CN101837740B - 在车站之间线路上设置供电设备的铁路系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铁路系统，在车上搭载了蓄电装置的铁路车辆中，能够以列车搭载所需的最小限度的蓄电装置的容量行驶至临近车站。所述铁路系统中，在列车中搭载蓄电装置，并设置有车站间供电设备，车站间供电设备是从与车站近旁的电车线不同的电源系统接受电力的其他系统的电车线或者基于地上充电站的电源设备，车站以及车站间供电设备或者车站间供电设备与车站间供电设备的间隔，设定为可由列车搭载的蓄电装置的最大充电量行驶的距离的范围。再有，通过在设置了车站间供电设备的位置，可以对搭载于列车的蓄电装置进行充电，能够在降低列车搭载所需的蓄电装置容量的情况下，确保行驶至临近车站。

Description

在车站之间线路上设置供电设备的铁路系统
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆的驱动装置，特别涉及一种将蓄电装置搭载于列车、可以行驶至附近车站的铁路系统技术。
背景技术
近年来，在铁路车辆中推进应用了蓄电技术的节能化的活动变得活跃起来。作为其具体的例子，存在混合式内燃机车，对于以往的只用内燃机驱动的内燃机车，其驱动系统与电气机车同样为给予变换器装置的电动机控制，并由发动机发电以及蓄电装置提供电力。混合式内燃机车通过驱动系统的电气化与蓄电装置的搭载，可以进行在以往的内燃机车中不可能的再生能量的再利用，能够实现节能化。另外，进行着如下的开发，分别是：在由电车线提供驱动电力的电气机车中，在车上搭载蓄电装置，将蓄电装置作为电源进行电气机车的行驶的系统；架线混合式系统，该系统即使在再生制动时动力行驶车辆并不在同一区段内的情况下，也能由蓄电装置对再生能量进行吸收从而防止再生失效，并且通过在动力行驶时对蓄电能量进行再利用以谋求节能化。
对于混合式内燃机车，在特开2004-282859号公报中公开了一种系统结构，其目的在于提供一种在由发动机进行驱动的发电设备中并用蓄电装置，另外在燃料电池中并用电力积蓄装置，抑制在维护中所需要的人工、成本，并且减少对地球环境影响的铁路车辆的驱动装置。在特开2002-281610号公报、特开2005-86876号公报中公开了一种系统结构，目的在于提供一种将电车线与可以充电的蓄电装置并用，可以在特定的场所进行蓄电装置的充电，在铁路路线的一部分或者全部的区间，可在不使用电车线的情况下行驶的电气机车。
但是，上述的系统，在通常运行时利用车上的蓄电装置的电力进行列车的运行，而并没考虑行驶在设置了电车线的区间的铁路车辆，在电车线不能提供电力时等，安全地行驶至车站的问题。
[专利文献1]特开2004-282859号公报
[专利文献2]特开2002-281610号公报
[专利文献3]特开2005-86876号公报
行驶在设置了电车线的区间的铁路车辆中，在电车线中产生了停电等的故障时，列车不能从电车线进行供电从而不能行驶。因此，在列车在车站与车站之间不能行驶时，需要让乘客在线路内下车从而受到责备。因此，要求即使在电车线中产生停电等的故障时，也要使列车行驶至车站，将乘客送至车站。
但是，为了退避至临近的车站，若将蓄电装置搭载于列车并由蓄电装置的电力量驱动列车，则例如在非常行驶区间为平坦区间的情况下，需要行驶车站间距离最长的区间的一半距离所需要的蓄电电力量。也就是说，搭载于车上的蓄电装置的容量要增大。另外，在通常的具有电车线的区间行驶的列车中，电车线发生停电的情况极少，为了退避至临近的车站的非常行驶而搭载大容量的蓄电装置，在经济上是不利的。
发明内容
根据上述的原因，本发明的课题目的是提供一种在来自电源的供电路径中发生异常时也可以行驶至临近车站，并且降低搭载于列车的蓄电装置的容量的铁路系统。
车站间供电设备，设置于有电车线的区间的车站间，是从与设置在车站近旁的电车线不同的系统接受电力的电车线，或者从与电车线不同的系统接受电力的地上充电站。
特别是在车站间连续设置了电车线的情况下，可以由区段使电车线电源成为不同的电源系统，在电车线的故障或停止供电时实施非常行驶的区间，车站与车站间供电设备的间隔、或者车站间供电设备与车站间供电设备的间隔，设定为由列车搭载的蓄电装置的最大充电量可以行驶的距离的范围。在此，所述地上充电站是从与电车线不同的系统接受电力的供电设备，在充电站输出侧具有用于将其输出连接于列车的电缆以及结栓，能够对就近停止的列车进行供电。列车由所述地上充电站接受电力、对车上的蓄电装置进行充电。
根据本发明，提供一种在来自电源的供电路径中发生异常时可以行驶至临近车站，并且降低搭载于列车的蓄电装置的容量的铁路系统。
附图说明
图1是表示本发明的车站间供电设备的设置结构的一实施方式的例子的图。
图2是表示本发明的车站间供电设备的设置结构的第1实施方式的例子的图。
图3是表示本发明的车站间供电设备的设置结构的第2实施方式的例子的图。
图4是表示根据本发明的电气机车的控制装置与地上充电站的一实施方式的例子的图。
图5是表示根据本发明的电气机车的控制装置与地上充电站的第2实施方式的例子的图。
图6是表示根据本发明的电气机车的控制装置与地上充电站的第3实施方式的例子的图。
图中：
1、10a、10b、10c-车站间供电设备
2、9a、9b-车站
3、8-列车
4、17-集电装置
5、13-蓄电装置
6a、6b、6c、6d、6e、21-电车线
7a、7b、7c、7d、7e、7f-电源供给设备
11a、11b、19-地上充电站
12a、12b-区段
14-升降压斩波器装置
15-变换器装置
16-交流电动机
18a-车上侧结栓装置
18b-地上充电站侧结栓装置
20-保险丝
22-商用电源
23-地上充电站用斩波器装置
24-保护电路
25-整流器
26a、26b-切换器
27-服务电源用变换器装置(SIV)
28-变压器
29-服务机器/辅助机器
30-地上充电站用蓄电装置
31-地上充电站用变压器
32-地上电源系统连接开关
具体实施方式
下面，结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的车站间供电设备的设置结构的概略方式的例子。车站间供电设备1，从不同于车站2近旁的电车线或供电设备的电源系统接受电力，其设置在车站2与车站2之间。
在此，对行驶在连续设置了电车线的路线上的、架线与蓄电装置的混合式铁路车辆，在实施非常行驶的区间中，车站2以及车站间供电设备1、或者车站间供电设备1彼此的间隔，在由列车3搭载的蓄电装置的最大充电量所能行驶的距离的范围内进行设置。由此，能够实现为了搭载于列车3而需要的蓄电装置的容量的降低与小型化。由于蓄电装置的容量的降低，能够减少搭载于车辆的蓄电装置的成本，进而随着降低车辆的重量可以实现节能运转。
行驶在没有电车线的区间的架线与蓄电装置的混合式铁路车辆中，通过由车站间供电设备1进行充电，能够降低车站之间的行驶中所需要的最低限度的车辆搭载蓄电装置容量。
车站间供电设备1的设置位置如上所述，可以在由列车3搭载的蓄电装置的最大充电量所能行驶距离的间隔内进行设置。更加具体的是，可考虑列车轨道的距离、进而还可以考虑标高来决定车站间供电设备1的设置位置。另外，在乘客的乘车率较大的车站区间，由于行驶中所需要的电力量也增大，因此在该车站区间可以将车站间供电设备1的设置位置的间隔设定得比其他的车站区间窄。
图2是表示本发明的车站间供电设备的设置结构的第1实施方式的例子的图。
表示列车8以路线中连续设置的电车线6a的电源作为驱动用电力源行驶，并且在车站9a与车站9b之间分别将车站间供电设备10a、10b设置于地点A、地点B的情况。
在此，L1是车站9a与地点A之间的距离，L2是地点A与地点B之间的距离，L3是地点B与车站9b之间的距离，L1、L2、L3各自设定得比由搭载于列车8的蓄电装置5提供驱动电力时的可行驶距离小。在车站间供电设备10a、10b，设有地上充电站(post)11a、11b，地上充电站11a、11b由作为与电车线6a接受电力的电源供给设备7a不同的电源系统的电源供给设备7b、7c供电。这样，由车站间供电设备10a、10b，可以对列车8中搭载的蓄电装置5进行充电。
列车8在车站9a与车站9b之间行驶的过程中，在地点C从电源供电设备7a接受电力的电车线6a停止供电时，列车8将搭载于列车的蓄电装置5作为驱动用的电力源，移动至设置了车站间供电设备10b的地点B。在地点B对搭载于车辆8的蓄电装置5进行充电，将蓄电装置5作为驱动用的电离源进行退避至车站9b的非常行驶。
由此，搭载于列车8的蓄电装置5的最大蓄电容量，不是行驶至车站9a或者车站9b所需要的容量，也就是说不是行驶车站9a与车站9b的一半距离所需的容量，只要设定为行驶L1、L2、L3中需要最多容量的区间时所需的容量即可，不仅实现非常行驶，而且能够降低列车所需搭载的蓄电装置的容量，并使其小型化。
图3是表示本发明的车站间供电设备的设备结构的第2实施方式的例子的图。
表示的是，列车8以路线中连续设置的电车线6b、6c、6d的电源作为驱动用电离源行驶，在车站9a与车站9b之间设置车站间供电设备10c的情况。
在此，L4是车站9a与地点D之间的距离，L5是地线D与地点E之间的距离，L6是地点E与车站9b之间的距离，L4、L5、L6的各自设定得比由搭载于列车8的蓄电装置5提供驱动电力时可行驶的距离小。
在电源供给设备7d与电源供给设备7f之间设置车站间供电设备10c。车站间供电设备10c，是从电源供给设备7e接受电力的电车线6c，电源供给设备7e是与车站近旁的电车线6b或者电车线6d接受电力的电源供给设备7d、或者电源供给设备7f不同的电源系统。所述电车线6c，通过区段(section)12a与区段12b成为与车站附近的电源不同系统的电源系统下的电车线。由此，可以由车站间供电设备10c对搭载于列车8的蓄电装置5进行充电。
列车8行驶在车站9a与车站9b之间的过程中，在地点F从电源供给设备7c接受电力的电车线6b停止供电时，列车8将搭载于列车的蓄电装置5作为驱动用的电力源，往车站9a或者设置了车站间供电设备10c的地点D中较近的一方移动。移动至地点D时，从电车线6c接受供电而对搭载于列车8的蓄电装置5进行充电，并将蓄电装置5作为驱动用电力源进行退避至车站9a或者车站9b的非常行驶。
由此，搭载于列车8的蓄电装置5的最大蓄电容量，并不是行驶至车站9a或者车站9b所需的容量，也就是说不是行驶车站9a与车站9b的一半距离所需的容量，设定为行驶L4、L6之中需要较多容量的区间所需的容量即可，不仅能实施非常行驶，而且能够降低所需的列车搭载的蓄电装置的容量，并实现蓄电装置5的小型化。另外，通过将蓄电装置5的容量设定得比行驶L5时所需的蓄电装置容量大，即使在从地点D至地点E的区间行驶过程中车站间供电设备10c停止供电，也能够由非常行驶退避至车站9a或车站9b。
在此，在图3所示的接受电力方式中，由于总是从电车线接受电力，因此在列车的车上设备中不需要通常行驶以外的特别的设备。但是，在基于图2所示的地上充电站的接受电力方式中，在列车的车上设备中就需要在通常行驶中并不使用的机器。
因此，利用图4对由本发明的电气机车的控制装置以及基于图2所示的地上充电站进行接收电力的1实施方式的例子进行说明。
车上驱动系统具有蓄电装置13、升降压斩波器(chopper)装置14、变换器装置15、交流电动机16、集电装置17、车上侧结栓装置18a。地上充电站，具有地上充电站侧结栓装置18b、保险20、地上充电站用斩波器装置23、保护电路24、整流器25、地上充电站用蓄电装置30、商用电源22。
车上驱动系统的变换器装置15，将从电车线21经由集电装置17提供的直流电力、或者从升降压斩波器装置14提供的直流电力作为输入，将它们转换为三相交流电力并输出至交流电动机16。交流电动机16，将变换器装置15输出的三相交流电力作为输入，并将此转换为轴扭矩而输出。在此，变换器装置15对变换器装置15的输出电压以及交流电流频率进行可变控制，以使交流电动机16输出基于并未图示的控制装置的指令的扭矩。未图示的减速机对交流电动机16的周扭矩输出进行放大并输出，驱动电气机车的轮轴对电气机车进行加减速。升降压斩波器装置14，以使蓄电装置13与电车线21电连接的方式配置，并连接于蓄电装置13。另外，升降压斩波器装置14，将蓄电装置13的电压升压至电车线21的电源电压、或者将电车线21的电源电压降压至蓄电装置的电压。蓄电装置13以能够输入来自升降压斩波器装置14的直流电力输出、或者对升降压斩波器装置14输出直流电力的方式，连接于升降压斩波器装置14。在蓄电装置13与升降压斩波器装置14之间的直流部，连接可以实现与地上充电站19的连接的车上侧结栓装置18a。
地上充电站19具有整流器25，该整流器25将商用电源22的三相交流电力作为输入转换为直流电力并输出。商用电源22是从与电车线21的电源不同的系统接受电力，并能够提供三相交流的电源。在商用电源22与整流器25之间，连接在过电流等的异常动作时遮断电路的保护用的保险丝20。地上充电站用斩波器装置23的输入侧与整流器25的直流输出侧连接，地上充电用斩波器装置23，对来自整流器25的输入电压进行电压变换并输出至地上充电站侧结栓装置18b侧。在整流器23与地上充电站用斩波器装置23之间连接有在异常动作时遮断电路的保护电路24。在此，也可以在地上充电站用斩波器装置23的输入侧，与整流器25的输出侧并列地连接地上充电站用蓄电装置30。在地上充电站用斩波器装置23的输出侧连接可以实现与车上驱动系统的连接的地上充电站侧结栓装置18b。车上驱动系统与地上充电站19，由专用电缆连接车上侧结栓装置18a与地上充电站侧结栓装置28b。
下面对本实施例的动作进行说明。
首先对电车线21能够正常工作时进行说明。行驶在连续设置了电车线的路线的列车，在使电气机车加速时，由电车线21获得直流电力并由变换器装置15输出交流电力，驱动交流电动机16。在使电气机车减速时，以交流电动机16输出制动扭矩的方式，使变换器装置15进行再生动作，将变换器装置15输出的再生电力，经由升降压斩波器装置14由蓄电装置13吸收，并使蓄电装置达到可以蓄电的最大充电量。
在电车线停止供电时等从电车线21不能提供电力时，由升降压斩波器装置14输出的直流电力、即蓄电装置13输出的直流电力承担变换器装置15的输入电力。由此，即使在电车线停止供电时等从电车线21不能提供电力时，也能够使电气机车加速，能够实施退避至车站的非常行驶。在使电气机车减速时，以交流电动机16输出制动扭矩的方式使变换器装置15进行再生动作，使变换器装置15输出的再生电力经由升降压斩波器装置15由蓄电装置13吸收。在由蓄电装置13不能吸收再生电力时，由电阻器消耗再生电力或者使用空气制动等机械性地进行减速。
接下来，对由于电车线21的停止供电或集电装置17的故障等不能从电车线21提供电力的情况下，对车上侧的蓄电装置13进行充电时进行说明。此时，使列车靠近于设置了地上充电站19的位置停车，并使用专用电缆连接车上驱动系统侧的车上侧结栓装置18a与地上充电站侧结栓装置18b。蓄电装置13的输入电力由商用电源22承担。在此，由于蓄电装置13的输入电力需要在直流的规定电压范围内，因此整流器25将商用电源22的交流电力转换为直流电力，地上充电站用斩波器装置23将直流电力电压变换为规定的电压范围，地上充电站使蓄电装置13的蓄电量充电达到一定范围内。
进而，在地上充电站用斩波器装置23的输入侧连接了地上充电站用蓄电装置30时，由地上充电站用蓄电装置30负担蓄电装置13的输入电力。此时，由于对列车的供电的可能性很小，因此地上充电站用蓄电装置30的充电无需紧急，这样来自商用电力的输入电路可以是小容量的设备，具有设备投资廉价等的效果。另外，即使在商用系统暂时不便时也可以进行对列车的供电，作为非常时期的电力源具有很好的效果。
虽然通过具有地上充电站用蓄电装置30而存在上述的效果，但是在不具有地上充电站用蓄电装置30的结构下，当然也可以从商用电源22对蓄电装置13进行供电。
下面，利用图5对本发明的电气机车的控制装置以及基于图2所示的地上充电站的接收电力的第2实施方式的例子进行说明。
车上驱动系统的变换器装置15，将从升降压斩波器装置14或者电车线21输出的直流电力作为输入，并将此转换为三相交流电流输出至交流电动机16。交流电动机16将变换器装置15输出的三相交流电力作为输入、并将此转换为轴扭矩而输出。在此，变换器装置15对变换器装置15的输出电压以及交流电流频率进行可变控制，以使交流电动机16输出基于未图示的控制装置的指令的扭矩。未图示的减速机对交流电动机16的轴扭矩输出进行放大并输出，驱动电气机车的轮轴从而使电气机车加减速。
升降压斩波器装置14，将蓄电装置13的电压升压至电车线21的电源电压、或者将电车线21的电源电压降压至蓄电装置的电压。升降压斩波器装置14连接于蓄电装置13，以使蓄电装置13可与电车线21电连接。在此，蓄电装置13以从升降压斩波器装置14输入直流电力、或者对升降压斩波器装置14输出直流电力的方式连接。另外，在变换器装置15与交流电动机16之间连接切换器26a。该切换器26a具有如下的功能，即：可以将连接至变换器装置15的三相交流电力线，切换至与交流电动机16和车上侧结栓装置18a的其中一方连接。地上充电站19，在将商用电源22所提供的电力输出至车上驱动系统的部分，具有地上充电站结栓装置18b，地上充电站侧结栓装置18b，可与车上侧结栓装置18a连接。商用电源22是能够从与电车线21的电源不同的系统接受电力、并将三相交流提供给地上充电站的电源。在地上充电站侧结栓装置18b与商用电源22之间，连接在过电流等的异常动作时遮断电路的保护用的保险20。
下面对本实施例的动作进行说明。
首先对电车线21正常时进行说明。行驶在连续设置的路线的电气机车加速时，切换器26连接为变换器装置15与交流电动机16连接的状态。变换器装置15由电车线21获得直流电力并输出交流电力，以驱动交流电动机16。另外，行驶在连续设置的路线的电气机车减速时，变换器装置15进行再生动作以使交流电动机16输出制动扭矩，蓄电装置13经由升降压斩波器装置14吸收变换器装置15输出的再生电力，以使蓄电装置的蓄电量达到可以蓄电的最大蓄电量。在蓄电装置13充满电时，经由集电装置17，将再生电力再生至电车线21。
接下来，对由于电车线21的停止供电或集电装置17的故障等不能从电车线21提供电力时进行说明。此时由升降压斩波器装置14输出的直流电力、即蓄电装置13输出的直流电力负担变换器装置15的输入电力。由此，在电车线21的停止供电时等不能从电车线21提供电力时也能够使电气机车加速，能够在不能从电车线提供电力时实施退避至车站的非常行驶。在使电气机车减速时，变换器装置15进行再生动作、以使交流电动机16输出制动扭矩，蓄电装置13经由升降压斩波器装置14吸收变换器装置15输出的再生电力，使蓄电装置达到可以蓄电的最大充电量。在蓄电装置13不能再吸收再生电力时，由电阻器消耗再生电力、或者使用空气制动等机械性地进行减速。
在对车上侧的蓄电装置13进行充电时，使列车靠近于设置了地上充电站19的位置停车，并使用专用电缆连接车上驱动系统侧的车上侧结栓装置18a与地上充电站侧结栓装置18b。再有，切换器26a将连接切换为变换器装置15与车上侧结栓装置18a连接的状态。蓄电装置13的输入电力由商用电源22承担。变换器装置15将来自地上充电站的电流电力转换为直流电力，升降压斩波器装置14对直流电力进行降压，蓄电装置13被充电直至其蓄电量达到一定范围。由于本实施例是将来自商用电源22的交流电直接以交流的形式提供给车上驱动系统的结构，因此与图4所示的实施例(也就是，将车上侧结栓装置18a设置于蓄电装置13与升降压斩波器装置之间、并由地上充电站19将商用电源22的交流电力转换为直流电力的结构)相比，具有能够简化地上充电站19侧的机器的特征。
接下来，利用图6对本发明的电气机车的控制装置以及基于图2所示的地上充电站的电力接受的第3实施方式的例子进行说明。
车上驱动系统的变换器装置15，将从升降压斩波器装置14或者电车线21输出的直流电力作为输入，并将此转换为三相交流电流输出至交流电动机16。交流电动机16将变换器装置15输出的三相交流电力作为输入、并将此转换为轴扭矩而输出。在此，变换器装置15对变换器装置15的输出电压以及交流电流频率进行可变控制，以使交流电动机16输出基于未图示的控制装置的指令的扭矩。未图示的减速机对交流电动机16的轴扭矩输出进行放大并输出，驱动电气机车的轮轴从而使电气机车加减速。
升降压斩波器装置14，将蓄电装置13的电压降压至电车线21的电源电压、或者将电车线21的电源电压降压至蓄电装置的电压。再有，升降压斩波器装置14连接于蓄电装置13、以使蓄电装置13与电车线21可以电连接。在此，蓄电装置13以从升降压斩波器装置14输入直流电力、或者对升降压斩波器装置14输出直流电力的方式连接。
服务电源用变换器装置27，并联连接于升降压斩波器装置14与变换器装置15之间的直流部。另外，服务电源用变换器装置27，将从升降压斩波器装置14或者电车线21输出的直流电力作为输入、并将此转换为三相交流电力输出至变压器28。变压器28将服务电源用变换器装置27输出的三相交流电力作为输入、并将其变压至服务机器/辅助机器29的电源电压所需的规定的交流电压，将三相交流电力提供给服务机器/辅助机器29。服务机器/辅助机器29是列车的照明或空调等的服务用电源机器类，将由变压器28调整至服务电源电压的电压作为输入。车上侧结栓装置18a并联连接于变压器28与服务机器/辅助机器29之间的交流部。在此，也可以在变压器28与服务机器/辅助机器29之间连接切换部26b。该切换部26b具有如下的功能，即：可以将变压器28的输出切换至与服务机器/辅助机器29和车上侧结栓装置18a的其中的一方连接。
地上充电站19具有商用电源系统连接开关32、保险丝、地上充电站用变压器31、地上充电站侧结栓装置18b。地上充电站侧结栓装置18b配置于针对车上驱动系统的电力供给部，可以与车上侧结栓装置18a连接。地上充电站将来自商用电源22的电力经由商用电源系统连接开关32、保险丝20、地上充电站用变压器31提供给地上充电站侧结栓装置18b，车上侧结栓装置18a与地上充电站侧结栓装置18b连接后，来自商用电源22的电力被提供给车上驱动系统侧。商用电源22是能够从与电车线21的电源不同的系统接受电力、并将三相交流提供给地上供电端口的电源。在地上充电站侧结栓装置18b与商用电源22之间，连接在过电流等的异常动作时遮断电路的保护用的保险丝20。
下面，对本实施例的动作进行说明。
首先对电车线21能够正常工作时进行说明。通常，列车行驶在电车线连续设置的线路时，作为对辅助机器的电源的供给，集电装置17从电车线21获得直流电力，服务电源用变换器装置27将直流电力转换为交流电力并输出，变压器28将该交流电力变压至规定的交流电压并对服务机器/辅助机器29提供电源。
接下来，对由于电车线21的停止供电或集电装置17的故障等不能从电车线21提供电力时进行说明。此时由升降压斩波器装置14输出的直流电力、即蓄电装置13输出的直流电力，承担服务电源用变换器装置27的输入电力。这样一来，可以在不能从电车线21供给电力时，实现对辅助机器的电源供给、或列车的行驶。在设置有切换器26的结构中，切换器26进行连接，形成变压器28与服务机器/辅助机器29连接的状态。
在对车上侧的蓄电装置13进行充电时，使列车靠近设置了地上充电站19的位置停车，在使商用电源系统连接开关32断开的状态下，使用专用电缆连接列车车上驱动系统侧的车上侧结栓装置18a与地上充电站侧结栓装置18b。通过使商用电源系统连接开关32处于断开状态，可以在车上侧结栓装置18a与地上充电站侧结栓装置18b的连接时消除触电的危险性。在设置了切换器26的结构中，切换器26连接为变压器28与车上侧结栓装置18a连接的状态。在将车上侧结栓装置18a与地上充电站侧结栓装置18b连接之后，接通商用电源系统连接开关32。蓄电装置13的输入电力由商用电源22承担。服务电源用变换器装置27将交流电力转换至直流电力，升降压斩波器装置14进行降压，蓄电装置13充电至蓄电量为一定的范围内。由于本实施例的结构下，将来自商用电源22的交流电直接以交流的形式提供给车上驱动系统的结构，因此与图4所示的实施例的结构(将车上侧结栓装置18a设置于蓄电装置13与升降压斩波器装置之间、并由地上充电站19将商用电源22的交流电力转换为直流电力的结构)相比，具有能够简化地上充电站19侧的机器的特征。
另外，在本实施例中，在没有设置切换器26b时，可以在地上充电站的充电期间中，在不停止辅助机器的情况下进行对蓄电装置13的充电，可以在保持照明或空调等的对列车乘客的服务的状态下进行对蓄电装置13的充电以及到达车站的非常行驶。
在上述的各实施方式中，虽然对直流送电方式的电车线21进行了说明，但是交流送电方式的电车线21也可以应用本发明。
在车站之间的距离较长的区间，由于非常时期下需要进行多次来自地上充电站的供电，因此希望减少供电中花费的时间。因而，上述的各实施方式中的车上侧结栓装置18a优选配置在车辆侧面、进而优选配置在车辆侧面的下部，这样在线路内对于乘务员来说可容易地实现与地上充电站侧结栓装置18b的连接。或者，为变换器装置等的电气设备所安装的车体基底下面的部分，进而优选以车上侧结栓装置18a的栓的方向朝向车体的侧面或者底面的方式配置。

Claims (10)

1.一种铁路系统，其特征在于，
具有：常用供电用的常用供电设备，其沿着铁路轨道设置；
铁路车辆，从所述常用供电设备供电来进行运行；
蓄电装置，其搭载于所述铁路车辆，能提供所述铁路车辆的行驶中所需的电力；以及
车站间供电设备，其设置于所述常用供电设备所设置的轨道区间、且在所述铁路车辆能以所述蓄电装置的最大容量行驶至车站的范围内，能对所述蓄电装置进行充电，
所述车站间供电设备，从与所述常用供电设备不同的电力系统接受电力供给，在来自所述常用供电设备的供电中出现异常时，也能使铁路车辆行驶至车站。
2.根据权利要求1所述的铁路系统，其特征在于，
在车站间设置多个所述车站间供电设备时，所述车站间供电设备与其他车站间供电设备之间的间隔，为所述铁路车辆能以所述蓄电装置的最大充电量行驶的距离以下。
3.根据权利要求1所述的铁路系统，其特征在于，
所述常用供电设备，是指沿着铁路轨道连续设置的电车线，
具有集电装置，该集电装置搭载于所述铁路车辆，并从所述电车线往所述铁路车辆进行集电。
4.根据权利要求1所述的铁路系统，其特征在于，
所述车站间供电设备，是指在沿着车站间的铁路轨道的一部分的规定区间设置的电车线。
5.根据权利要求1所述的铁路系统，其特征在于，
所述车站间供电设备，是指在沿着车站间的铁路轨道的规定位置设置的地上充电站。
6.根据权利要求5所述的铁路系统，其特征在于，
所述地上充电站，具有能连接于铁路车辆的地上充电站侧结栓，
所述铁路车辆，具有能以与所述地上充电站侧结栓连接的铁路车辆侧结栓。
在所述地上充电站侧结栓与所述铁路车辆侧结栓连接时，来自与所述常用供电设备不同的电力系统的电力，经由所述地上充电站提供给所述铁路车辆。
7.根据权利要求6所述的铁路系统，其特征在于，
所述铁路车辆侧结栓搭载于所述铁路车辆的车体基底部分。
8.根据权利要求6所述的铁路系统，其特征在于，
所述铁路车辆具有直流/三相交流转换器，所述直流/三相交流转换器与所述蓄电装置在直流侧结合，
所述直流/三相交流转换器的三相交流侧与所述铁路车辆侧结栓之间电连接，来自所述地上充电站的三相交流，能提供至所述直流/三相交流转换器的三相交流侧，
所述直流/三相交流转换器具有从三相交流往至直流转换的功能，
所述蓄电装置使用由所述直流/三相交流转换器从三相交流转换至直流的电力进行充电。
9.根据权利要求8所述的铁路系统，其特征在于，
具有：交流电动机，其与所述直流/三相交流转换器的三相交流侧连接，并从所述直流/三相交流转换器接受三相交流，从而输出扭矩；以及
切换器，其连接于所述直流/三相交流转换器与所述交流电动机之间，对所述直流/三相交流转换器与所述交流电动机之间的连接状态、以及所述直流/三相交流转换器与所述铁路车辆侧结栓之间的连接状态进行切换，
在从所述地上充电站对所述铁路车辆进行供电时，由所述切换器使所述直流/三相交流转换器与所述铁路车辆侧结栓处于连接状态，从所述地上充电站对所述蓄电装置进行电力供给。
10.根据权利要求8所述的铁路系统，其特征在于，
具有：辅助机器，其与所述直流/三相交流转换器的三相交流侧连接，从所述直流/三相交流转换器接受三相交流，从而对所述铁路车辆的照明器具或空调器具提供电力；以及
切换器，其连接于所述直流/三相交流转换器与所述辅助机器之间，对所述直流/三相交流转换器与所述辅助机器之间的连接状态、以及所述直流/三相交流转换器与所述铁路车辆侧结栓之间的连接状态进行切换，
在从所述地上充电站对所述铁路车辆进行供电时，由所述切换器使所述直流/三相交流转换器与所述铁路车辆侧结栓处于连接状态，从所述地上充电站对所述蓄电装置提供电力。
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