WO2011142121A1 - 交流電気車 - Google Patents

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    • H02M5/458—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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Definitions

  • the present invention relates to an AC electric vehicle that runs on AC power.
  • an AC electric vehicle is provided with a three-winding main transformer.
  • AC power from an overhead line (so-called feeder, more precisely an overhead train line) is fed to the primary side of the main transformer.
  • a secondary circuit for supplying electric power to a main motor for running an AC electric vehicle is connected to the secondary side of the main transformer.
  • a tertiary circuit for supplying power to auxiliary equipment such as air conditioners and lighting is connected to the tertiary side of the main transformer.
  • the secondary circuit may be provided with a battery in order to operate the main motor efficiently.
  • the tertiary circuit may be provided with a battery in order to continuously supply power even when power supply from the overhead line is stopped.
  • Patent Literature 1 Japanese published patent gazettes and Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-95080 (hereinafter referred to as Patent Literature 1).
  • the secondary circuit and the tertiary circuit are insulated from each other. For this reason, even if a battery is provided in one of the secondary circuit and the tertiary circuit, this battery cannot be used in the other circuit. Thus, power cannot be shared between the secondary circuit and the tertiary circuit between these circuits.
  • an object of the present invention is to provide an AC electric vehicle that can use electric power between a circuit for supplying electric power to an electric motor for running the vehicle and a circuit for supplying electric power to an auxiliary device. It is to provide.
  • An AC electric vehicle has the following configuration. That is, An electric motor for driving the vehicle; A first converter that converts AC power supplied from a train line into DC power; A first inverter that converts the DC power converted by the first converter into AC power and supplies the AC power to the motor; A first DC link for connecting the respective DC sides of the first converter and the first inverter to each other; First charging means for charging DC power supplied from the first DC link; First opening / closing means for electrically connecting and disconnecting the first DC link and the first charging means; A load other than the aforementioned motor, and A second converter for converting AC power supplied from the aforementioned train line into DC power; A second inverter that converts the DC power converted by the second converter into AC power and supplies the AC power to the load; A second DC link for connecting the DC sides of the second converter and the second inverter to each other; A DC / DC converter that converts the DC power supplied from the first DC link into a DC voltage suitable for the second DC link, and supplies the DC voltage to the second
  • the alternating current electric vehicle which can share electric power between the circuit for supplying electric power to the electric motor for driving a vehicle and the circuit for supplying electric power to auxiliary equipment is provided. be able to.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of an AC electric vehicle 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the AC electric vehicle 1 includes a current collector 2, a circuit breaker 3, a main transformer 4, a secondary circuit C2, a tertiary circuit C3, a battery 8a, a DC / DC converter 9, and contactors 11a and 11b. And a manual switch 12.
  • the current collector 2 collects AC power fed from the overhead line 31.
  • the current collector 2 supplies the collected AC power to the primary side of the main transformer 4 via the circuit breaker 3.
  • the upper system side of the circuit breaker 3 is connected to the current collector 2.
  • the lower system side of the circuit breaker 3 is connected to the main transformer 4.
  • the circuit breaker 3 When the circuit breaker 3 is turned on, it electrically connects the overhead wire 31 and the electric circuit in the AC electric vehicle 1. When opened, the circuit breaker 3 electrically disconnects the overhead wire 31 and the electric circuit in the AC electric vehicle 1.
  • the main transformer 4 is connected to the circuit breaker 3 on the primary side.
  • the main transformer 4 has a secondary circuit C2 connected to the secondary side.
  • the main transformer 4 has a tertiary circuit C3 connected to the tertiary side.
  • the main transformer 4 steps down and supplies the AC power supplied from the overhead line 31 to the secondary circuit C2 and the tertiary circuit C3 during powering.
  • the main transformer 4 returns the AC power supplied from the secondary circuit C2 to the overhead line 31 during regeneration.
  • the secondary circuit C2 includes a converter 5a, an inverter 6a, a main motor 7, and a filter capacitor 13a.
  • the AC side of the converter 5a is connected to the secondary side of the main transformer 4.
  • the DC side of the converter 5a is connected to the DC side of the inverter 6a by an intermediate DC link LN2.
  • Converter 5a converts AC power supplied from main transformer 4 to DC power and supplies it to inverter 6a during powering.
  • Converter 5a converts the DC power supplied from inverter 6a into AC power and supplies it to main transformer 4 during regeneration.
  • the DC side of the inverter 6a is connected to the converter 5a.
  • the AC side of the inverter 6 a is connected to the main motor 7.
  • inverter 6a converts the DC power supplied from converter 5a into AC power and supplies it to main motor 7.
  • the inverter 6a converts the regenerative power from the main motor 7 into DC power and supplies it to the converter 5a.
  • the inverter 6a is, for example, a VVVF (variable voltage variable frequency) inverter.
  • the main motor 7 is a power source for running the AC electric vehicle 1 during power running.
  • the main motor 7 is driven by AC power supplied from the inverter 6a.
  • the main motor 7 is a power source that generates regenerative power during regeneration.
  • the main motor 7 supplies the generated regenerative power to the inverter 6a.
  • the filter capacitor 13a is provided between the positive electrode and the negative electrode of the intermediate DC link LN2.
  • the filter capacitor 13a has one terminal connected to the positive electrode of the intermediate DC link LN2 and the other terminal connected to the negative electrode.
  • the filter capacitor 13a reduces the current ripple that flows through the intermediate DC link LN2.
  • the tertiary circuit C3 includes a converter 5b, an inverter 6b, an auxiliary device 10, a filter capacitor 13b, and a contactor 14b.
  • the AC side of the converter 5b is connected to the tertiary side of the main transformer 4.
  • the DC side of the converter 5b is connected to the DC side of the inverter 6b by an intermediate DC link LN3.
  • Converter 5b converts the AC power supplied from main transformer 4 into DC power and supplies it to inverter 6b.
  • the DC side of the inverter 6b is connected to the converter 5b.
  • the AC side of the inverter 6 b is connected to the auxiliary device 10.
  • the inverter 6b converts the DC power supplied from the converter 5b into AC power and supplies the AC power to the auxiliary device 10.
  • the inverter 6b is, for example, a CVCF (constant voltage constant frequency) constant inverter.
  • the auxiliary device 10 is a device that becomes a load other than the main motor 7.
  • the auxiliary device 10 is, for example, an auxiliary device when the AC electric vehicle 1 is operated such as an air conditioner, electric vehicle lighting, or a power source of a control circuit.
  • the filter capacitor 13b is provided between the positive electrode and the negative electrode of the intermediate DC link LN3.
  • the filter capacitor 13b has one terminal connected to the positive electrode of the intermediate DC link LN3 and the other terminal connected to the negative electrode.
  • the filter capacitor 13b reduces the current ripple that flows through the intermediate DC link LN3.
  • the contactor 14b is provided in the intermediate DC link LN3. When the contactor 14b is turned on, it electrically connects the converter 5b and the inverter 6b. When opened, contactor 14b electrically disconnects converter 5b and inverter 6b.
  • the battery 8a is connected to the intermediate DC link LN2 of the secondary circuit C2 through the contactor 11a.
  • the battery 8a is connected to the intermediate DC link LN3 of the tertiary circuit C3 through the contactor 11b and the DC / DC converter 9 in order.
  • contactor 11a When the contactor 11a is turned on, it electrically connects the battery 8a and the intermediate DC link LN2. When opened, contactor 11a electrically disconnects battery 8a and intermediate DC link LN2.
  • the contactor 11b When the contactor 11b is turned on, it electrically connects the battery 8a and the intermediate DC link LN3 (or DC / DC converter 9). When opened, the contactor 11b electrically disconnects the battery 8a and the intermediate DC link LN3 (or DC / DC converter 9).
  • the DC / DC converter 9 converts the DC power supplied from the contactor 11b into a DC voltage suitable for the intermediate DC link LN3 of the tertiary circuit C3.
  • the DC / DC converter 9 supplies the converted DC power to the intermediate DC link LN3.
  • the manual switch 12 is an operating device for individually turning on or off each of the contactors 11a and 11b by an operator (driver or conductor).
  • the manual switch 12 is installed in a driver's cab or equipment room.
  • the contactor 11a When the AC electric vehicle 1 is powering or regenerating, the contactor 11a is turned on and the contactor 11b is turned off. During power running, the battery 8a is charged with power from the overhead line 31. During regeneration, the battery 8a is charged with regenerative power from the main motor 7.
  • the operator When giving top priority to moving the AC electric vehicle 1 to a place where power can be obtained from the overhead line (train line) 31, the operator turns on the contactor 11a and turns off the contactor 11b. Thereby, the battery 8a supplies electric power only to the secondary circuit C2.
  • the operator turns off the contactor 11a and turns on the contactor 11b.
  • the battery 8a supplies electric power only to the tertiary circuit C3 via the DC / DC converter 9.
  • the operator When moving the AC electric vehicle 1 while operating the auxiliary device 10, the operator turns on both the contactors 11a and 11b. Thereby, the battery 8a supplies electric power to both the secondary circuit C2 and the tertiary circuit C3.
  • the operator can arbitrarily select the power supply destination circuits C2 and C3 of the battery 8a by operating the contactors 11a and 11b.
  • the operator can prioritize the power supply to the main motor 7 by selecting the circuit C2 as the power supply destination of the battery 8a (turning on the contactor 11a). Thereby, AC electric vehicle 1 can give priority to moving to the place where electric power feeding is obtained.
  • Priority can be given to continuing the operation of the auxiliary device 10 when the operator selects the circuit C3 as the power supply destination of the battery 8a (turns on the contactor 11b).
  • the auxiliary device 10 is a service device such as a lighting or an air conditioner in a cabin vehicle
  • priority can be given to continuation of service to passengers.
  • the case where the operator selects the circuit C3 is a case where the power supply from the overhead line (train line) 31 can be expected to return in a short time.
  • the operator selects both the circuit C2 and the circuit C3 as the power supply destination of the battery 8a (both the contactors 11a and 11b are turned on), so that the operation of the auxiliary device 10 such as the service device is continued, and the AC electric vehicle 1 can move to a place where power can be obtained.
  • the operator can select an optimum method for sharing the charged energy of the battery 8a to the secondary circuit C2 and the tertiary circuit C3 of the AC electric vehicle 1 according to the situation.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an AC electric vehicle 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • AC electric vehicle 1A has a configuration in which vehicle control device 13 is provided in place of manual switch 12 in AC electric vehicle 1 according to the first embodiment shown in FIG. The other points are the same as in the first embodiment.
  • the contactor 11a When the AC electric vehicle 1A is in powering, the contactor 11a is turned on and the contactor 11b is turned off. During power running, the battery 8a is charged with electric power from the overhead line (train line) 31.
  • the vehicle control device 13 outputs a regeneration command signal for causing the inverter 6a to perform a regenerative operation.
  • the regeneration command signal output from the vehicle control device 13 is output as a command to the inverter 6a and is a signal for turning on both the contactors 11a and 11b. Thereby, when it becomes at the time of regeneration, the regenerative electric power generated from the main motor 7 charges the battery 8a. This regenerative power is also supplied to the tertiary circuit C3 via the DC / DC converter 9.
  • the contactors 11a and 11b are automatically turned on by the regenerative command signal output from the vehicle control device 13. Thereby, at the time of regenerative operation of AC electric vehicle 1A, regenerated electric power can be used effectively by secondary circuit C2 and tertiary circuit C3.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an AC electric vehicle 1B according to the third embodiment of the present invention.
  • AC electric vehicle 1B has a configuration in which DC voltage monitoring device 15b is added to AC electric vehicle 1A according to the second embodiment shown in FIG. 2 and converter 5b1 is provided instead of converter 5b.
  • the other points are the same as in the second embodiment.
  • the contactor 11a When the AC electric vehicle 1B is in powering, the contactor 11a is turned on and the contactor 11b is turned off. During power running, the battery 8a is charged with electric power from the overhead line (train line) 31. When AC electric vehicle 1 ⁇ / b> B is in regeneration, both contactors 11 a and 11 b are turned on by vehicle control device 13. At the time of regeneration, the regenerative power from the main motor 7 is charged in the battery 8a and is also supplied to the tertiary circuit C3.
  • the DC voltage monitoring device 15b is provided in the intermediate DC link LN3 of the tertiary circuit C3.
  • the DC voltage monitoring device 15b monitors the DC voltage of the intermediate DC link LN3.
  • the DC voltage monitoring device 15b detects that the DC voltage of the intermediate DC link LN3 has decreased, the DC voltage monitoring device 15b transmits a detection signal to the converter 5b1.
  • converter 5b1 When converter 5b1 receives a detection signal indicating that the DC voltage of intermediate DC link LN3 has dropped from DC voltage monitoring device 15b while power is supplied from overhead line (train line) 31, converter 5b1 turns off contactor 11a. Then, the contactor 11b is turned on. Thereby, the battery 8a supplies electric power only to the tertiary circuit C3 via the DC / DC converter 9.
  • the converter 5b1 is the same as the converter 5b according to the first embodiment.
  • the converter 5b1 when the converter 5b1 receives power from the overhead line (train line) 31 and receives a detection signal indicating a voltage drop from the DC voltage monitoring device 15b, the converter 5b1 has a failure or the like. Means that.
  • the AC electric vehicle 1B can detect the failure of the converter 5b1. By this detection, the contactors 11a and 11b are operated so as to supply power from the battery 8a to the tertiary circuit C3. Thereby, unstable operation and operation stop of the auxiliary device 10 of the tertiary circuit C3 can be avoided.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an AC electric vehicle 1C according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the AC electric vehicle 1 ⁇ / b> C has a configuration in which a section detection vehicle upper 16 is added to the AC electric vehicle 1 ⁇ / b> A according to the second embodiment shown in FIG. 2 and a vehicle control device 13 ⁇ / b> C is provided instead of the vehicle control device 13. is there.
  • the other points are the same as in the second embodiment.
  • the contactor 11a When the AC electric vehicle 1C is in powering or regeneration, the contactor 11a is turned on and the contactor 11b is turned off. During power running, the battery 8a is charged with electric power from the overhead line (train line) 31. During regeneration, the battery 8a is charged with regenerative power from the main motor 7.
  • the section detection vehicle upper 16 detects in advance that it enters the non-electric section before entering the non-electric section (dead section).
  • the non-electric section is a section where power is not supplied from the overhead line (train line) 31.
  • the section detection vehicle upper arm 16 When detecting that the section detection vehicle upper arm 16 enters the non-electric section, the section detection vehicle upper arm 16 outputs a dead section passage signal to the vehicle control device 13C.
  • the vehicle control device 13C When the vehicle control device 13C receives a dead section passage signal from the section detection vehicle upper member 16, the vehicle control device 13C turns on the contactor 11b. At this time, the contactor 11a may be turned on simultaneously. Thereby, the battery 8a supplies electric power to the tertiary circuit C3 via the DC / DC converter 9.
  • the AC electric vehicle 1C can detect entry into the non-electric section before actually entering the non-electric section. Thereby, AC electric vehicle 1C can prepare for power supply from battery 8a to tertiary circuit C3 before entering the non-electric section. Therefore, the AC electric vehicle 1 ⁇ / b> C can continue the operation of the auxiliary device 10 without causing an instantaneous stop even when passing through the non-electric section.
  • the auxiliary device 10 is a service device such as a lighting or an air conditioner in a passenger vehicle
  • the AC electric vehicle 1C can pass through the non-electric section while continuing the service to the passengers.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an AC electric vehicle 1D according to the fifth embodiment of the present invention.
  • AC electric vehicle 1D has a configuration in which battery 8b and contactor 11c are added to manual electric switch 12D instead of manual switch 12 in AC electric vehicle 1 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the other points are the same as in the first embodiment.
  • the battery 8b is connected to the intermediate DC link LN3 of the tertiary circuit C3 and the output side of the DC / DC converter 9 via the contactor 11c. That is, the battery 8 b is connected to the battery 8 a via the DC / DC converter 9.
  • the contactor 11c When the contactor 11c is inserted, the battery 8b and the intermediate DC link LN3 are electrically connected. Further, the battery 8b and the output side of the DC / DC converter 9 are electrically connected. When the contactor 11c is opened, the battery 8b is electrically disconnected from the intermediate DC link LN3 and the output side of the DC / DC converter 9.
  • the manual switch 12D is an operating device for individually turning on or off each of the contactors 11a and 11b11c by an operator (driver or conductor).
  • the manual switch 12D is installed in a driver's cab or equipment room.
  • the contactors 11a and 11c are turned on and the contactor 11b is turned off.
  • the battery 8a charges and discharges the secondary circuit C2.
  • the battery 8b charges and discharges the tertiary circuit C3.
  • the operator When giving top priority to moving the AC electric vehicle 1 to a place where power can be obtained from the overhead line (train line) 31, the operator turns on the contactor 11a and turns off the contactor 11b. Thereby, the battery 8a supplies electric power only to the secondary circuit C2.
  • the operator turns off the contactor 11a and turns on the contactor 11b.
  • the battery 8a supplies electric power only to the tertiary circuit C3 via the DC / DC converter 9.
  • the operator When moving the AC electric vehicle 1 while operating the auxiliary device 10, the operator turns on both the contactors 11a and 11b. Thereby, the battery 8a supplies electric power to both the secondary circuit C2 and the tertiary circuit C3.
  • the contactor 11c When the contactor 11c is turned on and the contactor 11b is turned on, the power supplied from the battery 8a to the tertiary circuit C3 is reduced. When the contactor 11c is turned on and the contactor 11b is turned off, the battery 8b can continue to supply power to the tertiary circuit C3.
  • the operator turns off the contactor 11c, whereby the power supplied from the battery 8a to the tertiary circuit C3 is charged into the battery 8b. To prevent it.
  • the power supply to the tertiary circuit C3 can be continued more reliably even when power is not supplied from the overhead line (train line) 31. Further, it is possible to reduce the burden of power supply from the battery 8a to the tertiary circuit C3.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an AC electric vehicle 1E according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the AC electric vehicle 1E is the same as the AC electric vehicle 1D according to the fifth embodiment shown in FIG. 5, except that the vehicle control device 13E is provided instead of the manual switch 12D, and the converter 5b2 is provided instead of the converter 5b. is there. Other points are the same as in the fifth embodiment.
  • the contactors 11a and 11c are turned on and the contactor 11b is turned off.
  • the battery 8a charges and discharges the secondary circuit C2.
  • the battery 8b charges and discharges the tertiary circuit C3.
  • the vehicle control device 13E When the vehicle control device 13E detects a failure of the converter 5b2, the vehicle control device 13E turns off the contactor 11a and turns on the contactor 11b. Similarly, when converter 5b2 self-detects a failure, contactor 11a is turned off and contactor 11b is turned on. Thereby, the battery 8a supplies electric power only to the tertiary circuit C3 via the DC / DC converter 9.
  • the AC electric vehicle 1E when the AC electric vehicle 1E detects a failure of the converter 5b2, the AC electric vehicle 1E automatically operates the contactors 11a and 11b so that the power supply destination of the battery 8a is only the tertiary circuit C3.
  • the power supply by the battery 8b is added, whereby the power supply to the tertiary circuit C3 can be strengthened.
  • the state in which the contactors 11a and 11b are automatically operated is not limited to the pattern shown in each embodiment. Whether or not the contactors 11a and 11b are automatically turned on or off can be appropriately determined depending on the environment in which the AC electric vehicle is applied, the driving situation, or the like.
  • the contactors 11a and 11b are turned on by the regeneration command signal output from the vehicle control device 13, but the present invention is not limited to this.
  • the inverter 6a that has received the regeneration command signal output from the vehicle control device 13 may output a signal for turning on the contactors 11a and 11b.
  • the converter 5b1 is configured to self-detect a failure and operate the contactors 11a and 11b, but is not limited thereto.
  • the vehicle control device 13 may detect the failure of the converter 5b1 and operate the contactors 11a and 11b. Further, the contents detected for operating the contactors 11a and 11b are not limited to the failure of the converter 5b1. Others may be used as long as the power supplied to the tertiary circuit C3 is assumed to be unstable.
  • any method may be used for detecting a failure of the converters 5b1 and 5b2.
  • a DC voltage monitoring device 15b may be provided to self-detect a failure.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
  • the present invention can be applied to an AC electric vehicle that runs on AC power.
  • SYMBOLS 1 AC electric vehicle, 2 ... Current collector, 3 ... Circuit breaker, 4 ... Main transformer, 5a, 5b ... Converter, 6a, 6b ... Inverter, 7 ... Main motor, 8a ... Battery, 9 ... DC / DC converter 11a, 11b ... contactor, 12 ... manual switch, 13a, 13b ... filter capacitor, 14b ... contactor, C2 ... secondary circuit, C3 ... tertiary circuit, LN2, LN3 ... intermediate DC link.

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Abstract

　架線（電車線）(３１)から交流電力が給電され、二次回路(Ｃ２)に主電動機(７)が構成され、三次回路(Ｃ３)に補助機器(１０)が構成され、二次回路(Ｃ２)の中間直流リンク(ＬＮ２)に、接触器(１１ａ)を介して、バッテリ(８ａ)が接続され、バッテリ(８ａ)が接触器(１１ｂ)及びＤＣ／ＤＣコンバータ(９)を順次に介して、中間直流リンク(ＬＮ３)に接続され、接触器(１１ａ)、(１１ｂ)を操作する手動スイッチ(１２)を備えた交流電気車。

Description

交流電気車
　本発明は、交流電力により走行する交流電気車に関する。
　一般に、交流電気車には、三巻線型の主変圧器が設けられている。主変圧器の一次側に架線（いわゆる、き電線、正確には架空電車線）からの交流電力が給電される。主変圧器の二次側には、交流電気車が走行するための主電動機に電力を供給するための二次回路が接続されている。主変圧器の三次側には、空調や照明などの補助機器に電力を供給するための三次回路が接続されている。
　このような交流電気車において、二次回路には、主電動機を効率的に動作させるために、バッテリが設けられることがある。また、三次回路には、架線からの給電が停止した場合でも、継続して電力を供給するために、バッテリが設けられることがある。例えば、日本国の公開特許公報、特開２００９－９５０８０号公報（以下、特許文献１という）がある。
特開２００９－９５０８０号公報
　しかしながら、上述のような交流電気車では、二次回路と三次回路は、それぞれ絶縁されている。このため、二次回路と三次回路のいずれか一方にバッテリを設けても、他方の回路で、このバッテリを利用することはできない。このように、二次回路と三次回路との間では、これらの回路間で電力を共用することができない。
　そこで、本発明の目的は、車両を走行させるための電動機に電力を供給するための回路と補助機器に電力を供給するための回路との回路間で電力を利用することのできる交流電気車を提供することにある。
　本発明の観点に従った交流電気車は、次の構成からなっている。即ち、
　車両を走行させるための電動機と、
　電車線から供給される交流電力を直流電力に変換する第１のコンバータと、
　前述の第１のコンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換し、前述の電動機に供給する第１のインバータと、
　前述の第１のコンバータと前述の第１のインバータとのそれぞれの直流側を互いに接続するための第１の直流リンクと、
　前述の第１の直流リンクから供給される直流電力を充電する第１の充電手段と、
　前述の第１の直流リンクと前述の第１の充電手段との電気的な接続及び切り離しをする第１の開閉手段と、
　前述の電動機以外の負荷と、
　前述の電車線から供給される交流電力を直流電力に変換する第２のコンバータと、
　前述の第２のコンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換し、前述の負荷に供給する第２のインバータと、
　前述の第２のコンバータと前述の第２のインバータとのそれぞれの直流側を互いに接続するための第２の直流リンクと、
　前述の第１の直流リンクから供給される直流電力を前述の第２の直流リンクに適合する直流電圧に変換し、前述の第２の直流リンクに供給する直流／直流コンバータと、
　前述の第１の直流リンクと前述の第２の直流リンクとを前述の直流／直流コンバータを介して電気的に接続及び切り離しをする第２の開閉手段と
　を備えている。
　本発明によれば、車両を走行させるための電動機に電力を供給するための回路と補助機器に電力を供給するための回路との回路間で電力を共用することのできる交流電気車を提供することができる。
本発明の第１の実施例に係る交流電気車の構成を示す構成図。 本発明の第２の実施例に係る交流電気車の構成を示す構成図。 本発明の第３の実施例に係る交流電気車の構成を示す構成図。 本発明の第４の実施例に係る交流電気車の構成を示す構成図。 本発明の第５の実施例に係る交流電気車の構成を示す構成図。 本発明の第６の実施例に係る交流電気車の構成を示す構成図。
　以下図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
（第１の実施例）
　図１は、本発明の第１の実施例に係る交流電気車１の構成を示す構成図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施例も同様にして重複する説明を省略する。
　交流電気車１は、集電装置２と、遮断器３と、主変圧器４と、二次回路Ｃ２と、三次回路Ｃ３と、バッテリ８ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ９と、接触器１１ａ，１１ｂと、手動スイッチ１２とを備えている。
　集電装置２は、架線３１から給電される交流電力を集電する。集電装置２は、集電した交流電力を、遮断器３を介して、主変圧器４の一次側に供給する。
　遮断器３の上位系統側は、集電装置２と接続されている。遮断器３の下位系統側は、主変圧器４と接続されている。遮断器３は、投入されると、架線３１と交流電気車１における電気回路とを電気的に接続する。遮断器３は、開放されると、架線３１と交流電気車１における電気回路とを電気的に切り離す。
　主変圧器４は、一次側に遮断器３が接続されている。主変圧器４は、二次側に二次回路Ｃ２が接続されている。主変圧器４は、三次側に三次回路Ｃ３が接続されている。主変圧器４は、力行時は、架線３１から供給された交流電力を、二次回路Ｃ２及び三次回路Ｃ３にそれぞれ降圧して供給する。主変圧器４は、回生時は、二次回路Ｃ２から供給された交流電力を、架線３１に返す。
　二次回路Ｃ２は、コンバータ５ａと、インバータ６ａと、主電動機７と、フィルタコンデンサ１３ａとを含む構成である。
　コンバータ５ａの交流側は、主変圧器４の二次側と接続されている。コンバータ５ａの直流側は、中間直流リンクＬＮ２によりインバータ６ａの直流側と接続されている。コンバータ５ａは、力行時は、主変圧器４から供給された交流電力を直流電力に変換して、インバータ６ａに供給する。コンバータ５ａは、回生時は、インバータ６ａから供給された直流電力を交流電力に変換して、主変圧器４に供給する。
　インバータ６ａの直流側は、コンバータ５ａと接続されている。インバータ６ａの交流側は、主電動機７と接続されている。インバータ６ａは、力行時は、コンバータ５ａから供給された直流電力を交流電力に変換して、主電動機７に供給する。インバータ６ａは、回生時は、主電動機７からの回生電力を直流電力に変換して、コンバータ５ａに供給する。インバータ６ａは、例えば、ＶＶＶＦ（可変電圧可変周波数：variable voltage variable frequency）インバータである。
　主電動機７は、力行時は、交流電気車１を走行させるための動力源である。主電動機７は、インバータ６ａから供給される交流電力により駆動される。主電動機７は、回生時は、回生電力を発生させる電源となる。主電動機７は、発生させた回生電力をインバータ６ａに供給する。
　フィルタコンデンサ１３ａは、中間直流リンクＬＮ２の正極と負極との間に設けられている。フィルタコンデンサ１３ａは、一方の端子を中間直流リンクＬＮ２の正極に、もう一方の端子を負極にそれぞれ接続している。フィルタコンデンサ１３ａは、中間直流リンクＬＮ２に流れる電流リプルを低減する。
　三次回路Ｃ３は、コンバータ５ｂと、インバータ６ｂと、補助機器１０と、フィルタコンデンサ１３ｂと、接触器１４ｂとを含む構成である。
　コンバータ５ｂの交流側は、主変圧器４の三次側と接続されている。コンバータ５ｂの直流側は、中間直流リンクＬＮ３によりインバータ６ｂの直流側と接続されている。コンバータ５ｂは、主変圧器４から供給された交流電力を直流電力に変換して、インバータ６ｂに供給する。
　インバータ６ｂの直流側は、コンバータ５ｂと接続されている。インバータ６ｂの交流側は、補助機器１０と接続されている。インバータ６ｂは、コンバータ５ｂから供給された直流電力を交流電力に変換して、補助機器１０に供給する。インバータ６ｂは、例えば、ＣＶＣＦ（定電圧定周波数：constant voltage constant frequency）インバータである。
　補助機器１０は、主電動機７以外の負荷となる機器である。補助機器１０は、例えば、空調装置、電気車照明、又は制御回路の電源などの交流電気車１が運行する際の補助となる機器である。
　フィルタコンデンサ１３ｂは、中間直流リンクＬＮ３の正極と負極との間に設けられている。フィルタコンデンサ１３ｂは、一方の端子を中間直流リンクＬＮ３の正極に、もう一方の端子を負極にそれぞれ接続している。フィルタコンデンサ１３ｂは、中間直流リンクＬＮ３に流れる電流リプルを低減する。
　接触器１４ｂは、中間直流リンクＬＮ３に設けられている。接触器１４ｂは、投入されると、コンバータ５ｂとインバータ６ｂとを電気的に接続する。接触器１４ｂは、開放されると、コンバータ５ｂとインバータ６ｂとを電気的に切り離す。
　バッテリ８ａは、接触器１１ａを介して、二次回路Ｃ２の中間直流リンクＬＮ２と接続されている。バッテリ８ａは、接触器１１ｂ及びＤＣ／ＤＣコンバータ９を順次に介して、三次回路Ｃ３の中間直流リンクＬＮ３と接続されている。
　接触器１１ａは、投入されると、バッテリ８ａと中間直流リンクＬＮ２とを電気的に接続する。接触器１１ａは、開放されると、バッテリ８ａと中間直流リンクＬＮ２とを電気的に切り離す。
　接触器１１ｂは、投入されると、バッテリ８ａと中間直流リンクＬＮ３（又は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９）とを電気的に接続する。接触器１１ｂは、開放されると、バッテリ８ａと中間直流リンクＬＮ３（又は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９）とを電気的に切り離す。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、接触器１１ｂから供給された直流電力を、三次回路Ｃ３の中間直流リンクＬＮ３に適合する直流電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、変換した直流電力を中間直流リンクＬＮ３に供給する。
　手動スイッチ１２は、操作者（運転士又は車掌など）により、接触器１１ａ，１１ｂのそれぞれを個別にオン又はオフするための操作機器である。手動スイッチ１２は、運転室や機器室等に設置されている。
　交流電気車１が力行時又は回生時の場合、接触器１１ａがオンされ、接触器１１ｂがオフされている。力行時は、バッテリ８ａは、架線３１からの電力により充電される。回生時は、バッテリ８ａは、主電動機７からの回生電力により充電される。
　架線（電車線）３１からの給電が停止した場合、操作者は、状況に応じて、手動スイッチ１２により、接触器１１ａ，１１ｂを操作する。
　架線（電車線）３１からの給電を得られる場所まで、交流電気車１を移動することを最優先する場合、操作者は、接触器１１ａをオンし、接触器１１ｂをオフする。これにより、バッテリ８ａは、二次回路Ｃ２のみに電力を供給する。
　架線（電車線）３１からの給電が短時間で復帰することが期待できる場合、操作者は、接触器１１ａをオフし、接触器１１ｂをオンする。これにより、バッテリ８ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して、三次回路Ｃ３のみに電力を供給する。
　補助機器１０を稼動させながら、交流電気車１を移動させる場合、操作者は、接触器１１ａ，１１ｂをともにオンする。これにより、バッテリ８ａは、二次回路Ｃ２及び三次回路Ｃ３の両方に電力を供給する。
　本実施例によれば、操作者は、接触器１１ａ，１１ｂを操作することにより、バッテリ８ａの電力供給先の回路Ｃ２，Ｃ３を任意に選択することができる。
　操作者がバッテリ８ａの電力供給先に回路Ｃ２を選択する（接触器１１ａをオン）ことにより、主電動機７への電力供給を優先させることができる。これにより、交流電気車１は、給電が得られる場所まで移動することを優先させることができる。
　操作者がバッテリ８ａの電力供給先に回路Ｃ３を選択する（接触器１１ｂをオン）ことにより、補助機器１０の稼動の継続を優先することができる。例えば、補助機器１０が客室車両内の照明や空調装置などのサービス機器である場合、乗客へのサービスの継続を優先させることができる。操作者が回路Ｃ３を選択する場合としては、架線（電車線）３１からの給電が短時間で復帰することが期待できる場合などである。
　操作者がバッテリ８ａの電力供給先に回路Ｃ２及び回路Ｃ３の両方を選択する（接触器１１ａ，１１ｂをともにオン）ことにより、サービス機器などの補助機器１０の稼動を継続させながら、交流電気車１は、給電が得られる場所まで移動することができる。
　従って、操作者は、状況に応じて、バッテリ８ａの充電されたエネルギーを交流電気車１の二次回路Ｃ２及び三次回路Ｃ３に共用するために最適な方法を選択することができる。
（第２の実施例）
　図２は、本発明の第２の実施例に係る交流電気車１Ａの構成を示す構成図である。
　交流電気車１Ａは、図１に示す第１の実施例に係る交流電気車１において、手動スイッチ１２の代わりに、車両制御装置１３を設けた構成である。その他の点は、第１の実施例と同様である。
　交流電気車１Ａが力行時の場合、接触器１１ａがオンされ、接触器１１ｂがオフされている。力行時は、バッテリ８ａは、架線（電車線）３１からの電力により充電される。
　車両制御装置１３は、インバータ６ａに回生運転させるための回生指令信号を出力する。車両制御装置１３から出力された回生指令信号は、インバータ６ａに指令として出力されるとともに、接触器１１ａ，１１ｂを共にオンするための信号となる。これにより、回生時になると、主電動機７から発生した回生電力は、バッテリ８ａを充電する。また、この回生電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して、三次回路Ｃ３にも供給される。
　本実施例によれば、車両制御装置１３から出力された回生指令信号により、自動的に接触器１１ａ，１１ｂがオンされる。これにより、交流電気車１Ａの回生運転時に、二次回路Ｃ２及び三次回路Ｃ３で、回生電力を有効に利用することができる。
（第３の実施例）
　図３は、本発明の第３の実施例に係る交流電気車１Ｂの構成を示す構成図である。
　交流電気車１Ｂは、図２に示す第２の実施例に係る交流電気車１Ａにおいて、直流電圧監視装置１５ｂを追加し、コンバータ５ｂの代わりに、コンバータ５ｂ１を設けた構成である。その他の点は、第２の実施例と同様である。
　交流電気車１Ｂが力行時の場合、接触器１１ａがオンされ、接触器１１ｂがオフされている。力行時は、バッテリ８ａは、架線（電車線）３１からの電力により充電される。交流電気車１Ｂが回生時の場合、車両制御装置１３により、接触器１１ａ，１１ｂがともにオンされる。回生時は、主電動機７からの回生電力は、バッテリ８ａに充電され、三次回路Ｃ３にも供給される。
　直流電圧監視装置１５ｂは、三次回路Ｃ３の中間直流リンクＬＮ３に設けられている。直流電圧監視装置１５ｂは、中間直流リンクＬＮ３の直流電圧を監視する。直流電圧監視装置１５ｂは、中間直流リンクＬＮ３の直流電圧が低下したことを検出すると、検出信号をコンバータ５ｂ１に送信する。
　コンバータ５ｂ１は、架線（電車線）３１からの給電がされている状態で、直流電圧監視装置１５ｂから中間直流リンクＬＮ３の直流電圧が低下したことを示す検出信号を受信すると、接触器１１ａをオフし、接触器１１ｂをオンする。これにより、バッテリ８ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して、三次回路Ｃ３のみに電力を供給する。その他の点は、コンバータ５ｂ１は、第１の実施例に係るコンバータ５ｂと同様である。
　ここで、コンバータ５ｂ１が架線（電車線）３１からの給電がされている状態で、直流電圧監視装置１５ｂから電圧低下を示す検出信号を受信する場合とは、コンバータ５ｂ１が故障などをしていることを意味する。
　本実施例によれば、第２の実施例の作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
　直流電圧監視装置１５ｂにより中間直流リンクＬＮ３の直流電圧を監視することで、交流電気車１Ｂは、コンバータ５ｂ１の故障を検出することができる。この検出により、バッテリ８ａから三次回路Ｃ３に電力供給するように、接触器１１ａ，１１ｂが操作される。これにより、三次回路Ｃ３の補助機器１０の不安定稼動や稼動停止を回避することができる。
（第４の実施例）
　図４は、本発明の第４の実施例に係る交流電気車１Ｃの構成を示す構成図である。
　交流電気車１Ｃは、図２に示す第２の実施例に係る交流電気車１Ａにおいて、セクション検知車上子１６を追加し、車両制御装置１３の代わりに、車両制御装置１３Ｃを設けた構成である。その他の点は、第２の実施例と同様である。
　交流電気車１Ｃが力行時又は回生時の場合、接触器１１ａがオンされ、接触器１１ｂがオフされている。力行時は、バッテリ８ａは、架線（電車線）３１からの電力により充電される。回生時は、バッテリ８ａは、主電動機７からの回生電力により充電される。
　セクション検知車上子１６は、無電区間（デッドセクション）に突入する前に、無電区間に突入することを事前に検出する。無電区間は、架線（電車線）３１から給電されない区間である。セクション検知車上子１６は、無電区間に突入することを検出すると、デッドセクション通過信号を車両制御装置１３Ｃに出力する。
　車両制御装置１３Ｃは、セクション検知車上子１６からデッドセクション通過信号を受信すると、接触器１１ｂをオンする。このとき、接触器１１ａも同時にオンしてもよい。これにより、バッテリ８ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して、三次回路Ｃ３に電力を供給する。
　本実施例によれば、セクション検知車上子１６を設けることで、交流電気車１Ｃは、無電区間に実際に突入する前に、無電区間に突入することを検知することができる。これにより、交流電気車１Ｃは、無電区間に突入する前に、バッテリ８ａから三次回路Ｃ３への電力供給の準備をすることができる。従って、交流電気車１Ｃは、無電区間を通過する場合においても、瞬停を起こすことなく、補助機器１０の稼動を継続させることができる。例えば、補助機器１０が客室車両内の照明や空調装置などのサービス機器である場合、交流電気車１Ｃは、乗客へのサービスを継続させたまま、無電区間を通過することができる。
（第５の実施例）
　図５は、本発明の第５の実施例に係る交流電気車１Ｄの構成を示す構成図である。
　交流電気車１Ｄは、図１に示す第１の実施例に係る交流電気車１において、バッテリ８ｂ及び接触器１１ｃを追加し、手動スイッチ１２の代わりに手動スイッチ１２Ｄを設けた構成である。その他の点は、第１の実施例と同様である。
　バッテリ８ｂは、接触器１１ｃを介して、三次回路Ｃ３の中間直流リンクＬＮ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力側と接続されている。即ち、バッテリ８ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して、バッテリ８ａと接続されている。
　接触器１１ｃが投入されると、バッテリ８ｂと中間直流リンクＬＮ３とを電気的に接続する。また、バッテリ８ｂとＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力側とを電気的に接続する。接触器１１ｃが開放されると、バッテリ８ｂと中間直流リンクＬＮ３及びＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力側とを電気的に切り離す。
　手動スイッチ１２Ｄは、操作者（運転士又は車掌など）により、接触器１１ａ，１１ｂ１１ｃのそれぞれを個別にオン又はオフするための操作機器である。手動スイッチ１２Ｄは、運転室や機器室等に設置されている。
　交流電気車１Ｃが力行時又は回生時の場合、接触器１１ａ，１１ｃがオンされ、接触器１１ｂがオフされている。
　バッテリ８ａは、二次回路Ｃ２に対して充放電を行う。バッテリ８ｂは、三次回路Ｃ３に対して充放電を行う。
　架線（電車線）３１からの給電が停止した場合、操作者は、状況に応じて、手動スイッチ１２により、接触器１１ａ，１１ｂ，１１ｃを操作する。
　架線（電車線）３１からの給電を得られる場所まで、交流電気車１を移動することを最優先する場合、操作者は、接触器１１ａをオンし、接触器１１ｂをオフする。これにより、バッテリ８ａは、二次回路Ｃ２のみに電力を供給する。
　架線（電車線）３１からの給電が短時間で復帰することが期待できる場合、操作者は、接触器１１ａをオフし、接触器１１ｂをオンする。これにより、バッテリ８ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して、三次回路Ｃ３のみに電力を供給する。
　補助機器１０を稼動させながら、交流電気車１を移動させる場合、操作者は、接触器１１ａ，１１ｂをともにオンする。これにより、バッテリ８ａは、二次回路Ｃ２及び三次回路Ｃ３の両方に電力を供給する。
　バッテリ８ｂを放電させる場合、操作者は、接触器１１ｃをオンする。バッテリ８ｂを放電させない場合、操作者は、接触器１１ｃをオフする。
　接触器１１ｃがオンされ、かつ接触器１１ｂがオンされている場合は、バッテリ８ａから三次回路Ｃ３へ供給される電力が軽減される。接触器１１ｃがオンされ、かつ接触器１１ｂがオフされている場合は、バッテリ８ｂにより、三次回路Ｃ３への電力供給を継続することができる。
　接触器１１ｂがオンされており、バッテリ８ｂが充分に充電されていない場合、操作者が接触器１１ｃをオフすることにより、バッテリ８ａから三次回路Ｃ３へ供給されている電力がバッテリ８ｂに充電されることを防止する。
　本実施例によれば、第１の実施例による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
　バッテリ８ｂを設けることで、架線（電車線）３１からの給電がされない場合においても、三次回路Ｃ３への電力供給をより確実に継続させることができる。また、バッテリ８ａから三次回路Ｃ３への電力供給の負担を軽減させることができる。
（第６の実施例）
　図６は、本発明の第６の実施例に係る交流電気車１Ｅの構成を示す構成図である。
　交流電気車１Ｅは、図５に示す第５の実施例に係る交流電気車１Ｄにおいて、手動スイッチ１２Ｄの代わりに、車両制御装置１３Ｅを設け、コンバータ５ｂの代わりに、コンバータ５ｂ２を設けた構成である。その他の点は、第５の実施例と同様である。
　交流電気車１Ｃが力行時又は回生時の場合、接触器１１ａ，１１ｃがオンされ、接触器１１ｂがオフされている。
　バッテリ８ａは、二次回路Ｃ２に対して充放電を行う。バッテリ８ｂは、三次回路Ｃ３に対して充放電を行う。
　車両制御装置１３Ｅは、コンバータ５ｂ２の故障を検出すると、接触器１１ａをオフし、接触器１１ｂをオンにする。同様に、コンバータ５ｂ２が故障を自己検出した場合も、接触器１１ａをオフし、接触器１１ｂをオンにする。これにより、バッテリ８ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して、三次回路Ｃ３のみに電力を供給する。
　本実施例によれば、交流電気車１Ｅは、コンバータ５ｂ２の故障を検出すると、自動的に接触器１１ａ，１１ｂを操作し、バッテリ８ａの電力供給先を三次回路Ｃ３のみにする。
　これにより、三次回路Ｃ３の補助機器１０の不安定稼動や稼動停止を回避することができる。さらに、バッテリ８ａに加え、バッテリ８ｂによる電力供給が加わることにより、三次回路Ｃ３への電力供給を強化することができる。
　なお、各実施例は、以下のように変形させた形態としてもよい。
　第２から第６の実施例において、接触器１１ａ，１１ｂが自動的に操作される状態（オン状態又はオフ状態）は、各実施例で示したパターンに限らない。接触器１１ａ，１１ｂが自動的にオン又はオフされるかは、交流電気車が適用される環境や運転状況などにより適宜決めることができる。
　第２の実施例において、接触器１１ａ，１１ｂは、車両制御装置１３から出力された回生指令信号によりオンされる構成としたが、これに限らない。例えば、車両制御装置１３から出力された回生指令信号を受信したインバータ６ａが接触器１１ａ，１１ｂをオンにする信号を出力する構成としてもよい。
　第３の実施例において、コンバータ５ｂ１は、故障を自己検出して、接触器１１ａ，１１ｂを操作する構成としたが、これに限らない。例えば、車両制御装置１３が、コンバータ５ｂ１の故障などを検出して、接触器１１ａ，１１ｂを操作する構成としてもよい。また、接触器１１ａ，１１ｂを操作するために検出する内容は、コンバータ５ｂ１の故障に限らない。三次回路Ｃ３に供給される電力が不安定なると想定されるものであれば、他でもよい。
　第３及び第６の実施例において、コンバータ５ｂ１，５ｂ２の故障を検出する方法は、どのような方法でも構わない。例えば、第６の実施例において、第３の実施例のように、直流電圧監視装置１５ｂを設けて、故障を自己検出してもよい。
　なお、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　本発明は、交流電力により走行する交流電気車に適用できる。
　１…交流電気車、２…集電装置、３…遮断器、４…主変圧器、５ａ，５ｂ…コンバータ、６ａ，６ｂ…インバータ、７…主電動機、８ａ…バッテリ、９…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１１ａ，１１ｂ…接触器、１２…手動スイッチ、１３ａ，１３ｂ…フィルタコンデンサ、１４ｂ…接触器、Ｃ２…二次回路、Ｃ３…三次回路、ＬＮ２，ＬＮ３…中間直流リンク。

Claims (7)

  1. 　車両を走行させるための電動機と、
    　電車線から供給される交流電力を直流電力に変換する第１のコンバータと、
    　前記第１のコンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換し、前記電動機に供給する第１のインバータと、
    　前記第１のコンバータと前記第１のインバータとのそれぞれの直流側を互いに接続するための第１の直流リンクと、
    　前記第１の直流リンクから供給される直流電力を充電する第１の充電手段と、
    　前記第１の直流リンクと前記第１の充電手段との電気的な接続及び切り離しをする第１の開閉手段と、
    　前記電動機以外の負荷と、
    　前記電車線から供給される交流電力を直流電力に変換する第２のコンバータと、
    　前記第２のコンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換し、前記負荷に供給する第２のインバータと、
    　前記第２のコンバータと前記第２のインバータとのそれぞれの直流側を互いに接続するための第２の直流リンクと、
    　前記第１の直流リンクから供給される直流電力を前記第２の直流リンクに適合する直流電圧に変換し、前記第２の直流リンクに供給する直流／直流コンバータと、
    　前記第１の直流リンクと前記第２の直流リンクとを前記直流／直流コンバータを介して電気的に接続及び切り離しをする第２の開閉手段と
    を備えたことを特徴とする交流電気車。
  2. 　前記第１の開閉手段を手動で操作するための第１の操作手段と、
    　前記第２の開閉手段を手動で操作するための第２の操作手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載の交流電気車。
  3. 　前記第２の直流リンクから供給される直流電力を充電する第２の充電手段と、
    　前記第２の直流リンクと前記第２の充電手段との電気的な接続及び切り離しをする第３の開閉手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載の交流電気車。
  4. 　前記第１の開閉手段を手動で操作するための第１の操作手段と、
    　前記第２の開閉手段を手動で操作するための第２の操作手段と、
    　前記第３の開閉手段を手動で操作するための第３の操作手段と
    を備えたことを特徴とする請求項３に記載の交流電気車。
  5. 　前記第１のインバータは、前記電動機から発生した回生電力を交流電力に変換して前記第１の直流リンクに供給する回生動作をし、前記第１のインバータが前記回生動作をする場合、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段を自動的に投入する回生時自動投入手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の交流電気車。
  6. 　前記第２のコンバータの異常を検出する異常検出手段と、
    　前記異常検出手段により異常を検出した場合、前記第２の開閉手段を投入する異常時投入手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の交流電気車。
  7. 　前記電車線から交流電力が供給されない無電区間への突入を事前に検知する無電区間事前検知手段と、
    　前記無電区間事前検知手段により前記無電区間への突入を事前に検知した場合、前記第２の開閉手段を投入する無電区間突入時投入手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の交流電気車。
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