JP2006074998A - Rolling stock - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モーター,エンジン,バッテリー,整流器,インバータ,発電機,エネルギー蓄積装置によって構成される鉄道車両の制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control apparatus and a control method for a railway vehicle including a motor, an engine, a battery, a rectifier, an inverter, a generator, and an energy storage device.
従来の鉄道車両としては、ディーゼルエンジンだけで走行するディーゼル車両、もしくはディーゼルエンジン,発電機,整流器,インバータ,モーターから構成される発電機内蔵型電車が使われていた。前者のディーゼル車両では、エンジンの回転を制御し、動力伝達装置で車輪へ伝達することで加速運転が行われる。一方、ブレーキ時は一般にブレーキで制動されることで、車両のブレーキが行われる。 As a conventional railway vehicle, a diesel vehicle that runs only with a diesel engine or a train with a built-in generator composed of a diesel engine, a generator, a rectifier, an inverter, and a motor has been used. In the former diesel vehicle, acceleration operation is performed by controlling the rotation of the engine and transmitting it to the wheels by a power transmission device. On the other hand, braking is generally performed by braking with a brake.
後者の発電機内蔵型電車は、次のように加減速が行われる。加速時は、エンジンで発電機を回し、交流電力を得る。交流電力は整流器にて直流電力に変換され、インバータに加えられる。インバータでは、直流電力を交流電力に変換しモーターに供給することで、電車の加速が行われる。ブレーキには二通りの方法がある。一つは、ディーゼルエンジン車両と同じように、ブレーキ装置を使用したブレーキ方法である。もう一つは、モーターを発電機として使用する電気ブレーキを使用した方法がある。これは、モーターからの交流電力をインバータで直流電力変換し、抵抗などで消費されることで、ブレーキ力を得る方法である。 The latter train with built-in generator is accelerated and decelerated as follows. When accelerating, the generator is turned by the engine to obtain AC power. The AC power is converted into DC power by a rectifier and applied to the inverter. In the inverter, the train is accelerated by converting DC power into AC power and supplying it to the motor. There are two ways to brake. One is a braking method using a brake device, as in a diesel engine vehicle. The other is a method using an electric brake that uses a motor as a generator. This is a method of obtaining braking force by converting AC power from a motor into DC power by an inverter and consuming it by a resistor or the like.
しかし、これらの車両は、エネルギー蓄積装置がないためにブレーキ時のエネルギーを利用できない。例えば、空気ブレーキを使用した場合、運動エネルギーをブレーキにて熱エネルギーにして捨てるため、エネルギーの無駄が発生する。また、ブレーキシューが減るために頻繁な交換作業が発生し、メンテナンスコストがかさむという問題も生じる。電気ブレーキでブレーキする場合は、発電した電力を抵抗等で熱に変換して捨てることでブレーキ力を得ることから、エネルギーのロスが発生する。 However, these vehicles cannot use energy during braking because there is no energy storage device. For example, when an air brake is used, energy is wasted because kinetic energy is discarded as thermal energy by the brake. In addition, since the brake shoes are reduced, frequent replacement work occurs, resulting in an increase in maintenance costs. When braking with an electric brake, energy is lost because the generated power is converted into heat with a resistor or the like and then discarded.
本発明の目的は、ブレーキ時に得られる回生エネルギーのロスとエンジンを一定に動かすことができないことを高効率な運転をすることを可能とするものである。 An object of the present invention is to enable a highly efficient operation that the loss of regenerative energy obtained at the time of braking and the inability to move the engine constantly.
そこで、本発明では、エネルギーロスやブレーキシューの消費を防止することを目的としたものであり、以下の構成によって課題を解決する。エンジンに何らかの動力伝達装置を通してつながる発電機と、その発電機の出力を直流に変換する整流器と、整流器につながるインバータとインバータにつながるモーターから構成される従来の鉄道車両に、整流器とインバータの間の配線から分岐してつながるエネルギー蓄積装置と、整流器とインバータとエネルギー蓄積装置の間にエネルギー制御装置を加えることによって、以下のことが可能となる。 Therefore, the present invention aims to prevent energy loss and consumption of brake shoes, and solves the problem with the following configuration. In a conventional railway vehicle consisting of a generator connected to the engine through some kind of power transmission device, a rectifier that converts the output of the generator into direct current, an inverter connected to the rectifier, and a motor connected to the inverter, By adding an energy control device between the energy storage device branched and connected from the wiring, and the rectifier, the inverter, and the energy storage device, the following becomes possible.
加速時においては、エンジンによって発電機を回して発電し、その出力電力を整流器にて直流に変換し、インバータで、直流電力を交流電力に変換し、モーターを駆動して加速する。この時、エネルギー蓄積装置があることによって、エンジンを一定回転に動かすように制御することにより高効率な運転をすることが可能となる。例えば、エンジンの回転数が少なくエネルギーが足りない場合には、エネルギー蓄積装置から必要とするエネルギーを出力する。逆に、エンジンの回転数が多く、エネルギーが余る場合には、エネルギー蓄積装置に貯蓄するといったことが可能となる。 At the time of acceleration, the generator is rotated by the engine to generate electric power, the output power is converted to DC by a rectifier, the inverter converts DC power to AC power, and the motor is driven to accelerate. At this time, the presence of the energy storage device makes it possible to perform highly efficient operation by controlling the engine to move at a constant rotation. For example, when the engine speed is low and the energy is insufficient, the required energy is output from the energy storage device. On the other hand, when the engine speed is large and there is a surplus of energy, it is possible to store the energy in the energy storage device.
一方、ブレーキ時においては、熱エネルギーとして捨てていたものを回生エネルギーとして、エネルギー蓄積装置に貯蓄することが可能となり、高効率な運転を行うことが可能となる。 On the other hand, at the time of braking, it becomes possible to store what was thrown away as thermal energy as regenerative energy and store it in the energy storage device, and to perform highly efficient operation.
そして本発明は、エンジン,発電機,整流器,インバータ,モーター,エネルギー蓄積装置を有するものであって、あらかじめ分かっている走行パターンを元にエネルギー消費量を予測して、前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定し列車を制御する機能を有することを特徴とする。 The present invention includes an engine, a generator, a rectifier, an inverter, a motor, and an energy storage device. The engine and the energy storage device are predicted by predicting energy consumption based on a known driving pattern. It has the function of determining the use ratio of the train and controlling the train.
また、本発明は、エネルギー蓄積装置の特性によって決まる充電性能と放電性能から構成されるエネルギー蓄積装置の充電パターンから前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定し、制御を行う機能を有することを特徴とする。 In addition, the present invention has a function of determining and controlling the use ratio of the engine and the energy storage device from the charging pattern of the energy storage device configured from the charging performance and the discharging performance determined by the characteristics of the energy storage device. It is characterized by.
また、本発明は、あらかじめ分かっている走行パターンとエネルギー蓄積装置の特性によって決まる充電性能と放電性能から構成されるエネルギー蓄積装置の充電パターンを元にエネルギー消費量を予測して、前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定し列車を制御する機能を有することを特徴とする。 Further, the present invention predicts energy consumption based on the charging pattern of the energy storage device configured from the charging pattern and the discharge performance determined by the driving pattern and the characteristics of the energy storage device that are known in advance, and the engine and the It has the function of determining the usage ratio of the energy storage device and controlling the train.
実際に乗った人数を考慮した走行パターンを元に、前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定すること、
前記エネルギー蓄積装置の寿命を最適化するように鉄道車両を制御すること、
鉄道車両が使用するエネルギーを最も省エネとなるように鉄道車両を制御すること、
あらかじめ準備された複数の運転モードを有し、前記エネルギー蓄積装置の充電状態や駅間の運転時間を考慮して、前記モードの中から適時選択して走行すること、
エネルギー蓄積装置が充放電可能な電池であること、
エンジンが燃料電池であること、
重量センサーが取り付けられていること、があっても良い。
Determining the usage ratio of the engine and the energy storage device based on a running pattern that takes into account the number of people actually boarded;
Controlling the railway vehicle to optimize the life of the energy storage device;
Controlling the railway vehicle so that the energy used by the railway vehicle is the most energy-saving,
Having a plurality of operation modes prepared in advance, taking into account the state of charge of the energy storage device and the operation time between stations, to select and travel from the modes in a timely manner,
The energy storage device is a chargeable / dischargeable battery,
The engine is a fuel cell,
There may be a weight sensor attached.
具体的には、以下に述べる実施例にて説明する。 Specifically, it will be described in the embodiment described below.
以上のシステムおよび制御方法を実現することにより、エネルギー蓄積装置の充電状態や運転時分の余裕などを考慮して、その運転モードを切り替えることによりエネルギー蓄積装置の寿命を伸ばすことや省エネルギーの運転をすることが可能となる。 By realizing the above system and control method, considering the state of charge of the energy storage device and the margin for operation time, switching the operation mode can extend the life of the energy storage device and save energy. It becomes possible to do.
実施例として以下に述べる。 Examples will be described below.
図1に示したように、ハイブリット鉄道車両11は、エンジン12に何らかの動力伝達装置を通してつながる発電機13と、その発電機13の出力を直流に変換する整流器14と、整流器につながるインバータ15とインバータにつながるモーター16と整流器14とインバータ15の間の配線から分岐してつながるエネルギー蓄積装置17から構成される。前記、エネルギー蓄積装置17としては、ニッケルカドミウム電池,リチウムイオン電池,鉛電池などのように充放電可能な電池が考えられる。また、整流器14とインバータ15とエネルギー蓄積装置17にエネルギー制御装置18が接続され、エネルギー制御装置18に重量センサー19がつながる構成とする。
As shown in FIG. 1, the
加速時においては、エンジン12の回転数を上げて発電機13に動力を伝達し、発電機13にて発電し、その出力電力を整流器14にて直流に整流し、その直流電力はインバータ15に伝達される。インバータ15では、直流電力を交流に変換し、モーター16に供給し、モーター16を制御して加速する。また、整流器14の直流出力は、エネルギー蓄積装置17に供給され、必要に応じて蓄えられる。この時、インバータ15とエネルギー蓄積装置17に電力をどれだけ使用するかについては、エネルギー制御装置18にて決定する。このエネルギー制御装置18については後述する。
During acceleration, the rotational speed of the
また、ブレーキ時においては、モーター16の出力をインバータ15の入力とし、インバータ15にて直流電力に変換した後、エネルギー蓄積装置17に必要に応じて蓄えられる。
In braking, the output of the
エネルギー制御装置18について説明する。
The
エネルギー制御装置18は図3〜図5に示すものが考えられ、走行パターンDB31,走行パターン作成部32,充電パターンDB33,運転モード切替装置34,運転制御部35、図9に示すようなダイヤDB36と路線DB37で構成されている。このうち路線DB37は、図10に示すように、図11のように構成される勾配DB101,図12のように構成される曲線DB102,図13のように構成されるトンネルDB103,図
14のように構成される制限速度DB104,図15のように構成される臨時速度制限
DB105,図16のように構成される閉塞割DB106で構成されている。ここで、述べているDBの例では、全体の閉塞番号□番の閉塞内位置×としているが、たとえば、駅や駅構内番号◎の閉塞番号〇番の閉塞内位置△とするDBであってもよい。
The
エネルギー制御装置18の動作例を図6を用いて説明する。
An operation example of the
ステップ601では、走行パターンDB31に、図2に示しているような、鉄道車両がどのように加速⇔定速⇔惰行⇔ブレーキをするかを示す走行パターン(ランカーブ)21もしくは鉄道車両がどのように停止するかを示す停止パターン22があるかどうかを調べる。前記走行パターン(ランカーブ)21もしくは前記停止パターン22があればステップ602へ進む。なければステップ603へ進む。
In
ステップ602では、DB上にある前記走行パターン(ランカーブ)21もしくは前記停止パターン22から最も良いと思われるものを選択する。この選択の方法としては、例えば、図1に示す重量センサー19などを用い乗車数を推定して、その乗車数に最も近いものを選択する方法や、天候条件などを考慮して推定する方法や、それらを組み合わせて推定する方法がある。また、前記走行パターン(ランカーブ)21もしくは前記停止パターン22を選択するのは、運転手,車掌に行わせるといった方法でもよい。次にステップ605に進む。
In
ステップ603では、前記走行パターン作成部32があるかどうかを調べる。もし、あればステップ604に進む。ない場合、この場合走行するパターンもしくは停止パターンがわからないため、推定した走行をすることは不可能であることから終了となる。
In
ステップ604では、前記走行パターン作成部32にて、前記走行パターン(ランカーブ)21もしくは前記停止パターン22を作成する。前記走行パターン(ランカーブ)
21は自動列車制御装置(ATO)などを用いてオンラインで作成することや、オフラインであらかじめ作成しておくことが考えられる。また、前記停止パターン22だけを考慮して、それ以外は運転手に任せる方法でもよい。次にステップ605に進む。
In
21 can be created online using an automatic train control device (ATO) or the like, or can be created offline beforehand. Further, in consideration of only the
ステップ605では、前記走行パターン(ランカーブ)21もしくは前記停止パターン22から、走行中に回生されるエネルギー量を推定する。次にステップ606に進む。
In
ステップ606では、運転制御部35にて、処理を行い、運行に支障が出ない運転モードを選択する。この運転制御部35については後述する。次にステップ607に進む。
In
ステップ607では、運転モード切替装置34に選択した運転モードにするように転送し運転モードを切り替える。この運転モードは図9に示す4つのモードでエネルギー蓄積装置優先モード82,エネルギー蓄積装置運行モード83,省エネ優先モード84,速達優先モード85で構成されている。エネルギー蓄積装置優先モード82はエネルギー蓄積装置の寿命を優先する方法である。前記エネルギー蓄積装置の寿命を優先する方法は、一般的に、充電と放電を短い間隔で繰り返したほうがエネルギー蓄積装置の寿命がよいと言われるため、加速モードと定速モードと惰行モードを繰り返しながら運行することとなる。そのため、運転時分は遅くなる。これについて図17を用いてその動作例を説明する。
In
ステップ1701では、充電パターンDB33から、エネルギー蓄積装置の特性情報を得る。次にステップ1702に進む。
In
ステップ1702では、ステップ1701で得たエネルギー蓄積装置の特性情報から、鉄道車両がどのように放電・充電を繰り返すのがよいかを決定し、それを元にランカーブを作成する。
In
エネルギー蓄積装置運行モード83はエネルギー蓄積装置だけで動作する方法である。この方法は、架線がない場所を走行する場合などに使用する。これについて図18を用いてその動作例を説明する。
The energy storage
ステップ1801では、充電パターンDB33から、エネルギー蓄積装置の特性情報および充電容量を得る。次にステップ1802に進む。
In
ステップ1802では、ステップ1801で得たエネルギー蓄積装置の特性情報および充電容量から、エネルギー蓄積装置のエネルギーが0にならないように、加速,定速,惰行,ブレーキを組み合わせたランカーブを作成する。
In
省エネ優先モード84は全体としてのエネルギー省力化であり、エネルギー蓄積装置とモーターをうまく配分する運転を行う。この時は、運転時分を遵守する範囲で列車全体としてエネルギーが最も省力化される。これについて図19を用いてその動作例を説明する。
The energy
ステップ1901では、自列車がどのくらいで走行すればよいのかという運転時分情報をダイヤDB36から得る。次にステップ1902に進む。
In
ステップ1902では、充電パターンDB33から、エネルギー蓄積装置の特性情報および充電容量を得る。次にステップ1903に進む。
In
ステップ1903では、ステップ1902で得たエネルギー蓄積装置の特性情報および充電容量から、エネルギー蓄積装置がどれだけ放電できるかを求める。次にステップ1904に進む。
In
ステップ1904では、ステップ1901で得た運転時分を遵守しつつ、最も省エネルギーとなるように、ステップ1903で求めたエネルギー蓄積装置の放電量とモーターの配分を決定し、省エネランカーブを求める。
In
最速運転(速達優先モード)モード85は、できるだけ速い運転をする必要がある場合、例えば遅延回復を行う場合などに用いることができる。これについて図20を用いてその動作例を説明する。 The fastest operation (express delivery priority mode) mode 85 can be used when it is necessary to drive as fast as possible, for example, when performing delay recovery. An example of the operation will be described with reference to FIG.
ステップ2001では、充電パターンDB33から、エネルギー蓄積装置の特性情報および充電容量を得る。次にステップ2002に進む。
In
ステップ2002では、ステップ2001で得たエネルギー蓄積装置の特性情報および充電容量から、エネルギー蓄積装置がどれだけ放電できるかを求める。次にステップ2003に進む。
In
ステップ2003では、ステップ2002で求めたエネルギー蓄積装置の放電量をどこで放出するのが最速の運転パターンになるかを決定し、最速ランカーブを求める。
In
次に運転制御部35の処理について図7を用いて説明する。
Next, processing of the
ステップ701では、充電パターンDBからエネルギー蓄積装置の充電容量,エネルギー蓄積装置の特性情報を取得する。次にステップ702に進む。
In
ステップ702では、ダイヤDBより列車の運転時分を取得する。ステップ703に進む。
In
ステップ703では、ステップ701で得たエネルギー蓄積装置の充電容量,エネルギー蓄積装置の特性情報とステップ702で得たダイヤ上の運転時分を考慮して、運行に支障が出ないよう運転モードを選択する。
In
第2の実施例として、図3のエネルギー制御装置18における運転モードをあらかじめ決定し、エネルギー蓄積装置の充電容量,エネルギー蓄積装置の特性,運行の余裕時間から考慮される走行パターンもしくは停止パターンを作成し、その走行パターンもしくは停止パターンに基づく運転をさせることも可能である。この場合は図6の処理でステップ
601からステップ606までの処理を行う。
As a second embodiment, an operation mode in the
第3の実施例としては、図1で述べたエンジン12,発電機13,整流器14を燃料電池にした場合であり、図21のように構成される。前記燃料電池212は、水の電気分解の逆を利用したもので、水素と酸素を電気的に化学反応させることで、電気を得る電池であり、リン酸型,溶融炭酸塩型,固体電解質型,アルカリ型などがある。図21の動作を説明する。加速時においては、前記燃料電池212は、直流電力を作り出す。この直流電力をインバータ213では、交流電力に変換し、モーター214に供給し、モーター214を制御して加速する。また、前記燃料電池212の直流電力は、エネルギー蓄積装置215に供給され、必要に応じて蓄えられる。この時、インバータ213とエネルギー蓄積装置215に電力をどれだけ使用するかについては、エネルギー制御装置216にて決定する。このエネルギー制御装置216については、第1の実施例で述べた前記エネルギー制御装置18と同じである。
A third embodiment is a case where the
また、ブレーキ時においては、モーター214の出力をインバータ213の入力とし、インバータ213にて直流に変換した後、エネルギー蓄積装置215に必要に応じて蓄えられる。以降の処理は、第1の実施例で述べたものと同じになる。
During braking, the output of the
本発明者は、これらのシステムを実現することにより、約20%の省エネルギー効果が得られることを発見した。具体的に、検討した例について述べる。例えば最高時速130km/hの線区で勾配も曲線もない20kmを走行したとする。この時に用いた車両性能が加速度1.6km/h/s,減速度2.0km/h/sだとすると加速時に使用するエネルギーが約250kwh、定速走行時は、走行抵抗のみを考慮したエネルギー量があればよいため約100kwh、ブレーキ時に回生して得られるエネルギーは約200kwh程度となる。実際に運行した場合、従来の鉄道車両では、回生エネルギーが得られないことから、全体で約350kwhかかることになる。本発明では、回生エネルギーを充電することでエネルギーを再利用することが目的である。この効率を約40%程度とすると、回生エネルギーで約80kwh程度得られるので、実際に使用するエネルギー量は約270kwhとなる。このことから、従来鉄道車両に比べて、約20%の省エネ効果が得られるといえる。 The present inventor has found that an energy saving effect of about 20% can be obtained by realizing these systems. A specific example will be described. For example, it is assumed that the vehicle travels 20 km without a gradient or a curve in a line segment with a maximum speed of 130 km / h. If the vehicle performance used at this time is an acceleration of 1.6 km / h / s and a deceleration of 2.0 km / h / s, the energy used for acceleration is about 250 kwh. Therefore, the energy obtained by regenerating at the time of braking is about 200 kwh. In actual operation, the conventional railway vehicle cannot take regenerative energy, and thus takes about 350 kwh as a whole. The purpose of the present invention is to recycle energy by charging regenerative energy. If this efficiency is about 40%, about 80 kwh can be obtained with regenerative energy, so the amount of energy actually used is about 270 kwh. From this, it can be said that an energy saving effect of about 20% is obtained as compared with the conventional railway vehicle.
従来の鉄道車両システムに、エネルギー蓄積装置を加えることで、回生エネルギーをエネルギー蓄積装置に貯蔵するとともに、エネルギー蓄積装置が、状況に応じて充放電を行うことによりエンジンを一定に動かすことができる。これにより、高効率な運転が可能となる。 By adding an energy storage device to a conventional railway vehicle system, the regenerative energy is stored in the energy storage device, and the energy storage device can move the engine constantly by charging and discharging depending on the situation. Thereby, highly efficient driving | operation becomes possible.
そして、鉄道車両の運行時において、走行パターンもしくは減速パターンから、走行中もしくは減速時に得られる回生エネルギーを予測し、その回生エネルギーを有効に使用することで列車を高効率に運転するシステムを提供することもできる。 A system for predicting the regenerative energy obtained during traveling or decelerating from the traveling pattern or deceleration pattern during operation of the railway vehicle and effectively using the regenerative energy to provide a system for driving the train with high efficiency. You can also.
エンジンで発電し、インバータを駆動することで走行する鉄道車両システムに、エネルギー蓄積装置を加えることで、回生エネルギーをエネルギー蓄積装置に貯蔵するとともに、エネルギー蓄積装置が、状況に応じて充放電を行うことによりエンジンを一定に動かすことができる。これにより、高効率な運転が可能となる。 Regenerative energy is stored in the energy storage device by adding an energy storage device to the railway vehicle system that generates power by the engine and drives by driving the inverter, and the energy storage device charges and discharges according to the situation. As a result, the engine can be moved constantly. Thereby, highly efficient driving | operation becomes possible.
11,211…ハイブリット鉄道車両、12…エンジン、13…発電機、14…整流器、15,213…インバータ、16,214…モーター、17,215…エネルギー蓄積装置、18,31,216…エネルギー制御装置、19,217…重量センサー、21…ランカーブ、32…走行パターン作成部、33…充電パターンDB、34…運転モード切替装置、35…運転制御部、36…ダイヤDB、37…路線DB、81…モード切替、
82…エネルギー蓄積装置優先モード、83…エネルギー蓄積装置運行モード、84…省エネルギー優先モード、85…速達優先モード、101…勾配DB、102…曲線DB、
103…トンネルDB、104…制限速度DB、105…臨時速度制限DB、106…閉塞割DB、212…燃料電池。
DESCRIPTION OF
82 ... Energy storage device priority mode, 83 ... Energy storage device operation mode, 84 ... Energy saving priority mode, 85 ... Express delivery priority mode, 101 ... Gradient DB, 102 ... Curve DB,
103 ... Tunnel DB, 104 ... Speed limit DB, 105 ... Temporary speed limit DB, 106 ... Blocking DB, 212 ... Fuel cell.
Claims (10)
前記エンジンに接続された発電機と、
前記発電機と接続され、前記発電機から出力された出力電力を直流に変換する整流器と、
前記整流器に接続され、前記整流器から出力された直流の出力電力を交流に変換するインバータと、
前記インバータに接続されたモーターと、
前記整流器と前記インバータ間に接続され、エネルギーを充放電可能なエネルギー蓄積装置と、
前記エネルギー蓄積装置の充放電を制御するエネルギー制御装置と、を有し、
前記エネルギー制御装置は、あらかじめ分かっている走行パターンを元にエネルギー消費量を予測して、前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定し列車を制御する機能を有することを特徴とする鉄道車両。 Engine,
A generator connected to the engine;
A rectifier connected to the generator and converting output power output from the generator into direct current;
An inverter connected to the rectifier and converting the output power of the direct current output from the rectifier into alternating current;
A motor connected to the inverter;
An energy storage device connected between the rectifier and the inverter and capable of charging and discharging energy;
An energy control device that controls charging and discharging of the energy storage device,
The energy control device has a function of predicting energy consumption based on a travel pattern known in advance, determining a usage ratio of the engine and the energy storage device, and controlling a train. .
前記エンジンに接続された発電機と、
前記発電機と接続され、前記発電機から出力された出力電力を直流に変換する整流器と、
前記整流器に接続され、前記整流器から出力された直流の出力電力を交流に変換するインバータと、
前記インバータに接続されたモーターと、
前記整流器と前記インバータ間に接続され、エネルギーを充放電可能なエネルギー蓄積装置と、
前記エネルギー蓄積装置の充放電を制御するエネルギー制御装置と、を有し、
前記エネルギー制御装置は、前記エネルギー蓄積装置の特性によって決まる充電性能と放電性能から構成されるエネルギー蓄積装置の充電パターンから前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定し、制御を行う機能を有することを特徴とする鉄道車両。 Engine,
A generator connected to the engine;
A rectifier connected to the generator and converting output power output from the generator into direct current;
An inverter connected to the rectifier and converting the output power of the direct current output from the rectifier into alternating current;
A motor connected to the inverter;
An energy storage device connected between the rectifier and the inverter and capable of charging and discharging energy;
An energy control device that controls charging and discharging of the energy storage device,
The energy control device has a function of determining and controlling a use ratio of the engine and the energy storage device from a charge pattern of the energy storage device configured by charging performance and discharging performance determined by characteristics of the energy storage device. A railway vehicle characterized by that.
前記エンジンに接続された発電機と、
前記発電機と接続され、前記発電機から出力された出力電力を直流に変換する整流器と、
前記整流器に接続され、前記整流器から出力された直流の出力電力を交流に変換するインバータと、
前記インバータに接続されたモーターと、
前記整流器と前記インバータ間に接続され、エネルギーを充放電可能なエネルギー蓄積装置と、
前記エネルギー蓄積装置の充放電を制御するエネルギー制御装置と、を有し、
前記エネルギー制御装置は、あらかじめ分かっている走行パターンとエネルギー蓄積装置の特性によって決まる充電性能と放電性能から構成されるエネルギー蓄積装置の充電パターンを元にエネルギー消費量を予測して、前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定し列車を制御する機能を有することを特徴とする鉄道車両。 Engine,
A generator connected to the engine;
A rectifier connected to the generator and converting output power output from the generator into direct current;
An inverter connected to the rectifier and converting the output power of the direct current output from the rectifier into alternating current;
A motor connected to the inverter;
An energy storage device connected between the rectifier and the inverter and capable of charging and discharging energy;
An energy control device that controls charging and discharging of the energy storage device,
The energy control device predicts an energy consumption based on a charging pattern of an energy storage device composed of a charging pattern and a discharge performance determined by a known driving pattern and characteristics of the energy storage device, the engine and the A railway vehicle having a function of determining a use ratio of an energy storage device and controlling a train.
実際に乗った人数を考慮した走行パターンを元に、前記エンジンと前記エネルギー蓄積装置の使用比率を決定することを特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
A railway vehicle characterized in that a usage ratio between the engine and the energy storage device is determined based on a running pattern in consideration of the number of people actually on board.
前記エネルギー蓄積装置の寿命を最適化するように鉄道車両を制御することを特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
A railway vehicle that controls the railway vehicle so as to optimize the life of the energy storage device.
鉄道車両が使用するエネルギーを最も省エネとなるように鉄道車両を制御することを特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
A railway vehicle characterized by controlling the railway vehicle so that the energy used by the railway vehicle is the most energy-saving.
あらかじめ準備された複数の運転モードを有し、前記エネルギー蓄積装置の充電状態や駅間の運転時間を考慮して、前記モードの中から適時選択して走行することを特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
A railway vehicle having a plurality of operation modes prepared in advance and traveling by selecting from the modes in a timely manner in consideration of a charging state of the energy storage device and an operation time between stations.
前記エネルギー蓄積装置が充放電可能な電池であることを特徴とする鉄道車両。 In the railway vehicle according to claim 1,
A railway vehicle, wherein the energy storage device is a chargeable / dischargeable battery.
前記エンジンが燃料電池であることを特徴とする鉄道車両。 The railway vehicle according to claim 1,
A railway vehicle, wherein the engine is a fuel cell.
重量センサーを有することを特徴とする鉄道車両。
In the railway vehicle according to claim 1,
A railway vehicle having a weight sensor.
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