JPH1066201A - 車両電源制御装置 - Google Patents
車両電源制御装置Info
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- JPH1066201A JPH1066201A JP8215778A JP21577896A JPH1066201A JP H1066201 A JPH1066201 A JP H1066201A JP 8215778 A JP8215778 A JP 8215778A JP 21577896 A JP21577896 A JP 21577896A JP H1066201 A JPH1066201 A JP H1066201A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＶＣＦインバータ補助電源の過負荷を防止
して小容量化を図る。 【解決手段】 この車両電源制御装置は、接続切替制御
部23が車両のドア開閉信号21を監視していてドア開／閉
動作に応答して接続切替スイッチ13の切替動作を制御
し、１台のＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバ
ータ運転させ、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置12をバ
ックアップする。これによって、特に夏季の冷房運転中
に車両が駅に停車してドアを開閉する際、冷気が室外に
漏れ出てしまって冷房能力を高めるために補助電源の大
電力を必要とするようになるが、この時に補助電源に求
められる大電力をＶＶＶＦインバータ装置の１台によっ
てバックアップすることができ、ＣＶＣＦインバータ補
助電源装置を大容量のものにする必要がなく、不足する
補助電源容量分をカバーするための専用の補助電源装置
を別に設置する必要もなくすことができる。
して小容量化を図る。 【解決手段】 この車両電源制御装置は、接続切替制御
部23が車両のドア開閉信号21を監視していてドア開／閉
動作に応答して接続切替スイッチ13の切替動作を制御
し、１台のＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバ
ータ運転させ、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置12をバ
ックアップする。これによって、特に夏季の冷房運転中
に車両が駅に停車してドアを開閉する際、冷気が室外に
漏れ出てしまって冷房能力を高めるために補助電源の大
電力を必要とするようになるが、この時に補助電源に求
められる大電力をＶＶＶＦインバータ装置の１台によっ
てバックアップすることができ、ＣＶＣＦインバータ補
助電源装置を大容量のものにする必要がなく、不足する
補助電源容量分をカバーするための専用の補助電源装置
を別に設置する必要もなくすことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気車の主電動機駆
動電源用の可変電圧可変周波数インバータ装置から必要
に応じて補助電源装置に代えて補助電源電力を出力する
車両電源制御装置に関する。
動電源用の可変電圧可変周波数インバータ装置から必要
に応じて補助電源装置に代えて補助電源電力を出力する
車両電源制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、鉄道車両の主電動機を制御する制
御装置は、それまでの直流主電動機を制御する抵抗制
御、チョッパ装置から、誘導主電動機を制御する個別制
御式可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータ装置が
主流となりつつあり、さらにＶＶＶＦインバータ装置は
主電動機を４台若しくは８台制御する大容量ＶＶＶＦイ
ンバータ装置から主電動機を１台若しくは２台制御する
小容量ＶＶＶＦインバータ装置になりつつある。一方、
鉄道車両に搭載されている各種の電気機器に安定な低圧
電源を供給する補助電源装置は一定電圧一定周波数（Ｃ
ＶＣＦ）インバータ補助電源装置となりつつある。
御装置は、それまでの直流主電動機を制御する抵抗制
御、チョッパ装置から、誘導主電動機を制御する個別制
御式可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータ装置が
主流となりつつあり、さらにＶＶＶＦインバータ装置は
主電動機を４台若しくは８台制御する大容量ＶＶＶＦイ
ンバータ装置から主電動機を１台若しくは２台制御する
小容量ＶＶＶＦインバータ装置になりつつある。一方、
鉄道車両に搭載されている各種の電気機器に安定な低圧
電源を供給する補助電源装置は一定電圧一定周波数（Ｃ
ＶＣＦ）インバータ補助電源装置となりつつある。
【０００３】これらのＶＶＶＦインバータ装置とＣＶＣ
Ｆインバータ補助電源装置とは、それらの出力が三相交
流であることや、容量がほぼ同一であることからシステ
ム的に共通性が強いために、それぞれの互換性、冗長性
の観点から、健全時には独立に運転するが、ＣＶＣＦイ
ンバータ補助電源装置が故障した時には１台のＶＶＶＦ
インバータ装置をＣＶＣＦインバータ補助電源装置にな
りかわらせるシステム、つまり、デュアルモードＶＶＶ
Ｆ／ＣＶＣＦシステムが開発され、実用化されている。
Ｆインバータ補助電源装置とは、それらの出力が三相交
流であることや、容量がほぼ同一であることからシステ
ム的に共通性が強いために、それぞれの互換性、冗長性
の観点から、健全時には独立に運転するが、ＣＶＣＦイ
ンバータ補助電源装置が故障した時には１台のＶＶＶＦ
インバータ装置をＣＶＣＦインバータ補助電源装置にな
りかわらせるシステム、つまり、デュアルモードＶＶＶ
Ｆ／ＣＶＣＦシステムが開発され、実用化されている。
【０００４】このデュアルモードＶＶＶＦ／ＣＶＣＦシ
ステムの基本的な構成は図１１に示すようなものであ
り、パンタグラフ１によって電力架線から取り込む電力
を可変電圧可変周波数インバータ制御によって所定の交
流電力に変換して主電動機２〜５それぞれに供給する可
変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータ装置６〜９
と、架線電力を一定電圧一定周波数インバータ制御によ
って所定電圧、所定電流の交流電力に変換し、トランス
１０を介して各種電気機器で成る負荷１１に供給する一
定電圧一定周波数（ＣＶＣＦ）インバータ補助電源装置
１２を備えている。そして１つのＶＶＶＦインバータ装
置６の出力側には主電動機２と負荷１１とに出力電力の
接続を切り替える切替スイッチ１３が備えられていて、
ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２が故障した時にそ
の故障信号１４を受けてＶＶＶＦインバータ装置６の出
力電力を負荷１１側に供給するように切替動作する設定
にされている。
ステムの基本的な構成は図１１に示すようなものであ
り、パンタグラフ１によって電力架線から取り込む電力
を可変電圧可変周波数インバータ制御によって所定の交
流電力に変換して主電動機２〜５それぞれに供給する可
変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータ装置６〜９
と、架線電力を一定電圧一定周波数インバータ制御によ
って所定電圧、所定電流の交流電力に変換し、トランス
１０を介して各種電気機器で成る負荷１１に供給する一
定電圧一定周波数（ＣＶＣＦ）インバータ補助電源装置
１２を備えている。そして１つのＶＶＶＦインバータ装
置６の出力側には主電動機２と負荷１１とに出力電力の
接続を切り替える切替スイッチ１３が備えられていて、
ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２が故障した時にそ
の故障信号１４を受けてＶＶＶＦインバータ装置６の出
力電力を負荷１１側に供給するように切替動作する設定
にされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のデュアルモードＶＶＶＦ／ＣＶＣＦシステム
の車両電源制御装置には、次のような問題点があった。
通勤電車として一般的な８両から１０両編成程度の車両
では、１編成当たりに必要となるＣＶＣＦインバータ補
助電源容量は約１４０ｋＶＡ〜２００ｋＶＡ×２台の場
合が多く、一方、現実のＣＶＣＦインバータ補助電源装
置の容量はＶＶＶＦインバータ装置とインバータユニッ
トが共用されるため、冷却能力の制約から最大１４０ｋ
ＶＡ程度とされ、適用する車両によっては電源容量不足
となる場合があった。そこで従来は不足する補助電源容
量分をカバーするためにそれ専用の補助電源装置を別に
設置する必要があって、主回路システムと補助電源シス
テムとのハードウェア的な協調が完全にはとれない問題
点があった。
うな従来のデュアルモードＶＶＶＦ／ＣＶＣＦシステム
の車両電源制御装置には、次のような問題点があった。
通勤電車として一般的な８両から１０両編成程度の車両
では、１編成当たりに必要となるＣＶＣＦインバータ補
助電源容量は約１４０ｋＶＡ〜２００ｋＶＡ×２台の場
合が多く、一方、現実のＣＶＣＦインバータ補助電源装
置の容量はＶＶＶＦインバータ装置とインバータユニッ
トが共用されるため、冷却能力の制約から最大１４０ｋ
ＶＡ程度とされ、適用する車両によっては電源容量不足
となる場合があった。そこで従来は不足する補助電源容
量分をカバーするためにそれ専用の補助電源装置を別に
設置する必要があって、主回路システムと補助電源シス
テムとのハードウェア的な協調が完全にはとれない問題
点があった。
【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、変動する補助電源負荷に対して補助電
源装置の容量を最小限に抑えながら、不足する補助電源
容量分をカバーするための専用の補助電源装置を別に設
置することなく、多様な車両編成に対して広く適用する
ことができるデュアルモードの車両電源制御装置を提供
することを目的とする。
なされたもので、変動する補助電源負荷に対して補助電
源装置の容量を最小限に抑えながら、不足する補助電源
容量分をカバーするための専用の補助電源装置を別に設
置することなく、多様な車両編成に対して広く適用する
ことができるデュアルモードの車両電源制御装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の車両電
源制御装置は、車両を駆動するための複数台の主電動機
それぞれに電力を供給し、制御する複数台の可変電圧可
変周波数インバータ装置と、前記車両の各種の搭載機器
に供給する補助電源電力を出力する補助電源装置と、前
記可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から前記補
助電源装置と並行して前記補助電源電力を前記搭載機器
に供給する切替手段と、前記車両のドア開閉動作を監視
し、ドア開／閉動作に応答して前記切替手段の切替動作
を制御する切替制御手段とを備えたものである。
源制御装置は、車両を駆動するための複数台の主電動機
それぞれに電力を供給し、制御する複数台の可変電圧可
変周波数インバータ装置と、前記車両の各種の搭載機器
に供給する補助電源電力を出力する補助電源装置と、前
記可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から前記補
助電源装置と並行して前記補助電源電力を前記搭載機器
に供給する切替手段と、前記車両のドア開閉動作を監視
し、ドア開／閉動作に応答して前記切替手段の切替動作
を制御する切替制御手段とを備えたものである。
【０００８】この請求項１の発明の車両電源制御装置で
は、切替制御手段が車両のドア開閉動作を監視していて
ドア開／閉動作に応答して切替手段の切替動作を制御
し、可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補助
電源装置と並行して補助電源電力を車両搭載機器に供給
するようにする。
は、切替制御手段が車両のドア開閉動作を監視していて
ドア開／閉動作に応答して切替手段の切替動作を制御
し、可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補助
電源装置と並行して補助電源電力を車両搭載機器に供給
するようにする。
【０００９】したがって、特に夏季の冷房運転中に車両
が駅に停車してドアを開閉する際、冷気が室外に漏れ出
てしまうのでクーラの冷房能力を高めるために補助電源
の大電力を必要とするようになるが、この時に補助電源
に求められる大電力を可変電圧可変周波数インバータ装
置の１台によってバックアップすることができ、補助電
源装置を大容量のものにする必要がなくて、不足する補
助電源容量分をカバーするための専用の補助電源装置を
別に設置する必要もなく、変動する補助電源負荷に対し
て補助電源装置の容量を最小限に抑えることができる。
が駅に停車してドアを開閉する際、冷気が室外に漏れ出
てしまうのでクーラの冷房能力を高めるために補助電源
の大電力を必要とするようになるが、この時に補助電源
に求められる大電力を可変電圧可変周波数インバータ装
置の１台によってバックアップすることができ、補助電
源装置を大容量のものにする必要がなくて、不足する補
助電源容量分をカバーするための専用の補助電源装置を
別に設置する必要もなく、変動する補助電源負荷に対し
て補助電源装置の容量を最小限に抑えることができる。
【００１０】請求項２の発明の車両電源制御装置は、車
両を駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を
供給し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバー
タ装置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電
源電力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周
波数インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行
して前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手
段と、前記搭載機器へ流入する電流を検出する補助電源
電流検出手段と、前記補助電源電流検出手段の検出する
電流値の実効値を演算し、この電流実効値があらかじめ
設定された基準値を超えた際に、前記切替手段の切替動
作を制御する切替制御手段とを備えたものである。
両を駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を
供給し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバー
タ装置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電
源電力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周
波数インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行
して前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手
段と、前記搭載機器へ流入する電流を検出する補助電源
電流検出手段と、前記補助電源電流検出手段の検出する
電流値の実効値を演算し、この電流実効値があらかじめ
設定された基準値を超えた際に、前記切替手段の切替動
作を制御する切替制御手段とを備えたものである。
【００１１】この請求項２の発明の車両電源制御装置で
は、切替制御手段が補助電源電流検出手段の検出する電
流値の実効値を演算し、この電流実効値をあらかじめ設
定されている基準値と比較して基準値を超えた際に、切
替手段の切替動作を制御して可変電圧可変周波数インバ
ータ装置の１台から補助電源装置と並行して補助電源電
力を車両搭載機器に供給するようにする。
は、切替制御手段が補助電源電流検出手段の検出する電
流値の実効値を演算し、この電流実効値をあらかじめ設
定されている基準値と比較して基準値を超えた際に、切
替手段の切替動作を制御して可変電圧可変周波数インバ
ータ装置の１台から補助電源装置と並行して補助電源電
力を車両搭載機器に供給するようにする。
【００１２】したがって、補助電源装置が過負荷によっ
て高温発熱するようになる前に、補助電源に求められる
大電力を可変電圧可変周波数インバータ装置の１台によ
ってバックアップすることができ、補助電源装置を大容
量のものにする必要がなくて、不足する補助電源容量分
をカバーするための専用の補助電源装置を別に設置する
必要もなく、変動する補助電源負荷に対して補助電源装
置の容量を最小限に抑えることができる。
て高温発熱するようになる前に、補助電源に求められる
大電力を可変電圧可変周波数インバータ装置の１台によ
ってバックアップすることができ、補助電源装置を大容
量のものにする必要がなくて、不足する補助電源容量分
をカバーするための専用の補助電源装置を別に設置する
必要もなく、変動する補助電源負荷に対して補助電源装
置の容量を最小限に抑えることができる。
【００１３】請求項３の発明の車両電源装置は、車両を
駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を供給
し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバータ装
置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電源電
力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周波数
インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行して
前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手段
と、前記搭載機器へ流れる電流を検出する補助電源電流
検出手段と、前記補助電源電流検出手段の検出する電流
値があらかじめ設定された基準値を超えた際に、前記切
替手段の切替動作を制御する切替制御手段とを備えたも
のである。
駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を供給
し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバータ装
置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電源電
力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周波数
インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行して
前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手段
と、前記搭載機器へ流れる電流を検出する補助電源電流
検出手段と、前記補助電源電流検出手段の検出する電流
値があらかじめ設定された基準値を超えた際に、前記切
替手段の切替動作を制御する切替制御手段とを備えたも
のである。
【００１４】この請求項３の発明の車両電源制御装置で
は、切替制御手段が補助電源電流検出手段の検出する搭
載機器へ流れる電流の電流値をあらかじめ設定されてい
る基準値と比較して基準値を超えた際に切替手段の切替
動作を制御し、可変電圧可変周波数インバータ装置の１
台から補助電源装置と並行して補助電源電力を車両搭載
機器へ供給するようにする。
は、切替制御手段が補助電源電流検出手段の検出する搭
載機器へ流れる電流の電流値をあらかじめ設定されてい
る基準値と比較して基準値を超えた際に切替手段の切替
動作を制御し、可変電圧可変周波数インバータ装置の１
台から補助電源装置と並行して補助電源電力を車両搭載
機器へ供給するようにする。
【００１５】したがって、補助電源装置が過負荷となっ
た時に補助電源に求められる大電力を可変電圧可変周波
数インバータ装置の１台によってバックアップすること
ができ、補助電源装置を大容量のものにする必要がなく
て、不足する補助電源容量分をカバーするための専用の
補助電源装置を別に設置する必要もなく、変動する補助
電源負荷に対して補助電源装置の容量を最小限に抑える
ことができる。
た時に補助電源に求められる大電力を可変電圧可変周波
数インバータ装置の１台によってバックアップすること
ができ、補助電源装置を大容量のものにする必要がなく
て、不足する補助電源容量分をカバーするための専用の
補助電源装置を別に設置する必要もなく、変動する補助
電源負荷に対して補助電源装置の容量を最小限に抑える
ことができる。
【００１６】請求項４の発明の車両電源制御装置は、車
両を駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を
供給し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバー
タ装置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電
源電力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周
波数インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行
して前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手
段と、前記車両のだ行又は力行の切替動作に応答して前
記切替手段の切替動作を制御する切替制御手段とを備え
たものである。
両を駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を
供給し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバー
タ装置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電
源電力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周
波数インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行
して前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手
段と、前記車両のだ行又は力行の切替動作に応答して前
記切替手段の切替動作を制御する切替制御手段とを備え
たものである。
【００１７】この請求項４の発明の車両電源制御装置で
は、切替制御手段が車両のだ行又は力行の切替動作に応
答して切替手段の切替動作を制御し、可変電圧可変周波
数インバータ装置の１台から補助電源装置と並行して補
助電源電力を車両搭載機器へ供給するようにする。これ
によって、補助電源装置をフルパワーで運転しながら補
助電源電力をまかなうのではなく、可変電圧可変周波数
インバータ装置に主電動機駆動の要求がないだ行運転時
には可変電圧可変周波数インバータ装置の電力を補助電
源電力に流用させることによって補助電源装置に掛かる
負荷を低減し、発熱を抑え、以後に発生するかも知れな
い一時的な過負荷に対して対応できるようにする。
は、切替制御手段が車両のだ行又は力行の切替動作に応
答して切替手段の切替動作を制御し、可変電圧可変周波
数インバータ装置の１台から補助電源装置と並行して補
助電源電力を車両搭載機器へ供給するようにする。これ
によって、補助電源装置をフルパワーで運転しながら補
助電源電力をまかなうのではなく、可変電圧可変周波数
インバータ装置に主電動機駆動の要求がないだ行運転時
には可変電圧可変周波数インバータ装置の電力を補助電
源電力に流用させることによって補助電源装置に掛かる
負荷を低減し、発熱を抑え、以後に発生するかも知れな
い一時的な過負荷に対して対応できるようにする。
【００１８】請求項５の発明の車両電源制御装置は、車
両を駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を
供給し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバー
タ装置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電
源電力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周
波数インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行
して前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手
段と、前記車両の応荷重を監視し、所定の基準値と比較
し、その大小によって前記切替手段の切替動作を制御す
る切替制御手段とを備えたものである。
両を駆動するための複数台の主電動機それぞれに電力を
供給し、制御する複数台の可変電圧可変周波数インバー
タ装置と、前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電
源電力を出力する補助電源装置と、前記可変電圧可変周
波数インバータ装置の１台から前記補助電源装置と並行
して前記補助電源電力を前記搭載機器に供給する切替手
段と、前記車両の応荷重を監視し、所定の基準値と比較
し、その大小によって前記切替手段の切替動作を制御す
る切替制御手段とを備えたものである。
【００１９】この請求項５の発明の車両電源制御装置で
は、切替制御手段が車両の応荷重を監視し、所定の基準
値と比較し、その大小によって切替手段の切替動作を制
御し、可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補
助電源装置と並行して補助電源電力を車両搭載機器へ供
給するようにする。これによって補助電源装置をフルパ
ワーで運転しながら補助電源電力をまかなうのではな
く、車両の応荷重が大きい時には可変電圧可変周波数イ
ンバータ装置を補助電源として動作させることによって
補助電源装置に掛かる負荷を低減し、発熱を抑え、以後
に発生するかも知れない一時的な過負荷に対して対応で
きるようにする。
は、切替制御手段が車両の応荷重を監視し、所定の基準
値と比較し、その大小によって切替手段の切替動作を制
御し、可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補
助電源装置と並行して補助電源電力を車両搭載機器へ供
給するようにする。これによって補助電源装置をフルパ
ワーで運転しながら補助電源電力をまかなうのではな
く、車両の応荷重が大きい時には可変電圧可変周波数イ
ンバータ装置を補助電源として動作させることによって
補助電源装置に掛かる負荷を低減し、発熱を抑え、以後
に発生するかも知れない一時的な過負荷に対して対応で
きるようにする。
【００２０】請求項６の発明は、請求項１〜５の車両電
源制御装置において、前記１台の可変電圧可変周波数イ
ンバータ装置を前記補助電源装置と並行して動作させる
時に、同期運転を行うようにしたものであり、これによ
って、補助電源電力の位相を合わせることができる。
源制御装置において、前記１台の可変電圧可変周波数イ
ンバータ装置を前記補助電源装置と並行して動作させる
時に、同期運転を行うようにしたものであり、これによ
って、補助電源電力の位相を合わせることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態を
示しており、この第１の実施の形態の車両電源制御装置
は、駅停車時にドア開指令によりＶＶＶＦインバータ装
置の１台をＣＶＣＦインバータ動作に切り替えることに
よって補助電源のピーク負荷対応を行い、発車直前のド
ア閉指令により再びＶＶＶＦインバータ装置に戻して主
電動機の駆動に使用することを特徴とするものである。
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態を
示しており、この第１の実施の形態の車両電源制御装置
は、駅停車時にドア開指令によりＶＶＶＦインバータ装
置の１台をＣＶＣＦインバータ動作に切り替えることに
よって補助電源のピーク負荷対応を行い、発車直前のド
ア閉指令により再びＶＶＶＦインバータ装置に戻して主
電動機の駆動に使用することを特徴とするものである。
【００２２】図１に示すように、パンタグラフ１によっ
て電力架線から取り込む電力をＶＶＶＦインバータ制御
によって所定の交流電力に変換して複数台の主電動機２
〜５それぞれに供給する複数台のＶＶＶＦインバータ装
置６〜９が設置されており、またＣＶＣＦインバータ補
助電源装置１２が車両負荷１１のために設置されてい
る。そして１台のＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦ
インバータ動作に切り替えて運転することにより補助電
源として用い、車両負荷１１に電力を供給するために、
切替スイッチ１３が備えられている。
て電力架線から取り込む電力をＶＶＶＦインバータ制御
によって所定の交流電力に変換して複数台の主電動機２
〜５それぞれに供給する複数台のＶＶＶＦインバータ装
置６〜９が設置されており、またＣＶＣＦインバータ補
助電源装置１２が車両負荷１１のために設置されてい
る。そして１台のＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦ
インバータ動作に切り替えて運転することにより補助電
源として用い、車両負荷１１に電力を供給するために、
切替スイッチ１３が備えられている。
【００２３】この切替スイッチ１３はＣＶＣＦインバー
タ補助電源装置１２からの故障信号１４によって切り替
わり、またドア開閉指令２１を受けて切換指令信号２２
を出力する切替制御部２３からの信号によっても切り替
わる設定にしてある。
タ補助電源装置１２からの故障信号１４によって切り替
わり、またドア開閉指令２１を受けて切換指令信号２２
を出力する切替制御部２３からの信号によっても切り替
わる設定にしてある。
【００２４】切替制御部２３による切替スイッチ１３の
切替動作は、図２のタイミングチャートに示す設定であ
る。一般的に補助電源の負荷容量は駅停車時にピークと
なる場合が多く、特に夏季においては車両が駅停車して
ドアが開いた時に熱気が車内に流れ込み、冷気が車外に
出ていくために車内温度が急激に上昇し、冷房負荷が増
大する。さらに、ドア開時の空調制御として初めから駅
停車時にクーラを強制的に最大能力で運転する制御が採
用されている車種もあるため、補助電源装置の負荷容量
はますます増大する傾向にある。また空気コンプレッサ
も保守性の観点から、近年では交流型が主流となり、補
助電源装置の負荷の大きな割合を示すようになってきて
いるが、特に駅停車時にはドアの開閉動作を圧縮空気を
用いて行うために駅停車時にコンプレッサを稼動させる
場合が多く、補助電源負荷容量はさらに大きくなる。
切替動作は、図２のタイミングチャートに示す設定であ
る。一般的に補助電源の負荷容量は駅停車時にピークと
なる場合が多く、特に夏季においては車両が駅停車して
ドアが開いた時に熱気が車内に流れ込み、冷気が車外に
出ていくために車内温度が急激に上昇し、冷房負荷が増
大する。さらに、ドア開時の空調制御として初めから駅
停車時にクーラを強制的に最大能力で運転する制御が採
用されている車種もあるため、補助電源装置の負荷容量
はますます増大する傾向にある。また空気コンプレッサ
も保守性の観点から、近年では交流型が主流となり、補
助電源装置の負荷の大きな割合を示すようになってきて
いるが、特に駅停車時にはドアの開閉動作を圧縮空気を
用いて行うために駅停車時にコンプレッサを稼動させる
場合が多く、補助電源負荷容量はさらに大きくなる。
【００２５】そこでこのような大容量の補助電源負荷に
対応するために、ドア開閉指令２１を受けて切替制御部
２３に切替スイッチ１３を動作させてＶＶＶＦインバー
タ装置６をＶＶＶＦインバータ運転からＣＶＣＦインバ
ータ運転に切り替えさせて車両負荷１１に電力を供給
し、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２をバックアッ
プＢＫするように設定しているのである。
対応するために、ドア開閉指令２１を受けて切替制御部
２３に切替スイッチ１３を動作させてＶＶＶＦインバー
タ装置６をＶＶＶＦインバータ運転からＣＶＣＦインバ
ータ運転に切り替えさせて車両負荷１１に電力を供給
し、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２をバックアッ
プＢＫするように設定しているのである。
【００２６】この第１の実施の形態の車両電源制御装置
では、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２が故障して
故障信号１４が入れば、切替スイッチ１３が切り替わ
り、ＶＶＶＦインバータ装置６はＣＶＣＦインバータ装
置として動作して補助電源電力を車両負荷１１に供給す
ることができ、さらに、車両が駅に停車してドア開動作
した時には切替制御部２３が切替スイッチ１３を切替動
作させてＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバー
タ装置として動作させ、負荷１１に対してＣＶＣＦイン
バータ補助電源装置１２の電力と並行してＶＶＶＦイン
バータ装置６の電力でバックアップすることができる。
このため、補助電源としてＣＶＣＦインバータ補助電源
装置１２単独の容量が図２においてレベルＡであって
も、ＶＶＶＦインバータ装置６による出力ＢＫによって
バックアップしてピーク負荷Ｐをまかなうことができ
る。なお、ＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバ
ータ運転させ、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２と
並列運転する時には両者の出力電力の位相を一致させる
ために同期運転する。
では、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２が故障して
故障信号１４が入れば、切替スイッチ１３が切り替わ
り、ＶＶＶＦインバータ装置６はＣＶＣＦインバータ装
置として動作して補助電源電力を車両負荷１１に供給す
ることができ、さらに、車両が駅に停車してドア開動作
した時には切替制御部２３が切替スイッチ１３を切替動
作させてＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバー
タ装置として動作させ、負荷１１に対してＣＶＣＦイン
バータ補助電源装置１２の電力と並行してＶＶＶＦイン
バータ装置６の電力でバックアップすることができる。
このため、補助電源としてＣＶＣＦインバータ補助電源
装置１２単独の容量が図２においてレベルＡであって
も、ＶＶＶＦインバータ装置６による出力ＢＫによって
バックアップしてピーク負荷Ｐをまかなうことができ
る。なお、ＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバ
ータ運転させ、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２と
並列運転する時には両者の出力電力の位相を一致させる
ために同期運転する。
【００２７】この第１の実施の形態では、ＶＶＶＦイン
バータ装置６を補助電源負荷の容量の増減によってＣＶ
ＣＦインバータ運転に切り替えてＣＶＣＦインバータ補
助電源装置１２をバックアップするようにしたので、Ｃ
ＶＣＦインバータ補助電源装置１２の電力容量を増加さ
せたり、別に補助電源装置を設置することなく補助電源
の大きな負荷容量に対応することができることになる。
バータ装置６を補助電源負荷の容量の増減によってＣＶ
ＣＦインバータ運転に切り替えてＣＶＣＦインバータ補
助電源装置１２をバックアップするようにしたので、Ｃ
ＶＣＦインバータ補助電源装置１２の電力容量を増加さ
せたり、別に補助電源装置を設置することなく補助電源
の大きな負荷容量に対応することができることになる。
【００２８】次に、本発明の第２の実施の形態を図３及
び図４に基づいて説明する。この第２の実施の形態の車
両電源制御装置は、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置の
負荷電流を監視して電流実効値を演算し、補助電源装置
の熱的保証上限に対応する基準値を超えたことでＶＶＶ
Ｆインバータ装置の１台をＣＶＣＦインバータ運転に切
り替えて熱的過負荷に対応することを特徴とするもので
あり、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の出力側の
トランス１０の二次側に補助電源負荷１１に流れる電流
を検出する電流検出器２５を設け、またこの電流検出器
２５が検出する電流の実効値演算を行う負荷電流実効値
演算部２６と、この負荷電流実効値演算結果をＣＶＣＦ
インバータ補助電源装置１２の熱的保証上限に対応する
基準値としてあらかじめ設定されている値と比較し、こ
の基準値を超える電流実効値を算出した時に切替スイッ
チ１３を切替動作させる切替制御部２７とを備えた構成
である。なお、その他の構成要素については、第１の実
施の形態と共通するので、共通する部分には同一の符号
を付すことによって詳しい説明は省略する。
び図４に基づいて説明する。この第２の実施の形態の車
両電源制御装置は、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置の
負荷電流を監視して電流実効値を演算し、補助電源装置
の熱的保証上限に対応する基準値を超えたことでＶＶＶ
Ｆインバータ装置の１台をＣＶＣＦインバータ運転に切
り替えて熱的過負荷に対応することを特徴とするもので
あり、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の出力側の
トランス１０の二次側に補助電源負荷１１に流れる電流
を検出する電流検出器２５を設け、またこの電流検出器
２５が検出する電流の実効値演算を行う負荷電流実効値
演算部２６と、この負荷電流実効値演算結果をＣＶＣＦ
インバータ補助電源装置１２の熱的保証上限に対応する
基準値としてあらかじめ設定されている値と比較し、こ
の基準値を超える電流実効値を算出した時に切替スイッ
チ１３を切替動作させる切替制御部２７とを備えた構成
である。なお、その他の構成要素については、第１の実
施の形態と共通するので、共通する部分には同一の符号
を付すことによって詳しい説明は省略する。
【００２９】この第２の実施の形態の車両電源制御装置
では、図４のタイミングチャートに示すように、補助電
源の負荷容量はクーラやコンプレッサの動作などによっ
て変動するが、負荷電流実効値演算部２６で電流実効値
演算を行い、これを切替制御部２７において基準値と比
較し、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の熱的連続
定格（基準値に設定されている）を超えた時には切替ス
イッチ１３を動作させてＶＶＶＦインバータ装置６をＣ
ＶＣＦインバータ装置として動作するように切り替えさ
せ、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２をバックアッ
プする。
では、図４のタイミングチャートに示すように、補助電
源の負荷容量はクーラやコンプレッサの動作などによっ
て変動するが、負荷電流実効値演算部２６で電流実効値
演算を行い、これを切替制御部２７において基準値と比
較し、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の熱的連続
定格（基準値に設定されている）を超えた時には切替ス
イッチ１３を動作させてＶＶＶＦインバータ装置６をＣ
ＶＣＦインバータ装置として動作するように切り替えさ
せ、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２をバックアッ
プする。
【００３０】これによって、ＣＶＣＦインバータ装置と
して動作するように切り替えられたＶＶＶＦインバータ
装置６のバックアップＢＫによってＣＶＣＦインバータ
補助電源装置１２の定格容量を図４のＡに示す定常負荷
レベルに抑えることができ、ＣＶＣＦインバータ補助電
源装置１２の電力容量を増加させたり、別に補助電源装
置を設置することなく大きな負荷容量に対応することが
できることになる。
して動作するように切り替えられたＶＶＶＦインバータ
装置６のバックアップＢＫによってＣＶＣＦインバータ
補助電源装置１２の定格容量を図４のＡに示す定常負荷
レベルに抑えることができ、ＣＶＣＦインバータ補助電
源装置１２の電力容量を増加させたり、別に補助電源装
置を設置することなく大きな負荷容量に対応することが
できることになる。
【００３１】次に、本発明の第３の実施の形態を図５及
び図６に基づいて説明する。この第３の実施の形態の車
両電源制御装置の特徴は、基本的には図３に示した第３
の実施の形態と同じであって、補助電源負荷１１の容量
の変動に対してＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の
定格容量を増大させることになく、ＶＶＶＦインバータ
装置６のバックアップによって対応するものであるが、
ＶＶＶＦインバータ装置６の切替を補助電源負荷に流れ
る実電流に基づいて判断し、短時間過負荷（一般に、２
００％過負荷が１０秒間続くのを限度値とする）を検出
した時にＶＶＶＦインバータ装置６によるバックアップ
を行うようにした点が異なる。
び図６に基づいて説明する。この第３の実施の形態の車
両電源制御装置の特徴は、基本的には図３に示した第３
の実施の形態と同じであって、補助電源負荷１１の容量
の変動に対してＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の
定格容量を増大させることになく、ＶＶＶＦインバータ
装置６のバックアップによって対応するものであるが、
ＶＶＶＦインバータ装置６の切替を補助電源負荷に流れ
る実電流に基づいて判断し、短時間過負荷（一般に、２
００％過負荷が１０秒間続くのを限度値とする）を検出
した時にＶＶＶＦインバータ装置６によるバックアップ
を行うようにした点が異なる。
【００３２】すなわち、図５に示すようにトランス１０
の二次側の電流を検出する電流検出器２５を設け、また
この電流検出器２５の電流検出信号を受けて負荷実電流
を求める負荷電流検知部２８と、この負荷実電流を短時
間過負荷に対応する基準値と比較し、基準値を超える実
電流を検出した時に切替スイッチ１３を動作させる切替
制御部２９とを備えている。なお、その他の構成要素に
ついては、第１の実施の形態と共通するので、共通する
部分には同一の符号を付すことによって詳しい説明は省
略する。
の二次側の電流を検出する電流検出器２５を設け、また
この電流検出器２５の電流検出信号を受けて負荷実電流
を求める負荷電流検知部２８と、この負荷実電流を短時
間過負荷に対応する基準値と比較し、基準値を超える実
電流を検出した時に切替スイッチ１３を動作させる切替
制御部２９とを備えている。なお、その他の構成要素に
ついては、第１の実施の形態と共通するので、共通する
部分には同一の符号を付すことによって詳しい説明は省
略する。
【００３３】この第３の実施の形態の車両電源制御装置
では、図６のタイミングチャートに示すように、電流検
出器２５が検出する電流検出信号を受けて負荷電流検知
部２８が負荷実電流を求め、これを切替制御部２９にお
いて短時間過負荷に対応する基準値と比較し、負荷実電
流がＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の短時間過負
荷に対応する基準値を超えた時に切替スイッチ１３を動
作させてＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバー
タ装置として動作するように切り替えさせ、ＣＶＣＦイ
ンバータ補助電源装置１２をバックアップする。
では、図６のタイミングチャートに示すように、電流検
出器２５が検出する電流検出信号を受けて負荷電流検知
部２８が負荷実電流を求め、これを切替制御部２９にお
いて短時間過負荷に対応する基準値と比較し、負荷実電
流がＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の短時間過負
荷に対応する基準値を超えた時に切替スイッチ１３を動
作させてＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバー
タ装置として動作するように切り替えさせ、ＣＶＣＦイ
ンバータ補助電源装置１２をバックアップする。
【００３４】これによって、ＣＶＣＦインバータ装置と
して動作するように切り替えられたＶＶＶＦインバータ
装置６のバックアップＢＫによってＣＶＣＦインバータ
補助電源装置１２の定格容量を図６のＡに示す定常負荷
レベルに抑えることができ、ＣＶＣＦインバータ補助電
源装置１２の電力容量を増加させたり、別に補助電源装
置を設置することなく大きな負荷容量に対応することが
できることになる。
して動作するように切り替えられたＶＶＶＦインバータ
装置６のバックアップＢＫによってＣＶＣＦインバータ
補助電源装置１２の定格容量を図６のＡに示す定常負荷
レベルに抑えることができ、ＣＶＣＦインバータ補助電
源装置１２の電力容量を増加させたり、別に補助電源装
置を設置することなく大きな負荷容量に対応することが
できることになる。
【００３５】なお、この第３の実施の形態において切替
制御部２９に設定する基準値を可変設定するための基準
値設定器２９ａを設け、基準値としてＣＶＣＦインバー
タ補助電源装置１２の定格電流の５０％〜１００％の間
で連続的にあるいは１０％刻みで可変設定するようにす
れば、実情に応じて最適な基準値の設定が可能となる。
制御部２９に設定する基準値を可変設定するための基準
値設定器２９ａを設け、基準値としてＣＶＣＦインバー
タ補助電源装置１２の定格電流の５０％〜１００％の間
で連続的にあるいは１０％刻みで可変設定するようにす
れば、実情に応じて最適な基準値の設定が可能となる。
【００３６】次に、本発明の第４の実施の形態を図７及
び図８に基づいて説明する。この第４の実施の形態の車
両電源制御装置は、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１
２が常時フルパワーで運転されないように、主電動機２
を駆動運転しなくてもよい期間、つまり、マスコンから
のノッチ指令３０がオフとなる期間だけ１台のＶＶＶＦ
インバータ装置６をＣＶＣＦインバータ運転に切り替え
て補助電源負荷１１に供給させて、ＣＶＣＦインバータ
補助電源装置１２をいわば休ませるような制御方法をと
ることにより、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の
発熱量を抑え、その後に一時的な過負荷が発生しても過
熱状態にならないようにすることを特徴とするものであ
る。このために、第４の実施の形態の車両電源制御装置
は、マスコンからのノッチ指令３０を監視し、ノッチオ
フとなった時に切替スイッチ１３の切替動作させる切替
制御部３１を備えている。なお、その他の構成要素につ
いては、第１の実施の形態と共通するので、共通する部
分に同一の符号を付すことによって詳しい説明を省略す
る。
び図８に基づいて説明する。この第４の実施の形態の車
両電源制御装置は、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１
２が常時フルパワーで運転されないように、主電動機２
を駆動運転しなくてもよい期間、つまり、マスコンから
のノッチ指令３０がオフとなる期間だけ１台のＶＶＶＦ
インバータ装置６をＣＶＣＦインバータ運転に切り替え
て補助電源負荷１１に供給させて、ＣＶＣＦインバータ
補助電源装置１２をいわば休ませるような制御方法をと
ることにより、ＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の
発熱量を抑え、その後に一時的な過負荷が発生しても過
熱状態にならないようにすることを特徴とするものであ
る。このために、第４の実施の形態の車両電源制御装置
は、マスコンからのノッチ指令３０を監視し、ノッチオ
フとなった時に切替スイッチ１３の切替動作させる切替
制御部３１を備えている。なお、その他の構成要素につ
いては、第１の実施の形態と共通するので、共通する部
分に同一の符号を付すことによって詳しい説明を省略す
る。
【００３７】この第４の実施の形態の車両電源制御装置
では、図８のタイミングチャートに示すように、ノッチ
指令３０がノッチオフとなりＶＶＶＦインバータ装置６
〜９が停止し、車両がだ行運転される期間Ｔの間だけ、
切替制御部３１によって切替スイッチ１３を切替動作さ
せて１台のＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバ
ータ運転してＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２のバ
ックアップＢＫを行う。この制御によってトータルの補
助電源容量がノッチオフの期間Ｔの間２倍となり、上述
したようにＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の発熱
量を抑え、その後に一時的な過負荷が発生しても過熱状
態にならないようにすることができるのである。
では、図８のタイミングチャートに示すように、ノッチ
指令３０がノッチオフとなりＶＶＶＦインバータ装置６
〜９が停止し、車両がだ行運転される期間Ｔの間だけ、
切替制御部３１によって切替スイッチ１３を切替動作さ
せて１台のＶＶＶＦインバータ装置６をＣＶＣＦインバ
ータ運転してＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２のバ
ックアップＢＫを行う。この制御によってトータルの補
助電源容量がノッチオフの期間Ｔの間２倍となり、上述
したようにＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２の発熱
量を抑え、その後に一時的な過負荷が発生しても過熱状
態にならないようにすることができるのである。
【００３８】次の本発明の第５の実施の形態を図９及び
図１０に基づいて説明する。この第５の実施の形態の車
両電源制御装置は、特に補助電源電力を大きく消費する
冷房設備の負荷は乗車率によってまた大きく左右される
ので、乗車率を反映する車両の応荷重検出信号３２を取
り込み、この応荷重が所定の基準値を超えた時には乗客
が満員で今日冷房を必要とし、それゆえに冷房負荷のた
めにＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２をＶＶＶＦイ
ンバータ装置６によってバックアップするように切替ス
イッチ１３を切替動作させることを特徴とする。この目
的達成のためには、第５の実施の形態の車両電源制御装
置は、車両の応荷重信号３２を取り込んで所定のレベル
値と比較し、このレベル値を超える応荷重がある時に切
替スイッチ１３に切替動作させる切替制御部３３を備え
ている。なお、その他の構成要素については、第１の実
施の形態と同一の部分については同一の符号を付すこと
によってその詳しい説明は省略する。
図１０に基づいて説明する。この第５の実施の形態の車
両電源制御装置は、特に補助電源電力を大きく消費する
冷房設備の負荷は乗車率によってまた大きく左右される
ので、乗車率を反映する車両の応荷重検出信号３２を取
り込み、この応荷重が所定の基準値を超えた時には乗客
が満員で今日冷房を必要とし、それゆえに冷房負荷のた
めにＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２をＶＶＶＦイ
ンバータ装置６によってバックアップするように切替ス
イッチ１３を切替動作させることを特徴とする。この目
的達成のためには、第５の実施の形態の車両電源制御装
置は、車両の応荷重信号３２を取り込んで所定のレベル
値と比較し、このレベル値を超える応荷重がある時に切
替スイッチ１３に切替動作させる切替制御部３３を備え
ている。なお、その他の構成要素については、第１の実
施の形態と同一の部分については同一の符号を付すこと
によってその詳しい説明は省略する。
【００３９】この第５の実施の形態の車両電源制御装置
では、図１０のタイミングチャートに示すようにＡ駅で
大勢の乗客が乗り込んできたために車両の応荷重が大き
くなって所定のレベル値を超えれば、切替制御部３２は
切替スイッチ１３を切替動作させてＶＶＶＦインバータ
装置６をＣＶＣＦインバータ運転に切り替えさせてＣＶ
ＣＦインバータ補助電源装置１２のバックアップを行
い、補助電源容量を２倍にし、Ｂ駅で降りる乗客が多く
て応荷重が所定のレベル値を切ったので切替スイッチ１
３を元の状態に復帰させ、ＶＶＶＦインバータ装置６を
再びＶＶＶＦインバータ運転させ、補助電源容量はＣＶ
ＣＦインバータ補助電源装置１２だけの電源容量とし、
さらにＣ駅で大勢の乗客の乗り込みがあって応荷重が増
加すれば、ＶＶＶＦインバータ装置６を再度ＣＶＣＦイ
ンバータ運転に切り替えさせて補助電源装置１２をバッ
クアップすることができる。このようにして第５の実施
の形態の車両電源制御装置では、乗客の多い少ないに応
じて冷房設備の運転負荷が増減するのに対応して、車両
の応荷重の変動から乗客の多少を判断し、乗客が多い時
にはＶＶＶＦインバータ装置の１台をＣＶＣＦインバー
タ運転に切り替えてＣＶＣＦインバータ補助電源装置を
バックアップして補助電源容量を大きくし、乗客が少な
くなればＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２のみで補
助電源電力をまかなわせることができ、ＣＶＣＦインバ
ータ補助電源装置１２の過負荷を防止することができ
る。
では、図１０のタイミングチャートに示すようにＡ駅で
大勢の乗客が乗り込んできたために車両の応荷重が大き
くなって所定のレベル値を超えれば、切替制御部３２は
切替スイッチ１３を切替動作させてＶＶＶＦインバータ
装置６をＣＶＣＦインバータ運転に切り替えさせてＣＶ
ＣＦインバータ補助電源装置１２のバックアップを行
い、補助電源容量を２倍にし、Ｂ駅で降りる乗客が多く
て応荷重が所定のレベル値を切ったので切替スイッチ１
３を元の状態に復帰させ、ＶＶＶＦインバータ装置６を
再びＶＶＶＦインバータ運転させ、補助電源容量はＣＶ
ＣＦインバータ補助電源装置１２だけの電源容量とし、
さらにＣ駅で大勢の乗客の乗り込みがあって応荷重が増
加すれば、ＶＶＶＦインバータ装置６を再度ＣＶＣＦイ
ンバータ運転に切り替えさせて補助電源装置１２をバッ
クアップすることができる。このようにして第５の実施
の形態の車両電源制御装置では、乗客の多い少ないに応
じて冷房設備の運転負荷が増減するのに対応して、車両
の応荷重の変動から乗客の多少を判断し、乗客が多い時
にはＶＶＶＦインバータ装置の１台をＣＶＣＦインバー
タ運転に切り替えてＣＶＣＦインバータ補助電源装置を
バックアップして補助電源容量を大きくし、乗客が少な
くなればＣＶＣＦインバータ補助電源装置１２のみで補
助電源電力をまかなわせることができ、ＣＶＣＦインバ
ータ補助電源装置１２の過負荷を防止することができ
る。
【００４０】なお、この第５の実施の形態において、切
替制御部３３に応荷重の比較レベル値として乗車率の１
００％〜２５０％に対応する応荷重が可変設定できる比
較レベル設定器３３ａを設けることにより、実情に応じ
て最適な比較レベル値の設定が可能となる。
替制御部３３に応荷重の比較レベル値として乗車率の１
００％〜２５０％に対応する応荷重が可変設定できる比
較レベル設定器３３ａを設けることにより、実情に応じ
て最適な比較レベル値の設定が可能となる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
切替制御手段が車両のドア開閉動作を監視していてドア
開／閉動作に応答して切替手段の切替動作を制御し、可
変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補助電源装
置と並行して補助電源電力を車両搭載機器へ供給するよ
うにしたので、特に夏季の冷房運転中にドアが開閉され
る際に冷気が室外に漏れ出てしまい、冷房能力を高める
ために補助電源の大電力を必要とする時に補助電源に求
められる大電力を可変電圧可変周波数インバータ装置の
１台によってバックアップすることができ、補助電源装
置を大容量のものにする必要がなくて、変動する補助電
源負荷に対して補助電源装置の容量を最小限に抑えるこ
とができ、また不足する補助電源容量分をカバーするた
めの専用の補助電源装置を別に設置する必要もなくな
る。
切替制御手段が車両のドア開閉動作を監視していてドア
開／閉動作に応答して切替手段の切替動作を制御し、可
変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補助電源装
置と並行して補助電源電力を車両搭載機器へ供給するよ
うにしたので、特に夏季の冷房運転中にドアが開閉され
る際に冷気が室外に漏れ出てしまい、冷房能力を高める
ために補助電源の大電力を必要とする時に補助電源に求
められる大電力を可変電圧可変周波数インバータ装置の
１台によってバックアップすることができ、補助電源装
置を大容量のものにする必要がなくて、変動する補助電
源負荷に対して補助電源装置の容量を最小限に抑えるこ
とができ、また不足する補助電源容量分をカバーするた
めの専用の補助電源装置を別に設置する必要もなくな
る。
【００４２】請求項２の発明によれば、車両搭載機器へ
流入する電流の実効値を監視してあらかじめ設定されて
いる基準値を超えた際に、補助電源に求められる大電力
を可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補助電
源電力を車両搭載機器へ補助電源装置と並行して供給す
ることによってバックアップするようにしたので、補助
電源装置を大容量のものにする必要がなくて、変動する
補助電源負荷に対して補助電源装置の容量を最小限に抑
えることができ、また不足する補助電源容量分をカバー
するための専用の補助電源装置を別に設置する必要もな
くなる。
流入する電流の実効値を監視してあらかじめ設定されて
いる基準値を超えた際に、補助電源に求められる大電力
を可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から補助電
源電力を車両搭載機器へ補助電源装置と並行して供給す
ることによってバックアップするようにしたので、補助
電源装置を大容量のものにする必要がなくて、変動する
補助電源負荷に対して補助電源装置の容量を最小限に抑
えることができ、また不足する補助電源容量分をカバー
するための専用の補助電源装置を別に設置する必要もな
くなる。
【００４３】請求項３の発明によれば、車両搭載機器へ
流れる実電流を監視してあらかじめ設定されている基準
値を超えた際に、可変電圧可変周波数インバータ装置の
１台によって補助電源電力をバックアップするようにし
たので、補助電源装置を大容量のものにする必要がなく
て、変動する補助電源負荷に対して補助電源装置の容量
を最小限に抑えることができ、また不足する補助電源容
量分をカバーするための専用の補助電源装置を別に設置
する必要もなくなる。
流れる実電流を監視してあらかじめ設定されている基準
値を超えた際に、可変電圧可変周波数インバータ装置の
１台によって補助電源電力をバックアップするようにし
たので、補助電源装置を大容量のものにする必要がなく
て、変動する補助電源負荷に対して補助電源装置の容量
を最小限に抑えることができ、また不足する補助電源容
量分をカバーするための専用の補助電源装置を別に設置
する必要もなくなる。
【００４４】請求項４の発明によれば、切替制御手段が
車両のだ行又は力行の切替動作に応答して切替手段の切
替動作を制御し、可変電圧可変周波数インバータ装置の
１台から補助電源装置と並行して補助電源電力を車両搭
載機器に供給するようにしたので、補助電源装置をフル
パワーで運転しながら補助電源電力をまかなうのではな
く、可変電圧可変周波数インバータ装置に主電動機駆動
の要求がないだ行運転時には可変電圧可変周波数インバ
ータ装置を一定電圧一定周波数運転して補助電源をバッ
クアップし、補助電源装置に掛かる負荷を低減して発熱
を抑えておくことができ、以後に発生するかも知れない
一時的な過負荷に対して補助電源装置単独で対応させる
ことができる。
車両のだ行又は力行の切替動作に応答して切替手段の切
替動作を制御し、可変電圧可変周波数インバータ装置の
１台から補助電源装置と並行して補助電源電力を車両搭
載機器に供給するようにしたので、補助電源装置をフル
パワーで運転しながら補助電源電力をまかなうのではな
く、可変電圧可変周波数インバータ装置に主電動機駆動
の要求がないだ行運転時には可変電圧可変周波数インバ
ータ装置を一定電圧一定周波数運転して補助電源をバッ
クアップし、補助電源装置に掛かる負荷を低減して発熱
を抑えておくことができ、以後に発生するかも知れない
一時的な過負荷に対して補助電源装置単独で対応させる
ことができる。
【００４５】請求項５の発明によれば、切替制御手段が
車両の応荷重を監視し、所定の基準値と比較し、その大
小によって切替手段の切替動作を制御し、可変電圧可変
周波数インバータ装置の１台から補助電源装置と並行し
て補助電源電力を車両搭載機器に供給するようにしたの
で、冷房負荷が大きくなる乗車率の高い状態では可変電
圧可変周波数インバータ装置の１台によって補助電源装
置をバックアップすることができ、補助電源装置を大容
量のものにする必要がなくて、変動する補助電源負荷に
対して補助電源装置の容量を最小限に抑えることがで
き、また不足する補助電源容量分をカバーするための専
用の補助電源装置を別に設置する必要もなくなる。
車両の応荷重を監視し、所定の基準値と比較し、その大
小によって切替手段の切替動作を制御し、可変電圧可変
周波数インバータ装置の１台から補助電源装置と並行し
て補助電源電力を車両搭載機器に供給するようにしたの
で、冷房負荷が大きくなる乗車率の高い状態では可変電
圧可変周波数インバータ装置の１台によって補助電源装
置をバックアップすることができ、補助電源装置を大容
量のものにする必要がなくて、変動する補助電源負荷に
対して補助電源装置の容量を最小限に抑えることがで
き、また不足する補助電源容量分をカバーするための専
用の補助電源装置を別に設置する必要もなくなる。
【００４６】請求項６の発明によれば、１台の可変電圧
可変周波数インバータ装置を補助電源装置と並行して補
助電源電力を車両搭載機器に供給するためにバックアッ
プ運転する時には補助電源装置と同期運転するようにし
たので、補助電源電力の位相を合わせることができる。
可変周波数インバータ装置を補助電源装置と並行して補
助電源電力を車両搭載機器に供給するためにバックアッ
プ運転する時には補助電源装置と同期運転するようにし
たので、補助電源電力の位相を合わせることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路ブロック図。
【図２】上記の第１の実施の形態の動作を示すタイミン
グチャート。
グチャート。
【図３】本発明の第２の実施の形態の回路ブロック図。
【図４】上記の第２の実施の形態の動作を示すタイミン
グチャート。
グチャート。
【図５】本発明の第３の実施の形態の回路ブロック図。
【図６】上記の第３の実施の形態の動作を示すタイミン
グチャート。
グチャート。
【図７】本発明の第４の実施の形態の回路ブロック図。
【図８】上記の第４の実施の形態の動作を示すタイミン
グチャート。
グチャート。
【図９】本発明の第５の実施の形態の回路ブロック図。
【図１０】上記の第５の実施の形態の動作を示すタイミ
ングチャート。
ングチャート。
【図１１】従来例の回路ブロック図。
【図１２】従来例の動作を示すタイミングチャート。
２〜５ 主電動機 ６〜９ 可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータ装
置 １０ トランス １１ 負荷 １２ 一定電圧一定周波数（ＣＶＣＦ）インバータ装置 １３ 切替スイッチ １４ 故障信号 ２１ ドア開閉指令 ２２ 切替指令 ２３ 切替制御部 ２５ 電流検出器 ２６ 負荷電流実効値演算部 ２７ 切替制御部 ２８ 負荷電流検知部 ２９ 切替制御部 ２９ａ 基準値設定器 ３０ ノッチ指令 ３１ 切替制御部 ３２ 応荷重信号 ３３ 切替制御部 ３３ａ 比較レベル設定器
置 １０ トランス １１ 負荷 １２ 一定電圧一定周波数（ＣＶＣＦ）インバータ装置 １３ 切替スイッチ １４ 故障信号 ２１ ドア開閉指令 ２２ 切替指令 ２３ 切替制御部 ２５ 電流検出器 ２６ 負荷電流実効値演算部 ２７ 切替制御部 ２８ 負荷電流検知部 ２９ 切替制御部 ２９ａ 基準値設定器 ３０ ノッチ指令 ３１ 切替制御部 ３２ 応荷重信号 ３３ 切替制御部 ３３ａ 比較レベル設定器
Claims (6)
- 【請求項１】 車両を駆動するための複数台の主電動機
それぞれに電力を供給し、制御する複数台の可変電圧可
変周波数インバータ装置と、 前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電源電力を出
力する補助電源装置と、 前記可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から前記
補助電源装置と並行して前記補助電源電力を前記搭載機
器に供給する切替手段と、 前記車両のドア開閉動作を監視し、ドア開／閉動作に応
答して前記切替手段の切替動作を制御する切替制御手段
とを備えて成る車両電源制御装置。 - 【請求項２】 車両を駆動するための複数台の主電動機
それぞれに電力を供給し、制御する複数台の可変電圧可
変周波数インバータ装置と、 前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電源電力を出
力する補助電源装置と、 前記可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から前記
補助電源装置と並行して前記補助電源電力を前記搭載機
器に供給する切替手段と、 前記搭載機器へ流入する電流を検出する補助電源電流検
出手段と、 前記補助電源電流検出手段の検出する電流値の実効値を
演算し、この電流実効値があらかじめ設定された基準値
を超えた際に、前記切替手段の切替動作を制御する切替
制御手段とを備えて成る車両電源制御装置。 - 【請求項３】 車両を駆動するための複数台の主電動機
それぞれに電力を供給し、制御する複数台の可変電圧可
変周波数インバータ装置と、 前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電源電力を出
力する補助電源装置と、 前記可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から前記
補助電源装置と並行して前記補助電源電力を前記搭載機
器に供給する切替手段と、 前記搭載機器へ流れる電流を検出する補助電源電流検出
手段と、 前記補助電源電流検出手段の検出する電流値があらかじ
め設定された基準値を超えた際に、前記切替手段の切替
動作を制御する切替制御手段とを備えて成る車両電源制
御装置。 - 【請求項４】 車両を駆動するための複数台の主電動機
それぞれに電力を供給し、制御する複数台の可変電圧可
変周波数インバータ装置と、 前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電源電力を出
力する補助電源装置と、 前記可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から前記
補助電源装置と並行して前記補助電源電力を前記搭載機
器に供給する切替手段と、 前記車両のだ行又は力行の切替動作に応答して前記切替
手段の切替動作を制御する切替制御手段とを備えて成る
車両電源制御装置。 - 【請求項５】 車両を駆動するための複数台の主電動機
それぞれに電力を供給し、制御する複数台の可変電圧可
変周波数インバータ装置と、 前記車両の各種の搭載機器に供給する補助電源電力を出
力する補助電源装置と、 前記可変電圧可変周波数インバータ装置の１台から前記
補助電源装置と並行して前記補助電源電力を前記搭載機
器に供給する切替手段と、 前記車両の応荷重を監視し、所定の基準値と比較し、そ
の大小によって前記切替手段の切替動作を制御する切替
制御手段とを備えて成る車両電源制御装置。 - 【請求項６】 前記１台の可変電圧可変周波数インバー
タ装置を前記補助電源装置と並行して動作させる時に、
同期運転を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれ
かに記載の車両電源制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8215778A JPH1066201A (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 車両電源制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8215778A JPH1066201A (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 車両電源制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066201A true JPH1066201A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16678081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8215778A Pending JPH1066201A (ja) | 1996-08-15 | 1996-08-15 | 車両電源制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1066201A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001251702A (ja) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| JP2004096998A (ja) * | 2003-12-22 | 2004-03-25 | Toshiba Transport Eng Inc | 電力変換装置 |
| JP2004201500A (ja) * | 2004-03-15 | 2004-07-15 | Toshiba Transport Eng Inc | 電力変換装置 |
| JP2008029110A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | 電気車の保全機能付きモニタ装置 |
| JP2010284032A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Toshiba Corp | 列車総括制御システム |
| JP2011019326A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | 列車制御システム |
| JP2011019327A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | デュアルモードのインバータを含む列車制御システム |
| JP2017204914A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 株式会社東芝 | 鉄道車両用電力変換装置 |
-
1996
- 1996-08-15 JP JP8215778A patent/JPH1066201A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001251702A (ja) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| JP2008245521A (ja) * | 2000-03-06 | 2008-10-09 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| JP2004096998A (ja) * | 2003-12-22 | 2004-03-25 | Toshiba Transport Eng Inc | 電力変換装置 |
| JP2004201500A (ja) * | 2004-03-15 | 2004-07-15 | Toshiba Transport Eng Inc | 電力変換装置 |
| JP2008029110A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | 電気車の保全機能付きモニタ装置 |
| JP2010284032A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Toshiba Corp | 列車総括制御システム |
| JP2011019326A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | 列車制御システム |
| JP2011019327A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | デュアルモードのインバータを含む列車制御システム |
| JP2017204914A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 株式会社東芝 | 鉄道車両用電力変換装置 |
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