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Title:
CONTACT LINE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146385
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a contact line system (1) for supplying energy to at least one vehicle (13) moving in a direction (7.1, 7.2) of travel relative to the contact line system (1), said system comprising: at least one first contact line section (3); at least one second contact line section (4) arranged behind the first contact line section (3) in the direction of travel; at least one energy source (2) connected to the first contact line section (3) and to the second contact line section (4); and at least one electrical component (5), which at least restricts current flow in a reverse direction from the second contact line section (4) to the energy source (2) and permits current flow in opposition to the reverse direction.

Inventors:
NOACK MAIK (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/054390
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
March 02, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B60M1/36; B60M1/18
Foreign References:
DE10233842B32004-03-11
DE102004032019A12005-10-27
EP2535219A12012-12-19
EP0968873A12000-01-05
DE102010029450A12011-12-01
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Claims:
Patentansprüche

1. Fahrleitungseinrichtung (1) zur Energieversorgung von wenigstens einem sich relativ zur Fahrleitungseinrichtung (1) in einer Fahrtrichtung (7.1, 7.2) bewegenden Fahrzeug (13) mit wenigstens einem ersten Fahrleitungsabschnitt (3), mit wenigstens einem zweiten Fahrleitungsabschnitt (4), der in der Fahrtrichtung hinter dem ersten Fahrleitungsabschnitt (3) angeordnet ist, mit wenigstens einer Energiequelle (2), die mit dem ersten Fahrleitungsabschnitt und dem zweiten Fahrleitungsabschnitt verbunden ist, und mit wenigstens einem elektrischen Bauelement (5) , das den Stromfluss in einer Sperrrichtung (12) vom zweiten Fahrleitungsabschnitt (4) zur Energiequelle (2) zumindest begrenzt und entgegen der Sperrrich- tung (12) zulässt.

2. Fahrleitungseinrichtung (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der erste Fahrleitungsabschnitt (3) und der zweite Fahrlei- tungsabschnitt (4) über das elektrische Bauelement (5) miteinander verbunden sind.

3. Fahrleitungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

das elektrische Bauelement (5) in Form einer Diode ausgebildet ist.

4. Fahrleitungseinrichtung (1) nach einem der oben genannten Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der erste Fahrleitungsabschnitt (3) mit einem ersten Abstand (11) zum zweiten Fahrleitungsabschnitt (4) angeordnet ist.

5. Fahrleitungseinrichtung (1) nach einem der oben genannten Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite Fahrleitungsabschnitt mit einem zweiten Abstand zu dem in Fahrtrichtung folgenden Fahrleitungsabschnitt angeordnet ist, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist.

6. Fahrleitungseinrichtung (1) nach einem der oben genannten Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der zweite Fahrleitungsabschnitt 4 zwischen dem ersten Fahrleitungsabschnitt (3) und einer Lücke (10) angeordnet ist.

7. Fahrzeuganordnung (23) zum Bewegen wenigstens eines Fahrzeugs (13) in einer Fahrtrichtung (7.1, 7.2) entlang einer Fahrstrecke (6) mit wenigstens einer nach einer der oben genannten Ansprüche ausgebildeten Fahrleitungseinrichtung (1) und mit wenigstens einem Fahrzeug (13), das wenigstens einen Energiespeicher (15) aufweist und zumindest zeitweise ohne Verbindung zur Fahrleitungseinrichtung (1) entlang der Fahrstrecke (6) antreibbar ist.

Description:
Beschreibung

Fahrleitungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Fahrleitungseinrichtung zur Energieversorgung von wenigstens einem sich relativ zur Fahrleitungseinrichtung in einer Fahrtrichtung bewegenden Fahrzeug.

Fahrleitungseinrichtungen werden beispielsweise zur Energie- Versorgung verschiedenster Arten von Schienenfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen verwendet und sind beispielsweise als Oberleitungen oder als Stromschienen ausgebildet, wobei die Stromschienen als Deckenstromschienen oder auch als seitliche dritte Schiene im Bodenbereich der Fahrstrecke ausgebildet sein können. Diese Art von Stromversorgungssystemen auf Basis von seitlich geführten Stromschienen sind beispielsweise aus Metrosystemen bekannt und werden üblicherweise für Speisespannungen bis ca. 1000 Volt Gleichstrom eingesetzt. Es sind aber auch Anwendungen aus dem Fernverkehr, beispielsweise bei der Eisenbahn in Großbritannien, bekannt. Stromschienensysteme, insbesondere die seitlich geführten Stromschienensysteme, weisen die Problematik auf, dass an Weichenstraßen, Kreuzungen, Abstellgleisen usw. die Stromschienen regelmäßig unterbrochen werden müssen, um eine Durchfahrt auf Abzweigen der Gleise zu ermöglichen. Weiterhin sorgen auch bauliche Gegebenheiten wie beispielsweise Brückenpfeiler, niveaugleiche Kreuzungen, Kurven, Unterführungen, etc. für Unterbrechungen der Stromschienen. Diese Stromschienenlücken sind beispielsweise bis zu 300 Meter lang. Verliert ein zu speisendes Fahr- zeug in der Stromschienenlücke den Kontakt zur Fahrleitungs- einrichtung kann aufgrund der bekannten Ausgleichsvorgänge in Gleichstromnetzen ein Abrissfunken zwischen Stromschiene und Stromabnehmer entstehen. Dieser Abrissfunken kann zusätzlichen Verschleiß am Stromabnehmer und an der Stromschiene ver- Ursachen und auch zu Überschlägen zu leitfähigen Teilen des Fahrzeugs führen. Solche Überschläge können schwere Zerstö- rungen und Brände verursachen und sind ein Sicherheitsrisiko, das zu vermeiden ist.

Daher werden die bekannten Fahrleitungseinrichtungen so ange- passt, dass die Fahrzeuge möglichst immer mit wenigstens einem Stromabnehmer in Kontakt mit der Fahrleitungseinrichtung, also der Stromschiene, bleiben. Hierfür wird die Länge zwischen den Stromabnehmern des Fahrzeugs größer ausgebildet als die längste Stromschienenlücke im System. Dies kann bei- spielsweise erreicht werden durch zusätzliche Stromschienenabschnitte zwischen Gleiswechseln, um die Längen der Stromschienenlücken zu verringern, durch Einzelverbindungen zwischen den Waggons insgesamt vergrößerte Fahrzeuglängen, oder durch bauliche Veränderungen, die Stromschienenlücken redu- zieren. Diese Anpassungen sind mit größeren Aufwänden im

Fahrzeugbau, Streckenbau oder aufwendigen Stromschienenkonstruktionen verbunden. Bei Anlagenerweiterungen müssen die einmal festgelegten Maßnahmen strikt beachtet werden, was die Flexibilität hinsichtlich der Auswahl technischer Lösungen oder der Auswahl von Anbietern einschränkt.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrleitungseinrichtung bereitzustellen, die mit geringem konstruktiven Aufwand die Problematik von Lücken in der Fahrleitungs- einrichtung aufhebt oder zumindest verringert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Fahrleitungseinrichtung zur Energieversorgung von wenigstens einem sich relativ zur Fahrleitungseinrichtung in einer Fahrtrich- tung bewegenden Fahrzeug mit wenigstens einem ersten Fahrleitungsabschnitt, mit wenigstens einem zweiten Fahrleitungsabschnitt, der in der Fahrtrichtung hinter dem ersten Fahrleitungsabschnitt angeordnet ist, mit wenigstens einer Energiequelle, die mit dem ersten Fahrleitungsabschnitt und dem zweiten Fahrleitungsabschnitt verbunden ist, und mit wenigstens einem elektrischen Bauelement, das den Stromfluss in einer Sperrrichtung vom zweiten Fahrleitungsabschnitt zur Ener- giequelle zumindest begrenzt und entgegen der Sperrrichtung zulässt .

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es auf sehr einfache Weise, das aus der DE 10 2010 029 450 AI bekannte Verfahren zur Vermeidung von Abrissfunken für Fahrzeuge mit Energiespeichern anzuwenden. So ist es möglich, dass der Funkenab- riss generell vermieden wird und die Durchfahrt durch eine Stromschienenlücke ohne spürbare Unterbrechungen im Betrieb ermöglicht wird. Dabei ist insbesondere weiterhin eine konstante Zugkraft, mindestens konstante Geschwindigkeit und voller Betrieb aller internen Aggregate, insbesondere Klimaanlagen, möglich. Oben genannte Aufwendungen im Fahrzeug oder beim Bau oder der Konstruktion der Stromschiene sind nicht nötig. Vielmehr ist es möglich, die Fahrleitungseinrichtung an einem konstruktiv günstigen Punkt zu unterbrechen, um den baulichen und betrieblichen Gegebenheiten Rechnung zu tragen. Wie in der DE 10 2010 029 450 AI oder auch in der

DE 10 2014 217 219 beschrieben, muss beim Abkontaktieren ei- nes Stromabnehmers von der Fahrleitungseinrichtung der Strom im Moment des Verlustes des galvanischen Kontakts Null sein, damit ein Abrissfunke verhindert wird.

Der Inhalt der DE 10 2010 029 450 AI und der DE

10 2014 217 219 soll hier als Referenz voll umfasst sein.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, dass ein Fahrzeug auf dem Weg zu einer Lücke in der Fahrleitungseinrichtung im Bereich des zweiten Fahrleitungsabschnitts die Spannung im Fahrzeug über den Energiespeicher anzuheben, so dass kein Strom zwischen Fahrzeug und Fahrleitungseinrichtung fließt, und so ein Abrissfunken vermieden wird.

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch vorteilhafte Ausge- staltungen weiterentwickelt werden. Diese Weiterentwicklung ist im Folgenden beschrieben. So können der erste Fahrleitungsabschnitt und der zweite Fahrleitungsabschnitt über das elektrische Bauelement miteinander verbunden sein. Dies hat den Vorteil, dass die Energiezufuhr zum zweiten Fahrleitungsabschnitt besonders einfach zu realisieren ist, weil keine separate Leitung zum zweiten Fahrleitungsabschnitt von der Energiequelle gelegt werden muss .

Um eine besonders kostengünstige Fahrleitungseinrichtung be- reitzustellen, kann das elektrische Bauelement in Form einer Diode ausgebildet sein. Dioden sind kostengünstig verfügbare Bauelemente, die konstruktiv einfach in die Fahrleitungseinrichtung integriert werden können. Um sicherzustellen, dass die Energieversorgung des zweiten Fahrleitungsabschnitts ausschließlich über das elektrische Bauelement erfolgt, kann der erste Fahrleitungsabschnitt mit einem ersten Abstand zum zweiten Fahrleitungsabschnitt angeordnet sein. Der Abstand ist dabei so groß ausgebildet, dass ein Stromfluss an dem elektrischen Bauelement vorbei vermieden wird. Auf der anderen Seite ist der Abstand so klein gewählt, dass er kleiner als die in der Fahrtrichtung gesehene Länge der üblichen Stromabnehmer ist. Dadurch behält der Stromabnehmer beim Überfahren des ersten Abstands immer Kon- takt . Der erste Abstand ist beispielsweise 5 mm groß.

Ferner kann der zweite Fahrleitungsabschnitt mit einem zweiten Abstand zu dem in Fahrtrichtung folgenden Fahrleitungsabschnitt angeordnet sein, wobei der zweite Abstand größer ist als der erste Abstand. Der zweite Abstand wäre hier beispielsweise die Lücke in der Stromschiene, die beispielsweise einige hundert Meter lang sein kann.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrzeuganordnung zum Bewegen wenigstens eines Fahrzeugs in einer Fahrtrichtung entlang einer Fahrstrecke mit wenigstens einer Fahrleitungseinrichtung nach einer der oben beschriebenen Ausführungsfor- men und mit wenigstens einem Fahrzeug, das wenigstens einen Energiespeicher aufweist und mindestens zeitweise ohne Verbindung zur Fahrleitungseinrichtung entlang der Fahrstrecke antreibbar ist.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Besondere Merkmale einzelner Ausführungsbeispiele können auch mit anderen Ausführungsbeispielen kombiniert wer- den.

Es zeigen: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrleitungseinrichtung ; eine schematische Darstellung eines findungsgemäßen Fahrzeugs zur Verwen dung mit der Fahrleitungseinrichtung aus Fig. 1 ;

Fig. 3 bis Fig. 5 schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen von erfin- dungsgemäßen Fahrzeugen;

Fig. 6 bis Fig. 7 eine schematische Darstellung einer

beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganordnung in unterschiedlichen Positionen.

Zunächst wird die Erfindung mit Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform der Figuren 1 und 2 beschrieben. Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrleitungseinrichtung 1, die eine Energiequelle 2, erste Fahrleitungsabschnitte 3, zweite Fahrleitungsabschnitte 4 und elektrische Bauelemente 5 aufweist. Die ersten und zweiten Fahrleitungsabschnitte 3, 4 sind beispielsweise als eine Stromschiene ausgebildet und beispielsweise seitlich von einer Fahrstrecke 6 angeordnet. Die zwei Fahrstrecken 6 sind beispielsweise jeweils als Schienenpaar ausgebildet. In Fig. 1 sind zwei parallel zueinander angeordnete Fahrstrecken ausgebildet, auf denen Fahrzeuge jeweils in beiden entgegengesetzten Fahrtrichtungen 7 fahren können. Zum Wechseln der Fahrstrecke sind die beiden Fahrstrecken 6 mit Weichen 8 und Verbindungsstrecken 9 ausgebildet. Die ersten und zweiten Fahrleitungsabschnitte 3, 4 sind in der Fahrtrichtung 7 gesehen jeweils seitlich von jeder Fahrstrecke 6 angeordnet und zwar jeweils auf der der anderen Fahrstrecke 6 abgewandten Seite . Die Energiequelle 2 ist als Gleichstromquelle ausgebildet, die beispielsweise eine Gleichspannung bis ca. 1000 Volt bereitstellt. Die Energiequelle 2 ist schaltbar mit dem ersten Fahrleitungsabschnitt 3 verbunden. Über Brückenverbindungen sind sämtliche erste Fahrleitungsabschnitte 3 der Fahrlei- tungseinrichtung 1 mit einer Energiequelle 2 verbunden, auch wenn diese in der schematischen Darstellung nicht im Einzelnen dargestellt sind.

Im Bereich der Weichen 8 und Verbindungsstrecken 9 weist die Fahrleitungseinrichtung 1 eine Lücke 10 auf, in der keine ersten oder zweiten Fahrleitungsabschnitte 3, 4 angeordnet sind. Die ersten und zweiten Fahrleitungsabschnitte 3, 4 sind jeweils parallel zur Fahrstrecke 6 angeordnet. Da die Fahrstrecken in Fig. 1 gerade ausgebildet sind, sind auch die ersten und zweiten Fahrleitungsabschnitte 3, 4 gerade ausgebildet. Für Kurvenfahrten sind selbstverständlich auch gekrümmte Fahrleitungsabschnitte 3, 4 möglich. Die Länge der ersten und zweiten Fahrleitungsabschnitte 3, 4 in der Fahrtrichtung 7 ist sehr unterschiedlich. Die Länge der ersten Fahrleitungsabschnitte 3 ist größer als die Länge der zweiten Fahrleitungsabschnitte 4. Erfindungsgemäß sind die Fahrleitungsabschnitte 3 , 4 so angeordnet, dass in jeder Fahrtrich- tung 7.1, 7.2 ein zweiter Fahrleitungsabschnitt 4 jeweils unmittelbar vor der Lücke 10 und hinter den ersten Fahrleitungsabschnitten 3 angeordnet ist. Der zweite Fahrleitungsabschnitt 4 ist also zwischen dem ersten Fahrleitungsabschnitt 3 uns der Lücke 10 angeordnet. Ein Fahrzeug, das in einer

Fahrtrichtung 7.1., 7.2 entlang einer der beiden Fahrstrecken 6 fährt, passiert also zunächst den ersten Fahrleitungsabschnitt 3, anschließend den kürzeren zweiten Fahrleitungsabschnitt 4 und anschließend die Lücke 10. Die jeweils hinter- einander angeordneten ersten Fahrleitungsabschnitte 3 und zweiten Fahrleitungsabschnitte 4 sind jeweils mit einem ersten Abstand 11 zueinander angeordnet. Die Länge des ersten Abstands 11 ist wesentlich kleiner als die Länge der Lücke 10, die einen zweiten Abstand darstellt. Der erste Abstand 11 beträgt beispielsweise 5 mm. Die durch den ersten Abstand 11 jeweils voneinander entfernten ersten Fahrleitungsabschnitte 3 und zweiten Fahrleitungsabschnitte 4 sind elektrisch über das elektrische Bauelement 5 miteinander verbunden. Eine andere Isolierung, die die ausschließliche Verbindung über das Bauteil 5 gewährleistet ist möglich.

Das elektrische Bauelement 5 begrenzt oder sperrt den über ihn laufenden Stromfluss in einer Sperrrichtung 12, die in Stromlaufrichtung vom zweiten Fahrleitungsabschnitt 4 zur Energiequelle 2 verläuft. Wie im Detail B dargestellt, kann jeweils ein elektrisches Bauelement 5 zwischen einem ersten Fahrleitungsabschnitt 3 und einem zweiten Fahrleitungsabschnitt 4 angeordnet sein. Alternativ kann aber auch, wie im Detail A dargestellt, nur ein elektrisches Bauelement 5 zwi- sehen einem ersten Fahrleitungsabschnitt 3 und zwei zweiten

Fahrleitungsabschnitten 4, die elektrisch miteinander verbunden sind, angeordnet sein. In jedem Fall ist der Stromfluss von jedem zweiten Fahrleitungsabschnitt 4 in Richtung der Energiequelle 2 durch wenigstens ein elektrisches Bauelement 5 gesperrt oder zumindest begrenzt. Entgegen der Sperrrichtung 12 lässt das elektrische Bauelement 5 den Stromfluss zu. Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fahrleitungseinrichtung 1 ist das elektrische Bauelement 5 jeweils als eine Diode ausgebildet.

In Fig. 2 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen Fahrzeugs 13 dargestellt, das durch die in Fig. 1 dargestellte Fahrleitungseinrichtung 1 mit elektrischer Energie versorgbar ist und zum Fahren auf einer der Fahrstrecken 6 ausgebildet ist. Das Fahrzeug weist vier elektrisch miteinander verbundene Stromabnehmer 14, einen Energiespei - eher 15, einen Wechselrichter 16, mehrere Antriebsmotoren 17 und einen Laderichter 18 auf. Das Fahrzeug 13 ist beispielsweise eine Metrobahn, eine U-Bahn, eine Straßenbahn oder ähnliches. Die Stromabnehmer 14 sind bei der Ausführungsform in Figur 2 jeweils beidseitig an jedem Drehgestell 19 des Fahr- zeugs 13 angeordnet. Die Stromabnehmer 14 sind dabei so ausgebildet, dass sie beim Fahren des Fahrzeugs auf der Fahrstrecke 6 mit einem ersten und/oder zweiten Fahrleitungsabschnitt 3, 4 im Kontakt stehen, wenn diese neben ihnen angeordnet sind. Bei Kontakt wenigstens eines Stromabnehmers 14 mit einem ersten oder zweiten Fahrleitungsabschnitt 3, 4 werden die Antriebsmotoren 17 von der Energiequelle 2 der Fahrleitungseinrichtung 1 gespeist. Beim Bremsen des Fahrzeugs 13 wirken die Antriebsmotoren 17 als Generatoren, so dass Energie über die Fahrleitungseinrichtung 1 zur Energiequelle 2 zurückgespeist werden. Hat keiner der Stromabnehmer 14 Kontakt zur Fahrleitungseinrichtung 1, können die Antriebsmotoren 17 mit Energie aus dem fahrzeuginternen Energiespeicher 15 betrieben werden. Um das Entstehen eines Abrissfunkens beim Übergang vom zweiten Fahrleitungsabschnitt 4 zur Lücke 10 zu vermeiden, ist das Fahrzeug 13 zur Ausführung des vorteilhaften Verfahrens ausgebildet, das in der DE 10 2010 029 450 AI oder der

DE 10 2014 217 219 beschrieben ist. Der Kürze halber wird hier nicht im Detail auf dieses Verfahren eingegangen, sondern auf die DE 10 2010 029 450 AI und die DE 10 2014 217 219 verwiesen, deren Inhalt hier vollständig mit umfasst ist. Ge- maß dem Verfahren wird die fahrzeuginterne Spannung von dem Energiespeicher 15 erhöht, bevor der letzte Stromabnehmer 14 den elektrischen Kontakt mit der Fahrleitungseinrichtung 1 verliert. Dies geschieht bei der erfindungsgemäßen Fahrlei- tungseinrichtung 1 im Bereich des zweiten Fahrleitungsabschnitts 4, also wenn der letzte kontaktierende Stromabnehmer 14 im Kontakt mit dem zweiten Fahrleitungsabschnitt 4 ist. Durch die Sperrwirkung des elektrischen Bauelements 5 wird ein Stromfluss vom Fahrzeug 13 zur Energiequelle 2 in diesem Bereich des Fahrleitungsabschnittes 4 verhindert, so dass kein Stromfluss zwischen dem Fahrzeug 13 und der Fahrleitungseinrichtung 1 stattfindet. Ohne Stromfluss kann auch kein Abrissfunken entstehen, so dass das Fahrzeug 13 sicher in die Lücke 10 fahren kann.

In der Lücke 10, in der das Fahrzeug 13 keinen elektrischen Kontakt zur Fahrleitungseinrichtung 1 hat, wird das Fahrzeug vom Energiespeicher 15 mit Energie versorgt. So kann der Betrieb ohne Unterbrechung der Zugkraft bzw. Bremskraft weiter aufrechterhalten werden oder die Lücke 10 mindestens in Beharrungsfahrt passiert werden, d. h. die Geschwindigkeit, die vor Einfahrt in die Lücke 10 erreicht wurde, wird bis zum Verlassen der Lücke 10 aufrechterhalten. Die in Fig. 2 nicht dargestellten Bordnetze des Fahrzeugs 13 können beim Durch- fahren der Lücke 10 erfindungsgemäß weiterlaufen, was insbesondere bei Klimaanlagen, Notsystemen, etc. wünschenswert ist. Anders als in der DE 10 2010 029 450 AI oder der

DE 10 2014 217 219, sollte hier der Energiespeicher 15 während des gesamten Betriebs prinzipiell geladen bleiben und vorrangig dazu verwendet werden, die Energie für das Durchfahren der Lücke 10 bereitzustellen. Dies ist besonders vorteilhaft, weil ein Energiespeicher 15, der hierauf optimiert ist, kann kleiner ausfallen als bei Anwendungen, die ein dauerhaftes Fahren ohne Fahrleitungseinrichtung 1 ermöglichen soll. So wird wenig Einbauraum im Fahrzeug 13 von dem Energiespeicher 15 benötigt. Eine zu starke Entladung des Energiespeichers 15 während der Fahrt durch die Lücke 10 ist den- noch nicht zu erwarten, weil der Energiespeicher 15 im Bereich der Fahrleitungseinrichtung 1 aufgeladen werden kann und die Länge der Lücke 10 vorbekannt und relativ klein ist. Der verwendete Energiespeicher 15 ist hinsichtlich Speicher- kapazität so bemessen, dass entweder der Betrieb ohne Unterbrechung der Zug- bzw. Bremskraft weiter aufrechterhalten werden kann oder die Lücke 10 mindestens in Beharrfahrt passiert wird. In den Fig. 3 bis 5 sind unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 13 dargestellt. Der Einfachheit halber wird lediglich auf die Unterschiede zu dem Fahrzeug in Fig. 2 eingegangen. Das Fahrzeug 13 in Fig. 3 besteht aus mehreren miteinander gekoppelten Einzelwagen 20.1, 20.2, 20.3. Bei der Ausführungsform in Fig. 3 hat jeder dieser Einzelwagen 20 eigene Stromabnehmer 14, die jeweils ein eigenes fahrzeuginternes Netz 21 speisen. Die Stromabnehmer 14 sind bei der Ausfüh- rungsform in Fig. 3 untereinander verbunden und speisen über entsprechende Schutz- und Schalteinrichtungen (nicht dargestellt) die Antriebsmotoren 17 und Bordnetzbetriebe 22.

In der alternativen Ausführungsform der Fig. 4 sind lediglich die Antriebsmotoren 17 aufweisenden Einzelwagen 20.1, 20.3 mit Stromabnehmern 14 an jedem Drehgestell 19 ausgebildet. Zur Versorgung des nicht angetriebenen Einzelwagens 20.2 ist dieser in das gemeinsame interne Netz 21 eingebunden, so dass auch die Bordnetzbetriebe 22 dieses Einzelwagens 20.2 betrie- ben werden können.

Bei der alternativen Ausführungsform in Fig. 5 sind lediglich Stromabnehmer 14 an dem Drehgestell 19 am Ende und am Anfang des Fahrzeugs 13 angeordnet.

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen eine erfindungsgemäße Fahrzeuganordnung 23, die eine erfindungsgemäße Fahrleitungseinrichtung 1 und wenigstens ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 13 aufweist. Die Fahrleitungseinrichtung 1 der Fahrzeuganordnung 23 ist in den Figuren 6 und 7 lediglich ausschnittsweise dargestellt. Sie entspricht aber der in Fig. 1 dargestellten Fahrleitungs- einrichtung 1. Auch das in den Fig. 6 und 7 dargestellte Fahrzeug 13 der Fahrzeuganordnung 23 ist lediglich vereinfacht dargestellt. Es entspricht aber einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugs 13. In den Figuren 6 und 7 ist die Fahrt eines Fahrzeugs 13 in der Fahrtrichtung 7.1 in unterschiedlichen Positionen dargestellt .

In Fig. 6 hat der vordere Stromabnehmer 14 bereits den Kon- takt zur Fahrleitungseinrichtung 1 und insbesondere zum zweiten Fahrleitungsabschnitt 4 verloren. Der hintere Stromabnehmer 14 hat noch Kontakt zur Fahrleitungseinrichtung 1 und zwar zum ersten Fahrleitungsabschnitt 3. Somit erfolgt die Energieversorgung des Fahrzeugs 13 in der Position in Fig. 6 noch über die Energiequelle 2 der Fahrleitungseinrichtung 1.

In der in Fig. 7 dargestellten Position des Fahrzeugs 13 hat sich das Fahrzeug 13 gegenüber Fig. 6 weiter in die Fahrtrichtung 7.1 bewegt und der hintere Stromabnehmer 14 befindet sich nun im Kontakt mit dem zweiten Fahrleitungsabschnitt 4. In dieser Position wird das in der DE 10 2010 029 450 AI oder der DE 10 2014 217 219 beschriebene Verfahren angewendet, bei dem die Spannung im internen Netz 21 des Fahrzeugs 13 durch den Energiespeicher 15 über die Spannung U n der Fahrleitungs- einrichtung 1 angehoben wird. Dadurch wird der Stromfluss I n zur Fahrleitungseinrichtung 1 gleich Null, so dass ein sicheres Abkontaktieren des Fahrzeugs 13 von der Fahrleitungseinrichtung 1 erfolgen kann. Das erfindungsgemäße Fahrzeug 13 ist so ausgebildet, dass nicht dargestellte Erfassungs-, Schalt-, Steuer- und Umformeinrichtungen, die an dem beschriebenen Prozess beteiligt sind, eine ausreichende Dynamik aufweisen, um in der zur Verfügung stehenden Zeit, bis zur maximalen Geschwindigkeit, die für die Passage der Lücke 10 vorgesehen ist, in Relation zur Länge des zweiten Fahrleitungsabschnitts 4 , den Prozess si- eher ausführen zu können. Die Geschwindigkeit bei Metros ist beispielsweise 80 bis 100 km/h.

Zur Anwendung des beschriebenen Verfahrens ist die Erfassung der Präsenz der Fahrleitungsabschnitte 3, 4 bzw. der Lücke 10 nötig. Diese kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen. Beispielsweise kann dies durch gesonderte Signaleinrichtungen, durch Generierung eines Triggersignals auf Basis von im Fahrzeug befindlichen Ortsinformationen oder durch Erfassung der Spannung an einem potenzialfreigeschalteten Stromabnehmer 14 erfolgen, wie es in der DE 10 2014 217 219 beschrieben ist. Alternativ kann es auch durch Erfassung der einzelnen Ströme an allen miteinander verbundenen Stromabnehmern 14 erfolgen. Sobald nur noch ein Stromabnehmer 14 vom Strom durchflössen ist, wird das oben beschriebene Verfahren gestartet. Weitere Möglichkeit ist die Erfassung der Ströme an mindestens den beiden am weitesten hinten laufenden Stromabnehmern in Verbindung mit einer Leistungsbilanz oder Messung der Rückströme. Sobald einer der vermessenen Stromabnehmer einen Strom führt, der der aufgenommenen Leistung oder der Summe der Rückströme adäquat ist, wird das Verfahren nach der

DE 10 2010 029 450 AI ausgelöst.

Erfindungsgemäß kann auch eine Fehlererkennung vorgesehen sein, durch die sichergestellt wird, dass der Energiespeicher 15 sich nicht auf einen angeschlossenen ersten Fahrleitungsabschnitt 3 entlädt. Hierzu wird der Netzstrom der Energiequelle 2 bzw. die Spannung im internen Netz 21 des Fahrzeugs 13 überwacht. Wird der Netzstrom nicht in einer bestimmten Zeit zu Null oder lässt sich die Zwischenkreisspannung im in- ternen Netz 21 in einer bestimmten Zeit nicht über die Netzspannung anheben, ist davon auszugehen, dass kein entkoppelter zweiter Fahrleitungsabschnitt 4 vorhanden ist. In diesem Fall schaltet das Fahrzeug 13 wieder auf den Normalbetrieb um, in dem die Antriebsmotoren 16 von der Energiequelle 2 der Fahrleitungseinrichtung 1 gespeist werden. Ein solcher Fall kann beispielsweise auftreten, wenn die Stromschienenlücke kürzer ist als der Abstand zwischen den Stromabnehmern 14 und dadurch der vorauslaufende Stromabnehmer 14 auf irgendeiner Seite bereits wieder Kontakt zur Fahrleitungseinrichtung 1 bekommt, bevor der hintere Stromabnehmer 14 abkontaktiert hat .

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, den Energiespeicher 15 zusätzlich zur teilweisen Speicherung der Bremsenergie des Fahrzeugs 13 zu nutzen. Dies ist aber lediglich eine mögliche Zusatzfunktion. Bekannte Fahrzeuge fahren in der Regel mit einer Zugsicherung, d. h. eine Fahrzeugortung ist vorhanden. Wenn in dieser Fahrzeugortung eine Information hinterlegt ist, dass der vorausliegende Streckenabschnitt frei von Lücken 10 ist, kann sich der Energiespeicher 15 bei der Fahrt entladen und beim Abbremsen zur Aufnahme der Leistung am Beginn der Bremsung bis zum Erreichen der maximalen Ladung genutzt werden.

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass Leistungsspitzen für das Beschleunigen optional aus den Energiespeichern 15 bereitgestellt und beim Bremsen vom Energiespeicher 15 gepuffert werden kann. Weiterhin lassen sich beispielsweise Rangierfahrten in die Werkstatt komplett aus dem Energiespeicher 15 fahren. Hierdurch können andere aufwendige Systeme entfallen. Weiterhin können die Energiespeicher 15 den Notbetrieb des Fahrzeugs stabilisieren oder verlängern. Wenn die Erfassung der Lücken über separate Spannungs- oder Stromsensoren an den Stromabnehmern 14 erfolgt, kann durch Plausibilitäts- prüfung der Messwerte, wie beispielsweise Zeitüberschreitungen für spannungs- oder stromlosen Zustand oder ström- oder spannungsloser Zustand an unerwartetem Ort, ein Defekt des Stromabnehmers 14 erfasst werden.