JP2006340561A - 回路装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の回路装置は、集電装置50、フィルタリアクトル51、フィルタコンデンサ52、インバータ53、車輪55およびモータ54からなる主回路200と、電流検出器11と、蓄電装置65と、チョッバ装置主回路106と、電圧検出器14と、調整充放電制御部103と、充電制御部101と、放電制御部102と、蓄電装置電流制御部104と、チョッパ装置主回路106の蓄電装置65に対する電源供給の制御を行うための信号(上アーム点弧信号PH,下アーム点弧信号PL)を生成し、該信号PH,PLをチョッパ装置主回路106へ出力するPWM変調部105と、を備えている。
【選択図】 図1
Description
2,4,6,8,10 積分器
11,13 電流検出器
12,14 電圧検出器
50,250 集電装置
51,60,251 フィルタリアクトル
52,61,252 フィルタコンデンサ
53,253 インバータ
54,254 モータ
55,257 車輪
62 第1スイッチング素子
63 第2スイッチング素子
64 スムージングリアクトル
65 蓄電装置
100 チョッパ装置制御回路
101 充電制御部
102 放電制御部
103 調整充放電制御部
104 蓄電装置電流制御部
105 PWM変調部
106 チョッパ装置主回路
200 主回路
255 スイッチング素子
256 抵抗器
Claims (7)
- 電気車の動力電源を供給するための集電装置、フィルタリアクトル、フィルタコンデンサ、インバータおよびモータからなる主回路と、
前記主回路の前記集電装置と前記フィルタリアクトルとの間に直列に接続され、前記集電装置の電流値を集電装置点電流値として検出する電流検出器と、
電気車の力行時には前記主回路に電力を供給し、回生時には電力を蓄える蓄電装置と、
前記主回路と前記蓄電装置の間に並列に接続され、前記主回路から前記蓄電装置への電源供給または前記主回路への前記蓄電装置からの電源供給を制御するチョッバ装置主回路と、
前記蓄電装置の電圧を蓄電装置電圧値として検出する電圧検出器と、
前記電圧検出器で検出した前記蓄電装置電圧値を入力とし、当該蓄電装置電圧値に基づいて算出した蓄電装置調整電流指令値を出力する調整充放電制御手段と、
前記電流検出器で検出された集電装置点電流値を入力とし、当該集電装置点電流値に基づいて算出した蓄電装置充電電流指令値を出力する充電制御手段と、
前記電流検出器で検出された集電装置点電流値を入力とし、当該集電装置点電流値に基づいて算出した蓄電装置放電電流指令値を出力する放電制御手段と、
前記充電制御手段から出力された前記蓄電装置充電電流指令値と前記放電制御手段から出力された前記蓄電装置放電電流指令とを加算した値である蓄電装置電流指令値を入力とし、当該蓄電装置電流指令値に基づいて算出した通流率を出力する蓄電装置電流制御手段と、
前記蓄電装置電流制御手段から出力された前記通流率を入力とし、当該通流率に基づいて、前記チョッパ装置主回路の前記蓄電装置に対する電源供給の制御を行うための信号を生成し、該信号を前記チョッパ装置主回路へ出力するPWM変調手段と、
を備える、ことを特徴とする電気車の回路装置。 - 前記チョッバ装置主回路は、
前記主回路側に接続されたフィルタリアクトルと、
前記フィルタリアクトルに接続されたフィルタコンデンサと、
前記フィルタリアクトルと前記フィルタコンデンサとの間に接続され、前記フィルタコンデンサの電圧値をフィルタコンデンサ電圧値として検出する電圧検出器と、
電気車の回生時にONとなる第1スイッチング素子と、
電気車の力行時にONとなる第2スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子と第2スイッチング素子の間と、前記蓄電装置の正極側との間に接続されたスムージングリアクトルと、
前記第1スイッチング素子と第2スイッチング素子の間と、前記スムージングリアクトルとの間に接続され、前記蓄電装置へのまたはからの蓄電装置電流値を検出する電流検出器と、
を備える、
ことを特徴とする請求項1記載の回路装置。 - 前記調整充放電制御手段は、前記電圧検出器で検出した前記蓄電装置電圧値を入力とし、該蓄電装置電圧値が調整充電開始電圧値より低いとき調整充電指令を発生して調整充電電流値を選択し、該蓄電装置電圧値が調整放電開始電圧値より高いとき調整放電指令を発生して調整放電電流値を選択し、前記調整充電電流値および前記調整放電電流値の何れも選択しないときには0[A]を選択し、選択した値に1/2を乗算して蓄電装置調整電流指令値として出力する、ことを特徴とする請求項2記載の回路装置。
- 前記充電制御手段は、
前記電流検出器で検出した前記集電装置点電流値を入力とし、該集電装置点電流値から充電動作不感帯設定値を減算した値が入力される第1増幅器と、
前記第1増幅器と同じ値が入力される第1積分器と、
前記第1積分器の出力値を所定の充電制御上限電圧値および所定の充電制御下限電圧値で制限して生成した値を、前記第1増幅器の出力値に加算し、該加算して得た値を前記所定の充電制御上限電圧値および前記所定の充電制御下限電圧値で制限して充電時FC電圧指令値を生成し、前記チョッパ装置主回路の前記電圧検出器で検出された前記フィルタコンデンサ電圧値から前記充電時FC電圧指令値を減算し、該減算して得た値が入力される第2増幅器と、
前記第2増幅器と同じ値が入力される第2積分器と、
を備え、
前記第2積分器の出力値を所定の充電電流リミッタおよび前記調整充放電制御手段からの前記蓄電装置調整電流指令値で制限して生成した値を、前記第2増幅器の出力値に加算し、該加算して得た値を前記所定の充電電流リミッタおよび前記蓄電装置調整電流指令値で制限して得る蓄電装置充電電流指令値を出力する、
ことを特徴とする請求項3記載の回路装置。 - 前記放電制御手段は、
前記電流検出器で検出した前記集電装置点電流値を入力とし、該集電装置点電流値から放電動作不感帯設定値を減算した値が入力される第1増幅器と、
前記第1増幅器と同じ値が入力される第1積分器と、
前記第1積分器の出力値を所定の放電制御上限電圧値および所定の放電制御下限電圧値で制限して生成した値を、前記第1増幅器の出力値に加算し、該加算して得た値を前記所定の放電制御上限電圧値および前記所定の放電制御下限電圧値で制限して放電時FC電圧指令値を生成し、前記チョッパ装置主回路の前記電圧検出器で検出された前記フィルタコンデンサ電圧値から前記放電時FC電圧指令値を減算し、該減算して得た値が入力される第2増幅器と、
前記第2増幅器と同じ値が入力される第2積分器と、
を備え、
前記第2積分器の出力値を所定の放電電流リミッタおよび前記調整充放電制御手段からの前記蓄電装置調整電流指令値で制限して生成した値を、前記第2増幅器の出力値に加算し、該加算して得た値を前記所定の放電電流リミッタおよび前記蓄電装置調整電流指令値で制限して得る蓄電装置放電電流指令値を出力する、
ことを特徴とする請求項4記載の回路装置。 - 前記充電制御手段と前記蓄電装置電流制御手段の間で、
前記充電制御手段からの前記蓄電装置充電電流指令値と前記放電制御手段からの前記蓄電装置放電電流指令値を加算して蓄電装置電流指令値を算出し、該蓄電装置電流指令値から前記チョッパ装置主回路の前記電流検出器で検出された前記蓄電装置電流値を減算し、
該減算して得られた値を前記蓄電装置電流制御手段に入力し、
前記蓄電装置電流制御手段は、
前記減算して得られた値が入力される増幅器と、
前記増幅器と同じ値が入力される積分器と、
を備え、
前記積分器の出力値を所定の蓄電装置上限電圧値および所定の蓄電装置下限電圧値で制限して生成した値を、前記増幅器の出力値に加算し、
該加算して得た値を前記所定の蓄電装置上限電圧値および前記所定の蓄電装置下限電圧値で制限して蓄電装置電圧指令値を生成し、
前記チョッパ装置主回路の前記電圧検出器で検出された前記フィルタコンデンサ電圧値の逆数と前記蓄電装置電圧指令値を乗算して通流率を生成し出力する、
ことを特徴とする請求項5記載の回路装置。 - 前記PWM変調手段は、
前記蓄電装置電流制御手段からの前記通流率とキャリアと比較してPWM変調をし、
前記PWM変調をした値をオンタイムディレイして前記チョッパ装置主回路の前記第1スイッチング素子を点弧する上アーム点弧信号を生成し、該上アーム点弧信号を前記チョッパ装置主回路の前記第1スイッチング素子に出力し、
前記PWM変調をした値の反転値をオンタイムディレイして前記チョッパ装置主回路の前記第2スイッチング素子を点弧する下アーム点弧信号を生成し、該下アーム点弧信号を前記チョッパ装置主回路の前記第2スイッチング素子に出力する、
ことを特徴とする請求項6記載の回路装置。
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