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Hybrid-Züge: Ein Umrichter zum Anfahren des Dieselgenerators ist unverzichtbar

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wie unser neuester DC/DC-Wandler CBS-10K bei einer "Start-up-Dieselmotor"-Anwendung in den Hybridzügen funktioniert

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In diesem neuen Artikel möchten wir Ihnen vorstellen, wie unser neuester DC/DC-Wandler CBS-10K bei einer "Start-up-Dieselmotor"-Anwendung in den Hybridzügen funktioniert. Der CBS-10K wurde gemäß den Standards für Schienenfahrzeuge entwickelt und ist die perfekte Ergänzung zum Starten des Dieselmotors in dieselelektrischen Hybridzügen.

Wie funktioniert ein Hybridzug?

Mit dem Ziel, ein umweltfreundliches Verkehrssystem zu schaffen, wurde die Eisenbahninfrastruktur in den letzten Jahren so ausgebaut, dass die Züge weniger Schadstoffe verursachen. Die elektrische Traktion bietet den Umweltvorteil, dass sie die CO2-Emissionen erheblich reduziert und die Lärmbelastung in Großstädten verringert.

Die großen Unternehmen der Eisenbahnindustrie haben sich für die Einführung umweltfreundlicherer Züge eingesetzt. Infolgedessen hat die Hybridtechnologie, bei der Diesel- und Elektromotoren in den Zügen kombiniert werden, einen bemerkenswerten Zuwachs erfahren.

Hybridzüge sind in Reihe geschaltet, so dass der Elektromotor für den Antrieb der Räder des Zuges zuständig ist. Der Dieselverbrennungsmotor ist für den Antrieb der Batterien und des Elektromotors als Stromgenerator zuständig.

Züge mit Hybridmotoren können sowohl auf elektrifizierten als auch auf nichtelektrifizierten Strecken (oder einer Kombination aus beiden) eingesetzt werden, da sie je nach Verfügbarkeit einen der beiden Motoren nutzen können. Wenn zum Beispiel die Batterien leer sind, während der Zug auf einem nicht elektrifizierten Gleis fährt, kann er jederzeit auf den Dieselmotor umschalten.

Bei elektrifizierten Oberleitungen ist die Energierückspeisung beim Bremsen unter Umständen nicht erlaubt, was bedeutet, dass der Zug nicht nur im Dieselbetrieb, sondern auch im Hybridbetrieb fahren muss. Durch den Einsatz von Batterien kann auch die Oberleitungsspannung gesenkt werden, da bei Spitzenenergiebedarf (Beschleunigungen) die Batterie den Betrieb übernimmt.

Wie wird der CBS-10K-Wandler in Hybridzügen eingesetzt?

Der DC/DC-Wandler CBS-10K ermöglicht das Rangieren von Zügen bei niedriger Geschwindigkeit, wenn kein Strom aus der Oberleitung zur Verfügung steht, indem er den Gleichrichter versorgt, der beim Anlassen des Motors als Wechselrichter arbeitet. Dieses "Diesel Engine Starting System" ist vor allem in Hybridzügen zu finden, da es die Motoren des Zuges über die Oberleitung oder mit Hilfe eines Dieselgenerators den Wechselrichter des Zuges mit Strom versorgen kann.

Wie funktioniert der Umrichter in einem Hybridzug?

Das Gerät kann im Zug installiert werden, um die Batteriespannung (110Vdc) in einen Gleichstrombus mit höherer Spannung (500Vdc) umzuwandeln. Im Oberleitungsbetrieb versorgt der Zug alle Systeme über den DC/DC-Wandler (1500/500Vdc) mit Strom.

Bei einem Ausfall der Oberleitung nutzt der DC/DC-Wandler CBS-10K die Batteriespannung, um den bidirektionalen Gleichrichter über den 500-VDC-Bus zu speisen, der als Wechselrichter fungiert und die Lichtmaschine (in diesem Fall den Motor) speist, damit der Dieselgenerator anspringt.

Sobald der Generator gestartet ist, schaltet er in den "Dieselbetrieb" um, bei dem der Generator die Motoren über die Lichtmaschine und den Antriebswechselrichter speist und den Gleichrichter passiert.

Neben dieser Anwendung ist der DC/DC-Wandler CBS-10K auch in der Lage, den Zug im Depot mit ultralangsamer Geschwindigkeit aus den Zugbatterien zu bewegen, um Wartungsarbeiten durchzuführen.

Bei diesen beiden Anwendungen kommt unserem Gerät eine große Bedeutung zu, da es ein unverzichtbares System ist, um den Dieselgenerator zu starten und mit maximaler Effizienz zu betreiben.

Mit einer durchschnittlichen Ausgangsleistung von 6 kW ermöglicht diese Serie von DC/DC-Wandlern eine Parallelschaltung, wodurch die Ausgangsleistung erhöht wird. Alle Modelle bieten einen 500Vdc-Ausgang und wurden mit SiC-Technologie entwickelt, die ihnen eine hohe Leistungsdichte verleiht.

Das bemerkenswerteste Merkmal ist der Einzelausgang, der eine maximale Spitzenleistung von bis zu 10 kW für 40 Sekunden bietet.