JP2010252443A - Power supply device for electric train - Google Patents

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Hirotoshi Kawai
弘敏 川合
Shinichi Toda
伸一 戸田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device for an electric train that more reliably detects a failure that occurs in a passive filter circuit. <P>SOLUTION: When the electric train controller 101 is equipped with a filter capacitor 7 and a passive filter circuit 14, the retrace line-side terminal of the passive filter circuit 14 is connected between a current sensor 17 and a retrace line of an electric overhead line. A failure detection part 21 monitors the occurrence of current oscillation between capacitors 7 and 11 based on a current signal detected by the current sensor 17 during a period for which charging or discharging is carried out between the electric overhead line and the capacitors 7, 11. A failure is detected in the passive filter circuit 14. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気車用電力供給装置に関する。   The present invention relates to an electric vehicle power supply device.

図１４は、電気車制御装置の一構成例を示す。パンタグラフ１の一端は、図示しない電車線路の架線（電車線）に接触しており、他端は高速度遮断器（ＨＢ）２，断流器３，抵抗素子４及び断流器５の並列回路，フィルタリアクトル６，フィルタコンデンサ７及び図示しない車輪を介して、電車線路の帰線であるレールに接続されている。フィルタコンデンサ７には、放電用の抵抗素子８及びＩＧＢＴ９の直列回路が接続されている。ＩＧＢＴ９のコレクタ，エミッタ間には、フリーホイールダイオード１０が逆方向に接続されている。   FIG. 14 shows a configuration example of the electric vehicle control device. One end of the pantograph 1 is in contact with an unillustrated train line (train line), and the other end is a parallel circuit of a high-speed circuit breaker (HB) 2, a breaker 3, a resistance element 4, and a breaker 5. , A filter reactor 6, a filter capacitor 7 and a wheel (not shown) are connected to a rail which is a return line of a train line. The filter capacitor 7 is connected to a series circuit of a discharging resistance element 8 and an IGBT 9. A free wheel diode 10 is connected in the reverse direction between the collector and emitter of the IGBT 9.

また、フィルタコンデンサ７には並列に、コンデンサ１１（Ｃｂ）と、抵抗素子１２（Ｒｂ及びリアクトル１３（Ｌｂ）の並列回路とを直列に接続したパッシブフィルタ回路１４が接続されている。そして、パッシブフィルタ回路１４には、インバータ装置（ＩＮＶ）１５が並列に接続されている。インバータ装置１５は、例えば６個の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ）を三相ブリッジ接続して構成されている。インバータ装置１５の各相出力端子は、電気車の駆動用モータ（例えば誘導モータ）１６の各相巻線にそれぞれ接続されている。また、電車線路の帰線側に接続される電源線には、例えば電流トランス（ＣＴＳ）などの電流センサ１７が介挿されている。   In addition, a passive filter circuit 14 in which a capacitor 11 (Cb) and a resistor element 12 (parallel circuit of Rb and reactor 13 (Lb) are connected in series is connected to the filter capacitor 7 in parallel. An inverter device (INV) 15 is connected in parallel to the filter circuit 14. The inverter device 15 is configured by, for example, six semiconductor switching elements (for example, IGBTs) connected in a three-phase bridge. Each phase output terminal 15 is connected to each phase winding of a drive motor (for example, induction motor) 16 of an electric car, and a power line connected to the return line side of the train line includes, for example, A current sensor 17 such as a current transformer (CTS) is inserted.

以上のような構成では、モータ１６を回転駆動するため、インバータ装置１５が半導体スイッチング素子をスイッチングさせると高調波ノイズが発生し、そのノイズが帰線側に伝達されると、いわゆる帰線高調波となる。この帰線高調波は誘導評価試験の評価対象となっており、パッシブフィルタ回路１４は、帰線高調波を低減させるために配置されている。斯様な構成は、例えば特許文献１，２等に開示されている。   In the above configuration, since the motor 16 is rotationally driven, harmonic noise is generated when the inverter device 15 switches the semiconductor switching element, and when the noise is transmitted to the return line side, so-called return harmonics are generated. It becomes. This retrace harmonic is an evaluation target of the induction evaluation test, and the passive filter circuit 14 is arranged to reduce the retrace harmonic. Such a configuration is disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2.

特開２００４−７２９８４号公報JP 2004-72984 A 特開２００８−８６１５６号公報JP 2008-86156 A

ところで、電気車制御装置が上記のようなパッシブフィルタ回路を備えている場合は、図１５に示すように、各素子であるコンデンサＣｂ，抵抗素子Ｒｂ，リアクトルＬｂについて、短絡（ショート）や開放（オープン）が発生したり、コンデンサＣｂの容量低下や、共通接続点の地絡など８項目の異常が発生することが想定される。   By the way, when the electric vehicle control device is provided with the passive filter circuit as described above, as shown in FIG. It is assumed that there are eight items of abnormalities such as the occurrence of an open), a decrease in the capacitance of the capacitor Cb, and a ground fault at the common connection point.

しかしながら、従来、これらの異常について明確に検知が可能なのはコンデンサＣｂが短絡するケースだけであり、この場合には、過電流が検出されて高速度遮断器２が開くことでインバータ装置１５への電力供給が断たれる。その他のケースについては、フィルタとしての高調波低減機能が低下するだけであるため、インバータ装置１５にはそのまま電力が供給され続けて動作が可能な状態となっている。そして、これらの故障を検出するには、定期検査などにおいて各素子について導通チェックを行うしかなかった。   Conventionally, however, these abnormalities can be clearly detected only in the case where the capacitor Cb is short-circuited. In this case, the power to the inverter device 15 is detected by detecting the overcurrent and opening the high-speed circuit breaker 2. Supply is cut off. In other cases, only the harmonic reduction function as a filter is lowered, so that the inverter device 15 continues to be supplied with electric power and can operate. The only way to detect these failures is to conduct a continuity check on each element in a periodic inspection or the like.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パッシブフィルタ回路に発生した異常を、より確実に検知できる電気車用電力供給装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the electric power supply apparatus for electric vehicles which can detect more reliably the abnormality which generate | occur | produced in the passive filter circuit.

上記目的を達成するため、請求項１記載の電気車用電力供給装置は、架線にフィルタリアクトルを介して接続される第１コンデンサと、この第１コンデンサの両端に接続された、直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置と、少なくとも一端が第１コンデンサと前記電力変換装置との間に接続され、第２コンデンサと、この第２コンデンサに直列に接続される抵抗及びリアクトルの並列回路とで構成されるパッシブフィルタ回路とを備えてなるものにおいて、
前記パッシブフィルタ回路の他端と、前記第１コンデンサとを接続する電流経路に介挿される電流センサと、
電車線路と前記第１及び第２コンデンサとの間で充電又は放電が行われる期間に、前記電流センサにより検出される電流信号に基づき前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとの間における電流振動の発生状態を監視することで、前記パッシブフィルタ回路の異常を検知する異常検知手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power supply device for an electric vehicle according to claim 1 is configured such that a first capacitor connected to an overhead wire via a filter reactor, and DC power connected to both ends of the first capacitor are exchanged with AC. A power conversion device that converts power into power and supplies the load, at least one end of which is connected between the first capacitor and the power conversion device, a second capacitor, and a resistor and a reactor connected in series to the second capacitor In what comprises a passive filter circuit composed of a parallel circuit of
A current sensor inserted in a current path connecting the other end of the passive filter circuit and the first capacitor;
Current oscillation between the first capacitor and the second capacitor based on a current signal detected by the current sensor during a period in which charging or discharging is performed between a train line and the first and second capacitors. An abnormality detection means for detecting an abnormality of the passive filter circuit by monitoring the occurrence state is provided.

すなわち、各回路素子の定数を所定の条件にて設定することで、パッシブフィルタ回路が健全であれば、第１及び第２コンデンサについて充電又は放電が行われる期間に、第１コンデンサと第２コンデンサとの間で過渡的な共振現象が発生して電流が振動する。そして、上記構成では、電流センサが第１コンデンサとパッシブフィルタ回路との間に配置されているので、振動電流が電流センサを介して流れるようになる。したがって、電流センサの出力信号を監視すれば電流振動が発生しているか否かを検知でき、電流振動が発生していなければ、パッシブフィルタ回路に異常が発生していることを検知できる。   That is, by setting the constants of the circuit elements under predetermined conditions, if the passive filter circuit is healthy, the first capacitor and the second capacitor are charged during the period when the first and second capacitors are charged or discharged. A transient resonance phenomenon occurs between the current and the current. And in the said structure, since a current sensor is arrange | positioned between a 1st capacitor | condenser and a passive filter circuit, an oscillating current flows through a current sensor. Therefore, by monitoring the output signal of the current sensor, it can be detected whether or not current vibration has occurred, and if there is no current vibration, it can be detected that an abnormality has occurred in the passive filter circuit.

請求項１記載の電気車用電力供給装置によれば、パッシブフィルタ回路に異常が発生していることを確実に検知して、安全性を向上させることが可能となる。   According to the electric vehicle power supply device of the first aspect, it is possible to reliably detect that an abnormality has occurred in the passive filter circuit and improve safety.

第１実施例であり、電気車制御装置の電気的構成を示す図The figure which is 1st Example and shows the electrical structure of an electric vehicle control apparatus 異常検知ロジック部の詳細構成を示す図The figure which shows the detailed constitution of the abnormality detection logic part 充電時判断部の動作を示すタイミングチャートTiming chart showing the operation of the determination unit during charging 電源供給時に電流センサにより検出される電流信号及びその微分信号であり、パッシブフィルタ回路が（ａ）健全な場合、（ｂ）異常がある場合を示す図The figure which shows the case where there exists an abnormality when it is a current signal detected with a current sensor at the time of power supply, and its differential signal, and a passive filter circuit is (a) healthy. 図４（ａ）の電流振動波形の微分信号の一部を拡大して示す図The figure which expands and shows a part of differential signal of the current oscillation waveform of Fig.4 (a). 各素子の回路定数を決定する条件を説明する図The figure explaining the conditions which determine the circuit constant of each element 帰線電流ｉｓと共振電流ｉ３との関係を示す図The figure which shows the relationship between the retrace current is and the resonance current i3 第２実施例を示す図１相当図FIG. 1 equivalent view showing the second embodiment 電流信号波形の周波数スペクトラムを示す図Diagram showing frequency spectrum of current signal waveform 図２相当図2 equivalent diagram 第３実施例を示す図１相当図FIG. 1 equivalent view showing the third embodiment 第４実施例を示す図２相当図FIG. 2 equivalent view showing the fourth embodiment 第５実施例を示す図１相当図FIG. 1 equivalent view showing the fifth embodiment 従来技術を示す図１相当図1 equivalent diagram showing the prior art パッシブフィルタ回路に発生し得る故障の一覧を示す図Diagram showing a list of possible faults in the passive filter circuit

（第１実施例）
以下、第１実施例について図１乃至図７を参照して説明する。尚、図１４と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図１４に示す電気車制御装置では、パッシブフィルタ回路１４の帰線側端子は、フィルタコンデンサ７（第１コンデンサ）とインバータ装置１５（電力変換装置）との間に接続されていたが、図１に示す構成では、パッシブフィルタ回路１４の帰線側端子が、電流センサ１７と帰線との間に接続されている。また、パッシブフィルタ回路異常検知部（以下、単に異常検知部と称す）２１が付加されている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the same parts as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different parts are described below. In the electric vehicle control device shown in FIG. 14, the retrace line side terminal of the passive filter circuit 14 is connected between the filter capacitor 7 (first capacitor) and the inverter device 15 (power conversion device). In the configuration shown in FIG. 2, the return side terminal of the passive filter circuit 14 is connected between the current sensor 17 and the return line. Further, a passive filter circuit abnormality detection unit (hereinafter simply referred to as an abnormality detection unit) 21 is added.

異常検知部２１（異常検知手段）は、微分器２２，フィルタ２３，異常検知ロジック部２４，ゼロクロス周波数演算部２５，フィルタ２６，充電時判断部２７を備えている。微分器２２は、電流センサ１７により検出される電流信号を微分してフィルタ２３及びゼロクロス周波数演算部２５に出力する。フィルタ２３は、ノイズ除去用のローパスフィルタ（デジタルフィルタ）であり、フィルタリングした信号は異常検知ロジック部２４に与えられる。ゼロクロス周波数演算部２５は、微分器２２より与えられる微分信号振幅がゼロレベルを交差する周波数を演算し、その演算結果をフィルタ２６に出力する。フィルタ２６はフィルタ２３と同様のローパスフィルタであり、フィルタリングした信号は異常検知ロジック部２４に与えられる。   The abnormality detection unit 21 (abnormality detection means) includes a differentiator 22, a filter 23, an abnormality detection logic unit 24, a zero cross frequency calculation unit 25, a filter 26, and a charging time determination unit 27. The differentiator 22 differentiates the current signal detected by the current sensor 17 and outputs the differentiated current signal to the filter 23 and the zero cross frequency calculation unit 25. The filter 23 is a low-pass filter (digital filter) for noise removal, and the filtered signal is given to the abnormality detection logic unit 24. The zero cross frequency calculation unit 25 calculates a frequency at which the differential signal amplitude given from the differentiator 22 crosses the zero level, and outputs the calculation result to the filter 26. The filter 26 is a low-pass filter similar to the filter 23, and the filtered signal is given to the abnormality detection logic unit 24.

図３は、充電時判断部２７の動作を示すタイミングチャートである。充電時判断部２７には、断流器３，５のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す信号Ｓ１，Ｓ２が与えられている。電車線路からインバータ装置１５に駆動用電源を供給する以前の状態では、断流器３，５は何れもＯＦＦとなっている。そして、駆動用電源を供給する際には、先に断流器３をＯＮすることで抵抗素子４を介して電流を流し、ラッシュカレントを抑制する。その後、例えばフィルタコンデンサ７の充電電位が所定レベルまで上昇すると、断流器５をＯＮすることで抵抗素子４をバイパスして電流を流す。この時、充電時判断部２７は、信号Ｓ１がハイレベル（断流器アンサが立つ）で且つ信号Ｓ２がロウレベルとなっている期間に、充電中信号Ｓ３をハイレベル（アクティブ）にする。   FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the determination unit 27 during charging. The charge determination unit 27 is provided with signals S1 and S2 indicating the ON / OFF states of the current breakers 3 and 5. Before the drive power is supplied to the inverter device 15 from the train line, the current breakers 3 and 5 are both OFF. Then, when supplying the driving power, the current is passed through the resistance element 4 by turning on the current breaker 3 first, thereby suppressing the rush current. After that, for example, when the charging potential of the filter capacitor 7 rises to a predetermined level, the current is passed by bypassing the resistance element 4 by turning on the breaker 5. At this time, the charging time determination unit 27 sets the charging signal S3 to a high level (active) while the signal S1 is at a high level (a circuit breaker answer is established) and the signal S2 is at a low level.

図２は、異常検知ロジック部２４の詳細構成を示す。ＯＲゲート２８の入力端子には、充電中信号Ｓ３と、ＩＧＢＴ９のゲートに与えられる放電指令Ｓ４とが与えられており、出力端子は、２つのＡＮＤゲート２９，３０の一方の入力端子に接続されている。符号判断部３１は、フィルタ２３の出力信号Ｓ５を受けて、その信号極性が負のままである場合に出力信号をハイレベルにする。その出力信号は、ＡＮＤゲート３０の他方の入力端子に与えられている。また、（マグニチュード）コンパレータ３２は、フィルタ２６の出力信号Ｓ６（Ｘ）と、データとして与えられるコンデンサ容量劣化閾値（Ｙ）とを比較し、Ｘ＞Ｙであればハイレベルの信号をＡＮＤゲート２９の他方の入力端子に出力する。   FIG. 2 shows a detailed configuration of the abnormality detection logic unit 24. An input terminal of the OR gate 28 is supplied with a charging signal S3 and a discharge command S4 applied to the gate of the IGBT 9, and an output terminal is connected to one input terminal of the two AND gates 29 and 30. ing. The sign determination unit 31 receives the output signal S5 of the filter 23 and sets the output signal to a high level when the signal polarity remains negative. The output signal is given to the other input terminal of the AND gate 30. The (magnitude) comparator 32 compares the output signal S6 (X) of the filter 26 with the capacitor capacity deterioration threshold value (Y) given as data. If X> Y, the high level signal is output to the AND gate 29. Output to the other input terminal.

ＡＮＤゲート２９，３０の出力端子は、ＲＳフリップフロップ３３，３４のセット端子Ｓにそれぞれ接続されている。ＲＳフリップフロップ３３，３４のリセット端子Ｒには、電気車の運転台における操作により出力されるリセット指令（運転台リセット）が与えられる。そして、ＲＳフリップフロップ３３，３４の出力端子Ｑからは、コンデンサ容量劣化検知信号，パッシブフィルタ異常検知信号がそれぞれ出力される。
尚、異常検知部２１はハードウエアで構成しても良いが、本実施例では、例えばマイクロコンピュータのソフトウエアによって各機能を実現した場合を想定している。以上の構成において、駆動用モータ（負荷）１６を除いたものが、電気車制御装置（電気車用電力供給装置）１０１を構成している。 The output terminals of the AND gates 29 and 30 are connected to the set terminals S of the RS flip-flops 33 and 34, respectively. A reset command (driver cab reset) output by an operation on the cab of the electric vehicle is given to the reset terminal R of the RS flip-flops 33 and 34. And the capacitor capacity deterioration detection signal and the passive filter abnormality detection signal are output from the output terminals Q of the RS flip-flops 33 and 34, respectively.
Although the abnormality detection unit 21 may be configured by hardware, in the present embodiment, it is assumed that each function is realized by software of a microcomputer, for example. In the above configuration, the configuration excluding the drive motor (load) 16 constitutes an electric vehicle control device (electric vehicle power supply device) 101.

次に、本実施例の作用について図４乃至図７も参照して説明する。図４（ａ）は、パッシブフィルタ回路１４が健全な状態で、電車線路から電源が供給された場合に電流センサ１７により検出される電流信号と、その微分信号とを示すものである。この時、フィルタコンデンサ７及びパッシブフィルタ回路１４のコンデンサ１１（第２コンデンサ）に充電が行われ、コンデンサ７，１１間で過渡的な電流振動が発生する。また図４（ａ）には、電流波形を微分した信号も併せて示す。   Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4A shows a current signal detected by the current sensor 17 and its differential signal when the passive filter circuit 14 is healthy and power is supplied from the train line. At this time, the capacitor 11 (second capacitor) of the filter capacitor 7 and the passive filter circuit 14 is charged, and transient current oscillation occurs between the capacitors 7 and 11. FIG. 4A also shows a signal obtained by differentiating the current waveform.

ここで、上記のような電流の振動発生させるため、図１に示す回路を構成する各素子の定数を決定する条件について説明する。図６（ａ）は、スイッチＳがＯＮして直流電圧Ｅが印加された場合に流れる充電電流ｉ１が、フィルタリアクトルＬ（６）とフィルタコンデンサＦＣ（７）との間について振動しない条件（１）を示す。Ｒは電流経路の合成抵抗分である。この時の非振動条件（１）は、次式となる。
Ｒ２≧４Ｌ／ＦＣ …（１） Here, the conditions for determining the constants of the respective elements constituting the circuit shown in FIG. 1 in order to generate the current vibration as described above will be described. FIG. 6A shows a condition (1) in which the charging current i1 flowing when the switch S is turned on and the DC voltage E is applied does not vibrate between the filter reactor L (6) and the filter capacitor FC (7). ). R is the combined resistance of the current path. The non-vibration condition (1) at this time is as follows.
R 2 ≧ 4 L / FC (1)

図６（ｂ）は、図６（ａ）と同様のケースに流れる充電電流ｉ２が、フィルタリアクトルＬとパッシブフィルタ回路１４との間で振動しない条件（２）を示す。尚、Ｃｂ，Ｒｂ，Ｌｂは、それぞれコンデンサ１１の容量，抵抗素子１２の抵抗値，リアクトル１３のインダクタンスである。ここで、ＬｂRをリアクトル１３の抵抗分とすると、Ｒｂ≫ＬｂRとすることで、抵抗Ｒｂには電流を殆ど流さないようにする。また、ＬとＬｂとの合成インダクタンスをＬ’とする。この時の非振動条件（２）は、次式となる。
Ｒ２≧４Ｌ’／Ｃｂ …（２） FIG. 6B shows a condition (2) where the charging current i <b> 2 flowing in the same case as in FIG. 6A does not vibrate between the filter reactor L and the passive filter circuit 14. Cb, Rb, and Lb are the capacitance of the capacitor 11, the resistance value of the resistance element 12, and the inductance of the reactor 13, respectively. Here, assuming that LbR is the resistance of the reactor 13, by setting Rb >> LbR, almost no current flows through the resistor Rb. Also, let L ′ be a combined inductance of L and Lb. The non-vibration condition (2) at this time is as follows.
R 2 ≧ 4L ′ / Cb (2)

図６（ｃ）は、図６（ａ）と同様のケースに流れる充電電流ｉ３が、フィルタコンデンサＦＣとパッシブフィルタ回路１４との間で振動しない条件（３）を示す。各素子の合成容量をＣ’，合成インダクタンスをＬ’，合成抵抗をＲ’とすれば、振動条件（３）は次式となる。
Ｒ’２＜４Ｌ’／Ｃ’ …（３） FIG. 6C shows a condition (3) in which the charging current i3 flowing in the same case as in FIG. 6A does not vibrate between the filter capacitor FC and the passive filter circuit 14. Assuming that the combined capacitance of each element is C ′, the combined inductance is L ′, and the combined resistance is R ′, the vibration condition (3) is as follows.
R ′ 2 <4L ′ / C ′ (3)

上記の条件（１）〜（３）を全て満たすように各回路素子の定数を設定すれば、図７に示すように、電車線路よりパンタグラフ１を介して流れ込む帰線電流ｉｓは振動することなく単調に減衰し、且つフィルタコンデンサ７とパッシブフィルタ回路１４との間に流れる電流ｉ３は振動するようになる。そして、上記の条件を満たすことで、フィルタコンデンサ７とパッシブフィルタ回路１４との間の過渡現象モデルは、単純なＲＬＣ直列回路として捉えることが可能となる。
また、コンデンサ７，１１が充電されている状態からＩＧＢＴ９をＯＮして放電させる場合にも、同様に放電電流の振動が発生する。 If the constants of the respective circuit elements are set so as to satisfy all the above conditions (1) to (3), the retrace current is flowing from the train line via the pantograph 1 does not vibrate as shown in FIG. The current i3 that attenuates monotonically and flows between the filter capacitor 7 and the passive filter circuit 14 oscillates. By satisfying the above conditions, the transient phenomenon model between the filter capacitor 7 and the passive filter circuit 14 can be regarded as a simple RLC series circuit.
Similarly, when the IGBTs 9 are turned on and discharged from the state where the capacitors 7 and 11 are charged, the oscillation of the discharge current similarly occurs.

そして、パッシブフィルタ回路１４に、図１５に示す２〜４，６，８項の何れかに対応する異常が発生すると、充電時又は放電時において図４（ａ）に示すような振動は発生せず、図４（ｂ）に示すように、検出される電流は、電源投入時に上昇した後単調に減衰する。したがって、その微分信号は、電源投入時の瞬間に鋭い立ち上がりを示した後は、負の値を示す。
そこで、異常検知ロジック部２４の符号判断部３１は、フィルタ２３の出力信号Ｓ５を受けて、その信号極性が負のままである場合に出力信号をハイレベルにするので、充電中に、図４（ｂ）に示す状態を検知することで、ＲＳフリップフロップ３４をセットし、パッシブフィルタ回路１４の異常（素子の短絡故障，オープン故障，地絡故障）を検知する。 When an abnormality corresponding to any one of items 2 to 4, 6 and 8 shown in FIG. 15 occurs in the passive filter circuit 14, vibration as shown in FIG. First, as shown in FIG. 4B, the detected current rises when the power is turned on and then decays monotonously. Therefore, the differential signal shows a negative value after showing a sharp rise at the moment of power-on.
Therefore, the sign determination unit 31 of the abnormality detection logic unit 24 receives the output signal S5 of the filter 23 and sets the output signal to a high level when the signal polarity remains negative. By detecting the state shown in (b), the RS flip-flop 34 is set, and abnormality (short circuit failure, open failure, ground fault) of the passive filter circuit 14 is detected.

また、図５は、図４（ａ）に示す電流振動波形の微分信号の一部を拡大して示したものである。電流振動が発生する場合の周波数ｆは（４）式となる。
ｆ＝１／［２π√｛（１／ＬＣ）−（Ｒ／２Ｌ）２｝］ …（４）
尚、「√｛｝」は｛｝内の平方根を示す。すなわち、コンデンサ７又は１１の容量が低下すると、電流が振動した場合の周波数ｆは上昇する。そこで、ゼロクロス周波数演算部２５は、微分信号の振幅がゼロレベルを交差する間隔Ｔ０｛＝１／（ｆ０）｝を測定すると、その間隔Ｔ０を周波数に換算したデータとして出力する。但し、ｆ０＝２ｆである。そして、コンパレータ３２は、ゼロクロス間隔の周波数ｆ０が閾値を超えて高くなると、出力信号をハイレベルにしてＲＳフリップフロップ３３をセットし、コンデンサ７又は１１の容量低下を検知する。
また、コンパレータ３２に与える容量低下閾値は、ゼロクロス周波数演算部２５が出力するデータを周波数ｆ０，ｆの何れに対応させているかに応じて設定すれば良い。 FIG. 5 is an enlarged view of a part of the differential signal of the current oscillation waveform shown in FIG. The frequency f when current oscillation occurs is given by equation (4).
f = 1 / [2π√ {(1 / LC) − (R / 2L) 2 }] (4)
“√ {}” indicates the square root in {}. That is, when the capacity of the capacitor 7 or 11 decreases, the frequency f when the current vibrates increases. Therefore, when the interval T0 {= 1 / (f0)} at which the amplitude of the differential signal crosses the zero level is measured, the zero-cross frequency calculating unit 25 outputs the interval T0 as data converted into a frequency. However, f0 = 2f. Then, when the frequency f0 of the zero cross interval becomes higher than the threshold value, the comparator 32 sets the output signal to the high level, sets the RS flip-flop 33, and detects the capacitance decrease of the capacitor 7 or 11.
Further, the capacity reduction threshold given to the comparator 32 may be set according to which of the frequencies f0 and f corresponds to the data output from the zero cross frequency calculation unit 25.

以上のように本実施例によれば、電気車制御装置１０１がフィルタコンデンサ７とパッシブフィルタ回路１４とを備える場合、パッシブフィルタ回路１４の帰線側端子を、電流センサ７と電車線路の帰線側との間に接続する。そして、異常検知部２１は、電車線路とコンデンサ７，１１との間で充電又は放電が行われる期間に、電流センサ１７により検出される電流信号に基づきコンデンサ７，１１間における電流振動の発生状態を監視することで、パッシブフィルタ回路１４の異常を検知する。   As described above, according to this embodiment, when the electric vehicle control apparatus 101 includes the filter capacitor 7 and the passive filter circuit 14, the return line side terminal of the passive filter circuit 14 is connected to the return line of the current sensor 7 and the train line. Connect between the side. Then, the abnormality detection unit 21 generates a current vibration between the capacitors 7 and 11 based on the current signal detected by the current sensor 17 during a period in which charging or discharging is performed between the train line and the capacitors 7 and 11. Is monitored to detect an abnormality in the passive filter circuit 14.

具体的には、異常検知部２１は、コンデンサ７，１１に対する充電又は放電が行われる期間において、前記電流信号を微分した信号の極性が負から変化しなかった場合に異常を検知するので、パッシブフィルタ回路１４の故障が原因となり電流振動が発生しなかったことを確実に検知できる。
また、異常検知部２１は、ゼロクロス周波数演算部２５により前記電流信号を微分した信号のゼロクロス間隔を計測することで微分信号のゼロクロス周波数（又は振動周波数）を検出し、その周波数が上限閾値を超えた場合に、コンデンサ７又は１１の容量低下を異常として検知するので、パッシブフィルタ回路１４の短絡故障やオープン故障だけでなく、コンデンサ７又は１１の容量低下も検知できる。 Specifically, the abnormality detection unit 21 detects an abnormality when the polarity of the signal obtained by differentiating the current signal does not change from negative during the period in which the capacitors 7 and 11 are charged or discharged. It can be reliably detected that no current vibration has occurred due to the failure of the filter circuit 14.
Further, the abnormality detection unit 21 detects the zero cross frequency (or vibration frequency) of the differential signal by measuring the zero cross interval of the signal obtained by differentiating the current signal by the zero cross frequency calculation unit 25, and the frequency exceeds the upper limit threshold. In this case, since the capacitance drop of the capacitor 7 or 11 is detected as an abnormality, not only the short circuit failure or the open failure of the passive filter circuit 14 but also the capacitance drop of the capacitor 7 or 11 can be detected.

（第２実施例）
図８乃至図１０は第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例の電気車制御装置は、第１実施例の異常検知部２１を異常検知部４１に置き換えたものである。異常検知部４１は、第１実施例の構成よりフィルタ２３及び２６，ゼロクロス周波数演算部２５を削除し、それらに替えてＦＦＴ周波数演算部４２を配置し、更に異常検知ロジック部２４を異常検知ロジック部４３に置き換えて構成されている。以上が、電気車制御装置１０２を構成している。
ＦＦＴ周波数演算部４２は、微分器２２より出力される微分信号を高速フーリエ変換してその周波数成分を抽出し、それらの成分のうち振幅レベルがピークを示したものの周波数データを、異常検知ロジック部４３に出力する（図９参照）。 (Second embodiment)
8 to 10 show a second embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, different parts will be described. The electric vehicle control apparatus of the second embodiment is obtained by replacing the abnormality detection unit 21 of the first embodiment with an abnormality detection unit 41. The abnormality detection unit 41 deletes the filters 23 and 26 and the zero cross frequency calculation unit 25 from the configuration of the first embodiment, replaces them with an FFT frequency calculation unit 42, and further sets the abnormality detection logic unit 24 as an abnormality detection logic. It replaces with the part 43, and is comprised. The above constitutes the electric vehicle control apparatus 102.
The FFT frequency calculation unit 42 performs fast Fourier transform on the differential signal output from the differentiator 22 to extract its frequency component, and uses the frequency data of those components whose amplitude level shows a peak as an abnormality detection logic unit. 43 (see FIG. 9).

図１０は図２相当図である。異常検知ロジック部４３は、符号判断部３１を削除し、それに替えてもう１つのコンパレータ４４を配置した構成である。そして、コンパレータ３２，４４の入力端子Ｘには、ＦＦＴ周波数演算部４２からの出力データが与えられており、コンパレータ４４の入力端子Ｙには、パッシブフィルタ回路１４の異常を判定するための閾値データが与えられている。そして、コンパレータ４４は、Ｘ＜Ｙとなった場合にＡＮＤゲート３０に出力する信号をハイレベルにする。   FIG. 10 corresponds to FIG. The abnormality detection logic unit 43 has a configuration in which the code determination unit 31 is deleted and another comparator 44 is arranged instead. Output data from the FFT frequency calculation unit 42 is given to the input terminals X of the comparators 32 and 44, and threshold data for determining an abnormality of the passive filter circuit 14 is given to the input terminal Y of the comparator 44. Is given. Then, the comparator 44 sets the signal output to the AND gate 30 to a high level when X <Y.

次に、第２実施例の作用について説明する。ＦＦＴ周波数演算部４２は、微分器２２より出力される微分信号の基本周波数に対応するデータを異常検知ロジック部４３に出力する。すると、異常検知ロジック部４３では、コンパレータ３２がそのデータを第１実施例と同様にコンデンサ容量劣化閾値と比較するので、その作用は第１実施例と同様となる。一方、コンパレータ４４は、上記微分信号の振動周波数成分における基本周波数に対応するデータをフィルタ回路異常判定閾値と比較し、前者の周波数が後者の閾値を下回ると、ＡＮＤゲート３０にハイレベル信号を出力する。   Next, the operation of the second embodiment will be described. The FFT frequency calculation unit 42 outputs data corresponding to the fundamental frequency of the differential signal output from the differentiator 22 to the abnormality detection logic unit 43. Then, in the abnormality detection logic unit 43, the comparator 32 compares the data with the capacitor capacity deterioration threshold value in the same manner as in the first embodiment, so the operation is the same as in the first embodiment. On the other hand, the comparator 44 compares the data corresponding to the fundamental frequency in the vibration frequency component of the differential signal with the filter circuit abnormality determination threshold value, and outputs a high level signal to the AND gate 30 when the former frequency falls below the latter threshold value. To do.

すなわち、図４（ｂ）に示したように、パッシブフィルタ回路１４に異常が発生すれば、電流センサ１７により検出される電流信号は振動しないため、その微分信号の周波数は「０」となる。したがって、その状態をコンパレータ４４で検知すれば、第１実施例と同様に異常を検知できる。
また、コンデンサ７又は１１の容量が低下した場合には、電流の振動周波数が上昇するので、コンパレータ３２が高速フーリエ変換処理で得られた周波数を図９に示すコンデンサ容量低下閾値と比較し、前者の周波数が後者の閾値を上回るとＡＮＤゲート２９にハイレベル信号を出力することで、第１実施例と同様にコンデンサ７又は１１の容量低下を検知できる。 That is, as shown in FIG. 4B, if an abnormality occurs in the passive filter circuit 14, the current signal detected by the current sensor 17 does not vibrate, so the frequency of the differential signal is “0”. Therefore, if the state is detected by the comparator 44, an abnormality can be detected as in the first embodiment.
When the capacitance of the capacitor 7 or 11 decreases, the oscillation frequency of the current increases. Therefore, the comparator 32 compares the frequency obtained by the fast Fourier transform process with the capacitor capacitance decrease threshold shown in FIG. When the frequency exceeds the latter threshold, a high level signal is output to the AND gate 29, so that the capacitance drop of the capacitor 7 or 11 can be detected as in the first embodiment.

以上のように第２実施例によれば、異常検知部４１は、電流信号を微分した信号の周波数をＦＦＴ周波数演算部４２により高速フーリエ変換処理し、その演算結果より前記微分信号の周波数を得る。そして、コンデンサ７，１１に対する充電又は放電が行われる期間において、前記微分信号の周波数が下限閾値に達しなかった場合にパッシブフィルタ回路１４の異常を検知し、前記微分信号の周波数が上限閾値に達しなかった場合にコンデンサ７又は１１の容量低下を検知するので、第１実施例と同様の効果が得られる。   As described above, according to the second embodiment, the abnormality detection unit 41 performs fast Fourier transform on the frequency of the signal obtained by differentiating the current signal by the FFT frequency calculation unit 42, and obtains the frequency of the differential signal from the calculation result. . Then, when the frequency of the differential signal does not reach the lower limit threshold during the period in which the capacitors 7 and 11 are charged or discharged, the abnormality of the passive filter circuit 14 is detected, and the frequency of the differential signal reaches the upper limit threshold. In the absence of this, a decrease in the capacitance of the capacitor 7 or 11 is detected, so the same effect as in the first embodiment can be obtained.

（第３実施例）
図１１は第３実施例を示すものである。第３実施例の電気車制御装置１０３は、基本的な構成は第１実施例の電気車制御装置１０１と同様の構成であり、例えば１つの車体に２つのモータ１５Ａ，１５Ｂが配置されている場合に対応して、２つの電気車制御装置１０３Ａ，１０３Ｂが設けられている。尚、電気車制御装置１０３Ｂのインバータ装置１５Ｂの各相出力端子と、モータ１６Ｂの各相巻線との接続は、モータ１６Ａ，１６Ｂを車台に配置する関係上２相の相順が入れ換えられている。 (Third embodiment)
FIG. 11 shows a third embodiment. The basic configuration of the electric vehicle control apparatus 103 according to the third embodiment is the same as that of the electric vehicle control apparatus 101 according to the first embodiment. For example, two motors 15A and 15B are arranged in one vehicle body. Corresponding to the case, two electric vehicle control devices 103A and 103B are provided. In addition, the connection between each phase output terminal of the inverter device 15B of the electric vehicle control device 103B and each phase winding of the motor 16B is such that the phase order of the two phases is switched due to the arrangement of the motors 16A and 16B on the chassis. Yes.

そして、異常検知部２１（Ａ，Ｂ）より出力される２つの異常検知信号は、ＯＲゲート４５（Ａ，Ｂ）の入力端子にそれぞれ与えられており、ＯＲゲート４５の（Ａ，Ｂ）出力端子は、インバータ装置１５（Ａ，Ｂ）の停止信号入力端子と、断流器３Ａ，３Ｂ（断電手段）の制御端子にそれぞれ接続されている。尚、高速度遮断器２は、２つの電気車制御装置１０３Ａ，１０３Ｂに対して共通である。   The two abnormality detection signals output from the abnormality detection unit 21 (A, B) are respectively supplied to the input terminals of the OR gate 45 (A, B), and the (A, B) output of the OR gate 45 is output. The terminals are connected to the stop signal input terminal of the inverter device 15 (A, B) and the control terminal of the circuit breakers 3A, 3B (disconnection means), respectively. The high-speed circuit breaker 2 is common to the two electric vehicle control devices 103A and 103B.

次に、第３実施例の作用について説明する。電気車制御装置１０３（Ａ，Ｂ）では、異常検知部２１がパッシブフィルタ回路１４の異常、若しくは、コンデンサ７，１１の容量低下を検知すると、それらの信号がＯＲゲート４５を介してインバータ装置１５と断流器３とに出力される。すると、インバータ装置１５は、モータ１６の駆動制御を停止し、断流器３は、電車線路の架線側を開いて電源の供給を停止する。したがって、異常が検出された側の電気車制御装置１０３だけを架線から切り離して段電し、インバータ装置１５を停止させることができる。   Next, the operation of the third embodiment will be described. In the electric vehicle control device 103 (A, B), when the abnormality detection unit 21 detects an abnormality in the passive filter circuit 14 or a decrease in the capacity of the capacitors 7 and 11, those signals are passed through the OR gate 45 to the inverter device 15. Are output to the current breaker 3. Then, the inverter apparatus 15 stops the drive control of the motor 16, and the circuit breaker 3 stops the supply of power by opening the overhead line side of the train line. Therefore, only the electric vehicle control device 103 on the side where the abnormality is detected can be disconnected from the overhead line, and the inverter device 15 can be stopped.

（第４実施例）
図１２は、第４実施例を示す図２相当図である。第４実施例は、例えば第１実施例の異常検知部２１において、ＲＳフリップフロップ２９，３０のリセット端子Ｒと、運転台より出力されるリセット指令との間に、ＡＮＤゲート４６を挿入している。またＲＳフリップフロップ２９，３０の出力端子Ｑは、ＯＲゲート４７の入力端子にそれぞれ接続されており、ＯＲゲート４７の出力端子は、ＮＯＴゲート４８を介してＡＮＤゲート４６の他方の入力端子に接続されている。以上が、異常検知部４９を構成している。 (Fourth embodiment)
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 2 showing the fourth embodiment. In the fourth embodiment, for example, in the abnormality detection unit 21 of the first embodiment, an AND gate 46 is inserted between the reset terminal R of the RS flip-flops 29 and 30 and the reset command output from the cab. Yes. The output terminals Q of the RS flip-flops 29 and 30 are connected to the input terminal of the OR gate 47, and the output terminal of the OR gate 47 is connected to the other input terminal of the AND gate 46 via the NOT gate 48. Has been. The above constitutes the abnormality detection unit 49.

次に、第４実施例の作用について説明する。異常検知部４９では、パッシブフィルタ回路１４の異常やコンデンサ７，１１の容量低下が検知されると、ＯＲゲート４７の出力端子がハイレベルとなり、ＡＮＤゲート４６の出力端子はロウレベルに固定される。これにより、運転台よりリセット指令が出力されたとしても、ＲＳフリップフロップ２９，３０はリセットされなくなる（リセット禁止状態となる）。したがって、パッシブフィルタ回路１４が故障していたり、コンデンサ７，１１の容量が低下した状態のまま運転を開始させて、電車線路に高調波ノイズを伝搬させることを防止できる。   Next, the operation of the fourth embodiment will be described. In the abnormality detection unit 49, when an abnormality of the passive filter circuit 14 or a decrease in the capacitance of the capacitors 7 and 11 is detected, the output terminal of the OR gate 47 becomes high level, and the output terminal of the AND gate 46 is fixed at low level. As a result, even if a reset command is output from the cab, the RS flip-flops 29 and 30 are not reset (reset prohibited state). Therefore, it is possible to prevent the harmonic noise from propagating to the train line by starting the operation while the passive filter circuit 14 is broken or the capacity of the capacitors 7 and 11 is reduced.

（第５実施例）
図１３は、第５実施例を示す。第１〜第４実施例における電気車制御装置に替わる第５実施例の電気車用電力供給装置１０４は、例えば第１実施例のインバータ装置１５がＶＶＶＦ（電圧可変・周波数可変）インバータとしてモータ１６を駆動する場合に、インバータ装置１５Ｓを静止型の（ＳＩＶ）インバータとして制御し、車室の冷房装置や室内灯等に供給する補助電源を生成するものに適用する。この場合、電圧は例えば４４０Ｖに、周波数は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚに固定される。 (5th Example)
FIG. 13 shows a fifth embodiment. In the electric vehicle power supply device 104 of the fifth embodiment that replaces the electric vehicle control device of the first to fourth embodiments, for example, the inverter device 15 of the first embodiment has a motor 16 as a VVVF (voltage variable / frequency variable) inverter. When driving the inverter, the inverter device 15S is controlled as a static (SIV) inverter, and is applied to a device that generates auxiliary power to be supplied to a cooling device or a room lamp in a passenger compartment. In this case, the voltage is fixed at, for example, 440 V, and the frequency is fixed at 50 Hz or 60 Hz.

また、電気車用電力供給装置１０４では、ＩＧＢＴ９に替えて、電磁接触器５０が抵抗素子６と直列に接続されている。そして、放電指令は、電磁接触器５０と高速度遮断器２に対して与えられている。インバータ装置１５Ｓの出力端子は、コイル５１及びコンデンサ５２からなるＬＣフィルタを介して変圧器５３の一次側に接続されている。変圧器５３は、２次側に１００Ｖの交流電源を出力し、室内灯等の負荷５４，５５等に供給する。また、交流１００Ｖを整流して、ドア開閉回路の駆動用電源や制御用電源等としても供給される。
以上のように構成される第５実施例によれば、駆動用モータ以外の負荷５４，５５等に電源を供給する静止型のインバータ装置１５Ｓを制御する場合にも、同様に適用できる。 Further, in the electric vehicle power supply device 104, an electromagnetic contactor 50 is connected in series with the resistance element 6 instead of the IGBT 9. The discharge command is given to the electromagnetic contactor 50 and the high-speed circuit breaker 2. The output terminal of the inverter device 15 </ b> S is connected to the primary side of the transformer 53 through an LC filter including a coil 51 and a capacitor 52. The transformer 53 outputs an AC power supply of 100 V to the secondary side and supplies it to loads 54 and 55 such as room lights. Further, the AC 100V is rectified and supplied as drive power or control power for the door opening / closing circuit.
According to the fifth embodiment configured as described above, the present invention can be similarly applied to the case where the stationary inverter device 15S that supplies power to the loads 54 and 55 other than the driving motor is controlled.

本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
電流センサ１７を、架線側に配置しても良い。また、コンデンサ７，１１間で発生する電流の振動のみを検出する場合は、電流センサ１７は、図１４に示すコンデンサ７，１１間の接続形態において両者の間に配置しても良い。
第１実施例において、ゼロクロス周波数演算部２５及びフィルタ２６を削除しても良い。
第３実施例を、３台以上の電気車用電力供給装置に適用しても良い。
電気車用電力供給装置に供給される電源は直流に限ることなく、交流電源であっても同様に適用できる。その場合、電力変換装置の入力側に、交流／直流変換を行うコンバータ回路を配置すれば良い。 The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The current sensor 17 may be disposed on the overhead line side. When only the vibration of the current generated between the capacitors 7 and 11 is detected, the current sensor 17 may be disposed between the capacitors 7 and 11 shown in FIG.
In the first embodiment, the zero cross frequency calculation unit 25 and the filter 26 may be deleted.
The third embodiment may be applied to three or more electric vehicle power supply apparatuses.
The power source supplied to the electric vehicle power supply device is not limited to a direct current, and an AC power source can be similarly applied. In that case, a converter circuit that performs AC / DC conversion may be arranged on the input side of the power converter.

図面中、３は断流器（断電手段），６はフィルタリアクトル、７はフィルタコンデンサ（第１コンデンサ）、１１はコンデンサ（第２コンデンサ）、１２は抵抗素子、１３はリアクトル、１４はパッシブフィルタ回路、１５はインバータ装置（電力変換装置）、１６は駆動用モータ（負荷）、１７は電流センサ、２１，４１，４９は異常検知部（異常検知手段）、５４，５５は負荷、１０１〜１０３は電気車制御装置（電気車用電力供給装置）、１０４は電気車用電力供給装置を示す。   In the drawing, 3 is a circuit breaker (disconnection means), 6 is a filter reactor, 7 is a filter capacitor (first capacitor), 11 is a capacitor (second capacitor), 12 is a resistance element, 13 is a reactor, and 14 is passive. Filter circuit, 15 is an inverter device (power conversion device), 16 is a drive motor (load), 17 is a current sensor, 21, 41 and 49 are abnormality detection units (abnormality detection means), 54 and 55 are loads, 101- Reference numeral 103 denotes an electric vehicle control device (electric vehicle power supply device), and 104 denotes an electric vehicle power supply device.

Claims (8)

架線にフィルタリアクトルを介して接続される第１コンデンサと、
この第１コンデンサの両端に接続され、直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置と、
少なくとも一端が第１コンデンサと前記電力変換装置との間に接続された、第２コンデンサと、この第２コンデンサに直列に接続される抵抗及びリアクトルの並列回路とで構成されるパッシブフィルタ回路とを備えてなる電気車用電力供給装置において、
前記パッシブフィルタ回路の他端と、前記第１コンデンサとを接続する電流経路に介挿される電流センサと、
電車線路と前記第１及び第２コンデンサとの間で充電又は放電が行われる期間に、前記電流センサにより検出される電流信号に基づき前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとの間における電流振動の発生状態を監視することで、前記パッシブフィルタ回路の異常を検知する異常検知手段とを備えたことを特徴とする電気車用電力供給装置。 A first capacitor connected to the overhead line via a filter reactor;
A power converter connected to both ends of the first capacitor, for converting DC power to AC power and supplying the load to the load;
A passive filter circuit including a second capacitor connected at least one end between the first capacitor and the power converter, and a parallel circuit of a resistor and a reactor connected in series to the second capacitor; In the electric vehicle power supply device provided,
A current sensor inserted in a current path connecting the other end of the passive filter circuit and the first capacitor;
Current oscillation between the first capacitor and the second capacitor based on a current signal detected by the current sensor during a period in which charging or discharging is performed between a train line and the first and second capacitors. An electric vehicle power supply apparatus comprising: an abnormality detection unit that detects an abnormality of the passive filter circuit by monitoring an occurrence state. 前記異常検知手段は、前記第１及び第２コンデンサに対する充電又は放電が行われる期間において、前記電流信号を微分した信号の極性が変化しなかった場合に、異常を検知することを特徴とする請求項１記載の電気車用電力供給装置。   The abnormality detection unit detects an abnormality when a polarity of a signal obtained by differentiating the current signal does not change during a period in which the first and second capacitors are charged or discharged. Item 2. The electric vehicle power supply device according to Item 1. 前記異常検知手段は、前記第１及び第２コンデンサに対する充電又は放電が行われる期間において、前記電流信号を微分した信号の周波数を検出し、前記周波数が下限閾値に達しなかった場合に、異常として検知することを特徴とする請求項１記載の電気車用電力供給装置。   The abnormality detection means detects a frequency of a signal obtained by differentiating the current signal during a period in which the first and second capacitors are charged or discharged, and if the frequency does not reach a lower limit threshold, The electric vehicle power supply device according to claim 1, wherein the electric vehicle power supply device is detected. 前記異常検知手段は、前記第１及び第２コンデンサに対する充電又は放電が行われる期間において、前記電流信号を微分した信号の周波数を検出し、前記周波数が上限閾値を超えた場合に、前記第１コンデンサ又は前記第２コンデンサの容量低下を異常として検知することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電気車用電力供給装置。   The abnormality detection means detects a frequency of a signal obtained by differentiating the current signal in a period in which the first and second capacitors are charged or discharged, and when the frequency exceeds an upper limit threshold, 4. The electric vehicle power supply device according to claim 1, wherein a capacity drop of the capacitor or the second capacitor is detected as an abnormality. 5. 前記異常検知手段は、前記電流信号を微分した信号のゼロクロス間隔を計測することを特徴とする請求項３又は４記載の電気車用電力供給装置。   The electric vehicle power supply device according to claim 3 or 4, wherein the abnormality detection means measures a zero cross interval of a signal obtained by differentiating the current signal. 前記異常検知手段は、前記電流信号を微分した信号の周波数を高速フーリエ変換処理により演算し、その演算結果より、前記微分信号の周波数を得ることを特徴とする請求項３又は４記載の電気車用電力供給装置。   5. The electric vehicle according to claim 3, wherein the abnormality detection unit calculates a frequency of a signal obtained by differentiating the current signal by a fast Fourier transform process, and obtains the frequency of the differential signal from the calculation result. Power supply equipment. 前記異常検知手段によって異常が検知された場合に、前記電車線路の架線と、前記電力変換装置との間を切り離して断電する断電手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の電気車用電力供給装置。   7. The apparatus according to claim 1, further comprising a power disconnecting unit that disconnects power between the overhead line of the train line and the power converter when an abnormality is detected by the abnormality detection unit. The electric vehicle power supply device according to any one of the preceding claims. 前記異常検知手段によって異常が検知された場合は、運転台からのリセット指令が出力されても、前記異常検知状態のリセットを禁止するように構成したことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の電気車用電力供給装置。 8. The system according to claim 1, wherein when an abnormality is detected by the abnormality detection unit, resetting of the abnormality detection state is prohibited even if a reset command is output from a cab. The electric vehicle power supply device according to claim 1.
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