DE102010045234A1 - Energieversorgungs-Einrichtung, Vorrichtung und Anordnung mit einer solchen sowie Verfahren zur Energieversorgung zumindest eines Streckenelementes des spurgebundenen Verkehrs - Google Patents

Energieversorgungs-Einrichtung, Vorrichtung und Anordnung mit einer solchen sowie Verfahren zur Energieversorgung zumindest eines Streckenelementes des spurgebundenen Verkehrs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungs-Einrichtung (10) für zumindest ein Streckenelement (100, 110) des spurgebundenen Verkehrs, mit einer streckenseitigen Empfangs-Einrichtung (20) zum Empfangen von durch eine Sende-Einrichtung (210) eines spurgebundenen Fahrzeugs (200) aktiv mittels elektromagnetischer Induktion übertragener Energie sowie mit einer streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung (30) zum zumindest teilweisen Speichern der durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) empfangenen Energie und zum von dem Übertragen der Energie von der Sende-Einrichtung (210) an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) zeitlich entkoppelten Versorgen des zumindest einen Streckenelementes (100, 110) mit elektrischer Energie. Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Vorrichtung und eine Anordnung mit einer Energieversorgungs-Einrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Energieversorgung zumindest eines Streckenelementes (100, 110) des spurgebundenen Verkehrs.

Description

  • Im Bereich des spurgebundenen Verkehrs, d. h. beispielsweise bei Eisenbahnen, Magnetschwebebahnen oder spurgeführten Fahrzeugen mit Gummibereifung, kommt eine Vielzahl von Streckenelementen zum Einsatz. Bei solchen Streckenelementen kann es sich beispielsweise um Radsensoren, Achszähler, Weichen, Signale oder auch Schlüsselsperren handeln. Während sich die Streckenelemente in Abhängigkeit von ihrer Art sowie ihres jeweiligen Verwendungszwecks unterscheiden, ist Streckenelementen des spurgebundenen Verkehrs üblicherweise gemein, dass sie für ihren Betrieb elektrische Energie benötigen. In der Praxis führt dies dazu, dass in der Regel jedes Streckenelement mittels einer elektrischen Leitung von einer bezogen auf den jeweiligen Streckenabschnitt zentralen Energieversorgungsanlage mit elektrischer Energie versorgt wird. Eine entsprechende leitungsgebundene beziehungsweise leitungsabhängige Bereitstellung der für den Betrieb von Streckenelementen erforderlichen elektrischen Energie weist jedoch den Nachteil auf, dass sie aufgrund der im Gleisbereich erforderlichen Verlegung von Kabeln mit erheblichen Aufwänden und Kosten verbunden ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energieversorgungs-Einrichtung für zumindest ein Streckenelement des spurgebundenen Verkehrs anzugeben, die vergleichsweise einfach realisierbar und zugleich vielseitig einsetzbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Energieversorgungs-Einrichtung für zumindest ein Streckenelement des spurgebundenen Verkehrs, mit einer streckenseitigen Empfangs-Einrichtung zum Empfangen von durch eine Sende-Einrichtung eines spurgebundenen Fahrzeugs aktiv mittels elektromagnetischer Induktion übertragener Energie sowie mit einer streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung zum zumindest teilweisen Speichern der durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung empfangenen Energie und zum von dem Übertragen der Energie von der Sende-Einrichtung an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung zeitlich entkoppelten Versorgen des zumindest einen Streckenelementes mit elektrischer Energie.
  • Die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung weist eine streckenseitige Empfangs-Einrichtung zum Empfangen von durch eine Sende-Einrichtung eines spurgebundenen Fahrzeugs aktiv mittels elektromagnetischer Induktion übertragener Energie auf. Eine solche aktive Übertragung elektrischer Energie mittels elektromagnetischer Induktion von einer Sende-Einrichtung eines spurgebundenen Fahrzeugs an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung bietet den Vorteil, dass sie als solche, auch unter den rauen Betriebsbedingungen des spurgebundenen Verkehrs, erprobt und bewährt ist. So erfolgt beispielsweise bei Balisen eine Übertragung von Energie von einer fahrzeugseitigen Balisenantenne an die Balise mittels elektromagnetischer Induktion, d. h. mittels eines von der Balisenantenne abgestrahlten Magnetfeldes. Hierbei dient die übertragene Energie jedoch ausschließlich zum Aktivieren beziehungsweise Auslesen der Balise im Augenblick der Überfahrt. Eine Speicherung der übertragenen Energie über den Zeitpunkt der Überfahrt hinaus erfolgt hierbei jedoch nicht.
  • Im grundlegenden Unterschied zu dem bekannten, aus Balise und Balisenantenne bestehenden System weist die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung eine streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung auf. Diese dient zum zumindest teilweisen Speichern der durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung empfangenen Energie. Durch eine entsprechende Speicherung wird es vorteilhafterweise ermöglicht, das zumindest eine Streckenelement vom Vorgang des Übertragens der Energie von der Sende-Einrichtung an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung zeitlich entkoppelt mit elektrischer Energie zu versorgen. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch auch solche Streckenelemente, die unabhängig von der Vorbeifahrt eines spurgebundenen Fahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen sind, wie beispielsweise Radsensoren oder Achszähler, mit elektrischer Energie für ihren Betrieb versorgt werden können. Dabei ist die Formulierung „zeitlich entkoppelt” derart zu verstehen, dass das zumindest eine Streckenelement gerade nicht nur während der Über- beziehungsweise Vorbeifahrt eines spurgebundenen Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt wird. Dies schließt einerseits solche Fälle ein, in denen das zumindest eine Streckenelement permanent mit elektrischer Energie zu versorgen ist. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass das zumindest eine Streckenelement lediglich temporär elektrische Energie benötigt, wobei die entsprechenden Zeiträume mit einer Befahrung durch ein spurgebundenes Fahrzeug verknüpft sein können oder auch nicht. So ist es beispielsweise denkbar, dass ein Streckenelement vorbereitend zur Vorbeifahrt eines spurgebundenen Fahrzeugs aktiviert wird und zu diesem Zweck mit elektrischer Energie aus der Energiespeicher-Einrichtung zu versorgen ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall auch die Situation auftreten, dass ein Streckenelement durch ein vorbeifahrendes spurgebundenes Fahrzeug aktiviert wird, auch nach der Vorbeifahrt des Fahrzeugs zumindest für eine gewisse Zeit im Betrieb bleibt und während dieser Zeit mit elektrische Energie aus der Energiespeicher-Einrichtung betrieben wird. Dabei kann die Aktivierung des betreffenden Streckenelementes beispielsweise mittelbar oder unmittelbar durch die Sende-Einrichtung des spurgebundenen Fahrzeugs erfolgen.
  • Die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung weist des Weiteren den Vorteil auf, dass eine Vielzahl spurgebundener Fahrzeuge, insbesondere schienengebundener Fahrzeuge, bereits mit geeigneten Sende-Einrichtungen, insbesondere in Form von Balisenantennen beziehungsweise Eurobalisenantennen, ausgerüstet ist. Folglich kann die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung in vielen Fällen allein streckenseitig realisiert werden, so dass fahrzeugseitige Änderungen nach Möglichkeit vermieden werden können.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die streckenseitige Empfangs-Einrichtung nicht nur punktförmig, etwa in Form einer Antenne, sondern darüber hinaus auch linienförmig oder flächig ausgebildet sein kann. Entsprechende Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass sie aufgrund längerer Koppelzeiten beziehungsweise einer größeren Auskopplungsfläche zwischen der fahrzeugseitigen Sende-Einrichtung und der streckenseitigen Empfangs-Einrichtung die Übertragung einer größeren Energiemenge erlauben. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die streckenseitige Empfangs-Einrichtung mehrere Antennen oder Antennenelemente umfasst, die gegebenenfalls auch räumlich von einander getrennt, beispielsweise an oder in unterschiedlichen Gleisen, angeordnet sein können.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung derart weitergebildet, dass die Energieversorgungs-Einrichtung zum leitungsunabhängigen, autarken Versorgen des zumindest einen Streckenelementes mit elektrischer Energie ausgebildet ist. Dabei sind die Begriffe „leitungsunabhängig” und „autark” derart zu verstehen, dass eine elektrische Anbindung des zumindest einen Streckenelementes mittels einer elektrischen Leitung an eine zentrale Energieversorgungsanlage nicht erforderlich ist. Stattdessen wird die für den Betrieb des zumindest einen Streckenelementes erforderliche elektrische Energie vorteilhafterweise ausschließlich dezentral von der Energieversorgungs-Einrichtung bereitgestellt. Hierdurch ergeben sich im Zusammenhang mit der Planung, der Realisierung und der Wartung der Versorgung von Streckenelementen des spurgebundenen Verkehrs mit elektrischer Energie hinsichtlich des Aufwands sowie der Kosten erhebliche Vorteile.
  • Grundsätzlich kann die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung in beliebiger, für sich bekannter Art ausgeführt sein. Wesentlich hierbei ist lediglich, dass eine vollständige oder zumindest teilweise Speicherung der durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung während einer oder mehrerer Über- oder Vorbeifahrten von spurgebundenen Fahrzeugen empfangenen Energie über einen längeren Zeitraum möglich ist, um eine von dem Vorgang des Empfangens von Energie von einem vorbeifahrenden Fahrzeug zeitlich entkoppelte Versorgung des zumindest einen Streckenelementes mit elektrischer Energie zu ermöglichen.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung umfasst die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung zumindest einen Akkumulator und/oder zumindest einen Doppelschicht-Kondensator. Dies ist vorteilhaft, da es sich bei Akkumulatoren um weitverbreitete und zuverlässige Komponenten zur Energiespeicherung handelt. Darüber hinaus finden auch Doppelschicht-Kondensatoren, die auch als Superkondensatoren bezeichnet werden, insbesondere aufgrund ihrer großen Energiedichte zunehmend Verbreitung. Dabei zeichnen sich entsprechende Doppelschicht-Kondensatoren üblicherweise weiterhin durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine große Anzahl möglicher Ladezyklen aus.
  • Die streckenseitige Empfangs-Einrichtung und die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung können sowohl als jeweils separate Komponenten als auch als eine gemeinsame Komponente ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung sind die streckenseitige Empfangs-Einrichtung und/oder die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung als Bestandteil des Streckenelementes beziehungsweise eines der Streckenelemente ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass eine besonders kompakte Bauform erzielt werden kann. Für den Fall, dass die streckenseitige Empfangs-Einrichtung als Bestandteil des Streckenelementes beziehungsweise eines der Streckenelemente ausgebildet ist, setzt dies jedoch voraus, dass das betreffende Streckenelement derart an der Strecke, d. h. beispielsweise an oder im Gleis, angeordnet ist, dass der streckenseitigen Empfangs-Einrichtung ein Empfang der seitens der Sende-Einrichtung des spurgebundenen Fahrzeugs aktiv mittels elektromagnetischer Induktion übertragenen Energie möglich ist. Da dieser Voraussetzung in vielen Fällen nicht gegeben sein wird, dürfte es häufig erforderlich beziehungsweise zweckmäßig sein, zumindest die streckenseitige Empfangs-Einrichtung als von dem Streckenelement beziehungsweise den Streckenelementen separate Komponente auszubilden. Vorzugsweise ist die Energieversorgungs-Einrichtung hierbei jedoch in unmittelbarer Nähe, d. h. beispielsweise in einer Entfernung von einigen wenigen Metern, des zumindest einen zu versorgenden Streckenelementes angeordnet, um eine Verlegung längerer Kabel zwischen der streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung und dem zumindest einen Streckenelement nach Möglichkeit zu vermeiden.
  • Grundsätzlich ist es denkbar, dass die für den Betrieb des Streckenelementes beziehungsweise der Streckenelemente erforderliche elektrische Energie ausschließlich in Form der von der Sende-Einrichtung übertragenen beziehungsweise abgestrahlten und durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung empfangenen Energie bereitgestellt wird. Um die Zuverlässigkeit der Energieversorgungs-Einrichtung auch in Ausnahmefällen zu gewährleisten, wie beispielsweise im Falle einer längeren Streckensperrung, welche den Empfang von Energie von vorbeifahrenden spurgebundenen Fahrzeugen unmöglich macht, kann es zweckmäßig sein, dass seitens der Energieversorgungs-Einrichtung eine weitere Energiequelle verfügbar ist.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung zusätzlich zumindest eine Primärzelle auf. Dies bietet den Vorteil, dass insbesondere im Falle von Störungen oder längeren Betriebsunterbrechungen ein weiterer Betrieb des Streckenelementes beziehungsweise der Streckenelemente sichergestellt werden kann. Vorzugsweise weist die Energieversorgungs-Einrichtung hierbei eine Steuer-Einrichtung auf, welche erforderlichenfalls in Abhängigkeit vom Ladezustand der Energiespeicher-Einrichtung ein Umschalten der Energieversorgung auf die zumindest eine Primärzelle ermöglicht. Vorteilhafterweise ist die Energieversorgungs-Einrichtung in einem solchen Fall in der Lage, eine Wartungs- beziehungsweise Alarmmeldung an einen zentralen Steuerrechner zu übermitteln. Dabei geschieht das Versenden einer entsprechenden Meldung beziehungsweise Nachricht vorteilhafterweise drahtlos, d. h. beispielsweise mittels eines Funkmoduls, das entweder Bestandteil der Energieversorgungs-Einrichtung oder an diese kommunikationstechnisch angebunden sein kann.
  • Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung auch derart weitergebildet sein, dass die Energieversorgungs-Einrichtung zumindest einen Energiewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus der Umgebung der Energieversorgungs-Einrichtung aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass mittels des zumindest einen Energiewandlers zusätzlich oder alternativ elektrische Energie zum Versorgen des zumindest einen Streckenelementes bereitgestellt werden kann. Vorzugsweise ist der zumindest eine Energiewandler hierbei an die Energiespeicher-Einrichtung angebunden, welche in diesem Fall somit sowohl zum Speichern der mittels elektromagnetischer Induktion von der Sende-Einrichtung des spurgebundenen Fahrzeugs empfangenen Energie als auch zum Speichern der durch den Energiewandler erzeugten elektrischen Energie dient. Auch das Vorsehen eines Energiewandlers bietet den Vorteil, dass durch eine entsprechende redundante Bereitstellung der elektrischen Energie die Robustheit und Ausfallsicherheit der Energieversorgungs-Einrichtung erhöht wird. Dies ist insbesondere für die Energieversorgung von Streckenelementen des spurgebundenen Verkehrs von großer Bedeutung, da entsprechende Streckenelemente häufig sicherheitsrelevante Funktionen wahrnehmen und somit zuverlässig gegen einen Ausfall geschützt werden müssen.
  • Grundsätzlich kann der Energiewandler in beliebiger, für sich bekannter Art und Weise zum Erzeugen von elektrischer Energie aus der Umgebung beziehungsweise der Umgebungsenergie der Energieversorgungs-Einrichtung ausgebildet sein. Dabei wird eine entsprechende Erzeugung von Energie aus der Umgebung üblicherweise als „Energy Harvesting” bezeichnet.
  • Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Energieversorgungs-Einrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass der zumindest eine Energiewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Schwingungen, Licht, Wärme oder Wind ausgebildet ist. Dies bietet den Vorteil, dass entsprechende Energiewandler vergleichsweise kostengünstig am Markt verfügbar sind. So kann der Energiewandler beispielsweise elektrische Energie aus mechanischen Schwingungen erzeugen, die durch vorbeifahrende spurgebundene Fahrzeuge erzeugt werden. Im Vergleich hierzu bietet die Erzeugung elektrischer Energie aus Licht oder Wärme den Vorteil, dass entsprechende Energiewandler vom Vorbeifahren von spurgebundenen Fahrzeugen unabhängig sind. Gleiches gilt grundsätzlich auch für den Fall, dass der Energiewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Wind ausgebildet ist, wobei es sich bei entsprechendem Wind auch um den von einem vorbeifahrenden spurgebundenen Fahrzeug verursachten Fahrtwind handeln kann.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung beziehungsweise einer Energieversorgungs-Einrichtung gemäß einer der zuvor aufgeführten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung sowie mit der Sende-Einrichtung des spurgebundenen Fahrzeugs zum aktiven Übertragen von Energie mittels elektromagnetischer Induktion an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Sende-Einrichtung eine Balisenantenne. Die Ausbildung der Sende-Einrichtung als Balisenantenne, insbesondere als Eurobalisenantenne, bietet den Vorteil, dass spurgebundene Fahrzeuge in Form von Schienenfahrzeugen in der Regel bereits entsprechende Balisenantennen aufweisen, so dass die Energieversorgungs-Einrichtung für ihre Funktion beziehungsweise ihren Betrieb vorteilhafterweise nicht auf Änderungen oder Erweiterungen der eine Strecke befahrenden spurgebundenen Fahrzeuge angewiesen ist.
  • Die Erfindung umfasst darüber hinaus eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung beziehungsweise einer Energieversorgungs-Einrichtung gemäß einer der zuvor aufgeführten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung sowie mit dem zumindest einen Streckenelement.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Anordnung derart weitergebildet, dass das zumindest eine Streckenelement ein Radsensor, ein Achszähler, eine Weiche, ein Signal oder eine Schlüsselsperre ist.
  • Hinsichtlich des Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Energieversorgung zumindest eines Streckenelementes des spurgebundenen Verkehrs anzugeben, das vergleichsweise einfach realisierbar und zugleich vielseitig einsetzbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Energieversorgung zumindest eines Streckenelementes des spurgebundenen Verkehrs, wobei von einer Sende-Einrichtung eines spurgebundenen Fahrzeugs mittels elektromagnetischer Induktion aktiv Energie an eine streckenseitige Empfangs-Einrichtung übertragen wird, die durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung empfangene Energie zumindest teilweise in einer streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung gespeichert wird und das zumindest eine Streckenelement von der streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung zeitlich entkoppelt vom Übertragen der Energie von der Sende-Einrichtung an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung mit elektrischer Energie versorgt wird.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen im Wesentlichen den bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung genannten Vorteilen, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt die
  • Figur in einer schematischen Darstellung eine Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Energieversorgungs-Einrichtung.
  • In der Figur ist ein spurgebundenes Fahrzeug 200 in Form eines Schienenfahrzeugs erkennbar, das eine Strecke beziehungsweise ein Gleis 300 befährt. Entlang der Strecke sind Streckenelemente 100 und 110 angeordnet, bei denen es sich jeweils beispielsweise um Radsensoren, Achszähler, Weichen, Signale oder auch Schlüsselsperren handeln kann.
  • Zur Versorgung der Streckenelemente 100, 110 mit elektrischer Energie ist streckenseitig eine Energieversorgungs-Einrichtung 10 vorgesehen. Diese umfasst eine streckenseitige Empfangs-Einrichtung 20 zum Empfangen von durch eine Sende-Einrichtung 210 des spurgebundenen Fahrzeugs 200 aktiv mittels elektromagnetischer Induktion übertragener Energie. Die entsprechende Energieübertragung ist dabei in der Figur mittels eines mit dem Bezugszeichen 70 gekennzeichneten Pfeils angedeutet.
  • An die streckenseitige Empfangs-Einrichtung 20 ist eine streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung 30 elektrisch angebunden, die zum zumindest teilweisen Speichern der durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung 20 empfangenen Energie sowie zum von dem Empfangen der Energie durch die Empfangs-Einrichtung 20 zeitlich entkoppelten Versorgen des zumindest einen Streckenelementes 100, 110 mit elektrischer Energie dient. Somit ermöglicht es die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung 10, die Streckenelemente 100 und 110 auch zu solchen Zeiten, zu denen kein spurgebundenes Fahrzeug 200 an der streckenseitigen Empfangs-Einrichtung 10 vorbeifährt und somit keine Energieübertragung von dem spurgebundenen Fahrzeug 200 zur streckenseitigen Empfangs-Einrichtung 20 beziehungsweise zur streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung 30 erfolgt, mit elektrischer Energie zu versorgen. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Energieversorgung auch für solche Streckenelemente 100, 110 erfolgen kann, für die ein durchgängiger oder zumindest von der Vorbeifahrt eines spurgebundenen Fahrzeugs 200 unabhängiger Betrieb erforderlich ist.
  • Die Energieversorgungs-Einrichtung 10 ist vorteilhafterweise zum leitungsunabhängigen, autarken Versorgen der Streckenelemente 100, 110 mit elektrischer Energie ausgebildet. Dies bedeutet, dass eine zusätzliche leitungs- beziehungsweise kabelgebundene Zuführung elektrischer Energie zu den Streckenelementen 100, 110 vorteilhafterweise nicht erforderlich ist. Stattdessen erfolgt die Versorgung der Streckenelemente 100, 110 mit elektrischer Energie ausschließlich durch die Energieversorgungs-Einrichtung 10.
  • Die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung 30 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie zumindest einen Akkumulator oder auch zumindest einen Doppelschicht-Kondensator umfasst. Hierdurch wird eine zuverlässige und dauerhafte Speicherung der Energie ermöglicht.
  • Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels weist die Energieversorgungs-Einrichtung 10 zusätzlich eine Primärzelle 40 beziehungsweise eine Anordnung entsprechender Primärzellen auf. Dabei dient die Primärzelle 40 als Rückfallebene für den Fall, dass die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung 30 nicht in der Lage ist, ausreichend elektrische Energie für die Versorgung der Streckenelemente 100 und 110 bereitzustellen. Eine entsprechende Situation könnte beispielsweise dann auftreten, wenn aufgrund einer längeren Streckensperrung keine Fahrzeuge 200 auf der Strecke 300 verkehren und somit auch seitens der streckenseitigen Empfangs-Einrichtung 20 über einen entsprechenden Zeitraum keine Energie von Sende-Einrichtungen 210 vorbeifahrender Fahrzeuge 200 empfangen werden kann. Um auch in einer solchen Situation den weiteren Betrieb der Streckenelemente 100, 110 zu gewährleisten, ist es mittels eines Schalters 50 möglich, die Energieversorgung der Streckenelemente 100, 110 von einer Speisung durch die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung 30 auf eine Versorgung durch die Primärzelle 40 umzuschalten. Dabei kann ein entsprechender Umschaltvorgang beispielsweise in Abhängigkeit von dem Ladezustand der streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung 30 durch eine Steuer-Einrichtung veranlasst wer den, die in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.
  • Zusätzlich oder alternativ zu der Primärzelle 40 kann die Energieversorgungs-Einrichtung 10 auch einen Energiewandler 60 zum Erzeugen von elektrischer Energie aus der Umgebung beziehungsweise der Umgebungsenergie der Energieversorgungs-Einrichtung 10 aufweisen. Dabei kann der Energiewandler 60 elektrische Energie beispielsweise aus mechanischen Schwingungen, Licht, Wärme oder Wind erzeugen und in die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung 30 einspeisen. Auch durch einen entsprechenden Energiewandler 60 kann somit die Ausfallsicherheit der Energieversorgungs-Einrichtung 10 weiter erhöht werden.
  • Bei der Sende-Einrichtung 210 des spurgebundenen Fahrzeugs 200 kann es sich vorteilhafterweise um eine Balisenantenne, etwa in Form einer Eurobalisenantenne, handeln. Dies bietet den Vorteil, dass entsprechende Antennen auf spurgebundenen Fahrzeugen 200 in Form von Schienenfahrzeugen regelmäßig bereits vorhanden sind. Während Balisenantennen bislang lediglich zum Auslesen von im Gleis angeordneten Balisen sowie zum Bereitstellen der für das Auslesen erforderlichen Energie verwendet werden, ermöglicht es die Energieversorgungs-Einrichtung 10 vorteilhafterweise, zeitlich entkoppelt von der Übertragung sowie der Speicherung der Energie diese den Streckenelementen 100 und 110, bei denen es sich um Streckenelemente beliebiger Art handeln kann, in Form elektrischer Energie zur Verfügung zu stellen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Streckenelemente 100, 110 vorteilhafterweise nicht nur hinsichtlich der Energieversorgung von der Verlegung von Kabeln zu einer zentralen Energieversorgungsanlage unabhängig sind, sondern darüber hinaus vorzugsweise auch zur drahtlosen Kommunikation mit zentralen Steuer-Einrichtungen, etwa in Form vom Steuer- oder Leitrechnern eines Stellwerks, ausgebildet sind. Dies bietet den Vorteil, dass nicht nur hinsichtlich der Energieversorgung, sondern darüber hinaus auch in Bezug auf Daten- beziehungsweise Kommunikationsleitungen auf eine kabelgebundene beziehungsweise leitungsgebundene Anbindung der Streckenelemente 100, 110 an zentrale Versorgungs- beziehungsweise Steuerkomponenten verzichtet werden kann.
  • Entsprechend den vorstehenden Ausführungen bietet die beschriebene Energieversorgungs-Einrichtung 10 insbesondere den Vorteil, dass sie es ermöglicht, für beliebige Arten von Streckenelementen 100, 110 auf eine Verlegung von Kabeln zu einer entfernt vom Standort des jeweiligen Streckenelementes 100, 110 angeordneten zentralen Energieversorgungsanlage zu verzichten. Hierdurch ergeben sich in der Praxis für die Planung und den Betrieb von Anlagen des spurgebundenen Verkehrs erhebliche Vorteile im Hinblick auf die Flexibilität bei der Bereitstellung von Streckenelementen sowie hinsichtlich der in diesem Zusammenhang entstehenden Aufwände und Kosten.

Claims (12)

  1. Energieversorgungs-Einrichtung (10) für zumindest ein Streckenelement (100, 110) des spurgebundenen Verkehrs, mit – einer streckenseitigen Empfangs-Einrichtung (20) zum Empfangen von durch eine Sende-Einrichtung (210) eines spurgebundenen Fahrzeugs (200) aktiv mittels elektromagnetischer Induktion übertragener Energie sowie mit – einer streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung (30) – zum zumindest teilweisen Speichern der durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) empfangenen Energie und – zum von dem Übertragen der Energie von der Sende-Einrichtung (210) an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) zeitlich entkoppelten Versorgen des zumindest einen Streckenelementes (100, 110) mit elektrischer Energie.
  2. Energieversorgungs-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungs-Einrichtung (10) zum leitungsunabhängigen, autarken Versorgen des zumindest einen Streckenelementes (100, 110) mit elektrischer Energie ausgebildet ist.
  3. Energieversorgungs-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung (20) zumindest einen Akkumulator und/oder zumindest einen Doppelschicht-Kondensator umfasst.
  4. Energieversorgungs-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) und/oder die streckenseitige Energiespeicher-Einrichtung (30) als Bestandteil des Streckenelementes (100, 110) beziehungsweise eines der Streckenelemente (100, 110) ausgebildet sind.
  5. Energieversorgungs-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungs-Einrichtung (10) zusätzlich zumindest eine Primärzelle (40) aufweist.
  6. Energieversorgungs-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungs-Einrichtung (10) zumindest einen Energiewandler (60) zum Erzeugen von elektrischer Energie aus der Umgebung der Energieversorgungs-Einrichtung (10) aufweist.
  7. Energieversorgungs-Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Energiewandler (60) zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Schwingungen, Licht, Wärme oder Wind ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung mit einer Energieversorgungs-Einrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche sowie mit der Sende-Einrichtung (210) des spurgebundenen Fahrzeugs zum aktiven Übertragen von Energie mittels elektromagnetischer Induktion an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20).
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-Einrichtung (210) eine Balisenantenne ist.
  10. Anordnung mit einer Energieversorgungs-Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 sowie mit dem zumindest einem Streckenelement (100, 110).
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Steckenelement (100, 110) ein Radsensor, ein Achszähler, eine Weiche, ein Signal oder eine Schlüssel sperre ist.
  12. Verfahren zur Energieversorgung zumindest eines Streckenelementes (100, 110) des spurgebundenen Verkehrs, wobei – von einer Sende-Einrichtung (210) eines spurgebundenen Fahrzeugs (200) mittels elektromagnetischer Induktion aktiv Energie an eine streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) übertragen wird, – die durch die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) empfangene Energie zumindest teilweise in einer streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung (30) gespeichert wird und – das zumindest eine Streckenelement (100, 110) von der streckenseitigen Energiespeicher-Einrichtung (30) zeitlich entkoppelt vom Übertragen der Energie von der Sende-Einrichtung (210) an die streckenseitige Empfangs-Einrichtung (20) mit elektrischer Energie versorgt wird.
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