JP2001260719A - 電鉄用直流き電システム - Google Patents
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Abstract
生電力を単に電池に蓄積して回生するのみでは、装置の
利用効率及び設備効率が劣る。 【解決手段】 昇降圧チョッパ12は、き電線電圧が充
電制御設定電圧以上にあるときにき電線から直流電力貯
蔵装置11への充電電流を制御し、き電線電圧が放電制
御設定電圧以下にあるときに直流電力貯蔵装置からき電
線への放電電流を制御するのに、直流電力貯蔵装置の電
圧のうち、き電線への充放電に寄与しない電圧分を低く
して所期の充放電電圧を得る高い昇降圧比にする。スト
ッパースイッチ13は直流電力貯蔵装置から昇降圧チョ
ッパを通してき電線側への自然放電を阻止する。フィル
タコンデンサ14とリアクトル15は昇降圧チョッパか
らき電線側に流れる高調波を抑止する。電流検出器20
は昇降圧チョッパの充放電電流を制御するための電流検
出を行う。
Description
ステムに係り、特に電気車からの回生電力を蓄積するエ
ネルギー蓄積装置を設けたシステムに関する。
構成を示すように、変電所1で交流電源から整流器2
(順変換器)を通して得る直流電力を、き電線3および
トロリー線4を通して負荷となる直流電気車5に給電で
きるようにする。
ギーをき電線側に回生することで省エネを図る電力回生
方式が多く採用されている。この回生電力は、き電線や
トロリー線から他の電気車への供給電力として消費する
か、変電所の回生変電設備から交流電力として回生する
ことができる。
場合、変電所から交流電源への逆潮流の問題や回生変電
設備のコストの問題がある。この問題を解消する方式と
して、直流側に設ける抵抗器で熱として消費するものも
ある。
は電気車が回生機能をもつにもかかわらず、電力回生効
率を高めることができなくなる。この課題を解消する方
式として、回生電力を直流側に設けた直流電力貯蔵装置
に貯蔵しておき、この貯蔵電力を電気車の力行に際して
の給電電力の一部として放電する方式がある(例えば、
特開平11−91415号公報)。
流器6からき電線に直流電力を供給するにおいて、整流
器6の直流側に電流制御回路(昇降圧チョッパ)7と直
流電力貯蔵装置(二次電池、キャパシタ、電気二重層キ
ャパシタ)8からなるエネルギー蓄積装置を設備し、電
気車が回生状態にある場合は電流制御回路7を通して直
流電力貯蔵装置8を充電し、電気車が力行状態にある場
合は直流電力貯蔵装置8から電流制御回路7を通して放
電させる。
は、回生電力の有無によって単に直流電力貯蔵装置を充
電/放電させる制御方式になるため、その利用効率およ
び設備効率が悪くなる問題がある。
は、き電系統電圧が充電制御設定電圧1600V以上で
充電を行い、放電制御設定電圧1400V以下で放電を
行う構成とし、き電系統の最低電圧が1200V、最大
電圧が1800Vとすると、き電系統電圧が1800〜
1600Vでは充電を行い、1400〜1200Vでは
放電を行う。
相当する電圧分は充放電に寄与することなく、単にバイ
アス電圧として維持するためのものになる。仮に、電池
の定格電圧を1600Vとすると、その電圧利用率は、
放電に寄与せず、残りの電圧分は単に定格電圧を確保す
るためであり、この電圧確保のために多数の電池を多段
直並列接続で設ける構成になる。
らの回生電力も大きく、電力貯蔵装置での充放電電流定
格も非常に大きくなる。
電力貯蔵装置が大型で高価な設備になり、しかもその利
用率が低いことから、設備効率を低下させてしまう。
用効率および設備効率を高めた電鉄用直流き電システム
を提供することにある。
装置の電圧を低くし、昇降圧チョッパの昇降圧比を高く
することにより、装置の利用効率及び設備効率を高め、
さらには直流電力貯蔵装置の充放電制御にはき電線電圧
および充放電電流を基にした制御を行うことにより、装
置の保護等も可能にするもので、以下の構成を特徴とす
る。
てき電線に直流電力を供給し、該整流器または順変換器
の直流側に設けたエネルギー蓄積装置により、電気車か
らの回生電力を直流電力貯蔵装置の充電電力として回生
する電鉄用直流き電システムにおいて、前記エネルギー
蓄積装置は、き電線電圧が充電制御設定電圧以上にある
ときにき電線から前記直流電力貯蔵装置への充電電流を
制御し、き電線電圧が放電制御設定電圧以下にあるとき
に前記直流電力貯蔵装置からき電線への放電電流を制御
する昇降圧チョッパを備え、前記昇降圧チョッパは、前
記直流電力貯蔵装置の電圧のうち、き電線の充放電に寄
与しない電圧分を低くして所期の充放電電圧を得る高い
昇降圧比にしたことを特徴とする。
降圧チョッパとき電線との間に、前記直流電力貯蔵装置
から昇降圧チョッパを通してき電線側への自然放電を阻
止するストッパースイッチを設けたことを特徴とする。
降圧チョッパからき電線側に流れる高調波を抑止するフ
ィルタを設けたことを特徴とする。
降圧チョッパの充放電電流を制御する電流制御手段を備
えたことを特徴とする。
エネルギー蓄積装置の主回路構成図であり、変電所では
従来システムと同様に、交流電源から整流器(または順
変換器)10によって定格電圧になる直流電力に変換し
てき電線側に供給する。
タまたは電気二重層キャパシタにされ、その充放電装置
として昇降圧チョッパ12が接続される。
BTで示す半導体スイッチSW1,SW2を直列接続
し、これらスイッチSW1,SW2にそれぞれ逆並列に
フライホイールダイオードD1,D2を設けて上下アー
ムを構成し、上下アームの接続点から直流リアクトルL
を介して電池11との間を接続する。
置11の降圧充電は、スイッチSW1,SW2の両端に
印加される直流電圧に対して、スイッチSW1をチョッ
パ動作させ、そのオン期間にはスイッチSW1からリア
クトルLを通して直流電力貯蔵装置11に充電電流を供
給し、そのオフ期間にはリアクトルLの電流エネルギー
を直流電力貯蔵装置11→ダイオードD2の経路で直流
電力貯蔵装置11に充電電流を供給する。
装置11からの昇圧放電は、スイッチSW2をチョッパ
動作させ、そのオン期間には直流電力貯蔵装置11から
リアクトルLに短絡電流を流すことでリアクトルLに電
流エネルギーを蓄積し、そのオフ期間にリアクトルLか
らダイオードD1を通してき電線側に放電する。
パスイッチ13を設ける。このストッパスイッチ13
は、き電線側からチョッパ12への流入電流にはダイオ
ードD3で常に導通可能にし、チョッパ12からき電線
側への電流にはGTOで示す半導体スイッチSW3でオ
ン・オフ制御可能にする。
電圧が直流電力貯蔵装置11の電圧よりも低くなった場
合にき電線側に自然放電されるのを防止し、チョッパ1
3のチョッパ動作によって直流電力貯蔵装置11からき
電線側に昇圧放電する場合のみその電流路を形成するた
めのものである。
は、並列接続のコンデンサ14と直列接続のリアクトル
15を設ける。これらコンデンサ14とリアクトル15
は、直流電力貯蔵装置11から昇降圧チョッパ12を通
した充放電電流に含まれる高調波(チョッパ動作による
高調波)を抑制するためのものである。この高調波抑制
は、沿線の通信障害や鉄道信号機器への障害および車内
ラジオ等への障害を防止する。
速しゃ断器16を設け、さらにはしゃ断器17を設け、
レール側には断路器18を設ける。しゃ断器16は、き
電線系統の事故発生時に系統からエネルギー蓄積装置を
高速に解列し、しゃ断器17と断路器18はシステムの
運転停止時などに系統からエネルギー蓄積装置を解列す
るためのものである。
流検出器としての変流器20は直流電力貯蔵装置11の
充放電電流を検出するためのものである。これら検出器
による検出電圧および電流は、図示省略するエネルギー
蓄積制御装置に検出信号として取り込み、該制御装置は
昇降圧チョッパ12のチョッパ制御と、ストッパスイッ
チ13のオン・オフ制御を行う。
において、その利用効率および設備効率を高めるため、
チョッパ12の昇降圧比を高くし、直流電力貯蔵装置1
1は定格電圧を低くする。
に、エネルギー蓄積装置を、き電系統電圧が1600V
以上で充電動作させ、1400V以下で放電動作させる
場合、昇降圧チョッパ12の最大昇圧比を2.5とする
と、直流電力貯蔵装置11は560〜1400Vの電圧
範囲にあれば、チョッパ12により1400Vまで昇圧
してき電系統へ放電することができる。
うち、充放電に利用されない電圧(バイアス)分は0〜
560Vになり、その利用率は、
寄与することになり、利用効率を高めることができる。
また、必要とする直流電力貯蔵装置電圧が低くなるた
め、そのコストダウンおよび小型化を図ることができ、
設備効率を高めることができる。
は、き電系統電圧が直流電力貯蔵装置を充電する電圧範
囲または直流電力貯蔵装置から放電する電圧範囲にある
か否かで切り替え、この切り替えは電圧検出器19の検
出信号から判定することができる。このような充放電制
御は、直流電力貯蔵装置11に二次電池を使用する場合
はその電圧がほぼ一定のため、なんら問題はない。
パシタや電気二重層キャパシタを使用する場合、そのと
きの電圧によって充放電電流が大きく変化する。この大
きな電流変化は、チョッパ12やストッパスイッチ13
等に使用する半導体スイッチやダイオードに電流破壊や
過熱を起こす恐れがあるし、電流性能が高い高価な素子
を必要とする。また、高速遮断器16等が誤動作する恐
れがある。
V、き電線電圧が1400Vで直流電力貯蔵装置から放
電し、このときのき電系統の負荷電流が2000Aとな
る場合、エネルギー蓄積装置からの放電電流は、
を低くするほど大きくなる。
装置の最大充放電電流を設定しておき、直流電力貯蔵装
置11の充放電電流を電流検出器20によって検出し、
この検出電流が最大充放電電流以下になるようチョッパ
12の導通期間を制限する。
池とする場合、その充電は、低電流化したほうが電池寿
命等の点で優れる。そこで、本実施形態では、き電線電
圧を基にした直流電力貯蔵装置の充電制御に加えて、電
流検出器12による検出電流を基にして充電電流を制限
する。
線区のき電システムでのピークカット対策としても有効
となる。すなわち、閑散線区では、電気車がたまにしか
運転されないことから、閑散時間帯に電池を低電流充電
しておき、電気車が運転される時間帯に大電流放電する
ことにより、変電所の交流電源からみて負荷の平準化が
可能となる。
ギー蓄積装置の直流電力貯蔵装置の電圧を低くし、昇降
圧チョッパの昇降圧比を高くするようにしたため、き電
線への充放電に寄与しない電圧分を低くすることがで
き、エネルギー蓄積装置の利用効率及び設備効率を高め
ることができる。
き電線電圧および充放電電流を基にした制御を行うこと
により、装置の保護等も可能になる。
Claims (4)
- 【請求項1】 交流電源から整流器または順変換器を介
してき電線に直流電力を供給し、該整流器または順変換
器の直流側に設けたエネルギー蓄積装置により、電気車
からの回生電力を直流電力貯蔵装置の充電電力として回
生する電鉄用直流き電システムにおいて、 前記エネルギー蓄積装置は、き電線電圧が充電制御設定
電圧以上にあるときにき電線から前記直流電力貯蔵装置
への充電電流を制御し、き電線電圧が放電制御設定電圧
以下にあるときに前記直流電力貯蔵装置からき電線への
放電電流を制御する昇降圧チョッパを備え、 前記昇降圧チョッパは、前記直流電力貯蔵装置の電圧の
うち、き電線の充放電に寄与しない電圧分を低くして所
期の充放電電圧を得る高い昇降圧比にしたことを特徴と
する電鉄用直流き電システム。 - 【請求項2】 前記エネルギー蓄積装置は、前記昇降圧
チョッパとき電線との間に、前記直流電力貯蔵装置から
昇降圧チョッパを通してき電線側への自然放電を阻止す
るストッパースイッチを設けたことを特徴とする請求項
1に記載の電鉄用直流き電システム。 - 【請求項3】 前記エネルギー蓄積装置は、前記昇降圧
チョッパからき電線側に流れる高調波を抑止するフィル
タを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の
電鉄用直流き電システム。 - 【請求項4】 前記エネルギー蓄積装置は、前記昇降圧
チョッパの充放電電流を制御する電流制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
電鉄用直流き電システム。
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Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005117804A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
JP2006062489A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Hitachi Ltd | 電力貯蔵式回生電力吸収装置およびその制御方法 |
WO2007091371A1 (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Meidensha Corporation | 直流電力貯蔵装置 |
EP1538020A3 (en) * | 2003-12-04 | 2008-02-13 | Hitachi, Ltd. | Railway regenerative power absorption control method, device thereof and power converter control device |
KR100890951B1 (ko) * | 2007-04-16 | 2009-04-03 | 한국철도기술연구원 | 전기이중층 커패시터를 이용한 도시철도의 회생전력저장시스템 |
WO2009107715A1 (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-03 | 川崎重工業株式会社 | 電気鉄道用電力供給システム |
JP2009292187A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力貯蔵式回生電力吸収装置 |
US7772806B2 (en) | 2006-04-11 | 2010-08-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power storage system |
KR100974544B1 (ko) * | 2008-06-16 | 2010-08-11 | 한국철도기술연구원 | 다중 저장 모듈의 전류밸런싱제어 기능을 구비한전동선로의 회생전력 저장장치 |
KR100997947B1 (ko) * | 2008-08-28 | 2010-12-21 | (주)우진 | 정보제공기능을 구비한 회생에너지 저장시스템 |
JP2011041438A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電力貯蔵装置 |
WO2011030971A1 (ko) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | 한국철도기술연구원 | 직류 전동차 탑재용 회생전력 저장 시스템 |
KR101152211B1 (ko) | 2010-09-17 | 2012-06-15 | 한국철도기술연구원 | 전기철도 지상용 에너지 저장 시스템의 제어 방법 |
KR101213921B1 (ko) | 2010-11-03 | 2012-12-18 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | 전기자동차용 급속충전 시스템 |
CN103568851A (zh) * | 2012-08-09 | 2014-02-12 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | 轨道车辆的再生制动电能吸收装置和轨道车辆 |
WO2015133029A1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 株式会社日立製作所 | 電力貯蔵式電圧安定化装置およびその制御方法 |
JP2016068741A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
US9461292B2 (en) | 2009-11-12 | 2016-10-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery system, power supply system for electric railcars, and battery module |
CN106904092A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-30 | 江苏万帮德和新能源科技有限公司 | 充电桩及其充电方法 |
-
2000
- 2000-03-16 JP JP2000073281A patent/JP3618273B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005117804A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
EP1538020A3 (en) * | 2003-12-04 | 2008-02-13 | Hitachi, Ltd. | Railway regenerative power absorption control method, device thereof and power converter control device |
JP2006062489A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Hitachi Ltd | 電力貯蔵式回生電力吸収装置およびその制御方法 |
JP4572840B2 (ja) * | 2006-02-10 | 2010-11-04 | 株式会社明電舎 | 直流電力貯蔵装置 |
WO2007091371A1 (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Meidensha Corporation | 直流電力貯蔵装置 |
JP2007210513A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Meidensha Corp | 直流電力貯蔵装置 |
KR100991460B1 (ko) | 2006-02-10 | 2010-11-04 | 메이덴샤 코포레이션 | 직류 전력 저장 장치 |
US7772806B2 (en) | 2006-04-11 | 2010-08-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power storage system |
KR100890951B1 (ko) * | 2007-04-16 | 2009-04-03 | 한국철도기술연구원 | 전기이중층 커패시터를 이용한 도시철도의 회생전력저장시스템 |
US8598739B2 (en) | 2008-02-29 | 2013-12-03 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electric railway power-supply system |
WO2009107715A1 (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-03 | 川崎重工業株式会社 | 電気鉄道用電力供給システム |
CN103253155B (zh) * | 2008-02-29 | 2016-02-10 | 川崎重工业株式会社 | 电气化铁路用电力供给系统 |
KR101165912B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2012-07-19 | 가와사끼 쥬고교 가부시끼 가이샤 | 전기철도용 전력 공급 시스템 |
EP2255992A4 (en) * | 2008-02-29 | 2014-09-24 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | POWER SUPPLY SYSTEM FOR ELECTRIC RAILWAYS |
CN103253155A (zh) * | 2008-02-29 | 2013-08-21 | 川崎重工业株式会社 | 电气化铁路用电力供给系统 |
JP2009292187A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力貯蔵式回生電力吸収装置 |
KR100974544B1 (ko) * | 2008-06-16 | 2010-08-11 | 한국철도기술연구원 | 다중 저장 모듈의 전류밸런싱제어 기능을 구비한전동선로의 회생전력 저장장치 |
KR100997947B1 (ko) * | 2008-08-28 | 2010-12-21 | (주)우진 | 정보제공기능을 구비한 회생에너지 저장시스템 |
JP2011041438A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電力貯蔵装置 |
WO2011030971A1 (ko) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | 한국철도기술연구원 | 직류 전동차 탑재용 회생전력 저장 시스템 |
US8710702B2 (en) | 2009-09-11 | 2014-04-29 | Korea Railroad Research Institute | Regenerative power storage system mounted on DC electric railway car |
US9461292B2 (en) | 2009-11-12 | 2016-10-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery system, power supply system for electric railcars, and battery module |
KR101152211B1 (ko) | 2010-09-17 | 2012-06-15 | 한국철도기술연구원 | 전기철도 지상용 에너지 저장 시스템의 제어 방법 |
KR101213921B1 (ko) | 2010-11-03 | 2012-12-18 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | 전기자동차용 급속충전 시스템 |
CN103568851A (zh) * | 2012-08-09 | 2014-02-12 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | 轨道车辆的再生制动电能吸收装置和轨道车辆 |
WO2015133029A1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 株式会社日立製作所 | 電力貯蔵式電圧安定化装置およびその制御方法 |
JP2015168334A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 株式会社日立製作所 | 電力貯蔵式電圧安定化装置およびその制御方法 |
JP2016068741A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
CN106904092A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-30 | 江苏万帮德和新能源科技有限公司 | 充电桩及其充电方法 |
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Publication number | Publication date |
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