JP4648431B2 - Railway vehicle drive system and railway vehicle - Google Patents
Railway vehicle drive system and railway vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP4648431B2 JP4648431B2 JP2008168299A JP2008168299A JP4648431B2 JP 4648431 B2 JP4648431 B2 JP 4648431B2 JP 2008168299 A JP2008168299 A JP 2008168299A JP 2008168299 A JP2008168299 A JP 2008168299A JP 4648431 B2 JP4648431 B2 JP 4648431B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- generator
- railway vehicle
- mode
- switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本発明は鉄道車両に搭載する駆動システム及び駆動システムを備えた鉄道車両に関する。 The present invention relates to a drive system mounted on a railway vehicle and a railway vehicle provided with the drive system.
エンジンにより駆動される発電機の交流電圧を、変換器により直流電圧に変換し供給すると共に、蓄電装置の放電により電力を供給することにより、必要な電力を電動機に供給し鉄道車両を力行させると共に、制動時には前記電動機で発生する回生電力を前記蓄電装置に充電する鉄道車両の駆動システムが知られている。
前述の鉄道車両の駆動システムでは、発電機の交流電圧を直流電圧に変換する変換器が故障した場合、発電機からの電力を供給することができなくなり、さらに蓄電装置に充電されている電力が限られているため、鉄道車両を継続して運行することができない。 In the railway vehicle drive system described above, if the converter that converts the AC voltage of the generator into a DC voltage fails, the power from the generator cannot be supplied, and the electric power charged in the power storage device is further reduced. Because it is limited, railway cars cannot be operated continuously.
本発明の目的は、発電機の電力を変換する変換器が故障した場合においても、鉄道車両を継続して運行することができる駆動システムを提供することである。 The objective of this invention is providing the drive system which can operate a rail vehicle continuously, even when the converter which converts the electric power of a generator fails.
本発明の鉄道車両の駆動システムは、エンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、第1の切り替え手段と、該第1の切り替え手段を介して前記発電機と接続される第1の変換器と、該第1の変換器の発電機と異なる側に並列に接続された第2の変換器と、該第2の変換器の前記第1の変換器と異なる側に接続されて、蓄電装置と前記発電機との接続を切り替える第2の切り替え手段と、第1のモードと第2のモードを切り替える制御器とを具備し、前記制御器は、前記第1の切り替え手段が前記発電機と前記第1の変換器を接続された状態にし、前記発電機の交流出力を前記第1の変換器で直流電圧に変換すると共に、前記第2の切り替え手段が前記蓄電装置と前記第2の変換器を接続された状態にし、前記蓄電装置の入出力電力を前記第2の変換器で低電圧側と高電圧側で制御する第1のモードと、前記第1の切り替え手段が前記発電機と前記第1の変換器を開放された状態にし、前記第2の切り替え手段が前記発電機と前記第2の変換器を接続された状態にし、前記発電機の交流出力を前記第2の変換器で直流電圧に変換する第2のモードと、を切り替えることを特徴とする。 The railcar drive system according to the present invention includes an engine, a generator driven by the engine, first switching means, and a first conversion connected to the generator via the first switching means. And a second converter connected in parallel to a side different from the generator of the first converter, and a second converter connected to a side different from the first converter of the second converter, A second switching means for switching the connection between the apparatus and the generator; and a controller for switching between the first mode and the second mode, wherein the first switching means is connected to the generator. And the first converter are connected to each other, the AC output of the generator is converted into a DC voltage by the first converter, and the second switching means is connected to the power storage device and the second converter. With the converter connected, the input / output power of the power storage device A first mode in which the second converter controls the low voltage side and the high voltage side, and the first switching means opens the generator and the first converter, and the second mode The switching means switches the generator and the second converter to a connected state, and switches between the second mode in which the AC output of the generator is converted to a DC voltage by the second converter. Features.
本発明のハイブリッド駆動システムによれば、通常時は前記第1のモードで使用し、第1の変換器が故障した場合は、第2のモードに切り替えることにより、発電機の電力を変換する第1の変換器が故障した場合においても、第2の変換器により、発電機の電力を供給できるため、鉄道車両を継続して運行することができる。 According to the hybrid drive system of the present invention, it is used in the first mode in normal times, and when the first converter breaks down, the second mode is switched to convert the power of the generator. Even when one converter fails, the electric power of the generator can be supplied by the second converter, so that the railway vehicle can be operated continuously.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に本発明の実施例1の鉄道車両駆動システムの構成を示す。図1において、本発明の鉄道車両駆動システムは、エンジン1、発電機2、第1の切替器3、第1の変換器4、2台のインバータ5、4台の電動機6、2個の蓄電装置7、4個のリアクトル8、第2の変換器10、主幹制御器(以下、「マスコン」という)11、表示器12、統括制御器13、第1の変換器制御器14、第2の変換器制御器15を備えている。
FIG. 1 shows the configuration of a railway vehicle drive system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a railway vehicle drive system according to the present invention includes an engine 1, a
最初に、第1の変換器4が正常に動作している状態について説明する。統括制御器13は、鉄道車両を運転する運転手が操作するマスコン11の出力に基づき、エンジン1、第1の切替器3、第2の切替器9、第1の変換器制御器14、第2の変換器制御器15、及び2台のインバータ5に対して指令を出力すると共に、表示器12に正常状態であることを表示する。エンジン1が発電機2を駆動することにより、交流電圧が発生し、第1の切替器3を介して、第1の変換器4の交流側に供給される。
First, a state where the first converter 4 is operating normally will be described. The
このとき、第1の切替器3は、統括制御器の出力に基づき、発電機2と第1の変換器4が接続された状態にある。第1の変換器4は、統括制御器13の出力に基づき、第1の変換制御器14により制御され、前記交流電圧を直流電圧に変換する。また、蓄電装置7は、リアクトル8及び第2の切替器9を介して、第2の変換器10の低電圧側に接続される。このとき、第2の切替器9は、統括制御器13の出力に基づき、蓄電装置7とリアクトル8の直列回路と第2の変換器10の低電圧側を接続する状態である。
At this time, the
第2の変換器10は、統括制御器13の出力に基づき、第2の変換器制御装置15により制御され、低電圧側と高電圧側の間の電力の流れを制御する。第2の変換器10の高電圧側の出力は、前記第1の変換器4の直流側と並列に接続され、並列接続された2台のインバータ5の直流側に接続される。2台のインバータ5は、統括制御器13の駆動力指令に基づき、直流電圧を可変周波数可変電圧の交流に変換し、それぞれ2台の電動機6を駆動する。各電動機6の機械的出力はギヤを介して、車軸に伝達され、鉄道車両を駆動する。
The
これにより、力行時には、エンジン1と発電機2の発生する電力と、蓄電装置7の放電による電力により鉄道車両を駆動することができ、制動時には、電動機6を回生動作させることにより得られる回生電力を、インバータ5、第2の変換器10を介して、蓄電装置7に充電することができる。
Accordingly, the railway vehicle can be driven by the electric power generated by the engine 1 and the
次に、統括制御器13が第1の変換器4の故障を検知した場合について、説明する。統括制御器12は、第1の変換器4の故障を検知すると、第1の変換器制御器14、第2の変換器制御器15、及びインバータ5には変換動作の停止を、エンジン1にはアイドリング状態を指令する。次に、第1の切替器3を開放して、発電機2と第1の変換器4の接続を開放し、第2の切替器9を、蓄電装置7とリアクトル8の直列回路から発電機2に切り替えて、発電機2と第2の変換器10を接続する。
Next, a case where the
さらに、統括制御器13は、第1の変換器制御器14に対して停止を指令し、第2の変換器制御器15に対して、第2の変換器10が発電機2の交流電圧を直流電圧に変換するように制御するように指令し、表示器12には、第1の変換器4に変えて、第2の変換器10が発電機2に接続されていることを表示する。
Further, the
これにより、エンジン1と発電機2が発生する電力を、第2の切替器9、第2の変換器10を介してインバータ5に供給することが可能となり、車両を駆動することができる。尚、このとき蓄電装置7への充放電を行うことはできない。また、第1の変換器4が短絡故障することが考えられる場合には、直流側も切り離す必要があるため、直流側にも切替器をもうけ、第1の切替器3と同様に制御する構成であってもよい。
Thereby, it becomes possible to supply the electric power which the engine 1 and the
また、第2の変換器10が故障した場合は、第2の変換器制御器15に停止を指令して、第2の変換器10の動作を止めると共に、第2の切替器9を開放して、蓄電装置7とリアクトル8の直列回路から第1の変換器4を切り離す。この場合も、前述した第1の変換器4の故障時と同様、蓄電装置7への充放電はできなくなるが、エンジン1と発電機2の発生する電力を、第1の切替器3、第1の変換器9を介してインバータ5に供給することが可能であるため、車両を駆動することができる。
If the
また、以上述べた構成では、第1の変換器4が故障した場合、第2の切替器9は常に発電機2と第2の変換器10を接続しているが、制動時及び蓄電装置7からの電力だけで駆動力を確保できる低速度域での力行時には、第2の切替器9をリアクトル8及び蓄電装置7と第2の変換器10と接続し、それ以外の運転モードでは、発電機2と第2の変換器10を接続するように、第2の切替器9を運転モードに応じて切り替えることも可能である。
In the configuration described above, when the first converter 4 fails, the
図2に、本発明の第2の実施例の鉄道車両駆動システムの構成を示す。尚、図1の構成と同一の構成については、同一の符号を付けて説明を省略する。図2の構成で、図1の構成と異なるのは、蓄電装置7に換えて抵抗器101を具備することである。抵抗器101は制動時に発生する回生エネルギーを消費するために用いられる。このような構成においても、第1の変換器4が故障した場合、エンジン1と発電機2が発生する電力を、第2の切替器9、第2の変換器10を介してインバータ5に供給することが可能となり、車両を駆動することができる。尚、このとき回生エネルギーを抵抗器101で消費することができないため、車両は機械式ブレーキで制動する必要がある。
FIG. 2 shows the configuration of a railway vehicle drive system according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the structure same as the structure of FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. The configuration of FIG. 2 is different from the configuration of FIG. 1 in that a
1 エンジン
2 発電機
3 第1の切替器
4 第1の変換器
5 インバータ
6 電動機
7 蓄電装置
8 リアクトル
9 第2の切替器
10 第2の変換器
11 主幹制御器
12 表示器
13 統括制御器
14 第1の変換器制御器
15 第2の変換器制御器
101 抵抗器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
該エンジンにより駆動される発電機と、
第1の切り替え手段と、
該第1の切り替え手段を介して前記発電機と接続される第1の変換器と、
該第1の変換器の発電機と異なる側である第1の直流側に並列に接続された第2の変換器と、
該第2の変換器の前記第1の変換器と異なる側に接続されて、蓄電装置もしくは抵抗器と前記発電機との接続を切り替える第2の切り替え手段と、第1のモードと第2のモードを切り替える制御器とを具備し、
前記制御器は、前記第1の切り替え手段が前記発電機と前記第1の変換器を接続された状態にし、前記発電機の交流出力を前記第1の変換器で直流電圧に変換すると共に、前記第2の切り替え手段が前記蓄電装置もしくは前記抵抗器と前記第2の変換器を接続された状態にし、前記第2の変換器の前記蓄電装置もしくは前記抵抗器との接続側の電力と前記第1の直流側の電力とを前記第2の変換器で変換する第1のモードと、前記第1の切り替え手段が前記発電機と前記第1の変換器を開放された状態にし、前記第2の切り替え手段が前記発電機と前記第2の変換器を接続された状態にし、前記発電機の交流出力を前記第2の変換器で直流電圧に変換する第2のモードと、を切り替えることを特徴とする鉄道車両の駆動システム。 Engine,
A generator driven by the engine;
First switching means;
A first converter connected to the generator via the first switching means;
A second converter connected in parallel to a first DC side which is a different side from the generator of the first converter;
A second switching means connected to a different side of the second converter from the first converter, for switching a connection between a power storage device or a resistor and the generator; a first mode; a second mode; A controller for switching modes,
In the controller, the first switching unit is connected to the generator and the first converter, and the AC output of the generator is converted to a DC voltage by the first converter. The second switching means connects the power storage device or the resistor and the second converter, the power on the connection side of the second converter with the power storage device or the resistor, and the A first mode in which the first converter converts power on the first DC side, and the first switching means opens the generator and the first converter, and The second switching means switches the generator and the second converter to a connected state, and switches between the second mode in which the AC output of the generator is converted to a DC voltage by the second converter. A railway vehicle drive system characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008168299A JP4648431B2 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Railway vehicle drive system and railway vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008168299A JP4648431B2 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Railway vehicle drive system and railway vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010011643A JP2010011643A (en) | 2010-01-14 |
JP4648431B2 true JP4648431B2 (en) | 2011-03-09 |
Family
ID=41591439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008168299A Expired - Fee Related JP4648431B2 (en) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Railway vehicle drive system and railway vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4648431B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005124365A (en) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Toshiba Corp | Vehicular power supply device |
JP2007336750A (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toshiba Corp | Auxiliary power supply for railroad vehicle |
-
2008
- 2008-06-27 JP JP2008168299A patent/JP4648431B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005124365A (en) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Toshiba Corp | Vehicular power supply device |
JP2007336750A (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toshiba Corp | Auxiliary power supply for railroad vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010011643A (en) | 2010-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5819022B2 (en) | Railway vehicle propulsion control device | |
KR101075641B1 (en) | Driving device of rail vehicle | |
JP5552328B2 (en) | Control method for motor drive system of hybrid vehicle | |
JP4907197B2 (en) | Secondary battery device for hybrid railway vehicles | |
WO2012026026A1 (en) | Vehicle control device and diesel/hybrid vehicle system | |
JP5550788B2 (en) | Diesel hybrid vehicle system | |
JP2013035534A (en) | Hybrid vehicle | |
US8838303B2 (en) | Vehicle system control device | |
JP5766358B2 (en) | Engine hybrid railway vehicle propulsion control device | |
JP3886940B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP6261873B2 (en) | Electric locomotive control device | |
WO2014041695A1 (en) | Propulsion control device for hybrid vehicle | |
JP4648431B2 (en) | Railway vehicle drive system and railway vehicle | |
JP5720384B2 (en) | Electric vehicle drive circuit | |
JP5720385B2 (en) | Electric vehicle drive circuit | |
JP4096677B2 (en) | Hybrid electric vehicle power circuit system | |
JP2006166535A (en) | Hybrid automobile | |
JP2005245104A (en) | Electric vehicle | |
JP4309617B2 (en) | Industrial locomotive | |
KR101685417B1 (en) | Electric vehicle | |
JP2019115216A (en) | Driving system for railroad vehicle | |
JP2004254475A (en) | Motor drive device and hybrid drive device including it |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100407 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101130 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101209 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |