用于电负载组合的供电系统的制作方法

本发明基于一种根据独立权利要求1所述类型的用于电负载组合、特别是由多个单元构成的运输系统的供电系统。例如需要这类供电系统来为基于轨道的客运工具、即用于客运的轨道车辆供电。这类供电系统尤其优选用于所谓的“固定列车组”领域，即很少、甚至从未更换过的铁路车厢组合。在组合内，在此待供电的电负载可以彼此有所不同。作为替代方案，还可以将这种供电系统用于为生产线供电。

背景技术：

1、在现有技术中，例如为了在uic 552“列车母线(zugsammelschiene)”中对铁路车厢进行供电，提出在地板下为轨道车辆配设所谓的固定布线，以实现供电。为此，每节车厢的两端各配备两个电流连接装置。这些连接装置借助位于车厢下方的固定敷设的、通常以刚性的方式实施的导线相互连接。在此情况下，这些连接装置设计成能够实现多次插拔。其中，uic 552中述及了数千次的插拔次数(插拔次数为5000次)。此外，这种连接装置还设计成例如将第一连接装置与第二连接装置连接。在此情况下，不旨在或不可能将第一连接单元与结构相同的第一连接单元连接。不同连接单元一方面用于将电力从一个单元传输至下一单元(即从火车头传输至车厢)以及在车厢之间进行电力传输，另一方面，这些连接单元还用于对布置在相应单元上的电负载进行冗余供电。

2、尽管此理念经过了长期验证，但当前的电气运输设备组合的实施方案中也积累了一些缺点。现有技术的缺点主要在于维护不便、系统设计僵化并且通常重量较大，需要较大的空间。此外，这些缺点也是由于在uic 552中针对每节车厢设有至少三个采用不同设计的连接单元而引起的。

3、上述缺点在固定列车组中尤为明显，因为连接装置永远达不到现有技术中预设的插拔循环次数。在此，“固定列车组”指的是牵引车、车厢、火车头或类似单元的组合，这些单元保持先前计划的配置。由于现代客运轨道交通对动力的要求很高，迄今为止由现有技术已知的解决方案已经过时且效率低下。尤其是就高负荷接触元件而言(例如在轨道交通领域中)，由于要求越来越高，维修和维护的需求也越来越大，例如由于500a以上至高达数千安培的高电流以及500v以上至高达数千伏的高电压，电侵蚀或电腐蚀现象越来越严重。

4、德国专利商标局在针对本技术的在先申请中检索到以下现有技术：de 102017222 101b3、ep 2 665 147 a1、ep 3 470 296 a1以及规程uic 552 1997-01-00。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，为电负载组合、特别是由多个单元构成的运输系统提供一种供电系统，所述供电系统能够在实现至少相同或有所提高的供电能力的情况下、特别是在实现至少相同的载流量的情况下，降低总重量，减小结构尺寸并且改善维护和/或维修便利性。

2、本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。

3、根据本发明的供电系统适用于电负载组合，其中负载组合由至少两个负载组合段构成，所述负载组合特别是由至少两个运输工具段构成的运输工具，所述负载组合段分别具有第一末端区域和第二末端区域以及至少一个电负载，其由所述供电系统来进行供电。根据本发明，使数字为n的负载组合段一方面与负载组合段n-1的至少一个第一连接区域导电连接，和/或另一方面与负载组合段n+1的第二连接区域导电连接。这表明，供电系统实施为网状网络，这个网状网络的网格分别对应于一个负载组合段，其中每个网格具有至少两个连接装置，且其中至少一个第一连接装置沿第一末端区域布置，至少一个第二连接装置布置在第二末端区域上。每个连接装置均具有至少两个用于分别容置一个电连接器的接头，其中这些电连接器继而与电导线连接。本发明的特征在于，所述连接装置具有基本上结构相同的接头，并且所述连接器以与所述连接装置的接头兼容的方式构建。在此情况下，这些连接装置适于传输特别高的电流强度和/或高电压。“高电流强度”指的是超过100安培的电流强度，特别是指的是超过500安培的电流强度，尤其指的是超过800安培的电流强度，也可以采用大于或等于1000安培的电流强度。“高电压”指的是超过1千伏的电压，特别是指的是超过10千伏的电压，尤其指的是超过15千伏的电压，也可以采用大于或等于25千伏的电压。

4、在一个实施方式中，所述网状网络的电导线在两端均端接有基本上结构相同的连接器。也就是说，这些导线在其相应末端处优选具有相同的连接器。通过此实施方式可以预装各种导线，优选地呈电缆的形式，其横截面足以满足高电流强度或高电压的要求。在需要进行更换时，通过预装的电缆可以将所需时间减少至最低限度。

5、一个巧妙的实施方式提出，将连接装置实施为具有至少三个接头的电气分配器。将连接装置实施为分配器对于基于轨道的运输工具(如电力动车组)而言尤为有利，因为出于安全原因必须建立冗余，而设计为简单连接单元的连接装置则无法合理地建立此冗余。在此，将连接装置实施为t型分配器、y型分配器、h型分配器或x型分配器尤为有利。从例如在de 10 2020 108 458 a1中有所描述的高功率插接连接器系统已知这类连接装置。

6、在另一实施方式中，所述连接器实施为可与所述连接装置的接头连接的插接连接器。通过实施为插接连接器，可以实现电导线与连接装置的特别有利的连接。这些连接器巧妙地实施为具有闭锁元件的插接连接器。在此情况下，采用所谓的推挽式闭锁装置、锁箍、卡口连接或已知闭锁元件的组合尤为有利。从例如在de 10 2020 108 458 a1中有所描述的高功率插接连接器系统已知这类插接连接器。

7、在一个简单的实施方式中，所述连接器实施为单极插接连接器。由此能实现高效传输，以便可以通过供电系统可靠地实现超过100a、间或超过250a、时常超过500a的所需载荷、特别是在650a至1000a的范围内的载荷。有利地借助至少一个闭锁元件将实施为单极插接连接器的连接器固定在连接装置上。在此可以简单地使用螺钉来进行固定。也可以采用前述闭锁元件，如卡口闭锁系统。

8、在一个有利的实施方式中，构建为网状网络的供电系统的至少一个网格由至少一个分接单元(abgriffeinheit)扩展。也就是说，除了用于构成网格的电导线和至少两个连接装置外，还使用了一个单独的单元来实现与运输工具段的电负载的连接。

9、在此情况下，一个实施方式巧妙地提出，所述分接单元具有至少两个接头以及至少一个分接头，这两个接头以与所述连接装置的接头结构相同的方式构建，其中所述分接头适于将所述供电系统与电负载电连接。由此，在此也可以使用预装电缆，其在损坏时可以简单地进行更换。通过以与连接装置的接头基本相同或至少兼容的方式实施的分接头对该实施方式进行改进。

10、一个特别有利的实施方式提出，以与连接装置基本上结构相同的方式实施所述分接单元。借此以简单且成本较低的方式提高维护便利性，因为每个连接装置以及分接单元都可以用结构相同的元件来更换。这尤其减少了备件库存，故而成本更低且更节省空间。

11、一个实施方式揭示电负载组合作为基于轨道的运输工具。基于轨道的运输工具特别是指的是货运列车组和/或客运列车组。在此情况下，列车组指的是由至少一个牵引车辆和至少一节车厢构成的组合。作为替代方案，也可以采用多个牵引车xi厢的组合。当然，也可以采用上述运输工具的组合。

12、在另一实施方式中，所述供电系统布置在运输工具的地板下。地板下指的是运输工具上位于运输线路与运输工具自身之间的区域。换句话说，其例如指的是车厢的底侧。

13、本发明的有利技术方案在从属权利要求和以下说明中给出。