JP2003018746A - 直流系統電圧安定化装置 - Google Patents
直流系統電圧安定化装置Info
- Publication number
- JP2003018746A JP2003018746A JP2001196111A JP2001196111A JP2003018746A JP 2003018746 A JP2003018746 A JP 2003018746A JP 2001196111 A JP2001196111 A JP 2001196111A JP 2001196111 A JP2001196111 A JP 2001196111A JP 2003018746 A JP2003018746 A JP 2003018746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- storage device
- current
- power storage
- system voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/003—Dynamic electric braking by short circuiting the motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回生電力の有効利用を図り、同時に直流系統
の電圧の安定化を図り得る直流系統電圧安定化装置を提
供する。 【解決手段】 電力貯蔵装置４と直流系統１との間に接
続された双方向チョッパ３のスイッチング動作を、制御
部１３で制御することにより、直流系統１から電力貯蔵
装置４に電流を供給するか、又は電力貯蔵装置４から直
流系統１に電流を供給することにより、直流系統１と当
該直流系統電圧安定化装置との接続点７との電圧である
直流系統電圧Ｖ1 の安定化を図るものである。
の電圧の安定化を図り得る直流系統電圧安定化装置を提
供する。 【解決手段】 電力貯蔵装置４と直流系統１との間に接
続された双方向チョッパ３のスイッチング動作を、制御
部１３で制御することにより、直流系統１から電力貯蔵
装置４に電流を供給するか、又は電力貯蔵装置４から直
流系統１に電流を供給することにより、直流系統１と当
該直流系統電圧安定化装置との接続点７との電圧である
直流系統電圧Ｖ1 の安定化を図るものである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直流系統電圧安定化
装置に関し、特に直流系統電圧を安定化する電力変換装
置として有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】直流系統上では、モータの力行、回生時
等における負荷電流の発生により電圧降下、上昇が起こ
り直流系統上の機器の動作に悪影響を与えることがあ
る。従来、回生電力への対策としては、直流系統に接続
した抵抗を回生電流に応じて変化させ、その抵抗で消費
させるものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】抵抗により回生電力を
消費させた場合には、エネルギーを捨てることになる。
また、力行時の直流系統電圧の低下には対応できないと
いう問題を有している。 【０００４】本発明は、上記従来技術に鑑み、回生電力
の有効利用を図り、同時に直流系統の電圧の安定化を図
り得る直流系統電圧安定化装置を提供することを目的と
する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。 【０００６】１） 直流電源である給電装置から負荷に
電力を供給する直流系統に接続され、この直流系統の電
圧の安定化を図る直流系統電圧安定化装置において、電
力を貯蔵する電力貯蔵装置と、この電力貯蔵装置と直流
系統との間に接続されて前記直流系統からの電力を前記
電力貯蔵装置に導入するとともに、この電力貯蔵装置に
貯蔵した電力を前記直流系統に放出させる双方向チョッ
パと、この双方向チョッパと直流系統との間に接続され
て双方向チョッパのスイッチング動作に起因するリップ
ル電流の直流系統への流出を低減するスイッチング成分
除去フィルタと、前記双方向チョッパのスイッチング動
作を制御する制御部とを有し、この制御部で双方向チョ
ッパのスイッチングタイミングを制御して直流系統から
電力貯蔵装置に電流を供給するか、又は電力貯蔵装置か
ら直流系統に電流を供給することにより、直流系統と当
該直流系統電圧安定化装置との接続点との電圧である直
流系統電圧Ｖ1 が一定となるよう調整すること。 【０００７】２） 上記１）に記載する直流系統電圧安
定化装置において、直流系統電圧Ｖ1 と直流系統電圧指
令値Ｖ1 * の偏差を変調率ｍで割った（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／
ｍを入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御器の出力
を電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * として電力貯蔵装
置側の電流Ｉ2 との偏差（Ｉ2 * −Ｉ 2 ）を入力とした
ＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御器の出力をスイッチング
成分除去フィルタの電圧Ｖ3 で割ることにより規格化し
て変調率ｍを得、この変調率ｍで制御部により双方向チ
ョッパのスイッチング動作を制御して前記直流系統から
当該直流系統電圧安定化装置に流入する補償電流Ｉ1 を
調整し、直流系統電圧Ｖ 1 の安定化を図ること。 【０００８】３） 上記２）に記載する直流系統電圧安
定化装置において、直流系統電圧Ｖ1 のループにおける
ＰＩ制御器の入力を、（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／ｍ2 の代わり
に、電圧Ｖ3 と電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 との比を偏差
（Ｖ1 −Ｖ 1 * ）に乗じた（Ｖ1 −Ｖ1 * ）×（Ｖ2 ／Ｖ
3 ）とすること。 【０００９】４） 上記２）に記載する直流系統電圧安
定化装置において、直流系統電圧Ｖ1 のループにおける
ＰＩ制御器の入力を、（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／ｍの代りに、
直流系統電圧Ｖ1 と電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 との比を
偏差（Ｖ1−Ｖ1 * ）に乗じた（Ｖ1 −Ｖ1 * ）×Ｖ2 ／
Ｖ1 としたこと。 【００１０】５） 上記２）乃至４）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側の電流Ｉ2 のループにおけるＰＩ制御出力の規格化
を、直流系統電圧Ｖ1 で割りそれを変調率ｍとするこ
と。 【００１１】６） 上記２）乃至５）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側の電流指令値Ｉ2 * の下限値を電力貯蔵装置側の電圧
Ｖ2 にゲインＫV2を乗じて符号を反転した値とするこ
と。 【００１２】７） 上記２）乃至６）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、変調率ｍの下
限値をＶ2 ／２Ｖ3 とすることで制御性能の悪くなる領
域を回避すること。 【００１３】８） 上記２）乃至７）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側の電圧Ｖ2 が下限値Ｖ2LL 以下の時、負値の電力貯蔵
装置側の電流指令値Ｉ2 * を０とし、上限値Ｖ2UL 以上
の時、正値の電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * を０と
することにより、電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 を動作範囲
内に収めるようにしたこと。 【００１４】９） 上記２）乃至８）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側電圧Ｖ2 と電力貯蔵装置側指令電圧Ｖ2 * の誤差（Ｖ
2 −Ｖ2 *）を入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御
器の出力を電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のループの電力貯
蔵装置側電流指令値Ｉ2 * に加えることにより、待機時
の電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 を一定にすること。 【００１５】１０） 上記２）乃至９）の何れか一つに
記載する直流系統電圧安定化装置において、負荷の運用
スケジュールに合せて電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 のルー
プの電力貯蔵装置側の電圧指令値Ｖ2 * を定め、より効
果的に直流系統電圧Ｖ1 の安定化を行うこと。 【００１６】１１） 上記１）に記載する直流系統電圧
安定化装置において、直流系統側の補償電流Ｉ1 とその
電流指令値Ｉ1 * との偏差を変調率ｍで割った（Ｉ1 * −
Ｉ1 ）／ｍを入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御
器の出力を電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のループの電流指
令値Ｉ2 * として電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 との偏差
（Ｉ2 * −Ｉ2 ）を入力としたＰＩ制御を行い、そのＰ
Ｉ制御器の出力をスイッチング成分除去フィルタの電圧
Ｖ3 で割ることにより規格化して変調率ｍを得、この変
調率ｍで制御部により双方向チョッパのスイッチング動
作を制御して補償電流Ｉ1 を調整し、直流系統電圧Ｖ1
の安定化を図ること。 【００１７】１２） 上記１１）に記載する直流系統電
圧安定化装置において、直流系統側電流Ｉ1 ループのＰ
Ｉ制御器への入力に、誤差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の代りに給
電装置側の直流系統の電流Ｉ01を与えることにより直流
系統電圧Ｖ1 を安定化すること。 【００１８】１３） 上記１１）に記載する直流系統電
圧安定化装置において、直流系統側の補償電流Ｉ1 のル
ープのＰＩ制御器への入力に、誤差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の
代りに負荷側の直流系統の電流Ｉ02の符号を反転した値
を与えることにより直流系統電圧Ｖ1 を安定化するこ
と。 【００１９】１４） 上記１１）に記載する直流系統電
圧安定化装置において、直流系統側の補償電流Ｉ1 のル
ープのＰＩ制御器への入力に、偏差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の
代りに直流系統電圧Ｖ1 と給電装置の電圧Ｖ0 との偏差
を線路インピーダンスＺ1 で割った（Ｖ1 −Ｖ0 ）／Ｚ
1 を与えることにより直流系統電圧Ｖ1を安定化するこ
と。 【００２０】１５） 上記１１）乃至１４）の何れか一
つに記載する直流系統電圧安定化装置において、直流系
統側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器の代りに、Ｐ
制御器を用いること。 【００２１】１６） 上記１）乃至１５）の何れか一つ
に記載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵
装置を二次電池で構成したこと。 【００２２】１７） 上記１）乃至１６）に記載する何
れか一つの直流系統電圧安定化装置において、スイッチ
ング成分除去フィルタと双方向チョッパとの間にストッ
パースイッチを設け、事故等により直流系統電圧Ｖ1 が
既定値より低下、又はＶ1 ＜Ｖ2 となった場合、前記ス
トッパースイッチをＯＦＦさせて電力貯蔵装置側から直
流系統側への電流を遮断することにより、大電流発生に
よる機器の破壊を防止するようにしたこと。 【００２３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。 【００２４】＜第１の実施の形態＞図１は本発明の実施
の形態に係る直流系統電圧安定化装置を組み込んだ直流
系統を示すブロック線図である。同図に示すように、直
流系統１は、給電装置１０から出力される電圧Ｖ0 の電
力を負荷Ｌに供給するものであり、Ｚ1 は給電装置１０
と直流系統電圧安定化装置８との間の線路インピーダン
ス、Ｚ2 は直流系統電圧安定化装置８と負荷Ｌとの間の
線路インピーダンスである。また、負荷Ｌは、モータ
等、その力行、回生のように直流系統１への負荷電流Ｉ
M が正負の値をとるものを想定する。 【００２５】直流系統電圧安定化装置８は、接続点７
で、負荷Ｌに対して並列に、直流系統１に接続してあ
る。図１では直流系統電圧安定化装置８が、給電装置１
０と負荷Ｌとの間にあるが、給電装置１０と直流系統電
圧安定化装置８との間に負荷Ｌを接続しても勿論、良
い。 【００２６】負荷Ｌが直流系統１から受電する場合（モ
ータでは力行時）、負荷電流ＩM は負値をとり、線路イ
ンピーダンスＺ2 により直流系統電圧Ｖ1 は低下する。
ここで、直流系統電圧安定化装置８から直流系統電圧Ｖ
1 の変動を抑えるように、負値の補償電流Ｉ1 を流し、
直流系統電圧Ｖ1 を安定化する。また、負荷Ｌが直流系
統１に放電する場合（モータでは回生時）、負荷電流Ｉ
M は正値をとり、線路インピーダンスＺ2 により直流系
統電圧Ｖ1 は上昇する。ここで、直流系統電圧安定化装
置８から直流系統１の電圧Ｖ1 の変動を抑えるように、
正値の補償電流Ｉ1 を流し、当該電圧Ｖ1 を安定化す
る。 【００２７】かかる機能を実現すべく、図２に示すよう
に、直流系統電圧安定化装置８は、電力変換装置９及び
電力貯蔵装置４を有する。ここで、電力変換装置９は、
図３にさらに詳細に示すように、スイッチング成分除去
フィルタ２、双方向チョッパ３、制御部１３で構成して
ある。図４は、直流系統電圧安定化装置８のさらに具体
的な回路図である。同図に示すように、スイッチング成
分除去フィルタ２は、リアクトルＬ1 及びコンデンサＣ
1 で構成し、双方向チョッパ３のスイッチングによるリ
プル電流の直流系統１への流出を低減するローパスフィ
ルタとしている。双方向チョッパ３は、スイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 及び電流Ｉ2 の平滑化リアクトルＬ2 で構
成し、スイッチＳＷ1 の変調率ｍを操作することにより
電流Ｉ2 ，Ｉ 3 を制御する。具体的には、図４の回路に
おいて、Ｖ1 ＞Ｖ2 となるように双方向チョッパ３を制
御し、電流Ｉ1 が正値のとき降圧、電流Ｉ1 が負値のと
きに昇圧動作とする。 【００２８】電力貯蔵装置４は、大容量コンデンサを用
い、直流系統１の負荷電流ＩM の充放電を行い直流系統
電圧Ｖ1 を安定化する。図４に示す回路における電力貯
蔵装置４は、コンデンサＣC と内部抵抗ＲC とで表わし
ている。 【００２９】直流系統１への補償電流Ｉ1 は、双方向チ
ョッパ３に用いられているスイッチＳＷ1 の変調率ｍを
操作することにより制御する。スイッチＳＷ1 は、図５
に示すように、一定の周期で０〜１の大きさをとる三角
波であるキャリア信号Ｓ1 と変調率ｍとを比較し、キャ
リア信号Ｓ1 が変調率ｍより小さい間はＯＮ、大きい間
はＯＦＦとする。このときスイッチＳＷ2 は、スイッチ
ＳＷ1 と逆の動作とする。ここで、変調率ｍとキャリア
信号の１周期中のスイッチＳＷ1 がＯＮとなる時間ｔ1
とＯＦＦとなる時間ｔ2 の関係は次式（１）となる。 【００３０】 【数１】 【００３１】ここで、スイッチング時にスイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 が同時にＯＮとなりフィルタコンデンサＣ
1 が短絡する危険がある為、通常デッドタイムを設け
る。ターンＯＮのタイミングをデッドタイム分だけ遅ら
せて、一方のスイッチＳＷ1 又はＳＷ2 がＯＦＦした
後、デッドタイム経過後にもう一方のスイッチＳＷ2 又
はＳＷ 1 がＯＮになるようにすることで、フィルタコン
デンサＣ1 の短絡を回避する。 【００３２】双方向チョッパ３での電力変換による損失
が無い場合、直流系統１側の電圧Ｖ 3 、電流Ｉ3 と電力
貯蔵装置４側の電圧Ｖ4 、電流Ｉ2 のキャリア信号Ｓ1
の１周期中の平均値は、変調率ｍを用いて次式（２）で
表される。 【００３３】 【数２】 【００３４】図５に示すキャリア信号Ｓ1 の１周期中の
平均値についての直流系統１側から見た等価回路は、図
６となり次式（３）の関係が成り立つ。 【００３５】 【数３】 上式（３）中のｓはラプラス変換の演算子を示す。式
（３）より電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 、電流Ｉ3 と変
調率ｍの関係は式（４）、式（５）となる。 【００３６】 【数４】 【００３７】 【数５】 【００３８】式（４）に示すように、電力貯蔵装置４側
の電流Ｉ2 の微分値は、変調率ｍの１次式となり線形な
為、比較的簡単に制御できる。式（５）に示すように、
直流系統１側にある電流Ｉ3 の微分値と変調率ｍとの関
係は非線型性が強く制御は難しい。そこで、本形態に係
る直流系統電圧安定化装置８は、電力貯蔵装置４側の電
流Ｉ2 を変調率ｍにより制御するループを形成して制御
性能を良好に保持している。 【００３９】本形態に係る直流系統電圧安定化装置８の
制御系のブロック線図を図７に示す。同図に示すよう
に、当該制御系は、直流系統１の電圧Ｖ1 を指令値Ｖ1
* に近づけるように、操作量となる双方向チョッパ３の
スイッチＳＷ1 の変調率ｍを計算し、直流系統電圧安定
化装置８の補償電流Ｉ1 の制御を行う。当該制御系は直
流系統１の電圧Ｖ1 のループ、電力貯蔵装置４側の電流
Ｉ2 のループからなる。 【００４０】電圧Ｖ1 のループでは、次式（６）に示す
ように、直流系統１の電圧Ｖ1 と直流系統電圧指令値Ｖ
1 * の誤差（Ｖ1 −Ｖ1 * ）を入力としたＰＩ制御を行
い、そのＰＩ制御器の出力を電力貯蔵装置４側の電流Ｉ
2 のループの電流指令値Ｉ2 *'とする。その際、線形性
を確保する為にＰＩ変換器への入力を１／ｍ倍してお
く。 【００４１】 【数６】 ここで、ＰV1は、直流系統１の電圧Ｖ1 のループのＰＩ
制御器の比例ゲイン、ＩV1は同積分ゲインである。 【００４２】なお、式（２）を考慮して変調率ｍの代り
にフィルタ２のコンデンサＣ1 の電圧Ｖ3 と電力貯蔵装
置４側の電圧Ｖ2 の測定値の比を用い、式（６）の１／
ｍをＶ2 ／Ｖ3 に置き換えても良い。この場合の計算式
が式（７）である。 【００４３】 【数７】 【００４４】フィルタ２のコンデンサＣ1 の電圧Ｖ3 に
はスイッチングリプルが含まれているので、より安定化
した制御を行う為に、この電圧Ｖ3 の代りに、ほぼ同じ
値となる直流系統の電圧Ｖ1 の測定値を用いることも可
能である。この場合の計算式が式（８）である。 【００４５】 【数８】 【００４６】上記式（６）〜（８）の何れかにより電力
貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 *'を求める。 【００４７】電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 は、電力貯蔵
装置４の定格電流Ｉ2Lにより制限されるので、前記電流
指令値Ｉ2 *'はリミッタ５でリミット処理を行い電流指
令値Ｉ2 * とする。ここで、図４に示すように、電力貯
蔵装置４をコンデンサＣC と直列に接続された抵抗ＲC
でモデル化し、抵抗ＲC の電圧降下による影響を考え
る。この場合、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 は次式
（９）となる。 【００４８】 【数９】 【００４９】電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 が負値を取る
時、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 は抵抗ＲC により低下
する。同じ大きさの直流系統側電流Ｉ1 を出力しようと
したとき、この電圧降下により電力貯蔵装置４側の電流
Ｉ2 を大きくしなければならなくなり、電力貯蔵装置４
側から直流系統１側への電力の変換効率が低下する。こ
のとき、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 が低いほど変換効
率の低下が大きい。そこで、電力貯蔵装置４側の電流Ｉ
2 が負値の時の変換効率低下を避ける為、電力貯蔵装置
４側の電圧Ｖ2 にゲインＫV2を乗じて符号を反転した値
を電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 *'の下限値とす
る。ここでゲインＫV2、電力貯蔵装置４の定格電流Ｉ2L
は正値とする。電圧Ｖ1 のループのＰＩ制御器の出力Ｉ
2 *'を、図７に示すように、電力貯蔵装置４側の電流指
令値リミッタ５を通して、式（１０）に示す電力貯蔵装
置４側の電流指令値Ｉ2 * とする。 【００５０】 【数１０】 【００５１】電流Ｉ2 のループでは、変調率ｍを操作し
て電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 の制御を行う。ここで、
電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 の指令値Ｉ2 * との誤差
（Ｉ2 *−Ｉ2 ）を入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ
制御器の出力をｄＩ2 とする。これは次式（１１）で求
まる。 【００５２】 【数１１】 ここで、電流Ｉ2 ループのＰＩ制御器の比例ゲイン
ＰI2、積分ゲインＩI2としている。 【００５３】次に、式（１２）で示すように、ｄＩ
2 を、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 相当の値としてのコ
ンデンサＣ1 の電圧Ｖ3 で割り、規格化を行い変調率
ｍ’を得る。 【００５４】 【数１２】 【００５５】また、フィルタ２のコンデンサＣ1 の電圧
Ｖ3 の代りに、ほぼ同じ値でより安定した値となる直流
系統１の電圧Ｖ1 の測定値を用いることも可能である。
この場合の演算式を次式（１３）に示す。 【００５６】 【数１３】 【００５７】上記式（１２）、式（１３）のいずれかに
より変調率ｍ’を求める。ここで、変調率ｍ’の初期値
を考える。変調率ｍ’と電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 と
の関係は、式（４）を変形して次式（１４）で求まる。 【００５８】 【数１４】 【００５９】上式（１４）で微分の項を０とするとｍ’
＝Ｖ2 ／Ｖ3 となる。そこで電流Ｉ 2 のループのＰＩ制
御器の積分バッファの初期値をＶ2 とすることで、本形
態に係る直流系統電圧安定化装置８の初期動作を安定化
することができる。さらに、変量率ｍには、式（１）か
ら物理的な制約として、０＜ｍ’＜１になるようにリミ
ッタ６でリミット処理をする。通常、チョッパでは、ス
イッチＳＷ1 、ＳＷ2のＯＮ，ＯＦＦ時間が短くなりす
ぎないように、正値となる微小量δを用いてδ＜ｍ’＜
１・δとする。ここで、直流系統１側の電流Ｉ3 の微分
値は、変調率ｍに関して式（５）を変形した式（１５）
のようになる。 【００６０】 【数１５】 【００６１】上式（１５）よりｓＩ3 が極小値をとると
きの変調率ｍLLを式（１６）に示す。 【００６２】 【数１６】 【００６３】上式（１５）で求まる変調率ｍ’とｓＩ3
との関係の一例を図８に示す。同図に示すように、変調
率ｍ’がｍLL以下では、変調率ｍ’が増加してもｓＩ3
が減少する。電流Ｉ3 をより減少させる為に変調率ｍ’
を下げてもｍLL以下になると、電流Ｉ3 の減少率となる
ｓＩ3 が減少していき、制御性能が悪化する。変調率ｍ
の下限値をｍLLとすることにより、制御性能の悪化を回
避することができる。操作量となる変調率ｍは、電流Ｉ
2 のループのＰＩ制御器の出力を規格化したｍ’をリミ
ッタ６に通して求める。これを次式（１７）に示す。 【００６４】 【数１７】 【００６５】導き出された操作量である変調率ｍにより
スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 のＯＮ、ＯＦＦ時間比を操作
し、電力貯蔵装置４が充電又は放電を行い、それにより
補償電流Ｉ1 が定まり、この補償電流Ｉ1 により負荷電
流ＩM が補償され、直流系統１の電圧Ｖ1 が安定化す
る。 【００６６】なお、図４では電力貯蔵装置４にコンデン
サＣc を用いているが、コンデンサＣc の代りに各種二
次電池を用いることもできる。また、チョッパ３で使用
しているスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 は、図９のように各種
半導体スイッチで好適に構成することができる。半導体
スイッチとしては、図９に示すようなＩＧＢＴ等の自己
消孤型素子とダイオードとを組み合わせたものが最適で
ある。 【００６７】スイッチＳＷ1 に、図９のようにダイオー
ドを用いた場合、事故等により直流系統１の電圧Ｖ1 が
電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 より低下してスイッチＳＷ
1 のダイオードを通して電力貯蔵装置４側から直流系統
１側へ大電流が流れ機器が破壊される虞れがある。そこ
で、図１０に示すように、スイッチング成分除去フィル
タ２、双方向チョッパ３の間にストッパースイッチ１１
を設けても良い。ストッパースイッチ１１は、通常ＯＮ
状態にあり双方向に電流を流すが、ＯＦＦすることによ
り双方向チョッパ３からスイッチング成分除去フィルタ
２への電流を遮断する機能をもつ。直流系統１の電圧Ｖ
1 を監視し、ある既定値以下に下がるか、又はＶ1 ＜Ｖ
2 となったときに、ストッパースイッチ１１をＯＦＦさ
せて電力貯蔵装置４側から直流系統１側への電流を遮断
することにより機器の破壊を防ぐ。かかる制御はストッ
パースイッチ制御部１７で行う。 【００６８】電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 の動作範囲を
定格電圧や、電力変換効率等により式（１８）と定めた
とき、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 のリミッタ処理を電
力貯蔵装置４側の電流指令値のリミッタ処理の後に行
う。 【００６９】 【数１８】 ここで、電力貯蔵装置側電圧Ｖ2 の下限値Ｖ2LL 、上限
値Ｖ2UL である。 【００７０】リミッタ５の出力を電力貯蔵装置４側の電
流指令値Ｉ2 *"として、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 が
式（１８）の動作範囲をはずれた場合、それ以上動作範
囲から電圧Ｖ2 がはなれる方向の電流指令値Ｉ2 *"を０
とするようなリミッタをかける。式（１９）のように電
力貯蔵装置側電圧Ｖ2 が下限値Ｖ2LL 以下の時、電力貯
蔵装置４からの放電となる負極の電力貯蔵装置４側の電
流指令値Ｉ2 *"を０として、これ以上の電力貯蔵装置４
側の電圧Ｖ2 の低下を防ぐ。電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ
2 が上限値Ｖ2UL 以上の時、電力貯蔵装置４への充電と
なる正値の電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 *"を０と
して、これ以上の電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 の上昇を
防ぐ。 【００７１】 【数１９】 この電力貯蔵装置側電圧リミッタの出力を、電力貯蔵装
置４側の電流Ｉ2 ループの入力である電力貯蔵装置４側
の電流指令値Ｉ2 * とする。 【００７２】一方、図１１に示すように、待機時の電力
貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 を、ある一定値に保つために、
図７に示す制御系の電圧Ｖ1 を安定化する制御系に、電
力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 のループを追加しても良い。
当該電圧Ｖ2 のループは、負荷電流ＩM の発生時に十分
な補償電流Ｉ1 を得られるように電力貯蔵装置４側の電
圧Ｖ2 を制御する。電力貯蔵装置４側の電圧指令電圧Ｖ
2 * の例としては、負荷がモータの場合、回生、力行の
どちらがおこっても補償できるように、式（１８）の電
力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 の動作範囲のなかで、電力貯
蔵コンデンサＣ C に貯えられているエネルギーが中央値
となる式（２０）の値にする。 【００７３】 【数２０】 【００７４】回生、力行時の負荷の大きさが異なる場合
は、電圧指令電圧Ｖ2 * を式（２０）の値からより適し
た値に変更する。回生時の負荷が大きい場合は、電圧指
令電圧Ｖ2 * を下げ、力行時の負荷が大きい場合は電圧
指令電圧Ｖ2 * を上げる。電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2
のループでは、式（２１）に示すように電力貯蔵装置４
側の電圧Ｖ2 と電力貯蔵装置４側の電圧指令電圧Ｖ2 *
の誤差（Ｖ2 −Ｖ2 * ）を入力としたＰＩ制御を行う。 【００７５】 【数２１】 ここで、電圧Ｖ2 の制御系のＰＩ制御器の比例ゲインを
ＰV2、積分ゲインをＩ V2としている。 【００７６】上記ＰＩ制御器のゲインは、電力貯蔵装置
４側の電圧Ｖ2 のループにより直流系統１の電圧Ｖ1 を
大きく変動させないように、また負荷電流補償時に直流
系統１の電圧Ｖ1 を安定化する制御ループに大きな影響
を与えないようにするため、ＰＩ制御器の時定数が大き
くなるよう低めに設定する。このＰＩ制御器の積分バッ
ファの初期値をＶ2 とすることで、本発明の直流系統電
圧安定化装置８の初期動作を安定化することができる。 【００７７】式（２１）のＰＩ制御器の出力Ｉ2V2 *'を
式（２２）に係わる電圧Ｖ2 のループのリミッタ１２を
通して電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 のループの電流指令
値Ｉ 2 * に加える。 【００７８】 【数２２】 ここで、Ｉ2V2Lは、電力貯蔵装置側電圧Ｖ2 のループ電
流リミッタである。電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 のルー
プ電流リミッタＩ2V2Lは、直流系統１の電圧Ｖ 1 を安定
化する制御ループに大きな影響を与えないように、直流
系統電圧安定化装置８の補償電流Ｉ1 の最大値に対して
低めに設定する。 【００７９】また、例えば電車のダイヤのような、負荷
の運用スケジュールを予め知ることのできる場合、その
運用スケジュールに合わせて予め予備充放電を行い、待
機時の電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 を最適な値にしてお
くことで、より効果的に直流系統１の電圧Ｖ1 の安定化
を行うことができる。例えば負荷がモータの場合、力行
の前にあらかじめ予備充電を行う。モータの負荷電流を
電力貯蔵装置４の放電により十分補償できるような高い
電圧指令値Ｖ2 * 、例えば上限値のＶ2UL に設定する。
また、モータの回生の前に予め予備放電を行う。例え
ば、回生電流により電力貯蔵装置側電圧Ｖ2 が上限値Ｖ
2UL を超えそうなときは、その回生電流によるエネルギ
ーをＰＩＭとすると、電力貯蔵装置４で十分に吸収でき
るように、式（２３）を満たす低い電力貯蔵装置４側の
電圧指令値Ｖ2 * を設定する。 【００８０】 【数２３】 【００８１】＜第２の実施の形態＞本実施の形態も、上
記第１の実施の形態と同様に、図１及び図２に示すよう
に、直流系統１に接続した電力貯蔵装置４を含む直流系
統電圧安定化装置８であって、電力貯蔵装置４から充放
電することにより補償電流Ｉ1 を制御するものである。
この点は、上記第１の実施の形態と同様である。そこ
で、図中、第１の実施の形態と同一部分には同一番号を
付し、重複する説明は省略する。 【００８２】本形態は、図１２に示すように、双方向チ
ョッパ３のスイッチングタイミングを制御する制御部２
１の構成が、第１の実施の形態に対して異なる。すなわ
ち、直流系統１側の補償電流Ｉ1 、直流系統１側の電流
指令値Ｉ1 * 及び電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 とに基づ
き変調率ｍを決定するものである。 【００８３】本実施の形態に係る直流系統電圧安定化装
置８の制御系のブロック線図を図１３に示す。同図に示
すように、当該制御系は、補償電流Ｉ1 を直流系統１側
の電流指令値Ｉ1 * に近づけるように、操作量となる双
方向チョッパ３のスイッチＳＷ1 の変調率ｍを計算し、
直流系統１側の補償電流Ｉ1 の制御を行うものである。
すなわち、直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループ、電力
貯蔵装置４側の電流Ｉ 2 のループを有しており、これに
より変調率ｍによる直流系統１側の補償電流Ｉ 1 の制御
を行う。 【００８４】直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループは、
式（２４）のように直流系統１側の補償電流Ｉ1 の電流
指令値Ｉ1 * との偏差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）を入力としたＰＩ
制御を行い、そのＰＩ制御器の出力を電力貯蔵装置４側
の電流Ｉ2 のループの電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ
2 *'とする。その際、線形性を確保する為にＰＩ変換器
への入力を１／ｍ倍する。 【００８５】 【数２４】 ここで、ＰI1は、直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループ
のＰＩ制御器の比例ゲイン、ＩI1は積分ゲインである。
また、直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御
の代りにＰ制御に置き換えても良い。このときの関係式
は、次式（２５）の通りとなる。 【００８６】 【数２５】 【００８７】上式（２４）、式（２５）のいずれかによ
り電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ 2 *'を求める。 【００８８】図１３に示す制御系におけるリミッタ５以
降の制御は、上記第１の実施の形態における制御系（図
７参照。）と同様である。当該制御系で得る操作量であ
る変調率ｍによりスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 のＯＮ，ＯＦ
Ｆ時間比を操作し、電力貯蔵装置４が充電または放電を
行う。この動作ににより補償電流Ｉ1 が定まる。 【００８９】図１３に示す制御系における直流系統１側
の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器またはＰ制御器へ
の入力を、偏差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の代りに給電装置１０
側の直流系統１の電流Ｉ01（図１参照。）を与えること
により、負荷電流ＩM による給電装置１０側の直流系統
１の電流Ｉ01の変動を抑えるように補償電流Ｉ1 を制御
して、直流系統電圧Ｖ1 を安定化するようにしても良
い。この制御系を図１４に示す。ここで、直流系統１側
の補償電流Ｉ1 のループでＰＩ制御器を用いている場合
は式（２６）、Ｐ制御器を用いている場合は式（２７）
の演算を行う。 【００９０】 【数２６】 【００９１】 【数２７】 【００９２】上式（２６）、（２７）のいずれかにより
電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 * 'を求める。また、
直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器又は
Ｐ制御器への入力を、給電装置１０側の直流系統１の電
流Ｉ01の代りに負荷Ｌ側の直流系統１の電流Ｉ02を与え
る場合、上式（２６）、（２７）においてＩ01をＩ02と
置き換えれば良い。 【００９３】図１４に示す制御系において、直流系統１
側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器またはＰ制御器
への入力の給電装置１０側の直流系統１の電流Ｉ01を、
直流系統電圧Ｖ1 から求めることにより与え、負荷電流
ＩM による給電装置１０側の直流系統１の電流Ｉ01の変
動をおさえるように直流系統１側の補償電流Ｉ1 を制御
して、直流系統電圧Ｖ1 を安定化するようにしても良
い。この制御系を図１５に示す。当該制御系において、
負荷電流ＩM ＝０の時、給電装置１０側の直流系統１の
電流Ｉ01＝０となり、直流系統電圧Ｖ1 は給電装置１０
の電圧Ｖ0 に等しくなっている。給電装置１０側の直流
系統１の電流Ｉ01と直流系統電圧Ｖ1 の関係式は、次式
（２８）で求まる。 【００９４】 【数２８】 ここで、Ｚ1 は給電装置１０と直流系統安定化装置８の
間の線路インピーダンスである。 【００９５】上式（２８）により直流系統電圧Ｖ1 を入
力とした直流系統１側の電流Ｉ1 のループを、直流系統
１側の電流Ｉ1 のループでＰＩ制御器を用いている場合
は式（２９）、Ｐ制御器を用いている場合は式（３０）
とする。 【００９６】 【数２９】【００９７】 【数３０】 上式（２９）、式（３０）の何れかにより電力貯蔵装置
４側の電流指令値Ｉ2 * 'を求める。 【００９８】 【発明の効果】以上、実施の形態とともに詳細に説明し
た通り、本願発明によれば、次の様な効果を得る。 １） 回生電流を電力貯蔵装置に充電し、力行時に放電
することによりエネルギーを有効利用できる。また、接
続した直流系統の電圧を安定化できる。 ２） 電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のループでは、式
（４）に示すように、変調率ｍによる前記電流Ｉ2 の制
御を容易に行うことができ、高い制御性能が得られる。
さらに、直流系統電圧Ｖ1 のループの出力値を電力貯蔵
装置側の電流指令値Ｉ 2 * として電力貯蔵装置側の電流
Ｉ2 のループに与えることで直流系統電圧Ｖ1の安定化
制御を行うことができる。 ３） 制御中のスイッチング成分除去フィルタの電圧Ｖ
3 の測定値を使用している箇所で、スイッチングリプル
の除去されていない前記電圧Ｖ3 の代りに、平均値とし
てはほぼ同じ大きさとなる直流系統電圧Ｖ1 を用いるこ
とにより制御系がより安定することを期待できる。 ４） 電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * の下限値を電
力貯蔵装置側の電圧Ｖ2により変化させることで、補償
電流Ｉ1 が負値の時の電力変換効率の低下を避けること
ができる。 ５） 変調率ｍの下限値を設定することにより、制御性
能が悪化する領域を回避できる。 ６） ストッパースイッチを設けることにより、事故等
により直流系統Ｖ1 が既定値より低下もしくは、Ｖ1 ＜
Ｖ2 となった場合の大電流発生による機器の破壊を防ぐ
ことができる。 ７） 電力貯蔵装置側の制御系により電力貯蔵装置の予
備充放電を行い、負荷電流ＩL の発生時に十分な補償電
流Ｉ1 を得るようにすることができる。 ９） 補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器またはＰ制御
器への入力に、直流系統における給電装置側の電流Ｉ01
又は負荷側の電流Ｉ02を与えることにより、直流系統電
圧Ｖ1 を安定化することができる。 １０） 補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器又はＰ制御
器への入力に、直流系統電圧Ｖ1 と給電装置の電圧Ｖ0
の偏差を線路インピーダンスＺ1 で割った（Ｖ1−
Ｖ0 ）／Ｚ1 を与えることにより、直流系統電圧Ｖ1 を
安定化することができる。
装置に関し、特に直流系統電圧を安定化する電力変換装
置として有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】直流系統上では、モータの力行、回生時
等における負荷電流の発生により電圧降下、上昇が起こ
り直流系統上の機器の動作に悪影響を与えることがあ
る。従来、回生電力への対策としては、直流系統に接続
した抵抗を回生電流に応じて変化させ、その抵抗で消費
させるものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】抵抗により回生電力を
消費させた場合には、エネルギーを捨てることになる。
また、力行時の直流系統電圧の低下には対応できないと
いう問題を有している。 【０００４】本発明は、上記従来技術に鑑み、回生電力
の有効利用を図り、同時に直流系統の電圧の安定化を図
り得る直流系統電圧安定化装置を提供することを目的と
する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。 【０００６】１） 直流電源である給電装置から負荷に
電力を供給する直流系統に接続され、この直流系統の電
圧の安定化を図る直流系統電圧安定化装置において、電
力を貯蔵する電力貯蔵装置と、この電力貯蔵装置と直流
系統との間に接続されて前記直流系統からの電力を前記
電力貯蔵装置に導入するとともに、この電力貯蔵装置に
貯蔵した電力を前記直流系統に放出させる双方向チョッ
パと、この双方向チョッパと直流系統との間に接続され
て双方向チョッパのスイッチング動作に起因するリップ
ル電流の直流系統への流出を低減するスイッチング成分
除去フィルタと、前記双方向チョッパのスイッチング動
作を制御する制御部とを有し、この制御部で双方向チョ
ッパのスイッチングタイミングを制御して直流系統から
電力貯蔵装置に電流を供給するか、又は電力貯蔵装置か
ら直流系統に電流を供給することにより、直流系統と当
該直流系統電圧安定化装置との接続点との電圧である直
流系統電圧Ｖ1 が一定となるよう調整すること。 【０００７】２） 上記１）に記載する直流系統電圧安
定化装置において、直流系統電圧Ｖ1 と直流系統電圧指
令値Ｖ1 * の偏差を変調率ｍで割った（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／
ｍを入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御器の出力
を電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * として電力貯蔵装
置側の電流Ｉ2 との偏差（Ｉ2 * −Ｉ 2 ）を入力とした
ＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御器の出力をスイッチング
成分除去フィルタの電圧Ｖ3 で割ることにより規格化し
て変調率ｍを得、この変調率ｍで制御部により双方向チ
ョッパのスイッチング動作を制御して前記直流系統から
当該直流系統電圧安定化装置に流入する補償電流Ｉ1 を
調整し、直流系統電圧Ｖ 1 の安定化を図ること。 【０００８】３） 上記２）に記載する直流系統電圧安
定化装置において、直流系統電圧Ｖ1 のループにおける
ＰＩ制御器の入力を、（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／ｍ2 の代わり
に、電圧Ｖ3 と電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 との比を偏差
（Ｖ1 −Ｖ 1 * ）に乗じた（Ｖ1 −Ｖ1 * ）×（Ｖ2 ／Ｖ
3 ）とすること。 【０００９】４） 上記２）に記載する直流系統電圧安
定化装置において、直流系統電圧Ｖ1 のループにおける
ＰＩ制御器の入力を、（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／ｍの代りに、
直流系統電圧Ｖ1 と電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 との比を
偏差（Ｖ1−Ｖ1 * ）に乗じた（Ｖ1 −Ｖ1 * ）×Ｖ2 ／
Ｖ1 としたこと。 【００１０】５） 上記２）乃至４）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側の電流Ｉ2 のループにおけるＰＩ制御出力の規格化
を、直流系統電圧Ｖ1 で割りそれを変調率ｍとするこ
と。 【００１１】６） 上記２）乃至５）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側の電流指令値Ｉ2 * の下限値を電力貯蔵装置側の電圧
Ｖ2 にゲインＫV2を乗じて符号を反転した値とするこ
と。 【００１２】７） 上記２）乃至６）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、変調率ｍの下
限値をＶ2 ／２Ｖ3 とすることで制御性能の悪くなる領
域を回避すること。 【００１３】８） 上記２）乃至７）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側の電圧Ｖ2 が下限値Ｖ2LL 以下の時、負値の電力貯蔵
装置側の電流指令値Ｉ2 * を０とし、上限値Ｖ2UL 以上
の時、正値の電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * を０と
することにより、電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 を動作範囲
内に収めるようにしたこと。 【００１４】９） 上記２）乃至８）の何れか一つに記
載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵装置
側電圧Ｖ2 と電力貯蔵装置側指令電圧Ｖ2 * の誤差（Ｖ
2 −Ｖ2 *）を入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御
器の出力を電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のループの電力貯
蔵装置側電流指令値Ｉ2 * に加えることにより、待機時
の電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 を一定にすること。 【００１５】１０） 上記２）乃至９）の何れか一つに
記載する直流系統電圧安定化装置において、負荷の運用
スケジュールに合せて電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 のルー
プの電力貯蔵装置側の電圧指令値Ｖ2 * を定め、より効
果的に直流系統電圧Ｖ1 の安定化を行うこと。 【００１６】１１） 上記１）に記載する直流系統電圧
安定化装置において、直流系統側の補償電流Ｉ1 とその
電流指令値Ｉ1 * との偏差を変調率ｍで割った（Ｉ1 * −
Ｉ1 ）／ｍを入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御
器の出力を電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のループの電流指
令値Ｉ2 * として電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 との偏差
（Ｉ2 * −Ｉ2 ）を入力としたＰＩ制御を行い、そのＰ
Ｉ制御器の出力をスイッチング成分除去フィルタの電圧
Ｖ3 で割ることにより規格化して変調率ｍを得、この変
調率ｍで制御部により双方向チョッパのスイッチング動
作を制御して補償電流Ｉ1 を調整し、直流系統電圧Ｖ1
の安定化を図ること。 【００１７】１２） 上記１１）に記載する直流系統電
圧安定化装置において、直流系統側電流Ｉ1 ループのＰ
Ｉ制御器への入力に、誤差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の代りに給
電装置側の直流系統の電流Ｉ01を与えることにより直流
系統電圧Ｖ1 を安定化すること。 【００１８】１３） 上記１１）に記載する直流系統電
圧安定化装置において、直流系統側の補償電流Ｉ1 のル
ープのＰＩ制御器への入力に、誤差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の
代りに負荷側の直流系統の電流Ｉ02の符号を反転した値
を与えることにより直流系統電圧Ｖ1 を安定化するこ
と。 【００１９】１４） 上記１１）に記載する直流系統電
圧安定化装置において、直流系統側の補償電流Ｉ1 のル
ープのＰＩ制御器への入力に、偏差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の
代りに直流系統電圧Ｖ1 と給電装置の電圧Ｖ0 との偏差
を線路インピーダンスＺ1 で割った（Ｖ1 −Ｖ0 ）／Ｚ
1 を与えることにより直流系統電圧Ｖ1を安定化するこ
と。 【００２０】１５） 上記１１）乃至１４）の何れか一
つに記載する直流系統電圧安定化装置において、直流系
統側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器の代りに、Ｐ
制御器を用いること。 【００２１】１６） 上記１）乃至１５）の何れか一つ
に記載する直流系統電圧安定化装置において、電力貯蔵
装置を二次電池で構成したこと。 【００２２】１７） 上記１）乃至１６）に記載する何
れか一つの直流系統電圧安定化装置において、スイッチ
ング成分除去フィルタと双方向チョッパとの間にストッ
パースイッチを設け、事故等により直流系統電圧Ｖ1 が
既定値より低下、又はＶ1 ＜Ｖ2 となった場合、前記ス
トッパースイッチをＯＦＦさせて電力貯蔵装置側から直
流系統側への電流を遮断することにより、大電流発生に
よる機器の破壊を防止するようにしたこと。 【００２３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。 【００２４】＜第１の実施の形態＞図１は本発明の実施
の形態に係る直流系統電圧安定化装置を組み込んだ直流
系統を示すブロック線図である。同図に示すように、直
流系統１は、給電装置１０から出力される電圧Ｖ0 の電
力を負荷Ｌに供給するものであり、Ｚ1 は給電装置１０
と直流系統電圧安定化装置８との間の線路インピーダン
ス、Ｚ2 は直流系統電圧安定化装置８と負荷Ｌとの間の
線路インピーダンスである。また、負荷Ｌは、モータ
等、その力行、回生のように直流系統１への負荷電流Ｉ
M が正負の値をとるものを想定する。 【００２５】直流系統電圧安定化装置８は、接続点７
で、負荷Ｌに対して並列に、直流系統１に接続してあ
る。図１では直流系統電圧安定化装置８が、給電装置１
０と負荷Ｌとの間にあるが、給電装置１０と直流系統電
圧安定化装置８との間に負荷Ｌを接続しても勿論、良
い。 【００２６】負荷Ｌが直流系統１から受電する場合（モ
ータでは力行時）、負荷電流ＩM は負値をとり、線路イ
ンピーダンスＺ2 により直流系統電圧Ｖ1 は低下する。
ここで、直流系統電圧安定化装置８から直流系統電圧Ｖ
1 の変動を抑えるように、負値の補償電流Ｉ1 を流し、
直流系統電圧Ｖ1 を安定化する。また、負荷Ｌが直流系
統１に放電する場合（モータでは回生時）、負荷電流Ｉ
M は正値をとり、線路インピーダンスＺ2 により直流系
統電圧Ｖ1 は上昇する。ここで、直流系統電圧安定化装
置８から直流系統１の電圧Ｖ1 の変動を抑えるように、
正値の補償電流Ｉ1 を流し、当該電圧Ｖ1 を安定化す
る。 【００２７】かかる機能を実現すべく、図２に示すよう
に、直流系統電圧安定化装置８は、電力変換装置９及び
電力貯蔵装置４を有する。ここで、電力変換装置９は、
図３にさらに詳細に示すように、スイッチング成分除去
フィルタ２、双方向チョッパ３、制御部１３で構成して
ある。図４は、直流系統電圧安定化装置８のさらに具体
的な回路図である。同図に示すように、スイッチング成
分除去フィルタ２は、リアクトルＬ1 及びコンデンサＣ
1 で構成し、双方向チョッパ３のスイッチングによるリ
プル電流の直流系統１への流出を低減するローパスフィ
ルタとしている。双方向チョッパ３は、スイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 及び電流Ｉ2 の平滑化リアクトルＬ2 で構
成し、スイッチＳＷ1 の変調率ｍを操作することにより
電流Ｉ2 ，Ｉ 3 を制御する。具体的には、図４の回路に
おいて、Ｖ1 ＞Ｖ2 となるように双方向チョッパ３を制
御し、電流Ｉ1 が正値のとき降圧、電流Ｉ1 が負値のと
きに昇圧動作とする。 【００２８】電力貯蔵装置４は、大容量コンデンサを用
い、直流系統１の負荷電流ＩM の充放電を行い直流系統
電圧Ｖ1 を安定化する。図４に示す回路における電力貯
蔵装置４は、コンデンサＣC と内部抵抗ＲC とで表わし
ている。 【００２９】直流系統１への補償電流Ｉ1 は、双方向チ
ョッパ３に用いられているスイッチＳＷ1 の変調率ｍを
操作することにより制御する。スイッチＳＷ1 は、図５
に示すように、一定の周期で０〜１の大きさをとる三角
波であるキャリア信号Ｓ1 と変調率ｍとを比較し、キャ
リア信号Ｓ1 が変調率ｍより小さい間はＯＮ、大きい間
はＯＦＦとする。このときスイッチＳＷ2 は、スイッチ
ＳＷ1 と逆の動作とする。ここで、変調率ｍとキャリア
信号の１周期中のスイッチＳＷ1 がＯＮとなる時間ｔ1
とＯＦＦとなる時間ｔ2 の関係は次式（１）となる。 【００３０】 【数１】 【００３１】ここで、スイッチング時にスイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 が同時にＯＮとなりフィルタコンデンサＣ
1 が短絡する危険がある為、通常デッドタイムを設け
る。ターンＯＮのタイミングをデッドタイム分だけ遅ら
せて、一方のスイッチＳＷ1 又はＳＷ2 がＯＦＦした
後、デッドタイム経過後にもう一方のスイッチＳＷ2 又
はＳＷ 1 がＯＮになるようにすることで、フィルタコン
デンサＣ1 の短絡を回避する。 【００３２】双方向チョッパ３での電力変換による損失
が無い場合、直流系統１側の電圧Ｖ 3 、電流Ｉ3 と電力
貯蔵装置４側の電圧Ｖ4 、電流Ｉ2 のキャリア信号Ｓ1
の１周期中の平均値は、変調率ｍを用いて次式（２）で
表される。 【００３３】 【数２】 【００３４】図５に示すキャリア信号Ｓ1 の１周期中の
平均値についての直流系統１側から見た等価回路は、図
６となり次式（３）の関係が成り立つ。 【００３５】 【数３】 上式（３）中のｓはラプラス変換の演算子を示す。式
（３）より電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 、電流Ｉ3 と変
調率ｍの関係は式（４）、式（５）となる。 【００３６】 【数４】 【００３７】 【数５】 【００３８】式（４）に示すように、電力貯蔵装置４側
の電流Ｉ2 の微分値は、変調率ｍの１次式となり線形な
為、比較的簡単に制御できる。式（５）に示すように、
直流系統１側にある電流Ｉ3 の微分値と変調率ｍとの関
係は非線型性が強く制御は難しい。そこで、本形態に係
る直流系統電圧安定化装置８は、電力貯蔵装置４側の電
流Ｉ2 を変調率ｍにより制御するループを形成して制御
性能を良好に保持している。 【００３９】本形態に係る直流系統電圧安定化装置８の
制御系のブロック線図を図７に示す。同図に示すよう
に、当該制御系は、直流系統１の電圧Ｖ1 を指令値Ｖ1
* に近づけるように、操作量となる双方向チョッパ３の
スイッチＳＷ1 の変調率ｍを計算し、直流系統電圧安定
化装置８の補償電流Ｉ1 の制御を行う。当該制御系は直
流系統１の電圧Ｖ1 のループ、電力貯蔵装置４側の電流
Ｉ2 のループからなる。 【００４０】電圧Ｖ1 のループでは、次式（６）に示す
ように、直流系統１の電圧Ｖ1 と直流系統電圧指令値Ｖ
1 * の誤差（Ｖ1 −Ｖ1 * ）を入力としたＰＩ制御を行
い、そのＰＩ制御器の出力を電力貯蔵装置４側の電流Ｉ
2 のループの電流指令値Ｉ2 *'とする。その際、線形性
を確保する為にＰＩ変換器への入力を１／ｍ倍してお
く。 【００４１】 【数６】 ここで、ＰV1は、直流系統１の電圧Ｖ1 のループのＰＩ
制御器の比例ゲイン、ＩV1は同積分ゲインである。 【００４２】なお、式（２）を考慮して変調率ｍの代り
にフィルタ２のコンデンサＣ1 の電圧Ｖ3 と電力貯蔵装
置４側の電圧Ｖ2 の測定値の比を用い、式（６）の１／
ｍをＶ2 ／Ｖ3 に置き換えても良い。この場合の計算式
が式（７）である。 【００４３】 【数７】 【００４４】フィルタ２のコンデンサＣ1 の電圧Ｖ3 に
はスイッチングリプルが含まれているので、より安定化
した制御を行う為に、この電圧Ｖ3 の代りに、ほぼ同じ
値となる直流系統の電圧Ｖ1 の測定値を用いることも可
能である。この場合の計算式が式（８）である。 【００４５】 【数８】 【００４６】上記式（６）〜（８）の何れかにより電力
貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 *'を求める。 【００４７】電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 は、電力貯蔵
装置４の定格電流Ｉ2Lにより制限されるので、前記電流
指令値Ｉ2 *'はリミッタ５でリミット処理を行い電流指
令値Ｉ2 * とする。ここで、図４に示すように、電力貯
蔵装置４をコンデンサＣC と直列に接続された抵抗ＲC
でモデル化し、抵抗ＲC の電圧降下による影響を考え
る。この場合、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 は次式
（９）となる。 【００４８】 【数９】 【００４９】電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 が負値を取る
時、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 は抵抗ＲC により低下
する。同じ大きさの直流系統側電流Ｉ1 を出力しようと
したとき、この電圧降下により電力貯蔵装置４側の電流
Ｉ2 を大きくしなければならなくなり、電力貯蔵装置４
側から直流系統１側への電力の変換効率が低下する。こ
のとき、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 が低いほど変換効
率の低下が大きい。そこで、電力貯蔵装置４側の電流Ｉ
2 が負値の時の変換効率低下を避ける為、電力貯蔵装置
４側の電圧Ｖ2 にゲインＫV2を乗じて符号を反転した値
を電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 *'の下限値とす
る。ここでゲインＫV2、電力貯蔵装置４の定格電流Ｉ2L
は正値とする。電圧Ｖ1 のループのＰＩ制御器の出力Ｉ
2 *'を、図７に示すように、電力貯蔵装置４側の電流指
令値リミッタ５を通して、式（１０）に示す電力貯蔵装
置４側の電流指令値Ｉ2 * とする。 【００５０】 【数１０】 【００５１】電流Ｉ2 のループでは、変調率ｍを操作し
て電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 の制御を行う。ここで、
電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 の指令値Ｉ2 * との誤差
（Ｉ2 *−Ｉ2 ）を入力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ
制御器の出力をｄＩ2 とする。これは次式（１１）で求
まる。 【００５２】 【数１１】 ここで、電流Ｉ2 ループのＰＩ制御器の比例ゲイン
ＰI2、積分ゲインＩI2としている。 【００５３】次に、式（１２）で示すように、ｄＩ
2 を、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 相当の値としてのコ
ンデンサＣ1 の電圧Ｖ3 で割り、規格化を行い変調率
ｍ’を得る。 【００５４】 【数１２】 【００５５】また、フィルタ２のコンデンサＣ1 の電圧
Ｖ3 の代りに、ほぼ同じ値でより安定した値となる直流
系統１の電圧Ｖ1 の測定値を用いることも可能である。
この場合の演算式を次式（１３）に示す。 【００５６】 【数１３】 【００５７】上記式（１２）、式（１３）のいずれかに
より変調率ｍ’を求める。ここで、変調率ｍ’の初期値
を考える。変調率ｍ’と電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 と
の関係は、式（４）を変形して次式（１４）で求まる。 【００５８】 【数１４】 【００５９】上式（１４）で微分の項を０とするとｍ’
＝Ｖ2 ／Ｖ3 となる。そこで電流Ｉ 2 のループのＰＩ制
御器の積分バッファの初期値をＶ2 とすることで、本形
態に係る直流系統電圧安定化装置８の初期動作を安定化
することができる。さらに、変量率ｍには、式（１）か
ら物理的な制約として、０＜ｍ’＜１になるようにリミ
ッタ６でリミット処理をする。通常、チョッパでは、ス
イッチＳＷ1 、ＳＷ2のＯＮ，ＯＦＦ時間が短くなりす
ぎないように、正値となる微小量δを用いてδ＜ｍ’＜
１・δとする。ここで、直流系統１側の電流Ｉ3 の微分
値は、変調率ｍに関して式（５）を変形した式（１５）
のようになる。 【００６０】 【数１５】 【００６１】上式（１５）よりｓＩ3 が極小値をとると
きの変調率ｍLLを式（１６）に示す。 【００６２】 【数１６】 【００６３】上式（１５）で求まる変調率ｍ’とｓＩ3
との関係の一例を図８に示す。同図に示すように、変調
率ｍ’がｍLL以下では、変調率ｍ’が増加してもｓＩ3
が減少する。電流Ｉ3 をより減少させる為に変調率ｍ’
を下げてもｍLL以下になると、電流Ｉ3 の減少率となる
ｓＩ3 が減少していき、制御性能が悪化する。変調率ｍ
の下限値をｍLLとすることにより、制御性能の悪化を回
避することができる。操作量となる変調率ｍは、電流Ｉ
2 のループのＰＩ制御器の出力を規格化したｍ’をリミ
ッタ６に通して求める。これを次式（１７）に示す。 【００６４】 【数１７】 【００６５】導き出された操作量である変調率ｍにより
スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 のＯＮ、ＯＦＦ時間比を操作
し、電力貯蔵装置４が充電又は放電を行い、それにより
補償電流Ｉ1 が定まり、この補償電流Ｉ1 により負荷電
流ＩM が補償され、直流系統１の電圧Ｖ1 が安定化す
る。 【００６６】なお、図４では電力貯蔵装置４にコンデン
サＣc を用いているが、コンデンサＣc の代りに各種二
次電池を用いることもできる。また、チョッパ３で使用
しているスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 は、図９のように各種
半導体スイッチで好適に構成することができる。半導体
スイッチとしては、図９に示すようなＩＧＢＴ等の自己
消孤型素子とダイオードとを組み合わせたものが最適で
ある。 【００６７】スイッチＳＷ1 に、図９のようにダイオー
ドを用いた場合、事故等により直流系統１の電圧Ｖ1 が
電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 より低下してスイッチＳＷ
1 のダイオードを通して電力貯蔵装置４側から直流系統
１側へ大電流が流れ機器が破壊される虞れがある。そこ
で、図１０に示すように、スイッチング成分除去フィル
タ２、双方向チョッパ３の間にストッパースイッチ１１
を設けても良い。ストッパースイッチ１１は、通常ＯＮ
状態にあり双方向に電流を流すが、ＯＦＦすることによ
り双方向チョッパ３からスイッチング成分除去フィルタ
２への電流を遮断する機能をもつ。直流系統１の電圧Ｖ
1 を監視し、ある既定値以下に下がるか、又はＶ1 ＜Ｖ
2 となったときに、ストッパースイッチ１１をＯＦＦさ
せて電力貯蔵装置４側から直流系統１側への電流を遮断
することにより機器の破壊を防ぐ。かかる制御はストッ
パースイッチ制御部１７で行う。 【００６８】電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 の動作範囲を
定格電圧や、電力変換効率等により式（１８）と定めた
とき、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 のリミッタ処理を電
力貯蔵装置４側の電流指令値のリミッタ処理の後に行
う。 【００６９】 【数１８】 ここで、電力貯蔵装置側電圧Ｖ2 の下限値Ｖ2LL 、上限
値Ｖ2UL である。 【００７０】リミッタ５の出力を電力貯蔵装置４側の電
流指令値Ｉ2 *"として、電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 が
式（１８）の動作範囲をはずれた場合、それ以上動作範
囲から電圧Ｖ2 がはなれる方向の電流指令値Ｉ2 *"を０
とするようなリミッタをかける。式（１９）のように電
力貯蔵装置側電圧Ｖ2 が下限値Ｖ2LL 以下の時、電力貯
蔵装置４からの放電となる負極の電力貯蔵装置４側の電
流指令値Ｉ2 *"を０として、これ以上の電力貯蔵装置４
側の電圧Ｖ2 の低下を防ぐ。電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ
2 が上限値Ｖ2UL 以上の時、電力貯蔵装置４への充電と
なる正値の電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 *"を０と
して、これ以上の電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 の上昇を
防ぐ。 【００７１】 【数１９】 この電力貯蔵装置側電圧リミッタの出力を、電力貯蔵装
置４側の電流Ｉ2 ループの入力である電力貯蔵装置４側
の電流指令値Ｉ2 * とする。 【００７２】一方、図１１に示すように、待機時の電力
貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 を、ある一定値に保つために、
図７に示す制御系の電圧Ｖ1 を安定化する制御系に、電
力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 のループを追加しても良い。
当該電圧Ｖ2 のループは、負荷電流ＩM の発生時に十分
な補償電流Ｉ1 を得られるように電力貯蔵装置４側の電
圧Ｖ2 を制御する。電力貯蔵装置４側の電圧指令電圧Ｖ
2 * の例としては、負荷がモータの場合、回生、力行の
どちらがおこっても補償できるように、式（１８）の電
力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 の動作範囲のなかで、電力貯
蔵コンデンサＣ C に貯えられているエネルギーが中央値
となる式（２０）の値にする。 【００７３】 【数２０】 【００７４】回生、力行時の負荷の大きさが異なる場合
は、電圧指令電圧Ｖ2 * を式（２０）の値からより適し
た値に変更する。回生時の負荷が大きい場合は、電圧指
令電圧Ｖ2 * を下げ、力行時の負荷が大きい場合は電圧
指令電圧Ｖ2 * を上げる。電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2
のループでは、式（２１）に示すように電力貯蔵装置４
側の電圧Ｖ2 と電力貯蔵装置４側の電圧指令電圧Ｖ2 *
の誤差（Ｖ2 −Ｖ2 * ）を入力としたＰＩ制御を行う。 【００７５】 【数２１】 ここで、電圧Ｖ2 の制御系のＰＩ制御器の比例ゲインを
ＰV2、積分ゲインをＩ V2としている。 【００７６】上記ＰＩ制御器のゲインは、電力貯蔵装置
４側の電圧Ｖ2 のループにより直流系統１の電圧Ｖ1 を
大きく変動させないように、また負荷電流補償時に直流
系統１の電圧Ｖ1 を安定化する制御ループに大きな影響
を与えないようにするため、ＰＩ制御器の時定数が大き
くなるよう低めに設定する。このＰＩ制御器の積分バッ
ファの初期値をＶ2 とすることで、本発明の直流系統電
圧安定化装置８の初期動作を安定化することができる。 【００７７】式（２１）のＰＩ制御器の出力Ｉ2V2 *'を
式（２２）に係わる電圧Ｖ2 のループのリミッタ１２を
通して電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 のループの電流指令
値Ｉ 2 * に加える。 【００７８】 【数２２】 ここで、Ｉ2V2Lは、電力貯蔵装置側電圧Ｖ2 のループ電
流リミッタである。電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 のルー
プ電流リミッタＩ2V2Lは、直流系統１の電圧Ｖ 1 を安定
化する制御ループに大きな影響を与えないように、直流
系統電圧安定化装置８の補償電流Ｉ1 の最大値に対して
低めに設定する。 【００７９】また、例えば電車のダイヤのような、負荷
の運用スケジュールを予め知ることのできる場合、その
運用スケジュールに合わせて予め予備充放電を行い、待
機時の電力貯蔵装置４側の電圧Ｖ2 を最適な値にしてお
くことで、より効果的に直流系統１の電圧Ｖ1 の安定化
を行うことができる。例えば負荷がモータの場合、力行
の前にあらかじめ予備充電を行う。モータの負荷電流を
電力貯蔵装置４の放電により十分補償できるような高い
電圧指令値Ｖ2 * 、例えば上限値のＶ2UL に設定する。
また、モータの回生の前に予め予備放電を行う。例え
ば、回生電流により電力貯蔵装置側電圧Ｖ2 が上限値Ｖ
2UL を超えそうなときは、その回生電流によるエネルギ
ーをＰＩＭとすると、電力貯蔵装置４で十分に吸収でき
るように、式（２３）を満たす低い電力貯蔵装置４側の
電圧指令値Ｖ2 * を設定する。 【００８０】 【数２３】 【００８１】＜第２の実施の形態＞本実施の形態も、上
記第１の実施の形態と同様に、図１及び図２に示すよう
に、直流系統１に接続した電力貯蔵装置４を含む直流系
統電圧安定化装置８であって、電力貯蔵装置４から充放
電することにより補償電流Ｉ1 を制御するものである。
この点は、上記第１の実施の形態と同様である。そこ
で、図中、第１の実施の形態と同一部分には同一番号を
付し、重複する説明は省略する。 【００８２】本形態は、図１２に示すように、双方向チ
ョッパ３のスイッチングタイミングを制御する制御部２
１の構成が、第１の実施の形態に対して異なる。すなわ
ち、直流系統１側の補償電流Ｉ1 、直流系統１側の電流
指令値Ｉ1 * 及び電力貯蔵装置４側の電流Ｉ2 とに基づ
き変調率ｍを決定するものである。 【００８３】本実施の形態に係る直流系統電圧安定化装
置８の制御系のブロック線図を図１３に示す。同図に示
すように、当該制御系は、補償電流Ｉ1 を直流系統１側
の電流指令値Ｉ1 * に近づけるように、操作量となる双
方向チョッパ３のスイッチＳＷ1 の変調率ｍを計算し、
直流系統１側の補償電流Ｉ1 の制御を行うものである。
すなわち、直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループ、電力
貯蔵装置４側の電流Ｉ 2 のループを有しており、これに
より変調率ｍによる直流系統１側の補償電流Ｉ 1 の制御
を行う。 【００８４】直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループは、
式（２４）のように直流系統１側の補償電流Ｉ1 の電流
指令値Ｉ1 * との偏差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）を入力としたＰＩ
制御を行い、そのＰＩ制御器の出力を電力貯蔵装置４側
の電流Ｉ2 のループの電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ
2 *'とする。その際、線形性を確保する為にＰＩ変換器
への入力を１／ｍ倍する。 【００８５】 【数２４】 ここで、ＰI1は、直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループ
のＰＩ制御器の比例ゲイン、ＩI1は積分ゲインである。
また、直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御
の代りにＰ制御に置き換えても良い。このときの関係式
は、次式（２５）の通りとなる。 【００８６】 【数２５】 【００８７】上式（２４）、式（２５）のいずれかによ
り電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ 2 *'を求める。 【００８８】図１３に示す制御系におけるリミッタ５以
降の制御は、上記第１の実施の形態における制御系（図
７参照。）と同様である。当該制御系で得る操作量であ
る変調率ｍによりスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 のＯＮ，ＯＦ
Ｆ時間比を操作し、電力貯蔵装置４が充電または放電を
行う。この動作ににより補償電流Ｉ1 が定まる。 【００８９】図１３に示す制御系における直流系統１側
の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器またはＰ制御器へ
の入力を、偏差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の代りに給電装置１０
側の直流系統１の電流Ｉ01（図１参照。）を与えること
により、負荷電流ＩM による給電装置１０側の直流系統
１の電流Ｉ01の変動を抑えるように補償電流Ｉ1 を制御
して、直流系統電圧Ｖ1 を安定化するようにしても良
い。この制御系を図１４に示す。ここで、直流系統１側
の補償電流Ｉ1 のループでＰＩ制御器を用いている場合
は式（２６）、Ｐ制御器を用いている場合は式（２７）
の演算を行う。 【００９０】 【数２６】 【００９１】 【数２７】 【００９２】上式（２６）、（２７）のいずれかにより
電力貯蔵装置４側の電流指令値Ｉ2 * 'を求める。また、
直流系統１側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器又は
Ｐ制御器への入力を、給電装置１０側の直流系統１の電
流Ｉ01の代りに負荷Ｌ側の直流系統１の電流Ｉ02を与え
る場合、上式（２６）、（２７）においてＩ01をＩ02と
置き換えれば良い。 【００９３】図１４に示す制御系において、直流系統１
側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器またはＰ制御器
への入力の給電装置１０側の直流系統１の電流Ｉ01を、
直流系統電圧Ｖ1 から求めることにより与え、負荷電流
ＩM による給電装置１０側の直流系統１の電流Ｉ01の変
動をおさえるように直流系統１側の補償電流Ｉ1 を制御
して、直流系統電圧Ｖ1 を安定化するようにしても良
い。この制御系を図１５に示す。当該制御系において、
負荷電流ＩM ＝０の時、給電装置１０側の直流系統１の
電流Ｉ01＝０となり、直流系統電圧Ｖ1 は給電装置１０
の電圧Ｖ0 に等しくなっている。給電装置１０側の直流
系統１の電流Ｉ01と直流系統電圧Ｖ1 の関係式は、次式
（２８）で求まる。 【００９４】 【数２８】 ここで、Ｚ1 は給電装置１０と直流系統安定化装置８の
間の線路インピーダンスである。 【００９５】上式（２８）により直流系統電圧Ｖ1 を入
力とした直流系統１側の電流Ｉ1 のループを、直流系統
１側の電流Ｉ1 のループでＰＩ制御器を用いている場合
は式（２９）、Ｐ制御器を用いている場合は式（３０）
とする。 【００９６】 【数２９】【００９７】 【数３０】 上式（２９）、式（３０）の何れかにより電力貯蔵装置
４側の電流指令値Ｉ2 * 'を求める。 【００９８】 【発明の効果】以上、実施の形態とともに詳細に説明し
た通り、本願発明によれば、次の様な効果を得る。 １） 回生電流を電力貯蔵装置に充電し、力行時に放電
することによりエネルギーを有効利用できる。また、接
続した直流系統の電圧を安定化できる。 ２） 電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のループでは、式
（４）に示すように、変調率ｍによる前記電流Ｉ2 の制
御を容易に行うことができ、高い制御性能が得られる。
さらに、直流系統電圧Ｖ1 のループの出力値を電力貯蔵
装置側の電流指令値Ｉ 2 * として電力貯蔵装置側の電流
Ｉ2 のループに与えることで直流系統電圧Ｖ1の安定化
制御を行うことができる。 ３） 制御中のスイッチング成分除去フィルタの電圧Ｖ
3 の測定値を使用している箇所で、スイッチングリプル
の除去されていない前記電圧Ｖ3 の代りに、平均値とし
てはほぼ同じ大きさとなる直流系統電圧Ｖ1 を用いるこ
とにより制御系がより安定することを期待できる。 ４） 電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * の下限値を電
力貯蔵装置側の電圧Ｖ2により変化させることで、補償
電流Ｉ1 が負値の時の電力変換効率の低下を避けること
ができる。 ５） 変調率ｍの下限値を設定することにより、制御性
能が悪化する領域を回避できる。 ６） ストッパースイッチを設けることにより、事故等
により直流系統Ｖ1 が既定値より低下もしくは、Ｖ1 ＜
Ｖ2 となった場合の大電流発生による機器の破壊を防ぐ
ことができる。 ７） 電力貯蔵装置側の制御系により電力貯蔵装置の予
備充放電を行い、負荷電流ＩL の発生時に十分な補償電
流Ｉ1 を得るようにすることができる。 ９） 補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器またはＰ制御
器への入力に、直流系統における給電装置側の電流Ｉ01
又は負荷側の電流Ｉ02を与えることにより、直流系統電
圧Ｖ1 を安定化することができる。 １０） 補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器又はＰ制御
器への入力に、直流系統電圧Ｖ1 と給電装置の電圧Ｖ0
の偏差を線路インピーダンスＺ1 で割った（Ｖ1−
Ｖ0 ）／Ｚ1 を与えることにより、直流系統電圧Ｖ1 を
安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る直流系統電圧安定化
装置を組み込んだ直流系統を示すブロック線図である。 【図２】図１における直流系統電圧安定化装置をさらに
詳細に示すブロック線図である。 【図３】図２における直流系統電圧安定化装置をさらに
詳細に示すブロック線図である。 【図４】本発明の第１の実施の形態に係る直流系統電圧
安定化装置の具体的な回路図である。 【図５】図４に示す双方向チョッパ３のスイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 のタイミングチャートである。 【図６】本発明の第１の実施の形態に係る直流系統電圧
安定化装置をその直流系統側から見た等価回路を示す回
路図である。 【図７】図４に示す双方向チョッパ３の制御系を示すブ
ロック線図である。 【図８】図７に示す制御系における変調率ｍ’とsI
3 （電流I3の微分値）との関係を示すグラフである。 【図９】図４に示す双方向チョッパ３のスイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 の具体的構成を示す回路図である。 【図１０】図４に示すスイッチング成分除去フィルタと
双方向チョッパとの間にストッパースイッチを設けた場
合の直流系統電圧安定化装置を示すブロック線図であ
る。 【図１１】図４に示す双方向チョッパ３の他の制御系を
示すブロック線図である。 【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る直流系統電
圧安定化装置の具体的な回路図である。 【図１３】図１２に示す双方向チョッパ３の第１の制御
系を示すブロック線図である。 【図１４】図１２に示す双方向チョッパ３の第２の制御
系を示すブロック線図である。 【図１５】図１２に示す双方向チョッパ３の第３の制御
系を示すブロック線図である。 【符号の説明】 １ 直流系統 ２ スイッチング成分除去フィルタ ３ 双方向チョッパ ４ 電力貯蔵装置 ５ リミッタ ６ リミッタ ７ 接続点 ８ 直流系統電圧安定化装置 ９ 電力変換装置 １０ 給電装置 １１ ストッパースイッチ １２ リミッタ １３ 制御部 １４ ストッパスイッチ制御部 ２１ 制御部
装置を組み込んだ直流系統を示すブロック線図である。 【図２】図１における直流系統電圧安定化装置をさらに
詳細に示すブロック線図である。 【図３】図２における直流系統電圧安定化装置をさらに
詳細に示すブロック線図である。 【図４】本発明の第１の実施の形態に係る直流系統電圧
安定化装置の具体的な回路図である。 【図５】図４に示す双方向チョッパ３のスイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 のタイミングチャートである。 【図６】本発明の第１の実施の形態に係る直流系統電圧
安定化装置をその直流系統側から見た等価回路を示す回
路図である。 【図７】図４に示す双方向チョッパ３の制御系を示すブ
ロック線図である。 【図８】図７に示す制御系における変調率ｍ’とsI
3 （電流I3の微分値）との関係を示すグラフである。 【図９】図４に示す双方向チョッパ３のスイッチＳ
Ｗ1 、ＳＷ2 の具体的構成を示す回路図である。 【図１０】図４に示すスイッチング成分除去フィルタと
双方向チョッパとの間にストッパースイッチを設けた場
合の直流系統電圧安定化装置を示すブロック線図であ
る。 【図１１】図４に示す双方向チョッパ３の他の制御系を
示すブロック線図である。 【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る直流系統電
圧安定化装置の具体的な回路図である。 【図１３】図１２に示す双方向チョッパ３の第１の制御
系を示すブロック線図である。 【図１４】図１２に示す双方向チョッパ３の第２の制御
系を示すブロック線図である。 【図１５】図１２に示す双方向チョッパ３の第３の制御
系を示すブロック線図である。 【符号の説明】 １ 直流系統 ２ スイッチング成分除去フィルタ ３ 双方向チョッパ ４ 電力貯蔵装置 ５ リミッタ ６ リミッタ ７ 接続点 ８ 直流系統電圧安定化装置 ９ 電力変換装置 １０ 給電装置 １１ ストッパースイッチ １２ リミッタ １３ 制御部 １４ ストッパスイッチ制御部 ２１ 制御部
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5G065 EA01 HA16 JA01 LA01
5H115 PA11 PG01 PI03 PI11 PO10
PU01 PV03 PV23 QE10 QI04
SE10 TO12 TO13 TR01 TR05
TU01 TU04
5H730 AA14 AS08 BB13 BB14 BB57
BB86 DD03 EE59 FD01 FD11
FF02 FG05
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 直流電源である給電装置から負荷に電力
を供給する直流系統に接続され、この直流系統の電圧の
安定化を図る直流系統電圧安定化装置において、 電力を貯蔵する電力貯蔵装置と、 この電力貯蔵装置と直流系統との間に接続されて前記直
流系統からの電力を前記電力貯蔵装置に導入するととも
に、この電力貯蔵装置に貯蔵した電力を前記直流系統に
放出させる双方向チョッパと、 この双方向チョッパと直流系統との間に接続されて双方
向チョッパのスイッチング動作に起因するリップル電流
の直流系統への流出を低減するスイッチング成分除去フ
ィルタと、 前記双方向チョッパのスイッチング動作を制御する制御
部とを有し、 この制御部で双方向チョッパのスイッチングタイミング
を制御して直流系統から電力貯蔵装置に電流を供給する
か、又は電力貯蔵装置から直流系統に電流を供給するこ
とにより、直流系統と当該直流系統電圧安定化装置との
接続点との電圧である直流系統電圧Ｖ1 が一定となるよ
う調整することを特徴とする直流系統電圧安定化装置。 【請求項２】 〔請求項１〕に記載する直流系統電圧安
定化装置において、 直流系統電圧Ｖ1 と直流系統電圧指令値Ｖ1 * の偏差を
変調率ｍで割った（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／ｍを入力としたＰＩ
制御を行い、そのＰＩ制御器の出力を電力貯蔵装置側の
電流指令値Ｉ2 * として電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 との
偏差（Ｉ2 * −Ｉ 2 ）を入力としたＰＩ制御を行い、そ
のＰＩ制御器の出力をスイッチング成分除去フィルタの
電圧Ｖ3 で割ることにより規格化して変調率ｍを得、こ
の変調率ｍで制御部により双方向チョッパのスイッチン
グ動作を制御して前記直流系統から当該直流系統電圧安
定化装置に流入する補償電流Ｉ1 を調整し、直流系統電
圧Ｖ 1 の安定化を図ることを特徴する直流系統電圧安定
化装置。 【請求項３】 〔請求項２〕に記載する直流系統電圧安
定化装置において、 直流系統電圧Ｖ1 のループにおけるＰＩ制御器の入力
を、（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／ｍ2 の代わりに、電圧Ｖ3 と電
力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 との比を偏差（Ｖ1 −Ｖ 1 * ）
に乗じた（Ｖ1 −Ｖ1 * ）×（Ｖ2 ／Ｖ3 ）とすること
を特徴とする直流系統電圧安定化装置。 【請求項４】 〔請求項２〕に記載する直流系統電圧安
定化装置において、 直流系統電圧Ｖ1 のループにおけるＰＩ制御器の入力
を、（Ｖ1 −Ｖ1 * ）／ｍの代りに、直流系統電圧Ｖ1
と電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 との比を偏差（Ｖ1−
Ｖ1 * ）に乗じた（Ｖ1 −Ｖ1 * ）×Ｖ2 ／Ｖ1 としたこ
とを特徴としたことを特徴とする直流系統電圧安定化装
置。 【請求項５】 〔請求項２〕乃至〔請求項４〕の何れか
一つに記載する直流系統電圧安定化装置において、 電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のループにおけるＰＩ制御出
力の規格化を、直流系統電圧Ｖ1 で割りそれを変調率ｍ
とすることを特徴とする直流系統電圧安定化装置。 【請求項６】 〔請求項２〕乃至〔請求項５〕の何れか
一つに記載する直流系統電圧安定化装置において、 電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * の下限値を電力貯蔵
装置側の電圧Ｖ2 にゲインＫV2を乗じて符号を反転した
値とすることを特徴する直流系統電圧安定化装置。 【請求項７】 〔請求項２〕乃至〔請求項６〕の何れか
一つに記載する直流系統電圧安定化装置において、 変調率ｍの下限値をＶ2 ／２Ｖ3 とすることで制御性能
の悪くなる領域を回避することを特徴とする直流系統電
圧安定化装置。 【請求項８】 〔請求項２〕乃至〔請求項７〕の何れか
一つに記載する直流系統電圧安定化装置において、 電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 が下限値Ｖ2LL 以下の時、負
値の電力貯蔵装置側の電流指令値Ｉ2 * を０とし、上限
値Ｖ2UL 以上の時、正値の電力貯蔵装置側の電流指令値
Ｉ2 * を０とすることにより、電力貯蔵装置側の電圧Ｖ
2 を動作範囲内に収めるようにしたことを特徴する直流
系統電圧安定化装置。 【請求項９】 〔請求項２〕乃至〔請求項８〕の何れか
一つに記載する直流系統電圧安定化装置において、 電力貯蔵装置側電圧Ｖ2 と電力貯蔵装置側指令電圧Ｖ2
* の誤差（Ｖ2 −Ｖ2 *）を入力としたＰＩ制御を行い、
そのＰＩ制御器の出力を電力貯蔵装置側の電流Ｉ2 のル
ープの電力貯蔵装置側電流指令値Ｉ2 * に加えることに
より、待機時の電力貯蔵装置側の電圧Ｖ2 を一定にする
ことを特徴する直流系統電圧安定化装置。 【請求項１０】 〔請求項２〕乃至〔請求項９〕の何れ
か一つに記載する直流系統電圧安定化装置において、 負荷の運用スケジュールに合せて電力貯蔵装置側の電圧
Ｖ2 のループの電力貯蔵装置側の電圧指令値Ｖ2 * を定
め、より効果的に直流系統電圧Ｖ1 の安定化を行うこと
を特徴とする直流系統電圧安定化装置。 【請求項１１】 〔請求項１〕に記載する直流系統電圧
安定化装置において、 直流系統側の補償電流Ｉ1 とその電流指令値Ｉ1 * との
偏差を変調率ｍで割った（Ｉ1 * −Ｉ1 ）／ｍを入力と
したＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御器の出力を電力貯蔵
装置側の電流Ｉ2 のループの電流指令値Ｉ2 * として電
力貯蔵装置側の電流Ｉ2 との偏差（Ｉ2 * −Ｉ2 ）を入
力としたＰＩ制御を行い、そのＰＩ制御器の出力をスイ
ッチング成分除去フィルタの電圧Ｖ3 で割ることにより
規格化して変調率ｍを得、この変調率ｍで制御部により
双方向チョッパのスイッチング動作を制御して補償電流
Ｉ1 を調整し、直流系統電圧Ｖ1 の安定化を図ることを
特徴する直流系統電圧安定化装置。 【請求項１２】 〔請求項１１〕に記載する直流系統電
圧安定化装置において、 直流系統側電流Ｉ1 ループのＰＩ制御器への入力に、誤
差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の代りに給電装置側の直流系統の電
流Ｉ01を与えることにより直流系統電圧Ｖ1 を安定化す
ることを特徴とする直流系統電圧安定化装置。 【請求項１３】 〔請求項１１〕に記載する直流系統電
圧安定化装置において、 直流系統側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器への入
力に、誤差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の代りに負荷側の直流系統
の電流Ｉ02の符号を反転した値を与えることにより直流
系統電圧Ｖ1 を安定化することを特徴とする直流系統電
圧安定化装置。 【請求項１４】 〔請求項１１〕に記載する直流系統電
圧安定化装置において、 直流系統側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器への入
力に、偏差（Ｉ1 * −Ｉ1 ）の代りに直流系統電圧Ｖ1
と給電装置の電圧Ｖ0 との偏差を線路インピーダンスＺ
1 で割った（Ｖ1 −Ｖ0 ）／Ｚ1 を与えることにより直
流系統電圧Ｖ1を安定化することを特徴する直流系統電
圧安定化装置。 【請求項１５】 〔請求項１１〕乃至〔請求項１４〕の
何れか一つに記載する直流系統電圧安定化装置におい
て、 直流系統側の補償電流Ｉ1 のループのＰＩ制御器の代り
に、Ｐ制御器を用いることを特徴とする直流系統電圧安
定化装置。 【請求項１６】 〔請求項１〕乃至〔請求項１５〕の何
れか一つに記載する直流系統電圧安定化装置において、 電力貯蔵装置を二次電池で構成したことを特徴とする直
流系統電圧安定化装置。 【請求項１７】 〔請求項１〕乃至〔請求項１６〕に記
載する何れか一つの直流系統電圧安定化装置において、 スイッチング成分除去フィルタと双方向チョッパとの間
にストッパースイッチを設け、事故等により直流系統電
圧Ｖ1 が既定値より低下、又はＶ1 ＜Ｖ2 となった場
合、前記ストッパースイッチをＯＦＦさせて電力貯蔵装
置側から直流系統側への電流を遮断することにより、大
電流発生による機器の破壊を防止するようにしたことを
特徴とする直流系統電圧安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196111A JP3770110B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 直流系統電圧安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196111A JP3770110B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 直流系統電圧安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018746A true JP2003018746A (ja) | 2003-01-17 |
| JP3770110B2 JP3770110B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=19033978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001196111A Expired - Fee Related JP3770110B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 直流系統電圧安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3770110B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006180688A (ja) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Hyundai Motor Co Ltd | 両方向３相直流変換装置の制御装置および制御方法 |
| WO2007116530A1 (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電力貯蔵システム |
| EP1538020A3 (en) * | 2003-12-04 | 2008-02-13 | Hitachi, Ltd. | Railway regenerative power absorption control method, device thereof and power converter control device |
| JP2008160912A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Ihi Corp | モータ制御装置、モータ制御方法 |
| JP2011016393A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Meidensha Corp | 電気鉄道用き電線電圧補償装置における放電制御方法 |
| CN103199629A (zh) * | 2012-01-05 | 2013-07-10 | 株式会社宇进产电 | 利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置 |
| KR101524786B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2015-06-01 | 포스코에너지 주식회사 | 계통전압 센싱옵셋 보상방법 및 그 장치 |
| RU217285U1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Гибридный накопитель электроэнергии для системы тягового электроснабжения постоянного тока |
| WO2024042696A1 (ja) * | 2022-08-26 | 2024-02-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 直流配電システムおよび電圧安定化装置 |
-
2001
- 2001-06-28 JP JP2001196111A patent/JP3770110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1538020A3 (en) * | 2003-12-04 | 2008-02-13 | Hitachi, Ltd. | Railway regenerative power absorption control method, device thereof and power converter control device |
| JP2006180688A (ja) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Hyundai Motor Co Ltd | 両方向３相直流変換装置の制御装置および制御方法 |
| WO2007116530A1 (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電力貯蔵システム |
| US7772806B2 (en) | 2006-04-11 | 2010-08-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power storage system |
| JP2008160912A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Ihi Corp | モータ制御装置、モータ制御方法 |
| JP2011016393A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Meidensha Corp | 電気鉄道用き電線電圧補償装置における放電制御方法 |
| CN103199629A (zh) * | 2012-01-05 | 2013-07-10 | 株式会社宇进产电 | 利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置 |
| JP2013141382A (ja) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Woojin Industrial Systems Co Ltd | 両方向ｄｃ−ｄｃコンバーターを利用した都市鉄道のエネルギー貯蔵装置 |
| KR101524786B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2015-06-01 | 포스코에너지 주식회사 | 계통전압 센싱옵셋 보상방법 및 그 장치 |
| WO2024042696A1 (ja) * | 2022-08-26 | 2024-02-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 直流配電システムおよび電圧安定化装置 |
| RU217285U1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Гибридный накопитель электроэнергии для системы тягового электроснабжения постоянного тока |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3770110B2 (ja) | 2006-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10333319B2 (en) | Hybrid super-capacitor / rechargeable battery system | |
| CN101283325B (zh) | 在ccm和dcm下运行的低损耗开关模式功率变换器 | |
| US10547201B2 (en) | Energy storage system and operation method thereof | |
| US9882380B2 (en) | For hybrid super-capacitor / battery systems in pulsed power applications | |
| JP4094649B2 (ja) | 双方向昇降圧ｄｃｄｃコンバータ装置、鉄道車両駆動制御システム、電気鉄道き電システム | |
| US8531150B2 (en) | DCDC converter | |
| JP2008131736A (ja) | 分散型電源システムと昇降圧チョッパ装置 | |
| US20230198261A1 (en) | Power supply system including dc-to-dc converter and control method therefor | |
| CN107591870B (zh) | 电梯用储能系统 | |
| JP2005278269A (ja) | 車両用駆動制御装置 | |
| KR20080072068A (ko) | 직류 전력 저장 장치 | |
| KR101526402B1 (ko) | 연료 전지 차량의 제어 방법 및 시스템 | |
| US11091058B2 (en) | Fuel cell system | |
| CN112106288B (zh) | 电力变换装置以及电力变换系统 | |
| US11764595B2 (en) | Clamping current limit of a hysteretic power converter to a minimum value to ensure graceful shutdown at battery end of life | |
| WO2023082598A1 (zh) | 车载充电器工作模式切换控制方法、装置及车载充电器 | |
| JP2003018746A (ja) | 直流系統電圧安定化装置 | |
| JP5000025B1 (ja) | 充放電装置 | |
| JP2004362787A (ja) | 蓄電手段付燃料電池システム | |
| CN115693632B (zh) | 一种用于直流微电网功率振荡抑制装置的控制方法 | |
| JP2007215378A (ja) | 無停電電源装置 | |
| JP6156562B1 (ja) | 電力平準化装置 | |
| JP2005006476A (ja) | モータ駆動システム | |
| CN112311070A (zh) | 一种充电机负载突投控制方法及其装置 | |
| CN111200300A (zh) | 基于优化功率分配的光伏混合储能系统能量管理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051003 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060117 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060130 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3770110 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110217 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110217 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120217 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130217 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140217 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |