电车控制装置制造方法及图纸

技术编号:11009490 阅读:77 留言:0更新日期:2015-02-05 15:36
本发明专利技术的电车控制装置具有整流器部,该整流器部将经由从外部获取电力的多个集电装置而输入的电压转换为规定值的直流并输出,并对连接在输出侧的蓄电部进行充放电动作,所述整流器部包括整流器电路和控制部(14),控制部(14)输入有表示集电装置是否处于可从外部正常获取电力的状态的集电装置状态信号,并具有:生成整流器电路的电流的指令即电流指令,基于所述集电装置状态信号来调整所述电流指令的大小的电流调整部(66);以及基于所述电流指令来控制整流器电路的电流的电流控制部(67)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的电车控制装置具有整流器部,该整流器部将经由从外部获取电力的多个集电装置而输入的电压转换为规定值的直流并输出,并对连接在输出侧的蓄电部进行充放电动作,所述整流器部包括整流器电路和控制部(14),控制部(14)输入有表示集电装置是否处于可从外部正常获取电力的状态的集电装置状态信号,并具有:生成整流器电路的电流的指令即电流指令,基于所述集电装置状态信号来调整所述电流指令的大小的电流调整部(66);以及基于所述电流指令来控制整流器电路的电流的电流控制部(67)。【专利说明】电车控制装置
本专利技术涉及一种电车的推进控制所需的电车控制装置。
技术介绍
通常,电车利用集电装置获取来自架空线的电力,使用获取到的电力并利用逆变器等功率转换装置驱动电动机来行驶。 此外,在电车中使用了所谓的再生制动,S卩,当对车辆进行制动时,使电动机进行再生运转来获得制动力。此时产生的再生电力经由架空线、第三轨道等提供给位于本车附近的其它动力运行车辆、车辆的空调等负载,并被其消耗。 然而,在早晨、夜间、列车的运营班次较少的闲散线区中,会发生本车附近不存在其它车辆(再生负载不足)的情况,因而存在通过再生制动产生的再生电力未被充分消耗的情况。若本车的再生电力大于被其它车辆消耗的电力,则架空线电压会上升,与架空线连接的各种设备可能会因过电压而跳闸或损坏。 因此,在架空线电压上升的情况下,逆变器装置进行再生限制控制,即对再生制动进行限制从而抑制再生电力的产生。此时,通过该再生限制控制使得再生制动力减少,因此,因减少而不足的制动力由摩擦制动来补偿。 另一方面,使用摩擦制动会导致原本可进行电力再生的电车的一部分动能以热的形式废弃到大气中,因此就节能的观点而言存在问题。 为此,开发了如下这种系统:通过在电车中搭载充电电池、双电层电容器那样的蓄电元件,并根据需要将再生电力储存于蓄电元件,从而在再生负载不足的情况下也能获得稳定的再生制动(例如参照专利文献1)。另外,由于蓄电元件中储存的电力能用于下一次电车加速,因此能节省能源。 此外,搭载了蓄电元件的电车能在没有架空线设备的非电气化线路上行驶。该情况下,仅使用来自蓄电元件的电力来驱动电动机进行加速,而且在制动时,电动机所产生的再生电力全部储存于蓄电元件。现有技术文献专利文献 专利文献1:日本专利特开2005-278269号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 当这种搭载了蓄电元件的电车在距离较长的非电气化区间内运行时,车辆所搭载的蓄电元件的数量会变多,并不经济。因此,考虑如下方式:在非电气化区间的终点站、中间站、中途区间等设置与作为电源的变电站、充电设备相连的充电用导体(下面也称为架空线),通过使架空线与集电装置(下面也称为受电弓)接触来对充电量因在非电气化区间行驶而下降的蓄电元件进行充电(追加充电)。 该方式下,当电车在充电用架空线下行驶时使受电弓上升,或者在充电用架空线的正下方停车,使受电弓上升,使受电弓与充电用架空线接触来进行电连接。由此,对受电弓施加电压,因此利用电车控制装置检测该电压,并经由整流器电路等功率转换部开始对蓄电元件的充电动作。 在该充电动作中,由于需要尽可能快速地使蓄电元件的充电量恢复,因此电车会经由受电弓用大电流进行充电。另外,在电车行驶的过程中,架空线与受电弓的接触点始终滑动并移动,因此,因接触电阻而产生的发热点分散,且行驶风会带来冷却效果,因而能在受电弓中流过比较大的电流。 然而,在对停车状态的蓄电元件进行充电时,架空线与受电弓的接触点不会变化,因此发热部位变为局部,而且没有行驶风,因此架空线与受电弓的接触点的温度容易上升。因此,与行驶过程相比,流过受电弓的电流的大小减少。 为了抑制架空线与受电弓的接触点的温度上升,并能在停车状态下用大电流进行充电,考虑在电车中搭载多台电连接的受电弓,使流过受电弓的电流分散的结构。 作为这种结构的问题,设想上述多个受电弓中的一部分未正常工作的情况。例如一部分受电弓故障而未充分上升、从而未与架空线接触的情况。该情况下仍会从电连接的其它完好的受电弓向功率转换部施加电压,因此电车控制装置会识别为受电弓与架空线正常连接,从而以预先设定的电流开始对蓄电元件的充电动作。 该情况下,会在完好的受电弓中流过正常以上的电流,受电弓与架空线的接触点的温度会过大,可能导致接触点的熔损、熔断等使完好的受电弓、架空线损坏的情况。于是,电车会因无法对蓄电元件进行充电而无法行驶。 本专利技术是鉴于上述内容而完成的,其目的在于提供一种电车控制装置,能抑制受电弓与架空线的接触点的温度上升,并能在行驶过程中或停车状态下对蓄电元件进行充电。解决技术问题所采用的技术方案 为解决上述问题,实现目的,本专利技术的电车控制装置具有功率转换部,该功率转换部将经由从外部获取电力的多个集电装置而输入的电压转换为规定值的直流并输出,由此对连接在输出侧的蓄电部进行充放电动作,该电车控制装置的特征在于,所述功率转换部具有主电路部和控制部,所述控制部输入有表示所述集电装置是否处于能从外部正常获取电力的状态的集电装置状态信号,所述控制部具有:电流调整部,该电流调整部生成所述主电路部的电流的指令即电流指令,并基于所述集电装置状态信号来调整所述电流指令的大小;以及电流控制部,该电流控制部基于所述电流指令来控制所述主电路部的电流。专利技术效果 根据本专利技术,具有能抑制受电弓与架空线的接触点的温度上升、且能在行驶过程中或停车状态下对蓄电元件进行充电的效果。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示实施方式1的电车控制装置的结构例的图。图2是表示实施方式1的整流器部的结构例的图。图3是表示实施方式1的控制部的结构例的图。 图4是表示实施方式2的电车控制装置的结构例的图。图5是表示实施方式2的控制部的结构例的图。 【具体实施方式】 下面,基于附图详细说明本专利技术所涉及的电车控制装置的实施方式。此外,本专利技术并不由本实施方式所限制。 实施方式1.图1是表示本专利技术的电车控制装置的实施方式1的结构例的图。本实施方式的电车控制装置100是对电车的驱动进行控制的控制装置。如图1所示,来自未图示的外部电源即变电站的电力经由集电装置2a、2b从架空线(导体)1输入到功率转换部、例如DC (DirectCurrent)DC整流器即整流器部10。来自整流器部10的返回电流经由电车的车轮3返回到与轨道4相连的未图示的变电站的负侧。 图1中,图示了集电装置2a、2b表示为受电弓的情况,但也可以是其它形状的集电装置。例如在架空线1是第三轨道的情况下,变为与之对应的集电靴。集电装置2a、2b彼此电连接。另外,彼此电连接的集电装置的台数不作限定,只要是多台即可应用本专利技术。 另外,集电装置2a、2b上分别设有集电装置状态检测部5a、5b。集电装置状态检测部5a、5b检测或判断集电装置2a、2b是否分别处于与架空线1正常接触的状态(是否为正常接受来自外部的电力的状态),并将其结果作为集电装置状态信号PU进行输出。 具体而言,例如在集电装置2a、2b为受电弓的情况下,集电装置状态检测部5a、5b只要具有下述结构即可,即:利用传感器等检测并判断受电弓是处于非本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电车控制装置,具有功率转换部,该功率转换部将经由从外部获取电力的多个集电装置而输入的电压转换为规定值的直流并输出,且对连接在输出侧的蓄电部进行充放电动作,该电车控制装置的特征在于,所述功率转换部具有主电路部和控制部,所述控制部输入有表示所述集电装置是否处于能从外部正常获取电力的状态的集电装置状态信号,所述控制部具有:电流调整部,该电流调整部生成所述主电路部的电流的指令即电流指令,并基于所述集电装置状态信号来调整所述电流指令的大小;以及电流控制部,该电流控制部基于所述电流指令来控制所述主电路部的电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:北中英俊
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

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