能量转换器

摘要

本发明涉及一种用于转换电能的能量转换器(20)，具有至少一个可控制的开关元件(28)以及控制单元(36)，开关元件提供至少一个特定于开关元件的开关时间段(40)，开关元件(28)需要该开关时间段，以便依据在开关元件(28)的控制接头(30)上提供的开关信号(38)，在切断的开关状态与接通的开关状态之间切换开关元件(28)的开关线路(64)的开关状态；控制单元被构造为用于提供开关信号(38)，使得为了转换电能，依据开关信号(38)在开关运行中运行开关元件(28)，其中，控制单元(36)此外被构造为用于依据至少一个特定于开关元件的开关时间段(40)关于时间点提供开关信号(38)，使得在能量转换器(20)的常规的运行中利用可控制的开关元件(28)在该时间点实现至少一个可预设的开关时间段(42)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于转换电能的能量转换器，其具有至少一个可控制的开关元件以及控制单元，开关元件提供至少一个特定于开关元件的开关时间段，开关元件需要该特定于开关元件的开关时间段，以便依据在开关元件的控制接头上提供的开关信号，在切断的开关状态与接通的开关状态之间切换开关元件的开关线路的开关状态；控制单元被构造为用于提供开关信号，使得为了转换电能，依据开关信号在开关运行中运行开关元件。本发明此外还涉及一种针对能量转换器的开关元件，其具有至少一个用于施加以开关信号的控制接头和开关线路，开关线路被构造为用于依据控制接头上的开关信号提供开关状态，其中，开关线路提供至少一个特定于开关元件的开关时间段，开关元件需要该特定于开关元件的开关时间段，以便在切断的开关状态与接通的开关状态之间切换开关线路的开关状态。此外，本发明涉及一种可电驱动的车辆、尤其是钢轨引导的可电驱动的车辆，其具有用于驱动车辆的电机和至少一个与电机电耦合的能量转换器。最后，本发明还涉及一种用于运行能量转换器的方法，通过在开关运行中运行可控制的开关元件，能量转换器转换电能，在开关运行中，可控制的开关元件提供至少一个特定于开关元件的开关时间段，开关元件需要该特定于开关元件的开关时间段，以便依据开关信号，在切断的开关状态与接通的开关状态之间切换开关元件的开关线路的开关状态，并且提供开关信号，使得在开关运行中运行开关元件。

背景技术

能量转换器、可控制的开关元件、可电驱动的车辆、尤其是钢轨引导的可电驱动的车辆和用于运行能量转换器的方法原则上在现有技术中是已知的，从而为此不需要单独的文献上的证明。该类型的能量转换器用于以可预设的方式转换电能。能量转换器用于电气技术中的多个能量转换功能。这种能量转换器例如在可电驱动的钢轨引导的车辆中并且在可电驱动的不是钢轨引导的机动车中用于针对不同的驱动和供应功能提供电能。在钢轨引导的车辆中通常通过布置在轨道的两个基本上平行布置的钢轨上方的架空线输送电能。轨道是钢轨引导的车辆的行驶路径。然而，能量转换器的应用并不局限于此。能量转换器此外还以各种方式用于可电驱动的车辆、电驱动系、尤其用于生产设施、物品的制造过程和/或诸如此类。

尤其在钢轨引导的可电驱动的车辆中常见的是，除了别的之外通过所谓的轨道空闲报告装置确保车辆的碰撞。这种轨道空闲报告装置的功能除了别的之外基于在预设的轨道区段中确定两个形成轨道的钢轨之间的电阻。如果在预设的区段中存在车辆，则可以通过确定两个钢轨之间的电阻来确定车辆是否位于预设的区段中。通过车辆的车轮来影响电阻，车辆利用车轮布置在钢轨上。车辆的车轴的对置的车轮通常相互电连接。因此，如果检测到小于预设的电阻比较值的电阻，则这用作在该轨道区段中存在车辆的指示。相反地，如果电阻大于预设的电阻比较值，则这表示为在预设的轨道区段中没有车辆的指示。因此，预设的轨道区段可供其他的车辆自由使用。

为了可以实现轨道空闲报告装置的可靠的功能性，通常规定，使用直流电流和/或交流电流来检测电阻，其中在使用交流电流时，交流电流使用一个或多个预设的、可以在最大大约几千赫兹的范围内的频率。

如果电驱动的车辆在预设的轨道区段中处于预设的行驶运行中，则要注意的是，除了别的之外通过钢轨引导对于车辆的常规的运行所需的电流。如果该电流(也被称为牵引电流)包含也由轨道空闲报告装置使用的频率分量，则存在以下问题，即该轨道区段可能被错误地报告为空闲的。

为了避免该重大的错误情况，在可电驱动的钢轨引导的车辆中需要的是，在牵引电流的频谱分布的范围内、更确切地说尤其在由轨道空闲报告装置使用的频谱范围内遵循预设的极限值。

在考虑到该事实的情况下，针对可电驱动的钢轨引导的车辆通常设计时钟控制的能量转换器，该能量转换器专门考虑了轨道空闲报告装置的功能性。由此可以实现的是，轨道空闲报告装置的功能基本上不受能量转换器的运行干扰。

为了该目的，通常设置有预设的脉冲模式，利用预设的脉冲模式可以确保，轨道空闲报告装置没有被干扰。这要求能量转换器的开关元件在常规的运行中尽可能不变地以该脉冲模式运行。

现在，在维护可电驱动的轨道车辆的范围内，如果还例如通过更换一个或多个开关元件的方式对能量转换器进行维护，则只有当开关元件具有基本上相同的开关延迟时间或开关时间段时，才能够确保遵循牵引电流的频谱分布。也就是在该情况下，用于更换开关元件的标准是，遵循预设的开关延迟时间，此外对可电驱动的轨道车辆的检验或认证也以该预设的开关延迟时间为基础。

然而，在长的运行时间段内使用刚好可电驱动的轨道车辆。这导致的是，将开关元件设置为更换开关元件，其通常不再具有基本上相同的开关特性。尤其示出的是，用于这种开关元件的开关时间段随着研发进展的增大而变小。由于该原因，当前在现有技术中常见的是，在更换开关元件时，借助复杂的干扰电流测量重新证明车辆的许可。

由此得到的是，尤其不能够简单地通过新的开关元件实现较旧的开关元件，新的开关元件通常提供明显更小的开关时间段。

此外，US 2008/0094121 A1公开了一种用于能量转换器的驱动电路和一种能量转换器控制电路。

然而上述的问题并不局限于轨道车辆，而是也可以在使用能量转换器的其他的电气装置中出现。因此，可以通过新的开关元件产生关于电磁兼容性、尤其是无线电干扰、网络反馈和/或诸如此类的不同的特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，减少由于开关元件的开关时间段的改变而能够产生的问题。

作为解决方案，本发明建议一种根据独立权利要求的能量转换器、开关元件、可电驱动的车辆以及方法。

有利的扩展方案通过从属权利要求的特征给出。

关于该类型的能量转换器尤其建议，控制单元被构造为，用于依据至少一个特定于开关元件的开关时间段关于时间点提供开关信号，使得在能量转换器的常规的运行中利用可控制的开关元件在该时间点实现至少一个可预设的开关时间段。

关于该类型的开关元件尤其建议，开关元件被构造为，用于依据至少一个特定于开关元件的开关时间段关于时间点在时间上影响开关信号，使得在能量转换器的常规的运行中利用可控制的开关元件从该时间点开始实现至少一个可预设的开关时间段。

关于该类型的可电驱动的车辆尤其建议，根据本发明构造能量转换器，或能量转换器具有根据本发明构造的可控制的开关元件。

关于该类型的方法尤其建议，依据至少一个特定于开关元件的开关时间段关于时间点提供开关信号，使得在能量转换器的常规的运行中利用可控制的开关元件从该时间点开始实现至少一个可预设的开关时间段。

本发明基于以下构思，即在能量转换器侧以及必要时也在开关元件侧，可以进行关于开关元件的开关特性的调整，利用该调整可以实现的是，也可以可靠地遵循至少一个可预设的开关时间段。在此，借助本发明可以对开关信号产生影响，从而通过时间上的调整，在考虑到特定于开关元件的开关时间段的情况下可以可靠地实现可预设的开关时间段。由此可能的是，与相应设置在能量转换器中的开关元件的特定于开关元件的开关时间段无关地实现预设的开关时间段，从而当替换能量转换器的开关元件时，可以尽可能保持在能量转换器的常规的运行中出现的反馈。尤其可以实现的是，可以尽可能与当前设置在能量转换器中的开关元件无关地实现网络反馈、对轨道空闲报告装置的影响和/或在电磁兼容性方面的损害。

也就是，提供开关信号，使得可预设的开关时间段的结束与特定于开关元件的开关时间段的结束重合。即要注意的是，在实际运行中当然通过开关元件来提供开关时间段的结束。因此，通过特定于开关元件的开关时间段的结束确定可预设的开关时间段的结束。由此，为了针对可预设的开关时间段可以实现期望的值，因此可以相应调整开关信号，从而可预设的开关时间段的结束与特定于开关元件的开关时间段的结束重合。因此可以通过时间点来确定结束。

当能量转换器具有多于仅唯一一个的开关元件、例如两个开关元件、四个开关元件或更多个开关元件，它们以适当的方式与相应的电感和/或电容一起共同作用，以便可以提供期望的能量转换功能性时，本发明被证明是特别有利的。

规定的是，控制单元为至少一个开关元件提供相应的开关信号，借助开关信号，为了通过能量转换器实现能量转换的目的可以在设置的开关运行中运行开关元件。在多个开关元件的情况下可以规定，相应多个个体化的开关信号设置用于各个开关元件。当然也可以规定，开关信号被共同用于两个或更多个开关元件。这除了别的之外与能量转换器的电路结构有关。

在本公开的意义中，开关元件在此优选是可控制的电子开关元件、例如可控制的电子半导体开关、如在开关运行中运行的晶体管、晶闸管、其组合电路、优选具有并联连接的反向二极管的组合电路、门极可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、其组合等。但原则上，也可以由场效应晶体管、尤其金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)形成开关元件。

为了提供能量转换器的期望的能量转换功能性，在开关运行中运行至少一个开关元件。关于按照晶体管的类型的半导体开关，这意味着，在接通的开关状态中，在晶体管的形成开关线路的接头之间提供非常小的电阻，从而在非常小的剩余电压的情况下可以实现高的电流。相反地在切断的开关状态下，晶体管的开关线路是高阻的，即该开关线路提供大的电阻，从而即使在施加在开关线路上的高电压的情况下，也基本上不存在电流，或者仅存在非常小的、尤其可忽略的电流。晶体管中的线性运行与之不同，但该线性运行在时钟控制的能量转换器中通常没有被使用。

为了实现控制功能性，开关元件具有至少一个控制接头，在控制接头上，开关元件可以被施加以由控制单元提供的开关信号，从而可以实现开关元件的期望的开关功能。开关信号可以是二进制开关信号，二进制开关信号可以呈现两个状态值，以便可以提供开关元件的期望的开关功能。例如可以通过脉冲序列形成开关信号，借助脉冲序列向控制接头进行施加。这首先在晶闸管和GTO中是适宜的。此外，在晶体管中可以规定，开关信号是矩形信号，其中，可以给开关元件的相应的开关状态分配矩形信号的电势中的一个。这种信号例如对于晶体管、尤其双极型晶体管、场效应晶体管等来说是适宜的。

控制单元提供用于产生开关信号的功能性。也可以通过控制单元实现能量转换器的另外的功能、例如监控功能、安全功能和/或诸如此类。为了该目的，控制单元可以包括硬件电路和/或受程序控制的计算机单元等。

开关时间段当前是以下时间段，在该时间段内进行开关元件的开关状态之间的切换。也就是，开关时间段当前不表示接通的开关状态或切断的开关状态所持续的时间段。特定于开关元件的开关时间段因此表示以下时间段，在该时间段内，当在控制接头上提供相应的开关信号时，开关元件在两个开关状态之间进行切换。特定于开关元件的开关时间段因此是相应的开关元件特别需要的时间段，以便基于开关信号以常规的方式切换开关状态。

原则上，用于相应的开关元件的特定于开关元件的开关时间段可以是基本上恒定的开关时间段。然而，特定于开关元件的开关时间段也可以与涉及开关元件的常规的运行的另外的参数有关，例如开关元件的温度、开关元件在接通的开关状态下的运行电流、开关元件在切断的开关状态下的运行电压和/或诸如此类。

相反地，可预设的开关时间段是针对能量转换器的常规的运行而预设并且应当借助开关元件利用能量转换器的常规的运行而实现的时间段。通过由控制单元和/或由开关元件本身适当影响开关信号，可以在了解特定于开关元件的开关时间段的情况下设置可预设的开关时间段。为了该目的，可以设置相应的调整电路和/或控制器，借助调整电路和/或控制器可以以适当的方式鉴于开关信号的时间位置调整开关信号，从而尽管特定于开关元件的开关时间段存在偏差，但还是可以实现预设的开关时间段。总体上，本发明因此能够实现，在能量转换器中几乎可以任意更换开关元件，而不必明显改变其对于预设的开关时间段来说所需要的特定的功能性。由此尤其可能的是，使用具有非常短的特定于开关元件的开关时间段的开关元件来替代具有大的特定于开关元件的开关时间段的开关元件。这考虑到，随着研发进展的增大，开关元件具有更短的特定于开关元件的开关时间段。由此可以总体上简化对能量转换器的维护。

此外，可以通过本发明实现的是，通过更换至少一个开关元件也基本上无需损害对于能量转换器的常规的运行来说要遵循的技术要求、例如网络反馈、关于电磁兼容性的要求和/或诸如此类。由此也不再需要，在维护之后、尤其是更换至少一个开关元件之后，鉴于能量转换器的特性而重新检验或认证能量转换器。

关于轨道空闲报告装置的警告运行，因此也可以实现的是，在维护之后或在更换车辆的能量转换器的开关元件之后不再需要重新检验或认证可电驱动的轨道车辆。相反地，可以通过本发明实现的是，如果不能够完全避免，就减少例如与轨道空闲报告装置有关的在现有技术中出现的不期望的特性。

原则上，这当然并不局限于警告运行，而是也可以相应地用于其他的驱动情况、例如可电驱动的机动车、电驱动系和/或诸如此类。

尤其当然可以规定，能量转换器具有多个开关元件，其中，开关元件可以提供不同的特定于开关元件的开关特性。在该情况下，也可以实现相应的调整。为了该目的优选规定，针对每个开关元件根据本发明实现自身的相应的调整。

此外建议，能量转换器具有控制单元与开关元件之间的通信连接，其被构造为，用于在控制单元与开关元件之间传输与至少一个特定于开关元件的开关时间段和/或至少一个可预设的开关时间段有关的数据。由此可以实现的是，在控制单元侧，开关元件的特定的功能数据、尤其是关于特定于开关元件的开关时间段的特定的功能数据是可用的。控制单元因此可以以相应的方式提供开关信号。

相反地，如果在开关元件侧设置调整功能性，则控制单元可以将可预设的开关时间段传输至开关元件，从而开关元件可以基于开关信号相应适配其开关功能性。当然也可以设置其组合。可以要么按照定期的间隔要么仅一次性地提供数据，从而控制单元或开关元件可以进行相应的设置。例如可以规定，在控制单元侧和/或开关元件侧存储相应的数据以供使用。

为了该目的例如可以规定，控制单元包括存储单元，该存储单元具有与至少一个特定于开关元件的开关时间段和/或至少一个可预设的开关时间段有关的值。相应的情况当然也可以设置用于开关元件。由此，在控制单元侧可以实现的是，在考虑到上述的开关时间的情况下提供开关信号。

相反地，在开关元件侧可以规定，相应对控制接头上的开关信号进行评估，从而可以实现可预设的开关时间段。在该情况下，不一定需要通过控制单元进行调整。相反地，在该设计方案中可以实现的是，在维护能量转换器的情况下仅需要直接更换开关元件。

此外建议，控制单元被构造为，用于从数据库中调取与至少一个特定于开关元件的开关时间段和/或至少一个可预设的开关时间段相对应的数据，数据库与控制单元至少临时处于通信连接。由此，不需要将相应的数据直接保存在控制单元或开关元件中。可以在需要时从数据库调取数据。为了该目的，通信连接可以使用通信网络、如因特网等。

然而原则上也存在例如以如下方式特定地设置控制单元或开关元件的可能性，即相应设置控制单元或开关元件的编程或调节。这例如可以手动或借助设置自动装置等进行。当然在该情况下，不是强制性地需要通信连接。尽管如此，这当然也可以与上述选项组合。

根据一种扩展方案建议，控制单元被构造为，用于依据至少一个特定于开关元件的开关时间段和/或至少一个可预设的开关时间段确定控制信号。在该设计方案中，开关信号不一定仅在时间上在其位置方面被调整，而是产生完全新的、已经具有相应的时间位置的控制信号。这可以通过相应的计算在考虑到特定于开关元件的开关时间段和/或可预设的开关时间段的情况下进行。可以针对能量转换器的常规的运行在可预设的时间点重复计算。当然尤其也可以规定，对于开关元件的开关状态的每次切换进行相应的计算或适配。

至少一个开关时间段优选是接通时间段和/或切断时间段。针对至少一个接通时间段和/或针对至少一个切断时间段，相应可以设置或分配不同的可预设的开关时间段。相应地，可以针对接通时间段和/或切断时间段进行开关信号的调整。尤其可以规定，彼此独立地产生接通时间段和切断时间段。这可以考虑到特定于开关元件的特性，借助特定于开关元件的特性，切断特性和接通特性可能会彼此不同。由此可以总体上对调整进行改进。

在开关元件侧，尤其可以设置用于传输与可预设的开关时间段和/或特定于开关元件的开关时间段有关的数据的通信接口接头。以该方式，对于控制单元或外部的数据源、例如数据库来说可能的是，为开关元件提供相应的数据。尤其可以规定，将特定于开关元件的开关时间段传输到开关元件，从而使数据特定于开关元件地供开关元件使用。这考虑到，开关元件此外没有被构造为，可以自动确定特定于开关元件的开关时间段。为此可能有意义的是，在制造开关元件时已经将相应的数据传输到开关元件，并且可以将其存储在那里。原则上，这当然也适用于可预设的开关时间段，可预设的开关时间段尤其由控制单元提供，在控制单元的能量转换器中布置有开关元件。由此可能的是，开关元件在其制造之后也可以相应匹配于在能量转换器中的几乎任意的使用。因此，在该设计方案中，开关元件不需要是对于相应的能量转换器来说特定的开关元件，而是可以使用标准开关元件，标准开关元件在使用相应的上述的数据的情况下可以特定地匹配于在相应的能量转换器中的使用。由此可以总体上进一步提高灵活性。

此外可以规定，补充地依据能量转换器、尤其开关元件的电流和/或电压和/或温度确定开关信号。该扩展方案考虑到，特定于开关元件的开关时间段也可以与能量转换器或能量转换器内的开关元件的常规的运行有关。例如，特定于开关元件的开关时间段可以与在接通的开关状态期间的运行电流有关。然而，特定于开关元件的开关时间段此外也可以与例如在开关元件的切断的开关状态下施加在其开关线路上的电压有关。也可以设置其组合。由此可以进一步改进能量转换器内的开关元件的功能性。

优选地，至少一个可预设的开关时间段大于至少一个特定于开关元件的开关时间段。由此可以实现的是，通过例如借助延迟单元等的时间延迟可以实现简单的调整。以该方式，可以实现特别简单的调整。此外，该扩展方案考虑到以下事实，即随着研发进展的增大，开关元件通常提供更快的特定于开关元件的开关时间段，从而开关元件通过能量转换器的切换通常导致的是，相应要补偿新的开关元件的更快的特定于开关元件的开关时间段。原则上，相反的情况当然也是可能的，但是其中，优选在使用控制单元的情况下，相应在时间上提前开关信号，从而在此也还可以实现可预设的开关时间段。当然也可以设置其不同的组合。

此外可以规定，在能量转换器的常规的运行中确定至少一个特定于开关元件的开关时间段。常规的运行可以例如在测试运行中、在检验阶段期间和/或诸如此类进行。特定于开关元件的开关时间段的相应的数据于是可以提供给控制单元和/或开关元件。此外，当然也可以规定，相应调整开关元件和/或控制单元，从而可以实现可预设的开关时间段。

针对根据本发明的能量转换器说明的优点和作用当然同样适用于根据本发明的开关元件和根据本发明的方法，反之亦然。设备特征尤其当然可以表述为方法特征，反之亦然。

附图说明

另外的优点和特征由随后借助附图对实施例的描述给出。在附图中，相同的附图标记表示相同的特征和功能。在附图中：

图1示出了在具有两个沿纵向方向平行布置的钢轨的轨道上的电驱动的轨道车辆的示意性的框图；

图2示出了针对根据图1的轨道车辆的能量转换器的开关元件的开关信号的示意性的图表；

图3示出了如图2那样的开关元件的开关信号的示意性的图表；

图4示出了针对接通过程的根据图3的放大的图表；

图5示出了根据图3的开关元件的电流的频谱分布的示意性的图表，该开关元件具有第一开关元件的特定于开关元件的开关时间段，该特定于开关元件的开关时间段相应于可预设的开关时间段；

图6示出了如图5那样的、然而针对第二开关元件的示意性的图表，第二开关元件具有比根据图5的线图所基于的第一开关元件更小的特定于开关元件的开关时间段；

图7示出了针对可预设的开关信号的电压-时间线图的示意性的图表；

图8示出了如图7那样的针对特定于开关元件的开关时间段的示意性的图表；

图9示出了如图8、图9那样的用于确定针对用于控制开关元件的控制单元的开关信号的延迟时间的示意性的图表；和

图10示出了用于借助延迟单元实现本发明的示意性的框图。

具体实施方式

图1以示意图示出了电驱动的轨道车辆10，电驱动的轨道车辆布置在轨道14上，并且借助车轮70受钢轨引导，仅示意性示出了车轮中的一个。轨道车辆10包括具有集电弓16的顶部结构，集电弓滑动式地接触架空线12，架空线平行于轨道14的走向地布置在轨道14上方。

在集电弓16与车轮70之间，轨道车辆10具有变压器18，变压器具有初级绕组32，初级绕组利用第一接头连接至集电弓16，并且利用第二接头连接至车轮70。变压器18当前构造为隔离变压器。初级绕组32当前被施加以大约15kV的、大约16.7Hz频率的交流电压。在替换的设计方案中，交流电压也可以具有其他的值、例如大约25kV等。同样，在替换的设计方案中，频率也可以是大约50Hz等。在变压器18的次级绕组34上提供相应被变压的交流电压，其明显小于架空线12与轨道14之间的交流电压。

能量转换器连接至次级绕组34，能量转换器具有两个半桥电路20，半桥电路包括相应的IGBT 28作为开关元件。此外，每个IGBT 28包括反向二极管，然而反向二极管没有示出。半桥电路20的相应的中间接头72连接至次级绕组34的相应的接头。半桥电路20共同连接至中间电路电容器22。此外，逆变器24连接至中间电路电容器22，逆变器提供用于相应的电机26的三相交流电压网络，电机用于驱动车轮70中的至少一些。

IGBT 28具有控制接头30，控制接头连接至控制单元36。由此，IGBT 28个体化地通过控制单元36被控制，使得可以在开关运行中运行IGBT。在开关运行中，IGBT 28仅具有接通的开关状态和切断的开关状态，如果控制单元36的开关信号要求这一点，则IGBT根据控制单元36的开关信号38相应呈现或切换所述开关状态。通过能量转换器的半桥电路20，可以实现关于直流电压中间电路的能量供应的四象限运行。

根据需求，也可以改变半桥电路20的数量。

上述想法原则上当然也适用于逆变器24。该逆变器在当前的情况下例如可以具有三个半桥电路20，其中，借助半桥电路20中相应的半桥电路可以提供相应的相位。

具有半桥电路20的能量转换器以及逆变器24优选被构造为用于在四象限运行中运行。

上述想法此外不仅适用于两点式变换器，而且也适用于三点式或多点式变换器，以及电流和电压中间电路变换器，即也适用于矩阵变换器。

为了使轨道空闲报告装置的运行尽可能不受能量转换器的运行干扰，IGBT 28应当提供可预设的开关时间段42。在制造能量转换器时，为了该目的，设置特定的IGBT 28，从而可以通过如下方式实现可预设的开关时间段42，即可预设的开关时间段相应于IGBT 28的特定于开关元件的开关时间段。在此，开关时间段是大致相同的。

此外，相应选择用于控制单元36的开关信号38的脉冲模式，从而可以实现关于接收的电流的频谱分布，如其例如根据图5示出的那样。可看到的是，在那里针对一些频率设置幅度值46，其具有在特定的频率下的电流的预设的最大的幅度值。由此可以实现的是，对于轨道空闲报告装置的运行来说重要的频率范围基本上没有受到干扰。该范围在图5中利用44表示。

图2以示意性的图表示出了用于控制单元36的开关信号38中的一个的电压-时间线图。从图2可看到的是，在时间点t

现在，如果在维护的范围内要更换IGBT 28中的一个或多个或所有，则要注意的是，更新的版本的IGBT 28通常由于进一步研发而具有更短的特定于开关元件的开关时间段，如这一点根据来自图3的放大的片段在图4中示意性示出的那样。

图3以示意性的图表示出了针对开关过程40、44的电压-时间线图，如其借助IGBT28实现的那样。在根据图3的时间分辨率中，看不到应当被更换为新的IGBT 28的先前的IGBT 28之间的明显的差异。相反地，图4示出了这一点，图4示出了在放大的时间分辨率中的范围60。

从根据图4的示意性的图表中可看到的是，新的IGBT 28明显降低了通过初始设置在能量转换器的半桥电路20中的IGBT 28利用曲线42示出的可预设的开关时间段42，如这根据图4的曲线40可看到的那样。由此产生关于开关时间的改变，其可以导致，轨道空闲报告装置不再能够常规地可靠地运行。这根据按照图6的示意性的图表示出，图6示出了如图5那样的示意性的图表，其中，现在通过新的IGBT 28替代IGBT 28，新的IGBT提供根据曲线40的特定于开关元件的开关时间，如其根据图4示出的那样。

从图6可看到的是，幅度值48伸入范围44中，因此，不再能够可靠地确保轨道空闲报告装置的常规的运行。

为了消除该问题使用以下知识，能量转换器的所有IGBT 28或半桥电路20的接通和切断过程的相同的时移是不重要的，而接通和切断过程的特定于开关元件的或特定于相位的时移可以对频谱产生巨大影响，并且可能导致出现期望的频谱分量，或可能导致频谱分量的幅度值的不允许的升高。

为了避免这一点，在控制单元36的脉冲模式产生器56与IGBT 28之间如下地实现延迟时间单元58：

T

T

t

t

该影响根据图7至图9中的示意性的图表来阐述，其分别示出电压-时间线图。

据此，本发明实施为，使得对开关时间段进行修正，从而在考虑到特定于开关元件的开关时间段40的情况下，可以根据图9中的曲线54实现可预设的开关时间段。该可预设的开关时间段相应于初始布置在能量转换器中的IGBT 28的特定于开关元件的开关时间段42。

这例如可以在控制单元36的脉冲模式产生器56中实现。然而当前规定了，设置单独的延迟时间单元58，开关信号38被引导通过该延迟时间单元，并且根据之前的公式实现相应的时间延迟t

如果在开关元件或IGBT 28中自给自足地进行修正，则由此得到本发明的对用户特别友好的并且因此有利的实施，因为可以在没有关于控制单元36进行另外的干预或调整的情况下更换开关元件或IGBT 28。

如果延迟时间t

替换地，延迟时间t

图10示出了用于通过附加地布置延迟时间单元58实现本发明的示意图。

从根据图7的示意图可看到的是，通过如下方式得到可预设的开关时间段42，即，如通过开关信号38预设的那样，初始布置的IGBT 28没有在时间点t

图8以如图7那样的示意图示出了用于新的IGBT 28的情况，新的IGBT提供更短的特定于开关元件的开关时间段。从图8借助曲线40可看到这一点。可看到的是，IGBT 28基于开关信号38已经在时间点t

图9现在示出了用于确定修正时间的图示，以便实现根据曲线54的可预设的开关时间段。为了该目的，在图9中示出曲线54，该曲线54同样如图7以曲线42那样在电压-时间线图中示出针对可预设的开关时间段的走向，该可预设的开关时间段相应于根据图7的特定于开关元件的开关时间段42。利用箭头68表示相应的时间差，该时间差通过延迟时间单元58实现。由此，可以通过具有根据图8的特定于开关元件的开关时间段的较新的IGBT28更换IGBT 28，而这不会影响能量转换器的运行，并且因此不会干扰轨道空闲报告装置。

总体上，本发明的实施例示出了，如何可以与能量转换器的开关元件的特定于开关元件的开关时间段无关地实现能量转换器的预设的特性。特别有利地，这适用于在钢轨引导的电驱动的车辆10中使用。然而本发明并不局限于此，而是也可以应用于其他的驱动情况、例如可电驱动的车辆，或也可以应用于例如针对生产设施等的驱动系。

能量转换器可以由两个或三个半桥电路20或必要时更多的半桥电路形成。在特殊情况下，尤其在低功率范围内，可以通过电容式的分压器来替代半桥。

当前尤其地，术语能量转换器可以包括变压器侧的四象限调节器以及机器侧的脉冲逆变器。然而，能量转换器原则上也可以包括直流电压转换器、例如DC/DC转换器等。

实施例仅用于阐述本发明，并且不应对本发明造成限制。