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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stationsgebäude-Energieversorgungsvorrichtung, die verschiedene Verbraucher in einem Stationsgebäude mit Energie versorgt.
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Technischer Hintergrund
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Verbraucher (wie Beleuchtungen und Klimaanlagen) in einem Stationsgebäude werden normalerweise mit Energie aus einer kommerziellen Energieversorgung betrieben. Da es jedoch vorstellbar ist, dass die Energieversorgung aus der kommerziellen Energieversorgung im Falle eines Stromausfalls und Ähnlichem unterbrochen wird, umfasst die Stationsgebäude-Energieversorgung einen Energieversorgungsstromkreis, der es ermöglicht, die Energieversorgung der Verbrauchen im Stationsgebäude aufrecht zu erhalten, sogar in einer Notsituation wie einem Stromausfall der kommerziellen Energieversorgung. Dieser Energieversorgungsstromkreis umfasst einen Hauptstromkreis und einen Kontrollschaltkreis zur Steuerung von Halbleitern, die den Hauptstromkreis bilden. Der Hauptstromkreis bezieht seine Energieversorgung aus einer Oberleitung, die einen Gleichstrom von beispielsweise 1.500 Volt oder 750 Volt führt, wandelt die Energie in einen Wechselstrom um, und stellt den Wechselstrom dann den Verbrauchern im Stationsgebäude zur Verfügung. Der Kontrollschaltkreis führt AN und AUS Steuerungen der Halbleiter eines Inverters aus, der den Hauptstromkreis bildet, und stoppt das System bei Erfassung einer Anomalie des Hauptstromkreises, basierend beispielsweise auf der Spannung, Stromstärke, Frequenz oder dergleichen. Patentliteratur 1 offenbart eine Energieversorgungsvorrichtung für eine elektrische Eisenbahn, die bewirkt, dass ein energierückspeisender Inverter in einer Umspannstation als selbstgeführter Inverter arbeitet, um so Notstrom bereitzustellen, wenn eine Unterbrechung der Energieversorgung von Verbrauchern in einem Stationsgebäude durch eine kommerzielle Energieversorgung auftritt.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. S61-251437
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Zusammenfassung
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Technische Aufgabe
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In der Patentliteratur 1 wird kein Verfahren zur Energieversorgung einer Vorrichtung beschrieben, die den energierückspeisenden Inverter steuert; in Anbetracht der Aufgabe, Notstrom im Falle einer Unterbrechung der kommerziellen Energieversorgung zu erhalten, ist es jedoch denkbar, dass die Steuervorrichtung für den energierückspeisenden Inverter mittels Energie betrieben wird, die von einer Oberleitung bereitgestellt wird, oder von einer Energiespeichervorrichtung, wie einer Batterie.
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Für den Fall jedoch, dass die Energieversorgung von einer Oberleitung bezogen wird, wird die Größe einer Schaltung, die eine Spannung von beispielsweise 1,500 Volt oder 750 Volt umwandelt, um eine Spannung zu erzeugen, die von der Steuervorrichtung benötigt wird, groß, was sich in einer Kostenerhöhung niederschlägt. Außerdem führt dies für den Fall, dass Energie von der Energiespeichervorrichtung bezogen wird, nicht nur zu einer Kostenerhöhung, da die Energiespeichervorrichtung teuer ist, sondern auch zum Bedarf, einen weiteren Schaltkreis zum Laden der Energiespeichervorrichtung bereitzustellen. Zusätzlich muss die Lebensdauer der Energiespeichervorrichtung in Betracht gezogen werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben genannten Probleme verwirklicht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stationsgebäude-Energieversorgungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Kostenerhöhung unterdrücken kann und einen Größenzuwachs der Vorrichtung vermeiden kann.
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Lösung des Problems
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Um die zuvor genannten Probleme zu lösen, ist eine Stationsgebäude-Energieversorgungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, dass sie Folgendes umfasst: eine Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit, umfassend einen Inverter-Hauptstromkreis und einen Inverter-Kontrollschaltkreis zur Steuerung des Inverter-Hauptstromkreises, wobei der Inverter-Hauptstromkreis eine von einer Oberleitung bereitgestellte Spannung in eine Spannung umwandelt, die von Verbrauchern in einem Stationsgebäude benötigt wird; eine Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit, die eine für die Verbraucher im Stationsgebäude bereitgestellte Spannung umwandelt und eine Eingangsspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis erzeugt; und eine Start-up-Energieerzeugungseinheit, die eine von der Oberleitung bereitgestellte Spannung umwandelt und eine Eingangsspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis in einem Zustand erzeugt, in dem der Inverter-Hauptstromkreis den Betrieb unterbrochen hat und in dem die Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit aufgehört hat, die Eingangsspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis zu erzeugen.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Mittels der vorliegenden Erfindung können eine Verkleinerung und eine Kostenreduktion der Vorrichtung erreicht werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt ein Konfigurationsbeispiel einer Stationsgebäude-Energieversorgung.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Beispielhafte Ausführungsformen einer Stationsgebäude-Energieversorgungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung im Detail erklärt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
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Ausführungsform.
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1 zeigt ein Konfigurationsbeispiel einer Stationsgebäude-Energieversorgungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Stationsgebäude-Energieversorgungseinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10, die eine von einer Oberleitung bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung (zum Beispiel AC 210 Volt) umwandelt, die von Verbrauchern in einem Stationsgebäude benötigt wird, eine Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20, die die von der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 ausgegebene Wechselspannung in eine Gleichspannung (zum Beispiel DC 100 Volt) umwandelt, die von einem Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 benötigt wird, und eine Start-up-Energieerzeugungseinheit 30, die eine von der Oberleitung bereitgestellte Gleichspannung in eine Gleichspannung umwandelt, die vom Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 benötigt wird, wenn die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 einen Energieumwandlungsbetrieb aufnimmt. Auf der Ausgangsseite der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 ist ein Spannungsdetektor 40 bereitgestellt. Diese einzelnen Bestandteile werden im Folgenden beschrieben.
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(Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10)
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Die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 umfasst als Hauptbestandteile einen Ladestromkreis, ein Energiespeicherelement, einen Inverter-Hauptstromkreis, einen Filterschaltkreis, und einen Transformator.
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In der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 wandelt der Inverter-Hauptstromkreis entsprechend Instruktionen des Inverter-Kontrollschaltkreises eine Gleichspannung (zum Beispiel DC 1.500 Volt), die von der Oberleitung bereitgestellt wird über den Ladestromkreis und das Energiespeicherelement in eine Dreiphasenwechselspannung um, und führt die Dreiphasenwechselspannung über den Filterschaltkreis und den Transformator der Energieversorgung für ein Stationsgebäude zu Die in 1 gezeigte Konfiguration der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 ist nur ein Beispiel, und jede Konfiguration ist anwendbar, so lange sie von einer Oberleitung bereitgestellte Energie in Energie für ein Stationsgebäude (von Verbrauchern in einem Stationsgebäude benötigte Energie) umwandeln kann. Darüber hinaus kann, auch wenn untenstehend ein Fall erläutert ist, in dem die von der Oberleitung bereitgestellte Energie ein Gleichstrom ist, die Energie ein Wechselstrom sein.
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Der Inverter-Kontrollschaltkreis überwacht eine Spannung einer Oberleitung (im Folgenden als „Oberleitungsspannung” bezeichnet) mittels eines Spannungsdetektors (nicht gezeigt) und führt, basierend auf der Oberleitungsspannung (einem Oberleitungsspannungswert) und einem Betriebsmodus-Befehlssignal, Schaltsteuerungen an Halbleiterelementen (zum Beispiel IGBT: Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) im Inverter-Hauptstromkreis aus. Das Betriebsmodus-Befehlssignal ist beispielsweise ein Signal, das anzeigt ob die Energieversorgung (AC 210 Volt) von einer kommerziellen Energieversorgung an die Verbraucher in einem Stationsgebäude unterbrochen wurde (also, ob ein Stromausfall aufgetreten ist). Wenn das Betriebsmodus-Befehlssignal einen Stromausfall der kommerziellen Energieversorgung anzeigt, legt der Inverter-Kontrollschaltreis fest, dass der gegenwärtige Modus ein Standby-Energiemodus ist, und steuert den Inverter-Hauptstromkreis so, dass der Hauptstromkreis Energieumwandlung entsprechend dem Standby-Energiemodus ausführt. Wenn das Betriebsmodus-Befehlssignal keinen Ausfall der kommerziellen Energieversorgung anzeigt, legt der Inverter-Kontrollschaltkreis fest dass der momentane Modus ein normaler Modus ist, und steuert den Hauptstromkreis so, dass der Hauptstromkreis Energieumwandlung entsprechend dem normalen Modus ausführt.
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Im Standby-Energiemodus steuert der Inverter-Kontrollschaltkreis den Inverter-Hauptstromkreis derart, dass der Inverter-Hauptstromkreis fortfährt, einen Betrieb auszuführen (im Folgenden „Energieerzeugungsbetrieb für Stationsgebäude”), in dem er eine Gleichspannung, die von einer Oberleitung bereitgestellt wird, in eine Wechselspannung umwandelt, die von den Verbrauchern in einem Stationsgebäude benötigt wird. Im normalen Modus hingegen steuert der Inverter-Kontrollschaltkreis den Inverter-Hauptstromkreis derart, dass der Inverter-Hauptstromkreis den Energieerzeugungsbetrieb für das Stationsgebäude nur in einem Zustand ausführt, in dem eine Oberleitungsspannung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, das heißt, in einem Zustand, in dem die Oberleitungsspannung durch eine der Oberleitung von einem laufenden Zug zugeführte regenerative Energie erhöht ist.
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(Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20)
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Die Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 wandelt eine von der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 ausgegebene Wechselspannung oder eine von einer kommerziellen Energieversorgung (nicht gezeigt) (mit den Verbrauchern in einem Stationsgebäude verbundene kommerzielle Energieversorgung) bereitgestellte Wechselspannung (AC 210 Volt) in eine Gleichspannung (DC 100 Volt) für den Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 um.
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(Start-up-Energieerzeugungseinheit 30)
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Die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 umfasst, als ihre Hauptbestandteile, einen Kontrollschaltkreis 31, einen Widerstand 32, eine Energieversorgung 33, einen IGBT 34 und einen Transformator 35. In der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 führt der Kontrollschaltkreis 31 Schaltsteuerungen am IGBT 34 aus, so dass eine von der Oberleitung bereitgestellte Gleichspannung in eine Gleichspannung (DC 100 Volt) für den Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 umgewandelt wird. Der Umwandlungsbetrieb zum Umwandeln einer von der Oberleitung bereitgestellten Gleichspannung in eine Gleichspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis wird durchgeführt wenn erfasst wird, dass dem Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 keine Energie von der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 zugeführt wird. Das heißt, basierend auf einem Detektionsergebnis des Spannungsdetektors 40, der auf der Ausgangsseite der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 bereitgestellt ist, bestimmt der Kontrollschaltkreis 31 ob dem Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 Energie von der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 zugeführt wird, und wenn erfasst wird, dass keine Energie zugeführt wird, steuert der Kontrollschaltkreis 31 den IGBT 34 so, dass eine von der Oberleitung bereitgestellte Gleichspannung in eine Gleichspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis umgewandelt wird. Der Zustand, in dem dem Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 keine Energie von der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 zugeführt wird ist ein Zustand, in dem die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 nicht den Energieerzeugungsbetrieb für Stationsgebäude ausführt, und in dem die Energieversorgung der kommerziellen Energieversorgung an die Verbraucher im Stationsgebäude auch unterbrochen ist.
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Die in 1 gezeigte Konfiguration der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 ist nur ein Beispiel, und jede Konfiguration ist anwendbar, so lange sie von einer Oberleitung bereitgestellte Energie in eine Spannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis umwandeln kann.
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Ein ganzheitlicher Betrieb der Stationsgebäude-Energieversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun erläutert.
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Um den Inverter-Hauptstromkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 betreiben zu können, ist es in der Stationsgebäude-Energieversorgungsvorrichtung notwendig, zuerst den Inverter-Kontrollschaltkreis zu aktivieren, um die Halbleiterelemente im Inverter-Hauptstromkreis anzusteuern. Um den Inverter-Kontrollschaltkreis zu betreiben, ist eine Energieversorgung (zum Beispiel DC 100 Volt) vonnöten, und durch Bereitstellen der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 wie in 1 gezeigt kann eine Energieversorgung von DC 100 Volt ohne weiteres von einem Ausgang der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 bereitgestellt werden.
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Wenn die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 aus einem Zustand aktiviert wird, in dem der Betrieb des Inverter-Hauptstromkreises unterbrochen ist, wird vom Inverter-Hauptstromkreis zunächst keine Wechselspannung (zum Beispiel AC 210 Volt) ausgegeben. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Energieversorgung (zum Beispiel kommerzielle Stromversorgung mit AC 210 Volt, übertragen von einer Umspannstation) für das Stationsgebäude vorhanden ist, ist es möglich dass eine Energieversorgung von DC 100 Volt von der Energieversorgung für das Stationsgebäude über die Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 dem Inverter-Kontrollschaltkreis zugeführt wird, und die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 wird aktiviert (der Energieerzeugungsbetrieb für Stationsgebäude wird gestartet) (ein Energieversorgungsweg, der in 1 durch eine gestrichelte Linie (1) gekennzeichnet ist). Nachdem der Inverter-Hauptstromkreis aktiviert ist, wird eine Inverter-Ausgangsspannung (AC 210 Volt) ausgegeben, und die Spannungsversorgung von DC 100 Volt für den Inverter-Kontrollschaltkreis wird von der Inverter-Ausgangsspannung bereitgestellt (Ein Energieversorgungsweg, der in 1 durch eine gestrichelte Linie (2) gekennzeichnet ist). Wenn jedoch die Energie von AC 210 Volt (dargestellt durch die gestrichelte Linie (1)) aufgrund einer Energieversorgungsunterbrechung für ein Stationsgebäude nicht bereitgestellt werden kann, wird, sobald der Inverter-Hauptstromkreis aussetzt, dem Inverter-Kontrollkreis keine Eingangsenergie von der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 zugeführt, und die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 ist nicht mehr aktivierbar. Somit wird es unmöglich, auf einen Betrieb im Standby-Modus zu wechseln, in dem die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 einer Bahnstation Energie als Notstrom im Fall eines Stromausfalls bereitstellt.
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Um dieses Problem zu lösen umfasst die Stationsgebäude-Energieversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30, die direkt eine Energieversorgung von DC 100 Volt aus einer Oberleitungsspannung unter Verwendung eines Gleichstrom-Gleichstrom-Konverters erzeugt. Konkret wird die Energieversorgung von DC 100 Volt für den Inverter-Kontrollschaltkreis von der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 bereitgestellt (ein Energieversorgungsweg, der in 1 durch eine gestrichelte Linie (3) gekennzeichnet ist), wenn die Energieversorgung für ein Stationsgebäude aufgrund eines Stromausfalls unterbrochen wird und der Inverter-Hauptstromkreis der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 auch den Betrieb unterbricht. Nach Betriebsaufnahme des Inverter-Kontrollschaltkreises nimmt der Inverter-Hauptstromkreis den Betrieb auf, und die Inverter-Ausgangsspannung der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 wird ausgegeben, so dass die Ausgabe der Energieversorgung von DC 100 Volt aus der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 beginnt. Dementsprechend kann selbst im Falle Eines Stromausfalls in dem Stationsgebäude der Inverter-Hauptstromkreis aktiviert werden und nach dieser Aktivierung kann der Energieerzeugungsbetrieb für Stationsgebäude wiederaufgenommen werden. Somit ergibt sich kein Problem, selbst wenn die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 den Energieerzeugungsbetrieb von DC 100 Volt für den Inverter-Kontrollschaltkreis unterbricht (die Energieversorgung, die in 1 durch die gestrichelte Linie (3) gekennzeichnet ist, endet), nachdem die Ausgabe der Energieversorgung von DC 100 Volt von der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 gestartet ist.
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Wie oben beschrieben wird nach Betriebsaufnahme des Inverter-Hauptstromkreises und Ausgabe der Inverter-Ausgangsspannung die Energieversorgung (DC 100 Volt) für den Inverter-Kontrollschaltkreis von der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 bereitgestellt, so dass die Energieversorgung von der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 nicht länger notwendig ist. Daher erfasst der Spannungsdetektor 40, ob der Inverter-Kontrollschaltkreis mit DC 100 Volt gespeist wird, und bei Erfassung der Einspeisung dieser DC 100 Volt stellt die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 die Energieversorgung von DC 100 Volt für den Inverter-Kontrollschaltkreis ein. Normalerweise beträgt die Zeit, die vom Inverter-Hauptstromkreis nach dem Anschalten benötigt wird, den Betrieb aufzunehmen und die Inverter-Ausgangsspannung bereitzustellen, mehrere Sekunden. Daher wird es ausreichend sein wenn die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 nur während dieser Zeit betrieben wird (in anderen Worten, es genügt dass der Betrieb zur Bereitstellung der Energieversorgung von DC 100 Volt an den Inverter-Kontrollschaltkreis ausgeführt wird). Es mag den Fall geben, in dem der Inverter-Hauptstromkreis der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 aufgrund einer Störung oder Ähnlichem nicht aktiviert werden kann, und die Inverter-Ausgangsspannung somit nicht ausgegeben wird. Entsprechend bestimmt die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30, wenn die Aktivierung des Inverter-Hauptstromkreises der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 selbst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit (beispielsweise 10 Sekunden) nach Betriebsaufnahme der Energieversorgungsbereitstellung von DC 100 Volt für den Inverter-Kontrollschaltkreis nicht erfasst wird (der Spannungsdetektor 40 erfasst keine DC 100 Volt), dass eine Störung vorliegt und beendet den Betrieb der Energieversorgungsbereitstellung von DC 100 Volt. Eine Anzeigetafel oder Ähnliches kann vorgesehen sein, um eine Störung nach außen zu melden, wenn bestimmt wird, dass solch eine Störung vorliegt.
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Mit einer Konfiguration, in der die Start-up-Energieversorgungseinheit 30 eine Energieversorgung von DC 100 Volt für den Inverter-Kontrollschaltkreis nur während des Zeitraums erzeugt, der von der Aktivierung der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 und Ausgabe einer Inverter-Ausgangsspannung (AC 210 Volt) bis zur Ausgabe der DC 100 Volt von der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 liegt, kann der Schaden an einer Schaltvorrichtung (der IGBT 34) minimiert werden, und dementsprechend kann ein Kühler (nicht gezeigt) ebenfalls verkleinert werden. Weiterhin muss der Transformator 35 nicht konstant als Energieversorgung für den Inverter-Kontrollschaltkreis dienen, und daher kann dessen Ausgangsleistung erniedrigt werden, womit eine Verkleinerung und Kostenreduzierung desselben verwirklicht werden. Aus den oben genannten Gründen kann die Verkleinerung und Kostenreduktion der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 verwirklicht werden. Da die Betriebszeit der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 zur Energieversorgungserzeugung von DC 100 Volt für den Inverter-Kontrollschaltkreis auf weniger als eine vorbestimmte Zeit (zum Beispiel weniger als 10 Sekunden) begrenzt ist, können unerwünschte Betriebszeiten der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 über lange Stunden vermieden werden, sogar in einem Zustand, in dem die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 oder die Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 eine Störung aufweisen, so dass die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 verkleinert werden kann und eine Störung der Start-up-Energieversorgungseinheit 30 selbst verhindert werden kann.
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Es ist auch möglich, dass die Energieversorgung für den Inverter-Kontrollschaltkreis konstant nur von der Start-up-Energieversorgungseinheit 30 erzeugt wird. In diesem Fall wird die Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 überflüssig. Um jedoch eine Hochspannung direkt in einen Gleichstrom umzuwandeln, wird der Schaltverlust des Schaltelements auf der Primärseite der Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 groß und es wird erforderlich, dass das Schaltelement eine größere Strombelastbarkeit hat. Das schafft dahingehend Probleme, dass das Element teuer wird und der Kühler groß wird. Unterdessen kann die Energieversorgung (entsprechend der Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20) zur Erzeugung von DC 100 Volt aus AC 210 Volt für verschiedene Anlässe eingesetzt werden und ist nicht teuer. Daher kann die Verkleinerung und Kostenreduktion der Vorrichtung erreicht werden, indem die Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 so viel wie möglich genutzt wird, um eine Energieversorgung für den Inverter-Kontrollschaltkreis zu erzeugen, und indem die Zeit, in der die Energieversorgung (die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30) zur direkten Erzeugung von Energie für den Inverter-Kontrollschaltkreis aus Energie aus von der Oberleitung bereitgestellter Energie verwendet wird, verkürzt wird.
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Wie zuvor beschrieben ist in der Stationsgebäude-Energieversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 ausgelegt, die Umwandlung einer Gleichspannung, die von der Oberleitung gespeist wird, in eine Gleichspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 in einem Zustand auszuführen, in dem die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 nicht den Energieerzeugungsbetrieb für Stationsgebäude ausführt und die Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit 20 aufgrund eines Stromausfalls der kommerziellen Energieversorgung nicht die Gleichspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis in der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 erzeugt, also in einem Zustand, in dem der Spannungsdetektor 40 keine DC 100 Volt erfasst hat. Somit ist es möglich, die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 zur Versorgung der Verbraucher in einem Stationsgebäude mit Notstrom zu aktivieren, sogar wenn die Energieversorgung von der kommerziellen Energieversorgung in einem Zustand unterbrochen wird, in dem die Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 keine Energieversorgung für ein Stationsgebäude bereitstellt. Darüber hinaus kann die Verkleinerung und Kostenreduzierung der Vorrichtung erreicht werden, da die Start-up-Energieerzeugungseinheit 30 nur in der kurzen Zeit zur Aktivierung der Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit 10 eine Gleichspannung für den Inverter-Kontrollschaltkreis erzeugt.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie zuvor beschrieben ist die vorliegende Erfindung in einem Eisenbahnsystem als eine Stationsgebäude-Energieversorgungseinheit nutzbar, die in der Lage ist, Notstrom zu erzeugen, indem sie Energie nutzt, die von einer Oberleitung bereitgestellt wird und indem sie den Notstrom Verbrauchern in einem Stationsgebäude im Falle eines Stromausfalls der kommerziellen Energieversorgung bereitstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stationsgebäude-Energieerzeugungseinheit,
- 20
- Kontrollschaltkreis-Energieerzeugungseinheit,
- 30
- Start-up-Energieerzeugungseinheit,
- 31
- Kontrollschaltkreis,
- 32
- Widerstand,
- 33
- Energieversorgung,
- 34
- IGBT,
- 35
- Transformator,
- 40
- Spannungsdetektor.
