JP2012139013A - 車両制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部の電力供給体101と電力を送受する送受給部103と、車両システムを駆動するための駆動手段104と、電力を蓄積する電力蓄積手段105と、前記駆動手段に駆動指令を与える統括制御手段107とを備える。
【選択図】図1
Description
X=P・(V0−V1)/(V2−V1)
で求めることが可能である。以上で終了となる。なお、これは1次曲線で記述している場合であるが、図6のように高次曲線で記述しても本発明の内容を妨げない。
PV=変電所の定格電圧−SQRT(P×|A−X|/|A−B|×R)
によって求める。但し、PV:予測架線電圧,P:駆動指令106および車両速度804から求まる電力,X:車両位置802,A:変電所位置905,B:変電所位置906,R:架線/レール抵抗907とする。
CC=(VT/PV−1)×P
101 外部の電力供給体
102 電力
103 送受給部
104 駆動手段
105 電力蓄積手段
106 駆動指令
107,801 統括制御手段
108 電圧
109 充電量情報
110,806 充放電制御指令
201 電圧閾値設定手段
202,903 充放電指令決定手段
203 第1の電圧閾値
204 第2の電圧閾値
205 第3の電圧閾値
802 車両位置
803 車両位置計測手段
804 車両速度
805 車両速度計測手段
901 供給予測変電所位置入手手段
902 架線電圧予測手段
904 データベース
905,906 変電所位置
907 架線/レール抵抗
908 予測架線電圧
909 駆動指令生成部
Claims (15)
- 外部の電力供給手段から電力を送受給する車両の車両制御システムにおいて、
前記車両は前記電力供給手段と電力を送受給する電力送受給部と、
電力を蓄積する電力蓄積手段と、
前記電力送受給部および前記電力蓄積手段からの電力により車両を駆動可能な駆動手段と、
前記電力送受給部の電圧に基づき、前記電力蓄積手段へ充放電制御指令を与える統括制御手段を有することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、前記電力送受給部の電圧と前記電力蓄積手段の充電量情報を基に、前記電力蓄積手段に対する前記充放電制御指令を決定する充放電指令決定手段を有することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項2に記載の車両制御システムにおいて、
前記充放電指令決定手段は、前記電力蓄積手段の充電量の増加に対応して増加し、前記電力蓄積手段の充電量の減少に対応して減少する第1の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第1の電圧閾値よりも小さい場合に、前記充放電制御指令として前記電力蓄積手段に放電を行わせる指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項3に記載の車両制御システムにおいて、
前記充放電指令決定手段は、前記電力蓄積手段の充電量の増加に対応して増加し、前記電力蓄積手段の充電量の減少に対応して減少する第2の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第2の電圧閾値よりも大きく、前記第1の電圧閾値よりも小さい場合に、前記充放電制御指令として、前記電力蓄積手段の最大放電電力および前記駆動手段での必要電力よりも小さい電力値の放電指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の車両制御システムにおいて、
前記充放電指令決定手段は、前記電力蓄積手段の充電量の増加に対応して増加し、前記電力蓄積手段の充電量の減少に対応して減少する第3の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第3の電圧閾値よりも大きい場合に、前記充放電制御指令として前記電力蓄積手段に充電を行わせる指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、前記電力蓄積手段の放電開始の要否を決定するための第1の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第1の電圧閾値よりも小さい場合に、前記充放電制御指令として前記電力蓄積手段に放電を行わせる指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項6に記載の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、第2の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第2の電圧閾値よりも大きく、前記第1の電圧閾値よりも小さい場合に、前記充放電制御指令として、前記電力蓄積手段の最大放電電力および前記駆動手段での必要電力よりも小さい電力値の放電指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、充電開始の要否を決定するための第3の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第3の電圧閾値よりも大きい場合に、前記充放電制御指令として前記電力蓄積手段に充電を行わせる指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、車両位置を計測する車両位置計測手段と、車両速度を計測する車両速度計測手段とを備え、
前記駆動手段へ送信される駆動指令と、前記電力送受給部の電圧と、前記車両位置と、前記車両速度に基づいて、前記充放電制御指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項9の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、変電所の位置が登録されたデータベースと、
前記車両位置および前記データベースから得られる変電所の位置に基づいて、先頭方向で最も近い変電所位置と後尾方向で最も近い変電所位置と、前記2つの変電所間の架線およびレール抵抗と、を求める供給予測変電所位置入手手段と、
前記駆動指令,前記車両速度,前記車両位置,前記2つの変電所位置、および前記2つの変電所間の架線およびレール抵抗から予測架線電圧を求める架線電圧予測手段と、
前記予測架線電圧と、前記電力送受給部の電圧と、前記駆動指令と、前記車両速度と、から求まる電力を基に、前記充放電制御指令を決定する充放電指令決定手段により構成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムにおいて、
前記電力蓄積手段に換えて、電力を発生させる電力発生手段を有し、
前記統括制御部は、前記電力送受給部の電圧に基づき、前記充放電制御指令に換えて発電制御指令を前記電力発生手段に与えることを特徴とする車両制御システム。 - 請求項11に記載の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、前記電力発電手段の発電開始の要否を決定するための第1の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第1の電圧閾値よりも小さい場合に、前記発電制御指令として前記発電手段に電力を発電させる指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項11または請求項12に記載の車両制御システムにおいて、
前記統括制御手段は、エンジンブレーキ開始の要否を決定するための第3の電圧閾値を有し、
前記電力送受給部の電圧が前記第3の電圧閾値よりも大きい場合に、前記発電制御指令としてエンジンブレーキを行う指令を生成することを特徴とする車両制御システム。 - 請求項5または請求項8または請求項13に記載の車両において、
前記第3の電圧閾値は回生電流の絞込みを開始する電圧とすることを特徴とする車両制御システム。 - 請求項1に記載の車両制御システムにおいて、
前記車両は、予め定められた軌道上を走行する鉄道車両であり、
前記外部の電力供給手段は、変電所であり、
前記電力送受給部は、前記変電所からの電力を電力線を介して授受する集電装置であり、
前記駆動手段は、車両駆動用の電動機および当該電動機を制御する電力変換器であることを特徴とする車両制御システム。
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