電功率供應(yīng)系統(tǒng)、車輛和操作車輛的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛的電功率供應(yīng)系統(tǒng)，特別是車輛的牽引系統(tǒng)，其中所述電功率供應(yīng)系統(tǒng)(1)包括能量存儲(chǔ)模塊、逆變器(3)、電機(jī)(4)、適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流的接收設(shè)備(5)、以及適用于連接所述逆變器(3)、所述電機(jī)(4)和所述接收設(shè)備(5)的無源電路布置(8)，其中所述無源電路布置(8)包括用于在所述接收設(shè)備(3)與所述電機(jī)(4)之間傳輸電能的第一傳輸電路、用于在所述接收設(shè)備(5)與所述逆變器(3)之間傳輸電能的第二傳輸電路、以及用于在所述逆變器(3)與所述電機(jī)(4)之間傳輸電能的第三傳輸電路，其中所述無源電路布置(8)被設(shè)計(jì)為使得在給定充電頻率下，由所述第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗并且由所述第二傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗。
【專利說明】電功率供應(yīng)系統(tǒng)、車輛和操作車輛的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用電能的車輛的電功率供應(yīng)系統(tǒng)，所述車輛特別是軌道車輛和/或道路汽車，所述電功率供應(yīng)系統(tǒng)特別是牽引系統(tǒng)，其中系統(tǒng)包括適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)(即，由電磁場產(chǎn)生的磁感應(yīng)并且感應(yīng)產(chǎn)生電能)來產(chǎn)生交變電流的接收設(shè)備、適用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的逆變器、適用于推進(jìn)車輛的電機(jī)、以及適用于連接逆變器、電機(jī)和接收設(shè)備的無源電路布置。
[0002]此外，本發(fā)明涉及包括所述布置的車輛。本發(fā)明還涉及制造車輛的方法并且涉及操作車輛的方法。

【背景技術(shù)】
[0003]WO 2010/031595 A2公開了用于為車輛，特別是軌道車輛提供電能的布置，其中所述布置包括適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流的接收設(shè)備。接收設(shè)備包括導(dǎo)電材料的多個(gè)繞組和/或線圈，其中每個(gè)繞組或線圈適用于產(chǎn)生交變電流的單獨(dú)的相位。
[0004]本發(fā)明可以應(yīng)用于任何陸地車輛(包括但并非優(yōu)選為僅暫時(shí)在陸地上的任何車輛)，特別是諸如鐵路車輛(例如，電車)之類的軌道車輛，本發(fā)明還可以應(yīng)用于道路汽車，例如個(gè)人(私人)小客車或公共交通車輛(例如公共汽車，包括同樣是軌道車輛的無軌電車)。優(yōu)選地，產(chǎn)生交變電磁場的初級側(cè)導(dǎo)線布置集成在車輛的軌道或道路中，以使得初級側(cè)導(dǎo)線布置的電線在與車輛可以行駛的道路或軌道表面接近平行的平面中延伸。如W02010/031595 A2還描述的，接收設(shè)備可以位于車輛的下側(cè)并且可以被諸如厚板或薄板形狀的主體之類的鐵磁體覆蓋。適合的材料是鐵氧體。主體收集并且重定向磁場的場線，并且因此將主體上方的場強(qiáng)減小到接近零。然而，初級側(cè)導(dǎo)線布置的其它配置、位置和/或取向是可能的。例如，初級側(cè)導(dǎo)線布置可以位于車輛的一側(cè)。
[0005]在任何情況下，初級側(cè)導(dǎo)線布置與接收設(shè)備的至少一個(gè)電感之間的間隙應(yīng)該盡可能小，因?yàn)閷τ谳^大間隙，初級側(cè)與次級側(cè)之間的無線能量傳輸?shù)男瘦^小。出于同樣的原因，在至少一個(gè)電感中所感應(yīng)的電壓取決于間隙的尺寸。應(yīng)對系統(tǒng)的次級側(cè)上的電壓變化的一種方式是僅向功率消耗裝置供應(yīng)電能，功率消耗裝置是電壓耐受的，即其可以在較寬的電壓范圍內(nèi)進(jìn)行操作。
[0006]可以應(yīng)用本發(fā)明的另一個(gè)示例是鐵路車輛的牽引系統(tǒng)，牽引系統(tǒng)包括將接收設(shè)備連接到逆變器的功率供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，逆變器將接收設(shè)備的交流輸出電流轉(zhuǎn)化成用于為例如牽引用蓄電池的能量存儲(chǔ)模塊充電的直流電。逆變器也可以將直流電轉(zhuǎn)化成用于操作車輛的至少一個(gè)牽引電動(dòng)機(jī)的交流電。因此，功率供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)也可以將逆變器連接到車輛的牽引電動(dòng)機(jī)。然而，在這種情況下，可以存在從接收設(shè)備經(jīng)由電功率供應(yīng)系統(tǒng)流向牽引電動(dòng)機(jī)的電流，該電流可以引起牽引電動(dòng)機(jī)的不期望的操作，并且因此引起車輛的不期望的移動(dòng)。例如，在靜態(tài)充電期間，接收設(shè)備產(chǎn)生交變輸出電流，以在車輛停止時(shí)為牽引用蓄電池充電。
[0007]US 6879889 B2公開了道路供電的電動(dòng)車輛，其包括:由前懸掛系統(tǒng)和后懸掛系統(tǒng)支撐的車輛框架，包括前輪和后輪；安裝在所述車輛框架下側(cè)上的車載功率接收模塊，該車載功率接收模塊從嵌入在EV所行駛的道路中的道路功率發(fā)射模塊接收與車載功率接收模塊耦合的功率；用于存儲(chǔ)并輸送電能的車載能量存儲(chǔ)裝置，所述車載儲(chǔ)能裝置呈現(xiàn)出至少5kff/kg的功率系數(shù)；耦合到所述前懸掛系統(tǒng)或后懸掛系統(tǒng)的至少其中之一的電驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述前輪和后輪；車載功率控制器裝置，其用于從所述車載功率模塊接收電功率并將電功率引導(dǎo)到所述能量存儲(chǔ)裝置，并且用于選擇性地將電能從所述能量存儲(chǔ)裝置輸送到所述電驅(qū)動(dòng)裝置，以便為所述EV提供操作功率；以及位置確定系統(tǒng)，其用于確定道路供電的電動(dòng)車輛的位置并且響應(yīng)于所述確定來產(chǎn)生位置信號。通過有源控制開關(guān)來引導(dǎo)牽引系統(tǒng)內(nèi)的電流。開關(guān)可以是電氣繼電器、固態(tài)開關(guān)、SCR和二極管。所提出的方案的缺點(diǎn)在于，車輛的充電模式或操作模式中的能量流或電流的控制是有源控制，其中開關(guān)過程增大了控制的復(fù)雜性并且產(chǎn)生了開關(guān)損耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供車輛的電功率供應(yīng)系統(tǒng)，特別是車輛的牽引系統(tǒng)，其減小了在充電模式和操作模式期間控制能量流或電流的復(fù)雜性，同時(shí)還減小了能量損耗。本發(fā)明的其它目的是提供包括所述布置的車輛、操作車輛的方法和制造車輛的方法。
[0009]本發(fā)明的基本思想是使用無源電路布置來連接車輛的電功率供應(yīng)系統(tǒng)的不同元件，特別是連接牽引系統(tǒng)的不同元件，該無源電路布置在充電模式和操作模式期間引導(dǎo)能量流或電流，同時(shí)消除開關(guān)操作并且減小能量損耗。
[0010]提出了車輛的電功率供應(yīng)系統(tǒng)，特別是車輛的牽引系統(tǒng)。電功率供應(yīng)系統(tǒng)可以用于在例如牽引用蓄電池的能量存儲(chǔ)模塊(例如電化學(xué)存儲(chǔ)器)與可以用于推進(jìn)車輛的例如牽引電動(dòng)機(jī)的電機(jī)之間傳輸電能。
[0011]特別地，電功率供應(yīng)系統(tǒng)包括逆變器和電機(jī)。特別地，電機(jī)用于推進(jìn)車輛。例如，可以在電動(dòng)機(jī)模式中和可選的發(fā)電機(jī)模式中操作電機(jī)。在電動(dòng)機(jī)模式中，電機(jī)將電能變換成特別用于推進(jìn)車輛的機(jī)械能。在發(fā)電機(jī)模式中，電機(jī)將由移動(dòng)車輛提供的機(jī)械能變換成電能。發(fā)電機(jī)模式中的變換也可以被稱為再生。因此可以通過在發(fā)電機(jī)模式中操作電機(jī)來為能量存儲(chǔ)模塊充電。電機(jī)可以是三相電動(dòng)機(jī)，例如異步電機(jī)或同步電機(jī)。
[0012]此外，電功率供應(yīng)系統(tǒng)包括接收設(shè)備(通常稱為:拾取器)，其適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流。接收設(shè)備提供變壓器的次級側(cè)，其中可以由嵌入到車輛所行駛的軌道(例如道路)中的電線來提供變壓器的初級側(cè)。接收設(shè)備用于通過電磁感應(yīng)將電能從軌道側(cè)傳輸?shù)杰囕v?？梢栽谲囕v相對于軌道移動(dòng)時(shí)和/或在車輛靜止或停止時(shí)將電能從軌道側(cè)傳輸?shù)杰囕v。在車輛停止時(shí)向存儲(chǔ)器傳輸電能也被稱為靜態(tài)充電。電能存儲(chǔ)模塊可以唯一地由接收設(shè)備所產(chǎn)生的電能充電。如果電機(jī)在發(fā)電機(jī)模式中不能操作，則可以出現(xiàn)這種情況。
[0013]逆變器可以電連接到能量存儲(chǔ)模塊。在車輛的充電模式中，逆變器將例如由接收設(shè)備產(chǎn)生的交流電變換成用于為能量存儲(chǔ)模塊充電的直流電。車輛的操作模式可以包括電動(dòng)機(jī)模式和發(fā)電機(jī)模式。在電動(dòng)機(jī)模式中，電能從能量存儲(chǔ)模塊傳輸?shù)诫姍C(jī)并且逆變器將能量存儲(chǔ)模塊提供的直流電變換成用于操作電機(jī)的交流電。在發(fā)電機(jī)模式中，電能從電機(jī)傳輸?shù)侥芰看鎯?chǔ)模塊并且逆變器將電機(jī)提供的交流電變換成可以用于為能量存儲(chǔ)模塊充電的直流電。逆變器可以是產(chǎn)生3相交流電的3相逆變器。
[0014]此外，電功率供應(yīng)系統(tǒng)包括適用于電連接逆變器、電機(jī)和接收設(shè)備的無源電路布置。無源電路唯一地包括無源電氣元件，例如電感元件和/或電容元件。術(shù)語“無源電氣元件”表示沒有任何外部電能用于操作無源元件。相反，有源電氣元件，例如場效應(yīng)晶體管，需要電能來操作。無源電路布置還可以適用于將逆變器連接到能量存儲(chǔ)模塊。
[0015]例如，能量存儲(chǔ)模塊可以電連接到逆變器的輸出(特別是DC側(cè))。逆變器的輸入(特別是AC側(cè))可以電連接到接收設(shè)備的輸出。另外，逆變器的輸入可以電連接到電機(jī)的輸入。在這種布置內(nèi)，接收設(shè)備的輸出還電連接到電機(jī)的輸入。
[0016]無源電路布置包括用于在接收設(shè)備與電機(jī)之間傳輸電能的第一傳輸電路。此外，無源電路布置包括用于在接收設(shè)備與逆變器之間傳輸電能的第二傳輸電路。此外，無源電路布置包括用于在逆變器與電機(jī)之間傳輸電能的第三傳輸電路。第一、第二和第三傳輸電路是無源電路布置的部分。第一傳輸電路的一部分也可以是第二和/或第三傳輸電路的一部分。類似地，第二傳輸電路的一部分可以是第一和/或第三傳輸電路的一部分。同樣，第三傳輸電路的一部分可以是第一和/或第二傳輸電路的一部分。傳輸電路可以替代地被稱為“傳輸路徑”，因?yàn)樗鼈兲峁┝擞糜谀芰總鬏數(shù)穆窂?，盡管一些路徑可能至少在特定操作模式中阻礙大部分功率的傳輸。例如，第一傳輸電路可以阻礙由接收設(shè)備直接向電機(jī)提供的大部分功率的傳輸。
[0017]由無源電路布置提供的電連接可以是直接電連接，例如在逆變器與接收設(shè)備之間未布置額外的電氣元件，或者所述電連接可以是包括一個(gè)或多個(gè)額外的電氣元件的電連接，所述額外的電氣元件例如是諸如電感器或電容器之類的電感和/或電容元件。
[0018]特別地，無源電路布置被設(shè)計(jì)為使得在給定充電頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗，并且由第二傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗。第一阻塞阻抗表示第一電路的預(yù)定阻抗。在下文中，術(shù)語“第一阻塞或傳遞阻抗”是指第一傳輸電路的阻抗，而術(shù)語“第二阻塞或傳遞阻抗”是指第二傳輸電路的阻抗。如下文詳述的，術(shù)語“第三阻塞或傳遞阻抗”是指第三傳輸電路的阻抗。
[0019]充電頻率表示在充電過程中的電能傳輸期間，特別是在靜態(tài)充電期間，由接收設(shè)備提供的交變電流的頻率。特別地，充電頻率由接收設(shè)備的電氣性質(zhì)給定和/或由接收設(shè)備接收的電磁場的頻率給定。特別地，如果充電頻率由可選地包括所述布置的其它部件的接收設(shè)備的諧振頻率給定，則給定的充電頻率也可以被稱為“固有充電頻率”。例如，充電頻率可以是20kHz。在該頻率下，在接收設(shè)備的輸出與電機(jī)的輸入之間布置的電氣元件提供了特定阻抗。該阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗。優(yōu)選地，第一阻塞阻抗被選擇為使得電機(jī)的輸入電流小于預(yù)定輸入電流，特別是要盡可能小，優(yōu)選為O或近似為O。
[0020]因此，第一阻塞阻抗應(yīng)該選擇高阻抗。然而，同時(shí)，由布置在接收設(shè)備的輸出與逆變器的輸入之間的電氣元件提供的阻抗，例如由第二傳輸電路所包括的電氣元件提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗。優(yōu)選地，第二傳遞阻抗應(yīng)該被選擇為使得逆變器的電輸入電流高于預(yù)定的輸入電流，優(yōu)選為盡可能高。因此，應(yīng)該選擇低阻抗作為傳遞阻抗。在任何情況下，第一阻塞阻抗高于第二傳遞阻抗，優(yōu)選為高出至少100倍或甚至高出至少1000倍。在實(shí)踐中，第一阻塞阻抗和第二傳遞阻抗(以及任何其它預(yù)定阻抗，例如第三傳遞阻抗，見下文)由包括接收設(shè)備、逆變器、電機(jī)和無源電路布置的功率供應(yīng)系統(tǒng)的電氣性質(zhì)(特別是電容、電感和/或歐姆電阻)限定。
[0021]因此無源電路布置在接收設(shè)備、逆變器和電機(jī)之間提供了無源開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。在靜態(tài)充電過程期間，無源電路布置防止電流從接收設(shè)備流向電機(jī)，同時(shí)將電流引導(dǎo)到逆變器。因此，在靜態(tài)充電期間傳輸?shù)碾娔苤饕獋鬏數(shù)侥孀兤?，?yōu)選為唯一地傳輸?shù)侥孀兤鳌Ｓ欣?，不需要諸如有源開關(guān)(例如場效應(yīng)晶體管)、電氣繼電器或固態(tài)開關(guān)之類的任何有源元件來提供期望的電流。無源電路布置還防止車輛在靜態(tài)充電期間發(fā)生不期望的移動(dòng)，因?yàn)榱飨螂姍C(jī)的電流被最小化。
[0022]在另一個(gè)實(shí)施例中，無源電路布置被設(shè)計(jì)為使得在給定的操作頻率下，由第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。操作頻率表示在電動(dòng)機(jī)操作期間由逆變器提供的交流電的頻率或在發(fā)電機(jī)操作期間由電機(jī)提供的交流電的頻率。
[0023]無源電路布置可以被設(shè)計(jì)為使得對于操作頻率的區(qū)間中的每個(gè)頻率，由第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。操作頻率/多個(gè)操作頻率通常小于充電頻率。例如，操作頻率可以在OkHz到1kHz范圍內(nèi)。
[0024]在該實(shí)施例中，逆變器與電機(jī)之間所布置的電氣元件(特別是包括機(jī)器的電氣性質(zhì)，例如機(jī)器的固有電感)被選擇為使得在給定操作頻率下或在給定的多個(gè)操作頻率下，這些元件提供的阻抗小于第三傳遞阻抗。這有利地允許電流在電動(dòng)機(jī)模式期間從逆變器流向電機(jī)并且允許電流在發(fā)電機(jī)模式期間從電機(jī)流向逆變器。第三傳遞阻抗可以等于第二傳遞阻抗。替代地，第二傳遞阻抗與第三傳遞阻抗之間的偏差可以小于兩個(gè)阻抗中的較小者的50%，優(yōu)選為小于兩個(gè)阻抗中的較小者的20%。在任何情況下，優(yōu)選為第一阻塞阻抗高于第三傳遞阻抗，優(yōu)選為高出至少100倍或甚至高出至少1000倍。優(yōu)選地，第三傳遞阻抗被選擇為使得從逆變器流向電機(jī)的電流和/或從電機(jī)流向逆變器的電流高于預(yù)定電流。優(yōu)選地，選擇低阻抗作為第三傳遞阻抗。
[0025]在另一個(gè)實(shí)施例中，無源電路布置被設(shè)計(jì)為使得在給定操作頻率(特別是前面段落中提到的給定操作頻率或給定的多個(gè)操作頻率的其中之一)下，由第二傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第二阻塞阻抗。在這種情況下，逆變器與接收設(shè)備的輸出之間所布置的電氣元件被選擇為使得由這些元件提供的阻抗高于預(yù)定的第二阻塞阻抗。優(yōu)選地，第二阻塞阻抗被選擇為使得從逆變器流向接收設(shè)備的電流很小，優(yōu)選為零或近似為O。因此，可以選擇高阻抗作為第二阻塞阻抗。在任何情況下，優(yōu)選為第二阻塞阻抗高于第二傳遞阻抗和/或第三傳遞阻抗，優(yōu)選為高出至少100倍或甚至高出至少1000倍。
[0026]替代地或另外，在給定操作頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗高于另一個(gè)預(yù)定的第一阻塞阻抗。在接收設(shè)備的輸出與電機(jī)的輸入之間布置的前述電氣元件被額外設(shè)計(jì)或選擇為使得在操作頻率/多個(gè)操作頻率下，由這些元件提供的阻抗高于另一個(gè)第一阻塞阻抗。另一個(gè)第一阻塞阻抗可以等于前述第一阻塞阻抗。第一阻塞阻抗表示第一傳輸電路在充電頻率下的阻抗，并且第一阻塞阻抗被選擇為使得在充電模式中從接收設(shè)備流向電機(jī)的電流很小。另一個(gè)第一阻塞阻抗也表示第一傳輸電路的阻抗。然而，另一個(gè)第一阻塞阻抗是由第一傳輸電路在給定操作頻率下提供的阻抗并且另一個(gè)第一阻塞阻抗被選擇為使得在發(fā)電機(jī)模式中從電機(jī)流向接收設(shè)備的電流很小。
[0027]這有利地允許使在電動(dòng)機(jī)模式期間從逆變器流到接收設(shè)備的電流最小化，并且如果適用，使在發(fā)電機(jī)模式期間從電機(jī)流到接收設(shè)備的電流最小化。這又確保了在電動(dòng)機(jī)模式和發(fā)電機(jī)模式期間電能的最佳傳輸。
[0028]在另一個(gè)實(shí)施例中，第二傳輸電路包括電路電感元件，其中電路電感元件的電感被選擇為使得在充電頻率下，由第二傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗和/或使得在給定操作頻率下，由第二傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第二阻塞阻抗。電路電感元件為從逆變器流出或流到逆變器的電流提供濾波器電路。電路電感元件也可以是第三傳輸電路的一部分。電路電感元件可以用于在電動(dòng)機(jī)模式中將由逆變器提供的矩形高頻交流電壓與接收設(shè)備解耦，因?yàn)樵摻涣鬏敵鲭妷旱念l譜可以包括接收設(shè)備的諧振頻率并且因此可以產(chǎn)生高諧振電流。在所提出的電功率供應(yīng)系統(tǒng)的電機(jī)的設(shè)計(jì)期間，必須要考慮電路電感元件的電感。
[0029]這有利地允許將無源電感元件用于在電動(dòng)機(jī)模式期間將逆變器與接收設(shè)備解耦。這還簡化了第二傳輸電路的設(shè)計(jì)，并且又簡化了整個(gè)無源電路布置的設(shè)計(jì)。
[0030]在另一個(gè)實(shí)施例中，第二傳輸電路的電路電感元件也是第三傳輸電路的一部分。因此，電路電感元件，特別是電感元件的電感必須被選擇為使得在充電頻率和/或操作頻率下滿足第三傳輸電路的前述要求。特別地，電路電感元件的電感被選擇為使得在給定操作頻率下，由第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。
[0031 ] 將電路電感元件同時(shí)用作第二傳輸電路和第三傳輸電路的一部分有利地產(chǎn)生了無源電氣布置的復(fù)雜性并且因此還降低了成本。
[0032]在另一個(gè)實(shí)施例中，第一傳輸電路包括電路電容元件，其中電路電容元件的電容被選擇為使得在充電頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗和/或使得在操作頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗高于另一個(gè)預(yù)定的第一阻塞阻抗。電路電容元件可以是第一傳輸電路的一部分并且可以同時(shí)是第三傳輸電路的一部分。在這種情況下，電路電容元件的電容可以被選擇為使得在操作頻率下，由第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。電路電容元件的集成有利地允許利用容易獲得的電氣元件來構(gòu)建所提出的無源電路布置。
[0033]在優(yōu)選實(shí)施例中，第一傳輸電路包括并聯(lián)諧振電路。前述電路電容元件可以是并聯(lián)諧振電路的一部分。此外，并聯(lián)諧振電路可以包括并聯(lián)連接到電容元件的電感元件。并聯(lián)諧振電路的電氣元件，例如電感元件和/或電容元件可以被選擇為使得在充電頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗，并且如果并聯(lián)諧振電路也是第三傳輸電路的一部分，則在操作頻率下，由第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。并聯(lián)諧振電路在靜態(tài)充電的情況下提供高阻抗。因此，在靜態(tài)充電期間，沒有或僅有最小的電流從接收設(shè)備流向電機(jī)。
[0034]在另一個(gè)實(shí)施例中，并聯(lián)諧振電路的電感元件是電機(jī)的電動(dòng)機(jī)感應(yīng)率。諸如同步電動(dòng)機(jī)或異步電動(dòng)機(jī)之類的電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)感應(yīng)率，特別是電機(jī)的每個(gè)相一個(gè)感應(yīng)率?？梢詫⒃撾姼性⒙?lián)連接到前述電容元件。這有利地允許利用較少的電氣元件構(gòu)建無源電路布置。在這種情況下，尤其是如果電動(dòng)機(jī)感應(yīng)率由于電動(dòng)機(jī)的要求而被固定或預(yù)定，則電容元件的電容要被選擇為使得并聯(lián)諧振電路在靜態(tài)充電期間提供高阻抗。
[0035]在替代的實(shí)施例中，第一傳輸電路包括RC并聯(lián)濾波器。RC并聯(lián)濾波器包括電感元件和并聯(lián)連接到電感元件的電容元件。然而，RC并聯(lián)濾波器串聯(lián)連接到電機(jī)，特別是串聯(lián)連接到提供電機(jī)的電動(dòng)機(jī)感應(yīng)率的元件。將RC濾波器集成到第一傳輸電路中有利地允許在靜態(tài)充電期間進(jìn)一步使從接收設(shè)備流到電機(jī)的電流最小化。
[0036]在另一個(gè)實(shí)施例中，電容元件也是第三傳輸電路的一部分。前述并聯(lián)諧振電路或前述RC并聯(lián)濾波器還可以也是第三傳輸電路的一部分。這有利地減少了用于構(gòu)建無源電路布置的電氣元件的量。
[0037]在另一個(gè)實(shí)施例中，接收設(shè)備包括由導(dǎo)電材料形成的至少一個(gè)電感元件，用于通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流的一個(gè)相。接收設(shè)備在靜態(tài)充電期間在無源電路布置內(nèi)提供恒定電壓源。恒定電壓源表示由接收設(shè)備提供的交流電壓的有效值或路線均方值是恒定的。
[0038]電感元件可以用于功率因數(shù)校正或無功功率校正的目的。在這種情況下，可以根據(jù)接收設(shè)備的電感元件的電感來選擇第一和/或第二和/或第三傳輸電路的電氣元件。接收設(shè)備的電感元件也可以是第一和/或第二傳輸電路的一部分。
[0039]將接收設(shè)備的電感元件集成到第一和/或第二傳輸電路中或在無源電路布置的設(shè)計(jì)期間考慮接收設(shè)備的電感元件有利地允許利用較少電氣元件來構(gòu)建無源電路布置，并且還允許在靜態(tài)充電期間使從逆變器流到電機(jī)的電流最小化。
[0040]在另一個(gè)實(shí)施例中，接收設(shè)備包括至少一個(gè)其它電氣元件，其連接到電感元件以產(chǎn)生交變電流的一個(gè)相。其它電氣元件可以是電容元件，其也可以用于功率因數(shù)校正或無功功率校正。這有利地在靜態(tài)充電期間進(jìn)一步提高接收設(shè)備的輸出電壓和/或電流的質(zhì)量。同樣，其它電氣元件可以是第一和/或第二傳輸電路的一部分。這有利地允許利用較少電氣元件來構(gòu)建所提出的無源電路布置。
[0041]此外，提出了包括先前提出的電功率供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的其中之一的車輛。車輛可以是軌道車輛或道路汽車。特別地，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何陸地車輛(包括但并非優(yōu)選為僅暫時(shí)在陸地上的任何車輛)，特別是諸如鐵路車輛(例如，電車)之類的軌道車輛，本發(fā)明還可以應(yīng)用于道路汽車，例如個(gè)人(私人)小客車或公共交通車輛(例如包括也是軌道車輛的無軌電車的公共汽車)。優(yōu)選地，將產(chǎn)生交變電磁場的初級側(cè)導(dǎo)線布置集成到車輛的軌道或道路中，以使得初級側(cè)導(dǎo)線布置的電線在與車輛可以行駛的道路或軌道表面接近平行的平面中延伸。接收設(shè)備可以位于車輛的下側(cè)，并且可以被諸如板形的主體之類的鐵磁體覆蓋。適合的材料是鐵氧體。主體收集并且重定向磁場的場線，并且因此將主體上方的場強(qiáng)減小到接近零。然而，初級側(cè)導(dǎo)線布置的其它配置、位置和/或取向是可能的。
[0042]此外，提出了利用電能來操作車輛的方法，特別是利用電能來操作軌道車輛和/或道路汽車的方法。在充電模式中，交變電磁場由接收設(shè)備接收并且用于通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流。充電模式特別是靜態(tài)充電模式，其中在靜態(tài)充電期間車輛停止或處于靜止。此外，電能經(jīng)由第二傳輸電路從接收設(shè)備傳輸?shù)侥孀兤鳌Ｄ孀兤鲗⒂山邮赵O(shè)備在(靜態(tài))充電期間產(chǎn)生的交流電變換成可以用于為能量存儲(chǔ)模塊(例如車輛的牽引用蓄電池)充電的直流電。
[0043]根據(jù)本發(fā)明，電能經(jīng)由第一傳輸電路從接收設(shè)備到電機(jī)的傳輸被第一傳輸電路的阻抗阻塞。第一傳輸電路是連接接收設(shè)備、逆變器和電機(jī)的無源電路布置的一部分。
[0044]在靜態(tài)充電期間，接收設(shè)備的交流電的頻率(充電頻率)例如是20kHz，其中在該充電頻率下，第一傳輸電路的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗。作為結(jié)果，在靜態(tài)充電期間，沒有或僅有最小的電流從接收設(shè)備流向電機(jī)。特別地，包括第一傳輸電路的無源電路布置被設(shè)計(jì)為使得在給定充電頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗，并且由同樣是無源電路布置的一部分的第二傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗。
[0045]在另一個(gè)實(shí)施例中，在操作模式中，電能經(jīng)由第三傳輸電路從逆變器傳輸?shù)诫姍C(jī)或從電機(jī)傳輸?shù)侥孀兤?。第三傳輸電路也是無源電路布置的一部分。在電動(dòng)機(jī)模式中，電能從逆變器傳輸?shù)诫姍C(jī)。在這種情況下，在操作頻率下，電能經(jīng)由第二傳輸電路從逆變器到接收設(shè)備的傳輸被由第二傳輸電路提供的阻抗阻塞。特別地，在操作頻率下或在操作頻率區(qū)間中的頻率下，由第二傳輸電路提供的阻抗可以高于第二阻塞阻抗。
[0046]在發(fā)電機(jī)模式中，通過再生來產(chǎn)生電能并且將電能從電機(jī)傳輸?shù)侥孀兤?。在這種情況下，在操作頻率下，電能經(jīng)由第一傳輸電路從電機(jī)到接收設(shè)備的傳輸被由第一傳輸電路提供的阻抗阻塞。特別地，在操作頻率下或在操作頻率區(qū)間中的頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗可以高于另一個(gè)預(yù)定的第一阻塞阻抗。
[0047]該方法有利地允許使在電動(dòng)機(jī)模式中從逆變器流向接收設(shè)備的電流或在發(fā)電機(jī)模式中從電機(jī)流向接收設(shè)備的電流最小化。
[0048]此外，提出了制造車輛的方法，特別是軌道車輛和/或道路汽車的方法。方法包括如下步驟:
[0049]-提供接收設(shè)備，該接收設(shè)備適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流，
[0050]-提供能量存儲(chǔ)模塊，
[0051]-提供逆變器，
[0052]-提供電機(jī)，
[0053]-提供無源電路布置，以使得在給定充電頻率下，由無源電路布置的第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗，并且由無源電路布置的第二傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗。
[0054]此外，方法包括通過無源電路布置將接收設(shè)備、逆變器和電機(jī)電連接的步驟，其中電路布置包括用于在接收設(shè)備與電機(jī)之間傳輸電能的第一傳輸電路、用于在接收設(shè)備與逆變器之間傳輸電能的第二傳輸電路、以及用于在逆變器與電機(jī)之間傳輸電能的第三傳輸電路。
[0055]在這種車輛內(nèi)，有利地由無源電路布置來引導(dǎo)靜態(tài)充電期間和/或操作期間的能量流，無源電路布置被設(shè)計(jì)為使得在靜態(tài)充電期間，從接收設(shè)備到電機(jī)的能量流為零或最小化，而在車輛操作期間，例如在電動(dòng)機(jī)模式中或發(fā)電機(jī)模式中的操作期間，到接收設(shè)備的能量流為零或最小。
[0056]在另一個(gè)實(shí)施例中，另外執(zhí)行如下步驟:
[0057]-提供無源電路布置，以使得在給定操作頻率下，由第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。
[0058]在另一個(gè)實(shí)施例中，另外執(zhí)行如下步驟:
[0059]-提供無源電路布置，以使得在給定操作頻率下，由第二傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第二阻塞阻抗和/或由第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的另一個(gè)第一阻塞阻抗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0060]將參考如下附圖來描述本發(fā)明的示例:
[0061]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電功率供應(yīng)系統(tǒng)的電路圖，
[0062]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電功率供應(yīng)系統(tǒng)的電路布置，以及
[0063]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電功率供應(yīng)系統(tǒng)的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0064]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的車輛(未示出)的電功率供應(yīng)系統(tǒng)。電功率供應(yīng)系統(tǒng)I可以是車輛的牽引系統(tǒng)。電功率供應(yīng)系統(tǒng)I包括牽引用蓄電池2、逆變器3、電機(jī)4，電機(jī)4包括表示電動(dòng)機(jī)感應(yīng)率的電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3。此外，電功率供應(yīng)系統(tǒng)I包括接收設(shè)備5。接收設(shè)備5(也可以被稱為車輛的拾取器)適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交流輸出電壓。圖1中還示出了接收設(shè)備5的輸出端子Tl、T2、T3。接收設(shè)備包括通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生或生成交流電壓的電壓源V1、V2、V3。此外，接收設(shè)備5包括分別串聯(lián)連接的電容元件Cl、C2、C3和電感元件L1、L2、L3。
[0065]圖1示出了包括三相的3相網(wǎng)絡(luò)。例如，接收設(shè)備5的第一電壓源V1、第一電容元件Cl和第一電感元件LI產(chǎn)生第一相位的交流輸出電壓。電功率供應(yīng)系統(tǒng)I還包括有源電路布置6。有源電路布置6適用于連接逆變器3、電機(jī)4和接收設(shè)備5。有源電路布置6包括三個(gè)開關(guān)7，每個(gè)相位一個(gè)開關(guān)7。這些開關(guān)7是有源元件，這意味著使用外部能量來操作這些開關(guān)7。在開關(guān)7的第一位置，提供逆變器3與電機(jī)4之間的電連接。在開關(guān)7的第二位置，提供逆變器3與接收設(shè)備5之間的電連接(圖1中未示出)。開關(guān)例如可以是場效應(yīng)晶體管，例如MOSFET。在這種情況下，可以通過控制例如MOSFET的柵-源電壓的控制電壓來操作開關(guān)7。還示出了開關(guān)7的操控或控制信號S?？刂菩盘朣可以是頻率依賴的控制信號S。在例如20kHz的充電頻率下，控制信號S控制開關(guān)7，以使得開關(guān)7處于第二位置(靜態(tài)充電)。在高達(dá)1kHz的操作頻率下，控制信號S控制開關(guān)7，以使得開關(guān)7處于第一位置(操作模式)。
[0066]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的3相電功率供應(yīng)系統(tǒng)的電路圖。至于諸如牽引用蓄電池2、逆變器3、電機(jī)4和接收設(shè)備5之類的電氣元件，可以參考圖1的描述。關(guān)于接收設(shè)備5，電容元件Cl、C2、C3和電感元件L1、L2、L3的串聯(lián)連接用于功率因數(shù)校正或無功功率補(bǔ)償。同樣，接收設(shè)備5提供了具有恒定有效值或RMS值的交流輸出電壓。
[0067]與圖1中所示的電功率供應(yīng)系統(tǒng)I相反，圖2的電功率供應(yīng)系統(tǒng)I包括無源電路布置8。
[0068]無源電路布置8包括電路電感元件L4、L5、L6，特別是每個(gè)相一個(gè)電路電感元件L4、L5、L6。電路電感元件L4、L5、L6電布置在接收設(shè)備5的輸出端子Tl、T2、T3與逆變器3之間。此外，無源電路布置8包括電路電容元件C4、C5、C6。電路電容元件C4、C5、C6的一個(gè)端子電連接到接收設(shè)備5的輸出端子T1、T2、T3。電路電容元件C4、C5、C6的另一個(gè)端子連接在中性點(diǎn)ST中。將一個(gè)電路電容元件C4、C5、C6分配到3相系統(tǒng)中的每個(gè)相。特別地，電路電容元件C4、C5、C6與電機(jī)4的輸入端子TMl、TM2、TM3并聯(lián)布置。電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3和電路電容元件C4、C5、C6分別提供并聯(lián)諧振電路。
[0069]相對于輸出端子T1、T2、T3，作為無源電路布置8的一部分的第一傳輸電路包括由電路電容元件C4、C5、C6和電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3提供的并聯(lián)諧振電路。同樣相對于輸出端子T1、T2、T3，同樣作為無源電路布置8的一部分的第二傳輸電路包括電路電感元件L4、L5、L6。同樣作為無源電路布置8的一部分的第三傳輸電路包括電動(dòng)機(jī)電感元件L4、L5、L6以及由電路電容元件C4、C5、C6和電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3提供的前述并聯(lián)諧振電路。
[0070]根據(jù)本發(fā)明，電路電容元件C4、C5、C6的電容和電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3的電感被選擇為使得在20kHz的充電頻率下，由第一傳輸電路提供的阻抗高于第一阻塞阻抗。同時(shí)，電路電感元件L4、L5、L6的電感被選擇為使得在充電頻率下，由第二傳輸提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗。此外，電動(dòng)機(jī)電感元件L4、L5、L6的電感、電路電容元件C4、C5、C6的電容和電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3的電感被選擇為使得在OkHz到高達(dá)1kHz的范圍內(nèi)的操作頻率下，由第三傳輸電路提供的阻抗低于第三傳遞阻抗。電路電感元件L4、L5、L6的電感必須被選擇為使得在操作頻率下，第二傳輸電路的阻抗高于第二阻塞阻抗。同樣，電路電容元件C4、C5、C6的電容和電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3的電感必須被選擇為使得在操作頻率下，第一傳輸電路的阻抗高于另一個(gè)第一阻塞阻抗。
[0071]所示電功率供應(yīng)系統(tǒng)I有利地允許無源地控制或引導(dǎo)逆變器2、接收設(shè)備5和電機(jī)4之間的能量流或電流，例如，無需使用諸如開關(guān)7(見圖1)或電源開關(guān)之類的額外的有源元件。對能量流或電流的控制受到無源電路布置8的設(shè)計(jì)和電氣元件的控制。在電動(dòng)機(jī)模式中，電能經(jīng)由逆變器3從牽引用蓄電池2傳輸?shù)诫姍C(jī)4。逆變器3產(chǎn)生具有高達(dá)1kHz的操作頻率的交流輸出電壓，該交流輸出電壓可以是方波電壓。由于電路電感元件L4、L5、L6和電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3的串聯(lián)連接，該矩形波電壓和產(chǎn)生的方波電流被變換成接近正弦的電流。電路電感元件L4、L5、L6還用于在操作模式中將逆變器的例如方波電壓的輸出電壓與接收設(shè)備5解耦。
[0072]在車輛停止時(shí)進(jìn)行感應(yīng)充電(靜態(tài)充電)的情況下，電能從接收設(shè)備5傳輸?shù)侥孀兤?。接收設(shè)備5包括前述電感元件L1、L2、L3和電容元件Cl、C2、C3，電容元件Cl、C2、C3也可以被稱為補(bǔ)償電容器。這些電氣元件和電路電感元件L4、L5、L6形成具有預(yù)定傳輸頻率的串聯(lián)諧振電路。在靜態(tài)充電期間，接收設(shè)備5的輸出電壓的一部分落在電機(jī)4的輸入端子TMl、TM2、TM3上。由電路電容元件C4、C5、C6和電動(dòng)機(jī)電感元件LMl、LM2、LM3形成的并聯(lián)諧振電路為充電頻率的頻率范圍內(nèi)的電壓提供高阻抗。因此，沒有或僅有最小的電流流向電機(jī)4。
[0073]如果在電動(dòng)機(jī)模式中的車輛操作期間，電能從逆變器3傳輸?shù)诫姍C(jī)4，電流自由地從逆變器3流向電機(jī)4，因?yàn)椴⒙?lián)諧振電路并未在其諧振頻率下操作。同時(shí)，由于前述串聯(lián)諧振電路，沒有或僅有最少的電能從逆變器3傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備5。
[0074]在電動(dòng)機(jī)模式中操作的逆變器3的輸出電壓的一些頻率，特別是在串聯(lián)諧振連接的諧振頻率的范圍內(nèi)的一些頻率可以在接收設(shè)備5中產(chǎn)生諧振電流。電路電感元件L4、L5、L6使該效應(yīng)最小化。在車輛制動(dòng)期間，例如在再生期間，可以在發(fā)電機(jī)模式中操作車輛。在發(fā)電機(jī)模式中由電機(jī)4產(chǎn)生的輸出電壓是正弦輸出電壓并且具有比接收設(shè)備5的諧振頻率低的頻率。因此，將沒有或僅有最小的電流從電機(jī)4流向接收設(shè)備5。然而，同時(shí)，不干擾從電機(jī)4到逆變器3的能量流。
[0075]顯然，必須為提出的發(fā)明的正確運(yùn)行提供相應(yīng)傳輸電路的諧振頻率的足夠的頻率間隔。
[0076]在圖3中，示出了電功率供應(yīng)系統(tǒng)I的替代的實(shí)施例。取代包括電路電容元件C4、C5、C6(見圖2)和電動(dòng)機(jī)電感元件LM1、LM2、LM3的并聯(lián)諧振電路，無源電路布置8包括電布置在接收設(shè)備5的輸出端子Tl、T2、T3與電機(jī)4的輸入端子TMl、TM2、TM3之間的RC并聯(lián)濾波器RCl、RC2、RC3。同時(shí)，RC并聯(lián)濾波器RCl、RC2、RC3布置在逆變器3與電機(jī)4之間，與電路電感元件L4、L5、L6串聯(lián)。RC并聯(lián)濾波器RC1、RC2、RC3是無源電路布置8的第一傳輸電路和第三傳輸電路的一部分。每個(gè)RC并聯(lián)濾波器RC1、RC2、RC3包括電容元件和并聯(lián)連接到電容元件的電感元件。如圖所示，RC并聯(lián)濾波器RC1、RC2、RC3是無源電路布置8的唯一部分，并且不是電機(jī)4的元件。同樣，3相系統(tǒng)的每個(gè)相有一個(gè)RC并聯(lián)濾波器RCl、RC2、RC3。無源電路布置8的提出的設(shè)計(jì)有利地允許進(jìn)一步使靜態(tài)充電期間從接收設(shè)備5到電機(jī)4的電流的流動(dòng)最小化，同時(shí)允許在例如電動(dòng)機(jī)模式或發(fā)電機(jī)模式中進(jìn)行操作的操作模式期間，逆變器3與電機(jī)4之間的電流流動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛的電功率供應(yīng)系統(tǒng)，特別是車輛的牽引系統(tǒng)，其中，所述電功率供應(yīng)系統(tǒng)(I)包括逆變器(3)、電機(jī)(4)、適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流的接收設(shè)備(5)、以及適用于連接所述逆變器(3)、所述電機(jī)(4)和所述接收設(shè)備(5)的無源電路布置(8)，其中，所述無源電路布置(8)包括用于在所述接收設(shè)備(3)與所述電機(jī)(4)之間傳輸電能的第一傳輸電路、用于在所述接收設(shè)備(5)與所述逆變器(3)之間傳輸電能的第二傳輸電路，以及用于在所述逆變器(3)與所述電機(jī)(4)之間傳輸電能的第三傳輸電路， 所述電功率供應(yīng)系統(tǒng)的特征在于， 所述無源電路布置(8)被設(shè)計(jì)為使得在給定充電頻率下，由所述第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗，并且由所述第二傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率供應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述無源電路布置(8)被設(shè)計(jì)為使得在給定操作頻率下，由所述第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率供應(yīng)，其中，所述無源電路布置(8)被設(shè)計(jì)為使得在給定操作頻率下，由所述第二傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第二阻塞阻抗和/或由所述第一傳輸電路提供的阻抗高于另一個(gè)預(yù)定的第一阻塞阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)所述的功率供應(yīng)，其中，所述第二傳輸電路包括電路電感元件(L4，L5，L6)，其中，所述電路電感元件(L4，L5，L6)的電感被選擇為使得在所述充電頻率下，由所述第二傳輸系統(tǒng)提供的所述阻抗低于所述預(yù)定的第二傳遞阻抗，以及/或者在給定操作頻率下，由所述第二傳輸電路提供的所述阻抗高于所述預(yù)定的第二阻塞阻抗。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率供應(yīng)，其中，所述第二傳輸電路的所述電路電感元件(L4，L5，L6)也是所述第三傳輸電路的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)所述的功率供應(yīng)，其中，所述第一傳輸電路包括電路電容元件(C4，C5，C6)，其中，所述電路電容元件(C4，C5，C6)的電容被選擇為使得在所述充電頻率下，由所述第一傳輸電路提供的所述阻抗高于所述預(yù)定的第一阻塞阻抗，并且/或者在所述操作頻率下，由所述第一傳輸電路提供的所述阻抗高于另一個(gè)預(yù)定的第一阻塞阻抗。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率供應(yīng)，其中，所述第一傳輸電路包括并聯(lián)諧振電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率供應(yīng)，其中，所述并聯(lián)諧振電路的電感元件是所述電機(jī)(4)的電動(dòng)機(jī)感應(yīng)率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率供應(yīng)，其中，所述第一傳輸電路包括RC并聯(lián)濾波器(RCl，RC2，RC3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中的一項(xiàng)所述的功率供應(yīng)，其中，所述電容元件(C4，C5，C6)也是所述第三傳輸電路的一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中的一項(xiàng)所述的功率供應(yīng)，其中，所述接收設(shè)備(5)包括由導(dǎo)電材料形成的至少一個(gè)電感元件(L1，L2，L3)，用于通過所述電磁感應(yīng)來產(chǎn)生所述交變電流的一個(gè)相。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率供應(yīng)，其中，所述接收設(shè)備(5)包括連接到所述電感元件(L1，L2，L3)的至少一個(gè)其它電氣元件，以產(chǎn)生所述交變電流的一個(gè)相。
13.—種車輛，所述車輛包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的電功率供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。
14.一種利用電能來操作車輛的方法，特別是利用電能來操作軌道車輛和/或道路汽車的方法，其中，在充電模式中， -由接收設(shè)備(5)接收交變電磁場并且所述交變電磁場用于通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流， -電能經(jīng)由第二傳輸電路從所述接收設(shè)備(5)傳輸?shù)侥孀兤?3)， 所述方法的特征在于， -電能經(jīng)由第一傳輸電路從所述接收設(shè)備(5)到所述電機(jī)(4)的傳輸被所述第一傳輸電路的阻抗阻塞。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在操作模式中 -電能經(jīng)由第三傳輸電路從所述逆變器⑶傳輸?shù)剿鲭姍C(jī)⑷或從所述電機(jī)⑷傳輸?shù)剿瞿孀兤?3)， -電能經(jīng)由所述第二傳輸電路從所述逆變器(3)到所述接收設(shè)備(5)的傳輸被所述第二傳輸電路的阻抗阻塞，以及/或者 -電能經(jīng)由所述第一傳輸電路從所述電機(jī)(4)到所述接收設(shè)備(5)的傳輸被所述第一傳輸電路的阻抗阻塞。
16.一種制造車輛的方法，特別是制造軌道車輛和/或道路汽車的方法，所述方法包括如下步驟: -提供接收設(shè)備(5)，所述接收設(shè)備(5)適用于接收交變電磁場并且通過電磁感應(yīng)來產(chǎn)生交變電流， -提供逆變器(3)， -提供電機(jī)⑷， -提供無源電路布置(8)，以使得在給定充電頻率下，由所述無源電路布置(8)的第一傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第一阻塞阻抗，并且由所述無源電路布置(8)的第二傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第二傳遞阻抗， -通過所述無源電路布置(8)電連接所述接收設(shè)備(5)、所述逆變器(3)和所述電機(jī)(4)，其中，所述無源電路布置(8)包括用于在所述接收設(shè)備(5)與所述電機(jī)(4)之間傳輸電能的所述第一傳輸電路、用于在所述接收設(shè)備(5)與所述逆變器(3)之間傳輸電能的所述第二傳輸電路、以及用于在所述逆變器(3)與所述電機(jī)(4)之間傳輸電能的第三傳輸電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，執(zhí)行如下步驟: -提供所述無源電路布置(8)，以使得在給定操作頻率下，由所述第三傳輸電路提供的阻抗低于預(yù)定的第三傳遞阻抗。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，執(zhí)行如下步驟: -提供所述無源電路布置(8)，以使得在所述給定操作頻率下，由所述第二傳輸電路提供的阻抗高于預(yù)定的第二阻塞阻抗，并且/或者由所述第一傳輸電路提供的阻抗高于另一個(gè)預(yù)定的第一阻塞阻抗。
【文檔編號】B60L11/18GK104487279SQ201380035234
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】R·查因斯基, M·默勒斯 申請人:龐巴迪運(yùn)輸有限公司