JP2015053837A - Electric power supply system and method for railway vehicle during power outage - Google Patents

Electric power supply system and method for railway vehicle during power outage Download PDF

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倫成 隅川
Michinari Sumikawa
倫成 隅川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply electric power generated or charged by an own railway vehicle to another railway vehicle during a power outage.SOLUTION: A railway vehicle 100 comprises: electric power supply means which has an engine 1, a generator 2 and a converter 3; an inverter 4; and a main motor 6. When a pantograph 8 is connected to an overhead line 110 with output of inverter 4 disconnected from the main motor 6 during a power outage, electric power generated by the generator 2 is supplied to another railway vehicle 200 through the pantograph 8 and the overhead line 110. The electric power supplied to the railway vehicle 200 is then supplied to an inverter 204 and a main motor 206 through a pantograph 208 and thereby enabling the railway vehicle 200 to travel.

Description

本発明は、停電時に自車両で発電した電力や充電した電力を他の鉄道車両に供給する電力供給システム及び電力供給方法に関する。   The present invention relates to a power supply system and a power supply method for supplying power generated by a host vehicle at the time of a power failure or charged power to other rail vehicles.

鉄道車両として、架線から供給された電力で走行する車両と、自車両で発電した電力や充電した電力で走行する車両とが知られている。   As a railway vehicle, a vehicle that travels with electric power supplied from an overhead line, and a vehicle that travels with electric power generated by the own vehicle or charged electric power are known.

前者は、架線から供給された電力を電動機で機械エネルギーに変換することにより車両を走行させている。また、減速時に生じた回生電力を架線に戻し、他の車両等へ供給している。   The former runs a vehicle by converting electric power supplied from an overhead wire into mechanical energy by an electric motor. In addition, the regenerative power generated during deceleration is returned to the overhead line and supplied to other vehicles and the like.

一方、後者は、自車両の発電機で発生した電力や充電装置に蓄えられた電力を利用して車両を走行させている（特許文献１参照）。   On the other hand, the latter uses the electric power generated by the generator of the own vehicle or the electric power stored in the charging device to drive the vehicle (see Patent Document 1).

特開２００６−７４９９８号公報JP 2006-49998 A

これらの車両を比較すると、前者は通電時に発生した回生電力を他の車両等に供給しているが、後者はそのようなことを行っていない。   Comparing these vehicles, the former supplies regenerative power generated during energization to other vehicles, but the latter does not do so.

しかしながら、停電時に架線から電力の供給が停止すると前者の車両は停車し、停電が解除されるまで走行できない。一方、後者の車両は、自車両で発電した電力や充電した電力を利用することにより走行することができる。   However, if the supply of power from the overhead line stops during a power failure, the former vehicle stops and cannot travel until the power failure is canceled. On the other hand, the latter vehicle can travel by using the power generated by the host vehicle or the charged power.

上記の場合、後者の車両で発電した電力や充電した電力を前者の車両に利用できればよいが、このような方法はこれまで提案されていない。   In the above case, it is sufficient that the electric power generated by the latter vehicle or the charged electric power can be used for the former vehicle, but such a method has not been proposed so far.

そこで、本発明の目的は、停電時に、自車両で発電した電力や充電した電力を他の車両に利用できるシステム及び方法を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a system and method that can use power generated by a host vehicle or charged power to another vehicle during a power failure.

本発明の電力供給システムは、
電力供給手段と、前記電力供給手段に接続され、前記電力供給手段から供給された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータに接続され、前記インバータで変換された交流電力が供給される第１電動機と、架線に接続された状態と架線に接続されない状態とを取り得る第１パンタグラフとを有した鉄道車両を備えており、
前記第１パンタグラフは前記電力供給手段に接続されており、
前記インバータは前記第１電動機に出力する状態と出力しない状態とを取ることができ、
停電時に前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記電力供給手段から前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記架線に接続された第２パンタグラフ及び第２電動機を有する他の鉄道車両へ電力を供給する。
ここで、「電力供給手段」とは、エンジンにより駆動される発電機やバッテリー等である。 The power supply system of the present invention includes:
A power supply means; an inverter connected to the power supply means and converting the DC power supplied from the power supply means into AC power; and an AC power connected to the inverter and converted by the inverter. A railway vehicle having a first electric motor and a first pantograph capable of taking a state connected to the overhead line and a state not connected to the overhead line;
The first pantograph is connected to the power supply means;
The inverter can take a state of outputting to the first electric motor and a state of not outputting,
The second pantograph connected to the overhead line from the power supply means via the first pantograph and the overhead line by connecting the first pantograph to the overhead line while keeping the inverter from being output to the first motor at the time of a power failure And power is supplied to another railway vehicle having the second electric motor.
Here, the “power supply means” is a generator or a battery driven by an engine.

上記構成によると、停電時に、自車両で発電した電力や充電した電力をパンタグラフ及び架線を介して他の鉄道車両に供給することにより、他の鉄道車両を走行させることができる。従来は自車両のエンジン等で発電した電力や充電した電力を他の車両に利用していなかったが、本発明ではこれらの電力を停電時に有効に利用することができる。   According to the above configuration, at the time of a power failure, by supplying the power generated by the own vehicle or the charged power to the other rail vehicles via the pantograph and the overhead line, the other rail vehicles can be run. Conventionally, power generated by an engine of the own vehicle or charged power has not been used for other vehicles. However, in the present invention, such power can be effectively used during a power failure.

本発明において、前記電力供給手段は、エンジンと、前記エンジンに接続され、前記エンジンによって駆動する発電機と、前記発電機に接続され、前記発電機から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータとを有しており、
前記インバータ及び前記第１パンタグラフは前記コンバータに接続されており、
停電時に前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記コンバータから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記他の鉄道車両へ電力を供給することが好ましい。 In the present invention, the power supply means converts an AC power supplied from the generator to the engine, a generator connected to the engine and driven by the engine, and connected to the generator to DC power. A converter and
The inverter and the first pantograph are connected to the converter;
By supplying the first pantograph to the overhead line while keeping the inverter from being output to the first motor at the time of a power failure, power is supplied from the converter to the other railway vehicle via the first pantograph and the overhead line. Is preferred.

上記構成によると、電力供給手段をエンジン、発電機及びコンバータを有する一般的な構成としつつ、鉄道車両で発電した電力を有効に利用することができる。   According to the above configuration, the power generated by the railway vehicle can be effectively used while the power supply means has a general configuration including an engine, a generator, and a converter.

或いは、前記電力供給手段は、バッテリーと、前記バッテリーに接続され、前記バッテリーに充電する充電状態と前記バッテリーから供給された直流電力を放電する放電状態とに切替可能な充放電制御装置とを有しており、
前記インバータは前記充放電制御装置に接続されており、
停電時に前記充放電制御装置を放電状態とし且つ前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記バッテリーから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記架線に接続された前記他の鉄道車両へ電力を供給することが好ましい。 Alternatively, the power supply means includes a battery, and a charge / discharge control device connected to the battery and capable of switching between a charge state for charging the battery and a discharge state for discharging DC power supplied from the battery. And
The inverter is connected to the charge / discharge control device;
By connecting the first pantograph to an overhead line while putting the charge / discharge control device in a discharged state and not outputting the inverter to the first motor at the time of a power failure, the battery is connected to the overhead line via the first pantograph and the overhead line. It is preferable to supply electric power to the other railway vehicle connected to the overhead line.

上記構成によると、電力供給手段をバッテリー及び充放電制御装置を有する一般的な構成としつつ、鉄道車両に充電された電力を有効に利用することができる。   According to the said structure, the electric power charged by the railway vehicle can be used effectively, making an electric power supply means the general structure which has a battery and a charging / discharging control apparatus.

また、上記構成において、前記電力供給手段は、エンジンと、前記エンジンにより駆動する発電機と、前記発電機から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータとをさらに有しており、
前記充放電制御装置は、前記バッテリーに充電する充電状態と前記バッテリーから供給された直流電力を放電する放電状態と停止状態とに切替可能であり、
停電時に、前記充放電制御装置を充電状態若しくは停止状態とし且つ前記インバータを前記第１電動機に電力を出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記コンバータから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記架線に接続された前記第２パンタグラフ及び第２電動機を有する他の鉄道車両に電力を供給し、
前記エンジンが停止した後、前記コンバータを停止させるとともに前記充放電制御装置を充電状態若しくは停止状態から放電状態に切り換えることにより、前記バッテリーから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記他の鉄道車両に電力を流すことが好ましい。 In the above configuration, the power supply means further includes an engine, a generator driven by the engine, and a converter that converts AC power supplied from the generator into DC power.
The charge / discharge control device can be switched between a charge state for charging the battery, a discharge state for discharging DC power supplied from the battery, and a stop state,
By connecting the first pantograph to an overhead line while the charge / discharge control device is in a charged state or a stopped state and the inverter is not outputting power to the first motor at the time of a power failure, the first pantograph from the converter And supplying electric power to another railway vehicle having the second pantograph and the second electric motor connected to the overhead line via an overhead line,
After the engine is stopped, the converter is stopped and the charging / discharging control device is switched from the charged state or the stopped state to the discharged state, so that the battery is transferred to the other railway vehicle via the first pantograph and the overhead line. It is preferable to pass power.

上記構成によると、エンジンの燃料がなくなってもバッテリーに充電された電力を他の車両に供給できるため、長期間に亘って他の車両に電力を供給することができる。   According to the above configuration, since the electric power charged in the battery can be supplied to another vehicle even when the fuel of the engine runs out, the electric power can be supplied to the other vehicle over a long period of time.

また、停電時に、前記他の鉄道車両が前記電力供給手段から電力を供給可能な位置に停車していることが好ましい。現在の位置から他の鉄道車両に電力を供給することができるため、停車した車両を早急に走行させることができる。   Moreover, it is preferable that the said other railway vehicle stops at the position which can supply electric power from the said electric power supply means at the time of a power failure. Since electric power can be supplied from the current position to the other railway vehicles, the stopped vehicle can be run quickly.

さらに、停電時に、前記第２パンタグラフを有する鉄道車両が前記電力供給手段から電力を供給不可能な位置に停車しており、
前記電力供給手段から前記インバータを介して前記第１電動機へ電力を供給し、前記鉄道車両を前記電力供給手段から前記他の鉄道車両に電力供給可能な位置に移動させ、
その後、前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記電力供給手段から第１パンタグラフ及び前記架線を介して前記他の鉄道車両に電力を供給することが好ましい。 Furthermore, at the time of a power failure, the railway vehicle having the second pantograph stops at a position where power cannot be supplied from the power supply means,
Supplying power from the power supply means to the first electric motor via the inverter, moving the railway vehicle to a position where power can be supplied from the power supply means to the other railway vehicle;
Thereafter, the first pantograph is connected to the overhead line while the inverter is not output to the first motor, so that power is supplied from the power supply means to the other railway vehicle via the first pantograph and the overhead line. It is preferable to do.

停電時に他の鉄道車両が遠く離れた位置に停車していても、自車両で発電した電力や充電された電力を用いて停車した鉄道車両に近付き、電力を供給することができる。   Even if another railway vehicle stops at a position far away at the time of a power failure, it can approach the railway vehicle stopped using the electric power generated by the own vehicle or the charged electric power and supply electric power.

また、本発明の電力供給方法は、電力供給手段と、前記電力供給手段に接続されているとともに前記電力供給手段から供給された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータに接続されているとともに前記インバータで変換された交流電力が供給される第１電動機と、架線に接続された状態と架線に接続されない状態とを取り得るとともに前記電力供給手段に接続された第１パンタグラフとを有した第１鉄道車両と、架線に接続された第２パンタグラフ及び第２電動機を有する第２鉄道車両とが、同じ車線上に配置され、
停電時に前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続する架線接続工程とを備えており、
前記電力供給手段から前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記他の鉄道車両に電力を供給する。 The power supply method of the present invention includes a power supply means, an inverter connected to the power supply means and converting DC power supplied from the power supply means into AC power, and connected to the inverter. A first electric motor to which AC power converted by the inverter is supplied and a first pantograph connected to the power supply means and capable of taking a state connected to an overhead wire and a state not connected to the overhead wire. And the second railway vehicle having the second pantograph and the second electric motor connected to the overhead line are arranged on the same lane,
An overhead wire connection step of connecting the first pantograph to an overhead wire while keeping the inverter from being output to the first electric motor during a power failure,
Electric power is supplied from the electric power supply means to the other railway vehicle via the first pantograph and an overhead line.

上記方法によると、停電時に、自車両で発電した電力や充電した電力をパンタグラフ及び架線を介して他の鉄道車両に供給することにより、他の鉄道車両を走行させることができる。   According to the above method, at the time of a power failure, by supplying the power generated by the own vehicle or the charged power to the other rail vehicles via the pantograph and the overhead line, the other rail vehicles can be driven.

本発明によると、停電時に、自車両で発電した電力や充電した電力を利用して他の車両を走行させることができる。   According to the present invention, at the time of a power failure, another vehicle can be driven using the power generated by the own vehicle or the charged power.

本発明の第１実施形態に係る電力供給システムの一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of electric power supply system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態に係る電力供給システムの一部を示す他のブロック図である。It is another block diagram which shows a part of electric power supply system which concerns on 1st Embodiment. 線路の一部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of track. （ａ）〜（ｃ）は、停電時の電力供給方法を順に示した図である。(A)-(c) is the figure which showed the electric power supply method at the time of a power failure in order. 本発明の第２実施形態に係る電力供給システムの一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of electric power supply system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第２実施形態に係る電力供給システムの一部を示す他のブロック図である。It is another block diagram which shows a part of electric power supply system which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る電力供給システムの一部を示す他のブロック図である。It is another block diagram which shows a part of electric power supply system which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態に係る電力供給システムの一部を示す他のブロック図である。It is another block diagram which shows a part of electric power supply system which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態に係る電力供給システムの一部を示す他のブロック図である。It is another block diagram which shows a part of electric power supply system which concerns on 3rd Embodiment. （ａ）〜（ｃ）は第４実施形態における停電時の電力供給方法を順に示した図である。(A)-(c) is the figure which showed the electric power supply method at the time of the power failure in 4th Embodiment in order.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

ここでは、本発明の第１実施形態である鉄道車両について、図１〜図４を参照しつつ以下に説明する。   Here, the rail vehicle which is 1st Embodiment of this invention is demonstrated below, referring FIGS. 1-4.

〔第１実施形態〕
鉄道車両１００は、図１（ａ）に示すように、エンジン１と、エンジン１によって駆動する発電機２と、発電機２に接続されたコンバータ３と、コンバータ３に接続されたインバータ４及び補助電源装置５と、インバータ４に接続された主電動機（第１電動機）６と、補助電源装置５に接続された補助機器７とを備えている。補助機器７として空調装置や照明等が挙げられる。本実施形態では、エンジン１、発電機２及びコンバータ３によって電力供給手段が構成されている。エンジン１と発電機２とは機械的に接続されている。 [First Embodiment]
As shown in FIG. 1A, the railway vehicle 100 includes an engine 1, a generator 2 driven by the engine 1, a converter 3 connected to the generator 2, an inverter 4 connected to the converter 3, and an auxiliary device. A power supply device 5, a main motor (first motor) 6 connected to the inverter 4, and an auxiliary device 7 connected to the auxiliary power supply device 5 are provided. Examples of the auxiliary device 7 include an air conditioner and lighting. In the present embodiment, the engine 1, the generator 2, and the converter 3 constitute power supply means. The engine 1 and the generator 2 are mechanically connected.

コンバータ３では、発電機２から供給された交流電力を直流電力に変換する。   In the converter 3, AC power supplied from the generator 2 is converted into DC power.

インバータ４及び補助電源装置５では、コンバータ３又はパンタグラフ８から供給された直流電力を交流電力に変換する。図１（ａ）には、パンタグラフ８からインバータ４及び補助電源装置５に電力が供給されている状態を示している。
インバータ４は、下記1)〜3)の状態を取り得る。
1)主電動機６へ出力可能な状態（ＯＮ） （図１(ａ),図２(ａ)参照）
2)主電動機６から入力可能な状態（ＯＮ） （図１(ｂ)参照）
3)主電動機６へ出力不可能な状態（ＯＦＦ） （図２(ｂ)参照） In the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5, the DC power supplied from the converter 3 or the pantograph 8 is converted into AC power. FIG. 1A shows a state in which power is supplied from the pantograph 8 to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5.
The inverter 4 can take the following states 1) to 3).
1) Output to main motor 6 (ON) (See Fig. 1 (a), Fig. 2 (a))
2) State that can be input from main motor 6 (ON) (See Fig. 1 (b))
3) State in which output to the main motor 6 is impossible (OFF) (see Fig. 2 (b))

また、図１（ａ）に示すように、鉄道車両１００の上端部には、パンタグラフ（第１パンタグラフ）８が取り付けられている。パンタグラフ８は、運転士の操作によって下記a)及びb)の状態を取り得る。
a)架線１１０に接続された状態 （図１(ａ)，図１(ｂ)参照）
b)架線１１０に接続されない状態 （図２(ａ)参照） Further, as shown in FIG. 1A, a pantograph (first pantograph) 8 is attached to the upper end portion of the railway vehicle 100. The pantograph 8 can take the following states a) and b) by the operation of the driver.
a) Connected to the overhead line 110 (see FIG. 1 (a), FIG. 1 (b))
b) Not connected to the overhead wire 110 (see Fig. 2 (a))

図１（ａ）に示すように、発電機２とコンバータ３とインバータ４と主電動機６とは、配線によって直列に接続されている。コンバータ３とインバータ４とを接続する配線１１には２つの分岐点Ｘ１,Ｘ２が形成されている。２つの分岐点Ｘ１,Ｘ２のうちコンバータ３に近い分岐点Ｘ１からは配線１２が分岐し、パンタグラフ８に接続されている。一方、インバータ４に近い分岐点Ｘ２からは配線１３が分岐している。配線１３は補助電源装置５及び補助機器７を直列に接続している。 As shown to Fig.1 (a), the generator 2, the converter 3, the inverter 4, and the main motor 6 are connected in series by the wiring. Two branch points X 1 and X 2 are formed in the wiring 11 connecting the converter 3 and the inverter 4. Of the two branch points X 1 and X 2 , the wiring 12 branches from the branch point X 1 close to the converter 3 and is connected to the pantograph 8. On the other hand, the wiring 13 branches off from the branch point X 2 close to the inverter 4. The wiring 13 connects the auxiliary power supply device 5 and the auxiliary device 7 in series.

（通電時）
架線が存在する場所では、図１（ａ）に示すように、パンタグラフ８を架線１１０に接続し、架線１１０から鉄道車両１００に電力を供給する。電力はパンタグラフ８を介してインバータ４及び補助電源装置５に供給され、主電動機６及び補助機器７に送られる。これにより鉄道車両１００が走行するとともに、車内の照明や空調機器が稼動する。このとき、インバータ４は「1)交流電力を主電動機６へ出力可能な状態（ＯＮ）」にある。 (When energized)
In a place where an overhead line exists, as shown in FIG. 1A, the pantograph 8 is connected to the overhead line 110, and electric power is supplied from the overhead line 110 to the railway vehicle 100. The electric power is supplied to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 through the pantograph 8 and is sent to the main motor 6 and the auxiliary device 7. As a result, the railway vehicle 100 travels and the interior lighting and air conditioning equipment are operated. At this time, the inverter 4 is in “1) a state where AC power can be output to the main motor 6 (ON)”.

鉄道車両１００の減速時にインバータ４を「2)主電動機６から入力可能な状態（ＯＮ）」へ切替えると、図１（ｂ）に示すように、主電動機６で生じた回生電力がインバータ４を通過して補助電源装置５及びパンタグラフ８に供給される。補助電源装置５に供給された電力は補助機器７に送られる。パンタグラフ８に供給された電力は架線１１０へ流れ、他の車両等へ送られる。   When the inverter 4 is switched to “2) a state where the input from the main motor 6 can be input (ON)” when the railway vehicle 100 is decelerated, the regenerative power generated in the main motor 6 causes the inverter 4 to be turned on as shown in FIG. It passes through and is supplied to the auxiliary power supply device 5 and the pantograph 8. The electric power supplied to the auxiliary power supply device 5 is sent to the auxiliary device 7. The electric power supplied to the pantograph 8 flows to the overhead line 110 and is sent to another vehicle or the like.

一方、架線が存在しない場所では、図２（ａ）に示すように、発電機２で発電した交流電力がコンバータ３で直流電力へ変換された後、インバータ４及び補助電源装置５へ供給され、主電動機６及び補助機器７に送られる。このとき、インバータ４は「1)交流電力を主電動機６へ出力可能な状態（ＯＮ）」にある。   On the other hand, in a place where there is no overhead line, as shown in FIG. 2A, after the AC power generated by the generator 2 is converted into DC power by the converter 3, it is supplied to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5, It is sent to the main motor 6 and the auxiliary device 7. At this time, the inverter 4 is in “1) a state where AC power can be output to the main motor 6 (ON)”.

（停電時）
鉄道車両１００は、図２（ａ）に示すように、発電機２で発電した電力を利用して走行する。 (During power failure)
The railway vehicle 100 travels using the electric power generated by the generator 2 as shown in FIG.

図２（ｂ）に示すように他の鉄道車両２００へ電力を供給するときは、鉄道車両２００へ電力供給可能な位置まで走行し、鉄道車両１００を停車させ、インバータ４を「3)主電動機６へ出力不可能な状態（ＯＦＦ）」へ切替えるとともにパンタグラフ８を架線１１０に接続する（架線接続工程）。発電機２で発電した電力は補助電源装置５及びパンタグラフ８に流れる。補助電源装置５を流れた電力は補助機器７に送られる。パンタグラフ８に流れた電力は架線１１０を介して他の鉄道車両２００に供給される。   As shown in FIG. 2B, when power is supplied to another rail vehicle 200, the vehicle travels to a position where power can be supplied to the rail vehicle 200, the rail vehicle 100 is stopped, and the inverter 4 is switched to “3) main motor. 6 and the pantograph 8 is connected to the overhead wire 110 (overhead wire connecting step). The electric power generated by the generator 2 flows to the auxiliary power supply device 5 and the pantograph 8. The electric power flowing through the auxiliary power supply device 5 is sent to the auxiliary device 7. The electric power that has flowed through the pantograph 8 is supplied to the other rail vehicles 200 via the overhead line 110.

他の鉄道車両２００は、架線１１０に接続されたパンタグラフ２０８と、パンタグラフ２０８に接続されたインバータ２０４及び補助電源装置２０５と、インバータ２０４に接続された主電動機（第２電動機）２０６と、補助電源装置２０５に接続された補助機器２０７とを備えている。   The other railway vehicle 200 includes a pantograph 208 connected to the overhead line 110, an inverter 204 and an auxiliary power supply device 205 connected to the pantograph 208, a main motor (second motor) 206 connected to the inverter 204, and an auxiliary power supply And an auxiliary device 207 connected to the device 205.

他の鉄道車両２００に供給された電力はパンダグラフ２０８を介してインバータ２０４及び補助電源装置２０５に供給され、主電動機２０６及び補助機器２０７に送られる。これにより、他の鉄道車両２００が走行するとともに鉄道車両２００内の空調装置や照明等が稼動する。   The electric power supplied to the other railway vehicles 200 is supplied to the inverter 204 and the auxiliary power supply device 205 via the panda graph 208, and is sent to the main motor 206 and the auxiliary equipment 207. As a result, the other rail vehicle 200 travels and the air conditioner, lighting, and the like in the rail vehicle 200 are operated.

次に、路線図を用いて停電時の電力供給方法を説明する。図３,４では、鉄道車両１００を有する鉄道列車を「列車１０１」と示し、鉄道車両２００を有する鉄道列車を「列車２０１」と示している。「列車１０１」と「列車２０１」とは同じ車線を走行している。   Next, the power supply method at the time of a power failure is demonstrated using a route map. In FIGS. 3 and 4, the railway train having the railway vehicle 100 is indicated as “train 101”, and the railway train having the railway vehicle 200 is indicated as “train 201”. “Train 101” and “Train 201” are traveling in the same lane.

図３には、Ｓ駅とＴ駅とをつなぐ線路の一部を示しており、Ｓ駅周辺（Ａ地点）と、Ｔ駅に近い車庫周辺（Ｂ地点）と、Ｓ駅とＴ駅との間のＣ地点とを示している。   FIG. 3 shows a part of a track connecting S station and T station. The vicinity of S station (point A), the vicinity of garage near point T (point B), and between S station and T station. C point between.

列車２０１は、Ｔ駅を出発し、Ｓ駅へ向かってＣ地点を走行している。ここで、停電が起こると、架線から列車２０１に電力が供給されなくなるため列車２０１が停車する。停車位置が列車１０１の近辺（列車１０１から電力供給可能な位置）である場合、その位置で列車１０１から架線を介して鉄道車両２００に電力を供給することができる。これにより、列車２０１はＳ駅に向かって走行する（図４(ａ)参照）。   The train 201 departs from the T station and travels to the C point toward the S station. Here, when a power failure occurs, electric power is no longer supplied to the train 201 from the overhead line, so the train 201 stops. When the stop position is in the vicinity of the train 101 (position where electric power can be supplied from the train 101), electric power can be supplied from the train 101 to the railway vehicle 200 via the overhead line at that position. Thereby, the train 201 travels toward the S station (see FIG. 4A).

しかし、列車２０１が列車１０１から電力供給不可能な位置へ移動すると、列車２０１に電力が供給されなくなり、列車２０１が停車する（図４(ｂ)）。この場合、列車１０１は架線に電力を流すことを止め、電力を自車両の走行に用いて列車２０１の近辺まで移動する。列車１０１は列車２０１に電力供給可能な位置まで移動すると停車し、列車２０１へ架線を介して電力を供給する。これにより、列車２０１がＳ駅に向かって走行する。   However, when the train 201 moves from the train 101 to a position where power cannot be supplied, power is not supplied to the train 201 and the train 201 stops (FIG. 4B). In this case, the train 101 stops supplying power to the overhead line, and moves to the vicinity of the train 201 using the power for traveling of the host vehicle. When the train 101 moves to a position where power can be supplied to the train 201, the train 101 stops and supplies power to the train 201 via an overhead line. Thereby, the train 201 travels toward the S station.

列車２０１がＳ駅に到着すると、列車１０１からの電力供給を停止する。列車１０１は電力を自車両の走行に用いてＳ駅（目的地）に向かう（図４(ｃ)参照）。   When the train 201 arrives at the S station, the power supply from the train 101 is stopped. The train 101 uses the electric power for traveling of its own vehicle and travels to the S station (destination) (see FIG. 4C).

以上に述べたように、本実施形態の鉄道車両１００の駆動システムによると以下の効果を奏する。本実施形態では、停電時に、鉄道車両１００で発電した電力をパンタグラフ８及び架線１１０を介して停車した鉄道車両２００に供給することにより、鉄道車両２００を走行させることができる。従来は自車両で発電した電力を他の鉄道車両２００に利用していなかったが、本実施形態では停電時に自車両で発電した電力を他の鉄道車両２００に有効に利用することができる。   As described above, the drive system for the railway vehicle 100 of the present embodiment has the following effects. In this embodiment, at the time of a power failure, the railway vehicle 200 can be run by supplying the electric power generated by the railway vehicle 100 to the railway vehicle 200 stopped via the pantograph 8 and the overhead line 110. Conventionally, the electric power generated by the own vehicle has not been used for the other rail vehicles 200, but in the present embodiment, the electric power generated by the own vehicle at the time of a power failure can be effectively used for the other rail vehicles 200.

また、鉄道車両１００の電力供給手段をエンジン１と発電機２とコンバータ３とを有する一般的な構成としつつ、鉄道車両１００で発電した電力を有効に利用することができる。   Moreover, the electric power generated by the railway vehicle 100 can be effectively used while the power supply means of the railway vehicle 100 has a general configuration including the engine 1, the generator 2, and the converter 3.

さらに、停電時に、鉄道車両２００が鉄道車両１００から電力供給可能な位置に停車していれば、鉄道車両１００はその位置から鉄道車両２００へ電力を供給することができるため、早急に鉄道車両２００を走行させることができる。   Furthermore, if the railway vehicle 200 is stopped at a position where power can be supplied from the railway vehicle 100 at the time of a power failure, the railway vehicle 100 can supply power to the railway vehicle 200 from that position. Can be run.

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図５,６を参照しつつ説明する。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、電力供給手段の構成である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of power supply means. In addition, about the structure same as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted suitably.

鉄道車両３００は、図５（ａ）に示すように、バッテリー３０１と、バッテリー３０１に接続された充放電制御装置３０２と、充放電制御装置３０２に接続されたインバータ４及び補助電源装置５と、インバータ４に接続された主電動機（第１電動機）６と、補助電源装置５に接続された補助機器７とを備えている。本実施形態では、バッテリー３０１及び充放電制御装置３０２によって電力供給手段が構成されている。バッテリー３０１には、リチウムイオン電池等を用いることができる。   As shown in FIG. 5A, the railway vehicle 300 includes a battery 301, a charge / discharge control device 302 connected to the battery 301, an inverter 4 and an auxiliary power supply device 5 connected to the charge / discharge control device 302, A main motor (first motor) 6 connected to the inverter 4 and an auxiliary device 7 connected to the auxiliary power supply device 5 are provided. In this embodiment, the battery 301 and the charge / discharge control device 302 constitute power supply means. As the battery 301, a lithium ion battery or the like can be used.

充放電制御装置３０２は、A)とB)の状態を取り得る。
A)バッテリー３０１に充電する充電状態 （図５(ａ),図５(ｂ)参照）
B)バッテリー３０１に蓄えられた電力を放電する放電状態 （図６(ａ)参照）
また、充放電制御装置３０２は、電力を所定の電圧に調整可能である。 The charge / discharge control device 302 can take the states A) and B).
A) Charging state in which the battery 301 is charged (see FIGS. 5 (a) and 5 (b))
B) Discharge state in which the electric power stored in the battery 301 is discharged (see FIG. 6A)
Further, the charge / discharge control device 302 can adjust the power to a predetermined voltage.

図５（ａ）に示すように、バッテリー３０１と充放電制御装置３０２とインバータ４と主電動機６とは、配線によって直列に接続されている。充放電制御装置３０２とインバータ４とを接続する配線３１には２つの分岐点が形成されている。２つの分岐点Ｘ１１,Ｘ１２のうちコンバータ３に近い分岐点Ｘ１１からは配線３２が分岐し、パンタグラフ８に接続されている。一方、インバータ４に近い分岐点Ｘ１２からは配線３３が分岐している。配線３３によって補助電源装置５及び補助機器７が直列に接続されている。 As shown to Fig.5 (a), the battery 301, the charging / discharging control apparatus 302, the inverter 4, and the main motor 6 are connected in series by the wiring. Two branch points are formed in the wiring 31 connecting the charge / discharge control device 302 and the inverter 4. Of the two branch points X 11 and X 12 , the wiring 32 branches from the branch point X 11 close to the converter 3 and is connected to the pantograph 8. On the other hand, the wiring 33 is branched from the branch point X 12 close to the inverter 4. The auxiliary power supply device 5 and the auxiliary device 7 are connected in series by the wiring 33.

（通電時）
架線が存在する場所では、図５（ａ）に示すように、パンタグラフ８を架線１１０に接続することにより、架線１１０を流れる電力を鉄道車両１００に供給する。電力はパンタグラフ８を介して充放電制御装置３０２、インバータ４及び補助電源装置５に供給される。充放電制御装置３０２に供給された電力はバッテリー３０１に充電される。インバータ４及び補助電源装置５に供給された電力は主電動機６及び補助機器７に送られる。これにより鉄道車両１００が走行するとともに、車内の照明や空調機器が稼動する。インバータ４は「1)交流電力を主電動機６へ出力可能な状態（ＯＮ）」にある。また、充放電制御装置３０２は「A)充電状態」である。 (When energized)
In the place where the overhead line exists, the pantograph 8 is connected to the overhead line 110 to supply the electric power flowing through the overhead line 110 to the railway vehicle 100 as shown in FIG. Electric power is supplied to the charge / discharge control device 302, the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 through the pantograph 8. The power supplied to the charge / discharge control device 302 is charged in the battery 301. The electric power supplied to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 is sent to the main motor 6 and the auxiliary device 7. As a result, the railway vehicle 100 travels and the interior lighting and air conditioning equipment are operated. The inverter 4 is in “1) a state where AC power can be output to the main motor 6 (ON)”. In addition, the charge / discharge control device 302 is “A) a charged state”.

鉄道車両１００の減速時にインバータ４を「2)主電動機６から入力可能な状態（ＯＮ）」へ切替えると、図５（ｂ）に示すように、主電動機６で生じた回生電力が充放電制御装置３０２、補助電源装置５及びパンタグラフ８に供給される。充放電制御装置３０２に供給された電力はバッテリー３０１に充電される。補助電源装置５に供給された電力は補助機器７に送られる。パンタグラフ８に供給された電力は架線１１０へ流れる。   When the inverter 4 is switched to “2) a state where input from the main motor 6 can be input (ON)” when the railway vehicle 100 is decelerated, the regenerative power generated in the main motor 6 is charged and discharged as shown in FIG. It is supplied to the device 302, the auxiliary power supply device 5 and the pantograph 8. The power supplied to the charge / discharge control device 302 is charged in the battery 301. The electric power supplied to the auxiliary power supply device 5 is sent to the auxiliary device 7. The electric power supplied to the pantograph 8 flows to the overhead line 110.

一方、架線が存在しない場所では、図６（ａ）に示すように、バッテリー３０１に蓄えられた電力が充放電制御装置３０２からインバータ４及び補助電源装置５に供給される。インバータ４及び補助電源装置５に供給された電力は主電動機６及び補助機器７に送られる。これにより鉄道車両１００が走行するとともに、車内の照明や空調機器が稼動する。インバータ４は「1)交流電力を主電動機６へ出力可能な状態（ＯＮ）」にある。また、充放電制御装置３０２は「B)放電状態」である。   On the other hand, in a place where no overhead line exists, as shown in FIG. 6A, the power stored in the battery 301 is supplied from the charge / discharge control device 302 to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5. The electric power supplied to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 is sent to the main motor 6 and the auxiliary device 7. As a result, the railway vehicle 100 travels and the interior lighting and air conditioning equipment are operated. The inverter 4 is in “1) a state where AC power can be output to the main motor 6 (ON)”. Further, the charge / discharge control device 302 is in the “B) discharge state”.

（停電時）
鉄道車両１００は、図６（ａ）に示すように、バッテリー３０１に蓄えられた電力を利用して走行する。 (During power failure)
The railway vehicle 100 travels using the electric power stored in the battery 301 as shown in FIG.

図６（ｂ）に示すように他の鉄道車両２００へ電力を供給するときは、鉄道車両２００へ電力供給可能な位置まで走行し、鉄道車両１００を停車させ、インバータ４を「3)主電動機６へ出力不可能な状態（ＯＦＦ）」へ切替えるとともにパンタグラフ８を架線１１０に接続する（架線接続工程）。これにより、バッテリー３０１に蓄えられた電力は補助電源装置５及びパンタグラフ８に流れる。補助電源装置５を流れた電力は補助機器７に送られる。パンタグラフ８に流れた電力は架線１１０を介して他の鉄道車両２００に供給される。   As shown in FIG. 6B, when power is supplied to another rail vehicle 200, the vehicle travels to a position where power can be supplied to the rail vehicle 200, the rail vehicle 100 is stopped, and the inverter 4 is switched to “3) main motor. 6 and the pantograph 8 is connected to the overhead wire 110 (overhead wire connecting step). Thereby, the electric power stored in the battery 301 flows to the auxiliary power supply device 5 and the pantograph 8. The electric power flowing through the auxiliary power supply device 5 is sent to the auxiliary device 7. The electric power that has flowed through the pantograph 8 is supplied to the other rail vehicles 200 via the overhead line 110.

他の鉄道車両２００に供給された電力はパンダグラフ２０８を介してインバータ２０４及び補助電源装置２０５に供給され、主電動機２０６及び補助機器２０７に送られる。これにより、他の鉄道車両２００が走行するとともに鉄道車両２００内の空調装置や照明等が稼動する。   The electric power supplied to the other railway vehicles 200 is supplied to the inverter 204 and the auxiliary power supply device 205 via the panda graph 208, and is sent to the main motor 206 and the auxiliary equipment 207. As a result, the other rail vehicle 200 travels and the air conditioner, lighting, and the like in the rail vehicle 200 are operated.

以上のように、第２実施形態では、停電時に鉄道車両３００で充電した電力を利用して停車した鉄道車両２００を走行させることができる。   As described above, in the second embodiment, the railway vehicle 200 stopped using the electric power charged by the railway vehicle 300 at the time of a power failure can be run.

また、鉄道車両３００の電力供給手段をバッテリー３０１と充放電制御装置３０２とを有する一般的な構成としつつ、鉄道車両３００で充電した電力を有効に利用することができる。   Moreover, the electric power charged by the railway vehicle 300 can be effectively used while the power supply means of the railway vehicle 300 has a general configuration including the battery 301 and the charge / discharge control device 302.

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図７〜９を参照しつつ説明する。第３実施形態において第１実施形態と異なる点は、電力供給手段の構成である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of power supply means. In addition, about the structure same as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted suitably.

鉄道車両４００は、図７（ａ）に示すように、エンジン１と、エンジン１に接続された発電機２と、発電機２に接続されたコンバータ３と、バッテリー３０１と、バッテリー３０１に接続された充放電制御装置３０２と、コンバータ３及び充放電制御装置３０２に接続されたインバータ４及び補助電源装置５と、インバータ４に接続された主電動機（第１電動機）６と、補助電源装置５に接続された補助機器７とを備えている。本実施形態では、エンジン１、発電機２、コンバータ３、バッテリー３０１及び充放電制御装置３０２が、主電動機６や補助機器７に電力を供給する電力供給手段を構成している。エンジン１と発電機２とは機械的に接続されている。バッテリー３０１には、リチウムイオン電池等を用いることができる。   As shown in FIG. 7A, the railway vehicle 400 is connected to the engine 1, the generator 2 connected to the engine 1, the converter 3 connected to the generator 2, the battery 301, and the battery 301. The charge / discharge control device 302, the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 connected to the converter 3 and the charge / discharge control device 302, the main motor (first motor) 6 connected to the inverter 4, and the auxiliary power supply device 5 And an auxiliary device 7 connected thereto. In the present embodiment, the engine 1, the generator 2, the converter 3, the battery 301, and the charge / discharge control device 302 constitute a power supply unit that supplies power to the main motor 6 and the auxiliary device 7. The engine 1 and the generator 2 are mechanically connected. As the battery 301, a lithium ion battery or the like can be used.

充放電制御装置３０２は、下記A)及びB)の状態を取り得る。
A)バッテリー３０１に充電する充電状態 （図７(ａ)，図７(ｂ)参照）
B)バッテリー３０１に蓄えられた電力を放電する放電状態 （図８(ｂ)参照）
C)充電状態でもなく、放電状態でもない停止状態 （図８(ａ)参照）
また、充放電制御装置３０２は、電力を所定の電圧に調整可能である。 The charge / discharge control device 302 can take the following states A) and B).
A) Charging state for charging the battery 301 (see FIGS. 7A and 7B)
B) Discharge state in which power stored in battery 301 is discharged (see FIG. 8B)
C) Stop state that is neither charged nor discharged (see Fig. 8 (a))
Further, the charge / discharge control device 302 can adjust the power to a predetermined voltage.

図７（ａ）に示すように、発電機２とコンバータ３とは配線４１によって直列に接続され、バッテリー３０１と充放電制御装置３０２とは配線４２によって直列に接続されている。配線４１と配線４２とは下流で合流し、１本の配線４３となっている。配線４３はインバータ４と主電動機６とを直列に接続しており、インバータ４の上流において２つの分岐点Ｘ４１,Ｘ４２が形成されている。２つの分岐点Ｘ４１,Ｘ４２のうちインバータ４に遠い分岐点Ｘ４１からは配線４４が分岐し、パンタグラフ８に接続されている。一方、インバータ４に近い分岐点Ｘ４２からは配線４５が分岐している。配線４５によって補助電源装置５及び補助機器７が直列に接続されている。 As shown in FIG. 7A, the generator 2 and the converter 3 are connected in series by a wiring 41, and the battery 301 and the charge / discharge control device 302 are connected in series by a wiring 42. The wiring 41 and the wiring 42 merge downstream to form a single wiring 43. The wiring 43 connects the inverter 4 and the main motor 6 in series, and two branch points X 41 and X 42 are formed upstream of the inverter 4. Of the two branch points X 41 and X 42 , the wiring 44 branches from the branch point X 41 far from the inverter 4 and is connected to the pantograph 8. On the other hand, the wiring 45 branches off from the branch point X 42 close to the inverter 4. The auxiliary power supply 5 and the auxiliary device 7 are connected in series by the wiring 45.

（通電時）
架線が存在する場所では、図７（ａ）に示すように、パンタグラフ８を架線１１０に接続することにより、架線１１０から鉄道車両４００に電力を供給する。電力はパンタグラフ８を介して充放電制御装置３０２、インバータ４及び補助電源装置５に供給される。充放電制御装置３０２に供給された電力はバッテリー３０１に充電される。インバータ４及び補助電源装置５に供給された電力は主電動機６及び補助機器７に送られる。これにより鉄道車両１００が走行するとともに、車内の照明や空調機器が稼動する。インバータ４は「1)交流電力を主電動機６へ出力可能な状態（ＯＮ）」にある。また、充放電制御装置３０２は「A)充電状態」にある。 (When energized)
In a place where an overhead line exists, as shown in FIG. 7A, electric power is supplied from the overhead line 110 to the railway vehicle 400 by connecting the pantograph 8 to the overhead line 110. Electric power is supplied to the charge / discharge control device 302, the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 through the pantograph 8. The power supplied to the charge / discharge control device 302 is charged in the battery 301. The electric power supplied to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 is sent to the main motor 6 and the auxiliary device 7. As a result, the railway vehicle 100 travels and the interior lighting and air conditioning equipment are operated. The inverter 4 is in “1) a state where AC power can be output to the main motor 6 (ON)”. Further, the charge / discharge control device 302 is in “A) charge state”.

鉄道車両１００の減速時にインバータ４を「2)主電動機６から入力可能な状態（ＯＮ）」へ切替えると、図７（ｂ）に示すように、主電動機６で生じた回生電力が充放電制御装置３０２、補助電源装置５及びパンタグラフ８に供給される。充放電制御装置３０２に供給された電力はバッテリー３０１に充電される。補助電源装置５に供給された電力は補助機器７に送られる。パンタグラフ８に供給された電力は架線１１０に流れる。   When the inverter 4 is switched to “2) a state where the input from the main motor 6 can be input (ON)” when the railway vehicle 100 is decelerated, the regenerative power generated in the main motor 6 is charged and discharged as shown in FIG. It is supplied to the device 302, the auxiliary power supply device 5 and the pantograph 8. The power supplied to the charge / discharge control device 302 is charged in the battery 301. The electric power supplied to the auxiliary power supply device 5 is sent to the auxiliary device 7. The electric power supplied to the pantograph 8 flows to the overhead line 110.

一方、架線が存在しない場所では、図８（ａ）に示すように、先ず、発電機２で発生した電力をコンバータ３を介してインバータ４及び補助電源装置５に供給する。電力が主電動機６及び補助機器７に送られることで、鉄道車両１００が走行するとともに、車内の照明や空調機器が稼動する。充放電制御装置３０２は、A)充電状態でもなく、B)放電状態でもないC)停止状態であるが、A)充電状態でもよい。   On the other hand, in a place where no overhead wire exists, first, the power generated by the generator 2 is supplied to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 through the converter 3 as shown in FIG. When the electric power is sent to the main motor 6 and the auxiliary device 7, the railway vehicle 100 travels, and the interior lighting and air conditioning devices are operated. The charge / discharge control device 302 is A) not in a charged state, B) not in a discharged state, C) in a stopped state, but A) in a charged state.

エンジン１の燃料がなくなると、充放電制御装置３０２を「B)放電状態」に切替える（図８(ｂ)参照）。バッテリー３０１に蓄えられた電力はインバータ４及び補助電源装置５に供給され、主電動機６及び補助機器７に送られる。   When the fuel in the engine 1 runs out, the charge / discharge control device 302 is switched to “B) discharge state” (see FIG. 8B). The electric power stored in the battery 301 is supplied to the inverter 4 and the auxiliary power supply device 5 and sent to the main motor 6 and the auxiliary device 7.

（停電時）
鉄道車両１００は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、発電機２で発生した電力やバッテリー３０１に蓄えられた電力を利用して走行する。 (During power failure)
As shown in FIGS. 8A and 8B, the railway vehicle 100 travels using the power generated by the generator 2 or the power stored in the battery 301.

図９（ａ）に示すように他の鉄道車両２００へ電力を供給するときは、鉄道車両２００へ電力供給可能な位置まで走行し、鉄道車両４００を停車させ、インバータ４を「3)主電動機６へ出力不可能な状態（ＯＦＦ）」に切替えるとともにパンタグラフ８を架線１１０に接続する（架線接続工程）。先ず、図９（ａ）に示すように発電機２で発生した電力をコンバータ３を介して補助電源装置５及びパンタグラフ８に供給する。補助電源装置５に供給された電力は補助機器７に送られる。パンタグラフ８に流れた電力は架線１１０を介して他の鉄道車両２００に供給される。このとき、充放電制御装置３０２は、A)充電状態でもなく、B)放電状態でもないC)停止状態であるが、A)充電状態でもよい。   As shown in FIG. 9A, when power is supplied to another railway vehicle 200, the vehicle travels to a position where power can be supplied to the railway vehicle 200, the railway vehicle 400 is stopped, and the inverter 4 is switched to “3) main motor. 6 and the pantograph 8 is connected to the overhead wire 110 (overhead wire connecting step). First, as shown in FIG. 9A, the electric power generated by the generator 2 is supplied to the auxiliary power supply device 5 and the pantograph 8 through the converter 3. The electric power supplied to the auxiliary power supply device 5 is sent to the auxiliary device 7. The electric power that has flowed through the pantograph 8 is supplied to the other rail vehicles 200 via the overhead line 110. At this time, the charge / discharge control device 302 is A) not in a charged state, B) not in a discharged state, C) in a stopped state, but A) in a charged state.

エンジン１の燃料がなくなると、充放電制御装置３０２を「B)放電状態」に切替えることで、バッテリー３０１に蓄えられた電力が補助電源装置５及びパンタグラフ８に供給される（図９(ｂ)参照）。   When the engine 1 runs out of fuel, the charge / discharge control device 302 is switched to the “B) discharge state” to supply the power stored in the battery 301 to the auxiliary power supply device 5 and the pantograph 8 (FIG. 9B). reference).

以上のように、第３実施形態では、停電時に鉄道車両４００で発電した電力や充電した電力を利用して鉄道車両２００を走行させることができる。   As described above, in the third embodiment, the railway vehicle 200 can be driven using the power generated by the railway vehicle 400 or the charged power during a power failure.

また、鉄道車両４００の電力供給手段をエンジン１と発電機２とコンバータ３とバッテリー３０１と充放電制御装置３０２とを有する一般的な構成としつつ、鉄道車両４００で発電した電力や充電した電力を有効に利用することができる。   Further, the power supply means of the railway vehicle 400 has a general configuration including the engine 1, the generator 2, the converter 3, the battery 301, and the charge / discharge control device 302. It can be used effectively.

さらに、エンジン１の燃料がなくなってもバッテリー３０１に蓄えられた電力を利用できるため、長期間にわたって鉄道車両２００に電力を供給することができる。   Furthermore, since the electric power stored in the battery 301 can be used even when the fuel of the engine 1 runs out, the electric power can be supplied to the railway vehicle 200 over a long period of time.

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について、図１０を参照しつつ説明する。第４実施形態において第１実施形態と異なる点は、停電が起こったときの鉄道車両２００の停車位置である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。また、図１０では、鉄道車両１００を有する鉄道列車を「列車１０１」と示し、鉄道車両２００を有する鉄道列車を「列車２０１」と示している。「列車１０１」と「列車２０１」とは同じ車線を走行している。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the first embodiment in the stop position of the railway vehicle 200 when a power failure occurs. In addition, about the structure same as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted suitably. In FIG. 10, the railroad train having the railcar 100 is indicated as “Train 101”, and the railroad train having the railcar 200 is indicated as “Train 201”. “Train 101” and “Train 201” are traveling in the same lane.

鉄道車両２００は、図１０（ａ）に示すように、Ｓ駅へ向かってＣ地点を走行している。ここで、停電が起こると架線（図示省略）から列車２０１に電力が供給されなくなり、列車２０１が停車する。停車位置が列車１０１から遠く離れた位置、つまり列車１０１から電力供給不可能な位置である場合、列車１０１から列車２０１へ電力を供給することができない。そこで、列車１０１は自車の電力で列車２０１の近辺（電力供給可能な位置）まで移動し（図１０(ｂ)参照）、列車１０１から列車２０１へ架線を介して電力を供給する。これにより、列車２０１をＳ駅に向かって走行させることができる。   As shown in FIG. 10A, the railway vehicle 200 is traveling at a point C toward the S station. Here, when a power failure occurs, power is not supplied to the train 201 from an overhead line (not shown), and the train 201 stops. When the stop position is far from the train 101, that is, a position where power cannot be supplied from the train 101, power cannot be supplied from the train 101 to the train 201. Therefore, the train 101 moves to the vicinity of the train 201 (position where power can be supplied) with its own power (see FIG. 10B), and supplies power from the train 101 to the train 201 via an overhead line. Thereby, the train 201 can be run toward the S station.

列車２０１がＳ駅に到着すると、電力の供給を停止し、列車１０１をＳ駅（目的地）に向かって走行させる（図１０(ｃ)参照）。   When the train 201 arrives at the S station, the supply of power is stopped and the train 101 travels toward the S station (destination) (see FIG. 10C).

なお、列車２０１がＳ駅に到着する前に列車１０１から遠ざかり、電力供給不可能な位置へ移動すると、列車２０１に電力が供給されなくなるため列車２０１は停車する。この場合、列車１０１は架線に電力を流すことを止め、電力を自車の走行に用いて列車２０１の近辺まで移動する。列車１０１が列車２０１へ電力供給可能な位置まで移動すると、列車１０１から列車２０１へ架線を介して電力を供給する。これにより、列車２０１をＳ駅に向かって走行させることができる。   In addition, if the train 201 moves away from the train 101 before arriving at the S station and moves to a position where power cannot be supplied, the train 201 stops because power is not supplied to the train 201. In this case, the train 101 stops supplying power to the overhead line, and moves to the vicinity of the train 201 using the power for traveling of the host vehicle. When the train 101 moves to a position where electric power can be supplied to the train 201, electric power is supplied from the train 101 to the train 201 via an overhead line. Thereby, the train 201 can be run toward the S station.

以上のように、第４実施形態においても第１実施形態と同様に、停電時に、鉄道車両１００で発電した電力を利用して鉄道車両２００を走行させることができる。   As described above, in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the railway vehicle 200 can be caused to travel using the power generated by the railway vehicle 100 during a power failure.

また、停電時に、鉄道車両２００が鉄道車両１００から遠く離れた位置（電力供給不可能な位置）に停車しても、鉄道車両１００で発電した電力を利用して鉄道車両２００へ近付き、鉄道車両２００に電力を供給することができる。   Further, even when the railway vehicle 200 stops at a position far away from the railway vehicle 100 (a position where electric power cannot be supplied) at the time of a power failure, the railway vehicle 200 approaches the railway vehicle 200 using the electric power generated by the railway vehicle 100. 200 can be powered.

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。そして、本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the scope of claims for patent, and all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent are included.

例えば、第２実施形態及び第３実施形態では、停電時に列車２０１が列車１０１の近辺（電力供給可能な位置）に停車しているが、図１０に示すように、列車２０１が列車１０１から遠く離れた位置（電力を供給不可能な位置）に停車していてもよい。この場合、第４実施形態のように、列車１０１を列車２０１の近辺まで移動させ、列車１０１から列車２０１へ電力を供給する。これにより、列車２０１を走行させることができる。   For example, in the second embodiment and the third embodiment, the train 201 stops near the train 101 (position where power can be supplied) at the time of a power failure, but the train 201 is far from the train 101 as shown in FIG. You may stop at the position away (position where electric power cannot be supplied). In this case, as in the fourth embodiment, the train 101 is moved to the vicinity of the train 201, and power is supplied from the train 101 to the train 201. Thereby, the train 201 can be run.

また、電力供給手段として、
・第１実施形態ではエンジン１と発電機２とコンバータ３とを備えた構成を示し、
・第２実施形態ではバッテリー３０１と充放電制御装置３０２とを備えた構成を示し、
・第３実施形態ではこれらを全て備えた構成を示したが、
電力供給手段はこれらの構成に限られず変更可能である。 As a power supply means,
-In 1st Embodiment, the structure provided with the engine 1, the generator 2, and the converter 3 is shown,
-In 2nd Embodiment, the structure provided with the battery 301 and the charging / discharging control apparatus 302 is shown,
In the third embodiment, a configuration including all of these has been shown.
The power supply means is not limited to these configurations and can be changed.

１ エンジン
２ 発電機
３ コンバータ
４,２０４ インバータ
５ 補助電源装置
６ 主電動機（第１電動機）
７,２０７ 補助装置
８ パンタグラフ（第１パンタグラフ）
１１,１２,１３,４１,４２,４３,４４,４５ 配線
１００,２００,３００,４００ 鉄道車両
１０１,２０１ 列車
１１０ 架線
２００ 鉄道車両（他の鉄道車両）
２０６ 主電動機（第２電動機）
２０８ パンタグラフ（第２パンタグラフ）
３０１ バッテリー
３０２ 充放電制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Generator 3 Converter 4,204 Inverter 5 Auxiliary power supply device 6 Main motor (1st motor)
7,207 Auxiliary device 8 Pantograph (first pantograph)
11, 12, 13, 41, 42, 43, 44, 45 Wiring 100, 200, 300, 400 Railway vehicle 101, 201 Train 110 Overhead line 200 Railway vehicle (other railway vehicles)
206 Main motor (second motor)
208 pantograph (second pantograph)
301 Battery 302 Charge / Discharge Control Device

Claims (7)

電力供給手段と、
前記電力供給手段に接続され、前記電力供給手段から供給された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータに接続され、前記インバータで変換された交流電力が供給される第１電動機と、
架線に接続された状態と架線に接続されない状態とを取り得る第１パンタグラフとを有した鉄道車両を備えており、
前記第１パンタグラフは前記電力供給手段に接続されており、
前記インバータは前記第１電動機に出力する状態と出力しない状態とを取ることができ、
停電時に前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記電力供給手段から前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記架線に接続された第２パンタグラフ及び第２電動機を有する他の鉄道車両へ電力を供給することを特徴とする停電時における鉄道車両への電力供給システム。 Power supply means;
An inverter connected to the power supply means and converting the DC power supplied from the power supply means into AC power;
A first electric motor connected to the inverter and supplied with AC power converted by the inverter;
A railway vehicle having a first pantograph that can be connected to the overhead line and not connected to the overhead line;
The first pantograph is connected to the power supply means;
The inverter can take a state of outputting to the first electric motor and a state of not outputting,
The second pantograph connected to the overhead line from the power supply means via the first pantograph and the overhead line by connecting the first pantograph to the overhead line while keeping the inverter from being output to the first motor at the time of a power failure And a system for supplying power to the railway vehicle at the time of a power failure, wherein power is supplied to another railway vehicle having the second electric motor. 前記電力供給手段は、
エンジンと、
前記エンジンに接続され、前記エンジンによって駆動する発電機と、
前記発電機に接続され、前記発電機から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータとを有しており、
前記インバータ及び前記第１パンタグラフは前記コンバータに接続されており、
停電時に前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記コンバータから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記他の鉄道車両へ電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の停電時における鉄道車両への電力供給システム。 The power supply means
Engine,
A generator connected to and driven by the engine;
A converter connected to the generator and converting AC power supplied from the generator into DC power;
The inverter and the first pantograph are connected to the converter;
By supplying the first pantograph to the overhead line while keeping the inverter from being output to the first motor at the time of a power failure, power is supplied from the converter to the other railway vehicle via the first pantograph and the overhead line. The power supply system to a railway vehicle at the time of a power failure according to claim 1. 前記電力供給手段は、
バッテリーと、
前記バッテリーに接続され、前記バッテリーに充電する充電状態と前記バッテリーから供給された直流電力を放電する放電状態とに切替可能な充放電制御装置とを有しており、
前記インバータは前記充放電制御装置に接続されており、
停電時に前記充放電制御装置を放電状態とし且つ前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記バッテリーから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記架線に接続された前記他の鉄道車両へ電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の停電時における鉄道車両への電力供給システム。 The power supply means
Battery,
A charge / discharge control device connected to the battery and capable of switching between a charge state for charging the battery and a discharge state for discharging DC power supplied from the battery;
The inverter is connected to the charge / discharge control device;
By connecting the first pantograph to an overhead line while putting the charge / discharge control device in a discharged state and not outputting the inverter to the first motor at the time of a power failure, the battery is connected to the overhead line via the first pantograph and the overhead line. The power supply system for a railway vehicle at the time of a power failure according to claim 1, wherein electric power is supplied to the other railway vehicle connected to the overhead line. 前記電力供給手段は、
エンジンと、
前記エンジンにより駆動する発電機と、
前記発電機から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータとをさらに有しており、
前記充放電制御装置は、前記バッテリーに充電する充電状態と前記バッテリーから供給された直流電力を放電する放電状態と停止状態とに切替可能であり、
停電時に、前記充放電制御装置を充電状態若しくは停止状態とし且つ前記インバータを前記第１電動機に電力を出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記コンバータから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記架線に接続された前記第２パンタグラフ及び第２電動機を有する他の鉄道車両に電力を供給し、
前記エンジンが停止した後、前記コンバータを停止させるとともに前記充放電制御装置を充電状態若しくは停止状態から放電状態に切り換えることにより、前記バッテリーから前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記他の鉄道車両に電力を流すことを特徴とする請求項３に記載の停電時における鉄道車両への電力供給システム。 The power supply means
Engine,
A generator driven by the engine;
A converter that converts AC power supplied from the generator into DC power;
The charge / discharge control device can be switched between a charge state for charging the battery, a discharge state for discharging DC power supplied from the battery, and a stop state,
By connecting the first pantograph to an overhead line while the charge / discharge control device is in a charged state or a stopped state and the inverter is not outputting power to the first motor at the time of a power failure, the first pantograph from the converter And supplying electric power to another railway vehicle having the second pantograph and the second electric motor connected to the overhead line via an overhead line,
After the engine is stopped, the converter is stopped and the charging / discharging control device is switched from the charged state or the stopped state to the discharged state, so that the battery is transferred to the other railway vehicle via the first pantograph and the overhead line. The power supply system for a railway vehicle at the time of a power failure according to claim 3, wherein power is supplied. 停電時に、前記他の鉄道車両が前記電力供給手段から電力を供給可能な位置に停車していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の停電時における鉄道車両への電力供給システム。   At the time of a power failure, the said other rail vehicle stops at the position which can supply electric power from the said electric power supply means, The rail vehicle at the time of the power failure of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Power supply system. 停電時に、前記第２パンタグラフを有する鉄道車両が前記電力供給手段から電力を供給不可能な位置に停車しており、
前記電力供給手段から前記インバータを介して前記第１電動機へ電力を供給し、前記鉄道車両を前記電力供給手段から前記他の鉄道車両に電力供給可能な位置に移動させ、
その後、前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続することにより、前記電力供給手段から第１パンタグラフ及び前記架線を介して前記他の鉄道車両に電力を供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の停電時における鉄道車両への電力供給システム。 At the time of a power failure, the railway vehicle having the second pantograph stops at a position where power cannot be supplied from the power supply means,
Supplying power from the power supply means to the first electric motor via the inverter, moving the railway vehicle to a position where power can be supplied from the power supply means to the other railway vehicle;
Thereafter, the first pantograph is connected to the overhead line while the inverter is not output to the first motor, so that power is supplied from the power supply means to the other railway vehicle via the first pantograph and the overhead line. The power supply system to a railway vehicle at the time of a power failure according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply system is a power supply system. 電力供給手段と、前記電力供給手段に接続されているとともに前記電力供給手段から供給された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータに接続されているとともに前記インバータで変換された交流電力が供給される第１電動機と、架線に接続された状態と架線に接続されない状態とを取り得るとともに前記電力供給手段に接続された第１パンタグラフとを有した第１鉄道車両と、架線に接続された第２パンタグラフ及び第２電動機を有する第２鉄道車両とが、同じ車線上に配置され、
停電時に前記インバータを前記第１電動機に出力しない状態としつつ前記第１パンタグラフを架線に接続する架線接続工程とを備えており、
前記電力供給手段から前記第１パンタグラフ及び架線を介して前記他の鉄道車両に電力を供給することを特徴とする停電時における鉄道車両への電力供給方法。 A power supply means; an inverter connected to the power supply means and converting DC power supplied from the power supply means into AC power; and AC power connected to the inverter and converted by the inverter A first rail vehicle having a first pantograph connected to the power supply means and capable of taking a state connected to the overhead line and a state not connected to the overhead line, and connected to the overhead line And the second railway vehicle having the second pantograph and the second electric motor arranged on the same lane,
An overhead wire connection step of connecting the first pantograph to an overhead wire while keeping the inverter from being output to the first electric motor during a power failure,
A power supply method to a railway vehicle at the time of a power failure, wherein power is supplied from the power supply means to the other railway vehicle via the first pantograph and an overhead line.
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