JP2003199354A - Power converter - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter which can suppress an energy loss. <P>SOLUTION: This power converter has an inverter 7, which is connected to a DC line 1 via a contactor 3 as a load drive unit and a load 8 which receives the output of the inverter 7. An energy storage unit 12 is connected between the contactor 3 and the inverter 7. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギーの蓄積
を行うことが可能な電力変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion device capable of storing energy.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種の電力変換装置の従来例を、直流
電車に搭載される例について図２５を参照して説明す
る。2. Description of the Related Art A conventional example of this type of power converter will be described with reference to FIG.

【０００３】図２５は、ブレーキチョッパを備えると共
に力行及び回生運転が可能な直流電車の電力変換装置を
示しており、当該電力変換装置は直流架線１からパンタ
グラフ２を介して直流電力を取り込む。電力変換装置
は、接触器３、リアクトル４、スイッチング素子及び抵
抗器を含むブレーキチョッパ５、コンデンサ６及びイン
バータ７を有し、インバータ７の出力を電動機８に与
え、電動機８を駆動する。FIG. 25 shows a power converter for a direct-current train equipped with a brake chopper and capable of power running and regenerative operation. The power converter takes in DC power from a DC overhead wire 1 via a pantograph 2. The power conversion device has a contactor 3, a reactor 4, a brake chopper 5 including a switching element and a resistor, a capacitor 6, and an inverter 7. The output of the inverter 7 is given to an electric motor 8 to drive the electric motor 8.

【０００４】かかる直流電車における電力変換器におい
て、ある車両がブレーキをかけようとした場合、回生ブ
レーキをかける。回生パワーは、架線１に送り出される
が、変電所ではこの回生パワーを吸収できない場合があ
る。この場合、他の車両９が力行加速を行う場合、回生
パワーを吸収する。In the power converter of such a DC train, when a vehicle tries to apply a brake, the regenerative brake is applied. The regenerative power is sent to the overhead line 1, but the substation may not be able to absorb the regenerative power. In this case, when the other vehicle 9 performs power running acceleration, the regenerative power is absorbed.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、力行加
速車両がいない場合、即ち、エネルギー消費する負荷が
同一架線１に無い（回生パワー＞力行パワー）の場合に
は、架線１の電圧、すなわち、インバータ直流入力電圧
が増加する。However, when there is no power-accelerating vehicle, that is, when the load that consumes energy is not in the same overhead line 1 (regenerative power> powering power), the voltage of the overhead line 1, that is, the inverter. DC input voltage increases.

【０００６】インバータ７には耐圧があり、インバータ
直流入力電圧が所定値を超えた場合には、過電圧とし
て、保護停止に至る。The inverter 7 has a withstand voltage, and when the DC input voltage of the inverter exceeds a predetermined value, it is judged as an overvoltage and the protection is stopped.

【０００７】通常、保護停止に至る前に、電気ブレーキ
力を抑制し、回生パワーを抑えることで、過電圧による
保護停止を回避し、運転を継続する。[0007] Usually, before stopping the protection, the electric braking force is suppressed and the regenerative power is suppressed, so that the protection stop due to the overvoltage is avoided and the operation is continued.

【０００８】この軽負荷回生の場合、車両としてのブレ
ーキ力は所定値どおり得ることが要求されるため、電気
ブレーキ力を抑制した分、機械ブレーキで補足する。こ
の機械ブレーキ分が、エネルギー損失となる。In the case of this light load regeneration, the braking force of the vehicle is required to be obtained in accordance with a predetermined value. Therefore, the mechanical braking is supplemented by the amount of the electric braking force suppressed. This mechanical brake is energy loss.

【０００９】また、機械ブレーキの磨耗を回避するた
め、図２５においては、インバータ７の直流入力側にス
イッチング素子と抵抗からなるブレーキチョッパ５を設
けている。この場合、電気ブレーキにより、回生パワー
が大きく、架線電圧あるいはインバータ直流入力電圧が
増加した場合、ブレーキチョッパ５を動作させ、負荷量
を増大させる。Further, in order to avoid wear of the mechanical brake, a brake chopper 5 composed of a switching element and a resistor is provided on the DC input side of the inverter 7 in FIG. In this case, when the regenerative power is large and the overhead wire voltage or the inverter DC input voltage is increased by the electric brake, the brake chopper 5 is operated to increase the load amount.

【００１０】この場合、電気ブレーキ力は所定値どおり
に出力されるが、エネルギーがブレーキチョッパ５で損
失となる点はかわらない。In this case, the electric braking force is output according to the predetermined value, but the point at which energy is lost in the brake chopper 5 remains unchanged.

【００１１】本発明の目的は、エネルギー損失を抑制し
得る電力変換装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a power conversion device capable of suppressing energy loss.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、直流電源にリアクトルを介して接続された
インバータと、このインバータの出力を受ける負荷とを
有する負荷運転手段を備える電力変換装置において、前
記リアクトルと前記インバータとの間に接続されたエネ
ルギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電力変換装
置、である。In order to achieve the above object, the present invention provides a power conversion system including a load operating means having an inverter connected to a DC power source via a reactor and a load receiving the output of the inverter. A power conversion device, comprising: an energy storage unit connected between the reactor and the inverter.

【００１３】同目的を達成するために本発明は、直流電
源に接触器を介して接続されたインバータと、このイン
バータの出力を受ける負荷とからなる負荷運転手段を備
える電力変換装置において、前記接触器と前記インバー
タとの間に接続されたエネルギー蓄積手段を具備したこ
とを特徴とする電力変換装置、である。In order to achieve the same object, the present invention provides a power converter comprising a load operating means comprising an inverter connected to a DC power source via a contactor and a load receiving the output of the inverter. A power conversion device comprising an energy storage means connected between a power supply and the inverter.

【００１４】同目的を達成するために本発明は、直流電
源に高調波を抑制するためのフィルタを介して接続され
たインバータと、このインバータの出力を受ける負荷と
を有する負荷運転手段を備える電力変換装置において、
前記フィルタと前記インバータとの間に並列に接続され
たエネルギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電力
変換装置、である。To achieve the same object, the present invention provides an electric power provided with a load operating means having an inverter connected to a DC power source through a filter for suppressing harmonics, and a load receiving the output of the inverter. In the converter,
A power converter comprising an energy storage unit connected in parallel between the filter and the inverter.

【００１５】同目的を達成するために本発明は、直流電
源に接続されたインバータと、このインバータの出力を
受ける負荷と、前記インバータの直流入力側に接続され
たエネルギー消費手段とを有する負荷運転手段を備える
電力変換装置において、前記エネルギー消費手段と並列
に接続されたエネルギー蓄積手段を具備したことを特徴
とする電力変換装置、である。To achieve the same object, the present invention provides a load operation including an inverter connected to a DC power source, a load for receiving the output of the inverter, and energy consuming means connected to the DC input side of the inverter. A power conversion device comprising a means, comprising an energy storage means connected in parallel with the energy consumption means.

【００１６】同目的を達成するために本発明は、直流電
源にリアクトルを介して接続されたインバータと、この
インバータの出力を受ける負荷とを有する負荷運転手段
を、同一の前記直流電源に複数接続された電力変換装置
において、前記リアクトルより前記直流電源側に接続さ
れたエネルギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電
力変換装置、である。In order to achieve the same object, the present invention connects a plurality of load operating means having an inverter connected to a DC power source via a reactor and a load receiving the output of the inverter to the same DC power source. The power conversion device according to claim 1, further comprising energy storage means connected to the DC power source side from the reactor.

【００１７】同目的を達成するために本発明は、直流電
源に接触器を介して接続されたインバータと、このイン
バータ出力を受ける負荷とを有する負荷運転手段を同一
の前記直流電源に１つ以上接続された電力変換装置にお
いて、前記接触器より前記直流電源側に接続されたエネ
ルギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電力変換装
置、である。In order to achieve the same object, the present invention provides one or more load operating means having an inverter connected to a DC power source through a contactor and a load for receiving the inverter output in the same DC power source. In the connected power converter, there is provided an energy converter connected to the DC power supply side of the contactor, the power converter being characterized in that.

【００１８】同目的を達成するために本発明は、交流電
源に接続され、交流を直流に変換するコンバータと、こ
のコンバータの直流側に接続されたインバータと、前記
インバータの出力を受ける負荷とを有する負荷運転手段
を備える電力変換装置において、前記インバータと前記
コンバータとの間にエネルギー蓄積手段を備えると共に
前記コンバータは、力行電力の許容量に比べ回生電力の
許容量が小さいことを特徴とする電力変換装置、であ
る。To achieve the same object, the present invention comprises a converter that is connected to an AC power source and that converts AC into DC, an inverter connected to the DC side of this converter, and a load that receives the output of the inverter. In the power conversion device including the load operating means, the energy storage means is provided between the inverter and the converter, and the converter has a smaller allowable amount of regenerative power than an allowable amount of power running power. A conversion device.

【００１９】同目的を達成するために本発明は、直流電
源に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータに接続されたインバータと、このインバー
タの出力を受ける負荷とを有する負荷運転手段を備える
電力変換装置において、前記インバータの直流側に接続
されたエネルギー蓄積手段を具備したことを特徴とする
電力変換装置、である。In order to achieve the same object, the present invention provides a DC / DC converter connected to a DC power source and the DC / D converter.
A power converter comprising a load operating means having an inverter connected to a C converter and a load receiving the output of the inverter, the power converter comprising an energy storage means connected to the DC side of the inverter. A conversion device.

【００２０】同目的を達成するために本発明は、コンデ
ンサと、このコンデンサに接続されるインバータと、こ
のインバータの出力を受ける負荷を有する負荷運転手段
を、２つ以上直列に接続すると共に直流電源に接続して
なる電力変換装置において、前記負荷運転手段は、前記
コンデンサに接続されたエネルギー蓄積手段を具備する
ことを特徴とする電力変換装置、である。To achieve the same object, the present invention provides a DC power source in which two or more load operating means each having a capacitor, an inverter connected to the capacitor, and a load for receiving the output of the inverter are connected in series. In the power conversion device connected to, the load operating means includes an energy storage means connected to the capacitor.

【００２１】同目的を達成するために本発明は、正側コ
ンデンサと負側コンデンサとを備え各相毎に３電位を出
力する３レベルインバータと、この３レベルインバータ
の出力を受ける負荷とを有する負荷運転手段を、１つ以
上直列に直流電源に接続してなる電力変換装置におい
て、前記負荷運転手段は、前記正側コンデンサ及び前記
負側コンデンサ夫々に接続されるエネルギー蓄積手段を
具備したことを特徴とする電力変換装置、である。In order to achieve the same object, the present invention has a three-level inverter that includes a positive-side capacitor and a negative-side capacitor and outputs three potentials for each phase, and a load that receives the output of the three-level inverter. In a power conversion device comprising one or more load operating means connected in series to a DC power source, the load operating means comprises energy storage means connected to each of the positive side capacitor and the negative side capacitor. A characteristic power conversion device.

【００２２】同目的を達成するために本発明は、正側コ
ンデンサと負側コンデンサを備えた各相毎に３電位を出
力する３レベルインバータと、この３レベレルインバー
タの出力を受ける負荷とを有する第１の負荷運転手段
と、コンデンサを備え各相毎に２電位を出力する３レベ
ルインバータと、この２レベルインバータの出力を受け
る負荷とを有する第２の負荷運転手段とを１つ以上直列
に直流電源に接続してなる電力変換装置において、前記
第１の負荷運転手段の正側コンデンサと負側コンデンサ
と第２の負荷運転手段のコンデンサとに第１のＤＣ／Ａ
Ｃ変換器の直流側を接続し、この第１のＣＤ／ＡＣ変換
器の交流側を同一トランスの別個の巻線に接続し、エネ
ルギー蓄積手段を第２のＤＣ／ＡＣ変換器の直流側に接
続し、この第２のＤＣ／ＡＣ変換器の交流側を前記トラ
ンスの別個の巻線に接続したことを特徴とする電力変換
手段。In order to achieve the same object, the present invention comprises a three-level inverter, which has a positive side capacitor and a negative side capacitor and outputs three potentials for each phase, and a load which receives the output of the three leveler inverter. One or more series of the first load operating means having the same, the three-level inverter having a capacitor for outputting two potentials for each phase, and the second load operating means having the load receiving the output of the two-level inverter. In a power converter connected to a direct current power source, the first DC / A is connected to the positive side capacitor and the negative side capacitor of the first load operating means and the second load operating means.
The DC side of the C converter is connected, the AC side of the first CD / AC converter is connected to a separate winding of the same transformer, and the energy storage means is connected to the DC side of the second DC / AC converter. Power conversion means, characterized in that the AC side of the second DC / AC converter is connected to a separate winding of the transformer.

【００２３】同目的を達成するために本発明は、交流電
源に第１の巻線を接続したトランスの第２の巻線に接続
され交流を直流に変換する第１のコンバータと、この第
１のコンバータに接続されるインバータと、このインバ
ータの出力を受ける負荷を有する負荷運転手段を備えた
電力変換装置において、前記トランスは第３の巻線を有
し、この第３の巻線に接続され交流を直流に変換する第
２のコンバータと、この第２のコンバータの直流入力側
に接続されたエネルギー蓄積手段とを具備することを特
徴とする電力変換装置、である。In order to achieve the same object, the present invention relates to a first converter which is connected to a second winding of a transformer in which a first winding is connected to an alternating current power source and which converts alternating current into direct current, and the first converter. In the power converter including an inverter connected to the converter and a load operating means having a load for receiving the output of the inverter, the transformer has a third winding and is connected to the third winding. A power converter comprising: a second converter for converting alternating current into direct current; and energy storage means connected to a direct current input side of the second converter.

【００２４】同目的を達成するために本発明は、交流電
源に第１の巻線を接続したトランスの第２の巻線に接触
器を介して接続され交流を直流に変換する第１のコンバ
ータと、この第１のコンバータに接続されるインバータ
と、このインバータの出力を受ける負荷とを有する負荷
駆動手段を備える電力変換装置において、前記第２の巻
線と前記接触器との間に接続されるエネルギー蓄積手段
を具備したことを特徴とする電力変換装置、である。To achieve the same object, the present invention provides a first converter for converting an alternating current into a direct current, which is connected to a second winding of a transformer having a first winding connected to an alternating current power supply via a contactor. And a load drive means having an inverter connected to the first converter and a load receiving the output of the inverter, the power converter being connected between the second winding and the contactor. An electric power conversion device comprising: an energy storage unit.

【００２５】以上のような本発明に係る電力変換装置に
よれば、直流電車に適用された場合にあってブレーキ時
に回生パワーをエネルギー蓄積手段により吸収するの
で、力行負荷が小さい場合に生じる、エネルギー損失を
抑制し、システム効率が向上する。またブレーキ時にパ
ワーを吸収し、力行加速時にはパワーを供するため、シ
ステム効率の向上が図られる。さらに、機械ブレーキの
補足がなくなるため機械ブレーキの磨耗軽減が図られ
る。According to the power conversion device of the present invention as described above, the regenerative power is absorbed by the energy storage means during braking in the case of being applied to a DC electric train, so that the energy generated when the power running load is small. The loss is suppressed and the system efficiency is improved. Further, since power is absorbed during braking and power is provided during power running acceleration, system efficiency can be improved. Further, since the supplement of the mechanical brake is eliminated, the abrasion of the mechanical brake is reduced.

【００２６】また新規にエネルギー蓄積手段を構成する
に際し、既存機器との共有化を図り得るので、小型、軽
量化、低コスト化に寄与できる。Further, when the energy storage means is newly constructed, the energy storage means can be shared with the existing equipment, which contributes to reduction in size, weight and cost.

【００２７】さらに、電源の停電や電車で言えば架線か
らパンダグラフが離れる、いわゆる離線した場合には、
インバータ直流入力電圧が低下あるいは増加し、運転継
続不能となるが、本発明によるエネルギー蓄積手段によ
り、かかる状態の直流を安定化し、運転継続を可能とす
ることができる。Further, in the case of a power failure or a so-called disconnection of the panda graph from the overhead line in the case of a train,
Although the inverter DC input voltage decreases or increases and the operation cannot be continued, the energy storage means according to the present invention can stabilize the DC in such a state and enable the operation to continue.

【００２８】また、３レベルのインバータやコンバータ
を直列化した場合、各コンデンサ電圧がアンバランスし
やすく、制御による補償は条件が制約されるが、本発明
においては、パワーの入出力が容易なエネルギー蓄積手
段を各コンデンサ端に備えることで、容易にバランス化
を図ることが可能となる。Further, when three-level inverters and converters are serialized, each capacitor voltage is likely to be unbalanced, and the conditions for compensation by control are restricted. However, in the present invention, energy input / output is easy. By providing the storage means at each capacitor end, it becomes possible to easily achieve balance.

【００２９】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電力変換装置
の各の実施形態を、図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a power converter according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００３０】（第１の実施形態）図１は、第１の実施形
態の電力変換装置を示しており、図２５と同一部分には
同一符号を付している。本の実施形態は、直流電車に適
用される電力変換装置である。(First Embodiment) FIG. 1 shows a power converter according to the first embodiment, and the same parts as those in FIG. 25 are designated by the same reference numerals. The present embodiment is a power conversion device applied to a DC train.

【００３１】図１に示すように、直流架線１にパンタグ
ラフ２を介して、直流電力を取り込む。この直流電力
は、接触器３とリアクトル１０Ａ及びコンデンサ１０Ｂ
からなるＬＣフィルタ１０を経て、負荷運転部をなして
いるインバータ７にて交流に変換され、該変換出力は負
荷８に与えられ、負荷８を駆動する。ここで、インバー
タ７が電圧型インバータである場合、コンデンサ１０Ｂ
は、ＬＣフィルタの一部であるとともに、電圧型インバ
ータ７への入力側コンデンサを兼ねている。ここで、負
荷８は、典型的には電動機であり、力行と共に回生がで
きるものであったり、電車の補機（空調、照明、ファン
など）のような力行のみの場合もあり得る。As shown in FIG. 1, DC power is taken into the DC overhead wire 1 via a pantograph 2. This DC power is applied to the contactor 3, the reactor 10A and the capacitor 10B.
Is converted into an alternating current by the inverter 7 forming a load operating section, the converted output is given to the load 8, and the load 8 is driven. Here, when the inverter 7 is a voltage type inverter, the capacitor 10B
Is a part of the LC filter and also serves as an input side capacitor to the voltage type inverter 7. Here, the load 8 is typically an electric motor, and may be capable of regeneration along with power running, or may be only power running such as auxiliary equipment of a train (air conditioning, lighting, fan, etc.).

【００３２】また、インバータ７の直流側に、エネルギ
ー蓄積部１２をリアクトル１０Ａとインバータ７との間
に接続し、該エネルギー蓄積部１２にエネルギー消費部
１１を並列に接続している。An energy storage unit 12 is connected between the reactor 10A and the inverter 7 on the DC side of the inverter 7, and an energy consumption unit 11 is connected in parallel to the energy storage unit 12.

【００３３】エネルギー蓄積部１２は、複数のエネルギ
ー蓄積回路１３（１３−１，１３−２，１３−３）を直
列接続している。The energy storage unit 12 has a plurality of energy storage circuits 13 (13-1, 13-2, 13-3) connected in series.

【００３４】エネルギー蓄積回路１３（１３−１）を例
示的に説明すると、該回路１３は、コンデンサ１３Ａか
らなる蓄積要素部と、スイッチング素子による変換器１
３Ｂとからなる変換部とを具備する。The energy storage circuit 13 (13-1) will be exemplarily described. The circuit 13 includes a storage element portion including a capacitor 13A and a converter 1 including a switching element.
3B and a conversion unit.

【００３５】このような構成で、負荷８が電動機のよう
に力行と回生とが行われるものである場合、力行運転時
は、接触器３を閉じ、パンタグラフ２を介して直流電力
を取り込み、フィルタ１０を経て、負荷運転部をなして
いるインバータ７にて交流に変換し、該変換出力により
負荷８を駆動する。With such a configuration, when the load 8 is one that performs power running and regeneration like an electric motor, the contactor 3 is closed and DC power is taken in through the pantograph 2 during power running operation to filter the power. After passing through 10, the inverter 7 forming a load operating unit converts the AC into an AC, and the converted output drives the load 8.

【００３６】また、回生運転時又は回生運転の特定条件
時にあっては、接触器３を開き、ないしは閉じた状態で
エネルギー蓄積部１２におけるコンデンサ１３Ａからな
る蓄積要素部に、負荷８の全ての回生エネルギー又は一
部の回生エネルギーを吸収し、蓄積することができる。During the regenerative operation or under the specific condition of the regenerative operation, all the regenerative operation of the load 8 is performed on the storage element portion including the capacitor 13A in the energy storage portion 12 with the contactor 3 opened or closed. Energy or some regenerative energy can be absorbed and stored.

【００３７】一方、負荷８が電車の補機のような力行の
み運転可能である場合に、エネルギー蓄積部１２におけ
るコンデンサ１３Ａからなる蓄積要素部にエネルギーを
蓄積しておく。そして、離線や停電といったパワーが不
足する状態となったとき、エネルギー蓄積部１２におけ
るコンデンサ１３Ａからなる蓄積要素部に既に蓄積して
いるエネルギーを補機に供給し、補機の運転継続を行う
ことができる。On the other hand, when the load 8 can be operated only by power running like an auxiliary machine of a train, energy is stored in the storage element portion composed of the capacitor 13A in the energy storage portion 12. When a power shortage such as a disconnection or a power failure occurs, the energy already stored in the storage element portion including the capacitor 13A in the energy storage unit 12 is supplied to the auxiliary machine to continue the operation of the auxiliary machine. You can

【００３８】なお、エネルギー蓄積部１２を構成するエ
ネルギー蓄積回路１３は、スイッチング素子による変換
器１３Ｂを有するので、直流電源である直流架線に流入
出する高調波を発生する虞がある。この場合、本の実施
形態では、エネルギー蓄積回路１３は、直流電源である
直流架線１との間にＬＣフィルタ１０あるいはリアクト
ル１０Ａを備えるため、直流架線に流入出する高調波を
抑制することができる。Since the energy storage circuit 13 constituting the energy storage unit 12 has the converter 13B formed of a switching element, there is a risk of generating harmonics flowing in and out of the DC overhead wire which is a DC power supply. In this case, in the present embodiment, the energy storage circuit 13 includes the LC filter 10 or the reactor 10A between the energy storage circuit 13 and the DC overhead wire 1 that is a DC power source, so that harmonics that flow in and out of the DC overhead wire can be suppressed. .

【００３９】また、エネルギー消費部１１を設けている
ので、エネルギー蓄積部１２のエネルギーを短時間で放
電させる必要がある場合に好適である。Since the energy consumption section 11 is provided, it is suitable when the energy of the energy storage section 12 needs to be discharged in a short time.

【００４０】さらに、エネルギー蓄積部１２におけるＬ
Ｃフィルタ１０、リアクトル１０Ａ、接触器３、エネル
ギー消費部１１等は、インバータ７のものと共有するこ
とで、装置全体の小型、軽量及び低コスト化が図れる。Further, L in the energy storage unit 12
By sharing the C filter 10, the reactor 10A, the contactor 3, the energy consumption unit 11 and the like with the inverter 7, it is possible to reduce the size, weight and cost of the entire device.

【００４１】（第２の実施形態）図２は、第２の実施形
態の電力変換装置を示しており、図１と同一部分には同
一符号を付している。本の実施形態は、交流電車に適用
される電力変換装置である。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a power converter according to a second embodiment, and the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The present embodiment is a power conversion device applied to an AC train.

【００４２】図２に示すように、交流架線１４にパンタ
グラフ２を介して、交流電力を取り込む。この交流電力
は、トランス１５、接触器１６、コンバータ１７を経て
直流電力を得、この直流電力を、負荷運転部をなしてい
るインバータ７にて交流に変換され、該変換出力は負荷
８に与えられ、負荷８を駆動する。As shown in FIG. 2, AC power is taken into the AC overhead wire 14 through the pantograph 2. This alternating-current power obtains direct-current power through a transformer 15, a contactor 16, and a converter 17, and this direct-current power is converted into alternating current by an inverter 7 which constitutes a load operating section, and the converted output is given to a load 8. And drives the load 8.

【００４３】また、インバータ７の直流側にエネルギー
消費部１１を並列に接続し、エネルギー蓄積部１２を接
触器１６とインバータ７との間に接続している。An energy consuming unit 11 is connected in parallel to the direct current side of the inverter 7, and an energy storage unit 12 is connected between the contactor 16 and the inverter 7.

【００４４】他の構成は、図１に示す第１の実施形態と
同様である。The other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【００４５】本の実施形態は、負荷運転部がトランス１
５、接触器１６及びコンバータ１７を含むものであり、
図１に示す第１の実施形態と同様に作用する。In the embodiment of the present invention, the load operation unit is the transformer 1.
5, including the contactor 16 and the converter 17,
It operates similarly to the first embodiment shown in FIG.

【００４６】（第３の実施形態）図３は、第３の実施形
態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部分には
同一符号を付している。本の実施形態は、３相交流電源
に適用される電力変換装置である。(Third Embodiment) FIG. 3 shows a power conversion device according to a third embodiment, and the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals. The present embodiment is a power conversion device applied to a three-phase AC power supply.

【００４７】図３に示すように、３相交流電源１８にト
ランス１９を介して交流電力を取り込む。この交流電力
は、リアクトル２０Ａ、コンデンサ２０Ｂ及びリアクト
ル２０ＣからなるＬＣＬフィルタ２０を通して、コンバ
ータ１７にて直流電力を得、この直流電力を、負荷運転
部をなしているインバータ７にて交流に変換され、該変
換出力は負荷８に与えられ、負荷８を駆動する。As shown in FIG. 3, AC power is taken into the three-phase AC power supply 18 via the transformer 19. This AC power obtains DC power in the converter 17 through the LCL filter 20 composed of the reactor 20A, the capacitor 20B and the reactor 20C, and this DC power is converted into AC by the inverter 7 forming a load operating unit. The converted output is given to the load 8 and drives the load 8.

【００４８】また、エネルギー蓄積部１２をコンバータ
１７とインバータ７との間に接続している。Further, the energy storage unit 12 is connected between the converter 17 and the inverter 7.

【００４９】他の構成は、図１に示す第１の実施形態と
同様である。The other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【００５０】本の実施形態は、負荷運転部がトランス１
９、ＬＣＬフィルタ２０及びコンバータ１７を含むもの
であり、図１に示す第１の実施形態と同様に作用する。In the embodiment of the present invention, the load operation unit is the transformer 1.
9, including the LCL filter 20 and the converter 17, and operates similarly to the first embodiment shown in FIG.

【００５１】なお、図２及び図３において、リアクトル
は、トランス１５，１９の漏れインダクタンスとして構
成される場合があるため、ハードウェアとしてはリアク
トルは実在しない場合がある。2 and 3, the reactor may be configured as the leakage inductance of the transformers 15 and 19, so that the reactor may not actually exist as hardware.

【００５２】次に、図４を参照してエネルギー蓄積部１
２の実施形態を説明する。Next, referring to FIG. 4, the energy storage unit 1
The second embodiment will be described.

【００５３】図４（ａ）に示すエネルギー蓄積部１２
（１２−１）は、コンデンサ等の蓄積要素部２１のみか
らなる。Energy storage unit 12 shown in FIG.
(12-1) is composed only of the storage element unit 21 such as a capacitor.

【００５４】図４（ｂ）に示すエネルギー蓄積部１２
（１２−２）は、蓄積要素部２１と、該蓄積要素部２１
をインバータ７等の主回路に接続するための変換部２２
とからなる。変換部２２は、スイッチング素子２２Ａ及
びリアクトル２２Ｂからなるチョッパ回路である。Energy storage unit 12 shown in FIG.
(12-2) is the storage element part 21 and the storage element part 21.
22 for connecting the main circuit to the main circuit such as the inverter 7
Consists of. The conversion unit 22 is a chopper circuit including a switching element 22A and a reactor 22B.

【００５５】図４（ｃ）に示すエネルギー蓄積部１２
（１２−３）は、蓄積要素部２１と、変換部２３とから
なる。変換部２３は、スイッチング素子２３Ａ、ダイオ
ード２３Ｂ及びリアクトル２３Ｃからなるチョッパ回路
である。Energy storage unit 12 shown in FIG.
(12-3) includes a storage element unit 21 and a conversion unit 23. The conversion unit 23 is a chopper circuit including a switching element 23A, a diode 23B, and a reactor 23C.

【００５６】図４（ｄ）に示すエネルギー蓄積部１２
（１２−４）は、蓄積要素部２１と、変換部２４とから
なる。変換部２４は、スイッチング素子２４Ａ、リアク
トル２４Ｂ、トランス２４Ｃ、リアクトル２４Ｄ、スイ
ッチング素子２４Ｅからなり、絶縁リンクを図ってい
る。Energy storage unit 12 shown in FIG.
(12-4) includes a storage element unit 21 and a conversion unit 24. The conversion unit 24 includes a switching element 24A, a reactor 24B, a transformer 24C, a reactor 24D, and a switching element 24E, and serves as an insulating link.

【００５７】次に、図５を参照してエネルギー消費部１
１の実施形態を説明する。Next, referring to FIG. 5, the energy consuming unit 1
One embodiment will be described.

【００５８】図５（ａ）に示すエネルギー消費部１１
（１１−１）は、直列に接続したスイッチング素子２５
及び抵抗２６からなる。Energy consumption unit 11 shown in FIG.
(11-1) is a switching element 25 connected in series
And a resistor 26.

【００５９】図５（ｂ）に示すエネルギー消費部１１
（１１−２）は、直列に接続した接触器２７及び抵抗２
６からなる。Energy consumption unit 11 shown in FIG. 5 (b)
(11-2) is a contactor 27 and a resistor 2 connected in series.
It consists of 6.

【００６０】このエネルギー消費部１１は、回生中に、
電源側の負荷が小さくなり、余剰な回生パワーのため、
架線電圧あるいはインバータ直流入力電圧が上昇するの
を抑制するため、エネルギー消費部１１において、エネ
ルギー消費を行い、架線電圧すなわちインバータの直流
入力電圧を所定値以内に維持する、すなわち、安定化す
るものである。This energy consuming unit 11
The load on the power supply side becomes smaller and the surplus regenerative power causes
In order to suppress an increase in the overhead line voltage or the inverter DC input voltage, energy is consumed in the energy consuming unit 11, and the overhead line voltage, that is, the DC input voltage of the inverter is maintained within a predetermined value, that is, stabilized. is there.

【００６１】例えば、インバータ直流入力電圧が高くな
ると、インバータの耐圧から保護動作となり、運転継続
ができない。電車の場合、保護動作にかからないよう
に、回生パワーを抑制するが、これは電気ブレーキ力を
減少させることになる。For example, when the DC input voltage of the inverter becomes high, a protection operation is performed due to the breakdown voltage of the inverter and the operation cannot be continued. In the case of a train, the regenerative power is suppressed so that the protective action is not applied, but this reduces the electric braking force.

【００６２】車両としてのブレーキ力は一定に維持した
いため、電気ブレーキ力で不足する分を機械ブレーキで
補うが、これが全てエネルギー損失となる。Since it is desired to keep the braking force of the vehicle constant, the mechanical brake compensates for the shortage of the electric braking force, but this causes energy loss.

【００６３】そこで、本発明のようにエネルギー蓄積部
１２を備える場合、インバータ７の直流入力電圧の安定
化・過電圧の抑制は、エネルギー蓄積部１２で行える。
ただし、エネルギー蓄積部１２にも許容値があるため、
全回生パワーを吸収できない場合がある。このとき、補
助的にエネルギー消費部１１を作用させて、直流電圧の
安定化・過電圧の抑制を図ることができる。Therefore, when the energy storage unit 12 is provided as in the present invention, the energy storage unit 12 can stabilize the DC input voltage of the inverter 7 and suppress the overvoltage.
However, since the energy storage unit 12 also has an allowable value,
It may not be possible to absorb all regenerative power. At this time, the energy consuming unit 11 can be operated in an auxiliary manner to stabilize the DC voltage and suppress the overvoltage.

【００６４】このとき、エネルギー蓄積部１２自体にパ
ワーを調整する能力があるため、エネルギー消費部１１
には、パワーを調整する能力は不要である。すなわち、
スイッチング素子は不要であり、単にエネルギー消費手
段のＯＮ／ＯＦＦを制御する接触器があれば、十分であ
り、装置の簡略化が図れ、小型・軽量・低コスト化が期
待できる。At this time, since the energy storage unit 12 itself has the ability to adjust the power, the energy consumption unit 11
Does not need the ability to adjust power. That is,
No switching element is required, and a contactor that simply controls ON / OFF of the energy consuming means is sufficient, and simplification of the device can be achieved, and miniaturization, lightweight, and cost reduction can be expected.

【００６５】（第４の実施形態）図６は、第４の実施形
態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部分には
同一符号を付している。(Fourth Embodiment) FIG. 6 shows a power converter according to a fourth embodiment, in which the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【００６６】図６に示すように、直流電源２８に、複数
の負荷運転部２９（２９−１）、（２９−２）、（２９
−３）を接続すると共に、直列に接触器３０を、またリ
アクトル３１Ａ及びコンデンサ３１ＢからなるＬＣフィ
ルタ３１を介してエネルギー蓄積部１２を接続してい
る。従って、エネルギー蓄積部１２は、リアクトル１０
Ａ、接触器３より直流電源２８側に接続されている。Ｌ
Ｃフィルタ３１に代えて、他のパッシブフィルタやアク
ティブフィルタを用いても良い。As shown in FIG. 6, a plurality of load operating sections 29 (29-1), (29-2), (29) are provided in the DC power source 28.
-3) is connected, the contactor 30 is connected in series, and the energy storage unit 12 is connected via the LC filter 31 including the reactor 31A and the capacitor 31B. Therefore, the energy storage unit 12 is connected to the reactor 10
A, the contactor 3 is connected to the DC power supply 28 side. L
Instead of the C filter 31, other passive filters or active filters may be used.

【００６７】負荷運転部２９は、接触器３、リアクトル
１０Ａ及びコンデンサ１０ＢからなるＬＣフィルタ１
０、インバータ７及び負荷８からなる。The load operating section 29 is an LC filter 1 including a contactor 3, a reactor 10A and a capacitor 10B.
0, an inverter 7 and a load 8.

【００６８】このように構成された本の実施形態によれ
ば、次のように作用する。先ず、エネルギー蓄積部１２
は、電源電圧の安定化、つまり上昇し過ぎたり低下しす
ぎたりしないように、エネルギー蓄積部１２により、パ
ワーの流入出を行い、電源電圧の安定化を図るものであ
る。According to the embodiment of the book constructed as described above, the following operations are performed. First, the energy storage unit 12
In order to stabilize the power supply voltage, that is, to prevent the power supply voltage from rising or falling too much, the energy storage unit 12 allows power to flow in and out to stabilize the power supply voltage.

【００６９】負荷運転部２９が複数存在する場合、各々
にエネルギー蓄積部１２を備えるより、１つで補償した
方が小型・軽量・低コスト化できる。すなわち、小容量
で複数のものより、大容量で１つのものの方が小型・軽
量・低コストになる。When there are a plurality of load operating units 29, it is possible to reduce the size, weight and cost by compensating with one energy storage unit 12, rather than providing each energy storage unit 12. That is, one having a large capacity is smaller, lighter, and less expensive than a plurality having a small capacity.

【００７０】また、複数の負荷運転部２９で、元々、電
源が安定化されることもあり、エネルギー蓄積部１２の
容量を小さくする効果もある。In addition, the power source may be originally stabilized by the plurality of load operation units 29, and the capacity of the energy storage unit 12 may be reduced.

【００７１】またエネルギー蓄積部１２を接触器３より
直流電源２８側に接続しているので、ある負荷運転部２
９が異常な動作で、保護トリップする場合、接触器３を
開放することがある。こういった場合にも、エネルギー
蓄積部１２は、その能力に影響を受けることなく、運転
を継続することができる。Since the energy storage unit 12 is connected to the DC power source 28 side from the contactor 3, a certain load operation unit 2
When 9 is an abnormal operation and a protective trip occurs, the contactor 3 may be opened. Even in such a case, the energy storage unit 12 can continue the operation without being affected by its ability.

【００７２】さらに、エネルギー蓄積部１２をリアクト
ル１０Ａより直流電源２８側に接続しているので、エネ
ルギー蓄積部１２を電源端に備えた場合、エネルギー蓄
積部１２から高調波を電源へ流入出する場合があるが、
ＬＣフィルタ３１を備えたことでこれを抑制する効果が
ある。Further, since the energy storage unit 12 is connected to the DC power source 28 side from the reactor 10A, when the energy storage unit 12 is provided at the power source end, when harmonics flow into and out of the power source from the energy storage unit 12 But there is
The provision of the LC filter 31 has the effect of suppressing this.

【００７３】（第５の実施形態）図７は、第５の実施形
態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部分には
同一符号を付している。(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows a power conversion device according to a fifth embodiment of the present invention. The same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【００７４】図７に示すように、交流電源３２にトラン
ス３３を介して、ダイオード整流器等の回生運転ができ
ないコンバータ３４を接続し、該コンバータ３４をコン
デンサ６及びインバータ７を介して負荷８に接続してい
る。コンバータ３４は、力行電力の許容量に比べ回生電
力の許容量が小さく設定されている。また、インバータ
７とコンバータ３４との間にエネルギー蓄積部１２を接
続している。As shown in FIG. 7, a converter 34 such as a diode rectifier that cannot perform regenerative operation is connected to an AC power source 32 via a transformer 33, and the converter 34 is connected to a load 8 via a capacitor 6 and an inverter 7. is doing. Converter 34 is set to have a smaller allowable amount of regenerative electric power than an allowable amount of power running electric power. Further, the energy storage unit 12 is connected between the inverter 7 and the converter 34.

【００７５】このような構成の本の実施形態によれば、
エネルギー蓄積部１２により、基本的に回生パワーを吸
収するとすると、コンバータ３４が電源回生する回生パ
ワーは必然的に小さくなる。また、回生のパワーも力行
加速パワーも同程度と仮定すれば、コンバータの力行能
力も小さくなる。According to the embodiment of the book having such a structure,
If the energy storage unit 12 basically absorbs the regenerative power, the regenerative power regenerated by the converter 34 as a power source is inevitably small. Further, assuming that the regenerative power and the power running acceleration power are about the same, the power running capability of the converter is also reduced.

【００７６】しかしながら、システムの信頼性を考える
と、エネルギー蓄積部１２だけが故障又は保護動作にな
った場合、運転継続ができないという問題がある。However, considering the reliability of the system, there is a problem in that the operation cannot be continued when only the energy storage unit 12 has a failure or a protective operation.

【００７７】ブレーキに関しては、保安上の観点から機
械ブレーキは必ずあるため、回生、すなわち、電気ブレ
ーキがかけられなくとも、運転継続は可能である。With respect to braking, since there is always a mechanical brake from the viewpoint of security, it is possible to continue operation even if regeneration, that is, electric braking is not applied.

【００７８】しかしながら、力行加速は代替がきかな
い。よって、エネルギー蓄積部１２を備えたシステムで
あっても、システムの信頼性からは、力行はコンバータ
３４を介して行われる必要がある。However, there is no substitute for powering acceleration. Therefore, even in a system including the energy storage unit 12, power running needs to be performed via the converter 34 in terms of system reliability.

【００７９】すなわち、従来の力行・回生が同程度に可
能なコンバータを使ったシステムにくらべ、通常時に
は、回生パワーをエネルギー蓄積部１２で吸収し、架線
電圧やインバータ入力電圧の安定化を図り、エネルギー
効率を向上し、エネルギー蓄積手段の故障・保護時に
は、車両としての加速／ブレーキ性能の劣化を防止する
ことができる。すなわち、システムの信頼性は維持で
き、小型・軽量・低コストなシステム、つまりコンバー
タ３４の代わりに力行・回生が同容量可能なコンバータ
を備えるのに比べ、コンバータが簡易化できる。That is, in comparison with a conventional system using a converter capable of performing powering and regeneration at the same level, in normal times, regenerative power is absorbed by the energy storage unit 12 to stabilize the overhead line voltage and the inverter input voltage. It is possible to improve energy efficiency and prevent deterioration of the acceleration / brake performance of the vehicle when the energy storage means fails or is protected. That is, the reliability of the system can be maintained, and the converter can be simplified as compared with a small-sized, lightweight, low-cost system, that is, a converter that can replace the converter 34 and has the same capacity for power running and regeneration.

【００８０】（第６の実施形態）図８は、第６の実施形
態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部分には
同一符号を付している。(Sixth Embodiment) FIG. 8 shows a power conversion device according to a sixth embodiment, and the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【００８１】図８に示すように、直流電源２８にリアク
トル１０Ａ及びコンデンサ１０ＢからなるＬＣフィルタ
１０を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５が接続され、
コンデンサ６、インバータ７及び負荷８が接続される。As shown in FIG. 8, a DC / DC converter 35 is connected to a DC power source 28 via an LC filter 10 composed of a reactor 10A and a capacitor 10B.
The capacitor 6, the inverter 7, and the load 8 are connected.

【００８２】インバータ７の直流側であるＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３５とインバータ７との間にエネルギー蓄積部
１２を接続し、また別のエネルギー蓄積部３６も接続し
ている。The energy storage unit 12 is connected between the DC / DC converter 35 on the DC side of the inverter 7 and the inverter 7, and another energy storage unit 36 is also connected.

【００８３】このように構成された本の実施形態によれ
ば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５が、電源２８とインバー
タ７との間にあることで、インバータ直流入力電圧を、
電源側の負荷条件に依らず、所定値にすることができ
る。According to the embodiment of the present invention configured as described above, since the DC / DC converter 35 is provided between the power supply 28 and the inverter 7, the inverter DC input voltage is
It can be set to a predetermined value regardless of the load condition on the power supply side.

【００８４】また、インバータ直流入力電圧を所定値に
制御することができるため、負荷８の出力性能を常に計
画値に維持することができるメリットがある。例えば、
現状の車両においては、架線電圧によって、電動機出力
が変わるが、本の実施形態を採用することで、このよう
な出力変動を抑制することができる。Further, since the inverter DC input voltage can be controlled to a predetermined value, there is an advantage that the output performance of the load 8 can always be maintained at the planned value. For example,
In the current vehicle, the motor output changes depending on the overhead wire voltage, but by adopting the present embodiment, such output fluctuation can be suppressed.

【００８５】これにより、例えば、車両の性能計画が精
度よくたてられるとともに、高いインバータ直流入力電
圧を計画することが可能となり、車両性能を向上するこ
とができる。As a result, for example, the performance plan of the vehicle can be accurately prepared and a high inverter DC input voltage can be planned, so that the vehicle performance can be improved.

【００８６】なお、エネルギー蓄積部のみを直接インバ
ータ直流入力側に接続する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ
がないと、エネルギー蓄積部の電圧は定常的に架線電圧
に一致する。本来、インバータが回生を開始する際に
は、エネルギー蓄積部の蓄積エネルギー量は小さい方が
望ましい。しかしながら、エネルギー蓄積部が架線電圧
に一致すると、必ずしも、そういう状態からの回生には
なりえない。よって、回生エネルギー吸収の効果が低減
してしまう。かかる問題点の解消に本の実施形態は寄与
するものとなる。When only the energy storage unit is directly connected to the inverter DC input side, the voltage of the energy storage unit steadily matches the overhead line voltage without the DC / DC converter. Originally, when the inverter starts regeneration, it is desirable that the amount of energy stored in the energy storage unit be small. However, if the energy storage unit matches the overhead line voltage, it is not always possible to regenerate from such a state. Therefore, the effect of absorbing regenerative energy is reduced. The embodiment of the book contributes to solving such a problem.

【００８７】また、直流電源２８とＤＣ／ＤＣコンバー
タ３５との間にフィルタ１０を接続しているので、次の
ような利点が得られる。すなわち、仮に、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータが直接電源と接続すると、電源へ流入出する高
調波が増大することが懸念される。電車では、電源への
高調波電流が増大すると、信号系への影響が生じるた
め、高調波電流に規定がある。エレベータや他の用途に
おいても、電源高調波は様々な障害を引き起こすため、
重要な課題の一つになっている。Since the filter 10 is connected between the DC power supply 28 and the DC / DC converter 35, the following advantages can be obtained. That is, if the DC / DC converter is directly connected to the power supply, there is a concern that harmonics flowing in and out of the power supply may increase. In a train, when the harmonic current to the power supply increases, the signal system is affected, so the harmonic current is specified. Even in elevators and other applications, power harmonics can cause various disturbances,
It has become one of the important issues.

【００８８】よって、本の実施形態のように、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３５を電源２８に直結する構成において
は、フィルタ１０により高調波を抑制することで、信号
系への誤動作を防止することが可能となる。Therefore, as in the embodiment of the book, DC / D
In the configuration in which the C converter 35 is directly connected to the power supply 28, it is possible to prevent malfunctions in the signal system by suppressing harmonics with the filter 10.

【００８９】次に、図９を参照してＤＣ／ＤＣコンバー
タ３５の実施形態を説明する。Next, an embodiment of the DC / DC converter 35 will be described with reference to FIG.

【００９０】図９（ａ）に示すＤＣ／ＤＣコンバータ３
５（３５−１）は、直列接続した２つのスイッチング素
子３５Ａの接続点にリアクトル３５Ｂを接続し、力行と
回生とを行うことができる構成である。DC / DC converter 3 shown in FIG. 9 (a)
No. 5 (35-1) is a configuration in which a reactor 35B is connected to a connection point of two switching elements 35A connected in series, and power running and regeneration can be performed.

【００９１】図９（ｂ）に示すＤＣ／ＤＣコンバータ３
５（３５−２）は、直列接続したスイッチング素子３５
Ａとダイオード３５Ｃの接続点にリアクトル３５Ｂを接
続し、力行のみを行うことができる構成である。DC / DC converter 3 shown in FIG. 9B.
5 (35-2) is a switching element 35 connected in series
The reactor 35B is connected to the connection point of A and the diode 35C, and only the power running can be performed.

【００９２】（第７の実施形態）図１０は、第７の実施
形態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部分に
は同一符号を付している。(Seventh Embodiment) FIG. 10 shows a power conversion device according to a seventh embodiment, and the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【００９３】図１０に示すように、本の実施形態は、図
８に示す第６の実施形態の電力変換装置におけるＤＣ／
ＤＣコンバータ３５の電源側を、交流電源３２、トラン
ス３３、コンバータ３４、コンデンサ３８に置き換えた
ものである。As shown in FIG. 10, the embodiment of the present invention is the same as the DC / DC converter in the power converter of the sixth embodiment shown in FIG.
The power supply side of the DC converter 35 is replaced with an AC power supply 32, a transformer 33, a converter 34, and a capacitor 38.

【００９４】他の構成及び作用は、図８に示す第６の実
施形態の電力変換装置と同様である。Other configurations and operations are the same as those of the power conversion device of the sixth embodiment shown in FIG.

【００９５】（第８の実施形態）図１１は、第８の実施
形態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部分に
は同一符号を付している。(Eighth Embodiment) FIG. 11 shows a power conversion device according to an eighth embodiment, and the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【００９６】図１１に示すように、直流電源２８に、リ
アクトル３９を介し、複数の負荷運転部４０（４０−
１），（４０−２），（４０−３）を直列に接続してい
る。負荷運転部４０は、エネルギー蓄積部１２を、コン
デンサ６、インバータ７及び負荷８に接続している。ま
た、エネルギー蓄積部１２は、蓄積要素部であるコンデ
ンサ４０Ａと、チョッパである変換部４０Ｂとからな
る。As shown in FIG. 11, a plurality of load operating sections 40 (40-) are connected to the DC power source 28 via a reactor 39.
1), (40-2) and (40-3) are connected in series. The load operation unit 40 connects the energy storage unit 12 to the capacitor 6, the inverter 7, and the load 8. Further, the energy storage unit 12 includes a capacitor 40A which is a storage element unit and a conversion unit 40B which is a chopper.

【００９７】このように構成された本の実施形態の作用
について説明する。すなわち、インバータ６を電源に直
列に接続した構成は、高圧の直流電源に対し、低圧のイ
ンバータを接続適用できるメリットがある。しかしなが
ら、各負荷のアンバランスによって、各コンデンサ電圧
すなわち各インバータの直流入力電圧がアンバランスし
易い。The operation of the embodiment of the book thus configured will be described. That is, the configuration in which the inverter 6 is connected to the power supply in series has an advantage that the low-voltage inverter can be connected and applied to the high-voltage DC power supply. However, due to the unbalance of each load, each capacitor voltage, that is, the DC input voltage of each inverter is likely to be unbalanced.

【００９８】このコンデンサ電圧のバランス制御には、
きめ木目細かな制御が不可欠で、高速な制御応答が必要
である。インバータの性能・構成・条件に依っては、安
定化が困難な場合がある。To control the balance of the capacitor voltage,
Fine-grained control is essential, and high-speed control response is required. Stabilization may be difficult depending on the performance, configuration, and conditions of the inverter.

【００９９】かかる問題点を解消するために、本の実施
形態では、エネルギー蓄積部１２を各コンデンサ６に備
える場合、エネルギー蓄積部１２に備わる変換部４０Ｃ
にその役割を分担させることが可能であり、安定化が容
易になる。In order to solve such a problem, in the present embodiment, when the energy storage unit 12 is provided in each capacitor 6, the conversion unit 40C included in the energy storage unit 12 is provided.
It is possible to share the role with the, and it becomes easy to stabilize.

【０１００】エネルギー蓄積部１２として、変換部４０
Ｃを備えず、大容量キャパシタなどを直結する場合に
は、そもそも急激な電圧アンバランスを抑制することが
できるため、インバータ制御で必要とされるアンバラン
ス抑制制御は、応答の遅いもので代用でき、安定化が図
れる。As the energy storage unit 12, the conversion unit 40
When C is not provided and a large-capacity capacitor is directly connected, a sudden voltage imbalance can be suppressed in the first place, so the unbalance suppression control required for inverter control can be replaced with a slow response. , Stabilization can be achieved.

【０１０１】以上のように、本の実施形態では、各負荷
のアンバランス制御が容易に実現できるため、低圧イン
バータを複数台直列接続した電力変換装置を実現するこ
とが可能となる。一般に、高耐圧素子は電流容量も大き
いため、負荷容量が小さい場合に、高圧直流電源に接続
すると、電流利用率が悪く、コストが増加する場合があ
る。低圧素子で素子利用率を高くした低圧インバータで
構成する場合、コストメリットがでる。As described above, in the present embodiment, since the unbalance control of each load can be easily realized, it is possible to realize the power conversion device in which a plurality of low voltage inverters are connected in series. Generally, since a high voltage element has a large current capacity, when the load capacity is small, if it is connected to a high voltage DC power supply, the current utilization rate may be poor and the cost may increase. There is a cost merit when using a low-voltage inverter that has a high element utilization rate with a low-voltage element.

【０１０２】（第９の実施形態）図１２は、第９の実施
形態の電力変換装置を示しており、図１１と同一部分に
は同一符号を付している。(Ninth Embodiment) FIG. 12 shows a power conversion device of a ninth embodiment, and the same parts as those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals.

【０１０３】図１２に示すように、直流電源２８に、リ
アクトル３９を介し、複数の負荷運転部４１（４１−
１），（４１−２），（４１−３）を直列に接続してい
る。負荷運転部４１は、エネルギー蓄積部としてコンデ
ンサ４１Ａを有する。As shown in FIG. 12, a plurality of load operating sections 41 (41-41) are connected to the DC power source 28 via a reactor 39.
1), (41-2) and (41-3) are connected in series. The load operation unit 41 has a capacitor 41A as an energy storage unit.

【０１０４】他の構成及び作用は、図１１に示す第８の
実施形態の電力変換装置と同様である。Other configurations and operations are the same as those of the power converter of the eighth embodiment shown in FIG.

【０１０５】更に、エネルギー蓄積手段にスイッチング
素子を有する変換器を備えないため、エネルギー損失が
小さく、故障率が低下し信頼性が高いとともに、スイッ
チング素子の開閉により生じる高調波の問題も生じな
い。Further, since the energy storage means is not provided with the converter having the switching element, the energy loss is small, the failure rate is lowered and the reliability is high, and the problem of harmonics caused by opening / closing of the switching element does not occur.

【０１０６】（第１０の実施形態）図１３は、第１０の
実施形態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部
分には同一符号を付している。(Tenth Embodiment) FIG. 13 shows a power conversion device according to a tenth embodiment, in which the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【０１０７】図１３に示すように、直流電源２８に、リ
アクトル３９を介し、複数の負荷運転部４２（４２−
１），（４２−２），（４２−３）を直列に接続してい
る。As shown in FIG. 13, a plurality of load operating sections 42 (42-) are connected to the DC power source 28 via a reactor 39.
1), (42-2) and (42-3) are connected in series.

【０１０８】負荷運転部４２は、正側コンデンサ６Ａと
負側コンデンサ６Ｂを備えると共に各相毎に３電位を出
力可能な３レベルインバータ４２Ｃを設けて、該３レベ
ルインバータ４２Ｃにより負荷８を駆動する。また、正
側コンデンサ６Ａと負側コンデンサ６Ｂとにはエネルギ
ー蓄積部４２Ａ，４２Ｂとして、蓄積要素部であるコン
デンサ４２Ａ１，４２Ｂ１と、変換部４２Ａ２，４２Ｂ
２とを接続している。The load operating section 42 is provided with a positive side capacitor 6A and a negative side capacitor 6B, a three-level inverter 42C capable of outputting three potentials for each phase, and drives the load 8 by the three-level inverter 42C. . Energy storage sections 42A and 42B are provided in the positive side capacitor 6A and the negative side capacitor 6B as capacitors 42A1 and 42B1 which are storage element sections, and conversion sections 42A2 and 42B.
2 is connected.

【０１０９】このように構成された本の実施形態によれ
ば、次のように作用する。According to the embodiment of the book constructed as described above, the following operations are performed.

【０１１０】３レベルコンバータでは、元来、正側コン
デンサと負側コンデンサ電圧がアンバランスすることが
知られており、様々なアンバランス抑制制御が提案され
ている。しかしながら、出力電流が小さい場合なと、ア
ンバランス抑制効果が得られないといった問題や、アン
バランス抑制制御のために、インバータの電圧利用率が
低下するといった問題がある。In the three-level converter, it is originally known that the positive side capacitor voltage and the negative side capacitor voltage are unbalanced, and various imbalance suppression control have been proposed. However, when the output current is small, there are problems that the effect of suppressing the imbalance is not obtained and that the voltage utilization rate of the inverter is lowered due to the imbalance suppressing control.

【０１１１】これに対し、本の実施形態のように、正負
各コンデンサ６Ａ，６Ｂにエネルギー蓄積部４２Ａ，４
２Ｂを備えることで、エネルギーの吸収という機能だけ
でなく、正負コンデンサ６Ａ，６Ｂの電圧アンバランス
制御を担わせることができる。この結果、３レベルイン
バータ４２Ｃの制御の安定性が向上し、また、電圧利用
率向上のため、小型・軽量・コストダウン・出力増大な
どの効果がある。On the other hand, as in the present embodiment, the positive and negative capacitors 6A and 6B have energy storage sections 42A and 4A.
By providing 2B, not only the function of absorbing energy but also the voltage imbalance control of the positive and negative capacitors 6A and 6B can be performed. As a result, the control stability of the three-level inverter 42C is improved, and the voltage utilization rate is improved, so that there are effects such as small size, light weight, cost reduction, and increased output.

【０１１２】この３レベルインバータ４２Ｃを直列に接
続する点は、先の例と同様の効果を奏するものである （第１１の実施形態）図１４は、第１１の実施形態の電
力変換装置を示しており、先の図と同一部分には同一符
号を付している。The point that the three-level inverter 42C is connected in series has the same effect as that of the previous example (the eleventh embodiment). FIG. 14 shows the power converter of the eleventh embodiment. Therefore, the same parts as those in the previous figure are designated by the same reference numerals.

【０１１３】図１４に示すように、交流電源３２にトラ
ンス３３を介して３レベルコンバータ４３を接続し、３
レベルコンバータ４３と３レベルインバータ４６との
Ｐ、Ｎ及び中性点を接続すると共に各線間にエネルギー
蓄積部４４（４４−１），（４４−２）及びコンデンサ
４５（４５−１），（４５−２）を接続し、３レベルイ
ンバータ４６により負荷８を駆動する。As shown in FIG. 14, a three-level converter 43 is connected to the AC power source 32 via a transformer 33, and a three-level converter 43 is connected.
The P, N, and neutral points of the level converter 43 and the three-level inverter 46 are connected, and energy storage units 44 (44-1) and (44-2) and capacitors 45 (45-1) and (45) are connected between each line. -2) is connected and the load 8 is driven by the three-level inverter 46.

【０１１４】この３レベルコンバータ４３、コンデンサ
４５（４５−１），（４５−２）及び３レベルインバー
タ４６により負荷運転部を構成し、各線間にエネルギー
蓄積部４４（４４−１），（４４−２）を設けたことに
より、負荷８が回生運転できる場合には、正側及び負側
の回生エネルギーを効果的に吸収することができ、負荷
８が力行運転だけができる場合には、電源断等が発生し
ても事前にエネルギー蓄積部４４（４４−１），（４４
−２）にエネルギー蓄積しておくことで、その蓄積エネ
ルギーにより負荷又は補機等の継続運転を可能にするこ
とができる。The three-level converter 43, the capacitors 45 (45-1) and (45-2), and the three-level inverter 46 constitute a load operating unit, and energy storage units 44 (44-1) and (44) are provided between the lines. By providing -2), when the load 8 can perform regenerative operation, the positive side and negative side regenerative energy can be effectively absorbed, and when the load 8 can only perform power running, the power source Even if a disconnection occurs, the energy storage units 44 (44-1), (44
By storing energy in -2), it is possible to enable continuous operation of the load or auxiliary equipment by the stored energy.

【０１１５】また、正側電圧と負側電圧とのアンバラン
スの抑制に関しては、先の例と同様の効果を奏するもの
である （第１２の実施形態）図１５は、第１２の実施形態の電
力変換装置を示しており、図１４と同一部分には同一符
号を付している。Further, regarding the suppression of the imbalance between the positive side voltage and the negative side voltage, the same effect as in the previous example is obtained (Twelfth Embodiment) FIG. 15 shows that of the twelfth embodiment. The power converter is shown, and the same parts as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals.

【０１１６】図１５に示すように、交流電源３２にトラ
ンス３３を介して３レベルコンバータ４３を接続し、３
レベルコンバータ４３と３レベルインバータ４６との
Ｐ、Ｎ及び中性点を接続する。３レベルコンバータ４３
の線間にエネルギー蓄積部４７（４７−１），（４７−
２）及びコンデンサ４８（４８−１），（４８−２）を
接続し、３レベルインバータ４６の線間にエネルギー蓄
積部４７（４７−３），（４７−４）及びコンデンサ４
８（４８−３），（４８−３）を接続し、３レベルイン
バータ４６により負荷８を駆動する。As shown in FIG. 15, the three-level converter 43 is connected to the AC power source 32 via the transformer 33, and the three-level converter 43 is connected.
The P, N and neutral points of the level converter 43 and the 3-level inverter 46 are connected. 3-level converter 43
Energy storage units 47 (47-1) and (47-
2) and capacitors 48 (48-1) and (48-2) are connected, and energy storage units 47 (47-3) and (47-4) and capacitor 4 are connected between the lines of the three-level inverter 46.
8 (48-3) and (48-3) are connected, and the load 8 is driven by the three-level inverter 46.

【０１１７】このような構成は、図１４の３レベルコン
バータ４３と３レベルインバータ４６との中性点を接続
しない構成と等価であり、この点を除き図１４と同様の
効果が得られる。Such a configuration is equivalent to the configuration in which the neutral points of the three-level converter 43 and the three-level inverter 46 of FIG. 14 are not connected, and the same effect as in FIG. 14 is obtained except for this point.

【０１１８】図１５では、３レベルコンバータ４３と３
レベルインバータ４６との中性点を接続しないことによ
り、３レベルコンバータ４３及び３レベルインバータ４
６の力行及び回生動作に対応して、３レベルコンバータ
４３側のエネルギー蓄積部４７（４７−１），（４７−
２）と、３レベルインバータ４６側のエネルギー蓄積部
４７（４７−３），（４７−４）とを個別に動作させる
ことができる利点がある。In FIG. 15, three-level converters 43 and 3 are used.
By not connecting the neutral point to the level inverter 46, the three-level converter 43 and the three-level inverter 4
The energy storage units 47 (47-1) and (47-
2) and the energy storage units 47 (47-3) and (47-4) on the side of the three-level inverter 46 can be operated separately.

【０１１９】（第１３の実施形態）図１６は、第１３の
実施形態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部
分には同一符号を付している。(Thirteenth Embodiment) FIG. 16 shows a power converter according to the thirteenth embodiment, in which the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【０１２０】図１６に示すように、直流電源２８に、リ
アクトル３９を介し、１又は複数の第１の負荷運転部４
９及び第２の負荷運転部５０を直列に接続している。As shown in FIG. 16, one or a plurality of first load operating sections 4 are connected to the DC power source 28 via a reactor 39.
9 and the second load operation unit 50 are connected in series.

【０１２１】第１の負荷運転部４９は、コンデンサ４９
Ａ，４９Ｂを線間に接続した３レベルインバータ４９Ｃ
により負荷８を駆動する。The first load operating section 49 includes a condenser 49
Three-level inverter 49C in which A and 49B are connected between lines
Drives the load 8.

【０１２２】第２の負荷運転部５０は、コンデンサ６を
接続したインバータ（２レベルインバータ）７により別
の負荷８′を駆動する。The second load operating section 50 drives another load 8'by an inverter (two-level inverter) 7 to which the capacitor 6 is connected.

【０１２３】第１，第２の負荷運転部４９，５０夫々に
その直流側を接続した第１のＤＣ／ＡＣ変換器５１を介
してトランス５２の１次側が接続されている。トランス
５２の２次側は、第２のＤＣ／ＡＣ変換器５３を介して
エネルギー蓄積部５４が接続されている。The primary side of the transformer 52 is connected to the first and second load operation sections 49 and 50 via a first DC / AC converter 51 having a direct current side connected thereto. An energy storage unit 54 is connected to the secondary side of the transformer 52 via a second DC / AC converter 53.

【０１２４】なお、ＤＣ／ＡＣ変換器５１（又は５３）
は、図１７に示すように、スイッチング素子５１Ａをブ
リッジ接続した構成のものを採用することができる。The DC / AC converter 51 (or 53)
As shown in FIG. 17, it is possible to employ a configuration in which the switching element 51A is bridge-connected.

【０１２５】さらに、トランス５２における５２Ａは１
次巻線、５２Ｂは１次巻線５２Ａに含まれるリアクトル
に相当する成分又はハードウェアとして存在するリアク
トル、５２Ｃは２次巻線、５２Ｂは２次巻線５２Ｃに含
まれるリアクトルに相当する成分又はハードウェアとし
て存在するリアクトルである。Further, 52A in the transformer 52 is 1
Secondary winding, 52B is a component corresponding to the reactor included in the primary winding 52A or a reactor existing as hardware, 52C is a secondary winding, 52B is a component corresponding to the reactor included in the secondary winding 52C, or It is a reactor that exists as hardware.

【０１２６】このような構成の本の実施形態では、３レ
ベルインバータ４９Ｃの正側コンデンサ４９Ａと負側コ
ンデンサ４９Ｂの電圧アンバランスと、（２レベル）イ
ンバータ７を直列接続する場合のコンデンサ電圧のアン
バランスとを抑制するため、各々のコンデンサ端にＤＣ
／ＡＣ変換器５１を備え、トランス５２を介して、共通
のエネルギー蓄積部５４およびＤＣ／ＡＣ変換器５３と
接続されるので、各電圧アンバランスを抑制することが
できる。また、エネルギー蓄積部５４を共有しているの
で、装置の小型・軽量・低コスト化が可能となる。In the present embodiment having such a configuration, the voltage imbalance between the positive side capacitor 49A and the negative side capacitor 49B of the three-level inverter 49C and the capacitor voltage unbalance when the (two-level) inverter 7 is connected in series. DC at each capacitor end to suppress balance
Since the / AC converter 51 is provided and is connected to the common energy storage unit 54 and the DC / AC converter 53 via the transformer 52, each voltage imbalance can be suppressed. Moreover, since the energy storage unit 54 is shared, the device can be made smaller, lighter, and lower in cost.

【０１２７】（第１４の実施形態）図１８は、第１４の
実施形態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部
分には同一符号を付している。(Fourteenth Embodiment) FIG. 18 shows a power conversion device according to a fourteenth embodiment, and the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【０１２８】図１８に示すように、直流電源２８に、リ
アクトル３９（３９−１）を介し、第１の負荷運転部４
９を接続し、同じく直流電源２８に、リアクトル３９
（３９−２）を介し、第２の負荷運転部５０を含む複数
の負荷運転部４９（５０）を接続している。従って、直
流電源２８に、リアクトル３９（３９−１），（３９−
２）を介し、負荷運転部４９，５０を並列接続してい
る。As shown in FIG. 18, the first load operating unit 4 is connected to the DC power source 28 via the reactor 39 (39-1).
9 is connected, and the DC power supply 28 is also connected to the reactor 39.
A plurality of load operating units 49 (50) including the second load operating unit 50 are connected via (39-2). Therefore, in the DC power supply 28, the reactors 39 (39-1), (39-
The load operation units 49 and 50 are connected in parallel via 2).

【０１２９】また、図１６に示す第１３の実施形態と同
様に負荷運転部４９，５０の直流側には第１のＤＣ／Ａ
Ｃ変換器５１を介してトランス５２の１次側が接続され
ている。トランス５２の２次側は、第２のＤＣ／ＡＣ変
換器５３を介してエネルギー蓄積部５４が接続されてい
る。Further, similarly to the thirteenth embodiment shown in FIG. 16, the first DC / A is provided on the DC side of the load operating parts 49, 50.
The primary side of the transformer 52 is connected via the C converter 51. An energy storage unit 54 is connected to the secondary side of the transformer 52 via a second DC / AC converter 53.

【０１３０】このような構成の本の実施形態では、負荷
運転部４９，５０の並列接続の構成を除き、図１６に示
す第１３の実施形態と同様の作用効果を得ることができ
る。In the embodiment of the book having such a structure, the same operational effect as that of the thirteenth embodiment shown in FIG. 16 can be obtained except for the structure in which the load operating parts 49, 50 are connected in parallel.

【０１３１】また、トランス５２を共有化しているの
で、全体として、エネルギー蓄積部５４および第２のＤ
Ｃ／ＡＣ変換器５３の共有化が図られる。Further, since the transformer 52 is shared, the energy storage section 54 and the second D are generally provided.
The C / AC converter 53 can be shared.

【０１３２】（第１５の実施形態）図１９は、第１５の
実施形態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部
分には同一符号を付している。(Fifteenth Embodiment) FIG. 19 shows a power conversion device of the fifteenth embodiment, and the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【０１３３】図１９に示すように、交流電源３２にトラ
ンス５５の一次側の巻線５５Ａを接続し、その二次側の
巻線５５ＢＣ１及びリアクトル５５Ｂ２に複数の負荷運
転部５６（５６−１），（５６−２）と、同じく二次側
の巻線５５Ｃ１及びリアクトル５５Ｃ２にコンバータ５
７、コンデンサ５８及びエネルギー蓄積部１２を接続し
ている。As shown in FIG. 19, a primary winding 55A of the transformer 55 is connected to the AC power supply 32, and a plurality of load operating sections 56 (56-1) are connected to the secondary winding 55BC1 and reactor 55B2. , (56-2) and the converter 5 to the secondary side winding 55C1 and reactor 55C2.
7, the capacitor 58 and the energy storage unit 12 are connected.

【０１３４】負荷運転部５６は、コンバータ５６Ａ、コ
ンデンサ５６Ｂ、インバータ５６Ｃを有し、このインバ
ータ５６Ｃの出力により、負荷８は駆動される。The load operating section 56 has a converter 56A, a capacitor 56B and an inverter 56C, and the load 8 is driven by the output of this inverter 56C.

【０１３５】このような構成の本の実施形態で、電車を
想定した場合、電車では、１つのトランスに１〜５つの
負荷運転部（主電動機制御装置や補助電源装置が接続さ
れるための巻線がある）が接続されている。In the embodiment of the book having such a structure, when a train is assumed, in the train, one transformer has one to five load operation units (main motor control device and auxiliary power supply device are connected to each other. (There is a wire) is connected.

【０１３６】本の実施形態のようにトランス５５の新た
な二次側の巻線５５Ｃ１にエネルギー蓄積部１２を備え
ることで、全ての負荷運転部５６に対して、回生電力の
吸収や、停電、離線（パンタグラフが架線から離れる）
時の直流電源の安定化を図ることができる。By providing the energy storage unit 12 in the new secondary winding 55C1 of the transformer 55 as in the present embodiment, absorption of regenerative power, power failure, Derailment (pantograph separates from overhead line)
It is possible to stabilize the DC power supply at the time.

【０１３７】（第１６の実施形態）図２０は、第１６の
実施形態の電力変換装置を示しており、先の図と同一部
分には同一符号を付している。(Sixteenth Embodiment) FIG. 20 shows a power conversion system according to the sixteenth embodiment, and the same parts as those in the previous figures are designated by the same reference numerals.

【０１３８】図２０に示すように、交流電源３２にトラ
ンス５９の一次側の巻線５９Ａを接続し、その二次側の
巻線５９Ｂ及びリアクトル５９Ｃに、負荷運転部６０
と、コンバータ５７、コンデンサ５８及びエネルギー蓄
積部１２からなる回路とを、並列に接続している。As shown in FIG. 20, the primary side winding 59A of the transformer 59 is connected to the AC power source 32, and the load operating section 60 is connected to the secondary side winding 59B and reactor 59C.
And a circuit including the converter 57, the capacitor 58, and the energy storage unit 12 are connected in parallel.

【０１３９】負荷運転部５６は、接触器６０Ａ、コンバ
ータ６０Ｂ、コンデンサ６０Ｃ、インバータ６０Ｄを有
し、このインバータ６０Ｄの出力により、負荷８は駆動
される。The load operating section 56 has a contactor 60A, a converter 60B, a capacitor 60C and an inverter 60D, and the load 8 is driven by the output of this inverter 60D.

【０１４０】このような構成の本の実施形態では次のよ
うに作用する。先ず、通常時は、負荷運転部６０に対し
て、その回生電力の吸収や、停電、離線（パンタグラフ
が架線から離れる）時のエネルギー供給により、負荷運
転部６０の直流電圧の安定化を図ることができ、その出
力を安定化することができる。The embodiment of the book having such a configuration operates as follows. First, in normal times, the load driving unit 60 should be stabilized by absorbing the regenerative power, supplying power during a power failure, or disconnection (when the pantograph separates from the overhead line). The output can be stabilized.

【０１４１】負荷運転部６０が故障や保護で停止する場
合、接触器６０Ａを開放する場合がある。このとき、接
触器６０Ａより電源３２側に接続されるエネルギー蓄積
部１２は、負荷運転部６０の故障・保護動作の影響を受
けることなく、その機能を維持することができる。電源
３２を介し、他の同様な負荷運転部６０からのパワー流
入出を行い、架線電圧自体の安定化を図ることができ
る。When the load operation unit 60 stops due to a failure or protection, the contactor 60A may be opened. At this time, the energy storage unit 12 connected to the power source 32 side of the contactor 60A can maintain its function without being affected by the failure / protection operation of the load operation unit 60. It is possible to stabilize power of the overhead line voltage itself by performing power inflow and outflow from another similar load operating unit 60 via the power supply 32.

【０１４２】以上の説明は、変換装置の主回路をなす負
荷運転部とエネルギー蓄積部との接続関係を説明した
が、以下ではエネルギー蓄積部の回路等の形態及びその
制御形態について説明する。Although the above description has described the connection relationship between the load operation unit and the energy storage unit that form the main circuit of the conversion device, the form of the circuit of the energy storage unit and the control form thereof will be described below.

【０１４３】先ず、図２１を参照してエネルギー蓄積部
の回路構成等に関する実施形態を説明する。First, an embodiment relating to the circuit configuration of the energy storage unit and the like will be described with reference to FIG.

【０１４４】図２１（ａ）は、一のエネルギー蓄積回路
１２´と、他のエネルギー蓄積回路２１とを並列に接続
したものであり、図２１（ｂ）は、一のエネルギー蓄積
回路１２´と、他のエネルギー蓄積回路２１とを直列に
接続したものである。FIG. 21 (a) shows one energy storage circuit 12 'and another energy storage circuit 21 connected in parallel, and FIG. 21 (b) shows one energy storage circuit 12'. , And another energy storage circuit 21 are connected in series.

【０１４５】エネルギー蓄積回路１２´は、蓄積要素部
と変換部とからなり、エネルギー蓄積回路２１は蓄積要
素部のみからなる。The energy storage circuit 12 'comprises a storage element section and a conversion section, and the energy storage circuit 21 comprises only a storage element section.

【０１４６】図２１（ａ）のように、エネルギー蓄積回
路を並列接続することで、冗長性が増加するため、信頼
性が向上する。By connecting the energy storage circuits in parallel as shown in FIG. 21 (a), the redundancy is increased and the reliability is improved.

【０１４７】図２１（ａ）の構成では、出力電圧がイン
バータ入力直流電圧になる場合が多く、その出力電圧範
囲は限定され、エネルギー蓄積部２１の容量の利用率は
悪い。すなわち、それのみで構成する場合、装置体格が
大きく、重量増となる。一方で、変換部を介さないた
め、機器信頼性が向上する。また、変換部を介さないた
め、効率も向上する。また、変換部を介した場合、その
制御応答は有限であり、インバータ７からの急激なパワ
ー変動の影響には応答できず、インバータ直流入力電圧
が跳ね上がる、という問題が生じる場合があるが、図２
１（ａ）のように構成した場合には、制御応答の遅れが
ない分、そのような過電圧が起こりにくい。また、変換
器を介した場合、エネルギー蓄積部の容量の利用率は高
く、小型化・軽量化が図れる。したがって、双方を組み
合わせることで、それぞれの効果を併せ得ることができ
る。なお、変換器を備えないエネルギー蓄積部２１をイ
ンバータの近傍に、変換器を備えたエネルギー蓄積部１
２′をインバータから離れた位置に配置することで、エ
ネルギー蓄積部の設置場所が問題となる場合、有効であ
る。In the configuration of FIG. 21A, the output voltage is often the inverter input DC voltage, the output voltage range is limited, and the capacity utilization rate of the energy storage unit 21 is poor. That is, in the case of being configured by only that, the device size is large and the weight is increased. On the other hand, since no conversion unit is used, the device reliability is improved. Further, since the conversion unit is not used, the efficiency is improved. In addition, when the conversion unit is used, the control response is finite, and it may not be possible to respond to the influence of the rapid power fluctuation from the inverter 7, and there may be a problem that the inverter DC input voltage jumps up. Two
In the case of the configuration as shown in 1 (a), since there is no delay in the control response, such an overvoltage is unlikely to occur. Further, when the energy is supplied via the converter, the capacity utilization rate of the energy storage unit is high, and the size and weight can be reduced. Therefore, by combining both, respective effects can be obtained. It should be noted that the energy storage unit 21 having no converter is provided near the inverter, and the energy storage unit 1 provided with the converter
By arranging 2 ′ at a position distant from the inverter, it is effective when the installation location of the energy storage unit becomes a problem.

【０１４８】一方、図２１（ｂ）の構成では、それぞれ
のエネルギー蓄積部の電圧は、それぞれの変換器により
制御可能である。例えば、エネルギー蓄積部として電気
２重層コンデンサを利用した場合、電気２重層コンデン
サの１セルあたりの電圧は、３Ｖ程度である。これを直
列に接続して高圧化しているため、各セルごとの電圧ア
ンバランスが生じ、容量利用率や寿命などが劣化する場
合がある。本実施例に依れば、それぞれのエネルギー蓄
積部の電圧を、それぞれの変換器により制御可能である
ため、前記アンバランスの問題が抑制され、容量利用率
や寿命の劣化を抑制することができる。On the other hand, in the configuration of FIG. 21B, the voltage of each energy storage section can be controlled by each converter. For example, when an electric double layer capacitor is used as the energy storage unit, the voltage per cell of the electric double layer capacitor is about 3V. Since the cells are connected in series to increase the voltage, a voltage imbalance occurs in each cell, which may deteriorate the capacity utilization rate and the life. According to this embodiment, since the voltage of each energy storage unit can be controlled by each converter, the problem of unbalance can be suppressed, and the deterioration of capacity utilization rate and life can be suppressed. .

【０１４９】一方、図２１（ｂ）の構成では変換部を介
したエネルギー蓄積回路２１は、その逆の特性を有する
ことになる。On the other hand, in the configuration of FIG. 21B, the energy storage circuit 21 via the conversion section has the opposite characteristic.

【０１５０】よって、図２１（ａ）（ｂ）に示す並列接
続と直列接続とを組み合わせることで、装置の要求に適
した最適な特性を得ることができる。Therefore, by combining the parallel connection and the series connection shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b), it is possible to obtain optimum characteristics suitable for the requirements of the apparatus.

【０１５１】上記において、エネルギー蓄積部１２の蓄
積要素部は、鉛蓄電池、ＮａＳ電池（ナトリウムイオウ
電池）等の２次電池又は大容量キャパシタとして電気２
重層コンデンサを用いることができるが、図２２に示す
ように、フライホイール６１を用いたり、超伝導コイル
と変換器からなる構成を採用することができる。In the above description, the storage element portion of the energy storage portion 12 is a secondary battery such as a lead storage battery or a NaS battery (sodium sulfur battery), or an electric capacitor as a large capacity capacitor.
Although a multilayer capacitor can be used, as shown in FIG. 22, a flywheel 61 can be used, or a configuration including a superconducting coil and a converter can be adopted.

【０１５２】次に、図２３及び図２４を参照してエネル
ギー蓄積部の制御形態について説明する。Next, the control mode of the energy storage unit will be described with reference to FIGS.

【０１５３】図２３は、２次電池又は大容量キャパシタ
として電気２重層コンデンサ等の蓄積要素部６２Ａに直
列に接触器６２Ｂを接続したエネルギー蓄積部６２であ
り、蓄積要素部６２Ａの端子電圧を電圧検出回路６３で
検出し、またエネルギー蓄積部６２の端子電圧を電圧検
出回路６４で検出する。両者の差異を絶対値演算器６５
で求めコンパレータ６６を通すことにより、該差異が所
定値以内である場合にリレー６７により接触器６２Ｂを
閉とするものである。FIG. 23 shows an energy storage section 62 in which a contactor 62B is connected in series to a storage element section 62A such as an electric double layer capacitor as a secondary battery or a large capacity capacitor, and the terminal voltage of the storage element section 62A is changed to a voltage. The detection circuit 63 detects the voltage, and the voltage detection circuit 64 detects the terminal voltage of the energy storage unit 62. Absolute value calculator 65
The contactor 62B is closed by the relay 67 when the difference is within a predetermined value by passing through the comparator 66 obtained in step 1.

【０１５４】２次電池や大容量キャパシタなどのエネル
ギー蓄積部６２を有した回路を閉とする場合、外部の接
続点との間に電圧差があると、過大な電流が流れる。大
容量であるため、それが長時間持続する可能性もある。
このような過電流により、エネルギー蓄積部６２のみな
らず、外部の機器の過電流を引き起こし、故障や保護と
いった問題が生じる。When the circuit having the energy storage portion 62 such as the secondary battery or the large-capacity capacitor is closed, if there is a voltage difference with the external connection point, an excessive current flows. Due to the large capacity, it may last for a long time.
Such an overcurrent causes an overcurrent not only in the energy storage unit 62 but also in an external device, causing problems such as failure and protection.

【０１５５】図２３の形態では、接触器６２Ｂが開であ
る状態では、外部とエネルギー蓄積部６２自身の電圧差
が近傍となった場合に接触器６２Ｂを閉じることで、過
電流を抑制することが可能となる。In the embodiment of FIG. 23, when the contactor 62B is open, the contactor 62B is closed when the voltage difference between the outside and the energy storage portion 62 itself becomes close, thereby suppressing overcurrent. Is possible.

【０１５６】図２４（ａ）は、２次電池又は大容量キャ
パシタとして電気２重層コンデンサ等の蓄積要素部６８
Ａに直列に、第１の接触器６２Ｂ及び並列インピーダン
スとして抵抗６８Ｃと、第２の接触器６８Ｄを接続した
エネルギー蓄積部６８であり、図２４（ｂ）に示すよう
に、第２の接触器６８Ｄを開から閉とする場合に、蓄積
要素部６８Ａの端子電圧とエネルギー蓄積部６８の端子
間電圧との差異が小さくなった条件で第１の接触器６８
Ｂを閉とするものである。FIG. 24A shows a storage element portion 68 such as an electric double layer capacitor as a secondary battery or a large capacity capacitor.
An energy storage unit 68 in which a first contactor 62B and a resistor 68C as a parallel impedance and a second contactor 68D are connected in series to A is the second contactor as shown in FIG. 24 (b). When the 68D is changed from open to closed, the first contactor 68 is provided under the condition that the difference between the terminal voltage of the storage element section 68A and the terminal voltage of the energy storage section 68 becomes small.
B is closed.

【０１５７】この制御形態によれば次のように作用す
る。すなわち、エネルギー蓄積部６８を閉とする場合、
先に述べたように突入電流が問題となる。According to this control mode, it operates as follows. That is, when the energy storage unit 68 is closed,
As described above, inrush current becomes a problem.

【０１５８】ここでは、突入電流による過電流を防止す
るため、接続指令がでた直後は、突入電流防止用のイン
ピーダンスである抵抗６８Ｃを介して電流を流す。その
後、所定時間経過をもって、抵抗６８Ｃをパスさせるよ
うに、第１の接触器６２Ｂを閉とすることで、所定時間
インピーダンスである抵抗６８Ｃを介して回路を閉とす
ることで、蓄積要素部６８Ａの電圧と、外部入力電圧と
の差は減少して、過電流を回避することができる。な
お、所定時間でなく、図２３のように、検出した電圧に
応じて、第１の接触器６２Ｂを閉とすることでも良い。Here, in order to prevent the overcurrent due to the inrush current, immediately after the connection command is issued, the current flows through the resistor 68C which is the impedance for preventing the inrush current. After that, when a predetermined time elapses, the first contactor 62B is closed so as to pass the resistor 68C, and the circuit is closed through the resistor 68C which is the impedance for a predetermined time, whereby the storage element portion 68A is closed. The difference between this voltage and the external input voltage is reduced, and overcurrent can be avoided. Note that the first contactor 62B may be closed according to the detected voltage, as shown in FIG. 23, instead of the predetermined time.

【０１５９】[0159]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、エネ
ルギー損失を抑制し得る電力変換装置を提供できるもの
である。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device capable of suppressing energy loss.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の
構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a power conversion device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施形態に係る電力変換装置の
構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a power conversion device according to a second embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第３の実施形態に係る電力変換装置の
構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a power conversion device according to a third embodiment of the present invention.

【図４】本発明に係るエネルギー蓄積部の実施形態を示
す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of an energy storage unit according to the present invention.

【図５】本発明に係るエネルギー消費手段の実施形態を
示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of energy consumption means according to the present invention.

【図６】本発明の第４の実施形態に係る電力変換装置の
構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a power conversion device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図７】本発明の第５の実施形態に係る電力変換装置の
構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a power conversion device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第６の実施形態に係る電力変換装置の
構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a power conversion device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図９】本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータの実施形態
を示す回路図。FIG. 9 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC / DC converter according to the present invention.

【図１０】本発明の第７の実施形態に係る電力変換装置
の構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of a power conversion device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の第８の実施形態に係る電力変換装置
の構成図。FIG. 11 is a configuration diagram of a power conversion device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の第９の実施形態に係る電力変換装置
の構成図。FIG. 12 is a configuration diagram of a power conversion device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の第１０の実施形態に係る電力変換装
置の構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a power conversion device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図１４】本発明の第１１の実施形態に係る電力変換装
置の構成図。FIG. 14 is a configuration diagram of a power conversion device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図１５】本発明の第１２の実施形態に係る電力変換装
置の構成図。FIG. 15 is a configuration diagram of a power conversion device according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の第１３の実施形態に係る電力変換装
置の構成図。FIG. 16 is a configuration diagram of a power conversion device according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図１７】本発明に係るＤＣ／ＡＣ変換器の実施形態を
示す回路図。FIG. 17 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC / AC converter according to the present invention.

【図１８】本発明の第１４の実施形態に係る電力変換装
置の構成図。FIG. 18 is a configuration diagram of a power conversion device according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図１９】本発明の第１５の実施形態に係る電力変換装
置の構成図。FIG. 19 is a configuration diagram of a power conversion device according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図２０】本発明の第１６の実施形態に係る電力変換装
置の構成図。FIG. 20 is a configuration diagram of a power conversion device according to a sixteenth embodiment of the present invention.

【図２１】本発明に係るエネルギー蓄積部の実施形態を
示す回路図。FIG. 21 is a circuit diagram showing an embodiment of an energy storage unit according to the present invention.

【図２２】本発明に係る電力変換装置におけるエネルギ
ー蓄積部の実施形態を示す回路図。FIG. 22 is a circuit diagram showing an embodiment of an energy storage unit in the power conversion device according to the present invention.

【図２３】本発明に係る電力変換装置におけるエネルギ
ー蓄積部の制御回路の一例を示す回路図。FIG. 23 is a circuit diagram showing an example of a control circuit of an energy storage unit in the power conversion device according to the present invention.

【図２４】本発明に係る電力変換装置におけるエネルギ
ー蓄積部の制御回路の他例を示す回路図。FIG. 24 is a circuit diagram showing another example of the control circuit of the energy storage unit in the power conversion device according to the present invention.

【図２５】従来の電力変換装置の構成図。FIG. 25 is a configuration diagram of a conventional power conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…直流架線 ３，１６，２７，３０…接触器 ６，３８，４５，４８，５８…コンデンサ ７…インバータ ８…電動機（負荷） １０…フィルタ １０Ａ，３７，３９…リアクトル １１…エネルギー消費部 １２，３６，４７，５４，６２，６８…エネルギー蓄積
部 １３…エネルギー蓄積回路 １５，１９，３３，５２，５５，５９…トランス １７…コンバータ １８，３２…交流電源 ２０…ＬＣＬフィルタ ２１…エネルギー蓄積要素 ２２，２３，２４…変換回路 ２５…スイッチング素子 ２６…抵抗 ２８…直流電源 ２９，４０，４１，４２，４９，５０，５６，６０…負
荷運転部 ３１…ＬＣフィルタ ３５…ＤＣ／ＤＣコンバータ ４３…３レベルコンバータ ４６…３レベルインバータ ５１…第１のＤＣ／ＡＣ変換器 ５３…第２のＤＣ／ＡＣ変換器 ５７…第２のコンバータ ６１…フライホイール1 ... DC overhead wire 3, 16, 27, 30 ... Contactor 6, 38, 45, 48, 58 ... Capacitor 7 ... Inverter 8 ... Electric motor (load) 10 ... Filter 10A, 37, 39 ... Reactor 11 ... Energy consumption part 12 , 36, 47, 54, 62, 68 ... Energy storage unit 13 ... Energy storage circuit 15, 19, 33, 52, 55, 59 ... Transformer 17 ... Converter 18, 32 ... AC power supply 20 ... LCL filter 21 ... Energy storage element 22, 23, 24 ... Conversion circuit 25 ... Switching element 26 ... Resistor 28 ... DC power supply 29, 40, 41, 42, 49, 50, 56, 60 ... Load operation part 31 ... LC filter 35 ... DC / DC converter 43 ... 3 level converter 46 3 level inverter 51 1st DC / AC converter 53 2nd DC / AC converter 57 2nd Converter 61 ... Flywheel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門田 行生 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 5H007 AA17 BB06 CA01 CB02 CB05 CC01 CC04 CC06 CC12 CC14 DA06 DB01 DC05 FA01 FA12   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yukio Kadota             No. 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation             Fuchu Office F-term (reference) 5H007 AA17 BB06 CA01 CB02 CB05                       CC01 CC04 CC06 CC12 CC14                       DA06 DB01 DC05 FA01 FA12

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 直流電源にリアクトルを介して接続され
たインバータと、このインバータの出力を受ける負荷と
を有する負荷運転手段を備える電力変換装置において、 前記リアクトルと前記インバータとの間に接続されたエ
ネルギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電力変換
装置。1. A power converter comprising a load operating means having an inverter connected to a DC power supply via a reactor and a load receiving the output of the inverter, the power converter being connected between the reactor and the inverter. An electric power converter comprising an energy storage means. 【請求項２】 直流電源に接触器を介して接続されたイ
ンバータと、このインバータの出力を受ける負荷とから
なる負荷運転手段を備える電力変換装置において、 前記接触器と前記インバータとの間に接続されたエネル
ギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電力変換装
置。2. A power conversion device comprising a load operating means comprising an inverter connected to a DC power supply via a contactor and a load receiving the output of the inverter, the power converter being connected between the contactor and the inverter. An electric power conversion device comprising the energy storage means described above. 【請求項３】 直流電源に高調波を抑制するためのフィ
ルタを介して接続されたインバータと、このインバータ
の出力を受ける負荷とを有する負荷運転手段を備える電
力変換装置において、 前記フィルタと前記インバータとの間に並列に接続され
たエネルギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電力
変換装置。3. A power converter comprising a load operating means having an inverter connected to a DC power supply via a filter for suppressing harmonics, and a load operating means having a load for receiving the output of the inverter, wherein the filter and the inverter are provided. An electric power converter comprising: an energy storage unit connected in parallel with the electric power storage unit. 【請求項４】 直流電源に接続されたインバータと、こ
のインバータの出力を受ける負荷と、前記インバータの
直流入力側に接続されたエネルギー消費手段とを有する
負荷運転手段を備える電力変換装置において、 前記エネルギー消費手段と並列に接続されたエネルギー
蓄積手段を具備したことを特徴とする電力変換装置。4. A power converter comprising a load operating means having an inverter connected to a DC power source, a load receiving the output of the inverter, and an energy consuming means connected to the DC input side of the inverter, An electric power conversion device comprising an energy storage means connected in parallel with an energy consumption means. 【請求項５】 前記エネルギー消費手段は、抵抗と接触
器とが直列に接続されたものであることを特徴とする請
求項４記載の電力変換装置。5. The power converter according to claim 4, wherein the energy consuming means is a resistor and a contactor connected in series. 【請求項６】 直流電源にリアクトルを介して接続され
たインバータと、このインバータの出力を受ける負荷と
を有する負荷運転手段を、同一の前記直流電源に複数接
続された電力変換装置において、 前記リアクトルより前記直流電源側に接続されたエネル
ギー蓄積手段を具備したことを特徴とする電力変換装
置。6. A power converter in which a plurality of load operating means having an inverter connected to a DC power supply via a reactor and a load for receiving the output of the inverter are connected to the same DC power supply, wherein the reactor is a reactor. An electric power conversion device further comprising an energy storage means connected to the DC power source side. 【請求項７】 直流電源に接触器を介して接続されたイ
ンバータと、このインバータ出力を受ける負荷とを有す
る負荷運転手段を同一の前記直流電源に１つ以上接続さ
れた電力変換装置において、 前記接触器より前記直流電源側に接続されたエネルギー
蓄積手段を具備したことを特徴とする電力変換装置。7. A power converter in which one or more load operating means having an inverter connected to a DC power supply via a contactor and a load receiving the inverter output are connected to the same DC power supply, An electric power converter comprising an energy storage means connected to the DC power supply side of the contactor. 【請求項８】 前記直流電源と前記エネルギー蓄積手段
との間に接続されたフィルタ手段を具備したことを特徴
とする請求項６又は７記載の電力変換装置。8. The power converter according to claim 6, further comprising a filter unit connected between the DC power source and the energy storage unit. 【請求項９】 交流電源に接続され、交流を直流に変換
するコンバータと、このコンバータの直流側に接続され
たインバータと、前記インバータの出力を受ける負荷と
を有する負荷運転手段を備える電力変換装置において、 前記インバータと前記コンバータとの間にエネルギー蓄
積手段を備えると共に前記コンバータは、力行電力の許
容量に比べ回生電力の許容量が小さいことを特徴とする
電力変換装置。9. A power converter comprising a load operating means connected to an AC power supply and converting an AC into a DC, an inverter connected to the DC side of the converter, and a load receiving an output of the inverter. In the power converter, the energy storage unit is provided between the inverter and the converter, and the converter has a smaller allowable amount of regenerative power than an allowable amount of power running power. 【請求項１０】 前記コンバータは、回生運転動作が行
われないことを特徴とする請求項９記載の電力変換装
置。10. The power converter according to claim 9, wherein the converter does not perform a regenerative operation operation. 【請求項１１】 直流電源に接続されたＤＣ／ＤＣコン
バータと、このＤＣ／ＤＣコンバータに接続されたイン
バータと、このインバータの出力を受ける負荷とを有す
る負荷運転手段を備える電力変換装置において、 前記インバータの直流側に接続されたエネルギー蓄積手
段を具備したことを特徴とする電力変換装置。11. A power conversion device comprising a DC / DC converter connected to a DC power supply, an inverter connected to the DC / DC converter, and a load operation means having a load for receiving the output of the inverter, An electric power converter comprising an energy storage means connected to the DC side of the inverter. 【請求項１２】 前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、力行運
転動作のみが行われることを特徴とする請求項１１記載
の電力変換装置。12. The power converter according to claim 11, wherein the DC / DC converter performs only a power running operation. 【請求項１３】 前記直流電源と前記ＤＣ／ＤＣコンバ
ータとの間に接続されたフィルタ手段を具備したことを
特徴とする請求項１１記載の電力変換装置。13. The power converter according to claim 11, further comprising filter means connected between the DC power supply and the DC / DC converter. 【請求項１４】 コンデンサと、このコンデンサに接続
されるインバータと、このインバータの出力を受ける負
荷を有する負荷運転手段を、２つ以上直列に接続すると
共に直流電源に接続してなる電力変換装置において、 前記負荷運転手段は、前記コンデンサに接続されたエネ
ルギー蓄積手段を具備することを特徴とする電力変換装
置。14. A power converter comprising a capacitor, an inverter connected to the capacitor, and two or more load operating means having a load for receiving the output of the inverter, which are connected in series and connected to a DC power source. The load conversion means comprises an energy storage means connected to the capacitor. 【請求項１５】 正側コンデンサと負側コンデンサとを
備え各相毎に３電位を出力する３レベルインバータと、
この３レベルインバータの出力を受ける負荷とを有する
負荷運転手段を、１つ以上直列に直流電源に接続してな
る電力変換装置において、 前記負荷運転手段は、前記正側コンデンサ及び前記負側
コンデンサ夫々に接続されるエネルギー蓄積手段を具備
したことを特徴とする電力変換装置。15. A three-level inverter that includes a positive-side capacitor and a negative-side capacitor and outputs three potentials for each phase,
In a power conversion device in which one or more load operating means having a load for receiving the output of the three-level inverter is connected in series to a DC power supply, the load operating means includes the positive side capacitor and the negative side capacitor, respectively. An electric power converter comprising an energy storage means connected to the. 【請求項１６】 交流電源に接続され、３電位を出力す
る３レベルコンバータを備え、この３レベルコンバータ
に前記３レベルインバータを接続したことを特徴とする
請求項１５記載の電力変換装置。16. The power conversion device according to claim 15, further comprising a three-level converter connected to an AC power source for outputting three potentials, and the three-level inverter connected to the three-level converter. 【請求項１７】 交流電源に接続され、３電位を出力す
る３レベルコンバータを備え、この３レベルコンバータ
と前記３レベルインバータとの中性点を相互に接続した
ことを特徴とする請求項１５記載の電力変換装置。17. A three-level converter, which is connected to an AC power supply and outputs three potentials, is provided, and the neutral points of the three-level converter and the three-level inverter are connected to each other. Power converter. 【請求項１８】 正側コンデンサと負側コンデンサを備
えた各相毎に３電位を出力する３レベルインバータと、
この３レベレルインバータの出力を受ける負荷とを有す
る第１の負荷運転手段と、コンデンサを備え各相毎に２
電位を出力する３レベルインバータと、この２レベルイ
ンバータの出力を受ける負荷とを有する第２の負荷運転
手段とを１つ以上直列に直流電源に接続してなる電力変
換装置において、 前記第１の負荷運転手段の正側コンデンサと負側コンデ
ンサと第２の負荷運転手段のコンデンサとに第１のＤＣ
／ＡＣ変換器の直流側を接続し、この第１のＤＣ／ＡＣ
変換器の交流側を同一トランスの別個の巻線に接続し、
エネルギー蓄積手段を第２のＤＣ／ＡＣ変換器の直流側
に接続し、この第２のＤＣ／ＡＣ変換器の交流側を前記
トランスの別個の巻線に接続したことを特徴とする電力
変換手段。18. A three-level inverter for outputting three potentials for each phase, comprising a positive-side capacitor and a negative-side capacitor,
A first load operating means having a load for receiving the output of the three leveler inverters, and two capacitors for each phase are provided.
A power converter comprising one or more second load operating means having a three-level inverter that outputs a potential and a load that receives the output of the two-level inverter connected in series to a DC power supply, The first DC is connected to the positive-side capacitor and the negative-side capacitor of the load operating means and the capacitor of the second load operating means.
The DC side of the AC / AC converter is connected, and this first DC / AC is connected.
Connect the AC side of the converter to separate windings of the same transformer,
Power conversion means characterized in that the energy storage means is connected to the DC side of the second DC / AC converter, and the AC side of the second DC / AC converter is connected to a separate winding of the transformer. . 【請求項１９】 交流電源に第１の巻線を接続したトラ
ンスの第２の巻線に接続され交流を直流に変換する第１
のコンバータと、この第１のコンバータに接続されるイ
ンバータと、このインバータの出力を受ける負荷を有す
る負荷運転手段を備えた電力変換装置において、 前記トランスは第３の巻線を有し、この第３の巻線に接
続され交流を直流に変換する第２のコンバータと、この
第２のコンバータの直流入力側に接続されたエネルギー
蓄積手段とを具備することを特徴とする電力変換装置。19. A first connecting to a second winding of a transformer in which the first winding is connected to an AC power source and converting AC into DC
A converter, an inverter connected to the first converter, and a load operating means having a load for receiving the output of the inverter, wherein the transformer has a third winding, and A power converter comprising a second converter connected to the winding of No. 3 and converting AC to DC, and energy storage means connected to the DC input side of the second converter. 【請求項２０】 交流電源に第１の巻線を接続したトラ
ンスの第２の巻線に接触器を介して接続され交流を直流
に変換する第１のコンバータと、この第１のコンバータ
に接続されるインバータと、このインバータの出力を受
ける負荷とを有する負荷運転手段を備える電力変換装置
において、 前記接触器より交流電源側に接続されるエネルギー蓄積
手段を具備したことを特徴とする電力変換装置。20. A first converter, which is connected to a second winding of a transformer in which a first winding is connected to an AC power supply via a contactor, and which converts AC into DC, and the first converter is connected to the first converter. Power converter having a load operating means having an inverter and a load receiving the output of the inverter, the power converter comprising energy storage means connected to the AC power source side of the contactor. . 【請求項２１】 前記エネルギー蓄積手段を２つ以上直
並列に接続して構成したことを特徴とする請求項１乃至
２０のいずれか一項記載の電力変換装置。21. The power conversion device according to claim 1, wherein two or more of the energy storage units are connected in series and parallel. 【請求項２２】 前記直並列接続して構成したエネルギ
ー蓄積手段は、エネルギー蓄積手段を主回路に接続する
変換手段を有するものと、変換手段を有さないものとか
らなることを特徴とする請求項２１記載の電力変換装
置。22. The energy storage means configured by connecting in series and parallel includes one having a conversion means for connecting the energy storage means to a main circuit and one having no conversion means. Item 21. The power conversion device according to item 21. 【請求項２３】 前記エネルギー蓄積手段は、２次電池
を含むことを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか一
項記載の電力変換装置。23. The power conversion device according to claim 1, wherein the energy storage unit includes a secondary battery. 【請求項２４】 前記エネルギー蓄積手段は、電気２重
層コンデンサを含むことを特徴とする請求項１乃至２２
のいずれか一項記載の電力変換装置。24. The energy storage means includes an electric double layer capacitor.
The power converter according to claim 1. 【請求項２５】 前記エネルギー蓄積手段は、フライホ
イールと電動機と変換器とからなることを特徴とする請
求項１乃至２２のいずれか一項記載の電力変換装置。25. The power conversion device according to claim 1, wherein the energy storage unit includes a flywheel, an electric motor, and a converter. 【請求項２６】 前記エネルギー蓄積手段は、超伝導コ
イルと変換器とからなることを特徴とする請求項１乃至
２２のいずれか一項記載の電力変換装置。26. The power conversion device according to claim 1, wherein the energy storage unit includes a superconducting coil and a converter. 【請求項２７】 前記エネルギー蓄積手段は、直列に接
触器を接続して構成され、前記エネルギー蓄積手段の端
子電圧と、前記エネルギー蓄積手段が接続される端子間
電圧との差異が所定値以内である場合に、前記接触器を
閉とする手段を具備することを特徴とする請求項２３又
は２４記載の電力変換装置。27. The energy storage means is configured by connecting contactors in series, and a difference between a terminal voltage of the energy storage means and a terminal voltage to which the energy storage means is connected is within a predetermined value. 25. The power conversion device according to claim 23, further comprising means for closing the contactor in a certain case. 【請求項２８】 前記エネルギー蓄積手段は、第１の接
触器とインピーダンスとを並列に接続すると共に第２の
接触器を直列に接続した回路を、前記エネルギー蓄積手
段に直列に接続した構成であり、前記第２の接触器を開
から閉とする場合に、前記エネルギー蓄積手段の端子電
圧と、前記エネルギー蓄積手段が接続される端子間電圧
との差異が小さくなった条件で前記第１の接触器を閉と
する手段を具備することを特徴とする請求項２３又は２
４記載の電力変換装置。28. The energy storage means has a configuration in which a circuit in which a first contactor and an impedance are connected in parallel and a second contactor is connected in series is connected in series to the energy storage means. When the second contactor is closed from the open state, the first contact is performed under the condition that the difference between the terminal voltage of the energy storage means and the voltage between terminals connected to the energy storage means is small. 23. The method according to claim 23, further comprising means for closing the container.
4. The power converter according to 4.