JP2002305808A - 電気車 - Google Patents
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【課題】 架線を使用せず、電源装置を内蔵することに
より、建設費用やメンテナンス費用を低減させた、自走
式の電気車を得る。 【解決手段】 電気二重層キャパシタ１と、双方向ＤＣ
／ＤＣコンバータ２と、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２の出力電圧を入力とするインバータ３と、前記イン
バータ３にて駆動される電動機４とで構成される電気車
において、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、前記
電気二重層キャパシタ１の放電時に、前記電気二重層キ
ャパシタ１の電圧が変動しても、常に制御された電圧を
前記インバータ３に供給し、また前記電気車の回生電力
の貯蔵に関しては、回生時において、前記電動機４から
発生した電力を、前記インバータ３を介して双方向ＤＣ
／ＤＣコンバータ２へ送り、前記双方向ＤＣ／ＤＣコン
バータ２から出力される電力を、前記電気二重層キャパ
シタ１に貯蔵することを特徴とする電気車。
より、建設費用やメンテナンス費用を低減させた、自走
式の電気車を得る。 【解決手段】 電気二重層キャパシタ１と、双方向ＤＣ
／ＤＣコンバータ２と、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２の出力電圧を入力とするインバータ３と、前記イン
バータ３にて駆動される電動機４とで構成される電気車
において、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、前記
電気二重層キャパシタ１の放電時に、前記電気二重層キ
ャパシタ１の電圧が変動しても、常に制御された電圧を
前記インバータ３に供給し、また前記電気車の回生電力
の貯蔵に関しては、回生時において、前記電動機４から
発生した電力を、前記インバータ３を介して双方向ＤＣ
／ＤＣコンバータ２へ送り、前記双方向ＤＣ／ＤＣコン
バータ２から出力される電力を、前記電気二重層キャパ
シタ１に貯蔵することを特徴とする電気車。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として電気車お
よび電気車の制御装置に関し、特に架線を必要としない
電気車とその制御装置に関するものである。
よび電気車の制御装置に関し、特に架線を必要としない
電気車とその制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気車およびその制御装置につい
て説明する。図５は、従来の電気車の説明図である。図
５より、従来の電気車は、架線を使用しており、その構
成は、以下のごとくである。
て説明する。図５は、従来の電気車の説明図である。図
５より、従来の電気車は、架線を使用しており、その構
成は、以下のごとくである。
【０００３】即ち、図５の電気車にて、架線１６と接触
しているパンタグラフ１７は、リアクトル１４を介し
て、インバータ１１の一方の入力端子に接続されてい
る。ここで、インバータ１１の他の入力端子は、車輪１
５を介して軌道１３と接続されている。一方、インバー
タ１１は、３相出力対応であり、インバータ１１の３相
出力端子が、走行用の電動機１２に接続されている。
しているパンタグラフ１７は、リアクトル１４を介し
て、インバータ１１の一方の入力端子に接続されてい
る。ここで、インバータ１１の他の入力端子は、車輪１
５を介して軌道１３と接続されている。一方、インバー
タ１１は、３相出力対応であり、インバータ１１の３相
出力端子が、走行用の電動機１２に接続されている。
【０００４】このように、従来の電気車は、架線から電
力を受けて、インバータによって電動機を回転させて走
行するものであった。
力を受けて、インバータによって電動機を回転させて走
行するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気車において
は、電気車への電力供給として、架線を通して行うた
め、架線による景観が損なわれ、建設費が高価となると
いう問題点があった。また、架線を流れる電流による、
周辺への環境の影響が生ずるという問題点があった。
は、電気車への電力供給として、架線を通して行うた
め、架線による景観が損なわれ、建設費が高価となると
いう問題点があった。また、架線を流れる電流による、
周辺への環境の影響が生ずるという問題点があった。
【０００６】従って、本発明の目的は、架線を使用せ
ず、電源装置を内蔵することにより、建設費用やメンテ
ナンス費用を低減させた、自走式の電気車を提供するこ
とである。
ず、電源装置を内蔵することにより、建設費用やメンテ
ナンス費用を低減させた、自走式の電気車を提供するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による電気車およ
び電気車の制御装置は、架線を使用せず、電気二重層キ
ャパシタあるいは蓄電池を用いて、駅に停車中におい
て、前記電気二重層キャパシタあるいは蓄電池に、走行
に必要な電力を貯蔵して走行するものであり、その構成
を、電気二重層キャパシタあるいは蓄電池と、双方向Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータと、インバータと電動機とを基本構
成としている。
び電気車の制御装置は、架線を使用せず、電気二重層キ
ャパシタあるいは蓄電池を用いて、駅に停車中におい
て、前記電気二重層キャパシタあるいは蓄電池に、走行
に必要な電力を貯蔵して走行するものであり、その構成
を、電気二重層キャパシタあるいは蓄電池と、双方向Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータと、インバータと電動機とを基本構
成としている。
【０００８】即ち、本発明は、電力の貯蔵および供給を
行う電気二重層キャパシタと、前記電気二重層キャパシ
タの貯蔵電力が投入される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
と、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を入力
とするインバータと、前記インバータにて駆動される電
動機とで構成される電気車において、前記双方向ＤＣ/
ＤＣコンバータは、前記電気二重層キャパシタの放電時
に、前記電気二重層キャパシタの電圧が変動しても、常
に制御された電圧を前記インバータに供給し、また前記
電気車の回生電力の貯蔵に関しては、回生時において、
前記電動機から発生した電力を、前記インバータを介し
て双方向ＤＣ／ＤＣコンバータへ送り、前記双方向ＤＣ
／ＤＣコンバータから出力される電力を、前記電気二重
層キャパシタに貯蔵する電気車である。
行う電気二重層キャパシタと、前記電気二重層キャパシ
タの貯蔵電力が投入される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
と、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を入力
とするインバータと、前記インバータにて駆動される電
動機とで構成される電気車において、前記双方向ＤＣ/
ＤＣコンバータは、前記電気二重層キャパシタの放電時
に、前記電気二重層キャパシタの電圧が変動しても、常
に制御された電圧を前記インバータに供給し、また前記
電気車の回生電力の貯蔵に関しては、回生時において、
前記電動機から発生した電力を、前記インバータを介し
て双方向ＤＣ／ＤＣコンバータへ送り、前記双方向ＤＣ
／ＤＣコンバータから出力される電力を、前記電気二重
層キャパシタに貯蔵する電気車である。
【０００９】また、本発明は、前記電気車において、前
記電気二重層キャパシタには、前記電気二重層キャパシ
タの複数個の電圧を同電位にするように機能する電圧平
準化装置が付与されている電気車である。
記電気二重層キャパシタには、前記電気二重層キャパシ
タの複数個の電圧を同電位にするように機能する電圧平
準化装置が付与されている電気車である。
【００１０】また、本発明は、前記電気車において、前
記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとインバータには、制御
装置が配置されており、前記制御装置は、運転台から発
せられる起動指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の
信号、電動機に流れる電流の信号を用いて、所定の演算
処理を施して、インバータ周波数信号とインバータ発生
電圧信号を出力し、前記各信号を、前記双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータおよび前記インバータに入力する機能を有
する電気車である。
記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとインバータには、制御
装置が配置されており、前記制御装置は、運転台から発
せられる起動指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の
信号、電動機に流れる電流の信号を用いて、所定の演算
処理を施して、インバータ周波数信号とインバータ発生
電圧信号を出力し、前記各信号を、前記双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータおよび前記インバータに入力する機能を有
する電気車である。
【００１１】また、本発明は、電力の貯蔵および供給を
行う蓄電池と、前記蓄電池の貯蔵電力が投入される双方
向ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコン
バータの出力電圧を入力とするインバータと、前記イン
バータにて駆動される電動機とで構成される電気車にお
いて、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電気二
重層キャパシタの放電時に、前記蓄電池の電圧が変動し
ても、常に制御された電圧を前記インバータに供給し、
また前記電気車の回生電力の貯蔵に関しては、回生時に
おいて、前記電動機から発生した電力を、前記インバー
タを介して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータへ送り、前記双
方向ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力を、前記
蓄電池に貯蔵する電気車である。
行う蓄電池と、前記蓄電池の貯蔵電力が投入される双方
向ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコン
バータの出力電圧を入力とするインバータと、前記イン
バータにて駆動される電動機とで構成される電気車にお
いて、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電気二
重層キャパシタの放電時に、前記蓄電池の電圧が変動し
ても、常に制御された電圧を前記インバータに供給し、
また前記電気車の回生電力の貯蔵に関しては、回生時に
おいて、前記電動機から発生した電力を、前記インバー
タを介して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータへ送り、前記双
方向ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力を、前記
蓄電池に貯蔵する電気車である。
【００１２】また、本発明は、前記電気車において、前
記蓄電池には、前記蓄電池の複数個の電圧を同電位にす
るように機能する電圧平準化装置が付与されている電気
車である。
記蓄電池には、前記蓄電池の複数個の電圧を同電位にす
るように機能する電圧平準化装置が付与されている電気
車である。
【００１３】また、本発明は、前記電気車において、前
記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとインバータには、制御
装置が配置されており、前記制御装置は、運転台から発
せられる起動指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の
信号、電動機に流れる電流の信号を用いて、所定の演算
処理を施して、インバータ周波数信号とインバータ発生
電圧信号を出力し、前記各信号を、前記双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータおよび前記インバータに入力する機能を有
する電気車である。
記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとインバータには、制御
装置が配置されており、前記制御装置は、運転台から発
せられる起動指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の
信号、電動機に流れる電流の信号を用いて、所定の演算
処理を施して、インバータ周波数信号とインバータ発生
電圧信号を出力し、前記各信号を、前記双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータおよび前記インバータに入力する機能を有
する電気車である。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例による電気車について、以下
に説明する。
に説明する。
【００１５】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よる電気車の構成図である。図１に示す、電気車の構成
は、電力貯蔵および電力供給を行う電気二重層キャパシ
タ１と、該電気二重層キャパシタ１の電力が投入される
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、前記双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２の出力電圧を入力とするインバータ３
と、前記インバータ３にて駆動される電動機４とで構成
されている。
よる電気車の構成図である。図１に示す、電気車の構成
は、電力貯蔵および電力供給を行う電気二重層キャパシ
タ１と、該電気二重層キャパシタ１の電力が投入される
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、前記双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２の出力電圧を入力とするインバータ３
と、前記インバータ３にて駆動される電動機４とで構成
されている。
【００１６】ここで、電気二重層キャパシタ１は、電気
車が駅の停車中に、駅の設備から走行に必要な電力を貯
蔵する機能を持ち、また、走行時には、前記の充電した
電力を、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２へ供給する機能
を持つものである。
車が駅の停車中に、駅の設備から走行に必要な電力を貯
蔵する機能を持ち、また、走行時には、前記の充電した
電力を、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２へ供給する機能
を持つものである。
【００１７】ここで、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２は、前記電気二重層キャパシタ１の電圧が時間経過に
よって変動しても、常に制御された電圧をインバータ３
に供給するような回路機能を持っている。
２は、前記電気二重層キャパシタ１の電圧が時間経過に
よって変動しても、常に制御された電圧をインバータ３
に供給するような回路機能を持っている。
【００１８】従って、インバータ３が安定した動作を行
い、電動機４も安定した駆動が行われ、安定した電気車
の走行が確保されるものである。
い、電動機４も安定した駆動が行われ、安定した電気車
の走行が確保されるものである。
【００１９】また、本発明では、電気車に回生ブレーキ
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２を介し
て、電気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２を介し
て、電気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
【００２０】このように、本発明の電気車は、停車駅に
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に急速充電するので、従来の電気車が使用していた架
線を全く必要としない、自走式の電気車を提供するもの
である。
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に急速充電するので、従来の電気車が使用していた架
線を全く必要としない、自走式の電気車を提供するもの
である。
【００２１】なお、図１の例では、電気二重層キャパシ
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
【００２２】（実施例２）図２は、本発明の実施例２に
よる電気車の構成図である。図２に示す電気車の構成
は、電力の充電および供給を行う電気二重層キャパシタ
１と、該電気二重層キャパシタ１の電力が投入される双
方向ＤＣ/ＤＣコンバータ２と、該双方向ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２の出力電圧を入力とするインバータ３と、該
インバータ３にて駆動される電動機４とで構成される電
気車において、ここで前記電気二重層キャパシタ１に
は、複数個の電気二重層キャパシタを直列および並列に
組み合わせて用いる場合に、複数個の電気二重層キャパ
シタ１の電圧を同電位にするように機能する電圧平準化
装置５が付与されている。
よる電気車の構成図である。図２に示す電気車の構成
は、電力の充電および供給を行う電気二重層キャパシタ
１と、該電気二重層キャパシタ１の電力が投入される双
方向ＤＣ/ＤＣコンバータ２と、該双方向ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２の出力電圧を入力とするインバータ３と、該
インバータ３にて駆動される電動機４とで構成される電
気車において、ここで前記電気二重層キャパシタ１に
は、複数個の電気二重層キャパシタを直列および並列に
組み合わせて用いる場合に、複数個の電気二重層キャパ
シタ１の電圧を同電位にするように機能する電圧平準化
装置５が付与されている。
【００２３】ここで、電圧平準化装置５は、複数の電気
二重層キャパシタ１の電圧を同電位に充電する平準化し
て、放電時、あるいは充電時の効率を向上させる機能を
持つ回路である。
二重層キャパシタ１の電圧を同電位に充電する平準化し
て、放電時、あるいは充電時の効率を向上させる機能を
持つ回路である。
【００２４】また、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２
は、電気二重層キャパシタ１の電圧が変動しても、常に
制御された電圧をインバータ３に供給することを特徴と
している。
は、電気二重層キャパシタ１の電圧が変動しても、常に
制御された電圧をインバータ３に供給することを特徴と
している。
【００２５】また、本発明では、電気車に回生ブレーキ
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２を介し
て、電気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２を介し
て、電気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
【００２６】このように、本発明の電気車は、停車駅に
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に急速充電するので、従来の電気車が使用していた架
線を全く必要としない自走式の電気車を提供するもので
ある。
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に急速充電するので、従来の電気車が使用していた架
線を全く必要としない自走式の電気車を提供するもので
ある。
【００２７】なお、図２の例では、電気二重層キャパシ
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
【００２８】ここで、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２
は、出力電圧を検出して、この情報を、パルス幅制御に
よって入力へフィードバックし、電気二重層キャパシタ
１の放電電圧が降下しても、常に出力電圧を所定の電圧
値に保持するものである。
は、出力電圧を検出して、この情報を、パルス幅制御に
よって入力へフィードバックし、電気二重層キャパシタ
１の放電電圧が降下しても、常に出力電圧を所定の電圧
値に保持するものである。
【００２９】（実施例３）図３は、本発明の実施例３に
よる電気車の構成図である。図３の電気車は、電力の充
電および供給を行う電気二重層キャパシタ１と、該電気
二重層キャパシタ１の電荷が投入される双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２、該双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出
力電圧を入力とするインバータ３と、該インバータ３に
て駆動される電動機４とで構成される電気車であって、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電気二重層キャ
パシタ１の電圧が変動しても、常に制御された電圧を前
記インバータに供給し、該双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２および前記インバータ３には、制御装置６が接続され
ており、前記制御装置６は、運転台から発せられる起動
指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の信号、電動機
に流れる電流の信号を用いて、所定の演算処理を施し
て、インバータ周波数信号とインバータ発生電圧信号を
出力し、該各信号を、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２および前記インバータ３に入力する機能を有する電気
車である。なお、電動機４に流れる電流については、電
流検出器７によって検出するものである。
よる電気車の構成図である。図３の電気車は、電力の充
電および供給を行う電気二重層キャパシタ１と、該電気
二重層キャパシタ１の電荷が投入される双方向ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２、該双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出
力電圧を入力とするインバータ３と、該インバータ３に
て駆動される電動機４とで構成される電気車であって、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電気二重層キャ
パシタ１の電圧が変動しても、常に制御された電圧を前
記インバータに供給し、該双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２および前記インバータ３には、制御装置６が接続され
ており、前記制御装置６は、運転台から発せられる起動
指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の信号、電動機
に流れる電流の信号を用いて、所定の演算処理を施し
て、インバータ周波数信号とインバータ発生電圧信号を
出力し、該各信号を、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２および前記インバータ３に入力する機能を有する電気
車である。なお、電動機４に流れる電流については、電
流検出器７によって検出するものである。
【００３０】また、本発明では、電気車に回生ブレーキ
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して、電
気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して、電
気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
【００３１】このように、本発明の電気車は、停車駅に
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に貯蔵するので、従来使用していた架線を全く必要と
しないものである。
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に貯蔵するので、従来使用していた架線を全く必要と
しないものである。
【００３２】なお、図３の例では、電気二重層キャパシ
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
【００３３】（実施例４）図４は、本発明の実施例３に
よる電気車の構成図である。図４の電気車は、電力の充
電および供給を行う電気二重層キャパシタ１と、前記電
気二重層キャパシタ１の電力が投入される双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータ２と、該双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２
の出力電圧を入力とするインバータ３と、該インバータ
３にて駆動される電動機４とで構成される電気車であっ
て、前記電気二重層キャパシタ１には、複数個の電気二
重層キャパシタ１の電圧を同電位にするように機能する
電圧平準化装置５が付与されており、前記双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータ２および前記インバータ３には、制御装
置６が接続されており、前記制御装置６は、運転台から
発せられる起動指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数
の信号、電動機４に流れる電流の信号を用いて、所定の
演算処理を施して、インバータ周波数信号とインバータ
発生電圧信号を出力し、該各信号を、前記双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータ２および前記インバータ３に入力する機
能を有し、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電気
二重層キャパシタ１の電圧が変動しても、常に制御され
た電圧を前記インバータ３に供給するものである。な
お、電動機４に流れる電流については、電流検出器７に
よって検出するものである。
よる電気車の構成図である。図４の電気車は、電力の充
電および供給を行う電気二重層キャパシタ１と、前記電
気二重層キャパシタ１の電力が投入される双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータ２と、該双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２
の出力電圧を入力とするインバータ３と、該インバータ
３にて駆動される電動機４とで構成される電気車であっ
て、前記電気二重層キャパシタ１には、複数個の電気二
重層キャパシタ１の電圧を同電位にするように機能する
電圧平準化装置５が付与されており、前記双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータ２および前記インバータ３には、制御装
置６が接続されており、前記制御装置６は、運転台から
発せられる起動指令、電気車の荷重信号、車輪の回転数
の信号、電動機４に流れる電流の信号を用いて、所定の
演算処理を施して、インバータ周波数信号とインバータ
発生電圧信号を出力し、該各信号を、前記双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータ２および前記インバータ３に入力する機
能を有し、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電気
二重層キャパシタ１の電圧が変動しても、常に制御され
た電圧を前記インバータ３に供給するものである。な
お、電動機４に流れる電流については、電流検出器７に
よって検出するものである。
【００３４】また、本発明では、電気車に回生ブレーキ
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２を介して、
電気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
を使用したとき、電動機４に発生した回生電力はインバ
ータ３を通り双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２を介して、
電気二重層キャパシタ１に充電される働きをする。
【００３５】このように、本発明の電気車は、停車駅に
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に急速充電するので、従来の電気車が使用していた架
線を全く必要としない自走式の電気車を提供するもので
ある。
て、そのつど走行に必要な電力を電気二重層キャパシタ
１に急速充電するので、従来の電気車が使用していた架
線を全く必要としない自走式の電気車を提供するもので
ある。
【００３６】なお、図４の例では、電気二重層キャパシ
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
タを用いたが、電気二重層キャパシタの代わりに蓄電池
を用いても、全く同様の効果が得られるものである。
【００３７】以上の実施例は、電車に関して説明した
が、電気車として、例えば電気自動車、電気自転車等で
も適用が可能である。
が、電気車として、例えば電気自動車、電気自転車等で
も適用が可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上、本発明によれば、架線工事やパン
タグラフ設置による建設費用やメンテナンス費用を低減
し、回生電力を有効に利用した、自走式の電気車を提供
するものである。また、架線を流れる電流による、周囲
への環境に関する問題点や、架線による都市景観が損な
われるという問題点も解決できる。
タグラフ設置による建設費用やメンテナンス費用を低減
し、回生電力を有効に利用した、自走式の電気車を提供
するものである。また、架線を流れる電流による、周囲
への環境に関する問題点や、架線による都市景観が損な
われるという問題点も解決できる。
【図１】本発明の実施例１による電気車の構成図。
【図２】本発明の実施例２による電気車の構成図。
【図３】本発明の実施例３による電気車の構成図。
【図４】本発明の実施例４による電気車の構成図。
【図５】従来の電気車の説明図。
１ 電気二重層キャパシタ ２ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ ３ インバータ ４ 電動機 ５ 電圧平滑化装置 ６ 制御装置 ７ 電流検出器 １１ インバータ １２ 電動機 １３ 軌道 １４ フィルタリアクトル １５ 車輪 １６ 架線 １７ パンタグラフ １８ コンデンサ
Claims (5)
- 【請求項１】 電力の貯蔵および供給を行う電気二重層
キャパシタと、前記電気二重層キャパシタの貯蔵電力が
投入される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記双方向
ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を入力とするインバー
タと、前記インバータにて駆動される電動機とで構成さ
れる電気車において、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
は、前記電気二重層キャパシタの放電時に、前記電気二
重層キャパシタの電圧が変動しても、常に制御された電
圧を前記インバータに供給し、また前記電気車の回生電
力の貯蔵に関しては、回生時において、前記電動機から
発生した電力を、前記インバータを介して双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータへ送り、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバー
タから出力される電力を、前記電気二重層キャパシタに
貯蔵することを特徴とする電気車。 - 【請求項２】 前記電気車において、前記電気二重層キ
ャパシタには、前記電気二重層キャパシタの複数個の電
圧を同電位にするように機能する電圧平準化装置が付与
されていることを特徴とする請求項１に記載の電気車。 - 【請求項３】 前記電気車において、前記双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータとインバータには、制御装置が配置され
ており、前記制御装置は、運転台から発せられる起動指
令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の信号、電動機に
流れる電流の信号を用いて、所定の演算処理を施して、
インバータ周波数信号とインバータ発生電圧信号を出力
し、前記各信号を、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータお
よび前記インバータに入力する機能を有することを特徴
とする請求項１または２に記載の電気車。 - 【請求項４】 電力の充電および供給を行う蓄電池と、
前記蓄電池の充電電力が投入される双方向ＤＣ／ＤＣコ
ンバータと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電
圧を入力とするインバータと、前記インバータにて駆動
される電動機とで構成される電気車において、前記双方
向ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記蓄電池の放電時に、前
記蓄電池の電圧が変動しても、常に制御された電圧を前
記インバータに供給し、また前記電気車の回生電力の貯
蔵に関しては、回生時において、前記電動機から発生し
た電力を、前記インバータを介して双方向ＤＣ/ＤＣコ
ンバータへ送り、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータから
出力される電力を、前記蓄電池に貯蔵することを特徴と
する電気車。 - 【請求項５】 前記電気車において、前記双方向ＤＣ／
ＤＣコンバータとインバータには、制御装置が配置され
ており、前記制御装置は、運転台から発せられる起動指
令、電気車の荷重信号、車輪の回転数の信号、電動機に
流れる電流の信号を用いて、所定の演算処理を施して、
インバータ周波数信号とインバータ発生電圧信号を出力
し、前記各信号を、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータお
よび前記インバータに入力する機能を有することを特徴
とする請求項４に記載の電気車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104884A JP2002305808A (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | 電気車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104884A JP2002305808A (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | 電気車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002305808A true JP2002305808A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18957676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001104884A Pending JP2002305808A (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | 電気車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002305808A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008105434A1 (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 架線レス交通システム及びその充電方法 |
-
2001
- 2001-04-03 JP JP2001104884A patent/JP2002305808A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008105434A1 (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 架線レス交通システム及びその充電方法 |
| JP2008211939A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 架線レス交通システム及びその充電方法 |
| JP4568736B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2010-10-27 | 三菱重工業株式会社 | 架線レス交通システム及びその充電方法 |
| US7986125B2 (en) | 2007-02-27 | 2011-07-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Feeder-lineless traffic system and charging method therefor |
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