Fahrzeug mit Ersatzstromversorgungseinrichtung sowie Verfah ren zu dessen Betrieb

Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeuge sowie auf Verfahren zum Betreiben elektrischer Anordnungen in Fahrzeugen.

Im Bereich der Schienenfahrzeugtechnik bzw. im Eisenbahnbe reich sind Schienenfahrzeuge bekannt, die mit einem Wandler, der eingangsseitig einen Anschluss für ein fahrzeugeigenes oder fahrzeugfremdes Speisenetz aufweist und ausgangsseitig eine Gleichspannung erzeugen kann, und einem mit der Gleich spannung des Wandlers betreibbaren internen Gleichstromnetz ausgestattet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug anzu geben, das einen besonders sicheren Betrieb mit Blick auf die Gefahr eines Ausfalls der Strom- bzw. Spannungsversorgung ge währleistet .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausge staltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Ersatzstrom versorgungseinrichtung zwischen den Wandler und das interne Gleichstromnetz geschaltet ist, die Eingangsspannung der Er- satzstromversorgungseinrichtung mittelbar oder unmittelbar durch die Gleichspannung des Wandlers gebildet wird und die Ersatzstromversorgungseinrichtung als Ausgangsspannung ihre Eingangsspannung oder ersatzweise eine von einem Energiespei cher der Ersatzstromversorgungseinrichtung gelieferte

Hilfsbetriebsspannung in das interne Gleichstromnetz ein speist, und das Fahrzeug eine Überwachungseinrichtung auf weist, die dazu ausgestaltet ist, zumindest drei Kontrollsig- nale zu verarbeiten, nämlich ein erstes Kontrollsignal, das die vom Wandler ausgegebene Gleichspannung beschreibt, ein zweites Kontrollsignal, das die von der Ersatzstromversor gungseinrichtung in das Gleichstromnetz eingespeiste Aus gangsspannung beschreibt, und ein drittes Kontrollsignal, das den Ladezustand des Energiespeichers beschreibt und ein Lade zustandssignal bildet, und in Abhängigkeit von den drei Kon- trollsignalen zumindest ein Zustandssignal erzeugt, das einen Zustand der den Wandler und die Ersatzstromversorgungsein richtung umfassenden elektrischen Anordnung angibt.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist darin zu sehen, dass die Ersatzstromversorgungseinrichtung erfindungsgemäß zwischen den Wandler und das interne Gleich stromnetz geschaltet ist, sodass die Gleichspannung des Wand lers und die in das Gleichstromnetz eingespeiste Ausgangs spannung unabhängig voneinander messtechnisch erfasst werden können. Diese Maßnahme ermöglicht es wiederum der erfindungs gemäß vorgesehenen Überwachungseinrichtung, auf der Basis zu mindest dreier Kontrollsignale ein den jeweiligen Zustand von Wandler und Ersatzstromversorgungseinrichtung beschreibendes Zustandssignal zu erzeugen, wodurch ein etwaiger Ausfall von Komponenten besonders sicher erfasst werden kann und Siche rungsmaßnahmen zur Sicherung des Fährbetriebs des Fahrzeugs schnell getroffen werden können. Stellt die Überwachungsein richtung einen kritischen Zustand fest und erzeugt sie ein entsprechendes Zustandssignal, so kann seitens einer überge ordneten Fahrzeugassistenzeinrichtung oder eines fahrzeugsei tigen Steuergeräts eine Notaktion, beispielsweise das Bremsen des Fahrzeugs, ausgelöst werden, solange noch ausreichend Energie zur Durchführung dieses Notfallschritts zur Verfügung steht .

Der Wandler ist vorzugsweise mit sicherer Trennung ausgeführt und verhindert, dass unzulässige Überspannungen oder Störun gen in das sicherheitsbelastete interne Gleichstromnetz ver schleppt werden. Der Wandler ist vorzugsweise auch rückwirkungsfrei und ver hindert, dass Energie aus der Ersatzstromversorgungseinrich tung in das übergeordnete Speisenetz zurückgespeist wird.

Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Überwachungsein richtung derart ausgestaltet ist, dass sie ein einen Fehler einer Steuereinheit der Ersatzstromversorgungseinrichtung an zeigendes Fehlersignal erzeugt, wenn das erste Kontrollsignal innerhalb eines für das erste Kontrollsignal vorgegebenen To leranzbereichs liegt und das zweite Kontrollsignal außerhalb eines für das zweite Kontrollsignal vorgegebenen Toleranzbe reichs liegt. Der für das erste und/oder zweite Kontrollsig nal vorgegebene Toleranzbereich kann beispielsweise der Nenn spannung/Sollspannung des internen Gleichstromnetzes entspre chen mit einer Toleranz von ± 10%.

Die Überwachungseinrichtung erzeugt als Zustandssignal vor zugsweise ein einen Fehler des Energiespeichers der Ersatz stromversorgungseinrichtung anzeigendes Fehlersignal, wenn das dritte Kontrollsignal einen Ladezustand außerhalb eines für den Ladezustand des Energiespeichers vorgegebenen Tole ranzbereichs liegt. Der für das dritte Kontrollsignal vorge gebene Toleranzbereich kann beispielsweise 50% bis 100% der Nennladung/Maximalladung des Energiespeichers betragen.

Als Zustandssignal erzeugt die Überwachungseinrichtung vor zugsweise ein einen Fehler des Wandlers oder des Speisenetzes anzeigendes Fehlersignal, wenn das erste Kontrollsignal au ßerhalb eines für das erste Kontrollsignal vorgegebenen Tole ranzbereichs liegt .

Die Überwachungseinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebil det, einen Testbetrieb durchzuführen, bei dem sie die ein gangsseitige Speisung der Ersatzstromversorgungseinrichtung, also die an der Ersatzstromversorgungseinrichtung anliegende Eingangsspannung, abschaltet, insbesondere durch Abschalten des Wandlers oder durch Abschalten der externen Speisung des Wandlers durch das Speisenetz, und nach dem Abschalten den zeitlichen Verlauf der drei Kontrollsignale auswertet.

Bei der letztgenannten Ausführungsvariante ist es vorteil haft, wenn die Überwachungseinrichtung ein den ordnungsgemä ßen Zustand der Ersatzstromversorgungseinrichtung anzeigendes Prüfsignal erzeugt, wenn nach dem Abschalten der eingangssei tigen Speisung der Ersatzstromversorgungseinrichtung das zweite und dritte Kontrollsignal für eine vorgegebene Min destzeitspanne innerhalb ihrer Toleranzbereiche verbleiben.

Die Überwachungseinrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie den Testbetrieb regelmäßig oder unregelmäßig selbst tätig oder auf einen externen Steuerbefehl hin durchführt.

Das Speisenetz ist vorzugsweise ein Gleichspannungsnetz, ins besondere ein Gleichspannungsbordnetz des Fahrzeugs, und der Wandler ist vorzugsweise ein DC/DC-Wandler, der von dem

Gleichspannungsnetz gespeist wird.

An das von der Ersatzstromversorgungseinrichtung gespeiste interne Gleichstromnetz ist bevorzugt eine Steuereinrichtung angeschlossen, die die drei Kontrollsignale (von vorzugsweise unabhängig voneinander arbeitenden Messeinrichtungen) emp fängt und in verarbeiteter oder unverarbeiteter Form an die Überwachungseinrichtung weiterleitet .

Die Steuereinrichtung, die Überwachungseinrichtung und die Verbindungsstrecke zwischen der Steuereinrichtung und der Überwachungseinrichtung erfüllen vorzugsweise einen vorgege benen Sicherheitsstandard.

Der vorgegebene Sicherheitsstandard ist vorzugsweise

SAS1/SIL1 oder besser als dieser (z. B. SAS4/SIL4) .

Die Ersatzstromversorgungseinrichtung, insbesondere deren Steuereinheit, arbeitet vorzugsweise verzögerungslos oder zu- mindest so verzögerungsarm, sodass sie als unterbrechungs freie Stromversorgungseinrichtung angesehen werden kann.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein

elektrisch angetriebenes Schienenfahrzeug.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Anordnung eines Fahrzeugs, bei dem mit einem eingangsseitig an ein fahrzeugeigenes oder fahrzeugfremdes Speisenetz angeschlossenen Wandler ausgangs seitig eine Gleichspannung erzeugt wird und mit der Gleich spannung des Wandlers ein internes Gleichstromnetz betrieben wird .

Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorge sehen, dass eine Ersatzstromversorgungseinrichtung zwischen den Wandler und das interne Gleichstromnetz geschaltet ist, die Eingangsspannung der Ersatzstromversorgungseinrichtung mittelbar oder unmittelbar durch die Gleichspannung des Wand lers gebildet wird und die Ersatzstromversorgungseinrichtung als Ausgangsspannung ihre Eingangsspannung oder ersatzweise eine von dem Energiespeicher gelieferte Hilfsbetriebsspannung in das interne Gleichstromnetz einspeist, und eine Überwa chungseinrichtung zumindest drei Kontrollsignale verarbeitet, nämlich ein erstes Kontrollsignal, das die vom Wandler ausge gebene Gleichspannung beschreibt, ein zweites Kontrollsignal, das die von der Ersatzstromversorgungseinrichtung in das Gleichstromnetz eingespeiste Ausgangsspannung beschreibt, und ein drittes Kontrollsignal, das den Ladezustand des Energie speichers beschreibt und ein Ladezustandssignal bildet, und in Abhängigkeit von den drei Kontrollsignalen ein Zustands signal erzeugt, das einen Zustand der den Wandler und die Er- satzstromversorgungseinrichtung umfassenden Anordnung be schreibt .

Bezüglich der Vorteile und bezüglich vorteilhafter Ausgestal tungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahr- zeug und den vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsge mäßen Fahrzeugs verwiesen.

Vorteilhaft ist es bei dem Verfahren insbesondere, wenn

— ein einen Fehler einer Steuereinheit der Ersatzstromver sorgungseinrichtung anzeigendes Fehlersignal erzeugt wird, wenn das erste Kontrollsignal innerhalb eines für das ers te Kontrollsignal vorgegebenen Toleranzbereichs liegt und das zweite Kontrollsignal außerhalb eines für das zweite Kontrollsignal vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, und/oder

— als Zustandssignal ein einen Fehler des Energiespeichers der Ersatzstromversorgungseinrichtung anzeigendes Fehler signal erzeugt wird, wenn das dritte Kontrollsignal außer halb eines für das dritte Kontrollsignal vorgegebenen To leranzbereichs liegt, und/oder

— als Zustandssignal ein einen Fehler des Wandlers oder des Speisenetzes anzeigendes Fehlersignal erzeugt wird, wenn das erste Kontrollsignal außerhalb eines für das erste Kontrollsignal vorgegebenen Toleranzbereichs liegt.

Vorzugsweise wird ein Testbetrieb durchgeführt, bei dem die eingangsseitige Speisung der Ersatzstromversorgungseinrich tung, also die an der Ersatzstromversorgungseinrichtung an liegende Eingangsspannung, abgeschaltet wird, insbesondere durch Abschalten des Wandlers oder durch Abschalten der ex ternen Speisung des Wandlers durch das Speisenetz, und nach dem Abschalten der zeitliche Verlauf der drei Kontrollsignale ausgewertet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemä ßes Fahrzeug, anhand dessen ein Ausführungsbei spiel für ein Verfahren zum Betreiben einer da rin vorhandenen elektrischen Anordnung be schrieben wird, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfin dungsgemäßes Fahrzeug, bei dem eine Überwa chungseinrichtung zusätzlich einen Testbetrieb ermöglicht ,

Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für ein erfin dungsgemäßes Fahrzeug, bei dem eine mit einem internen Gleichstromnetz des Fahrzeugs in Ver bindung stehende Steuereinrichtung Kontrollsig- nale über eine sichere Verbindungsstrecke an eine Überwachungseinrichtung übermittelt, wobei die Steuereinrichtung, die Verbindungsstrecke und die Überwachungseinrichtung einen vorgege benen Sicherheitsstandard erfüllen, und

Fig. 4-6 Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Fahr zeuge, bei denen jeweils ein internes Gleich stromnetz des Fahrzeugs mit einem externen, streckenseitigen Speisenetz in Verbindung steht .

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische o- der vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .

Die Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 1, bei dem es sich vorzugswei se um ein elektrisch betriebenes bzw. elektrisch antreibbares Schienenfahrzeug handelt. Das Fahrzeug 1 ist mit einem Wand ler 10 verbunden, der eingangsseitig über einen Anschluss E10 an ein fahrzeugeigenes Speisenetz 20 angeschlossen ist. An einem Ausgang A10 erzeugt der Wandler 10 eine Gleichspannung U2.

Handelt es sich bei der Spannung Ul des Speisenetzes 20 um eine Gleichspannung, so wird als Wandler 10 ein DC/DC-Wandler eingesetzt; handelt es sich bei der Spannung Ul des Speise netzes 20 um eine Wechselspannung, so wird als Wandler 10 ein AC/DC-Wandler eingesetzt. Der Wandler 10 steht ausgangsseitig mit einem internen Gleichstromnetz 30 des Fahrzeugs 1 in Verbindung. Das interne Gleichstromnetz 30 ist jedoch nicht unmittelbar an den Wand ler 10 angeschlossen, sondern über eine Ersatzstromversor gungseinrichtung 40. Die Ersatzstromversorgungseinrichtung 40 umfasst einen Energiespeicher 41 (z. B. in Form einer oder mehrerer Batterien oder Kondensatoren) und eine Steuereinheit 42, die den Wandler 10 von dem internen Gleichstromnetz 30 trennt .

Die Steuereinheit 42 ist derart ausgebildet, dass sie die Gleichspannung U2 des Wandlers 10 als Ausgangsspannung U3 bzw. Netzspannung in das interne Gleichstromnetz 30 einspeist oder ersatzweise eine von dem Energiespeicher 41 gelieferte Hilfsbetriebsspannung U4.

Die Steuereinheit 42 ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie die Gleichspannung U2 des Wandlers 10 unmittelbar in das interne Gleichstromnetz 30 einspeist, wenn die Gleich spannung U2 in einem vorgegebenen Spannungsbereich liegt . Un terschreitet oder überschreitet die Gleichspannung U2 vorge gebene Grenzen, so wird die Steuereinheit 42 die Verbindung zwischen dem Wandler 10 und dem internen Gleichstromnetz 30 aufheben und ersatzweise die Hilfsbetriebsspannung U4 des Energiespeichers 41 in das interne Gleichstromnetz 30 ein speisen, sodass die weitere Energieversorgung des internen Gleichstromnetzes 30 nachfolgend durch den Energiespeicher 41 erfolgt .

Zur Überwachung des Wandlers 10 und der Ersatzstromversor gungseinrichtung 40 ist eine Überwachungseinrichtung 50 vor gesehen, die mit drei Sensoren Sl, S2 und S3 über aus Gründen der Übersicht nicht weiter gezeigte Sensorleitungen in Ver bindung steht und von diesen drei Sensorsignale in Form von Kontrollsignalen Kl, K2 oder K3 erhält:

Ein erstes Kontrollsignal Kl, das der Sensor Sl erzeugt, be schreibt die vom Wandler 10 ausgangsseitig ausgegebene Gleichspannung U2 und somit die Funktionsweise des Wandlers 10 und die korrekte Speisung des Wandlers 10 durch das Spei senetz 20, da der Wandler 10 nur korrekt arbeiten kann, wenn er ausreichend gespeist wird.

Ein zweites Kontrollsignal K2, das der Sensor S2 erzeugt, be schreibt die von der Ersatzstromversorgungseinrichtung 40 in das interne Gleichstromnetz 30 eingespeiste Ausgangsspannung U3 und somit die Funktionsweise der Ersatzstromversorgungs einrichtung 40 einschließlich der darin enthaltenen Komponen ten 41 und 42.

Ein drittes Kontrollsignal K3, das der Sensor S3 erzeugt, be schreibt den Ladezustand des Energiespeichers 41 und somit die Möglichkeit der Ersatzstromversorgungseinrichtung 40, die Ausgangsspannung U3 in das interne Gleichstromnetz 30 einzu speisen, falls der Wandler 10 oder das externe Speisenetz 20 ausfällt .

Die Überwachungseinrichtung 50 weist eine Recheneinrichtung 51 und einen Speicher 52 auf. In dem Speicher 52 ist ein Kon- trollmodul KM abgespeichert, das bei Ausführung durch die Re cheneinrichtung 51 einen Kontrollbetrieb der Überwachungsein richtung 50 ermöglicht bzw. gewährleistet, der vorzugsweise wie folgt abläuft :

Stellt die Überwachungseinrichtung 50 bzw. deren Kontrollmo- dul KM fest, dass das erste Kontrollsignal K1(U2) innerhalb eines für das erstes Kontrollsignal Kl vorgegebenen Toleranz bereichs liegt und das zweite Kontrollsignal K2 (U3) außerhalb eines für das zweite Kontrollsignal K2 vorgegebenen Toleranz bereichs liegt, so erzeugt sie/es als Zustandssignal Z ein einen Fehler der Steuereinheit 42 der Ersatzstromversorgungs einrichtung 40 anzeigendes Fehlersignal Fl.

Stellt die Überwachungseinrichtung 50 bzw. deren Kontrollmo- dul KM fest, dass das dritte Kontrollsignal K3 außerhalb ei nes Toleranzbereichs liegt, der für einen ausreichenden Lade- zustand des Energiespeichers charakteristisch ist, so erzeugt sie/es als Zustandssignal Z ein einen Fehler des Energiespei chers 41 angebendes Fehlersignal F2.

Stellt die Überwachungseinrichtung 50 bzw. das Kontrollmodul KM fest, dass das erste Kontrollsignal K1(U2) außerhalb des für das erste Kontrollsignal Kl vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, so erzeugt sie/es ausgangsseitig als Zustandssignal Z ein einen Fehler des Wandlers 10 oder einen Fehler des Spei senetzes 20 anzeigendes Fehlersignal F3.

Die Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 1, das mit einem Wandler 10, einem fahrzeugeigenen Speisenetz 20, einem internen Gleichstromnetz 30 und einer Ersatzstromversorgungseinrichtung 40 ausgestattet ist. Die letztgenannten Komponenten entsprechen den korrespondierenden Komponenten 10 bis 40, wie sie bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 erläutert worden sind.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist in dem Speicher 52 der Überwachungseinrichtung 50 ein zusätz liches Testmodul TM abgespeichert, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung 51 einen Testbetrieb der Überwachungs einrichtung 50 ermöglicht. Im Rahmen des Testbetriebs schal tet das Testmodul TM bzw. die Überwachungseinrichtung 50 die eingangsseitige Speisung der Ersatzstromversorgungseinrich tung 40, also die an der Ersatzstromversorgungseinrichtung anliegende Gleichspannung U2 ab. Ein Abschalten der Gleich spannung U2 erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 durch einen Schalter S, der zwischen dem Eingang E10 des Wandlers 10 und dem fahrzeugeigenen Speisenetz 20 angeordnet ist. Durch das Öffnen des Schalters S kann die Speisung des Wandlers 10 unterbunden werden, sodass dieser (sofort oder zumindest nach Abbau interner gespeicherter elektrischer La dungen oder magnetischer Felder) keine Gleichspannung U2 mehr in die Ersatzstromversorgungseinrichtung 40 einspeisen kann. Im Falle eines Ausfalls der Gleichspannung U2 des Wandlers 10 wird die Steuereinheit 42 - bei korrekter Arbeitsweise - die Hilfsbetriebsspannung U4 des Energiespeichers 41 ersatzweise in das interne Gleichstromnetz 30 einspeisen. Das Kontroll- signal K1(U2) wird anzeigen, dass es an der eingangsseitigen Speisung der Ersatzstromversorgungseinrichtung 40 fehlt; das Kontrollsignal K2 (U3) bestätigt die weitere Versorgung des internen Gleichstromnetzes 30, die nun durch den Energiespei cher 41 der Ersatzstromversorgungseinrichtung 40 erfolgt.

Im weiteren Testbetrieb wird das Testmodul TM den zeitlichen Verlauf der Kontrollsignale K2 und K3 beobachten. Im Falle eines korrekt arbeitenden Energiespeichers 41 wird die Er- satzstromversorgungseinrichtung 40 für eine vorgegebene Min destzeitspanne die Speisung des internen Gleichstromnetzes 30 aufrechterhalten können, sodass die Kontrollsignale K2 und K3 für diese Mindestzeitspanne weiter einen ordnungsgemäßen Hilfsbetrieb der Ersatzstromversorgungseinrichtung 40 anzei gen werden. In diesem Falle kann das Testmodul TM als Zu standssignal ein positives Prüfsignal P+ erzeugen.

Ist die Ersatzstromversorgungseinrichtung 40, insbesondere deren Energiespeicher 41, fehlerhaft bzw. nicht ausreichend geladen, so wird es vor Ablauf der vorgegebenen Mindest zeitspanne zu einem Einbruch der Ausgangsspannung U3 der Er- satzstromversorgungseinrichtung 40 bzw. der Netzspannung des internen Gleichstromnetzes 30 kommen; dies wird das Testmodul TM der Überwachungseinrichtung 50 feststellen. In diesem Fall wird es als Zustandssignal ein Fehlersignal F4 erzeugen, das ein fehlerhaftes Verhalten der Ersatzstromversorgungseinrich tung 40, beispielsweise bedingt durch eine Verschlechterung der Ladekapazität des Energiespeichers 41 durch Alterung, an zeigt .

Das Testmodul TM und das Kontrollmodul KM sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Testmodul TM regelmäßig oder un regelmäßig selbsttätig oder auf einen externen Steuerbefehl hin ausgeführt wird. Die Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 1, bei dem die im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 2 bereits beschriebenen Komponenten 10, 20, 30 und 40 vorhan den sind. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 und 2 ist zusätzlich eine Steuereinrichtung 60 vorhanden, die an das interne Gleichstromnetz 30 angeschlos sen ist. Die Steuereinrichtung 60 steht mit den drei Sensoren Sl, S2 und S3 über aus Gründen der Übersicht nicht weiter ge zeigte Sensorleitungen in Verbindung und leitet deren Sensor signale als Kontrollsignale Kl, K2 oder K3 unmittelbar oder in verarbeiteter Form über eine Verbindungsstrecke 70 (z. B. in Form einer elektrischen oder optischen Leitung, einer op tischen Strahlverbindung oder einer Funkverbindung) an die Überwachungseinrichtung 50 weiter. Die Überwachungseinrich tung 50 ist somit nicht unmittelbar an die Sensoren Sl, S2 und S3 angeschlossen, sondern steht mit diesen nur mittelbar über die Steuereinrichtung 60 in Verbindung.

Die Steuereinrichtung 60, die Verbindungsstrecke 70 und die Überwachungseinrichtung 50 sind vorzugsweise derart ausge staltet, dass sie einen vorgegebenen Sicherheitsstandard, vorzugsweise mindestens SAS1 bzw. SIL1 erfüllen.

Im Übrigen gelten die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 2 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fi gur 3 entsprechend.

Die Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 1, bei dem der Wandler 10 nicht an ein fahrzeugeigenes Speise netz angeschlossen ist, sondern an ein fahrzeugfremdes, stre ckenseitiges Speisenetz 21, beispielweise über einen Panto- graphen 80. Der Wandler 10 und die Ersatzstromversorgungsein richtung 40 dienen bei der Ausgestaltung gemäß Figur 4 dazu, die vom Speisenetz 21 ausgangsseitig ausgegebene Gleichspan nung Ul in gewandelter Form in das interne Gleichstromnetz 30 einzuspeisen, wie dies im Zusammenhang mit der Figur 1 erläu tert wurde. Diesbezüglich gelten die obigen Ausführungen, einschließlich mit Blick auf die Arbeitsweise der Überwa chungseinrichtung 50, entsprechend.

Die Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 1, bei dem der Wandler 10, wie in Figur 4 gezeigt, mit einem fahrzeugfremden Speisenetz 21 in Verbindung steht. Die aus dem Wandler 10, dem internen Gleichstromnetz 30 und der Über wachungseinrichtung 50 gebildete elektrische Anordnung ent spricht der elektrischen Anordnung, wie sie im Zusammenhang mit der Figur 2 erläutert wurde. Diesbezüglich sowie bezüg lich des vom Testmodul TM ermöglichten Testbetriebs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der Figur 2 ver wiesen .

Die Figur 6 zeigt eine Ausführungsvariante des Ausführungs beispiels gemäß Figur 5, bei der - wie im Zusammenhang mit der Figur 3 erläutert - eine Steuereinrichtung 60 und eine Verbindungsstrecke 70 eine sichere Übertragung von Kontroll- signalen Kl, K2 und K3 zur Überwachungseinrichtung 50 ermög lichen; diesbezüglich sei auf die obigen Ausführungen im Zu sammenhang mit der Figur 3 verwiesen, die hier entsprechend gelten .

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeug

10 Wandler

20 fahrzeugeigenes Speisenetz

21 fahrzeugfremdes Speisenetz

30 internes Gleichstromnetz

40 Ersatz _S tromversorgungseinrichtung

41 Energiespeicher

42 Steuereinheit

50 Überwachungseinrichtung

51 Recheneinrichtung

52 Speicher

60 Steuereinrichtung

70 Verbindungsstrecke

80 Pantograph

A10 Ausgang

E10 Anschluss

Fl Fehlersignal

F2 Fehlersignal

F3 Fehlersignal

F4 Fehlersignal

Kl Kontrollsignal

K2 Kontrollsignal

K3 Kontrollsignal

KM Kontrollmodul

P+ positives Prüfsignal

S Schalter

51 Sensor

52 Sensor

53 Sensor

TM Testmodul

Ul Gleichspannung

U2 Gleichspannung

U3 Ausgangsspannung

U4 Hilfsbetriebsspannung

Z Zustandssignal