric brake of the vehicle.
  • each of the aforementioned switch of the electrical system can assume a closed state and a geöffne ⁇ th state.
  • Auxiliary operating supply line an electrical connection between the auxiliary operation and the busbar, whereas in the open state of this switch on the first auxiliary operating supply line no electrical connection between see the busbar and the auxiliary operation.
  • Auxiliary power supply line is the second one Auxiliary operating supply line preferably an electrical connection between the auxiliary operation and the Energyeinspei- tion unit, whereas in the open state of this scarf ⁇ ter via the second auxiliary operating supply line no electrical connection between the Energyeinspeisungsein- unit and the auxiliary operation exists.
  • the second auxiliary operating supply line may be connected at one of its ends directly to the bus bar supply line. That is, the second Hilfs structuraversor- can supply line on the busbar supply line to the output side of the power feed unit verbun ⁇ be the. Alternatively, the second auxiliary operating supply line can be connected at one of its ends directly to the output side of the energy supply unit.
  • the busbar is an AC busbar, in particular a three-phase AC busbar.
  • the energy supply unit can be designed, for example, as Umrich ⁇ ter.
  • an inverter is understood to mean a device that is configured to convert electrical energy from one mold to another mold, wherein the conversion of the energy form is a conversion of the type of current (conversion from direct current to alternating current or conversion of AC to DC), a voltage change and / or a frequency change may include.
  • the energy supply unit is designed as an inverter.
  • the output side of the power feed unit is the AC side thereof.
  • the input side of Ener ⁇ gieeinspeisungsaku is then weighted by their direct ⁇ voltage side.
  • One or more of the aforementioned switches may be electrically operable. Furthermore, at least one of
  • Switch as a contactor, in particular as an electrically operated contactor, be formed. It is particularly preferred if each of the aforementioned switches - ie the switch of the first auxiliary operating supply line, the
  • the electrical system may have a measuring device.
  • the measuring device is preferably configured to measure a Be ⁇ operating parameters of the busbar, in particular a guided from the busbar electrical voltage.
  • the electrical system may comprise a control unit for betae ⁇ term of one or more of the aforementioned switches.
  • the control unit is advantageously connected with the Mes ⁇ s sensible. In a preferred manner, the control unit is set up to check whether the operating parameter fulfills a predetermined condition.
  • the STEU ⁇ er bain can be adapted to a switching signal for betae ⁇ term to generate at least one of the switches when the operating parameters satisfy the condition.
  • the predetermined condition may, for example, be a relation between the voltage measured by the measuring device, ie its actual value, and a desired value of the voltage.
  • the predetermined condition can then be fulfilled when the absolute value of the difference between the actual value and the target value of the voltage is greater than a predetermined maximum value.
  • the control unit advantageously generates a switching signal for opening the switch of the busbar supply line.
  • the controller may, when the operation Para ⁇ meter meets the predetermined condition, generate a switching signal for closing the switch, the second auxiliary operating supply ⁇ line and / or a switching signal for opening the switch of the first auxiliary power source line.
  • the control unit may in particular be a component of the energy supply unit.
  • the control unit may be a central control unit.
  • one or more of the aforementioned switches can be controlled both by a control unit, which is a component of the energy supply unit, and by a central control unit of the electrical system.
  • the electrical system can have at least one additional energy supply unit for feeding electrical energy into the busbar.
  • the on-board network can have a further busbar supply line which is connected to the busbar, as well as to an output side of white ⁇ direct power feed unit. It is advantageous if the further busbar supply line also has a switch.
  • the additional power supply unit can be used in particular to electrical energy in the busbar a ⁇ zuspeisen when a fault condition of the former power supply unit is present. In this way, at pre- a fault condition of the former Energyeinspei ⁇ sungshim are supplying the auxiliary operation with electrical ⁇ shear energy can be ensured. Further, the more power feeding unit can be added ge ⁇ exploited in an error-free state of the first-mentioned power supply unit together with the first-mentioned energy supply unit electric power rail in the collection feed.
  • the further energy supply unit can be designed, for example, as a converter, in particular as an inverter. Furthermore, the further energy supply unit can be designed in the same way as the first-mentioned energy supply unit.
  • the switch of the busbar supply line is closed. From the power supply unit, electrical energy is fed into the busbar via the busbar supply line.
  • the auxiliary operation is supplied with electrical energy via one of the two auxiliary operating supply lines. According to the invention, if a fault condition of the bus bar occurs, the switch of the bus bar supply line is opened and the auxiliary operation is supplied with electric power from the power feed unit via the second auxiliary operating supply line bypassing the bus bar.
  • the error condition of the bus bar may be, for example, a level too ⁇ , wherein the absolute value of the difference between the actual value of the run from the busbar voltage and its target value is greater than a predetermined maximum value.
  • the fault state of the busbar may occur when the absolute value of the difference between the actual value of the voltage fed from the busbar and its setpoint exceeds the predetermined maximum value.
  • the switch of the first auxiliary operating ⁇ supply line whereby the auxiliary operation is electrically decoupled from the bus bar in this embodiment, if the error state of the bus bar enters open, and the switch of the second auxiliary power source line closed.
  • a second embodiment of the method is seen ⁇ that the auxiliary operation is supplied with electric power before the occurrence of the Def ⁇ lerSullivans busbar over the second auxiliary operating ⁇ supply line bypassing the busbar.
  • the busbar of the switch of the first auxiliary power source line is open and thereby the auxiliary operation of the bus bar electrically decoupled, whereas the switches of the second auxiliary power source line is closed in the ⁇ ser embodiment prior to the occurrence of the fault condition.
  • the number of switching operations that are performed when the fault condition of the busbar to electrically decouple the auxiliary operation of the busbar and to supply via the second auxiliary operating ⁇ supply line with electrical energy can be kept particularly low.
  • the auxiliary operation by opening the switch of the busbar supply line and - if the switch of the second auxiliary operating supply line is not already open - electrically decoupled by opening the switch of the second auxiliary operating supply line from the power supply unit.
  • the switch of the first auxiliary power supply line is closed, so that the auxiliary operation can be supplied from the busbar with electrical energy.
  • the invention relates inter alia to a rail vehicle.
  • the rail vehicle according to the invention is equipped with the vehicle electrical system according to the invention.
  • the rail vehicle comprises an interim ⁇ intermediate circuit for supplying the first-mentioned Energypei- sungsaku with electrical energy.
  • the intermediate circuit may be part of a traction equipment of the rail vehicle.
  • the intermediate circuit is a DC voltage intermediate circuit ⁇ . It is further preferred if the intermediate circuit is connected to an input side of the first-mentioned energy supply unit.
  • further energy supply unit Special into ⁇ at the input side, preferably of the slide ⁇ nenhuss connected to said intermediate circuit or to another intermediate circuit.
  • the rail vehicle advantageously comprises a Bremssys ⁇ system for braking of the rail vehicle.
  • the braking system can be equipped with a braking resistor.
  • the brake system may comprise an electric traction motor operable as a generator and a motor converter (also called traction converter or traction converter) connected to the traction motor.
  • one of the auxiliary operations may be a cooling device, in particular a fan, for cooling the braking resistor of the brake system, while another of the auxiliary devices may be a cooling device, in particular a coolant delivery pump. to cool the motor inverter can be.
  • the vehicle electrical system can have at least one additional auxiliary operation, which can be connected to the busbar by means of an additional auxiliary operating supply line of the vehicle electrical system.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of part of the on-board network of FIG. 1
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a rail vehicle ⁇ zeugs 2, which may be a Hochge ⁇ schwindtechnikszug, for example.
  • a railcar 4 and a sidecar 6 of the rail vehicle 2 are shown in FIG.
  • the rail vehicle 2 can not be shown further in figurative form. exhibited cars, which can be carried out with or without their own drive.
  • the railcar 4 is equipped with a current collector 8 and transformer 9, wherein the transformer 9 is connected with its primary winding to the current collector 8.
  • the railcar 4 comprises a plurality of electric traction motor ⁇ ren 10 for driving the railway vehicle 2, wherein the driving ⁇ motors 10 can be operated as a generator, respectively.
  • the rail vehicle 2 is equipped with an electrical system 12 and a first intermediate circuit 14a and a second intermediate circuit 14b.
  • the rail vehicle 2 comprises a processor coupled to a secondary winding of the transformer 9 and to the first intermediate circuit 14a first input ⁇ converters 16a for feeding electrical energy into the first intermediate circuit 14a.
  • the rail vehicle 2 comprises generating ⁇ for feeding electrical energy into the second intermediate circuit 14b connected to one another secondary winding of the transformer 9 and to the second intermediate circuit 14b second input converter 16b.
  • the rail vehicle 2 comprises several Motorumrich ⁇ ter 18, via which the aforementioned traction motors 10 are supplied with electrical energy, in the present embodiment, a separate motor converter 18 is provided for each of the traction motors 10.
  • the motor inverter 18 are respectively connected to one of the intermediate circuits 14a, 14b of the rails ⁇ vehicle 2.
  • the electrical system 12 also has a Switzerlandsammeischiene 20, which connects the individual cars 4, 6 of the rail vehicle 2 electrically.
  • the electrical system 12 comprises a first energy supply unit 22a for feeding electrical energy into the Switzerlandsammeischiene 20 and a second power supply unit 22b for ⁇ sen electrical energy in the Switzerlandsammeischiene 20.
  • the ers ⁇ te power supply unit 22a is connected to the first intermediate connected to the circuit 14a and is supplied via this intermediate circuit 14a with electrical energy.
  • the second energy input supply unit 22b is integrally Schlos ⁇ sen to the intermediate circuit 14 and is supplied via the second intermediate circuit 14b with electrical energy.
  • the two energy supply units 22a, 22b are each designed as inverters.
  • the aforementioned intermediate circuits 14a, 14b are in each case a direct voltage intermediate circuit and in the Switzerlandsammeischiene 20 is a three-phase alternating current ⁇ busbar.
  • the electrical system 12 comprises a first busbar supply line 24a, via which the first power supply unit 22a is connected to the train busbar 20, and a second busbar supply line 24b, via which the second power supply unit 22b is connected to the train busbar 20.
  • the on-board network 12 has several safety ⁇ critical auxiliary system 26a, of which in FIG 1 by way of example two are shown, as well as several non Tecriti ⁇ specific auxiliary system 26b.
  • the safety-critical Hilfsbe ⁇ gear 26a are conducted via a first Hilfs surgemakerss- 28a of the on-board network 12 with the Switzerlandsammeischiene 20.
  • a second auxiliary power source line 28b of the electrical system 12 the safety-critical Hilfsbe ⁇ gear 26a to the first power supply unit 22a are connected ⁇ ver.
  • the non-safety-critical auxiliary operations 26b are each connected to the Switzerlandsammeischiene 20 via a further auxiliary operating supply line 28c.
  • Both of the aforementioned bus bar supply lines 24a, 24b and the aforementioned auxiliary bus lines 28a, 28b, 28c are three-phase lines.
  • the electrical system 12 comprises a measuring device 30, which is adapted to measure an electric voltage conducted by the Switzerlandsammeischiene 20.
  • the rail vehicle 2 is equipped with a brake system 32 for braking the rail vehicle 2.
  • the brake ⁇ system 32 comprises a plurality of the drive motors 10 connected to the brake resistors 34, of which an exemplary one shown in FIG. 1
  • the braking resistors of the brake system 32 on the roof of the rail vehicle 2 angeord ⁇ net.
  • the braking resistor 34 shown is single ⁇ Lich a better illustration sake positioned in the interior of the rail vehicle. 2
  • one of the safety-critical auxiliary operations 26a is a fan 36 for cooling a braking resistor 34 of the brake system 32, whereas another of the safety-critical auxiliary operations 26a is a
  • Coolant pump 38 for cooling one or more Mo ⁇ gate inverter 18 of the rail vehicle 2 is.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of part of the electrical system 12 from FIG. 1
  • the input side 40 and the output side 42 of the respective energy supply unit 22a, 22b are shown.
  • the first power supply unit is shut 22a to the first intermediate circuit 14a is ⁇
  • the second power supply unit 22b is connected to its input side 40 to the second intermediate circuit 14b (see FIG. 1).
  • the input side 40 of the respective energy input is supply unit 22a, 22b its DC voltage side, wohinge ⁇ gene
  • the output side 42 of the respective energy-feed ⁇ unit 22a, 22b its alternating voltage side.
  • the first busbar supply line 24 a is connected at one of its two ends to the output side 42 of the first energy supply unit 22 a and with the other of its two ends to the Switzerlandsammeischiene 20.
  • the second busbar supply line 24b is connected at one of its two ends to the output side 42 of the second energy supply unit 22b and at the other of its two ends to the Switzerlandsammeischiene 20. Furthermore, it can be seen from FIG. 2 that the first auxiliary operating supply line 28a, the second auxiliary operating supply line 28b, the first busbar supply line 24a and the second busbar supply line 24b each have a switch 44. In the present exemplary embodiment, these switches 44 are electrically operable contactors.
  • the second auxiliary operation supply line 28b is a
  • the second auxiliary operating supply line 28b is connected at one of its two ends directly to the first busbar supply line 24a.
  • the second auxiliary operation supply line 28b may be directly connected to the output side 42 of the first power generation unit 22a at this end.
  • the energy supply units 22a, 22b have a control unit 46, for example in the form of a microcontroller.
  • the control unit 46 of the first energy input Feeding unit 22a is configured to operate the switch 44 of the first busbar supply line 24a, the switch 44 of the first auxiliary operating supply line 28a, and the switch 44 of the second auxiliary operating supply line 28b.
  • the control unit 46 of the second power supply unit 22b is configured to operate the switch 44 of the second busbar supply line 24b.
  • said switch 44 from a figuratively not shown central control unit of the rail vehicle 2 (also called train control unit) can be actuated.
  • Using the centered ⁇ eral control device may be actuated one of the switches 44 especially if a fault condition is present to each ⁇ corresponding power feed unit 22a, 22b.
  • a fault condition of the power feed units 22a, 22b those switches 44, each accept this energy supply unit 22a, 22b are associated with a DEFINE ⁇ te switching position.
  • Said measuring device 30 is connected to the central control unit of the rail vehicle 2 and to the control units 46 of the energy supply units 22a, 22b.
  • the measuring device 30 measures the electrical voltage conducted by the train busbar 20 and transmits the measured voltage to the central control unit of the rail vehicle 2 as well as to the control units 46 of the energy supply units 22a, 22b.
  • the control units 46 of the energy supply units 22a, 22b and the central control unit of the rail vehicle 2 respectively check whether the voltage measured by the measuring device 30 is within a predetermined voltage interval.
  • the vehicle power supply 12 in the "Normal mode" is operated.
  • 22 electrical ⁇ specific energy from the first power supply unit is fed into the Switzerlandsammeischiene 20, wherein -
  • the switch 44 of the first busbar supply line 24a is closed.
  • the safety critical electrical auxiliaries 26a Ener ⁇ energy from either the Switzerlandsammeischiene 20 or over the two-th auxiliary power source line 28b relate.
  • the switch 44 of the first auxiliary operating supply line 28a is closed and the switch 44 of the second auxiliary operating supply line 28b is opened, whereas in the second case the switch 44 of the first auxiliary operating supply line 28a is opened and the switch 44 of the second auxiliary operating supply line 28b is closed.
  • the vehicle power supply 12 is operated in the "off-grid" mode.
  • the control unit 46 of the first Energyein ⁇ supply unit 22a the position of the switch 44 is so incorporated ⁇ provides that the switch 44 of the first Sammelschienenversor- supply line is open 24a, the switch 44 of the first auxiliary power source line opening 28a and the switch 44 of the second auxiliary power source line is closed 28b.
  • a safety measure can SUC. such as a deceleration of the rail vehicle 2 (possibly until its stoppage).
  • the safety-critical auxiliary operations 26a can each be supplied with a predetermined electrical power with sufficient accuracy. If the voltage measured by the measuring device 30 is within the predetermined voltage interval and an error state of the first energy supply unit 22a occurs, for example in the form of a technical defect of the first energy supply unit 22a, the vehicle electrical system 12 is operated in "busbar mode" the center ⁇ rale control device of the rail vehicle 2, the position of the switch 44 is set so that the switch 44 of the first busbar supply line is open 24a, the switch 44 of the first auxiliary power source line 28a closed and the switch 44 of the second
  • Auxiliary operating supply line 28b is opened.
  • the first power supply unit 22a is electrically decoupled from the train busbar 20
  • the safety-critical auxiliary gear 26a is electrically coupled to the train busbar 20.
  • the safety-critical auxiliary equipment related 26a electrical energy across said Switzerlandsammeischiene 20, 22b, electric power is fed to the second from the power supply unit.
  • a safety ⁇ measure can take place, such as a deceleration of
  • Rail vehicle 2 (possibly to a standstill).
  • the second power supply unit 22b also energy in the Switzerlandsammeischiene 20 a ⁇ fed when the first energy supply unit error ⁇ works freely 22a and the vehicle power supply 12 in the "normal mode” or in the "off-grid” mode is operated.
  • each of the aforementioned switch 44 is opened, whereby the safety-critical auxiliary equipment are electrically decoupled from the first 26a Energyeinspei ⁇ sungsaku 22a and the first power supply unit 22a and the safetycritical see auxiliary operations 26a of the Switzerlandsammeischiene 20 are elec ⁇ electrically decoupled.
  • an emergency braking is initiated, preferably by means of a friction brake of the rail vehicle 2 and, if necessary, using those electric brakes of the rail vehicle 2, the auxiliary equipment are electrically connected to ei ⁇ ner non-defective power supply unit of the electrical system 12th
  • actuation of the switch 44 in the manner described above is only possible if a corresponding release was given by a vehicle driver before, for example, via a control element ei ⁇ nes cab of the rail vehicle 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz (12) für ein Schienen- fahrzeug (2), umfassend eine Sammelschiene (20), eine Energieeinspeisungseinheit (22a) zum Einspeisen elektrischer Energie in die Sammelschiene (20), eine Sammelschienenversorgungsleitung (24a), die an eine Ausgangsseite (42) der Energieeinspeisungseinheit (22a) sowie an die Sammelschiene (20) angeschlossen ist und einen Schalter (44) aufweist, einen Hilfsbetrieb (26a) und eine erste Hilfsbetriebversorgungsleitung (28a), die an die Sammelschiene (20) und an den Hilfsbetrieb (26a) angeschlossen ist. Um eine sichere Versorgung des Hilfsbetriebs (26a) mit elektrischer Energie zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das Bordnetz (12) eine an den Hilfsbetrieb (26a) und an die Ausgangsseite (42) der Energieeinspeisungseinheit (22a) angeschlossene zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) zur Umgehung der Sammelschiene (20) umfasst, wobei die beiden Hilfsbetriebversorgungsleitungen (28a, 28b) jeweils einen Schalter (44) aufweisen.

Description

Beschreibung
Bordnetz für ein Schienenfahrzeug, Verfahren zum Betreiben des Bordnetzes und Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Schienenfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben des Bordnetzes sowie ein Schienenfahrzeug . Bordnetze moderner Schienenfahrzeuge weisen eine Mehrzahl elektrisch betriebener Hilfsbetriebe auf, die unterschiedli¬ che Funktionen erfüllen. Insbesondere sicherheitskritische Hilfsbetriebe eines Bordnetzes sind mit ausreichender Sicher¬ heit mit einer vorbestimmten elektrischen Leistung zu versor- gen, um einen sicheren Betrieb eines Schienenfahrzeugs ge¬ währleisten zu können.
Aus der DE 10 2012 223 901 AI ist ein redundant ausgeführtes Bordnetz für ein Schienenfahrzeug bekannt. Dieses Bordnetz umfasst mehrere Hilfsbetriebe sowie eine Sammelschiene, über welche die Hilfsbetriebe mit elektrischer Energie versorgt werden. Außerdem umfasst dieses Bordnetz zwei Energieeinspei- sungseinheiten zum Einspeisen elektrischer Energie in die Sammelschiene, wobei die Energieeinspeisungseinheiten jeweils an ihrer Ausgangsseite über eine Sammelschienenversorgungs- leitung, welche einen Schalter aufweist, mit der Sammelschie¬ ne verbunden sind. Die Hilfsbetriebe sind jeweils über eine Hilfsbetriebversorgungsleitung an die Sammelschiene angeschlossen. Tritt bei einer der beiden Energieeinspeisungsein- heiten ein Fehlerzustand auf, können die Hilfsbetriebe mit- hilfe der jeweils anderen Energieeinspeisungseinheit über die Sammelschiene mit elektrischer Energie versorgt werden.
Falls jedoch bei dem Bordnetz aus der DE 10 2012 223 901 AI ein Fehlerzustand der Sammelschiene vorliegt, welcher zum
Beispiel auf einem Leitungsbruch, einem Kurzschluss und/oder einem Fehlmanagement der Leistungsverteilung im Bordnetz basieren kann, kann eine Versorgung der Hilfsbetriebe mit einer vorbestimmten elektrischen Leistung nicht sichergestellt werden .
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Bordnetz für ein Schienenfahrzeug eine sichere Versorgung eines Hilfsbetriebs mit elektrischer Energie zu ermöglichen, insbesondere bei Vorliegen eines Sammelschienen-Fehlerzustands.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bordnetz nach Anspruch 1, durch ein Verfahren nach Anspruch 7 sowie durch ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 11.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche sowie der nachfolgenden Be- Schreibung.
Das erfindungsgemäße Bordnetz für ein Schienenfahrzeug um- fasst eine Sammelschiene, eine Energieeinspeisungseinheit zum Einspeisen elektrischer Energie in die Sammelschiene, eine Sammelschienenversorgungsleitung, die an eine Ausgangsseite der Energieeinspeisungseinheit sowie an die Sammelschiene an¬ geschlossen ist und einen Schalter aufweist, einen Hilfsbetrieb und eine erste Hilfsbetriebversorgungsleitung, die an die Sammelschiene und an den Hilfsbetrieb angeschlossen ist. Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Bordnetz eine an den Hilfsbetrieb und an die Ausgangsseite der Energieeinspei¬ sungseinheit angeschlossene zweite
Hilfsbetriebversorgungsleitung zur Umgehung der Sammelschiene, wobei die beiden Hilfsbetriebversorgungsleitungen jeweils einen Schalter aufweisen.
Liegt kein Fehlerzustand der Sammelschiene vor, kann die Energieeinspeisungseinheit über die Sammelschienenversor- gungsleitung elektrische Energie in die Sammelschiene ein- speisen. In diesem Fall kann der Hilfsbetrieb über die erste Hilfsbetriebversorgungsleitung elektrische Energie aus der Sammelschiene beziehen. Falls jedoch ein Fehlerzustand der Sammelschiene vorliegt, kann der Hilfsbetrieb mithilfe des Schalters der Sammelschie- nenversorgungsleitung und des Schalters der ersten Hilfs- betriebversorgungsleitung von der Sammelschiene elektrisch entkoppelt werden. Auf diese Weise lässt sich vermeiden, dass ein Fehlerzustand der Sammelschiene die Funktionsweise des Hilfsbetriebs beeinträchtigt und/oder den Hilfsbetrieb be¬ schädigt . Die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung kann zur Versorgung des Hilfsbetriebs mit von der Energieeinspeisungseinheit be¬ reitgestellter elektrischer Energie unter Umgehung der Sammelschiene genutzt werden. Mit anderen Worten, die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung stellt eine Bypassleitung dar, über welche der Hilfsbetrieb von der Energieeinspeisungseinheit bereitgestellte elektrische Energie beziehen kann, ohne dass diese Energie über die Sammelschiene zum Hilfsbetrieb geführt werden muss. Wenn der Hilfsbetrieb von der Sammel¬ schiene elektrisch entkoppelt ist, kann der Hilfsbetrieb von der Energieeinspeisungseinheit über die zweite Hilfsbetrieb¬ versorgungsleitung (anstatt über die Sammelschiene) mit elektrischer Energie versorgt werden.
Durch Entkoppeln des Hilfsbetriebs von der Sammelschiene kann im Bordnetz ein von der Sammelschiene entkoppeltes „Insel¬ netz" gebildet werden, welches bei Vorliegen eines Fehlerzu¬ stands der Sammelschiene eine sichere Versorgung des Hilfsbe¬ triebs mit elektrischer Energie ermöglicht. Dieselbe Energieeinspeisungseinheit, die im fehlerfreien Zu¬ stand der Sammelschiene zur Einspeisung elektrischer Energie in die Sammelschiene genutzt werden kann, kann bei Vorliegen eines Fehlerzustands der Sammelschiene dazu genutzt werden, den Hilfsbetrieb über die zweite Hilfsbetriebversorgungslei- tung mit elektrischer Energie zu versorgen. Um bei Vorliegen eines Fehlerzustands der Sammelschiene den Hilfsbetrieb mit elektrischer Energie versorgen zu können, muss also nicht notwendigerweise eine zusätzliche Energieeinspeisungseinheit vorhanden sein.
Liegt ein Fehlerzustand der Energieeinspeisungseinheit vor, kann der Hilfsbetrieb mithilfe des Schalters der Sammelschie- nenversorgungsleitung und des Schalters der zweiten Hilfsbe- triebversorgungsleitung von der Energieeinspeisungseinheit elektrisch entkoppelt werden. Auf diese Weise lässt sich ver¬ meiden, dass ein Fehlerzustand der Energieeinspeisungseinheit die Funktionsweise des Hilfsbetriebs beeinträchtigt und/oder den Hilfsbetrieb beschädigt.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Hilfsbetrieb ein Nebenaggregat eines Fahrzeugs zu verstehen, also eine Vorrichtung, welche nicht direkt eine Fortbewegung des Fahrzeugs bewirkt. Der zuvor erwähnte Hilfsbetrieb des Bord¬ netzes kann insbesondere ein sicherheitskritischer Hilfsbetrieb sein. Unter einem sicherheitskritischen Hilfsbetrieb ist ein Hilfsbetrieb zu verstehen, der für einen sicheren Be- trieb einer Komponente oder eines Untersystems des Fahrzeugs erforderlich ist. Beispielsweise kann der Hilfsbetrieb eine Vorrichtung sein, die für einen sicheren Betrieb einer elektrischen Bremse des Fahrzeugs benötigt wird. Vorteilhafterweise kann jeder der zuvor erwähnten Schalter des Bordnetzes einen geschlossenen Zustand und einen geöffne¬ ten Zustand annehmen.
Vorzugsweise besteht im geschlossenen Zustand des Schalters der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung über die erste
Hilfsbetriebversorgungsleitung eine elektrische Verbindung zwischen dem Hilfsbetrieb und der Sammelschiene, wohingegen im geöffneten Zustand dieses Schalters über die erste Hilfs- betriebversorgungsleitung keine elektrische Verbindung zwi- sehen der Sammelschiene und dem Hilfsbetrieb besteht.
Im geschlossenen Zustand des Schalters der zweiten
Hilfsbetriebversorgungsleitung besteht über die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung vorzugsweise eine elektrische Verbindung zwischen dem Hilfsbetrieb und der Energieeinspei- sungseinheit , wohingegen im geöffneten Zustand dieses Schal¬ ters über die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung keine elektrische Verbindung zwischen der Energieeinspeisungsein- heit und dem Hilfsbetrieb besteht.
In bevorzugter Weise besteht im geschlossenen Zustand des Schalters der Sammelschienenversorgungsleitung über die Sam- melschienenversorgungsleitung eine elektrische Verbindung zwischen der Energieeinspeisungseinheit und der Sammelschie¬ ne, wohingegen im geöffneten Zustand dieses Schalters über die Sammelschienenversorgungsleitung keine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene und der Energieeinspei- sungseinheit besteht.
Die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung kann mit einem ihrer Enden unmittelbar an die Sammelschienenversorgungsleitung angeschlossen sein. Das heißt, die zweite Hilfsbetriebversor- gungsleitung kann über die Sammelschienenversorgungsleitung mit der Ausgangsseite der Energieeinspeisungseinheit verbun¬ den sein. Alternativ kann die zweite Hilfsbetriebversorgungs¬ leitung mit einem ihrer Enden unmittelbar an die Ausgangsseite der Energieeinspeisungseinheit angeschlossen sein.
In bevorzugter Weise ist die Sammelschiene eine Wechselstrom- Sammelschiene, insbesondere eine dreiphasige Wechselstrom- Sammelschiene . Die Energieeinspeisungseinheit kann zum Beispiel als Umrich¬ ter ausgebildet sein. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Umrichter eine Vorrichtung zu verstehen, welche dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von einer Form in eine andere Form umzuwandeln, wobei die Umwandlung der Ener- gieform eine Umwandlung der Stromart (Umwandlung von Gleichstrom zu Wechselstrom oder Umwandlung von Wechselstrom zu Gleichstrom), eine Spannungsänderung und/oder eine Frequenzänderung umfassen kann. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Energieeinspeisungseinheit als Wechselrichter ausgebildet. In diesem Fall ist die Ausgangsseite der Energieeinspeisungsein- heit deren Wechselspannungsseite. Die Eingangsseite der Ener¬ gieeinspeisungseinheit ist dann entsprechend deren Gleich¬ spannungsseite .
Einer oder mehrere der zuvor erwähnten Schalter können elek- trisch betätigbar sein. Ferner kann mindestens einer der
Schalter als Schaltschütz, insbesondere als elektrisch betätigter Schaltschütz, ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn jeder der zuvor erwähnten Schalter - also der Schalter der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung, der
Schalter der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung und der Schalter der Sammelschienenversorgungsleitung - als Schaltschütz, insbesondere als elektrisch betätigter Schaltschütz, ausgebildet ist. Ferner kann das Bordnetz eine Messeinrichtung aufweisen. Die Messeinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Be¬ triebsparameter der Sammelschiene, insbesondere eine von der Sammelschiene geführte elektrische Spannung, zu messen. Darüber hinaus kann das Bordnetz eine Steuereinheit zum Betä¬ tigen eines oder mehrerer der zuvor erwähnten Schalter umfassen. Die Steuereinheit ist vorteilhafterweise mit der Mes¬ seinrichtung verbunden. In bevorzugter Weise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, zu prüfen, ob der Betriebsparame- ter eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Weiter kann die Steu¬ ereinheit dazu eingerichtet sein, ein Schaltsignal zum Betä¬ tigen mindestens eines der Schalter zu erzeugen, wenn der Betriebsparameter die Bedingung erfüllt. Die vorgegebene Bedingung kann zum Beispiel eine Relation zwischen der von der Messeinrichtung gemessenen Spannung, also deren Istwert, und einem Sollwert der Spannung sein. Beispielsweise kann die vorgegebene Bedingung dann erfüllt sein, wenn der Absolutbetrag der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Spannung größer ist als ein vorgegebener Maximalwert . Wenn der Betriebsparameter die vorgegebene Bedingung erfüllt, erzeugt die Steuereinheit vorteilhafterweise ein Schaltsignal zum Öffnen des Schalters der Sammelschienenversorgungslei- tung. Optional kann die Steuereinheit, wenn der Betriebspara¬ meter die vorgegebene Bedingung erfüllt, ein Schaltsignal zum Schließen des Schalters der zweiten Hilfsbetriebversorgungs¬ leitung und/oder ein Schaltsignal zum Öffnen des Schalters der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung erzeugen.
Die Steuereinheit kann insbesondere ein Bestandteil der Ener- gieeinspeisungseinheit sein. Alternativ kann die Steuereinheit ein zentrales Steuergerät sein. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass einer oder mehrere der zuvor erwähnten Schalter sowohl durch eine Steuereinheit, die ein Bestandteil der Energieeinspeisungseinheit ist, als auch durch ein zent- rales Steuergerät des Bordnetzes steuerbar sind.
Darüber hinaus kann das Bordnetz mindestens eine weitere Energieeinspeisungseinheit zum Einspeisen elektrischer Energie in die Sammelschiene aufweisen. Außerdem kann das Bord- netz eine weitere Sammelschienenversorgungsleitung aufweisen, die an die Sammelschiene sowie an eine Ausgangsseite der wei¬ teren Energieeinspeisungseinheit angeschlossen ist. Es ist vorteilhaft, wenn die weitere Sammelschienenversorgungslei- tung ebenfalls einen Schalter aufweist.
Die weitere Energieeinspeisungseinheit kann insbesondere dazu genutzt werden, elektrische Energie in die Sammelschiene ein¬ zuspeisen, wenn ein Fehlerzustand der erstgenannten Energieeinspeisungseinheit vorliegt. Auf diese Weise kann bei Vor- liegen eines Fehlerzustands der erstgenannten Energieeinspei¬ sungseinheit die Versorgung des Hilfsbetriebs mit elektri¬ scher Energie sichergestellt werden. Ferner kann die weitere Energieeinspeisungseinheit dazu ge¬ nutzt werden, in einem fehlerfreien Zustand der erstgenannten Energieeinspeisungseinheit gemeinsam mit der erstgenannten Energieeinspeisungseinheit elektrische Energie in die Sammel- schiene einzuspeisen.
Die weitere Energieeinspeisungseinheit kann beispielsweise als Umrichter, insbesondere als Wechselrichter, ausgebildet sein. Ferner kann die weitere Energieeinspeisungseinheit ins- besondere baugleich zu der erstgenannten Energieeinspeisungs¬ einheit ausgebildet sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Bordnetzes ist der Schalter der Sammelschienenversorgungsleitung geschlossen. Von der Energieeinspeisungseinheit wird über die Sammelschienenversorgungsleitung elektrische Energie in die Sammelschiene eingespeist. Zudem wird der Hilfsbetrieb über eine der beiden Hilfsbetriebversorgungsleitungen mit elektrischer Energie versorgt. Erfindungsgemäß wird, falls ein Feh- lerzustand der Sammelschiene eintritt, der Schalter der Sam- melschienenversorgungsleitung geöffnet und der Hilfsbetrieb von der Energieeinspeisungseinheit über die zweite Hilfs- betriebversorgungsleitung unter Umgehung der Sammelschiene mit elektrischer Energie versorgt.
Der Fehlerzustand der Sammelschiene kann zum Beispiel ein Zu¬ stand sein, bei dem der Absolutbetrag der Differenz zwischen dem Istwert der von der Sammelschiene geführten Spannung und ihrem Sollwert größer ist als ein vorgegebener Maximalwert. Mit anderen Worten, der Fehlerzustand der Sammelschiene kann eintreten, wenn der Absolutbetrag der Differenz zwischen dem Istwert der von der Sammelschiene geführten Spannung und ihrem Sollwert den vorgegebenen Maximalwert überschreitet. Bei einer ersten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vor¬ gesehen, dass vor Eintritt des Fehlerzustands der Sammel¬ schiene der Schalter der ersten Hilfsbetriebversorgungs- leitung geschlossen ist, der Schalter der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung geöffnet ist und der Hilfsbetrieb über die erste Hilfsbetriebversorgungsleitung mit elektrischer Energie versorgt wird. In bevorzugter Weise wird bei dieser Ausführungsvariante, falls der Fehlerzustand der Sam- melschiene eintritt, der Schalter der ersten Hilfsbetrieb¬ versorgungsleitung geöffnet, wodurch der Hilfsbetrieb von der Sammelschiene elektrisch entkoppelt wird, und der Schalter der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung geschlossen.
Bei einer zweiten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vor¬ gesehen, dass der Hilfsbetrieb bereits vor Eintritt des Feh¬ lerzustands der Sammelschiene über die zweite Hilfsbetrieb¬ versorgungsleitung unter Umgehung der Sammelschiene mit elektrischer Energie versorgt wird. Vorzugsweise ist bei die¬ ser Ausführungsvariante vor Eintritt des Fehlerzustands der Sammelschiene der Schalter der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung geöffnet und dadurch der Hilfsbetrieb von der Sammelschiene elektrisch entkoppelt, wohingegen der Schalter der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung geschlossen ist. Bei dieser Ausführungsvariante kann die Anzahl der Schaltvorgänge, die bei Eintreten des Fehlerzustands der Sammelschiene vorgenommen werden, um den Hilfsbetrieb von der Sammelschiene elektrisch zu entkoppeln und über die zweite Hilfsbetrieb¬ versorgungsleitung mit elektrischer Energie zu versorgen, besonders gering gehalten werden.
Vorteilhafterweise wird, falls ein Fehlerzustand der Energie- einspeisungseinheit eintritt, der Hilfsbetrieb durch Öffnen des Schalters der Sammelschienenversorgungsleitung und - so- fern der Schalter der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung nicht bereits geöffnet ist - durch Öffnen des Schalters der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung von der Energieein- speisungseinheit elektrisch entkoppelt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Schalter der ersten Hilfsbetriebsver- sorgungsleitung geschlossen wird, damit der Hilfsbetrieb aus der Sammelschiene mit elektrischer Energie versorgt werden kann . Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung unter anderem ein Schienenfahrzeug.
Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug ist mit dem erfindungs- gemäßen Bordnetz ausgestattet.
Vorteilhafterweise umfasst das Schienenfahrzeug einen Zwi¬ schenkreis zum Versorgen der erstgenannten Energieeinspei- sungseinheit mit elektrischer Energie. Der Zwischenkreis kann ein Bestandteil einer Traktionsausrüstung des Schienenfahrzeugs sein. Vorzugsweise ist der Zwischenkreis ein Gleich¬ spannungszwischenkreis. Weiter ist es bevorzugt, wenn der Zwischenkreis an eine Eingangsseite der erstgenannten Ener- gieeinspeisungseinheit angeschlossen ist.
Um eine Versorgung der zuvor erwähnten weiteren Energieein- speisungseinheit des Bordnetzes mit elektrischer Energie zu ermöglichen, ist die weitere Energieeinspeisungseinheit , ins¬ besondere an deren Eingangsseite, vorzugsweise an besagten Zwischenkreis oder an einen anderen Zwischenkreis des Schie¬ nenfahrzeugs angeschlossen.
Das Schienenfahrzeug umfasst vorteilhafterweise ein Bremssys¬ tem zum Bremsen des Schienenfahrzeugs. Das Bremssystem kann mit einem Bremswiderstand ausgestattet sein. Ferner kann das Bremssystem einen als Generator betreibbaren elektrischen Fahrmotor und einen an den Fahrmotor angeschlossenen Motorumrichter (auch Traktionsstromrichter oder Traktionsumrichter genannt) umfassen.
Der zuvor erwähnte Hilfsbetrieb des Bordnetzes kann bei¬ spielsweise eine Kühleinrichtung zum Kühlen einer Komponente des Bremssystems sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hilfsbetrieb eine Kühleinrichtung, ins- besondere ein Lüfter, zum Kühlen des Bremswiderstands. In ei¬ ner anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hilfsbetrieb eine Kühleinrichtung, insbesondere eine Kühlmit¬ telförderpumpe, zum Kühlen des Motorumrichters. Das Bordnetz kann zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Hilfsbetrieb mindestens einen weiteren Hilfsbetrieb aufweisen, bei welchem es sich insbesondere um einen sicherheitskritischen Hilfsbetrieb handeln kann. Der weitere Hilfsbetrieb kann an die beiden zuvor erwähnten Hilfsbetriebversorgungsleitungen angeschlossen sein. Insbesondere kann der weitere Hilfsbe¬ trieb parallel zu dem erstgenannten Hilfsbetrieb geschaltet sein .
Bei der Ausführungsform, bei der das Bordnetz zusätzlich zu dem erstgenannten Hilfsbetrieb mindestens einen weiteren Hilfsbetrieb aufweist, kann einer der Hilfsbetriebe eine Kühleinrichtung, insbesondere ein Lüfter, zum Kühlen des Bremswiderstands des Bremssystems sein, während ein anderer der Hilfsbetriebe eine Kühleinrichtung, insbesondere eine Kühlmittelförderpumpe, zum Kühlen des Motorumrichters sein kann . Ferner kann das Bordnetz mindestens einen zusätzlichen Hilfsbetrieb aufweisen, der mittels einer zusätzlichen Hilfsbe- triebversorgungsleitung des Bordnetzes an die Sammelschiene angeschlossen sein kann. Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Patentansprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können je¬ doch auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kom- binationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese
Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Bordnetz, dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug kombinierbar. Ferner können Verfahrensmerkmale auch als Ei- genschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gesehen wer¬ den . Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das je- weilige Zahlwort eingeschränkt sein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert wird. Das Ausführungsbeispiel dient der Erläu¬ terung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu ge¬ eignete Merkmale des Ausführungsbeispiels auch explizit iso¬ liert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kom¬ biniert werden. Werden in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese im Wesentlichen gleiche oder einander entsprechende Elemente.
Es zeigen:
FIG 1 einen angetriebenen sowie einen nicht angetriebenen
Wagen eines Schienenfahrzeugs mit einem Bordnetz;
FIG 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Bord- netzes aus FIG 1.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahr¬ zeugs 2, bei dem es sich beispielsweise um einen Hochge¬ schwindigkeitszug handeln kann. Exemplarisch sind in FIG 1 ein Triebwagen 4 sowie ein Beiwagen 6 des Schienenfahrzeugs 2 abgebildet. Zusätzlich zu den beiden abgebildeten Wagen 4, 6 kann das Schienenfahrzeug 2 weitere figürlich nicht darge- stellte Wagen aufweisen, welche jeweils mit oder ohne eigenen Antrieb ausgeführt sein können.
Der Triebwagen 4 ist mit einem Stromabnehmer 8 und Transfor- mator 9 ausgestattet, wobei der Transformator 9 mit seiner Primärwicklung an den Stromabnehmer 8 angeschlossenen ist. Zudem umfasst der Triebwagen 4 mehrere elektrische Fahrmoto¬ ren 10 zum Antreiben des Schienenfahrzeugs 2, wobei die Fahr¬ motoren 10 jeweils als Generator betrieben werden können.
Ferner ist das Schienenfahrzeug 2 mit einem Bordnetz 12 sowie einem ersten Zwischenkreis 14a und einem zweiten Zwischenkreis 14b ausgestattet. Zudem umfasst das Schienenfahrzeug 2 einen mit einer Sekundärwicklung des Transformators 9 sowie mit dem ersten Zwischenkreis 14a verbundenen ersten Eingangs¬ umrichter 16a zum Einspeisen elektrischer Energie in den ersten Zwischenkreis 14a. Des Weiteren umfasst das Schienenfahr¬ zeug 2 einen mit einer anderen Sekundärwicklung des Transformators 9 sowie mit dem zweiten Zwischenkreis 14b verbundenen zweiten Eingangsumrichter 16b zum Einspeisen elektrischer Energie in den zweiten Zwischenkreis 14b.
Weiterhin umfasst das Schienenfahrzeug 2 mehrere Motorumrich¬ ter 18, über welche die zuvor genannten Fahrmotoren 10 mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel für jeden der Fahrmotoren 10 ein eigener Motorumrichter 18 vorgesehen ist. Die Motorumrichter 18 sind jeweils an einen der Zwischenkreise 14a, 14b des Schienen¬ fahrzeugs 2 angeschlossen.
Das Bordnetz 12 weist ferner eine Zugsammeischiene 20 auf, welche die einzelnen Wagen 4, 6 des Schienenfahrzeugs 2 elektrisch miteinander verbindet. Darüber hinaus umfasst das Bordnetz 12 eine erste Energieeinspeisungseinheit 22a zum Einspeisen elektrischer Energie in die Zugsammeischiene 20 sowie eine zweite Energieeinspeisungseinheit 22b zum Einspei¬ sen elektrischer Energie in die Zugsammeischiene 20. Die ers¬ te Energieeinspeisungseinheit 22a ist an den ersten Zwischen- kreis 14a angeschlossen und wird über diesen Zwischenkreis 14a mit elektrischer Energie versorgt. Die zweite Energieein- speisungseinheit 22b ist an den Zwischenkreis 14 angeschlos¬ sen und wird über den zweiten Zwischenkreis 14b mit elektri- scher Energie versorgt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Energie- einspeisungseinheiten 22a, 22b jeweils als Wechselrichter ausgebildet. Bei den zuvor genannten Zwischenkreisen 14a, 14b handelt es sich jeweils um einen Gleichspannungszwischenkreis und bei der Zugsammeischiene 20 handelt es sich um eine drei¬ phasige Wechselstromsammelschiene .
Weiterhin umfasst das Bordnetz 12 eine erste Sammelschienen- versorgungsleitung 24a, über welche die erste Energieeinspei- sungseinheit 22a mit der Zugsammeischiene 20 verbunden ist, sowie eine zweite Sammelschienenversorgungsleitung 24b, über welche die zweite Energieeinspeisungseinheit 22b mit der Zug- sammelschiene 20 verbunden ist.
Darüber hinaus umfasst das Bordnetz 12 mehrere sicherheits¬ kritische Hilfsbetriebe 26a, von denen in FIG 1 exemplarisch zwei dargestellt sind, sowie mehrere nicht sicherheitskriti¬ sche Hilfsbetriebe 26b. Die sicherheitskritischen Hilfsbe¬ triebe 26a sind über eine erste Hilfsbetriebversorgungs- leitung 28a des Bordnetzes 12 mit der Zugsammeischiene 20 verbunden. Über eine zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b des Bordnetzes 12 sind die sicherheitskritischen Hilfsbe¬ triebe 26a mit der ersten Energieeinspeisungseinheit 22a ver¬ bunden. Die nicht sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26b sind jeweils über eine weitere Hilfsbetriebversorgungsleitung 28c mit der Zugsammeischiene 20 verbunden.
Sowohl bei den beiden zuvor erwähnten Sammelschienenversor- gungsleitungen 24a, 24b als auch bei den zuvor erwähnten Hilfsbetriebversorgungsleitungen 28a, 28b, 28c handelt es sich um dreiphasige Leitungen. Des Weiteren umfasst das Bordnetz 12 eine Messeinrichtung 30, welche dazu eingerichtet ist, eine von der Zugsammeischiene 20 geführte elektrische Spannung zu messen. Außerdem ist das Schienenfahrzeug 2 mit einem Bremssystem 32 zum Bremsen des Schienenfahrzeugs 2 ausgestattet. Das Brems¬ system 32 umfasst mehrere mit den Fahrmotoren 10 verbundene Bremswiderstände 34, von denen in FIG 1 exemplarisch einer dargestellt ist. Vorzugsweise sind die Bremswiderstände des Bremssystems 32 auf dem Dach des Schienenfahrzeugs 2 angeord¬ net. (In FIG 1 ist der dargestellte Bremswiderstand 34 ledig¬ lich einer besseren Darstellbarkeit halber im Inneren des Schienenfahrzeugs 2 positioniert.) Ferner sind die zuvor er¬ wähnten Fahrmotoren 10 (in ihrer Funktion als elektromotori- sehe Bremse) jeweils ein Element des Bremssystems 32.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist einer der sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a ein Lüfter 36 zum Kühlen eines Bremswiderstands 34 des Bremssystems 32, wohingegen ein anderer der sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a eine
Kühlmittelförderpumpe 38 zum Kühlen eines oder mehrerer Mo¬ torumrichter 18 des Schienenfahrzeugs 2 ist.
FIG 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Bordnetzes 12 aus FIG 1.
In FIG 2 ist bei der jeweiligen Energieeinspeisungseinheit 22a, 22b deren Eingangsseite 40 sowie deren Ausgangsseite 42 dargestellt. An ihrer Eingangsseite 40 ist die erste Energie- einspeisungseinheit 22a an den ersten Zwischenkreis 14a ange¬ schlossen, während die zweite Energieeinspeisungseinheit 22b an ihrer Eingangsseite 40 an den zweiten Zwischenkreis 14b angeschlossen ist (vgl. FIG 1) . Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Eingangsseite 40 der jeweiligen Energieein- speisungseinheit 22a, 22b ihre Gleichspannungsseite, wohinge¬ gen die Ausgangsseite 42 der jeweiligen Energieeinspeisungs¬ einheit 22a, 22b ihre Wechselspannungsseite ist. Die erste Sammelschienenversorgungsleitung 24a ist mit einem ihrer beiden Enden an die Ausgangsseite 42 der ersten Ener- gieeinspeisungseinheit 22a und mit dem anderen ihrer beiden Enden an die Zugsammeischiene 20 angeschlossen. Entsprechend ist die zweite Sammelschienenversorgungsleitung 24b mit einem ihrer beiden Enden an die Ausgangsseite 42 der zweiten Ener- gieeinspeisungseinheit 22b und mit dem anderen ihrer beiden Enden an die Zugsammeischiene 20 angeschlossen. Weiter ist aus FIG 2 ersichtlich, dass die erste Hilfsbe- triebversorgungsleitung 28a, die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b, die erste Sammelschienenversorgungsleitung 24a und die zweite Sammelschienenversorgungsleitung 24b jeweils einen Schalter 44 aufweisen. Im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel handelt es sich bei diesen Schaltern 44 um elektrisch betätigbare Schaltschütze.
Ist der Schalter 44 der jeweiligen Leitung 24a, 24b, 28a, 28b geschlossen, kann über die jeweilige Leitung 24a, 24b, 28a, 28b elektrische Energie transportiert werden. Ist der Schal¬ ter 44 der jeweiligen Leitung 24a, 24b, 28a, 28b hingegen geöffnet, kann über die jeweilige Leitung 24a, 24b, 28a, 28b keine elektrische Energie transportiert werden. Die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b ist eine
Bypassleitung zur Versorgung der sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a mit elektrischer Energie unter Umgehung der Zug- sammelschiene 20. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b mit einem ihrer beiden Enden unmittelbar an die erste Sammelschienenversor- gungsleitung 24a angeschlossen. Alternativ kann die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b mit diesem Ende unmittelbar an die Ausgangsseite 42 der ersten Energieerzeugungseinheit 22a angeschlossen sein.
Des Weiteren weisen die Energieeinspeisungseinheiten 22a, 22b eine Steuereinheit 46 auf, beispielsweise in Form eines Mik- rocontrollers . Die Steuereinheit 46 der ersten Energieein- Speisungseinheit 22a ist dazu eingerichtet, den Schalter 44 der ersten Sammelschienenversorgungsleitung 24a, den Schalter 44 der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28a sowie den Schalter 44 der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b zu betätigen. Die Steuereinheit 46 der zweiten Energieeinspei- sungseinheit 22b ist dazu eingerichtet, den Schalter 44 der zweiten Sammelschienenversorgungsleitung 24b zu betätigen. Zudem sind besagte Schalter 44 von einem figürlich nicht dargestellten zentralen Steuergerät des Schienenfahrzeugs 2 (auch Zugsteuergerät genannt) betätigbar. Mithilfe des zent¬ ralen Steuergeräts kann einer der Schalter 44 insbesondere dann betätigt werden, wenn ein Fehlerzustand der jeweils zu¬ gehörigen Energieeinspeisungseinheit 22a, 22b vorliegt. Al¬ ternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im Falle eines Fehlerzustands einer der Energieeinspeisungseinheiten 22a, 22b diejenigen Schalter 44, die dieser Energieeinspeisungseinheit 22a, 22b zugeordnet sind, jeweils eine definier¬ te Schaltstellung annehmen.
Besagte Messeinrichtung 30 ist mit dem zentralen Steuergerät des Schienenfahrtzeugs 2 sowie mit den Steuereinheiten 46 der Energieeinspeisungseinheiten 22a, 22b verbunden. Die Messeinrichtung 30 misst die von der Zugsammeischiene 20 geführte elektrische Spannung und übermittelt die gemessene Spannung an das zentrale Steuergerät des Schienenfahrtzeugs 2 sowie an die Steuereinheiten 46 der Energieeinspeisungseinheiten 22a, 22b. Die Steuereinheiten 46 der Energieeinspeisungseinheiten 22a, 22b und das zentrale Steuergerät des Schienenfahrtzeugs 2 überprüfen jeweils, ob die von der Messeinrichtung 30 gemessene Spannung innerhalb eines vorgegebenen Spannungsintervalls liegt.
Falls die erste Energieeinspeisungseinheit 22a fehlerfrei funktioniert und die von der Messeinrichtung 30 gemessene Spannung innerhalb des vorgegebenen Spannungsintervalls liegt, wird das Bordnetz 12 im „Normalmodus" betrieben. Dabei wird von der ersten Energieeinspeisungseinheit 22a elektri¬ sche Energie in die Zugsammeischiene 20 eingespeist, wobei -
der Schalter 44 der ersten Sammelschienenversorgungsleitung 24a geschlossen ist. Zudem beziehen in diesem Betriebsmodus die sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a elektrische Ener¬ gie entweder über die Zugsammeischiene 20 oder über die zwei- te Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b. Im ersten Fall ist der Schalter 44 der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28a geschlossen und der Schalter 44 der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b geöffnet, wohingegen im zweiten Fall der Schalter 44 der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28a ge- öffnet und der Schalter 44 der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b geschlossen ist.
Wenn die erste Energieeinspeisungseinheit 22a fehlerfrei funktioniert, jedoch die von der Messeinrichtung 30 gemessene Spannung außerhalb des vorgegebenen Spannungsintervalls liegt, wird das Bordnetz 12 im „Inselnetzmodus" betrieben. Hierzu wird durch die Steuereinheit 46 der ersten Energieein¬ speisungseinheit 22a die Stellung der Schalter 44 so einge¬ stellt, dass der Schalter 44 der ersten Sammelschienenversor- gungsleitung 24a geöffnet ist, der Schalter 44 der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28a geöffnet und der Schalter 44 der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b geschlossen ist. Bei diesen Schalterstellungen sind die sicherheitskriti¬ schen Hilfsbetriebe 26a sowie die erste Energieeinspeisungs¬ einheit 22a von der Zugsammeischiene 20 elektrisch entkop¬ pelt. Die sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a beziehen in diesem Betriebsmodus elektrische Energie über die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b. Zusätzlich kann eine Sicherheitsmaßnahme erfolgen, wie zum Beispiel eine Abbrem- sung des Schienenfahrzeugs 2 (ggf. bis zu dessen Stillstand) .
Ist der Leistungsbedarf der sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a bekannt, ist im Inselnetzmodus ein zuverlässiges Lastmanagement des Bordnetzes 12 möglich, sodass die sicher- heitskritischen Hilfsbetriebe 26a jeweils mit ausreichender Genauigkeit mit einer vorbestimmten elektrischen Leistung versorgt werden können. Falls die von der Messeinrichtung 30 gemessene Spannung innerhalb des vorgegebenen Spannungsintervalls liegt und ein Fehlerzustand der ersten Energieeinspeisungseinheit 22a, zum Beispiel in Form eines technischen Defekts der ersten Ener- gieeinspeisungseinheit 22a, eintritt, wird das Bordnetz 12 im „Sammelschienenmodus" betrieben. Hierzu wird durch das zent¬ rale Steuergerät des Schienenfahrzeugs 2 die Stellung der Schalter 44 so eingestellt, dass der Schalter 44 der ersten Sammelschienenversorgungsleitung 24a geöffnet ist, der Schal- ter 44 der ersten Hilfsbetriebversorgungsleitung 28a geschlossen und der Schalter 44 der zweiten
Hilfsbetriebversorgungsleitung 28b geöffnet ist. Bei diesen Schalterstellungen ist die erste Energieeinspeisungseinheit 22a von der Zugsammeischiene 20 elektrisch entkoppelt, wohin- gegen die sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a an die Zug- sammelschiene 20 elektrisch gekoppelt sind. In diesem Be¬ triebsmodus beziehen die sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a elektrische Energie über die Zugsammeischiene 20, in die von der zweiten Energieeinspeisungseinheit 22b elektrische Energie eingespeist wird. Zusätzlich kann eine Sicherheits¬ maßnahme erfolgen, wie zum Beispiel eine Abbremsung des
Schienenfahrzeugs 2 (ggf. bis zu dessen Stillstand) .
Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Energieeinspeisungs- einheit 22b auch dann Energie in die Zugsammeischiene 20 ein¬ speist, wenn die erste Energieeinspeisungseinheit 22a fehler¬ frei funktioniert und das Bordnetz 12 im „Normalmodus" oder im „Inselnetzmodus" betrieben wird. Wenn sowohl die von der Messeinrichtung 30 gemessene Spannung außerhalb des vorgegebenen Spannungsintervalls liegt als auch ein Fehlerzustand der ersten Energieeinspeisungseinheit 22a, zum Beispiel in Form eines technischen Defekts der ersten Energieeinspeisungseinheit 22a, vorliegt, wird jeder der zu- vor erwähnten Schalter 44 geöffnet, wodurch die sicherheitskritischen Hilfsbetriebe 26a von der ersten Energieeinspei¬ sungseinheit 22a elektrisch entkoppelt werden und die erste Energieeinspeisungseinheit 22a sowie die sicherheitskriti- sehen Hilfsbetriebe 26a von der Zugsammeischiene 20 elek¬ trisch entkoppelt werden. Zudem wird eine Schnellbremsung eingeleitet, vorzugsweise mittels einer Reibungsbremse des Schienenfahrzeugs 2 und ggf. mithilfe derjenigen elektrischen Bremsen des Schienenfahrzeugs 2, deren Hilfsbetriebe mit ei¬ ner nicht defekten Energieeinspeisungseinheit des Bordnetzes 12 elektrisch verbunden sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Betätigung der Schalter 44 in der oben beschriebenen Weise nur dann möglich ist, wenn von einem Fahrzeugführer zuvor eine entsprechende Freigabe erteilt wurde, beispielsweise über ein Bedienelement ei¬ nes Führerstands des Schienenfahrzeugs 2.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel einge¬ schränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Bordnetz (12) für ein Schienenfahrzeug (2), umfassend eine Sammelschiene (20), eine Energieeinspeisungseinheit (22a) zum Einspeisen elektrischer Energie in die Sammelschiene (20), eine Sammelschienenversorgungsleitung (24a) , die an eine Ausgangsseite (42) der Energieeinspeisungseinheit (22a) sowie an die Sammelschiene (20) angeschlossen ist und einen Schalter (44) aufweist, einen Hilfsbetrieb (26a) und eine erste Hilfs- betriebversorgungsleitung (28a) , die an die Sammelschiene (20) und an den Hilfsbetrieb (26a) angeschlossen ist, gekennzeichnet durch eine an den Hilfsbetrieb (26a) und an die Ausgangsseite (42) der Energieeinspeisungseinheit (22a) angeschlossene zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) zur Umgehung der Sammelschiene (20), wobei die beiden Hilfs- betriebversorgungsleitungen (28a, 28b) jeweils einen Schalter (44) aufweisen.
2. Bordnetz (12) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelschiene (20) eine Wechselstrom-Sammelschiene, insbesondere eine dreiphasige Wechselstrom-Sammelschiene, ist.
3. Bordnetz (12) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeinspeisungseinheit (22a) als Umrichter, insbesondere als Wechselrichter, ausge¬ bildet ist.
4. Bordnetz (12) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schalter
(44) als Schaltschütz, insbesondere als elektrisch betätigter Schaltschütz, ausgebildet ist.
5. Bordnetz (12) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
- eine Messeinrichtung (30), welche dazu eingerichtet ist, einen Betriebsparameter der Sammelschiene (20), insbesonde- re eine von der Sammelschiene (20) geführte elektrische Spannung, zu messen, und
- eine mit der Messeinrichtung (30) verbundene Steuereinheit (46), welche dazu eingerichtet ist, zu prüfen, ob der Be- triebsparameter eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wobei die Steuereinheit (46) ferner dazu eingerichtet ist, ein Schaltsignal zum Betätigen mindestens eines der Schalter (44) zu erzeugen, wenn der Betriebsparameter die Bedingung erfüllt .
6. Bordnetz (12) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Energieeinspei- sungseinheit (22b) zum Einspeisen elektrischer Energie in die Sammelschiene (20) sowie eine weitere Sammelschienenversor- gungsleitung (24b), die an die Sammelschiene (20) sowie an eine Ausgangsseite (42) der weiteren Energieeinspeisungsein- heit (22b) angeschlossen ist und einen Schalter (44) aufweist. 7. Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes (12) nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Schalter (44) der Sammelschienenversorgungsleitung (24a) geschlossen ist, von der Energieeinspeisungseinheit (22a) über die Sammelschienen- versorgungsleitung (24a) elektrische Energie in die Sammel- schiene (20) eingespeist wird und der Hilfsbetrieb (26a) über eine der beiden Hilfsbetriebversorgungsleitungen (28a, 28b) mit elektrischer Energie versorgt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein Fehlerzustand der Sammelschiene (20) eintritt,
- der Schalter (44) der Sammelschienenversorgungsleitung
(24a) geöffnet wird und
- der Hilfsbetrieb (26a) von der Energieeinspeisungseinheit (22a) über die zweite
Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) unter Umgehung der Sammelschiene (20) mit elektrischer Energie versorgt wird .
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass vor Eintritt des Fehlerzustands der Sammelschiene (20)
- der Schalter (44) der ersten
Hilfsbetriebversorgungsleitung (28a) geschlossen ist,
- der Schalter (44) der zweiten
Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) geöffnet ist und
- der Hilfsbetrieb (26a) über die erste
Hilfsbetriebversorgungsleitung (28a) mit elektrischer Energie versorgt wird
und, falls der Fehlerzustand der Sammelschiene (20) eintritt,
- der Schalter (44) der ersten
Hilfsbetriebversorgungsleitung (28a) geöffnet wird, wodurch der Hilfsbetrieb (26a) von der Sammelschiene (20) elektrisch entkoppelt wird, und
- der Schalter (44) der zweiten
Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) geschlossen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsbetrieb (26a) bereits vor Eintritt des Fehlerzustands der Sammelschiene (20) über die zweite Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) unter Umgehung der Sammelschiene (20) mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei vor Eintritt des Fehlerzustands der Sammelschiene (20) der Schalter (44) der ersten
Hilfsbetriebversorgungsleitung (28a) geöffnet ist und dadurch der Hilfsbetrieb (26a) von der Sammelschiene (20) elektrisch entkoppelt ist, wohingegen der Schalter (44) der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) geschlossen ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein Fehlerzustand der Energieeinspeisungseinheit (22a) eintritt, der Hilfsbetrieb (26a) durch Öffnen des Schalters (44) der Sammelschienenver- sorgungsleitung (24a) und gegebenenfalls durch Öffnen des Schalters (44) der zweiten Hilfsbetriebversorgungsleitung (28b) von der Energieeinspeisungseinheit (22a) elektrisch entkoppelt wird.
11. Schienenfahrzeug (2) mit einem Bordnetz (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6. 12. Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch einen Zwischenkreis (14a) zum Versorgen der Energieeinspeisungseinheit (22a) mit elektrischer Ener¬ gie, wobei der Zwischenkreis (14a) an eine Eingangsseite (40) der Energieeinspeisungseinheit (22a) angeschlossen ist.
13. Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 11 oder 12,
gekennzeichnet durch ein Bremssystem (32) zum Bremsen des Schienenfahrzeugs (2), wobei der Hilfsbetrieb (26a) des Bord¬ netzes (12) eine Kühleinrichtung (36, 38) zum Kühlen einer Komponente des Bremssystems (32) ist.
14. Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (32) einen
Bremswiderstand (34) umfasst, wobei der Hilfsbetrieb (26a) eine Kühleinrichtung, insbesondere ein Lüfter (36) , zum Kühlen des Bremswiderstands (34) ist.
15. Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (32) einen als Generator betreibbaren elektrischen Fahrmotor (10) und einen an den Fahrmotor (10) angeschlossenen Motorumrichter (18) umfasst, wobei der Hilfsbetrieb (26a) eine Kühleinrichtung, insbesondere eine Kühlmittelförderpumpe (38), zum Kühlen des Motorumrichters (18) ist.
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