JPH09149501A - 電車用補助電源装置の制御方法 - Google Patents
電車用補助電源装置の制御方法Info
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- JPH09149501A JPH09149501A JP30552895A JP30552895A JPH09149501A JP H09149501 A JPH09149501 A JP H09149501A JP 30552895 A JP30552895 A JP 30552895A JP 30552895 A JP30552895 A JP 30552895A JP H09149501 A JPH09149501 A JP H09149501A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】直流架線よりパンタグラフを介して給電される
電車用補助電源装置に関し、その入力瞬断発生後の負荷
給電継続可能時間の延長を図る。 【解決手段】直流架線１よりパンタグラフ６を介して給
電される直流電力をリアクトル２とコンデンサ３とから
成る入力フィルタ部を経由し電力変換装置４に印加し，
この変換装置の出力直流電圧を負荷５に印加する回路構
成をなす電車用補助電源装置に，入力電圧瞬断検出器７
を追加し、この瞬断検出器の出力する入力電圧瞬断検出
信号により、前記電力変換装置の出力電圧を所定比率に
て低減制御するか、或いは、前記電力変換装置の出力電
圧を所定値に維持したまま複数負荷中の特定負荷に対す
る所定のプログラムに従う解列制御を行う。
電車用補助電源装置に関し、その入力瞬断発生後の負荷
給電継続可能時間の延長を図る。 【解決手段】直流架線１よりパンタグラフ６を介して給
電される直流電力をリアクトル２とコンデンサ３とから
成る入力フィルタ部を経由し電力変換装置４に印加し，
この変換装置の出力直流電圧を負荷５に印加する回路構
成をなす電車用補助電源装置に，入力電圧瞬断検出器７
を追加し、この瞬断検出器の出力する入力電圧瞬断検出
信号により、前記電力変換装置の出力電圧を所定比率に
て低減制御するか、或いは、前記電力変換装置の出力電
圧を所定値に維持したまま複数負荷中の特定負荷に対す
る所定のプログラムに従う解列制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直流架線よりパ
ンタグラフを介し給電される電車用補助電源装置の制御
方法、特に、前記パンタグラフの離線等に起因する入力
瞬断状態における負荷給電時間の延長を図る前記補助電
源装置の制御方法に関する。
ンタグラフを介し給電される電車用補助電源装置の制御
方法、特に、前記パンタグラフの離線等に起因する入力
瞬断状態における負荷給電時間の延長を図る前記補助電
源装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記の如き補助電源装置としては、その
基本的な主回路構成を図２の回路図に示すものが知られ
ている。図示の如く、直流架線１よりパンタグラフ６を
介して給電される直流電力は、リアクトル２とコンデン
サ３とから成る入力フィルタ部を経由し電力変換装置４
に印加される。この変換装置においてその入力電圧ＶIN
は所定値の直流電圧ＶOに変換され、負荷５に印加さ
れ、負荷電流ＩO が通電する。
基本的な主回路構成を図２の回路図に示すものが知られ
ている。図示の如く、直流架線１よりパンタグラフ６を
介して給電される直流電力は、リアクトル２とコンデン
サ３とから成る入力フィルタ部を経由し電力変換装置４
に印加される。この変換装置においてその入力電圧ＶIN
は所定値の直流電圧ＶOに変換され、負荷５に印加さ
れ、負荷電流ＩO が通電する。
【０００３】ここに、前記のコンデンサ３はその電荷充
放電によりエネルギ蓄積手段として機能するものであ
り、直流架線１からの電力供給が絶たれた場合には、そ
の蓄積エネルギの放出により一時的な負荷給電を可能と
するものである。従来、図２に示す如き補助電源装置を
対象として、その入力瞬断状態に対処する制御方法とし
ては、その負荷状態を変えることなく電力変換装置４の
出力電圧を所定の一定値とし、電力供給源となるコンデ
ンサ３の利用可能な蓄積エネルギの放出完了まで、即ち
コンデンサ端子電圧が低下しその所定値に至るまで、前
記の負荷給電を継続するものであった。
放電によりエネルギ蓄積手段として機能するものであ
り、直流架線１からの電力供給が絶たれた場合には、そ
の蓄積エネルギの放出により一時的な負荷給電を可能と
するものである。従来、図２に示す如き補助電源装置を
対象として、その入力瞬断状態に対処する制御方法とし
ては、その負荷状態を変えることなく電力変換装置４の
出力電圧を所定の一定値とし、電力供給源となるコンデ
ンサ３の利用可能な蓄積エネルギの放出完了まで、即ち
コンデンサ端子電圧が低下しその所定値に至るまで、前
記の負荷給電を継続するものであった。
【０００４】因みに、前記諸元に関し下記の各式が成り
立つ。今、コンデンサ３における前記の利用可能な蓄積
エネルギをＥとし、電力変換装置４の変換効率を無視す
れば、下記の式（１）が成り立つ。
立つ。今、コンデンサ３における前記の利用可能な蓄積
エネルギをＥとし、電力変換装置４の変換効率を無視す
れば、下記の式（１）が成り立つ。
【０００５】
【数１】
【０００６】但し、 Ｅ ：コンデンサ３の利用可能な蓄積エネルギ Ｃ ：コンデンサ３の静電容量 ＶIN：入力電圧瞬断直前のコンデンサ３の端子電圧 ＶLL：電力変換装置４の正常動作に要するコンデンサ３
の最低端子電圧 ｖ ：電力変換装置４の出力電圧の瞬時値 ｉ ：電力変換装置４の出力電流の瞬時値 また、電力変換装置４の出力電圧の所定値をＶO 、この
電圧での負荷給電継続可能時間をＴ、この間の負荷電流
平均値をＩO とすれば、下記の式（２）が成り立つ。因
みに、式（１）の右辺積分における積分時間は０〜Ｔと
なる。
の最低端子電圧 ｖ ：電力変換装置４の出力電圧の瞬時値 ｉ ：電力変換装置４の出力電流の瞬時値 また、電力変換装置４の出力電圧の所定値をＶO 、この
電圧での負荷給電継続可能時間をＴ、この間の負荷電流
平均値をＩO とすれば、下記の式（２）が成り立つ。因
みに、式（１）の右辺積分における積分時間は０〜Ｔと
なる。
【０００７】
【数２】
【０００８】即ち、前記補助電源装置を対象としその入
力瞬断状態に対処する制御方法としては、式（２）に従
い、その出力電圧を所定値ＶO の一定電圧とし、この電
圧に対応する時間Ｔ以内での負荷給電を行うものであっ
た。
力瞬断状態に対処する制御方法としては、式（２）に従
い、その出力電圧を所定値ＶO の一定電圧とし、この電
圧に対応する時間Ｔ以内での負荷給電を行うものであっ
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】直流架線よりパンタグ
ラフを介し給電される電車用補助電源装置に関しては、
その瞬断を含む入力断状態発生時における負荷給電の継
続可能時間は出来るだけ長いことが望ましい。しかしな
がら、その入力断状態発生時における前記補助電源装置
に関する従来の制御方法は、その負荷状態を不変の儘そ
の供給電圧を所定の一定値として前記フィルタコンデン
サ３の端子電圧がその所定値に低下する迄その給電を継
続するものであり、その負荷給電継続可能時間は、前記
の式（１），（２）両者により規定されるものであっ
た。
ラフを介し給電される電車用補助電源装置に関しては、
その瞬断を含む入力断状態発生時における負荷給電の継
続可能時間は出来るだけ長いことが望ましい。しかしな
がら、その入力断状態発生時における前記補助電源装置
に関する従来の制御方法は、その負荷状態を不変の儘そ
の供給電圧を所定の一定値として前記フィルタコンデン
サ３の端子電圧がその所定値に低下する迄その給電を継
続するものであり、その負荷給電継続可能時間は、前記
の式（１），（２）両者により規定されるものであっ
た。
【００１０】従って、前記の負荷給電継続可能時間の延
長を図るためには、前記両式の示す通り、前記コンデン
サ３の容量増大による前記電源装置のエネルギ蓄積容量
を大となす必要があり、装置の大形化と高価格化とを伴
うものであった。上記に鑑みこの発明は、前記電源装置
の運用に実用上何らの支障も来すことなく且つ前記装置
の大形化と高価格化とを伴うことなく、前記の如き負荷
給電継続可能時間の延長を図り得る電車用補助電源装置
の制御方法の提供を目的とするものである。
長を図るためには、前記両式の示す通り、前記コンデン
サ３の容量増大による前記電源装置のエネルギ蓄積容量
を大となす必要があり、装置の大形化と高価格化とを伴
うものであった。上記に鑑みこの発明は、前記電源装置
の運用に実用上何らの支障も来すことなく且つ前記装置
の大形化と高価格化とを伴うことなく、前記の如き負荷
給電継続可能時間の延長を図り得る電車用補助電源装置
の制御方法の提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の電車用補助電源装置の制御方法におい
て、 １）請求項１の発明は、その入力側に並列接続されたコ
ンデンサを有し、直流架線よりパンタグラフを介し給電
される直流電力を所定電圧値の直流電力に変換出力する
電力変換手段をその内容とする電車用補助電源装置の制
御方法であって、前記パンタグラフの離線等による前記
直流架線からの入力電圧瞬断状態を検出し、この瞬断検
出信号に従い前記電力変換手段の出力電圧を所定の比率
にて低減制御するものとする。
に、この発明の電車用補助電源装置の制御方法におい
て、 １）請求項１の発明は、その入力側に並列接続されたコ
ンデンサを有し、直流架線よりパンタグラフを介し給電
される直流電力を所定電圧値の直流電力に変換出力する
電力変換手段をその内容とする電車用補助電源装置の制
御方法であって、前記パンタグラフの離線等による前記
直流架線からの入力電圧瞬断状態を検出し、この瞬断検
出信号に従い前記電力変換手段の出力電圧を所定の比率
にて低減制御するものとする。
【００１２】２）請求項２の発明は、請求項１記載の電
車用補助電源装置の制御方法において、前記の電力変換
手段が複数の負荷に給電している場合、前記の如き入力
電圧瞬断時に、前記の電力変換手段出力電圧の低減制御
に代え、前記出力電圧をその所定値に維持したまま前記
複数の負荷中の特定負荷に対する所定のプログラムに従
う解列制御を行うものとする。
車用補助電源装置の制御方法において、前記の電力変換
手段が複数の負荷に給電している場合、前記の如き入力
電圧瞬断時に、前記の電力変換手段出力電圧の低減制御
に代え、前記出力電圧をその所定値に維持したまま前記
複数の負荷中の特定負荷に対する所定のプログラムに従
う解列制御を行うものとする。
【００１３】上記の如くこの発明は、前記の入力側コン
デンサに蓄積された有限のエネルギを負荷給電の電圧と
電流と継続時間三者の積として消費する場合に、前記電
圧の低減とそれに伴う電流低減とにより前記給電継続時
間の延長を図るか、或いは、前記電圧をその所定値に維
持したまま，特定負荷解列による負荷抵抗の増大を介し
て負荷電流の低減を行い、前記給電時間の延長を図るも
のである。
デンサに蓄積された有限のエネルギを負荷給電の電圧と
電流と継続時間三者の積として消費する場合に、前記電
圧の低減とそれに伴う電流低減とにより前記給電継続時
間の延長を図るか、或いは、前記電圧をその所定値に維
持したまま，特定負荷解列による負荷抵抗の増大を介し
て負荷電流の低減を行い、前記給電時間の延長を図るも
のである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を図１の回
路図により説明する。なお、図１と従来技術の実施例を
示す図２とにおいて、同一機能の構成要素に対しては同
一の表示符号を付している。ここに、図１は請求項１と
請求項２とに従うこの発明の実施例を示すものであり、
図２に示す回路図に対し７の入力電圧瞬断検出器を加え
たものである。
路図により説明する。なお、図１と従来技術の実施例を
示す図２とにおいて、同一機能の構成要素に対しては同
一の表示符号を付している。ここに、図１は請求項１と
請求項２とに従うこの発明の実施例を示すものであり、
図２に示す回路図に対し７の入力電圧瞬断検出器を加え
たものである。
【００１５】先ず、図１に従う請求項１の発明は、前記
瞬断検出器７による入力電圧瞬断の検出信号により、電
力変換装置４に対しその出力電圧の所定比率での低減を
指令し、負荷給電時間の延長を図るものである。即ち、
前記出力電圧の低減比率をｋVDとし、また前記の入力電
圧瞬断時において電力変換装置４の出力電流がその出力
電圧に比例する関係にあるものとすれば、新たな負荷給
電継続可能時間ＴV に関し、式（２）に準じて下記の式
（３）が成り立つ。
瞬断検出器７による入力電圧瞬断の検出信号により、電
力変換装置４に対しその出力電圧の所定比率での低減を
指令し、負荷給電時間の延長を図るものである。即ち、
前記出力電圧の低減比率をｋVDとし、また前記の入力電
圧瞬断時において電力変換装置４の出力電流がその出力
電圧に比例する関係にあるものとすれば、新たな負荷給
電継続可能時間ＴV に関し、式（２）に準じて下記の式
（３）が成り立つ。
【００１６】
【数３】
【００１７】但し、前記の比率ｋVDは、前記電力変換装
置の負荷回路機器の最低動作電圧に対応する低減比率を
ｋO として、ｋO ≦ｋVD＜１なる制約を受ける。上記の
通り、前記の給電継続可能時間はその延長制御を行わぬ
場合に比較して１／ｋVD 2 倍に延長される。例えば、前
記の入力電圧瞬断時に、前記出力電圧をその所定値の９
５％に低減させるものとすれば、ｋVD＝０．９５とな
り、前記時間ＴV は、１／０．９５2≒１．１となり、
従来のものに比して約１０％の時間延長が可能となる。
置の負荷回路機器の最低動作電圧に対応する低減比率を
ｋO として、ｋO ≦ｋVD＜１なる制約を受ける。上記の
通り、前記の給電継続可能時間はその延長制御を行わぬ
場合に比較して１／ｋVD 2 倍に延長される。例えば、前
記の入力電圧瞬断時に、前記出力電圧をその所定値の９
５％に低減させるものとすれば、ｋVD＝０．９５とな
り、前記時間ＴV は、１／０．９５2≒１．１となり、
従来のものに比して約１０％の時間延長が可能となる。
【００１８】次に、図１に従う請求項２の発明は、前記
瞬断検出器７による入力電圧瞬断の検出信号により、前
記電力変換手段の複数負荷中の特定負荷に対する解列を
指令し、その負荷抵抗の増大を介して前記電力変換手段
の出力電流を低減させ、負荷給電時間の延長を図るもの
である。即ち、前記出力電流の低減比率をｋIDとすれ
ば、新たな負荷給電継続可能時間ＴI に関し、式（３）
に準じて下記の式（４）が成り立つ。
瞬断検出器７による入力電圧瞬断の検出信号により、前
記電力変換手段の複数負荷中の特定負荷に対する解列を
指令し、その負荷抵抗の増大を介して前記電力変換手段
の出力電流を低減させ、負荷給電時間の延長を図るもの
である。即ち、前記出力電流の低減比率をｋIDとすれ
ば、新たな負荷給電継続可能時間ＴI に関し、式（３）
に準じて下記の式（４）が成り立つ。
【００１９】
【数４】
【００２０】なお、前記の如き出力電流のｋIDＩO への
低減は、負荷解列に伴い負荷抵抗が１／ｋID倍に増大し
た結果として実現されたものである。例えば、前記の入
力電圧瞬断時に、前記出力電流をその所定値の９５％に
低減させる如く前記の負荷解列を行うものとすれば、ｋ
ID＝０．９５となり、前記の時間ＴI は、１／０．９５
≒１．０５となり、従来のものに比して約５％の時間延
長が可能となる。
低減は、負荷解列に伴い負荷抵抗が１／ｋID倍に増大し
た結果として実現されたものである。例えば、前記の入
力電圧瞬断時に、前記出力電流をその所定値の９５％に
低減させる如く前記の負荷解列を行うものとすれば、ｋ
ID＝０．９５となり、前記の時間ＴI は、１／０．９５
≒１．０５となり、従来のものに比して約５％の時間延
長が可能となる。
【００２１】
【発明の効果】この発明によれば、その入力側に並列接
続されたコンデンサを有し、直流架線よりパンタグラフ
を介し給電される直流電力を所定電圧値の直流電力に変
換出力する電力変換手段をその内容とする電車用補助電
源装置に関し、 １）請求項１の発明による如く、前記直流架線からの入
力電圧瞬断状態の検出信号に従い前記電力変換手段の出
力電圧を所定の比率にて低減させることにより、前記入
力電圧瞬断後の負荷給電継続時間を、前記出力電圧の無
制御時に比し、前記電圧低減比率の逆数の２乗倍に延長
させることが可能となる。また、 ２）請求項２の発明による如く、前記の入力電圧瞬断検
出信号により前記電力変換手段の複数負荷中の特定負荷
に対する解列を指令し、その負荷抵抗の増大を介して前
記電力変換手段の出力電流を低減させることにより、前
記入力電圧瞬断後の負荷給電継続時間を、前記出力電流
の無制御時に比し、前記電流低減比率の逆数倍に延長さ
せることが可能となる。
続されたコンデンサを有し、直流架線よりパンタグラフ
を介し給電される直流電力を所定電圧値の直流電力に変
換出力する電力変換手段をその内容とする電車用補助電
源装置に関し、 １）請求項１の発明による如く、前記直流架線からの入
力電圧瞬断状態の検出信号に従い前記電力変換手段の出
力電圧を所定の比率にて低減させることにより、前記入
力電圧瞬断後の負荷給電継続時間を、前記出力電圧の無
制御時に比し、前記電圧低減比率の逆数の２乗倍に延長
させることが可能となる。また、 ２）請求項２の発明による如く、前記の入力電圧瞬断検
出信号により前記電力変換手段の複数負荷中の特定負荷
に対する解列を指令し、その負荷抵抗の増大を介して前
記電力変換手段の出力電流を低減させることにより、前
記入力電圧瞬断後の負荷給電継続時間を、前記出力電流
の無制御時に比し、前記電流低減比率の逆数倍に延長さ
せることが可能となる。
【００２２】上記両発明は、何れも、前記入力側コンデ
ンサの容量増大による前記電源装置の大形化と高価格化
とを来すこと無く、前記入力電圧瞬断発生後の負荷給電
継続時間の延長を可能として前記電源装置の負荷系統に
関する運転信頼性を向上させるものである。
ンサの容量増大による前記電源装置の大形化と高価格化
とを来すこと無く、前記入力電圧瞬断発生後の負荷給電
継続時間の延長を可能として前記電源装置の負荷系統に
関する運転信頼性を向上させるものである。
【図１】この発明の実施例を示す電車用補助電源装置の
回路図
回路図
【図２】従来技術の実施例を示す電車用補助電源装置の
回路図
回路図
１ 直流架線 ２ リアクトル ３ コンデンサ ４ 電力変換装置 ５ 負荷 ６ パンタグラフ ７ 入力電圧瞬断検出器
Claims (2)
- 【請求項１】その入力側に並列接続されたコンデンサを
有し、直流架線よりパンタグラフを介して給電される直
流電力を所定電圧値の直流電力に変換出力する電力変換
手段をその内容とする電車用補助電源装置の制御方法で
あって、前記パンタグラフの離線等による前記直流架線
からの入力電圧の瞬断状態を検出し、この瞬断検出信号
に従い前記電力変換手段の出力電圧を所定の比率にて低
減制御することを特徴とする電車用補助電源装置の制御
方法。 - 【請求項２】請求項１記載の電車用補助電源装置の制御
方法において、前記電力変換手段が複数の負荷に給電し
ている場合、前記の如き入力電圧瞬断時に、前記の電力
変換手段出力電圧の低減制御に代えて、前記出力電圧を
その所定値に維持した儘、前記複数の負荷中の特定負荷
に対する所定のプログラムに従う解列制御を行うことを
特徴とする電車用補助電源装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30552895A JPH09149501A (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 電車用補助電源装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30552895A JPH09149501A (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 電車用補助電源装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09149501A true JPH09149501A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17946242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30552895A Pending JPH09149501A (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 電車用補助電源装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09149501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103163374A (zh) * | 2011-12-09 | 2013-06-19 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | 机车同步信号相位检测方法及装置、供电系统和电力机车 |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP30552895A patent/JPH09149501A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103163374A (zh) * | 2011-12-09 | 2013-06-19 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | 机车同步信号相位检测方法及装置、供电系统和电力机车 |
| CN103163374B (zh) * | 2011-12-09 | 2015-04-29 | 中国北车股份有限公司 | 机车同步信号相位检测方法及装置、供电系统和电力机车 |
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