JP2010041840A - 車両用電源装置 - Google Patents

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JP2010041840A JP2008202623A JP2008202623A JP2010041840A JP 2010041840 A JP2010041840 A JP 2010041840A JP 2008202623 A JP2008202623 A JP 2008202623A JP 2008202623 A JP2008202623 A JP 2008202623A JP 2010041840 A JP2010041840 A JP 2010041840A
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charging circuit
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Hiroshi Hirai
平井　　宏
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Abstract

【課題】従来の冗長性を有する電源装置は電力変換部が多重系になっていたが、入力回路である初充電回路が１回路であったため、初充電回路が故障すると電力の供給ができなくなる。
この初充電回路が故障した場合でも電力を供給できることにある。
【解決手段】従来は初充電回路が１回路であり、電力変換部が多重の並列接続された回路となっていた。この初充電回路２台以上複数台を並列回路で接続することより１台の充電回路が故障しても他の受電回路により動作を継続でき、電力の供給を可能とする方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は鉄道車両の電源装置に関係し、車両内の電力を供給するための装置であり、当該装置が故障した場合においても電力を安定して供給できる車両用電源装置に関する。
以下、従来の装置について図２の回路図を参照しながら説明する。１は電源、２と３は運転するインバータを切り替えるための切替スイッチ、４と５はコンデンサへ電荷を充電するための充電回路、６と７は直流コンデンサ、８と９はインバータ、１０は運転側を出力するための切替スイッチ、１１は負荷、１２は電荷充電用の電流抑制のための充電抵抗、１３は充電抵抗１２を短絡するための充電抵抗短絡用スイッチである。
図２において運転側は切替スイッチ２もしくは３のどちらか一方が閉の状態の回路が運転側である。便宜上、切替スイッチ２が閉の場合で説明する。運転動作は切替スイッチ１０はインバータ８側の回路が閉じられ、切替スイッチ２が閉じられかつことで充電回路４の充電抵抗１２を電流がながれ直流コンデンサ６に充電される。充電完了後に充電抵抗短絡用スイッチ１３を閉じ充電抵抗１２を短絡してインバータ８の運転準備が整う。運転準備が整った後にインバータ８は運転を開始し、切替スイッチ１０を経由して負荷１１に電力が供給される。
インバータ8が保護動作により停止し場合はインバータ９に運転を切り替えるために、切替スイッチ２を開放し、切替スイッチ１０を切り替えてインバータ９と負荷１１を接続し、充電抵抗短絡用スイッチ１３を開放し、切替スイッチ３を閉じ直流コンデンサ７を充電させる。充電完了後に充電抵抗短絡用スイッチ１３を閉じ充電抵抗１２を短絡してインバータ９の運転準備が整う。運転準備が整った後にインバータ９は運転を開始し、切替スイッチ１０を経由して負荷１１に電力が供給される。
特開２００６−７４９１６号公報
図２において充電回路４が１系であるために、当該充電回路が故障した場合は電力の供給が行なえないことにある。当該充電回路を2重系以上にすることで１系の充電回路が故障を起こしても電力の供給が可能となることを提供することにある。
その目的を達成するための手段は、請求項1の発明によれば、電源を入力源に充電抵抗と充電抵抗短絡用スイッチからなる充電回路が接続され、充電回路に平滑用コンデンサとインバータが並列に接続され、インバータの出力部に負荷が接続される回路において充電回路からインバータまでの回路が多重化された装置で一方が運転装置、他方が待機装置からなる待機型の冗長装置において充電回路も多重化したことを特徴とする。
すなわち、充電回路をそれぞれの多重系のインバータに接続ささせることにより運転時の系の充電回路が故障し場合においても他の系で運転を継続できることを特徴とする車両用電源装置である。
請求項2の発明によれば、電源を入力源に充電抵抗と充電抵抗短絡用スイッチからなる充電回路が接続され、充電回路に平滑用コンデンサとインバータが並列に接続され、インバータの出力部に負荷が接続される回路において充電回路からインバータまでの回路が多重化された装置で一方が運転装置、一方が待機装置からなる待機型の冗長装置において充電回路を多重化したことで個別の充電動作行なえることを特徴とする。
すなわち、充電回路を多重回路とすることで充電動作が個別に行なえることで、運転の系が正常運転時に待機の系は充電動作を行なった状態でいることで、運転の系が故障により停止した場合に待機の系へ切替が直ちに行なえ、停電状態を短縮できることを特徴とする車両用電源装置である。
後述のように本発明によれば、充電回路を多重化されたインバータの分を所有することで入力回路の故障による停電の頻度が低減できるので実用上、きわめて有用性の高いものである。
図１は本発明の一実施例を示す回路図である。
以下図1を参照しながら説明する。１は電源、２と３は運転するインバータを切り替えるための切替スイッチ、４と５はコンデンサへ電荷を充電するための充電回路、６と７は直流コンデンサ、８と９はインバータ、１０は運転側を出力するための切替スイッチ、１１は負荷、１２は電荷充電用の電流抑制のための充電抵抗、１３は充電抵抗１２を短絡するための充電抵抗短絡用スイッチである。
図１において運転側は切替スイッチ２もしくは３のどちらか一方が閉の状態の回路が運転側である。便宜上、切替スイッチ２が閉の場合で説明する。運転動作は切替スイッチ１０はインバータ８側の回路が閉じられ、切替スイッチ２が閉じられかつることで充電回路４の充電抵抗１２を電流がながれコンデンサ６に充電される。充電完了後に充電抵抗短絡用スイッチ１３を閉じ充電抵抗１２を短絡してインバータ８の運転準備が整う。運転準備が整った後にインバータ８は運転を開始し、切替スイッチ１０を経由して負荷１１に電力が供給される。
インバータ8が保護動作により替えるために、切替スイッチ２を開放し、切替スイッチ１０を切り替えてインバータ９と負荷１１を接続し、充電抵抗短絡用スイッチ１３を開放し、スイッチ３を閉じ直流コンデンサ７を充電させる。充電完了後に充電抵抗短絡用スイッチ１５を閉じ充電抵抗１４を短絡してインバータ９の運転準備が整う。運転準備が整った後にインバータ９は運転を開始し、切替スイッチ１０を経由して負荷１１に電力が供給される。
本発明の一実施例を示す構成図である。 従来の一例を示す構成図である。
符号の説明
１ 電源
２ 切替スイッチ
３ 切替スイッチ
４ 充電回路
５ 充電回路
６ 直流コンデンサ
７ 直流コンデンサ
８ インバータ
９ インバータ
１０ 切替スイッチ
１１ 負荷
１２ 充電抵抗
１３ 充電抵抗短絡用スイッチ
１４ 充電抵抗
１５ 充電抵抗短絡用スイッチ

Claims (2)

  1. 電源を入力源に充電抵抗と充電抵抗短絡用スイッチからなる充電回路が接続され、充電回路に平滑用コンデンサとインバータが並列に接続され、インバータの出力部に負荷が接続される回路において充電回路からインバータまでの回路が多重化された装置で一方が運転装置、他方が待機装置からなる待機型の冗長装置において充電回路も多重化したことを特徴とする車両用電源装置
  2. 電源を入力源に充電抵抗と充電抵抗短絡用スイッチからなる充電回路が接続され、充電回路に平滑用コンデンサとインバータが並列に接続され、インバータの出力部に負荷が接続される回路において充電回路からインバータまでの回路が多重化された装置で一方が運転装置、一方が待機装置からなる待機型の冗長装置において充電回路を多重化したことで個別の充電動作行なえることを特徴とする車両用電源装置
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