JP2012165598A - 電気車用電源装置及び電気車用電源装置のコンデンサ容量算出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気車用電源装置は、接触器2と、フィルタコンデンサ9と、充電抵抗器3aを有した初期充電回路3と、第1電圧検出器10と、第2電圧検出器11と、制御部20と、を備えている。制御部20は、充電抵抗器3aの抵抗値を示す抵抗情報、第1電圧検出器10で検出された架線1の電圧を示す第1電圧情報、第2電圧検出器11で検出されたフィルタコンデンサ9の電圧を示す第2電圧情報を基に、フィルタコンデンサ9の容量を算出可能である。
【選択図】図1
Description
パンタグラフを介して架線に接続される接触器と、
前記接触器に接続され、前記パンタグラフ及び接触器を介して前記架線から電力が入力され、電荷を蓄積可能であるフィルタコンデンサと、
前記接触器及びフィルタコンデンサ間に接続され、前記フィルタコンデンサへの突入電流を抑制するための充電抵抗器を有した初期充電回路と、
前記パンタグラフを介して前記架線に接続され、架線の電圧を検出可能な第1電圧検出器と、
前記フィルタコンデンサの電圧を検出可能な第2電圧検出器と、
前記充電抵抗器の抵抗値を示す抵抗情報を保持又は取得可能であり、前記第1電圧検出器で検出された前記架線の電圧を示す第1電圧情報を取得可能であり、前記第2電圧検出器で検出された前記フィルタコンデンサの電圧を示す第2電圧情報を取得可能であり、前記抵抗情報、第1電圧情報及び第2電圧情報を基に、前記フィルタコンデンサの容量を算出可能な制御部と、を備えていることを特徴としている。
パンタグラフを介して架線に接続される接触器と、前記接触器に接続され、前記パンタグラフ及び接触器を介して前記架線から電力が入力され、電荷を蓄積可能であるフィルタコンデンサと、前記接触器及びフィルタコンデンサ間に接続され、前記フィルタコンデンサへの突入電流を抑制するための充電抵抗器を有した初期充電回路と、前記パンタグラフを介して前記架線に接続され、架線の電圧を検出可能な第1電圧検出器と、前記フィルタコンデンサの電圧を検出可能な第2電圧検出器と、を備えた電気車用電源装置のコンデンサ容量算出方法において、
前記充電抵抗器の抵抗値を示す抵抗情報と、前記第1電圧検出器で検出された前記架線の電圧を示す第1電圧情報と、前記第2電圧検出器で検出された前記フィルタコンデンサの電圧を示す第2電圧情報と、を取得し、
前記抵抗情報、第1電圧情報及び第2電圧情報を基に、前記フィルタコンデンサの容量を算出することを特徴としている。
図1に示すように、電気車用電源装置は、接触器(CTT)2、初期充電回路3、インバータ4、ACフィルタ5、絶縁トランス6、第1電圧検出器10、第2電圧検出器11、電流検出器13、及び制御部20を備えている。
また、フィルタコンデンサ9に流れる電流をI9、電流I9が流れる時間をtとすると、電流I9を積分することにより、蓄積される電荷Q9を算出することができる。蓄積される電荷Q9は、次の式(1−2)で表すことができる。
式(1−1)及び式(1−2)より、容量C9は、次の式(1−3)で表すことができる。
電圧V9は、第2電圧検出器11を用いて求めることができる。
これにより、上記式(1−3)及び式(1−4)からフィルタコンデンサ9の容量C9を算出することができる。
上記のことから、新たに用品を加えること無しにコンデンサ容量を算出することができる電気車用電源装置及び電気車用電源装置のコンデンサ容量算出方法を得ることができる。
図2に示すように、電気車用電源装置は、充電抑制回路7、補償コンデンサ(離線補償コンデンサ)8及び電流検出器14をさらに備えている。
また、補償コンデンサ8に流れる電流をI8、電流I8が流れる時間をtとすると、電流I8を積分することにより、蓄積される電荷Q8を算出することができる。蓄積される電荷Q8は、次の式(2−2)で表すことができる。
式(2−1)及び式(2−2)より、容量C8は、次の式(2−3)で表すことができる。
この実施形態において、電流I8は、電流Ib及び充電抑制回路7に流れる電流I7に等しい(I8=Ib=I7)ため電流検出器14を用いて求めることができる。
これにより、上記式(2−3)、式(2−4)及びI8=Ibの関係式から補償コンデンサ8の容量C8を算出することができる。
また、この実施形態において、電流I9は、電流Iaと電流I8の差に等しい(I9=Ia−I8)ため、電流Iaを算出すればよい。電流Iaは、次の式(2−6)で表すことができるため、電流I9は、次の式(2−7)で表すことができる。
I9=(V10−V9)/R3a−I8・・・(2−7)
これにより、上記式(2−5)及び式(2−7)からフィルタコンデンサ9の容量C9を算出することができる。
上記のことから、新たに用品を加えること無しにコンデンサ容量を算出することができる電気車用電源装置及び電気車用電源装置のコンデンサ容量算出方法を得ることができる。
図3に示すように、この実施形態に係る電気車用電源装置は、電流検出器14の替わりに第3電圧検出器12を備えている以外、上記第2の実施形態に係る電気車用電源装置と同様に形成されている。
電圧V8は、第3電圧検出器12を用いて求めることができる。
これにより、上記式(3−1)及び式(3−2)から補償コンデンサ8の容量C8を算出することができる。
電圧V9は、第2電圧検出器11を用いて求めることができる。
I9=(V10−V9)/R3a−I8・・・(3−5)
これにより、上記式(3−3)及び式(3−5)からフィルタコンデンサ9の容量C9を算出することができる。
上記のことから、新たに用品を加えること無しにコンデンサ容量を算出することができる電気車用電源装置及び電気車用電源装置のコンデンサ容量算出方法を得ることができる。
Claims (4)
- パンタグラフを介して架線に接続される接触器と、
前記接触器に接続され、前記パンタグラフ及び接触器を介して前記架線から電力が入力され、電荷を蓄積可能であるフィルタコンデンサと、
前記接触器及びフィルタコンデンサ間に接続され、前記フィルタコンデンサへの突入電流を抑制するための充電抵抗器を有した初期充電回路と、
前記パンタグラフを介して前記架線に接続され、架線の電圧を検出可能な第1電圧検出器と、
前記フィルタコンデンサの電圧を検出可能な第2電圧検出器と、
前記充電抵抗器の抵抗値を示す抵抗情報を保持又は取得可能であり、前記第1電圧検出器で検出された前記架線の電圧を示す第1電圧情報を取得可能であり、前記第2電圧検出器で検出された前記フィルタコンデンサの電圧を示す第2電圧情報を取得可能であり、前記抵抗情報、第1電圧情報及び第2電圧情報を基に、前記フィルタコンデンサの容量を算出可能な制御部と、を備えていることを特徴とする電気車用電源装置。 - 前記フィルタコンデンサに並列に接続され、電荷を蓄積可能であり、前記パンタグラフが前記架線から離れた状態にて前記フィルタコンデンサに与える電力を補償する補償コンデンサと、
前記補償コンデンサに直列に接続され、前記補償コンデンサへの電荷の蓄積を抑制するための充電抑制回路と、
前記補償コンデンサ及び充電抑制回路に入力される電流を検出可能な電流検出器と、をさらに備え、
前記制御部は、前記充電抑制回路内の抵抗値を示す他の抵抗情報をさらに保持又は取得可能であり、前記補償コンデンサ及び充電抑制回路に入力される電流を示す電流情報をさらに取得可能であり、前記抵抗情報、他の抵抗情報、第1電圧情報、第2電圧情報及び電流情報を基に、前記補償コンデンサ及びフィルタコンデンサの容量をそれぞれ算出可能であることを特徴とする請求項1に記載の電気車用電源装置。 - 前記フィルタコンデンサに並列に接続され、電荷を蓄積可能であり、前記パンタグラフが前記架線から離れた状態にて前記フィルタコンデンサに与える電力を補償する補償コンデンサと、
前記補償コンデンサに直列に接続され、前記補償コンデンサへの電荷の蓄積を抑制するための充電抑制回路と、
前記補償コンデンサの電圧を検出可能な第3電圧検出器と、をさらに備え、
前記制御部は、前記充電抑制回路内の抵抗値を示す他の抵抗情報をさらに保持又は取得可能であり、前記第3電圧検出器で検出された前記補償コンデンサの電圧を示す第3電圧情報をさらに取得可能であり、前記抵抗情報、他の抵抗情報、第1電圧情報、第2電圧情報及び第3電圧情報を基に、前記補償コンデンサ及びフィルタコンデンサの容量をそれぞれ算出可能であることを特徴とする請求項1に記載の電気車用電源装置。 - パンタグラフを介して架線に接続される接触器と、前記接触器に接続され、前記パンタグラフ及び接触器を介して前記架線から電力が入力され、電荷を蓄積可能であるフィルタコンデンサと、前記接触器及びフィルタコンデンサ間に接続され、前記フィルタコンデンサへの突入電流を抑制するための充電抵抗器を有した初期充電回路と、前記パンタグラフを介して前記架線に接続され、架線の電圧を検出可能な第1電圧検出器と、前記フィルタコンデンサの電圧を検出可能な第2電圧検出器と、を備えた電気車用電源装置のコンデンサ容量算出方法において、
前記充電抵抗器の抵抗値を示す抵抗情報と、前記第1電圧検出器で検出された前記架線の電圧を示す第1電圧情報と、前記第2電圧検出器で検出された前記フィルタコンデンサの電圧を示す第2電圧情報と、を取得し、
前記抵抗情報、第1電圧情報及び第2電圧情報を基に、前記フィルタコンデンサの容量を算出することを特徴とする電気車用電源装置のコンデンサ容量算出方法。
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2011
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