JP2013103548A - 電池電車システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池電車1は、モータ21を駆動する電池2を有し、補助電源装置9にも給電する地上の給電装置3は、補充電力量監視装置8を有し、通信装置5を介して電池電車1と交信する。発車時刻になったときに、電池の電力量を調べて通常走行の指示のほかに、電車の補助機器の使用を制限する節電モード走行を指示してダイヤの遅れを防止する。
【選択図】図1
Description
この電池電車の蓄電池の充電方法については、例えば特許文献1のように電池の延命に着目した方法がある。この方法では,蓄電池の充放電を繰り返すたびに劣化していくが、その劣化度合いは充放電のされ方によって変わる。そこで、効率よく充放電ができる電池の充電率(以下SOC)を含む所定の範囲で蓄電池が動作するように、蓄電池への充電量を決めて充電している。
また、遅延が発生していてダイヤ回復が必要なときに、充電に時間を要するとダイヤ回復が難しい。一方で、ダイヤ回復を優先するために、充電を時間で制御した場合、必要な電力を充電しないまま電車が発車し、運行の途中で走行不能になる可能性がある。
そこで、本発明の目的は、通常走行が可能なモードと、通常走行に必要な電力まで停止状態で充電が必要な発車禁止モードの間に、節電状態で発車が可能な節電モードを設定することにより、ダイヤの遅れを可及的に防止することができる電池電車システムを提供するものである。
電池電車の発車時刻になった時点で給電装置から電池電車側に補充した電力量を調べ、補充した電力量が電力量B´を超えている場合は、電池電車が通常走行をするように指示をだすようにする。また、電力Bには達していないが、電力量A´を超えている場合は、機器の使用を制限した上で走行するように指示をだすようにする。この時、車上機器用の電源として使用可能な電力も電池電車側に知らせることで、なるべく車上機器が使用できるようにする。一方で、補充した電力量が電力量Aに満たない場合は、電力量Aを超えるまで給電を続けるようにし、それまでは電池電車が発車しないようにする。
また、本実施例では、電池電車1が給電装置3近郊の特定の地点を通過したときに情報13を送信するとして説明を行うが、情報13の送信箇所や回数を特定するものではない。複数回情報を送信する場合、情報13には電池電車1の位置情報を含んでも良い。また、給電装置3では演算装置7が通信装置5の受信データおよびデータ記憶装置6に格納されているデータを読み出し、電池電車1への補充するべき電力量を算出する。補充するべき電力量とは、電池電車1が次の充電地点まで走行可能となるように、電池2に供給するべき電力量を指している。
これにより、ダイヤの遅れを最小限にしつつ、運行中に駅間で停車することなく電池電車が走行するシステムを提供できる。
これは、夏場など乗車環境にある程度の快適性が求められる場合に有効である。
システム構成は第一の実施例と同じである。
第一、第二の実施例では、給電装置3が節電走行か通常走行を判断していたが、第三の実施例では電池電車1が節電走行か通常走行を判断する。給電装置3は電池電車から指示がなければ、一定量の電力を供給し続けるとし、データ記憶装置7に格納されているダイヤ情報に従い電車発車時刻直前に電力供給終了を知らせる信号を電池電車1に送信する。
2 電池
3 給電装置
4,5 通信装置
6 データ記憶装置
7 演算装置
8 補充電力量監視装置
9 補助電源装置
10 充電手段
11 電流制御装置
12 充電手段に備えられた蓄電池
13 電池電車から給電装置に対して送信される情報
14 線路
15 給電装置から電池電車に補充される電力
16 電池電車に補充された電力量
17 給電装置から電池電車に対して送信される信号
20 インバータ装置
21 モータ
22 断流器
23 チョッパ装置
24 フィルタコンデンサ
31 電車の走行を節電走行に制限することで次駅まで走行可能となる電力量
32 電車の走行を節電走行に制限しなくても次駅まで走行可能となる電力量
33 電車の走行を節電走行に制限することで次駅まで走行可能となる補充電力量
34 電車の走行を節電走行に制限しなくても次駅まで走行可能となる電力量
35 電車発車予定時刻における地上給電装置から電池電車への補充済電力量
SOC−A 電車の走行を節電走行に制限することで次駅まで走行可能となる電池充電率
SOC−A 電車の走行を節電走行に制限しなくても次駅まで走行可能となる電池充電率
Claims (10)
- モータとそれを駆動するインバータとモータ以外の車上電気機器に電力を供給する補助電源装置を有し、車両で使用する電力をすべて車両に搭載した電池から供給している電池電車と、
前記電池電車が停車しているときに、電池電車に搭載した電池に対して電力を供給する地上給電装置と、
前記電池電車と前記地上給電装置との間で情報の送受信を行える通信手段を有している電池電車システムにおいて、
電車発車時刻直前における前記電池電車に搭載した電池の充電量または電池に対して前記地上給電装置が供給した電力量に応じて、前記電池電車の動作を制限することを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1に記載の電池電車システムにおいて、
前記電池電車の動作の制限は前記地上給電装置から送信される信号によって行われ、前記地上給電装置は電車発車時刻直前における前記電池電車に搭載した電池の充電量または電池に対して前記地上給電装置が供給した電力量を測定し、測定結果に応じて前記電池電車に対して送信する信号の内容を変えることで電池電車の動作を制限することを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1に記載の電池電車システムにおいて、
前記電池電車の動作の制限は電池電車により行われ、電車発車時刻に前記地上給電装置が充電を終了すると、前記電池電車は充電終了時における自車に搭載した電池の充電量または電池に対して前記地上給電装置が供給した電力量を測定し、測定結果に応じて前記電池電車の動作を制限することを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の電池電車システムにおいて、
前記地上給電装置が前記電池電車に対して送信する信号は、地上給電装置が電車発車時刻直前における電池電車の電池充電量または電池への電力供給量を測定し、充電量が少ないために次の地上給電装置までの走行が不可能と地上給電装置が判断した場合に、
地上給電装置が次の地上給電装置までの走行が可能となる電力量を電池に供給するまで、前記電池電車の動作を停車状態に制限する信号であることを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の電池電車システムにおいて、
前記地上給電装置が前記電池電車に対して送信する信号は、前記地上給電装置が電車発車時刻直前における電池電車の電池充電量または電池への電力供給量を測定し、前記電池電車に搭載した前記補助電源装置の出力を制限することで次の地上給電装置までの走行が可能であると前記地上給電装置が判断した場合に、
前記電池電車の動作を補助電源装置の出力を最小限にして走行する節電走行に制限する信号であることを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の電池電車システムにおいて、
前記電池電車の動作を制御する信号は、地上給電装置が電車発車時刻直前における電池電車の電池充電量または電池への電力供給量を測定し、補助電源装置の出力を制限することなく次の地上給電設備までの走行が可能であると地上給電装置が判断した場合に、
前記電池電車の動作に対して制限せず通常走行も可能であると伝達する信号であることを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電池電車システムにおいて、
前記地上給電装置は発車時刻になり充電を終了すると、前記電池電車に対して充電が終了したことを伝達する信号を送信し、
電池電車は充電を終了する事を通達する信号を受信すると自車に搭載した電池充電量または電池への電力供給量を測定して、充電量が少ないために次の地上給電装置までの走行が不可能と電池電車が判断した場合に、
自車の動作を停車状態に制限し、地上給電装置に対し次の地上給電装置までの走行が可能となる電力量が電池に供給されるまで充電を続けるように給電装置に要求することを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電池電車システムにおいて、
前記地上給電装置は発車時刻になり充電を終了すると、前記電池電車に対して充電が終了したことを伝達する信号を送信し、
電池電車は充電を終了する事を通達する信号を受信すると自車に搭載した電池充電量または電池への電力供給量を測定し、補助電源装置の出力を制限することで次の地上給電装置までの走行が可能であると電池電車が判断した場合に、
自車の動作を補助電源装置の出力を最小限にして走行する節電走行に制限することを特徴とする電池電車システム。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電池電車システムにおいて、
前記地上給電装置は発車時刻になり充電を終了すると、前記電池電車に対して充電が終了したことを伝達する信号を送信し、
電池電車は充電を終了する事を通達する信号を受信すると自車に搭載した電池充電量または電池への電力供給量を測定し、補助電源装置の出力を制限することなく次の地上給電設備までの走行が可能であると電池電車が判断した場合に、
自車の動作に対する制限を実施せず、通常走行をすることを特徴とする電池電車システム。 - 請求項5乃至請求項8のいずれか一項に記載の電池電車システムにおいて、
補助電源装置の出力を最小限にするとは、補助電源装置からの電力供給を、制御装置、保安装置、前灯、運転台装置を含む車両の安全走行に欠かすことのできないものに制限することを特徴とする電池電車システム。
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