Der Ersatz des Verbrennungsmotors (internal combustion engine, ICE) durch den Elektromotor wird als Schlüssel zur Verringerung der Umweltverschmutzung durch Autos angepriesen, aber der Trend beschränkt sich nicht auf die Straße: Die Umrüstung von Diesellokomotiven auf Elektro- oder Hybridbetrieb findet ebenfalls große Beachtung als Mittel zur Bekämpfung der globalen Erwärmung.
Für Lokomotiven hat die Umstellung auf elektrischen Antrieb zahlreiche Vorteile, darunter eine Reduzierung der NOx-Emissionen, des Geräuschpegels und des Kraftstoffverbrauchs, eine verbesserte Wartungsfreundlichkeit und höhere Zuverlässigkeit. Bei den meisten Diesellokomotiven treibt der Dieselmotor einen Generator an, der Elektromotoren an den Rädern antreibt. Das teilweise elektrische System macht es einfach, den Dieselmotor zu entfernen und den Strom direkt von den vorhandenen Hochspannungsleitungen zu beziehen.
Ein rein elektrischer Ansatz funktioniert gut bei vollständig elektrifizierten Eisenbahnen, aber Oberleitungen sind im Rangierbahnhof nicht immer verfügbar. Stattdessen setzen Bahnbetreiber auf eine Hybridlokomotive („Dual-Power“), die in erster Linie mit Batteriestrom betrieben wird, während ein kleiner Dieselmotor einen Generator antreibt, der als Hilfsstrom dient, wenn die Batterie erschöpft ist.
Eine deutsche Güterbahngesellschaft wird ihre derzeitigen Diesellokomotiven auf umweltfreundliche Hybridlokomotiven umstellen und damit rund 900 ältere Lokomotiven ersetzen. Die ersten Hybrid-Güterzuglokomotiven werden 2023 in Betrieb genommen, gefolgt von den Rangierlokomotiven im Jahr 2024. Das Unternehmen rechnet mit einer Senkung des Energieverbrauchs um 30% und einer Million Liter weniger Dieselkraftstoff pro Jahr nach der Hybrideinführung.
Die neuen Rangierlokomotiven verlassen sich auf ein 850V Lithium-Ionen-Batteriepaket als primäre Energiequelle, das die 80 Tonnen schwere Rangierlokomotive mit 500kW Traktionsleistung versorgt. Das System nutzt außerdem ein bordeigenes Ladegerät im Bereich von 15-20kW, um die Batterien aufzuladen, während die Lokomotive im Depot steht.
RECOMs Tochtergesellschaft PCS hat den Auftrag erhalten, On-Board-Ladegeräte für die ersten 80 Hybrid-Rangierlokomotiven zu liefern.
PCS hat ein Standarddesign mit modifizierten Anschlüssen bereitgestellt, dass alle erforderlichen Funktionen und die Konformität mit den Anforderungen der Bahn in einer kompakten Einheit bietet. Basierend auf dem vorhandenen RMOC18k, das ursprünglich für das Laden von Fahrzeugbatterien entwickelt wurde, ist es ideal für die Bedürfnisse des Depotladegeräts für die Bahn. Der RMOC18k kann mit einem 3-phasigen 400VAC-Stromeingang und einer CEE-32A-Steckdose eine Ausgangsleistung von bis zu 18kW mit einer Ausgangsspannung von bis zu 920VDC erzeugen. PCS übernimmt alle bahnspezifischen Zulassungen, die mechanische Konstruktion der Anschlüsse und die Montage.
(Quelle: © RECOM)
Das On-Board-Lademodul umfasst den RMOC18K als Hauptstromversorgung, der zwei Akkus speist, sowie alle Funktionen, die erforderlich sind, um die Anforderungen des Kunden zu erfüllen, z. B. Ausgangsspannungs- und -strommessung, Statusanzeigeleuchten, Ausgangssicherungen, Verpolungsschutz und Überspannungsschutz.
Bahn-Batterieladegeräte für niedrigere Leistungsstufen
RECOM bietet kompakte Standard-Batterieladegeräte mit einer Einzelleistung von 3,2kW oder 5kW an, die sich für den Einsatz in Schienenfahrzeugen und auf Eisenbahninfrastruktur eignen. Die RMOC3200 und RMOC5000 Serien haben einen Wirkungsgrad von 94% und eine aktive PFC mit einem Leistungsfaktor von 0,9 bei Volllast. Sie bieten Eingangs- und Ausgangsschutzvorrichtungen, darunter Einschaltstromschutz, EMI-Filter, Überspannungsschutz, Überstromschutz, Kurzschlussschutz und Übertemperaturschutz.
Current-Sharing ermöglicht parallelen oder n+1 redundanten Betrieb. Die Geräte benötigen keine Hochspannungs-DC-Eingänge und laufen mit 3-Phasen 380-440VAC. Sie erfüllen relevante Bahn- und Industrienormen.
Weitere Merkmale sind Überwachungsausgänge für die Batteriestrommessung und eine RS485 MODBUS oder CAN J1939 Schnittstelle für die Datenkommunikation.
Über RECOM-PCS
RECOM-PCS bietet leistungsstarke Full-Custom-Lösungen auf bewährten Plattformdesigns an, die schnell und einfach für andere Anwendungen angepasst werden können. Der Service umfasst kundenspezifische Anpassungen und Standardproduktmodifikationen für eine Vielzahl von Produkten, einschließlich AC/DC- und DC/DC-Wandlern mit geringer bis hoher Leistung, Batterieladegeräten und -aufbereitern, AC-Wandlern, PFC-Frontends und mehr.
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