铁道车辆系统技术方案

本发明专利技术的电力机车(50)设有：架设在连接器(2c、2d)之间的第一控制线(3f)；直流母线(3c、3d)；与直流母线(3c、3d)相连接的蓄电装置(61)；以及对蓄电装置(61)进行充放电控制的DC/DC转换器(60)。无动力车辆(1)设有：经由连接器(2a)与直流母线(3c、3d)相连接的直流母线(3a、3b)；第二控制线(3e)；经由断路器(5)与直流母线(3a、3b)相连接的蓄电装置(12)；以及对蓄电装置(12)进行管理的BMU(8)。DC/DC转换器(60)对蓄电装置(61)进行蓄电控制，并且对蓄电装置(12)进行蓄电控制，BMU(8)在判定出蓄电装置(12)的异常的情况下，将断路器(5)控制为断开，从而切断蓄电装置(12)与直流母线(3a、3b)之间的电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁道车辆系统
本专利技术涉及具备蓄电装置的铁道车辆系统。
技术介绍
作为具备蓄电装置的铁道车辆系统，具有如下记载：例如在专利文献1所记载的铁道车辆驱动系统中，具备功率管理单元，其对发电单元的发电功率及作为蓄电装置的蓄电单元的蓄电量进行控制，蓄电装置蓄积着发电单元进行发电的电力以及再生电力，以发电单元和蓄电单元作为电源并利用功率转换单元来对驱动电动机进行驱动，从而驱动列车。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2005-27447号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在上述专利文献1的铁道车辆系统中，未考虑蓄电装置之间的特性偏差。因此，在该专利文献1的铁道车辆系统中，认为存在以下问题：该铁道车辆系统以利用单一品种的蓄电装置为前提，而无法将不同特性的蓄电装置连接在一起或者难以连接在一起。此外，该问题还导致如下问题：对列车进行编组时需要使车辆一致这样的较大限制。本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种铁道车辆系统，该铁道车辆系统能同时利用不同特性的蓄电装置，并且能将对列车编组时使车辆一致这样的限制变宽松。解决技术问题所采用的技术方案为了解决上述问题并达成目的，本专利技术涉及铁道车辆系统，该铁道车辆系统的结构为包含具有驱动电动机的至少1辆动力车辆、以及至少1辆无动力车辆，该铁道车辆系统的特征在于，所述动力车辆包括：第一电力布线，该第一电力布线具备正负直流端子，且架设在设置于各动力车辆的各端部的连接器的一方与另一方之间；与所述第一电力布线相连接的第一蓄电装置；对所述第一蓄电装置进行管理的第一电池管理装置；以及对所述第一蓄电装置进行充放电控制的第一DC/DC转换器，所述无动力车辆包括：经由所述连接器与所述第一电力布线相连接的第二电力布线；经由断路器与所述第二电力布线相连接的第二蓄电装置；对所述第二蓄电装置进行管理的第二电池管理装置；以及对所述第二蓄电装置单独进行充放电控制的第二DC/DC转换器。专利技术效果根据本专利技术，能在同一编组的列车中使用不同特性的蓄电装置，获得能放宽对于列车编组的限制的效果。附图说明图1是表示实施方式1所涉及的铁道车辆系统一结构例的图。图2是表示搭载有蓄电装置且由电力机车来牵引的无动力车辆的示意图。图3是对实施方式1的结构中的DC/DC转换器的配置位置的变化进行说明的图。图4是对实施方式1的结构中的DC/DC转换器的配置位置的其它变化进行说明的图。图5是对实施方式1的结构中的功率转换部的变化进行说明的图。图6是对实施方式1的结构中的功率转换部的其它变化进行说明的图。图7是表示实施方式2所涉及的铁道车辆系统的一结构例的图。图8是对实施方式2的结构中的DC/DC转换器的配置位置的变化进行说明的图。图9是对实施方式2的结构中的DC/DC转换器的配置位置的其它变化进行说明的图。具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的实施方式所涉及的铁道车辆系统进行说明。另外，本专利技术并不局限于以下示出的实施方式。实施方式1.图1是表示本专利技术实施方式1所涉及的铁道车辆系统的一结构例的图。如图所示，实施方式1所涉及的铁道车辆系统由作为动力车辆的电力机车50和搭载有作为第二蓄电装置的蓄电装置12的无动力车辆(例如货物车辆)1来构成，其中，该电力机车50搭载有作为第一蓄电装置的蓄电装置61，并且具备逆变器59、第一DC/DC转换器即DC/DC转换器60、控制装置62、以及驱动电动机63等驱动控制部。电力机车50的结构如下：电力机车50经由直流架空线51和导电弓52接收来自未图示的供电源即变电站的直流电力，进一步利用逆变器59将通过断路器53、第一断流器54、第二断流器55、充电电阻56、滤波电抗器57及滤波电容器58而提供的直流电力转换为交流电力，由此来对驱动电动机63(63a、63b)进行驱动。滤波电容器58与DC/DC转换器60并联连接。DC/DC转换器60利用来自直流架空线51的直流电力或来自驱动电动机63的再生电力对蓄电装置61进行充电。此处，在将无动力车辆1的断路器5控制为接通的情况下，DC/DC转换器60的输出也会传递至直流母线3a、3b，从而也对蓄电装置12进行充电。即，DC/DC转换器60不仅对蓄电装置61进行充放电控制，还对蓄电装置12进行充放电控制。此外，为了对驱动电动机63进行驱动，DC/DC转换器60对蓄电装置61的直流电力进行放电并提供给逆变器59。逆变器59将所提供的直流电力转换成交流电力来控制驱动电动机63，从而向电力机车50提供驱动力。在电力机车50的两端部设有具备直流端子和控制端子的连接器2(2c、2d)。在这些连接器2c、2d之间架设有用于提供或接收直流电力的第一电力布线即直流母线3c、3d、以及与控制装置62相连接的第一控制线3f。电力机车50所搭载的蓄电装置61与该直流母线3c、3d相连接。连接器2(2c、2d)具备向通常的连接器提供直流电力或从其接收直流电力的正负直流端子、以及与控制装置62交换控制信号的控制端子。其中，这些正负直流端子和控制端子可与通常的连接器(在车辆间进行机械连接的连接器)分开设置。另外，直流母线3c、3d以正极侧直流母线3c和负极侧直流母线3d尽可能靠近的方式配置，优选配置成布线电感和布线电阻较小。接着，对无动力车辆1进行说明。在无动力车辆1的两端部也设有连接器2(2a、2b)。在这些连接器2a、2b之间设有经由车辆间的连接器(图1的示例中为连接器2d、2a)与直流母线3c、3d分别电连接的第二电力布线即直流母线3a、3b以及与第一控制线3f相连接的第二控制线3e。无动力车辆1所搭载的蓄电装置12经由断路器5与直流母线3a、3b相连接。该直流母线3a、3b也与直流母线3c、3d同样地，以正极侧直流母线3a和负极侧直流母线3b尽可能靠近的方式配置，优选配置成布线电感和布线电阻较小。蓄电装置12是能对直流电力进行充放电的电池设备，是将多个电池模块6(61、……、6n)串并联连接而成的。各电池模块6中设有CMU(单元电池监视单元)7(71、……、7n)。CMU7对构成电池模块6的各单元电池的电压和电池模块6的温度进行检测。各CMU7检测出的单元电池电压及模块温度的信息收集在BMU(电池管理装置)8中。蓄电装置61也同样由未图示的断路器、电池模块、CMU、BMU等构成。BMU8连接至连接器2a、2b之间的第二控制线3e。此外，BMU8例如以控制用电池4为电源进行动作，进行各种保护动作(过充电、过放电、过电流、过温度下的保护，对CMU异常、BMU异常等的应对)，或对单元电池的状态(SOC(StateofCharge＝充电状态)、SOH(StateofHealth＝劣化状态)、内部电阻等)进行推定等，从而对蓄电装置12进行管理。BMU8还可将直流母线3a、3b或电池模块6作为电源。连接器2a、2b间的直流母线3a、3b之间的电压由电压检测器9检测出，并将该检测电压作为直流母线电压ES传递至BMU8。蓄电装置12的充放电电流IB由电流检测器10检测出，并传递至BMU8。此外，可从无动力车辆1的车轮所安装的未图示速度检测器获取速度信号，来进行各种保护动作、断路器5的操作。另外，在图1中将断路器5及电压检测器9作为蓄电装置12的外部结构要素来示出，但当然还可如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁道车辆系统，该铁道车辆系统的结构为包含具有驱动电动机的至少1辆动力车辆、以及至少1辆无动力车辆，所述铁道车辆系统的特征在于，所述动力车辆包括：第一电力布线，该第一电力布线具备正负直流端子，且架设在设置于各动力车辆的各端部的连接器的一方与另一方之间；第一蓄电装置，该第一蓄电装置与所述第一电力布线相连接；第一电池管理装置，该第一电池管理装置对所述第一蓄电装置进行管理；以及第一DC/DC转换器，该第一DC/DC转换器对所述第一蓄电装置进行充放电控制，所述无动力车辆包括：第二电力布线，该第二电力布线经由所述连接器与所述第一电力布线相连接；第二蓄电装置，该第二蓄电装置经由断路器与所述第二电力布线相连接；第二电池管理装置，该第二电池管理装置对所述第二蓄电装置进行管理；以及第二DC/DC转换器，该第二DC/DC转换器对所述第二蓄电装置单独进行充放电控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铁道车辆系统，该铁道车辆系统的结构为包含具有驱动电动机的至少1辆动力车辆、以及至少1辆无动力车辆，所述铁道车辆系统的特征在于，所述动力车辆包括：第一电力布线，该第一电力布线具备正负直流端子，且架设在设置于各动力车辆的各端部的连接器的一方与另一方之间；第一蓄电装置，该第一蓄电装置经由第一断路器与所述第一电力布线相连接；第一电池管理装置，该第一电池管理装置设置于每个所述第一蓄电装置，并构成为对该第一蓄电装置进行管理，且能对所述第一断路器单独进行控制；以及第一DC/DC转换器，该第一DC/DC转换器连接在所述第一断路器与所述第一蓄电装置之间，对该第一蓄电装置单独进行充放电控制，从而进行控制以吸收与其它蓄电装置之间的特性差异，所述无动力车辆包括：第二电力布线，该第二电力布线经由所述连接器与所述第一电力布线相连接；第二蓄电装置，该第二蓄电装置经由第二断路器与所述第二电力布线相连接；第二电池管理装置，该第二电池管理装置设置于每个所述第二蓄电装置，并构成为对该第二蓄电装置进行管理，且能对所述第二断路器单独进行控制；以及第二DC/DC转换器，该第二DC/DC转换器连接在所述第二断路器与所述第二蓄电装置之间，对该第二蓄电装置单独进行充放电控制，从而进行控制以吸收与其它蓄电装置之间的特性差异，所述第一电池管理装置对所述第一电力布线间的电压以及所述第一蓄电装置的总电压进行检测并比较，在所述第一电力布线间的电压与所述第一蓄电装置的总电压之差在规定值以内的情况下，判断为能将该第一蓄电装置连接在所述第一电力布线间，从而将所述第一断路器控制为接通，在检测出所述第一蓄电装置的异常时，将所述第一断路器控制为断开以进行切断与所述第一电力布线的电连接的控制，所述第二电池管理装置对所述第二电力布线间的电压以及所述第二蓄电装置的总电压进行检测并比较，在所述第二电力布线间的电压与所述第二蓄电装置的总电压之差在规定值以内的情况下，判断为能将该第二蓄电装置连接在所述第二电力布线间，从而将所述第二断路器控制为接通，在检测出所述第二蓄电装置的异常时，将所述第二断路器控制为断开以进行切断与所述第二电力布线的电连接的控制。2.如权利要求1所述的铁道车辆系统，其特征在于，所述第一电池管理装置基于构成所述第一蓄电装置的电池模块的温度、充电状态和劣化状态的信息，来检测所述第一蓄电装置的异常，所述第二电池管理装置基于构成所述第二蓄电装置的电池模块的温度、充电状态和劣化状态的信息，来检测所述第二蓄电装置的异常。3.一种无动力车辆，该无动力车辆适用于下述铁道车辆系统，该铁道车辆系统的结构为包含具有驱动电动机的至少1辆动力车辆、以及至少1辆无动力车辆，所述动力车辆包括：第一电力布...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠中启太，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP