JPS6181101A - 給電装置 - Google Patents

給電装置

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JPS6181101A
JPS6181101A JP59202645A JP20264584A JPS6181101A JP S6181101 A JPS6181101 A JP S6181101A JP 59202645 A JP59202645 A JP 59202645A JP 20264584 A JP20264584 A JP 20264584A JP S6181101 A JPS6181101 A JP S6181101A
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JP
Japan
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inverter
converter
inverter device
power supply
line
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JP59202645A
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English (en)
Inventor
Katsunori Naganuma
克範 長沼
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6181101A publication Critical patent/JPS6181101A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/10DC to DC converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野〕 本発明は給電装置に係り、特に電気車に適用して複数個
のインバータ装置に安定に給電するに好適な給電装置に
関する。
(発明の技術的背景とその問題点) 半導体素子を使った車両用のインバータ装置では、車両
の走行中集電装置が架線から離れると、インバータ装置
内の蓄積エネルギーが少ないため直ちに出力停止に至る
。これを防ぐため、211!i1以上の集電装置を使い
これらを引き通し線で接続することによってインバータ
装置の入力の一時的な停止を少なくする方法が一般に用
いられている。
しかしながら、このような方法では、引き通し線を架線
電圧と同じ高電圧に耐えろるように絶縁する必要がある
。このため、重両構造の制約から引き通し線を設置でき
ないこともある。
第4図は周知のインバータ装置の概窄構成図であり、直
流−直流変換部3と直流−交流変換部4を有す、る構成
を例示するものである。第4図において、架線より集電
装置1によって取り入れられた直流電圧は断流器2を介
して直流−直流変換部3に入る。直流−直流変換部3は
入力側フィルタリアクトル6、入力側フィルタコンデン
サ7、ダイオード8を逆接続されたゲートターンオフサ
イリスタ9.フライホイールダイオード10.出力側フ
ィルタリアクトル11.出力側フィルタコンデンサ12
から構成されており、ゲートターンオフサイリスタ9を
オン・オフ制御することによって出力側フィルタコンデ
ンサ12に架線電圧の変動にかかわらず一定電圧の直流
を得ることができる。この直流電圧は直流−交流変換部
4の電源となる。直流−交流変換部4は逆並列にダイオ
ードを接続したジャイアントトランジスタ13で組まれ
た三相ブリッジ回路で構成され、ジャイアントトランジ
スタ13をオン・オフすることにより負荷5に交流電力
を供給する。
第4図に示すような直流−直流変換部3と直流−交流変
換部4を有するインバータ装置が電車の一編成の中に複
数台ある場合は、インバータ装置はそれぞれ別個の集電
装置1がら電力の供給を受けるようにし、おのおののイ
ンバータ装置の直流−直流変換部の出力を引き通し線で
接続して、個々の集電装置からの電力供給が一時的に断
たれた場合でもインバータ装置の運転を継続できるよう
な給電システムとすることができる。
第5図は3台のインバータ装置2OA、’20B。
20Cの直流−直流変換部3A、3B、3Cを引ぎ通し
線50で接続した周知の給電装置の概略構成図を示ず。
第5図において、インバータ装置2OAは集電装置1A
より得た直流電力を断流器2Aを介して直流−直流変換
部3Aに取り込み、ここで直流定電圧を作り、直流−交
流変換部4Aに供給する直流−交流変換部4Aで得られ
た交流電力は負荷5Aに与えられる。インバータ装置2
0B、20Gも同様な構成で、それぞれ集電装置IB、
IC1断流器2B、2C1直流−直流変換部3B、3G
、直流−交流変換部4B、4Gから成り、負荷5B、5
Cに交流電力を供給している。それぞれのインバータ装
置20A、20B。
20Cの直流−直流変換部3A、3B、3Cの出力は制
限抵抗6A、6B、6Gを介して引き通し線50で接続
される。この引き通し線50の電圧は、集電装置IA、
1B、IC間を結ぶ引き通し線の電圧とは異なり、直流
−直流変換部3A。
3B、3Cの出力電圧に規定されるから、引き通し線5
0には架線電圧に耐え得るような絶縁は要求されない。
第5図に示すような給電装置において、直流−直流変換
部3A、38.3Cの出力が短絡するような事故が発生
したときは、引き通し150で結ばれているすべてのイ
ンバータ装置2OA、208.200が停止に至る危険
がある。そこで、第5図に示すように、制限抵抗6A、
68.60と直列にヒユーズを接続することによって過
電流を防止している。
しかしながら、直流−直流変換部3A、3B。
3Cのいずれかの出力が短絡した場合は、事故を起した
インバータ装置のヒユーズだけでなく、健全なインバー
タ装置のヒユーズが溶断する可能性もあり、引き通し線
5oが分断されることとなってしまう。
〔発明の目的〕
従って、本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し
、直流−直流変換部と直流−交流変換部を有するインバ
ータ装置を複数台運用する場合に、低圧の引き通し線を
用いて一時的な入力電圧の中断に対してインバータ装置
を停止することなく運転することを可能とし、かつ1つ
のインバータ装置が事故を起した場合にもすみやかに他
のインバータ装置の機能を復旧できる給電装置を提供す
るにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明は直流−直流変換部
と、直流−交流変換部を有する複数個のインバータ装置
と、直流−直流変換部の出力を互いに接続する引き通し
線と、1個のインバータ装置の事故時にこれを検出し、
全てのインバータ装置を停止した上で事故を発生したイ
ンバータ装置を切離し、しかる後に他のインバータ装置
を起動する制御手段を備える給電装置を提供するもので
ある。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例に係る給電装置の概略構成図
である。同図に示す如く、直流−直流変換部3A、38
.3Gの出力は制限抵抗6A。
68.6C,ヒユーズ7A、7B、7C1接続器8A、
8B、8C1過電流検出器9A、98゜90の直列回路
を介して引き通し線50に接続されている。
第2図は第1図に示した給電装置の制御部のブロック図
を示すものである。第2図に示ず如く、3台のインバー
タ装置2OA、20B、20Cに設けられた過電流検出
器9A、9B、9Gの各出力は過電流判別回路10A、
IOB、IOCに送られる。ここで、過電流が判定され
たときは保護論理回路11A、118.11Cへ故障信
号が伝達される。なお、保護論理回路11A、11B。
11Cへは他のインバータ装置2OA、208゜200
からの故障信号も入力される。これらの信号をもとに、
保護論理回路11A、11B、11Cは故障信号を出力
し、インバータ装置2OA。
208.20Gへの入力電流を遮断する断流器2A、2
B、2G並びに直流−直流変換部3A。
3B、3Gの論理部12A、12B、12Gの動作を決
定する。
かかる構成に於いて、正常運転時は接触!18A。
88.8Gは閉路しており、従ってインバータ装置2O
A、20B、20Cのうち集電装置1A。
1B、ICからの供給が一時的に中断しても、他のイン
バータ装置の直流−直流変換部3A、38゜30より引
き通し線50を経由して直流電力の供給を受けることが
できるため、直流−交流変換部4A、48.40より負
荷5A、58.5Gに対して交流電力を供給し続けるこ
とができる。この場合、引き通し線5oは直流−直流変
換部3A。
3B、3Cの出力電位となっている。
ところで、第1図の構成において、インバータ装置20
Aに不具合を生じて直流−直流変換部3Aの電位がゼロ
になった場合を考えてみる。このとき、引き通し線50
を通して他のインバータ装置20B、20Cの直流−直
流変換部3B、3Gからの電流がインバータ装置2OA
に流れ込む。
この事故電流はインバータ装置2OAが正常に運転され
ているときの所要電流に比べて著しく大きいため、過電
流検出器9Aによってこれを検出し判別することができ
る。第2図において、インバータ装置2OAの過電流検
出器9Aの出力は過電流判別回路10Aに与えられる。
ここでは引き通し1i150からインバータ装置2OA
に規定以上の電流が流れ込んだ場合に、これを事故と判
断し保護論理回路11Δに故障信号を伝達する。この故
障信号を受けた保護論理回路11Aは、インバータ装置
20△の断流器2Aをオフするとともに、他のインバー
タ装置20B、20Cの保護論理回路11B、11Cに
故障信号を伝達する。健全なインバータ装置20B、2
0Gの保護論理回路11B、11Cはこの故障信号を受
けてインバータ装置20B、20Cの直流−直流変換部
3B。
3Cの論理部12B、12Cに作用して直流−直流変換
部3B、3Cの動作を停止させる。その結果、インバー
タ装置2OAの断流器2Aがオフし、インバータ装置2
08.200の直流−直流変換部38.3Cが停止して
引き通し線50の電流はゼロとなる。しかるのちに、イ
ンバータ装置20Aの保護論理回路11Aは接触器8A
を無電弧にして解放する。このとき、インバータ装置2
0B。
20Cの接触38B、8Cは閉じたままである。
接触器8Aを解放したのち、インバータ装置20Aの保
護論理回路11Aはインバータ装置208゜200に与
えていた故障信号をオフする。この故障信号がなくなる
と、インバータ装置208゜20Gの直流−直流変換部
3B、3Gの論理部12B、12Gは直流−直流変換部
3B、3Cを動作させ、インバータ装置20B、20C
は正常運転状態に復帰する。なお、ヒユーズ7A、7B
7Cは上述した保護動作が正常に実施されなかった場合
に、事故電流が流れ続けるのを防ぐ目的で挿入されてい
る。
第3図は本発明の他の実施例に係る給電装置の概略構成
図である。同図に示すように、インバータ装置2OA、
20B、2OC&:、ffいr、’Jlff?圧はそれ
ぞれ集電装置IA、 1B、ICにより取り入れられ、
ヒユーズ13A、13B、13C1接触器14A、14
B、14Gを介して直流−直流変換部3A、38.3C
へ与えられ、直流−交流変換部4A、4B、4Gを経て
負荷5A、5B。
5Cに供給される。直流−直流変換部3A、3B。
3Cの′出力は互いに過電流検出器9A、9B、9C1
ヒユーズ7A、7B、7C,接触器8A、8B、8Gを
介して引き通し線50に接続されている。無電圧検知器
15A、15B、15Gは接触器14A、14B、14
Cの入力側の無電圧を検知している。
さて、かかる構成において、入力電圧が一時的に中断し
たときの動作は、第1図の構成の場合と全く同じである
。これに対して、インバータ装置2OA、20B、20
Gの事故時の給電方法が次の点で異なる。つまり、第1
図の実施例では、事故発生時にインバータ装置20A、
の断流器2Aをオフするのに対して、本実施例では、事
故のあったインバータ装置20Aのヒユーズ13Aが溶
断するのを無電圧検知器15Aにより検知してから健全
なインバータ装置20B、20Cの起動を行なう点が異
なる。これは接触器14Aに事故電流遮断能力がない場
合に非常に有効である。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明によれば、直流−直流変換部と
直流−交流変換部を有する車両用インバータ装置を複数
台運用する場合に、インバータ装置の直流−直流変換部
の出力を制限抵抗と接触器を介して接続し、個々のイン
バータ装置の入力の一時的な中断に対して出力の停止を
防ぐとともに、インバータ装置の事故時には、全インバ
ータ装置を一旦停止して事故のあったインバータ装置の
接触器を無電弧解放したのち、健全なインバータ装置を
起動させることにより、事故の拡大を最小限に押えるこ
とが可能な、従って、車両の停電の回数を低減でき、ナ
ービス向上が図れるほかに、インバータ装置の主な負荷
である車両用冷房装置の運転効率を大幅に向上し得る給
電装置を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る給電装置の概略構成図
、 第2図は第1図に示した給電装置の制御部のブロック図
、 第3図は本発明の他の実施例に係る給電装置の概略構成
図、 第4図は周知のインバータ装置のta路構成図、第5図
は周知の給電装置の概略構成図である。 1、、IA、IB、IC・・・集電装置、2.2A。 2B、2C・・・断流器、3.’3A、3B、3G・・
・直流−直流交換部、4.4A<4B、4C・・・直流
−交流交換部、5.5A、5B、5C・・・負荷、6A
。 6 B 、 6 C・$11限抵抗、7A、7B、7G
−ヒユーズ、8A、88.8G・・・接触器、9A、9
B。 9C・・・過電流検出器、10A、10B、10G・・
・過電流判別回路、11A、11B、IIC・・・保護
論理回路、12A、12B、12C・・・論理部、2O
A、208.200・・・インバータ装置。 出願人代理人  猪  股    清 第1図 ソし A、  b(、6(。 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流−直流変換部と、直流−交流変換部を有する複
    数個のインバータ装置と、直流−直流変換部の出力を互
    いに接続する引き通し線と、1個のインバータ装置の事
    故時にこれを検出し、全てのインバータ装置を停止した
    上で事故を発生したインバータ装置を切離し、しかる後
    に他のインバータ装置を起動する制御手段を備えること
    を特徴とする給電装置。 2、インバータ装置の切離しを直流−直流変換部と引き
    通し線の間に設けた接触器により行なうことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の給電装置。
JP59202645A 1984-09-27 1984-09-27 給電装置 Pending JPS6181101A (ja)

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JP59202645A JPS6181101A (ja) 1984-09-27 1984-09-27 給電装置

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JP (1) JPS6181101A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10174202A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Mitsubishi Electric Corp バックアップ給電システム
JP2003070258A (ja) * 2001-08-22 2003-03-07 Toshiba Corp 電力変換装置

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JPH10174202A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Mitsubishi Electric Corp バックアップ給電システム
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