JPH0378401A - 車両用電源装置 - Google Patents

車両用電源装置

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JPH0378401A
JPH0378401A JP1211408A JP21140889A JPH0378401A JP H0378401 A JPH0378401 A JP H0378401A JP 1211408 A JP1211408 A JP 1211408A JP 21140889 A JP21140889 A JP 21140889A JP H0378401 A JPH0378401 A JP H0378401A
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cvcf
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、補助電源としてCVCF (定電圧定周波数
)インバータおよびVVVF (可変電圧可変周波数)
インバータを用いた車両用電源装置に関する。
(従来の技術) 従来、車両用の電源装置には、走行用駆動源のための主
電源装置の他に、空調装置(クーラー)、車内灯、車両
用制御装置などの電源として補助電源装置が用いられて
いる。
ところで、このような補助電源装置は、これまでは電動
発電機が主として使用されていた。しかし、最近では、
パワーエレクトロニクスの進歩にともない、電動発電機
に代わって、GTOサイリスクやジャイアントトランジ
スタなどの半導体素子を用いた静止形変換装置が用いら
れるようになっており、車両用補助電源装置の主要な負
荷である空調装置には、最適な制御を行うために周波数
、電圧が可変可能なVVVFインバータが用いられ、車
内灯や車両用制御装置には、商用電源を供給するCVC
Fインバータが用いられている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、このような静止形変換装置を用いたものによ
ると、従来の電動発電機を用いたものは、保守に手間は
掛かるものの技術的に安定していることから保守を適切
に行っていれば故障の少ない安定した動作が期待できる
が、静止形変換装置の場合、通常の保守はほとんど必要
としないものの、複雑な電子回路により制御を行うため
、ノイズなどにより簡単に動作を停止してしまうおそれ
があった。このような補助電源装置の動作停止は、VV
VFインバータの場合は、空調装置の運転が停止するだ
けで、それほどの影響は無いが、CVCFインバータの
場合は、車両用制御装置による制御が困難となり車両の
走行が不能になるだけでなく、車内灯も消えて保安上に
問題を生じるおそれがあった。
そこで、従来、CVCFインバータを2台使用して二重
系統を構成し、常時、一方のCVCFインバータを使用
して負荷への電力供給を行い、この一方のCVCFイン
バータが故障すると、他方のCVCFインバータに切換
えて引き続き負荷への電力供給を可能にしたものが考え
られている。
しかし、このように使用しないインバータを常時用意し
ておくのは、設備上無駄であるだけでなく経済的にも不
利な欠点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、CVCF
インバータが故障しても必要最小限の負荷に対する電力
供給を継続することができる経済的に有利な車両用電源
装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、直流電源が与えられ第1の負荷に出力電力を
供給する定電圧定周波数インバータと、上記直流電源が
与えられ第2の負荷に出力電力を供給する可変電圧可変
周波数インバータと、上記定電圧定周波数インバータの
運転停止により上記可変電圧可変周波数インバータの出
力電力を上記第1の負荷に供給する切換え手段により構
成されている。
(作用) 本発明によれば、定電圧定周波数インバータの運転停止
により、該インバータによる第1の負荷への給電が不能
になると、切換え手段の切換え動作により可変電圧可変
周波数インバータの出力電力が第1の負荷に継続して供
給できるようになり、第1の負荷として用いられる車両
用制御装置による車両走行制御を行うことができるとと
もに、車内灯の点灯を継続することができ、保安上の安
全も確保することができるようになる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。
第1図は同実施例の回路構成を示すものである。
図において、1はパンタグラフで、このパンタグラフ1
は、図示しない架線より直流電力を集電するようにして
いる。そして、このパンタグラフ1より得られた直流電
力は、D C/D Cコンバータ2に与えられる。この
DC/DCフンバータ2は、架線電圧の変動に対して常
に一定の直流電圧を出力するものである。
DC/DCコンバータ2の出力は、CVCFインバータ
3およびVVVFインバータ4に与えられる。
CVCFインバータ3は、そのスイッチング動作により
高周波成分を含む定電圧定周波数の出力、つまり高周波
成分を含む商用周波数の交流電力を出力するものである
。そして、このCVCFインバータ3の出力は、スイッ
チ5を介して交流フィルタ6に与えられ、ここで高周波
成分を除去され負荷7に与えられる。この場合、負荷7
は商用電源により駆動される車内灯や車両用制御装置よ
りなっている。また、スイッチ5は、CvCFインバー
タ3の運転が停止すると開動作するようになっている。
VVVFインバータ4は、そのスイッチング動作により
高周波成分を含む可変周波数の交流電力を出力するもの
である。そして、このVVVFインバータ4の出力は、
スイッチ8を介して負荷9に与えられる。この場合、負
荷9は、可変周波数の交流電力により最適な制御が行わ
れる空調装置(クーラー)のコンプレッサよりなってい
る。また、スイッチ8は、CvCFインバータ3の運転
が停止すると上記スイッチ5に同期して開動作するよう
になっている。
上記VVVFインバータ4の出力はスイッチ10を介し
て上記交流フィルタ6に与えられるようにもなっている
。このスイッチ10は、CVCFインバータ3の運転が
停止すると閉動作するようになっている。また、このス
イッチ10に連動する補助スイッチ11をVVVFイン
バータ4に接続している。この補助スイッチ11は、強
制的にVVVFインバータ4を商用周波数運転に移行さ
せるためのものである。
次に、このように構成した実施例の動作を説明する。
いま、CVCFインバータ3の運転が正常の場合は、ス
イッチ5.8は閉状態、スイッチ10および補助スイッ
チ11は開状態になっている。
この状態から、パンタグラフ1により図示しない架線よ
り直流電力が集電されると、直流電力がDC/DCC/
式−タ2に与えられる。そして、DC/DCC/式−タ
2より出力される一定の直流電圧は、CVCFインバー
タ3およびVVVFインバータ4に与えられる。
すると、CVCFインバータ3より高周波成分を含む定
電圧定周波数の出力、つまり高周波成分を含む商用周波
数の交流電力が出力され、スイッチ5を介して交流フィ
ルタ6に与えられる。そして、この交流フィルタ6で高
周波成分が除去され負荷7に与えられ、車両の制御装置
および車内灯は、商用電源により駆動されるようになる
。一方、VVVFインバータ4からも高周波成分を含む
可変周波数の交流電力が出力され、スイッチ8を介して
負荷9に与えられ、車両空調装置(クーラー)のコンプ
レッサは、可変周波数の交流電力により最適な制御が行
われるようになる。
この状態から、CVCFインバータ3に故障が生じ、運
転が停止されると、スイッチ5.8が開状態に切換わり
、スイッチ10および補助スイッチ11が閉状態に切換
わる。
すると、スイッチ5の開動作によりCVCFインバータ
3は切り離され、スイッチ8の開動作により車両空調装
置(クーラー)などの負荷9も切り離される。また、ス
イッチ10の閉動作によりVVVFインバータ4は、交
流フィルタ6側に接続されるるようになる。この状態で
、VVvFインバータ4は、補助スイッチ11の閉動作
により強制的に商用周波数運転に移行されるので、今度
はVVVFインバータ4による高周波成分を含む商用周
波数の交流電力が交流フィルタ6に与えられ、ここで、
高周波成分が除去され負荷7に与えられるようになり、
車両の制御装置および車内灯が駆動されるようになる。
したがって、このようにすればCVCFインバータ3の
運転が停止すると、健全なVVVFインバータ4を使用
して負荷7に対する給電を継続できるようにしたので、
従来、CVCFインバータ3の運転停止により車両用制
御装置による制御が困難となり車両走行が不能になるだ
けでなく、車内灯も消えて保安上に問題を生じていたも
のと比べ、車両用制御装置による車両走行制御を確実に
行うことができるとともに、車内灯の点灯を継続するこ
ともでき、保安上の安全も確保することができる。この
場合、VVVFインバータ4による負荷9への給電が停
止されるため、空調装置の運転が停止され、乗客へのサ
ービス低下は避けられないが、車両走行制御の確保と保
安上の安全に比べれば最小限の影響に止めことができる
また、従来のCVCFインバータを2台使用して二重系
統を構成したものと比べても、常時使用しないインバー
タを用意しておく必要がなくなるので、設備上の無駄を
排除できるとともに、経済的にも有利にできる。
なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。
例えば、上述した実施例では、CVCFインバータ3の
運転停止によりVVVFインバータ4を負荷7側に切換
える切換え手段として、有接点のスイッチ5.8.10
.11を用いたが、このような切換え手段には無接点の
半導体スイッチを用いることもできる。
[発明の効果] 本発明によれば、直流電源が与えられ第1の負荷に出力
電力を供給する定電圧定周波数インバータと、上記直流
電源が与えられ第2の負荷に出力電力を供給する可変電
圧可変周波数インバータと、上記定電圧定周波数インバ
ータの運転停止によ・り上記可変電圧可変周波数インバ
ータの出力電力を上記第1の負荷に供給する切換え手段
により構成したので、定電圧定周波数インバータの運転
停止により、該インバータによる第1の負荷への給電が
不能になると、切換え手段の切換え動作により上記可変
電圧可変周波数インバータの出力電力を第1の負荷に継
続して供給できるようになり、第1の負荷として用いら
れる車両用制御装置による車両走行制御を行うことがで
きるとともに、車内灯の点灯を継続することもでき保安
上の安全も確保することができる。しかも、常時使用し
ない予備のインバータを用意しておく必要がないので、
設備上の無駄を排除でき、経済的にも有利にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
である。 1・・・パンタグラフ、2・・・DC/DCコンバータ
、3・・・CVCFインバータ、4・・・VVVFイン
バータ、6・・・交流フィルタ、7.9・・・負荷、5
,8゜10.11・・・スイッチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直流電源と、この直流電源が与えられるとともに第1の
    負荷に出力電力を供給する定電圧定周波数インバータと
    、上記直流電源が与えられるとともに第2の負荷に出力
    電力を供給する可変電圧可変周波数インバータと、上記
    定電圧定周波数インバータの運転停止により上記可変電
    圧可変周波数インバータの出力電力を上記第1の負荷に
    供給する切換え手段とを具備したことを特徴とする車両
    用電源装置。
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