JP2009067206A - Power storage unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力蓄積手段を備えた直流き電電気鉄道システムにおける電力蓄積手段による充放電技術に関する。 The present invention relates to a charge / discharge technique using power storage means in a direct current electric railway system provided with power storage means.
近年、変電所から直流電力を供給する直流き電電気鉄道システムにおいて、省エネルギーや機械ブレーキの消耗抑制などを目的として、電力回生ブレーキを備えた鉄道車両が増加している。電力回生ブレーキは、車両に搭載された電動機を発電機として用いて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、架線を介して他の負荷(他の車両の加速など)で消費させることにより、制動力を得るブレーキ装置である。しかし電力回生ブレーキは、近傍に負荷車両が存在しない場合には、電力回生ができなくなり(回生失効)、省エネルギーとならず、また機械ブレーキを消耗する原因となるばかりでなく、停止距離が伸びるため乗り心地が低下してしまうという問題がある。この問題を解消するために、例えば、車両や変電所などに二次電池や電気二重層キャパシタなどの電力貯蔵装置を設置する方法が特許文献1、特許文献2、特許文献3に記載されている。また、電力貯蔵装置の容量をいたずらに増大させないようにするため、回生電力の発生時期を予測して、電力貯蔵装置のエネルギー管理をおこなう方法が特許文献4に提案されている。
これらの従来技術のうち、特許文献1、特許文献2に示されるものは、電力貯蔵装置に貯蔵される回生電力量の充放電のタイミングについては特に詳しく述べられていない。また、特許文献3に示されるものは、き電線の電圧により電力貯蔵装置への充放電を制御しているが、例えば回生車両が多く回生電力量が多い場合などには、電力貯蔵装置の蓄電容量いっぱいに回生電力を吸収してしまい、それ以上の回生電力の吸収ができなくなってしまうおそれがある。これを回避するために電力貯蔵装置の容量を増加させると、設備コストが増加したり、車両重量の増加や設備の設置面積などが増大してしまう。これらの課題を解決する方法として、特許文献4に示されたように、運行ダイヤや運行シミュレーションなどに基づいて、回生電力量が増加する時刻を予測し、電力貯蔵装置への回生電力の吸収を効果的に行う方法が提案されている。
Among these conventional technologies, those disclosed in
しかし、たとえば首都圏の鉄道路線などにおいては、特にラッシュ時などに列車の運行が乱れることが多く、極端にダイヤが乱れた場合などには列車の運休や行先変更などの運転整理が実施されることもあり、このような場合には運行ダイヤにより、回生電力量が増加する時刻を予測によって正確に得ることは極めて困難である。また、実際の列車の運行は運転士の運転によって行われる路線が多いため、運転士による運転方法のバラツキが大きく、また運行ダイヤや遅れ、信号などの状況に応じても運転方法が変化してしまうため、運行シミュレーションなどによる回生電力量の正確な予測は現実的に困難な場合が多い。 However, for example, on railway lines in the Tokyo metropolitan area, train operations are often disrupted, especially during rush hours, and train arrangements such as suspension of trains and change of destinations are implemented when the schedule is extremely disrupted. In such a case, it is extremely difficult to accurately obtain the time when the regenerative power amount increases by the operation schedule in such a case. In addition, since there are many routes that are operated by the driver, the actual operation of the train is greatly varied by the driver, and the driving method changes depending on the operation schedule, delay, signal, etc. For this reason, it is often difficult to accurately predict the amount of regenerative power by operating simulation.
そこで本発明は、列車の走行位置を検出することにより、回生電力の吸収および放出を効率よく制御可能な電力蓄積装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric power storage apparatus which can control absorption and discharge | release of regenerative electric power efficiently by detecting the traveling position of a train.
上記目的を達成するために本発明の一実施例に係る電力蓄積装置は、直流電力の供給により車両を走行させる直流き電電気鉄道システムにおいて、直流き電線に接続される電力蓄積手段と、前記電力蓄積手段への充放電を制御することができる充放電制御手段と、
車両の位置を検出することができる車両位置検出手段と、前記電力蓄積手段への充放電のタイミングを設定することができる充放電時期設定手段を備え、前記車両位置検出手段の検出した情報に基づいて前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への充放電を行うタイミングを設定し、前記充放電制御手段は前記充放電時期設定手段により設定されたタイミングに基づいて前記電力蓄積手段への充放電を行う。
In order to achieve the above object, a power storage device according to an embodiment of the present invention includes a power storage unit connected to a DC power line in a DC power railway system for driving a vehicle by supplying DC power; Charge / discharge control means capable of controlling charge / discharge to the power storage means;
Vehicle position detection means capable of detecting the position of the vehicle, and charge / discharge timing setting means capable of setting the timing of charging / discharging to the power storage means, and based on information detected by the vehicle position detection means The charge / discharge timing setting means sets a timing for charging / discharging the power storage means, and the charge / discharge control means charges / charges the power storage means based on the timing set by the charge / discharge timing setting means. Discharge.
ダイヤが乱れたときも、実際に走行する列車の出発または通過を検出することで、電力蓄積装置を放電状態または充電状態にするタイミングを認識できるので、電力の流れる架線の安定が保たれる。また回生電力を有効に活用できるため省エネにつながる。 Even when the schedule is disturbed, it is possible to recognize the timing at which the power storage device is discharged or charged by detecting the departure or passage of the train that actually travels, so that the overhead line through which power flows can be kept stable. In addition, regenerative power can be used effectively, leading to energy saving.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図1は、本発明による電気鉄道システムの第1の実施例を説明するためのシステム構成例を示す図である。交流電源1である変電所から直流電力を供給する直流き電電気鉄道システムでは、交流電源1から供給される電圧は、変圧器2を介して整流器3に供給される。変圧器2は交流電源1から供給された交流電圧を直流き電電気鉄道システムに適用できる電圧に変換する。整流器3は、入力交流電圧を直流電圧に変換する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example for explaining a first embodiment of an electric railway system according to the present invention. In a DC powered railway system that supplies DC power from a substation that is an
蓄積手段としての電力蓄積装置3は、走行中の列車6が電力回生ブレーキをかけた時の回生電力で電力蓄積装置3を充電し、また、停車中の列車6が出発時に電力蓄積装置3が放電する電力を受けることで電力を再利用できる。電力蓄電装置3は、直流き電線と接続されている。電力蓄積装置3は、例えば、バッテリ、電気2重層キャパシタである。充放電時期設定手段及び充放電制御手段としての充放電制御装置5は、電力蓄積装置3の充電と放電を所定のタイミングを設定し、そのタイミングで切り換える。
The
図1は、駅7に列車6が停車している場合と、列車6が駅9に停車しようとしている位置関係を示した図である。駅7には、列車6が停車するときに列車6の進行方向に沿って、先頭車両の少し前の位置に車両位置検出手段としての車両位置検出装置8をレール側に設置する。同様に、列車6の進行方向に沿って駅9の手前の所定間隔離間した位置に車両位置検出装置10を設置する。つまり、駅9に停車しようとする列車6が、ブレーキをかける位置である。車両位置検出装置8、車両位置検出装置10は、例えば、レール側と列車6に設けられたトランスポンダ、列車6の通過を検知する赤外線センサ、光学センサ、ICタグ、リミットスイッチ、軌道回路、無線列車制御の車両位置、速度情報である。車両位置検出装置8、車両位置検出装置10は、充放電制御装置5と接続され、車両位置検出装置8の検出可能範囲を列車6が通過したとき、列車6が通過した旨を送信する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a positional relationship in which the
車両位置検出装置8が列車6の通過を検出して、列車6が通過した旨を充放電制御装置5に送信した場合、充放電制御装置5は、列車6が出発しようとしていると判断する。車両位置検出装置10が列車6の通過を検出して、列車6が通過した旨を充放電制御装置5に送信した場合、充放電制御装置5は、列車6が電力回生ブレーキをかけて減速しようとしている判断する。
When the vehicle
つまり、車両位置検出装置8は、車両位置検出装置8および車両位置検出装置10が設置されている場所は固定されているため、車両位置検出装置が設置された位置と、どの車両位置検出装置から列車6が通過した旨を受信したかを対応付けて、列車6が出発状態なのか、停車状態なのかを容易に判断できる。
That is, since the location where the vehicle
充放電制御装置5が、車両位置検出装置8が列車6の通過を検出した旨の位置情報を受信した場合、充放電制御装置5は、受信した位置情報から電力蓄積装置4を放電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。放電状態とするタイミングは、例えば、車両位置検出装置8による位置情報の受信から予め設定された所定のタイミングである。列車6が駅7から出発する時、通常の走行時よりも多く電力を消費するため、列車6は、充放電制御装置5を利用することで、交流電源1からの電力の供給を減らすことができる。そのため、本システム全体の省エネと、架線の安定性を図ることができる。
When the charge /
充放電制御装置5が車両位置検出装置10から列車6が通過した旨の位置情報を受信した場合、充電制御情報5は、受信した位置情報から電力蓄積装置4を充電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。充電状態とするタイミングは、上記説明した放電状態とするタイミングと同様である。このとき、列車6は、電力回生ブレーキによって車両に搭載された電動機を発電機として用いて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、架線を介して電力蓄積装置4を充電する。
When the charge /
上記説明したように、車両位置検出装置8を列車の出発を検出する位置、車両位置検出装置10を列車6がブレーキをかける位置に予め設置することで、車両位置検出装置8または車両位置検出装置10から列車6が通過した旨の位置情報を受信した充放電制御装置5は、効率よく充放電制御装置5を充電または充放電制御装置5から放電することができる。
As described above, the vehicle
次に、図2を用いて第2の実施例について説明する。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
図2は、図1に示す状態からさらに、車両位置検出装置8を設置した位置に車両速度検出装置11を、車両位置検出装置10を設置した位置に車両速度検出手段としての車両速度検出装置12を設けた例である。車両速度検出装置11および車両速度検出装置12は、例えばドップラーレーダであり、車両速度検出装置11および車両速度検出装置12の検出可能範囲を通過する列車6の速度を検出する。
2 further shows a vehicle
車両位置検出装置8が、列車6が通過した旨の位置情報を、車両速度検出装置11が、列車6の速度情報を充放電制御装置5に送信した場合、充放電制御装置5は、列車6が出発しようとしていると判断する。車両位置検出装置10が、列車6が通過した旨の位置情報を、車両速度検出装置12が、列車6の速度情報を充放電制御装置5に送信した場合、充放電制御装置5は、列車6が電力回生ブレーキをかけて減速しようとしていると判断する。
When the vehicle
充放電制御装置5が車両位置検出装置8から位置情報を、車両速度検出装置11から速度情報を受信した場合、充放電制御装置5は受信した位置情報および速度情報から電力蓄積装置4を放電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。放電状態とするタイミングは、例えば、位置情報および速度情報の受信から予め設定された所定時間または、図示しない記憶部に記録されている列車6の通過速度と電力蓄積装置4の放電状態への位置情報および速度情報受信後の切り替え時間との対応関係情報に基づいたタイミングである。
When the charge /
充放電制御装置5が、車両位置検出装置10から位置情報を、車両速度検出装置11から速度情報を受信した場合、充放電制御装置5は、受信した位置情報および速度情報から電力蓄積装置4を充電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。充電状態とするタイミングは、上記説明した放電状態とするタイミングと同様である。このとき、列車6は、電力回生ブレーキによって列車6に搭載された電動機を発電機として用いて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、架線を介して電力蓄積装置4を充電する。
When the charge /
上記説明したように、車両位置検出装置8および車両速度検出装置11を列車6の出発を検知する位置、車両位置検出装置10および車両速度検出装置12を列車6がブレーキをかける位置に予め設置することで、車両位置検出装置8および車両速度検出装置11または車両位置検出装置10および車両速度検出装置12から列車6の位置情報および速度情報を受信した充放電制御装置5は、効率よく電力蓄積装置4を充電状態または放電状態にタイミングよく切り換えることができる。
As described above, the vehicle
次に、図3を用いて第3の実施例について説明する。図3は、図2に示す状態からさらに、列車6の進行方向に沿って車両速度検出装置11を設置した位置から予め設定された所定距離離間した先の位置に車両速度検出装置13を、車両速度検出装置12を設置した位置から予め設定された所定距離離間した先の位置に車両速度検出装置14を設けた例である。車両速度検出装置13および車両速度検出装置14も、通過する列車6の速度を検出する。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. 3 further shows that the vehicle
車両位置検出装置8が、列車6が通過した旨の位置情報、車両速度検出装置11が列車6の速度情報を検出した場合、位置情報および速度情報を充放電制御装置5に送信する。その後、列車6の進行方向に沿って車両速度検出装置11の先に設けられた車両速度検出装置13が列車6の速度情報を検出した場合、列車6の速度情報を充放電制御装置5に送信する。車両速度検出装置11が検出した速度情報をV1、車両速度検出装置13が検出した速度情報をV2としたとき、V2がV1よりも大きい値のとき、充放電制御装置5は、列車6が出発しようとしていると判断する。
When the vehicle
また、車両速度検出装置12が列車6が通過した旨の位置情報、車両速度検出装置11が列車6の速度情報を検出した場合、位置情報および速度情報を充放電制御装置5に送信する。その後、列車6の進行方向に沿って車両速度検出装置12の先に設けられた車両速度検出装置14が列車6の速度情報を検出した場合、列車6の速度情報を充放電制御装置5に送信する。車両速度検出装置12が検出した速度情報をV3、車両速度検出装置14が検出した速度情報をV4としたとき、V4がV3よりも小さい値のとき、充放電制御装置5は、列車6が電力回生ブレーキをかけて減速しようとしている判断する。
Further, when the vehicle
充放電制御装置5が車両速度検出装置11から速度情報V1を、車両速度検出装置13から速度情報V2を受信した場合、充放電制御装置5は、V2がV1よりも大きい値のとき、電力蓄積装置4を放電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。放電状態とするタイミングは、例えば、V2がV1よりも大きい値となるとき、速度情報V2を車両速度検出装置13から受信した時を基準として予め設定された所定時間後または、図示しない記憶部に記憶されているV1とV2との差またはV1とV2との比率に応じた車両速度検出装置13から受信した時を基準とした切り替え時間との対応関係情報に基づいたタイミングである。
When the charge /
充放電制御装置5が車両速度検出装置12から速度情報V3を、車両速度検出装置14から速度情報V4を受信した場合、充放電制御装置5は、V4がV3より小さい値のとき、電力蓄積装置4を充電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。充電状態とするタイミングは、上記説明した放電状態とするタイミングと同様である。このとき、列車6は、電力回生ブレーキによって車両に搭載された電動機を発電機として用いて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、架線を介して電力蓄積装置4を充電する。
When the charge /
上記説明したように、車両速度検出装置11と所定間隔離間して設置された車両速度検出装置13を列車6が出発を検知する位置、車両速度検出装置12と所定間隔離間して設置された車両速度検出装置14を列車6がブレーキをかける位置に予め設置することで、充放電制御装置5は、車両速度検出装置11と車両速度検出装置13、車両速度検出装置12と車両速度検出装置14から受信した速度情報の大小関係を判別することができる。その結果、充放電制御装置5は、効率よく電力蓄積装置4を充電状態または放電状態にタイミングよく切り換えることができる。
As described above, the position where the
例えば、列車6が駅9を停車せずに通過する特急だった場合、充放電制御装置5が、車両位置検出装置10から位置情報を、車両速度検出装置12から速度情報を受信するのみで電力蓄積装置4を充電状態にしたとしても、列車6は、電力回生ブレーキをかけないため、電力蓄積装置4の不適当な動作により、架線の安定性が悪くなる。本実施例により、充放電制御装置5は、車両速度検出装置12と車両速度検出装置14が検出した列車6の速度情報の大小関係を比較して電力蓄積装置4を充電状態または放電状態に切り換えるか否かを判断しているため、列車6が車両位置検出装置8が設置された位置で出発しようとしているのか否か、車両位置検出装置10が設置された位置で電力回生ブレーキをかけて減速しようとしているのか否かを正確に判断できる。
For example, when the
次に、図4を用いて第4の実施例について説明する。図4は、図1に示す状態からさらに、列車6の進行方向に沿って車両位置検出装置10を設置した位置から予め設定された所定距離離間した先の位置に車両位置検出装置15を設けた例である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 4 further includes a vehicle position detection device 15 at a position a predetermined distance away from a position where the vehicle
車両位置検出装置10は、列車6が通過した旨の位置情報を検出した場合、列車6が車両位置検出装置10を通過した旨の位置情報を充放電制御装置5に送信する。その後、列車6の進行方向に沿って車両速度検出装置11の先の位置に設置された車両位置検出装置15は、列車6が車両位置検出装置15を通過した旨の位置情報を検出した場合、列車6が通過した旨の位置情報を充放電制御装置5に送信する。
When the position information indicating that the
充放電制御装置5は、車両位置検出装置10および車両位置検出装置15から列車6が通過した旨の位置情報を受信した場合、列車6が電力回生ブレーキをかけて減速しようとしている判断する。
When the charge /
例えば図示しない記憶部は、列車6が車両位置検出装置10および車両位置検出装置15を通過する時刻情報及びダイヤ情報を有している。記憶部は、どの時間帯またはどのダイヤのときに車両位置検出装置10および車両位置検出装置15から位置情報を受信した場合に、いずれの車両位置検出装置から受信したときに電力蓄積装置4を充電状態に切り換えるのかを対応付けて記憶している。
For example, a storage unit (not shown) has time information and diagram information when the
充放電制御装置5は、図示しない時計部で現在時刻を取得し、時刻情報及びダイヤ情報と比較し、車両位置検出装置10または車両位置検出装置15のどちらから位置情報を受信した場合に電力蓄積装置4を充電状態に切り換えるのかを判断する。
The charge /
つまり、朝や夕方の列車の運行数が多いピーク期は、多くの列車が走行しているので、列車6は、駅9のはるか手前から速度を徐々に緩める。また、昼間の列車の運行数が少ない閑散期は、朝や夕方に比べて列車の走行数が少ないため、列車6は、朝や夕方に比べて駅9に近い位置から速度を徐々に緩める。そのため、時間帯に応じて列車6が、電力回生ブレーキにより回生電力を発生させる位置は異なる。そのため、充放電制御装置5は、現在時刻または運行ダイヤを基にして、車両位置検出装置10または車両位置検出装置15のどちらから位置情報を受信したときに電力蓄積装置4を充電状態に切り換えるのかを判断する。
That is, in the peak period when the number of trains in the morning and evening is large, many trains are running, so the
充放電制御装置5が現在時刻または運行ダイヤを基にして判断した車両位置検出装置から位置情報を受信した場合、充放電制御装置5は電力蓄積装置4を充電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。
When the charge /
上記説明したように、車両位置検出装置10をピーク期に列車6が電力回生ブレーキをかける位置に、車両位置検出装置15を閑散期に列車6が電力回生ブレーキをかける位置に設置している。そのため、充放電制御装置5が、適宜、車両位置検出装置10または車両位置検出装置15のいずれを列車6が通過したときに電力蓄積装置4を充電状態に切り換えるのかを判断しているので、効率よく電力蓄積装置4を充電状態にタイミングよく切り換えることができる。
As described above, the vehicle
次に、図5を用いて第5の実施例について説明する。 Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
図5は、図1に示す状態から、駅9に設置していた車両位置検出装置8を除き、車両出発検出手段としての車両出発検出装置16を設置した例である。
FIG. 5 is an example in which a vehicle departure detection device 16 as vehicle departure detection means is installed except for the vehicle
車両出発検出装置16は、例えば、地上と列車6に設けられたトランスポンダ、列車6の通過を検知する赤外線センサ、光学センサ、ICタグ、リミットスイッチ、軌道回路、無線列車制御の車両位置、速度情報、出発信号、出発時期表示器、発車ベルのスイッチ、駅案内放送による列車6の出発を知らせる情報の検知である。または、車両出発検出装置16は、列車6が駅7に停車するときに列車6に設けられた扉と対向するように駅7に設けられた2重扉の開から閉状態への移行の検出によるものでもよい。
The vehicle departure detection device 16 includes, for example, a transponder provided on the ground and the
車両出発検出装置16は、駅7に停車している列車6が出発しようとしている旨の出発情報を検出する。そして、車両出発検出装置16は、検出した出発情報を充放電制御装置5に送信した場合、充放電制御装置5は、列車6が出発しようとしていると判断する。充放電制御装置5が、車両出発検出装置16から出発情報を受信した場合、充放電制御装置5は、電力蓄積装置4を放電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。
The vehicle departure detection device 16 detects departure information indicating that the
上記説明したように、車両出発検出装置16が、列車6の出発の瞬間を正確に検出できるため、充放電制御装置5は効率よく電力蓄積装置4を放電状態にタイミングよく切り換えることができる。したがって、列車6が出発するときに必要な電力の一部について、電力蓄積装置4に蓄えられた電力を使用することができる。
As described above, since the vehicle departure detection device 16 can accurately detect the moment of departure of the
図6は、図5に示す車両出発検出装置16を駅ごとに設置した直流き電電気鉄道システムを示している。ここでは、例えば、環状に設けられた路線に駅が駅A、駅B、駅C、駅D、駅E、駅F、駅G、駅Hの8つが存在する場合について説明する。それぞれの駅には、車両出発検出装置16が設置されている(図6に示すQA、QB、QC、QD、QE、QF、QG、QHの地点)。また、列車6の進行方向に沿って(図6では、時計回り)、それぞれの駅の手前の所定間隔離間した位置に車両位置検出装置10が設けられている。車両位置検出装置10は、列車6が駅に停車するために、ブレーキをかけ始める位置に予め設置されている(図6に示すPA、PB、PC、PD、PE、PF、PG、PHの地点)。電力蓄積装置4及び充放電制御装置5は、複数設けられている。例えば、QAの地点に設置された車両出発検出装置16とPAの地点に設置された車両位置検出装置10と接続された1つの電力蓄積装置4及び充放電制御装置5を1単位とし、QBの地点に設置された車両出発検出装置16とPBの地点に設置された車両位置検出装置10と接続された1つの電力蓄積装置4及び充放電制御装置5を1単位とし、以下同様である。
FIG. 6 shows a direct current electric railway system in which the vehicle departure detection device 16 shown in FIG. 5 is installed for each station. Here, for example, a case will be described in which there are eight stations, a station A, a station B, a station C, a station D, a station E, a station F, a station G, and a station H, on a circular route. A vehicle departure detection device 16 is installed at each station (points Q A , Q B , Q C , Q D , Q E , Q F , Q G , and Q H shown in FIG. 6). Moreover, the vehicle
そのため、駅Aから駅Hのいずれかに列車6が停車していれば、車両出発検出装置16は、列車6の出発を検出する。車両出発検出装置16が、列車6が出発する旨の出発情報を送信した場合、充放電制御装置5は、列車6が出発しようとしていると判断する。
Therefore, if the
また、充放電制御装置5が、それぞれの駅付近に設けられた車両位置検出装置10から列車6の通過を検出した旨の位置情報を受信した場合、充放電制御装置5は、列車6がブレーキをかけて減速しようとしていると判断する。充放電制御装置5は、車両出発検出装置16から出発情報を受信したとき、電力蓄積装置4を放電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。また、充放電制御装置5は、車両位置検出装置10から位置情報を受信したとき、電力蓄積装置4を充電状態とするタイミングを設定し、このタイミングで制御する。
Further, when the charge /
上記説明したように、車両出発検出装置16が、列車6の出発の瞬間を正確に検出できるため、充放電制御装置5は効率よく電力蓄積装置4を放電状態にタイミングよく切り換えることができる。したがって、列車6が出発するときに必要な電力の一部を、電力蓄積装置4に蓄えられた電力でまかなうことができる。そして、列車6が走行する全駅、全路線について車両位置検出装置10および車両出発検出装置16を設置することで、回生電力を循環して使用することができ、省エネ対策に有効である。
As described above, since the vehicle departure detection device 16 can accurately detect the moment of departure of the
次に、充放電制御装置5が車両位置検出装置10から位置情報を、車両出発検出装置16から出発情報をほぼ同じタイミングで受信した場合について説明する。
Next, the case where the charging / discharging
ここで、列車aが駅Aに停車していたとする。そして、QAの地点に設けられた車両出発検出装置16が列車の出発を検知すると、接続されている充放電制御装置5に出発情報を送信する。このとき、充放電制御装置5は、電力蓄積装置4を放電状態とするタイミングを設定する。
Here, it is assumed that the train a has stopped at the station A. When the vehicle starting detecting device 16 provided to a point Q A detects the departure of the train, it transmits the starting information to the charge and
また、ほぼ同じタイミングで、別の列車bがPAの地点に設けられた車両位置検出装置10を通過したとする。車両位置検出装置10は、接続されている充放電制御装置5に位置情報を送信する。このとき、充放電制御装置5は、電力蓄積装置4を充電状態とするタイミングを設定する。
Further, substantially the same timing, and another train b has passed the vehicle
このとき、充放電制御装置5は、車両出発検出装置16から受信した出発情報に基づいて充放電制御装置5が電力蓄積装置4から放電すると判断した放電電力量と、車両位置検出装置10から受信した位置情報に基づいて充放電制御装置5が電力蓄積装置4に充電すると判断した充電電力量とを比較する。充放電制御装置5は、電力蓄積装置4が放電すると判断した放電電力量と充電すると判断した充電電力量との差をとり、差分電力量を算出する。ここでは、電力蓄積装置4から放電すると判断した放電電力量を基準とする。
At this time, the charge /
充放電制御装置5は、放電電力量が充電力量と比較して大きい場合、双方の差をとると、電力蓄積装置4から差分電力量に相当する電力を放電すると判断する。充放電制御装置5は、差分電力量を放電するように電力蓄積装置4に制御する。車両位置検出装置10が設置されたPAを通過した列車bが電力回生ブレーキをかけることで発生した回生電力は架線を伝わって設車両出発検出装置16が設置されたQAの地点から出発しようとする列車aが消費する。QAの地点から出発しようとする列車aは、列車bが電力回生ブレーキをかけることで発生した回生電力と電力蓄積装置4が放電した差分電力量に相当する電力を得る。そのため、列車aは、QAの地点に設けられた車両出発検出装置16から受信した出発情報に基づいて充放電制御装置5が当初電力蓄積装置4を放電するように設定した電力量を過不足なく受けることができる。
When the amount of discharge power is larger than the amount of charge power, the charge /
充放電制御装置5は、放電電力量が充電電力量と等しい場合、双方の差をとると、電力蓄積装置4に充電または電力蓄積装置4から放電する差分電力量はないと判断する。充放電制御装置5は、放電も充電もしないように電力蓄積装置4に対して制御する。車両位置検出装置10が設置されたPAの地点を通過した列車bが電力回生ブレーキをかけることで発生した回生電力は架線を伝わって車両出発検出装置16が設置されたQAの地点から出発しようとする列車aが消費する。QAの地点から出発しようとする列車aは、列車bが電力回生ブレーキをかけることで発生した回生電力を得る。そのため、列車aは、QAの地点に設けられた車両出発検出装置16から受信した出発情報に基づいて充電制御装置5が当初電力蓄積装置4を放電するように設定した電力量を過不足なく受けることができる。
When the discharge power amount is equal to the charge power amount, the charge /
充放電制御装置5は、放電電力量が充電電力量と比較して小さい場合、双方の差をとると、電力蓄積装置4から差分電力量に相当する電力を充電すると判断する。充放電制御装置5は、差分電力量を充電するように電力蓄積装置4に制御する。車両位置検出装置10が設置されたPAの地点を通過した列車bが電力回生ブレーキをかけることで発生した回生電力は、架線を伝わって車両出発検出装置16が設置されたQAの地点にから出発しようとする列車aが消費する。QAの地点から出発しようとする列車aは、列車bが電力回生ブレーキをかけることで発生した回生電力を得る。そのため、列車aは、QAの地点に設けられた車両出発検出装置16から受信した出発情報に基づいて充放電制御装置5が当初電力蓄積装置4を放電するように設定した電力量を過不足なく受けることができる。
When the discharge power amount is small compared to the charge power amount, the charge /
また、列車bが電力回生ブレーキをかけることで発生した回生電力のうち、QAの地点から出発しようとする列車aが消費した回生電力のうち差分電力量に相当する回生電力は、充放電制御装置5が電力蓄積装置4を充電するように制御しているので、電力蓄積装置4に充電される。
In addition, of the regenerative power train b occurs by applying a power regenerative brake, the regenerative power corresponding to power difference amount of the regenerative power train a is consumed to be starting point Q A is the charge and discharge control Since the
上記説明したように、電力蓄積装置4および充放電制御装置5に接続された車両位置検出装置10または車両出発検出装置16からほぼ同じタイミングで位置情報または出発情報を受信した場合であっても、電力蓄積装置4が、それぞれの指令に対して必要とする電力蓄積装置4へ充電する電力量または放電する電力量を比較するため、回生電力を無駄にすることがない。
As described above, even when the position information or the departure information is received at substantially the same timing from the vehicle
また、本発明では、充放電制御装置5による電力蓄積装置4の放電状態または充電状態への切り換えは、実際に走行する列車6の出発または通過を検出することにより行われているため、ダイヤに左右されず、ダイヤが乱れた場合であっても、正常に動作可能である。
In the present invention, the switching of the
本発明は、前記実施形態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、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態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、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…交流電源、2…変圧器、3…整流器、4…電力蓄積装置、5…充放電制御装置、6…列車、7…駅、8…車両位置検出装置、9…駅、10…車両位置検出装置、11…車両速度検出装置、12…車両速度検出装置、13…車両速度検出装置、14…車両速度検出装置、15…車両位置検出装置、16…車両出発検出装置。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
直流き電線に接続される電力蓄積手段と、
前記電力蓄積手段への充放電を制御することができる充放電制御手段と、
車両の位置を検出することができる車両位置検出手段と、
前記電力蓄積手段への充放電のタイミングを設定することができる充放電時期設定手段を備え、
前記車両位置検出手段の検出した情報に基づいて前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への充放電を行うタイミングを設定し、
前記充放電制御手段は前記充放電時期設定手段により設定されたタイミングに基づいて前記電力蓄積手段への充放電を行う
ことを特徴とした電力蓄積装置。 In a DC powered electric railway system that drives a vehicle by supplying DC power,
Power storage means connected to the DC feeder,
Charge / discharge control means capable of controlling charge / discharge to the power storage means;
Vehicle position detecting means capable of detecting the position of the vehicle;
Charging / discharging timing setting means capable of setting the timing of charging / discharging to the power storage means,
Based on the information detected by the vehicle position detection means, the charging / discharging timing setting means sets the timing for charging / discharging the power storage means,
The charging / discharging control unit performs charging / discharging to the power storage unit based on the timing set by the charging / discharging timing setting unit.
直流き電線に接続される電力蓄積手段と、
前記電力蓄積手段への充放電を制御することができる充放電制御手段と、
車両の位置を検出することができる車両位置検出手段と、
車両の速度を検出することができる車両速度検出手段と、
前記電力蓄積手段への充放電のタイミングを設定することができる充放電時機設定手段を備え、
前記車両位置検出手段および前記車両速度検出手段が検出した車両の位置および速度に関する情報に基づいて、前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への充放電を行うタイミングを設定し、
前記充放電制御手段は前記充放電時期設定手段により設定されたタイミングに基づいて前記電力蓄積手段への充放電を行う
ことを特徴とした電力蓄積装置。 In a DC powered electric railway system that drives a vehicle by supplying DC power,
Power storage means connected to the DC feeder,
Charge / discharge control means capable of controlling charge / discharge to the power storage means;
Vehicle position detecting means capable of detecting the position of the vehicle;
Vehicle speed detecting means capable of detecting the speed of the vehicle;
Charging / discharging timing setting means capable of setting the timing of charging / discharging to the power storage means,
Based on the information on the vehicle position and speed detected by the vehicle position detection means and the vehicle speed detection means, the charging / discharging timing setting means sets the timing for charging / discharging the power storage means,
The power storage device according to claim 1, wherein the charge / discharge control means performs charge / discharge on the power storage means based on the timing set by the charge / discharge timing setting means.
前記車両速度検出手段が車両の進行方向に沿った少なくとも2カ所以上の位置における車両の速度を検出することが可能であり、
それぞれの位置における車両の速度の大小に応じて前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への充放電を行うタイミングを設定し、
前記充放電制御手段は前記充放電時期設定手段により設定されたタイミングに基づいて前記電力蓄積手段への充放電を行う
ことを特徴とした電力蓄積装置。 The power storage control device according to claim 2,
The vehicle speed detecting means can detect the speed of the vehicle at at least two positions along the traveling direction of the vehicle;
According to the speed of the vehicle at each position, the charging / discharging timing setting means sets the timing for charging / discharging the power storage means,
The charging / discharging control unit performs charging / discharging to the power storage unit based on the timing set by the charging / discharging timing setting unit.
前記車両位置検出手段が車両の進行方向に沿った少なくとも2カ所以上の位置に設置されており、
前記充放電時期設定手段は現在時刻または運行ダイヤの情報に基づいて複数の前記車両位置検出手段のうちどちらが出力する情報を用いて前記電力蓄積手段への充放電を行うタイミングを設定するかを判断したうえで前記電力蓄積手段への充放電を行うタイミングを設定し、
前記充放電制御手段は前記充放電時期設定手段により設定されたタイミングに基づいて前記電力蓄積手段への充放電を行う
ことを特徴とした電力蓄積装置。 The power storage device according to claim 1,
The vehicle position detecting means is installed at at least two positions along the traveling direction of the vehicle;
The charging / discharging time setting means determines which of the plurality of vehicle position detection means outputs the charging / discharging timing to the power storage means using information output from the vehicle time detection means based on current time or schedule information. And set the timing for charging and discharging the power storage means,
The charging / discharging control unit performs charging / discharging to the power storage unit based on the timing set by the charging / discharging timing setting unit.
直流き電線に接続された電力蓄積手段と、
前記電力蓄積手段の蓄積電力量を制御するための充放電制御手段と、
車両の走行開始を検出することができる車両走行開始時期検出手段と、
前記電力蓄積手段への充放電のタイミングを設定することができる充放電時期設定手段を備え、
前記車両走行開始時期検出手段の検出する情報に基づいて前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への充放電を行うタイミングを設定し前記充放電制御手段を用いて前記電力蓄積手段への充放電を制御する
ことを特徴とした蓄電制御装置。 In a DC powered electric railway system that drives a vehicle by supplying DC power,
Power storage means connected to the DC feeder,
Charge / discharge control means for controlling the amount of power stored in the power storage means;
Vehicle running start timing detecting means capable of detecting the running start of the vehicle;
Charging / discharging timing setting means capable of setting the timing of charging / discharging to the power storage means,
Based on the information detected by the vehicle travel start time detecting means, the charging / discharging timing setting means sets a timing for charging / discharging the power storage means, and the charging / discharging control means is used to charge the power storage means. A power storage control device characterized by controlling discharge.
直流き電線に接続される電力蓄積手段と、
前記電力蓄積手段への充放電を制御することができる充放電制御手段と、
車両の位置を検出することができる車両位置検出手段と、
車両の走行開始を検出することができる車両走行開始時期検出手段と、
前記電力蓄積手段への充放電のタイミングを設定することができる充放電時期設定手段を備え、
前記車両位置検出手段が検出した情報に基づいて前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への充電を行うタイミングを設定して前記充放電制御手段を用いて前記電力蓄積手段への充電を行い、
前記車両走行開始時期検出手段が検出した情報に基づいて前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への放電を行うタイミングを設定して前記充放電制御手段を用いて前記電力蓄積手段からの放電を行う
ことを特徴とした電力蓄積装置。 In a DC powered electric railway system that drives a vehicle by supplying DC power,
Power storage means connected to the DC feeder,
Charge / discharge control means capable of controlling charge / discharge to the power storage means;
Vehicle position detecting means capable of detecting the position of the vehicle;
Vehicle running start timing detecting means capable of detecting the running start of the vehicle;
Charging / discharging timing setting means capable of setting the timing of charging / discharging to the power storage means,
Based on the information detected by the vehicle position detection means, the charging / discharging timing setting means sets the timing for charging the power storage means and charges the power storage means using the charge / discharge control means. ,
Based on the information detected by the vehicle travel start timing detection means, the charge / discharge timing setting means sets a timing for discharging to the power storage means, and discharges from the power storage means using the charge / discharge control means. A power storage device characterized by
前記充放電時期設定手段は、前記車両位置検出手段が検出した情報に基づいて前記電力蓄積手段への充電を行うタイミングおよび充電電力量を設定し、前記車両走行開始時期検出手段が検出した情報に基づいて前記充放電時期設定手段が前記電力蓄積手段への放電を行うタイミングおよび放電電力量を設定し、前記充電電力量と前記放電電力量との差に応じて、前記充放電制御手段を用いて前記電力蓄積手段への充放電を行うことを特徴とした電力蓄積装置。 The power storage device according to claim 6, wherein
The charging / discharging time setting means sets a timing for charging the power storage means and a charging power amount based on the information detected by the vehicle position detection means, and uses the information detected by the vehicle travel start time detection means. Based on the difference between the charge power amount and the discharge power amount, the charge / discharge timing setting means sets the timing and the discharge power amount for discharging the power storage means based on the charge / discharge control means. A power storage device for charging and discharging the power storage means.
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