特許 6125544 電気鉄道ネットワークおよび関連エネルギー交換プロセス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6125544

(24)【登録日】2017年4月14日

(45)【発行日】2017年5月10日

(54)【発明の名称】電気鉄道ネットワークおよび関連エネルギー交換プロセス

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20170424BHJP

   B61L 27/00 20060101ALI20170424BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20170424BHJP

   B61C 3/02 20060101ALI20170424BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20170424BHJP

   H01M 10/44 20060101ALN20170424BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 P

   B61L27/00 Z

   B60L11/18 C

   B61C3/02

   H02J7/02 F

   !H01M10/44 P

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-560332(P2014-560332)

(86)(22)【出願日】2013年3月5日

(65)【公表番号】特表2015-516789(P2015-516789A)

(43)【公表日】2015年6月11日

(86)【国際出願番号】EP2013054379

(87)【国際公開番号】WO2013131899

(87)【国際公開日】20130912

【審査請求日】2015年10月2日

(31)【優先権主張番号】1251984

(32)【優先日】2012年3月5日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】313011906

【氏名又は名称】アルストム トランスポート テクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ペリオ，ロベール

(72)【発明者】

【氏名】セズ，ジョゼ

(72)【発明者】

【氏名】ジャメ，ドミニク

【審査官】 高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１８３０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１３５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１９８３１２０４（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００ − ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ − ７／３６

Ｂ６０Ｌ １１／１８

Ｂ６１Ｃ ３／０２

Ｂ６１Ｌ ２７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線路（１２）と、
ネットワークエネルギー供給装置（１４）と、
複数の列車（１６）と、を有する種類の鉄道ネットワーク（１０）であって、
各列車（１６）は、
制動によって電気エネルギーを生成することができる推進手段（２２）と、
前記列車（１６）の前記推進手段（２２）および前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）から生じる電気エネルギーを貯蔵するように、かつ前記列車（１６）および前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に電気エネルギーを供給するように、設計されている内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）と、
一組の補助装置（２５）と、
前記列車（１６）を前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続するための手段（２０）であって、各列車（１６）は、前記接続するための手段（２０）を介して前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されて、その結果前記列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されている場合に、充電され、前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されていない場合に、電源が切られ、各列車（１６）は、前記一組の補助装置（２５）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）にまたは前記列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）に接続されておりかつ前記列車（１６）が前記線路（１２）に沿って移動可能である運転状態と、前記一組の補助装置（２５）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）および前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）から分離されておりかつ前記列車（１６）が前記線路（１２）に沿って移動不能である待機状態と、を切り替えることができる、前記接続するための手段（２０）と、を有しており、
前記列車（１６）のうちの少なくとも１つが、待機かつ充電の状態に同時にあり、前記列車（１６）のうちの少なくとも１つの、前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）が、前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されている、鉄道ネットワーク（１０）。

【請求項2】

一旦、前記鉄道ネットワーク（１０）の複数の列車（１６）が運転状態になると、待機かつ充電の状態に同時にある前記鉄道ネットワーク（１０）の前記列車（１６）の割合は、１％と１０％との間であり、特に１０％である、請求項１に記載の鉄道ネットワーク（１０）。

【請求項3】

前記鉄道ネットワーク（１０）のピーク時の間、待機かつ充電の状態に同時にある前記鉄道ネットワーク（１０）の前記列車（１６）の割合は、１％と１０％との間であり、特に５％である、請求項１または２に記載の鉄道ネットワーク（１０）。

【請求項4】

前記鉄道ネットワーク（１０）のオフピーク時の間、待機かつ充電の状態に同時にある前記鉄道ネットワーク（１０）の前記列車（１６）の割合は、５％と１０％との間であり、特に１０％である、請求項１から３のいずれか１つに記載の鉄道ネットワーク（１０）。

【請求項5】

次の群：店、メンテナンス場所、駐車場、ガレージ、停車場、駅から選択される少なくとも１つの長期駐車位置（３８）を備えており、待機かつ充電の状態に同時にある前記列車（１６）または各列車（１６）は、前記少なくとも１つの長期駐車位置（３８）に位置している、請求項１から４のいずれか１つに記載の鉄道ネットワーク（１０）。

【請求項6】

前記列車（１６）のうちの少なくとも１つを前記接続するための手段（２０）は、前記列車（１６）が充電されかつ待機状態にある場合、前記推進手段（２２）を、前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）および前記列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）から分離することができる制御可能スイッチ（４４０）を備えている、請求項１から５のいずれか１つに記載の鉄道ネットワーク（１０）。

【請求項7】

各列車（１６）の前記一組の補助装置（２５）は、一方で、前記一組の補助装置（２５）を前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）および／または前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）に接続することができ、他方で、前記一組の補助装置（２５）を前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）および前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）から分離することができる、補助制御可能スイッチ（３５）を備えている、請求項１から６のいずれか１つに記載の鉄道ネットワーク（１０）。

【請求項8】

前記鉄道ネットワーク（１０）の各列車（１６）が、
前記接続するための手段（２０）を介して前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されており、かつ前記列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されている場合に、充電され、
前記接続するための手段（２０）を介して前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されておらず、前記列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）に接続されていない場合に、電源が切られ、
前記列車（１６）の前記一組の補助装置（２５）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）または前記列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）に接続されており、かつ前記列車（１６）が前記線路（１２）に沿って移動可能であり、前記列車（１６）の前記推進手段（２２）が制動によって電気エネルギーを生成することができる場合に、運転状態にあり、
前記列車（１６）の前記一組の補助装置（２５）が前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）および前記列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）から分離されており、かつ前記列車が前記線路（１２）に沿って移動不能である場合に、待機状態にある、
請求項１から７のいずれか１つに記載の鉄道ネットワーク（１０）でのエネルギー交換プロセス（４０）であって、
運転かつ充電の状態にある前記列車（１６）の制動の工程（３１０）と、
前記列車（１６）の制動から生じる電気エネルギーの全部または一部を、待機かつ充電の状態にある１つ以上の列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）に、貯蔵する工程（３２０）と、
前記ネットワークエネルギー供給装置（１４）を介して、待機かつ充電の状態に同時にある前記列車（１６）または各列車（１６）の前記内部電気エネルギー貯蔵システム（２４）に貯蔵されているエネルギーの全部または一部を、運転状態にある前記鉄道ネットワーク（１０）の１つ以上の他の列車（１６）に、供給する工程（３３０）と、を含んでいるエネルギー交換プロセス（４０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気鉄道ネットワークに関する。

【0002】

より詳細には、本発明は、
線路と、
ネットワークエネルギー供給装置（ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｎｅｒｇｙ ｓｕｐｐｌｙ）と、
複数の列車と、を有する種類の鉄道ネットワークに関しており、
各列車は、
制動により電気エネルギーを生成することができる推進手段と、
前記列車の推進手段およびネットワークエネルギー供給装置から生じる電気エネルギーを貯蔵するように、かつ前記列車および前記供給装置に電気エネルギーを供給するように設計されている内部電気エネルギー貯蔵システムと、
一組の補助装置と、
列車にネットワークエネルギー供給装置を接続するための手段であって、各列車は、列車が接続手段を介してネットワークエネルギー供給装置に接続されて、その結果その内部電気エネルギー貯蔵システムが前記供給装置に接続されている場合に、充電され、列車がネットワークエネルギー供給装置に接続されていない場合に、電源が切られ、各列車は、一組の補助装置がネットワークエネルギー供給装置または前記列車の内部電気エネルギー貯蔵システムに接続されておりかつ列車が線路に沿って移動可能である運転状態と、前記一組の補助装置がネットワークエネルギー供給装置および内部電気エネルギー貯蔵システムから分離されておりかつ列車が線路に沿って移動不能である待機状態と、を切り替えることができる、接続するための手段と、を有している。

【0003】

本発明の分野は、電気鉄道ネットワークの分野にあり、より詳細には、回生制動の分野にある。

【背景技術】

【0004】

歴史的には、電車の制動は、それについての制動システムで、熱として電車の運動エネルギーの散逸により、実行された。したがって、散逸運動エネルギーの全てが失われた。

【0005】

輸送の分野においてエネルギー消費を削減するという現在の背景において、いくつかの列車は、今後、電気エネルギーの形態で、制動の間に放散される運動エネルギーの一部を貯蔵するように特に意図されている、内部エネルギー貯蔵システムを備えている。貯蔵されている電気エネルギーは、その後、その推進のためにまたはその電気機器に補給するために同一の列車で再利用されるか、あるいは他の運転かつ充電の列車に向けて、それらの列車を運転するために、ネットワークエネルギー供給装置に送り返される。

【0006】

知られているように、鉄道ネットワークの列車の内部エネルギー貯蔵システムを介するエネルギー交換のこのプロセスは、いくつかの欠点を有している。

【0007】

具体的には、列車が備えているエネルギー貯蔵源は、限られた貯蔵容量を有する。

【0008】

その上、鉄道ネットワーク供給システムは、例えばネットワーク供給装置に接続されていない列車がエネルギーを必要とする場合に、列車の制動によって生じる電気エネルギーを必ずしも吸収できるとは限らない。

【0009】

したがって、列車のエネルギー貯蔵源がいっぱいになって、供給装置が生成された電気エネルギーを吸収できない場合、この列車の制動の間に生成された電気エネルギーの全てが、例えば発電制動装置を介して、熱の形態で放散されなければならず、全体として失われる。

【0010】

これらの問題に対応するために、当業者に知られている解決策は、ネットワークエネルギー貯蔵容量を増大させることである。

【0011】

この目的のために、処置の１つの方法は、運転列車によって生成されている電気エネルギーの一部を、元に戻すためにおよび／または貯蔵することができるように、鉄道ネットワーク供給装置に接続されている変電所を改造することである。

【0012】

処置の別の方法は、ネットワーク供給装置に、付加的な固定可逆電気エネルギー貯蔵システムを追加することである。これらは、例えば線路に沿って配置される。

【0013】

しかし、これらの解決策は、全く満足できるというわけではない。

【0014】

具体的には、ネットワーク供給システムの変電所に対して、それらを可逆にするためになされるべき改造は、高いコストがかかる。ネットワークへの新たな貯蔵源の追加も、非常に高価である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

したがって、本発明の目的の１つは、著しい低コストに向けて、運転列車によって生成される電気エネルギーのための貯蔵容量を改善した鉄道ネットワークを得ることである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

この目的のために、本発明は、列車の少なくとも１つが待機かつ充電の状態に同時にあり、その内部電気エネルギー貯蔵システムがネットワークエネルギー供給装置に接続されている、上述の種類のネットワークに関する。

【0017】

本発明に係るネットワークは、単独のまたはいくつかの技術的に実現可能な組み合わせであると考えられ、以下の特徴の１つ以上を備えることができる。

【0018】

一旦、鉄道ネットワークの複数の列車が運転状態になると、待機かつ充電の状態に同時にある鉄道ネットワークの列車の割合は、１％から１０％の間であり、特に１０％である。

【0019】

鉄道ネットワークのピーク時の間、待機かつ充電の状態に同時にある鉄道ネットワークの列車の割合は、１％から１０％の間であり、特に５％である。

【0020】

ネットワークのオフピーク時の間、待機かつ充電の状態に同時にある鉄道ネットワークの列車の割合は、５％から１０％の間であり、特に１０％である。

【0021】

ネットワークは、次の群：店（ｓｈｏｐ）、メンテナンス場所、駐車場、ガレージ、停車場、駅から選択される少なくとも１つの長期駐車位置を備えており、待機かつ充電の状態に同時にある列車または各列車は、前記少なくとも１つの長期駐車位置に位置している。

【0022】

少なくとも１つの列車を接続するための手段は、前記列車が充電されかつ待機状態にある場合に、推進手段を、ネットワークエネルギー供給装置およびその内部電気エネルギー貯蔵システムから分離することが可能である制御可能スイッチを備えている。

【0023】

各列車の一組の補助装置は、一方で、前記一組の補助装置をネットワークエネルギー供給装置および／または内部電気エネルギー貯蔵システムに接続すること、および、他方で、前記一組の補助装置をネットワークエネルギー供給装置および内部電気エネルギー貯蔵システムから分離することが可能である補助制御可能スイッチを備えている。

【0024】

本発明のさらなる主題は、上記で定義される鉄道ネットワーク内でのエネルギー交換プロセスである。

【0025】

ここで、ネットワークの各列車は、
・接続手段を介してネットワークエネルギー供給装置に接続されており、その内部電気エネルギー貯蔵システムが前記供給装置に接続されている場合に、充電され、
・接続手段を介してネットワークエネルギー供給装置に接続されておらず、その内部電気エネルギー貯蔵システムが前記供給装置に接続されていない場合に、電源が切られ、
・その一組の補助装置がネットワークエネルギー供給装置またはその内部電気エネルギー貯蔵システムに接続されており、かつ列車が線路に沿って移動可能であり、その推進手段が制動により電気エネルギーを生成することができる場合に、運転状態にあり、
・その一組の補助装置がネットワークエネルギー供給装置およびその内部電気エネルギー貯蔵システムから分離されており、列車が線路に沿って移動できない場合に、待機状態にある。

【0026】

そしてエネルギー交換プロセスは、
・運転かつ充電の状態にある列車の制動の工程と、
・前記列車の制動から生じる電気エネルギーの全部または一部を、待機かつ充電の状態にある１つ以上の列車の内部電気エネルギー貯蔵システムに貯蔵する工程と、
ネットワークエネルギー供給装置を介して、待機かつ充電の状態に同時にある列車または各列車の内部電気エネルギー貯蔵システムに貯蔵されているエネルギーの全部または一部を、運転状態にある鉄道ネットワークの１つ以上の他の列車に供給する工程と、を含んでいる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係る鉄道ネットワークの概略図である。

【図2】図１からの鉄道ネットワークの列車間でのエネルギー交換プロセスを示すブロック図である。

【図3】本発明の変形例に係る鉄道ネットワークの列車の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明は、単に例として与えられ、添付の図面を参照してなされる、以下の説明を読むことから、より理解されるだろう。

【0029】

次の文章全体を通して、用語「列車」は、列車、路面電車、地下鉄、または任意の他の電気自走式要素のいずれかを指定するように、使用されている。また、用語「右」および「左」は、図面を参照して使用されているが、限定するものではない。

【0030】

図１を参照すると、本発明に係る鉄道ネットワーク１０は、線路１２、ネットワークエネルギー供給装置１４および複数の列車１６を備えている。

【0031】

線路１２は、列車１６が移動するための平行な一対で配置されているレール１７を備えている。

【0032】

以下の文章で「供給装置１４」と呼ばれるネットワークエネルギー供給装置１４は、鉄道ネットワーク１０の列車１６に、例えば、それらの推進のため、または搭載機器（照明、空調など）に補給するため、それらを運転するのに必要な電気エネルギーを供給することができる。

【0033】

供給装置１４は、（図示しない）エネルギー源、１つ以上の架空線１８および固定可逆エネルギー貯蔵システム１９を備えている。

【0034】

架空線１８は、列車１６の各々の電気接続を、互いの間でかつ供給装置１４のエネルギー源に対して、可能とすることができる。

【0035】

この目的のために、架空線１８は、線路１２の上方に配置されている。

【0036】

固定可逆電気エネルギー貯蔵システム１９は、線路に沿って配置されている。それらは、架空線１８に接続されており、供給装置１４から生じる電気エネルギーを貯蔵し、かつ供給装置１４に貯蔵電気エネルギーを戻すことができる。このような固定可逆電気エネルギー貯蔵システム１９は、当業者に知られている。

【0037】

その上、図１を参照すると、各列車１６は、供給装置１４に接続するための手段２０、推進手段２２および内部電力貯蔵システム２４を有している。さらに、各列車１６は、以下でそれぞれ「補助システム２５」および「低電圧システム２７」と呼ばれており、以下で詳細に説明される一組の補助装置２５および一組の低電圧補助装置２７も備えている。

【0038】

各列車１６の接続手段２０は、供給装置１４と列車１６のさまざまな要素との間のエネルギーの双方向転送を可能にすることができる。

【0039】

この目的のために、既知の方法で、これらの接続手段２０は、導電性ケーブル２８、列車１６の屋根に固定されている少なくとも１つのパンタグラフ２９、およびパンタグラフ２９または各パンタグラフ２９を作動するための手段２９Ａを備えている。

【0040】

パンタグラフ２９または各パンタグラフ２９は、作動手段２９Ａを介して、列車１６上で折り畳まれかつ架空線１８から間隔を空けられている位置と、架空線１８と接触している配備位置と、の間で配備可能である。

【0041】

ケーブル２８は、図１に示されるように、推進手段２２、内部エネルギー貯蔵システム２４、補助システム２５、低電圧システム２７、パンタグラフ２９または各パンタグラフ２９、および作動手段２９Ａを一緒に接続し、かつ供給装置１４に対して接続することができる。

【0042】

各列車１６は、このようになっている。
・列車が供給装置１４に接続されており、そのパンタグラフまたはパンタグラフ群２９が配備位置にあり、その結果、内部電気エネルギー貯蔵システム２４が接続手段２０を介して供給装置１４に少なくとも接続される場合に、充電される。または、
・列車が供給装置１４に接続されておらず、パンタグラフ２９が折り畳み位置にあり、その結果、推進手段２２および内部電力貯蔵システム２４が供給装置１４に接続されていない場合、電源が切られる。

【0043】

作動手段２９Ａは、バッテリおよびエアシリンダ（これらは図示していない）によって補給される圧縮機を備えている。

【0044】

代替的には、作動手段２９Ａは、バッテリにより補給される電気モータ、または列車１６の空気供給装置により補給されるエアシリンダを備えている。

【0045】

作動手段２９Ａは、例えば、列車１６の長期駐車の後に、パンタグラフ２９の配備を確実にすることができ、一旦、パンタグラフ２９または各パンタグラフ２９が配備位置になると、列車１６の他の構成要素から独立したやり方で、それらが備えているバッテリが供給装置１４を介して電気エネルギーで充電されることが可能である。

【0046】

列車１６の推進手段２２は、加速段階の間、推進手段２２が受け取る電気エネルギーを運動エネルギーに変換すること、および、制動段階の間、列車１６の運動エネルギーを電気エネルギーに変換すること、が可能である。推進手段２２によって受け取られる電気エネルギーは、以下で示されるように、供給装置１４または列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４から生じる。

【0047】

この目的のために、推進手段２２は、線路１２と係合する車輪３０と、車輪３０に接続されている可逆モータユニット３２も備えている。

【0048】

可逆モータユニット３２は、電気エネルギーで補給されている場合に車輪３０を作動させること、あるいは、車輪３０に加えられている制動トルクを生成することによっておよび電気エネルギーを供給することによって、車輪３０を制動することができる。その結果、この電気エネルギーの全部または一部は、列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４に送られるか、あるいは接続手段２０を介して供給装置１４に送られる。

【0049】

列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４は、推進手段２２から生じるまたは供給装置１４から生じる電気エネルギーを、受け取ることおよび貯蔵することができる。さらに、内部電力貯蔵システム２４は、貯蔵エネルギーを、推進手段２２、供給装置１４、および補助システム２５と低電圧システム２７とに、戻すことができる。

【0050】

この目的のために、内部電気エネルギー貯蔵システム２４は、推進手段２２と、補助システム２５および低電圧システム２７とに、接続されており、供給装置１４および接続手段２０を介して他の列車１６に接続可能である。

【0051】

既知の方法で、内部電気エネルギー貯蔵システム２４は、例えば１つ以上のフライホイール、１つ以上の電源バッテリ、および／または１つ以上のスーパーキャパシタアセンブリ（これらは示されていない）を備えている。

【0052】

補助システム２５は、低電圧システム２７と共に、列車１６の資機材整備（ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）、いわば、以下で示されるように、列車１６が線路１２に沿って移動しかつ乗客を受け入れることができるようにすること、を可能にするように設計されている。

【0053】

補助システム２５は、補助装置３３と、電気ケーブル２８と補助機器３３との間に配置されている補助制御可能スイッチ３５と、を備えている。

【0054】

補助装置３３は、列車１６の移動に必要な資機材または電気系統を備えている。補助装置３３は、例えば車輪３０に対する制動回路、推進手段２２の診断回路、制御回路、推進および安全を制御するための、通信のための、列車の主回路遮断器を制御するための、換気のための、かつ緊急照明のための電子回路を備えている。

【0055】

補助制御可能スイッチ３５は、以下のことが可能である。

【0056】

閉位置において、補助装置３３を、一方で、内部電気エネルギー貯蔵システム２４に接続し、他方で、列車１６が充電される場合に供給装置１４に接続すること。および、
開位置において、補助装置３３を、供給装置１４および内部電気エネルギー貯蔵システム２４から分離すること。

【0057】

低電圧システム２７は、以下で示されるように、補助システム２５と共に列車１６の資機材整備を可能にすることができる。

【0058】

低電圧システム２７は、低電圧機器３６と、電気ケーブル２８と低電圧機器３６との間に配置されている低電圧制御可能スイッチ３７を備えている。

【0059】

低電圧機器３６は、乗客の存在にとって適した列車を製造するのに必要なシステムを備えている。低電圧機器３６は、例えば、列車１６のための照明システム、列車のための空調システム、列車１６の扉の安全制御のための、換気のための、情報を表示するための、バッテリ充電のための、かつ空気供給のための、システムを備えている。

【0060】

低電圧制御可能スイッチ２７は、以下のことが可能である。

【0061】

閉位置において、低電圧機器３６を、一方で内部電気エネルギー貯蔵システム２４に接続し、他方で列車１６が充電される場合に供給装置１４に接続すること。および、
開位置において、低電圧機器３６を、供給装置１４および内部電気エネルギー貯蔵システム２４から分離すること。

【0062】

供給装置１４および／または内部電気エネルギー貯蔵システム２４への補助システム２５および低電圧システム２７の、それらのそれぞれの制御可能スイッチ３５、３７を閉位置に設定することによる、接続およびその接続の維持は、列車１６を線路に沿って移動させかつ乗客を受け入れることを可能にするために必要である。

【0063】

補助機器３３が推進手段２２の制御回路を備えているので、補助制御可能スイッチ３５を開位置に保つことは、列車が移動できないようにするのに十分であることに、留意すべきである。

【0064】

各列車１６は、「待機」状態と「動作」状態との間で切り替えることができ、その逆の場合も同様である。

【0065】

待機状態では、補助システム２５および低電圧システム２７は、それらのそれぞれの制御可能スイッチ３５、３７を開位置に設定することにより、供給装置１４および内部電気エネルギー貯蔵システム２４から分離される。

【0066】

したがって、この待機状態では、列車１６は、線路１２に沿って移動することができず、乗客を受け入れることができない。

【0067】

対照的に、運転状態では、補助システム２５および低電圧システム２７は、供給装置１４および／または内部電気エネルギー貯蔵システムに接続されたままである。こうして、列車１６は、線路１２に沿って移動し、かつ乗客を受け入れることができ、その推進手段２２は、制動による電気エネルギーを生成することができる。

【0068】

既知の方法では、待機状態から運転状態への列車１６の切り替えは、資機材整備の名がついている。

【0069】

この資機材整備の間に、補助システム２５および低電圧システム２７のそれぞれの制御可能スイッチ３５、３７は、閉位置に設定されており、その結果、これらのシステム２５、２７は、一方で、内部電気エネルギー貯蔵システム２４に接続され、かつ、他方で、列車１６が充電される場合に供給装置１４に接続される。

【0070】

したがって、列車１６は、資機材整備の間に充電される。

【0071】

この資機材整備は、一般的に数分より長く持続し、資機材整備の間に、列車１６のバッテリにより補給される全ての回路は充電され、これらの回路は、推進かつ自己診断手段２２の電子制御回路を備えている。

【0072】

条件の全部が満たされた場合に、列車１６の主回路遮断器を事前充電しかつ係合するシーケンスが、開始される。

【0073】

空気圧回路を備えている列車１６の場合、列車１６の圧縮機は、空気供給装置を満たす。したがって、一旦、空気供給装置の圧力が、制動および列車サスペンションシステムの適切な機能を確実にするのに十分になると、列車１６の固定ブレーキは、解除のみされることができる。

【0074】

列車１６の資機材整備の終了時に、後者は、運転かつ充電の状態にあり、線路１２に沿って移動し、乗客を受け入れることができる。

【0075】

その上、その結果、線路１２に沿って移動するために、（例えば、乗客が乗降するための駅での商業停止（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｓｔｏｐ）の間に）静止位置にあることからほとんど瞬時に切り替えることができる。

【0076】

運転状態から待機状態への列車１６の切り替えは、資機材未整備（ｍａｔｅｒｉａｌ ｄｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）の名がついている。

【0077】

資機材未整備の間、補助システム２５および低電圧システム２７の制御可能スイッチ３５、３７は、開位置に設定されている。したがって、補助装置３３および低電圧機器３６は、待機の状態にされ、列車１６は、乗客の存在にとって不適当になり、かつ線路１２に沿って移動することができなくなる。

【0078】

したがって、列車１６の電源の切断は、資機材未整備の間に行われている。

【0079】

列車１６の資機材未整備の目的のために、列車１６は、鉄道ネットワーク１０の長期駐車位置３８、例えば、店、メンテナンス場所、駐車場、ガレージ、停車場、駅などに、移動させる。

【0080】

一旦、列車１６の資機材未整備が達成されると、列車は、待機かつ電源切断状態にあり、したがって、その資機材整備が再度実行されるまで、線路１２に沿って移動しかつ乗客を受け入れることが完全にできない。

【0081】

本発明に係る鉄道ネットワーク１０では、待機状態にある少なくとも１つの列車１６は、列車１６が線路に沿って移動できないままである間、その内部エネルギー貯蔵システム２４が供給装置１４に接続されるように、資機材整備が行われることなく、特に充電されたままである。

【0082】

実際には、これを行うために、列車１６の内部エネルギー貯蔵システム２４の運転および診断に関する回路は、選択的に充電される。

【0083】

図１における例では、この図における２つの左側の列車は、待機かつ充電の状態に同時にある。これとは対照的に、同じ図１における右側の２つの列車は、運転かつ充電の状態にある。

【0084】

待機かつ充電の状態にある列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４は、供給装置１４から発生するエネルギーを受け取りかつ貯蔵することと、供給装置１４を介してこのエネルギーを送り返すことと、ができる。

【0085】

一旦、複数の列車１６に運転状態になると、待機かつ充電の状態に同時になっているネットワーク１０の列車１６の割合は、１％から１０％の間であり、特に１０％である。

【0086】

運転状態にある列車１６がないとき、どの列車１６も待機かつ充電の状態に保たないことが有利であることに、留意されたい。このことは、例えば列車１６を使用する乗客がいない場合、一般に夜間の場合である。

【0087】

有利には、待機かつ充電の状態にある列車１６の割合は、多くの基準、例えば、鉄道ネットワーク１０を使用する人々の数との関係で、決定される。

【0088】

したがって、「ピーク」時として知られているものの間、列車１６により生成される制動電気エネルギーを消費するのに統計的に常に十分な、運転状態にある列車１６が存在する。

【0089】

対照的に、オフピーク時の間、ある列車１６が電気エネルギーの消費体となっている一方、別の列車１６が供給体となっている確率は、減少する。

【0090】

したがって、ピーク時の間、鉄道ネットワーク１０上で待機かつ充電の状態にある列車１６の必要性は、ネットワーク１０の「オフピーク」時として知られているものよりも低い。

【0091】

ネットワーク１０のピーク時の間、待機かつ充電の状態に同時にある列車１６の割合は、１％から１０％の間であり、特に５％である。

【0092】

ネットワーク１０のオフピーク時の間、待機かつ充電の状態に同時にある列車１６の数は、５％から１０％の間であり、特に１０％である。

【0093】

本発明に係る鉄道ネットワーク１０の機能およびこの鉄道ネットワーク１０の列車１６間でエネルギーを転送する処理４０が、特に図１および図２を参照して、これから説明されるだろう。

【0094】

鉄道ネットワーク１０において、運転状態にある列車１６が制動工程３１０の間に制動する場合、列車１６の可逆モータユニット３２によって生成されるエネルギーの全部または一部は、その内部電気エネルギー貯蔵システム２４に向けておよび／または供給装置１４に送られる。

【0095】

制動の間に生成される電気エネルギーの送り先を決定する基準は、当業者に公知であり、特に架空線１８のインピーダンスを備えている。インピーダンスは、電気エネルギーが供給装置１４に沿って通過するときにエネルギーの散逸を引き起こす。強いインピーダンスは、例えば架空線１８の破損から発生し、望ましくない。したがって、列車１６の制動の間に発生するエネルギーは、好ましくは、列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４に貯蔵される。

【0096】

したがって、列車１６の制動工程３１０の間に生成されて供給装置１４に供給される電気エネルギーは、
１つ以上の他の列車１６が運転するために、運転状態にあるネットワーク１０の１つ以上の他の列車１６の推進手段２２および／または補助システム２５および低電圧システム２７によって、または、貯蔵のための列車１６またはこれらの列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４によって、および／または
１つ以上の固定可逆エネルギー貯蔵システム１９によって、および／または
貯蔵工程３２０の間、待機かつ充電の状態に同時にある１つ以上の列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４であって、その結果、列車１６またはこれらの列車１６のそれぞれの内部電気エネルギー貯蔵システム２４が常に供給装置１４に接続されている内部電気エネルギー貯蔵システム２４によって、
収集される。

【0097】

供給工程３３０の間、貯蔵工程３２０の間に同時に待機しかつ充電されている列車１６または各列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４に貯蔵された電気エネルギーの全部または一部は、上述したように、列車１６が運転するために、運転かつ充電の状態にある列車１６に供給装置１４を介して送り返される。

【0098】

したがって、本発明に係る鉄道ネットワーク１０は、線路１２に沿って新たな独立した貯蔵システムを物理的に追加することなく、かつ既存の電気エネルギー貯蔵システムを変更する必要なく、追加の電気エネルギー貯蔵システムを有することを可能にする。

【0099】

したがって、本発明に係る鉄道ネットワーク１０における回生制動から生じる電気エネルギーのための貯蔵容量を増大させることに関連するコストは、大幅に低減される。

【0100】

その上、供給装置１４を通過し、かつ列車１６の回生制動から生じる電気エネルギーの量が、増大するので、供給源によって供給される必要がある電気エネルギーおよび架空線１８における電流および電圧のピークもまた、それに応じて減少する。

【0101】

より詳細には、本発明に係る鉄道ネットワーク１０は、上述したように、あまり人々がネットワークを使用しない時間の間に、鉄道ネットワーク１０のエネルギーバランスの特別に具体的な改善を可能にする。

【0102】

最後に、既知の方法において、固定可逆変電所１９は、大型で高価なフィルタ装置が設けられている場合にのみ、供給装置１４に高調波成分に関して十分な品質の電流を戻すことができ、列車に設置されている内部エネルギー貯蔵システムとは異なり、使用することができる前にほとんど変換を必要としない良質の電流を戻す、高価な装置である。

【0103】

したがって、固定可逆変電所１９におけるよりもむしろ列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４における電気エネルギーの貯蔵は、供給装置１４を介して流れる電気エネルギーの品質を改善することができる。

【0104】

（図示せぬ）変形例において、供給装置１４は、架空線または架空線群１８の代わりに、１つ以上の供給レールを備えている。

【0105】

このようなレールは、線路１２と平行な地面に配置されている。

【0106】

変形例において、図３を参照すると、少なくとも１つの列車１６の接続手段２０は、列車１６が充電されておりかつその内部電気エネルギー貯蔵システム２４それ自身が供給装置１４に接続されている場合に、供給装置１４への推進手段２２の接続を妨げることができる装置４３８を備えている。

【0107】

この目的のために、装置４３８は、電気ケーブル２８と推進手段２２との間に配置されており、列車１６が充電かつ待機の状態にある場合に、供給装置１４および内部電気エネルギー貯蔵システム２４から推進手段２２を分離することができる、制御可能スイッチ４４０を備えている。

【0108】

この変形例は、待機状態にあってその結果充電される列車１６の充電部品の数を最小化するために有利に使用される。このことは、より具体的には、充電列車１６の推進手段２２を電源が切られたままに保つことができる。このことは、例えば、運転状態にある鉄道ネットワーク１０上の列車１６にエネルギーを受け取り、貯蔵し、かつ供給するために、列車１６の内部電気エネルギー貯蔵システム２４を供給装置１４に接続されたままに保つ間に、推進手段２２のメンテナンスを実行するために、必要である。

【0109】

変形例において、鉄道ネットワーク１０において必要とされる電気エネルギーの貯蔵容量に応じて決定される時間の間、待機状態にある列車１６は、連続的に充電されかつ電源が切られているか、またはその逆である。

【0110】

したがって、待機列車１６は、その内部電気エネルギー貯蔵システム２４の貯蔵容量が必要とされない場合に電源が切られており、このことが運転列車１６の制動から生じるエネルギーを貯蔵するために必要であるとわかる場合に充電される。

【図1】

【図2】

【図3】