JP2019112036A - Power storage device for railway - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道用の車両と電気的に接続される蓄電部を備える鉄道用電力貯蔵装置に関する。 The present invention relates to a railway power storage device including a power storage unit electrically connected to a railway vehicle.
従来、鉄道用の車両と電気的に接続される蓄電部を備える鉄道用電力貯蔵装置が知られている。例えば、特許文献1には、電気鉄道における電車(車両)に電力を供給するき電回路の電力を蓄電池(蓄電部)に充電し、蓄電池の電力をき電回路に放電する電気鉄道用電力システム(鉄道用電力貯蔵装置)が開示されている。 BACKGROUND Conventionally, there has been known a railway power storage device including a power storage unit electrically connected to a railway vehicle. For example, Patent Document 1 discloses an electric railway power system that charges the storage battery (storage unit) with power of a feeding circuit that supplies power to a train (vehicle) in the electric railway and discharges the power of the storage battery into the feeding circuit. (Electric power storage device for railways) is disclosed.
しかしながら、上記従来の鉄道用電力貯蔵装置では、蓄電部を有効に活用できていないという問題がある。上記従来の鉄道用電力貯蔵装置では、蓄電部は車両の走行のためのものであって、蓄電部の使用は限定的であるため、蓄電部の有効活用が図られていない。 However, the above-described conventional railway power storage device has a problem that the power storage unit can not be effectively used. In the above-described conventional railway power storage device, the storage unit is for traveling a vehicle, and the use of the storage unit is limited, so that the storage unit is not effectively used.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、蓄電部の有効活用を図ることができる鉄道用電力貯蔵装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a railway power storage device capable of effectively utilizing a power storage unit.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る鉄道用電力貯蔵装置は、鉄道用の車両と電気的に接続される第一配線と、前記第一配線と接続され、前記車両からの回生電力を充電する回生用蓄電部と、前記回生用蓄電部と接続される第二配線と、を備え、前記第二配線は、前記車両以外の電力負荷と電気的に接続される。 In order to achieve the above object, the railway power storage device according to an aspect of the present invention is connected to a first wiring electrically connected to a railway vehicle and the first wiring, and the electric power storage device from the vehicle And a second wiring connected to the storage battery unit for regeneration, the second wiring being electrically connected to a power load other than the vehicle.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置において、車両と電気的に接続される第一配線が、車両からの回生電力を充電する回生用蓄電部と接続され、回生用蓄電部と接続される第二配線が、車両以外の電力負荷と電気的に接続されている。つまり、第一配線によって車両からの回生電力を充電する回生用蓄電部が、第二配線によって車両以外の電力負荷と電気的に接続されているため、第二配線を介して電力負荷に電力を供給することができる。例えば、電力負荷に電力を供給しない場合には、第一配線によって車両からの回生電力を回生用蓄電部に充電することができる。回生蓄電部が満充電状態の場合には、第二配線を介して電力負荷に電力を供給することができる。これにより、電力供給の選択肢を増やすことがでる。電力が余った状態では回生受け入れができずに回生ブレーキが効かない、というようなリスクを低減することもできる。このように、電力負荷への電力供給に回生用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, in the railway power storage device, the first wiring electrically connected to the vehicle is connected to the regenerative power storage unit that charges the regenerative power from the vehicle, and is connected to the regenerative power storage unit. Two wires are electrically connected to power loads other than the vehicle. That is, since the regenerative power storage unit for charging the regenerative power from the vehicle by the first wiring is electrically connected to the power load other than the vehicle by the second wiring, the power load is supplied to the power load via the second wiring. Can be supplied. For example, when electric power is not supplied to the electric power load, the regenerative electric power from the vehicle can be charged to the electric storage unit for regeneration by the first wiring. When the regenerative power storage unit is fully charged, power can be supplied to the power load via the second wiring. This makes it possible to increase the choice of power supply. It is also possible to reduce the risk that regenerative braking can not be performed if regenerative power can not be received when power remains. As described above, since the power storage unit for regeneration can be used to supply power to the power load, the power storage unit can be effectively used.
また、前記第二配線は、前記第一配線と接続されることにしてもよい。 Further, the second wiring may be connected to the first wiring.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置において、第二配線が第一配線と接続されているため、車両からの回生電力を電力負荷に直接供給することができる。例えば、回生用蓄電部を充電する必要がない、または、電力負荷に電力を供給する必要性が高い場合には、車両からの回生電力を回生用蓄電部に充電するのではなく、電力負荷に直接供給することができる。回生電力を回生用蓄電部に充電せずに電力負荷に直接供給すれば、回生用蓄電部の内部抵抗によるロスや発熱、充放電能力による制限、回生用蓄電部の劣化等を抑制することができる。このように、回生用蓄電部を充電する必要性、または、電力負荷に電力を供給する必要性に応じて、電力負荷に電力を供給することができる。これにより、蓄電部の有効活用を図りつつ、効率的に電力負荷に電力を供給することができる。 According to this, in the railway power storage device, since the second wire is connected to the first wire, the regenerative power from the vehicle can be directly supplied to the power load. For example, when there is no need to charge the regenerative power storage unit or there is a high need to supply power to the power load, the regenerative power from the vehicle is not charged to the regenerative power storage unit but to the power load. It can be supplied directly. If regenerative power is supplied directly to the power load without charging it to the storage unit for regeneration, it is possible to suppress loss and heat generation due to internal resistance of the storage unit for regeneration, restriction due to charge and discharge capabilities, deterioration of the storage unit for regeneration, etc. it can. In this manner, power can be supplied to the power load according to the need to charge the regenerative power storage unit or the need to supply power to the power load. Thus, power can be efficiently supplied to the power load while achieving effective use of the power storage unit.
また、さらに、前記回生用蓄電部の状態に応じて、前記第一配線から供給される回生電力を、直接前記電力負荷に供給する第一制御部を備えることにしてもよい。 Furthermore, according to the state of the storage battery unit for regeneration, a first control unit may be provided to directly supply the electric power load with regenerative electric power supplied from the first wiring.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、回生用蓄電部の状態に応じて、車両からの回生電力を電力負荷に直接供給する。例えば、回生用蓄電部を充電する必要がない場合、回生用蓄電部やその監視装置等が異常な場合、回生用蓄電部の劣化が進んでいる場合、回生用蓄電部の温度が高い場合などにおいては、回生用蓄電部を充電することなく、回生電力を電力負荷に直接供給することができる。これにより、回生電力の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device directly supplies the regenerative power from the vehicle to the power load according to the state of the regenerative power storage unit. For example, when it is not necessary to charge the storage unit for regeneration, when the storage unit for regeneration, its monitoring device, etc. is abnormal, when the deterioration of the storage unit for regeneration is progressing, the temperature of the storage unit for regeneration is high, etc. In the above, regenerative electric power can be supplied directly to the electric power load without charging the electric storage unit for regeneration. Thereby, effective utilization of regenerative power can be achieved.
また、前記第一制御部は、前記回生用蓄電部のSOC(State Of Charge)を示す値が回生用第一閾値以上の場合に、前記第一配線から供給される回生電力を、前記回生用蓄電部を介さずに前記電力負荷に供給することにしてもよい。 Further, the first control unit is configured to use the regenerative power supplied from the first wiring when the value indicating the SOC (State Of Charge) of the regenerative power storage unit is equal to or greater than the first threshold for regeneration. The power load may be supplied without passing through the storage unit.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、回生用蓄電部のSOC(State Of Charge)を示す値が回生用第一閾値以上の場合に、車両からの回生電力を電力負荷に直接供給する。例えば、回生用蓄電部のSOCが比較的高い値を示していることで回生用蓄電部を充電する必要がない、または、回生用蓄電部が満充電状態で充電できないというような場合には、車両からの回生電力を捨てることなく、電力負荷に直接供給することができる。これにより、回生電力の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device directly supplies regenerative power from the vehicle to the power load when the value indicating the SOC (State Of Charge) of the regenerative power storage unit is equal to or greater than the first threshold for regeneration. For example, when the SOC of the regenerative power storage unit indicates a relatively high value, there is no need to charge the regenerative power storage unit, or if the regenerative power storage unit can not be charged in the fully charged state, The power load can be supplied directly without discarding the regenerative power from the vehicle. Thereby, effective utilization of regenerative power can be achieved.
また、さらに、前記回生用蓄電部の状態に応じて、前記回生用蓄電部からの電力を前記電力負荷に供給する第二制御部を備えることにしてもよい。 Furthermore, a second control unit may be provided to supply the electric power load with the electric power from the electric storage unit for regeneration according to the state of the electric storage unit for regeneration.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、回生用蓄電部の状態に応じて、回生用蓄電部からの電力を電力負荷に供給する。例えば、回生用蓄電部が十分に充電されている場合や緊急時等において、回生用蓄電部からの電力を電力負荷に供給することができる。回生用蓄電部が十分に充電されていなかった場合においても、回生用蓄電部からの電力を、冷暖房や生命にかかわるような重要な負荷に供給することができる。このように、電力負荷への電力供給に回生用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device supplies the power from the regenerative power storage unit to the power load according to the state of the regenerative power storage unit. For example, power from the regenerative power storage unit can be supplied to the power load when the regenerative power storage unit is sufficiently charged or in an emergency. Even when the regenerative power storage unit is not sufficiently charged, the power from the regenerative power storage unit can be supplied to an important load that is related to heating and cooling and life. As described above, since the power storage unit for regeneration can be used to supply power to the power load, the power storage unit can be effectively used.
また、前記第二制御部は、前記回生用蓄電部のSOCを示す値が回生用第二閾値以上の場合に、前記回生用蓄電部からの電力を前記電力負荷に供給することにしてもよい。 The second control unit may supply power from the regenerative storage unit to the power load when a value indicating the SOC of the regenerative storage unit is equal to or greater than a second regeneration threshold. .
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、回生用蓄電部のSOCを示す値が回生用第二閾値以上の場合に、回生用蓄電部からの電力を電力負荷に供給する。例えば、車両の走行が行われていない夜間等において、回生用蓄電部のSOCが翌日の車両の走行に必要な値以上を示していれば、回生用蓄電部からの電力のうち、必要な電力(回生用第二閾値)以上の余力を、照明等の電力負荷に供給することができる。このように、夜間等において、電力負荷への電力供給に回生用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device supplies the power from the power storage unit for regeneration to the power load when the value indicating the SOC of the power storage unit for regeneration is greater than or equal to the second threshold value for regeneration. For example, at nighttime when the vehicle is not traveling, if the SOC of the regenerative power storage unit indicates a value required to drive the vehicle the next day or more, the necessary power of the power from the regenerative power storage unit is required. Remaining power more than (the second threshold for regeneration) can be supplied to a power load such as lighting. As described above, at night and the like, since the power storage unit for regeneration can be used to supply power to the power load, the power storage unit can be effectively used.
また、さらに、前記車両に電力を供給する非常用蓄電部を備え、前記第二制御部は、前記回生用蓄電部のSOCを示す値が前記回生用第二閾値よりも小さい場合においても、前記回生用蓄電部からの電力を前記電力負荷に供給可能なように制御することにしてもよい。 Furthermore, the second control unit may further include an emergency storage unit for supplying power to the vehicle, and the second control unit may be configured to select the SOC indicating the regeneration storage unit if the value is smaller than the second regeneration threshold. The power from the regenerative power storage unit may be controlled to be able to be supplied to the power load.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、非常用蓄電部をさらに備えており、回生用蓄電部のSOCを示す値が回生用第二閾値よりも小さい場合においても、回生用蓄電部からの電力を電力負荷に供給可能なように制御できる機能を有している。つまり、回生用蓄電部のSOCが小さく(例えば0に)なっても、非常用蓄電部が車両に電力を供給することができるため、回生用蓄電部のSOCを小さくすることができる。例えば、災害時等において、電力負荷に電力を供給する必要が生じた場合には、回生用蓄電部のSOCが0になるまで、回生用蓄電部からの電力を、災害時等に必要な機器への電力負荷に供給することができる。このように、災害時等においても、電力負荷への電力供給に回生用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device further includes the emergency power storage unit, and the value from the power storage unit for regeneration is used even when the value indicating the SOC of the power storage unit for regeneration is smaller than the second threshold value for regeneration. It has a function that can be controlled to supply power to the power load. That is, since the emergency storage unit can supply power to the vehicle even if the SOC of the regeneration storage unit is small (for example, 0), the SOC of the regeneration storage unit can be reduced. For example, when it is necessary to supply power to the electric load at the time of disaster etc., the power from the electric storage battery for regeneration is required until the SOC of the electric storage battery for regeneration becomes zero. Power can be supplied to the As described above, even in the event of a disaster or the like, the regenerative power storage unit can be used to supply power to the power load, so that the power storage unit can be effectively used.
また、前記第二制御部は、停電時において、前記回生用蓄電部及び前記非常用蓄電部からの電力を、前記車両及び前記電力負荷に供給することにしてもよい。 In addition, the second control unit may supply power from the regenerative power storage unit and the emergency power storage unit to the vehicle and the power load at the time of a power failure.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、停電時において、回生用蓄電部及び非常用蓄電部の双方から、車両及び電力負荷に電力を供給する。これにより、停電時の電力不足対策に、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, at the time of a power failure, the railway power storage device supplies power to the vehicle and the power load from both the regenerative power storage unit and the emergency power storage unit. As a result, it is possible to effectively utilize the power storage unit as a measure against power shortage at the time of a power failure.
また、前記第二制御部は、停電時において、前記回生用蓄電部及び前記非常用蓄電部からの電力を、前記車両に供給した後に、前記電力負荷に供給することにしてもよい。 Further, the second control unit may supply the power from the regenerative power storage unit and the emergency power storage unit to the power load after supplying power from the regeneration power storage unit and the emergency power storage unit to the vehicle at the time of a power failure.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、停電時において、回生用蓄電部及び非常用蓄電部の双方から、車両に電力供給した後に、電力負荷に電力供給する。これにより、停電時に、まず車両を駅舎に移動させた後に、電力負荷に電力供給することができ、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this configuration, the railway power storage device supplies power to the power load after supplying power to the vehicle from both of the regenerative power storage unit and the emergency power storage unit at the time of a power failure. Thus, at the time of a power failure, after moving the vehicle to the station building first, power can be supplied to the power load, and the storage unit can be effectively used.
また、前記第二制御部は、停電後の復電時において、前記非常用蓄電部に電力を供給することにしてもよい。 The second control unit may supply power to the emergency power storage unit at the time of power recovery after a power failure.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、停電後の復電時において、非常用蓄電部に電力を供給して充電を行う。これにより、復電後に車両を走行させる際に、非常用蓄電部が活用可能な状態になっているため、再度停電したときなど、すぐに非常用蓄電部を活用でき、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device performs charging by supplying power to the emergency power storage unit at the time of power recovery after a power failure. As a result, when the vehicle is driven after power recovery, the emergency power storage unit is in a usable state, so that the emergency power storage unit can be used immediately, for example, when a power failure occurs again, effectively utilizing the power storage unit. Can be
また、前記第二制御部は、前記車両の運行状況に応じて、前記非常用蓄電部の充放電を制御することにしてもよい。 Further, the second control unit may control charging / discharging of the emergency power storage unit according to the operation status of the vehicle.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、車両の運行本数等の運行状況に応じて、非常用蓄電部の充放電を制御する。これにより、非常用蓄電部において運行状況に応じた必要以上の電力を、車両または電力負荷に供給して、電力消費のピークカット等に使用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device controls charging / discharging of the emergency power storage unit according to the operation status such as the number of operation of the vehicle. As a result, the emergency power storage unit can supply the vehicle or the power load with more power than necessary according to the operation status, and can be used for peak power consumption etc., so that the power storage unit can be used effectively. Can.
また、さらに、前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方を含む電力使用設備の使用電力に応じて、前記回生用蓄電部からの電力を、前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方に供給する第三制御部を備えることにしてもよい。 Further, third control for supplying power from the regenerative power storage unit to at least one of the vehicle and the power load according to the power used by the power using facility including at least one of the vehicle and the power load It is possible to provide a unit.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、電力使用設備の使用電力に応じて、回生用蓄電部からの電力を、車両及び電力負荷の少なくとも一方に供給する。これにより、電力消費のピークカット等に回生用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device supplies the power from the regenerative power storage unit to at least one of the vehicle and the power load according to the power used by the power using facility. As a result, since the power storage unit for regeneration can be used for peak cutting of power consumption and the like, the power storage unit can be effectively used.
また、前記車両に電力を供給する非常用蓄電部を備え、前記回生用蓄電部は、前記非常用蓄電部よりも高いハイレート特性を有することにしてもよい。 The vehicle may further include an emergency storage unit for supplying electric power to the vehicle, and the regeneration storage unit may have higher high rate characteristics than the emergency storage unit.
これによれば、回生用蓄電部は、非常用蓄電部よりも高いハイレート特性を有している。このため、瞬時的な大電力が必要な場合に、回生用蓄電部から放電することで、当該瞬時的な大電力にかかる負担を低減することができる。このように、回生用蓄電部を活用して、変電所等の瞬時電力負担を低減することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the regenerative power storage unit has a high rate characteristic higher than that of the emergency power storage unit. For this reason, when instantaneous large power is required, the load on the instantaneous large power can be reduced by discharging from the regenerative power storage unit. As described above, it is possible to reduce the instantaneous electric power load of a substation or the like by utilizing the regenerative power storage unit, so that the power storage unit can be effectively used.
また、前記第三制御部は、前記電力使用設備の使用電力が回生用第三閾値以上になったことを示す信号に従って、前記回生用蓄電部からの電力を、前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方に供給することにしてもよい。 Further, the third control unit is configured to control the power from the storage unit for regeneration according to a signal indicating that the power usage of the power using facility has become equal to or higher than a third threshold for regeneration, at least the vehicle and the power load. It may be supplied to one side.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、電力使用設備の使用電力が回生用第三閾値以上になったことを示す信号に従って、回生用蓄電部からの電力を、車両及び電力負荷の少なくとも一方に供給する。このように、例えば通勤ラッシュ時や瞬間的な電力変動等における使用電力のピーク時に、回生用蓄電部からの電力を車両及び電力負荷の少なくとも一方に供給することで、瞬時的な電力消費のピークカットを図ることができる。これにより、回生用蓄電部を活用して、電力の負荷平準化を図り、節電対策にも寄与することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device stores the power from the regenerative power storage unit, at least one of the vehicle and the power load, according to a signal indicating that the power usage of the power using facility has become equal to or higher than the third threshold for regeneration. Supply to Thus, for example, when power used from the storage unit for regeneration is supplied to at least one of the vehicle and the power load at the peak of the used power at the time of commuting rush or momentary power fluctuation, the peak of the instantaneous power consumption You can cut it. As a result, the regeneration power storage unit can be utilized to achieve load leveling of electric power and contribute to power saving measures, so that the power storage unit can be effectively used.
また、さらに、前記車両に電力を供給する非常用蓄電部と、前記非常用蓄電部の状態に応じて、前記非常用蓄電部からの電力を前記電力負荷に供給する第四制御部と、を備えることにしてもよい。 Furthermore, an emergency storage unit for supplying power to the vehicle, and a fourth control unit for supplying power from the emergency storage unit to the power load according to the state of the emergency storage unit, It may be provided.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、非常用蓄電部の状態に応じて、非常用蓄電部からの電力を電力負荷に供給する。例えば、非常用蓄電部が十分に充電されている場合や緊急時等において、非常用蓄電部からの電力を電力負荷に供給することができる。非常用蓄電部が十分に充電されていなかった場合においても、非常用蓄電部からの電力を、冷暖房や生命にかかわるような重要な負荷に供給することができる。このように、電力負荷への電力供給に非常用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device supplies the power from the emergency power storage unit to the power load according to the state of the emergency power storage unit. For example, power from the emergency storage unit can be supplied to the power load when the emergency storage unit is sufficiently charged or in an emergency. Even when the emergency power storage unit is not fully charged, the power from the emergency power storage unit can be supplied to an important load that may be air-conditioning or life-threatening. As described above, since the emergency storage unit can be used to supply power to the power load, the storage unit can be effectively used.
また、前記第四制御部は、前記非常用蓄電部のSOCを示す値が非常用第一閾値以上の場合に、前記非常用蓄電部からの電力を前記電力負荷に供給することにしてもよい。 The fourth control unit may supply power from the emergency storage unit to the power load when a value indicating the SOC of the emergency storage unit is equal to or greater than an emergency first threshold. .
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、非常用蓄電部のSOCを示す値が非常用第一閾値以上の場合に、非常用蓄電部からの電力を電力負荷に供給する。例えば、夜間や災害時等において、非常用蓄電部のSOCが翌日の車両の走行に必要な値以上を示していれば、非常用蓄電部からの電力のうち、必要な電力(非常用第一閾値)以上の余力を、照明等の電力負荷に供給することができる。このように、夜間等において、電力負荷への電力供給に非常用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device supplies the power from the emergency power storage unit to the power load when the value indicating the SOC of the emergency power storage unit is equal to or greater than the emergency first threshold. For example, if the SOC of the emergency power storage unit indicates a value necessary for traveling the vehicle the next day or more at night or during a disaster, the necessary power of the power from the emergency power storage unit (emergency It is possible to supply the remaining power above the threshold value to the power load such as lighting. As described above, the emergency power storage unit can be used to supply power to the power load at night and the like, so that the power storage unit can be effectively used.
また、さらに、前記非常用蓄電部を充電する発電設備を備え、前記第四制御部は、前記非常用蓄電部の状態に応じて、前記発電設備からの電力を前記電力負荷に供給することにしてもよい。 Further, the power control system further includes a power generation facility for charging the emergency power storage unit, and the fourth control unit supplies power from the power generation facility to the power load according to the state of the emergency power storage unit. May be
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、発電設備をさらに備えており、非常用蓄電部の状態に応じて、発電設備からの電力を電力負荷に供給する。例えば、非常用蓄電部を充電する必要がない場合、非常用蓄電部やその監視装置等が異常な場合、非常用蓄電部の劣化が進んでいる場合、非常用蓄電部の温度が高い場合などにおいては、非常用蓄電部を充電することなく、発電設備からの発生電力を電力負荷に直接供給することができる。これにより、当該発生電力の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device further includes a power generation facility, and supplies power from the power generation facility to the power load according to the state of the emergency power storage unit. For example, if it is not necessary to charge the emergency storage unit, if the emergency storage unit or its monitoring device is abnormal, if the emergency storage unit is deteriorating, if the temperature of the emergency storage unit is high, etc. In the above, the generated power from the power generation facility can be directly supplied to the power load without charging the emergency power storage unit. This makes it possible to effectively use the generated power.
また、前記第四制御部は、前記非常用蓄電部のSOCを示す値が非常用第二閾値以上の場合に、前記発電設備からの電力を前記電力負荷に供給することにしてもよい。 The fourth control unit may supply power from the power generation facility to the power load when the value indicating the SOC of the emergency power storage unit is equal to or greater than an emergency second threshold.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、非常用蓄電部のSOCを示す値が非常用第二閾値以上の場合に、発電設備からの電力を電力負荷に供給する。例えば、非常用蓄電部のSOCが比較的高い値を示していることで非常用蓄電部を充電する必要がない、または、非常用蓄電部が満充電状態で充電できないというような場合には、発電設備からの発生電力を捨てることなく、電力負荷に直接供給することができる。これにより、当該発生電力の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device supplies the power from the power generation facility to the power load when the value indicating the SOC of the emergency power storage unit is equal to or greater than the emergency second threshold. For example, when the emergency power storage unit SOC has a relatively high value, it is not necessary to charge the emergency power storage unit, or the emergency power storage unit can not be charged in a fully charged state. The power load can be directly supplied without discarding the power generated from the power generation facility. This makes it possible to effectively use the generated power.
また、さらに、前記車両に電力を供給する非常用蓄電部と、前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方を含む電力使用設備の使用電力に応じて、前記非常用蓄電部からの電力を、前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方に供給する第五制御部と、を備えることにしてもよい。 Furthermore, according to the power used by the emergency power storage unit for supplying power to the vehicle and the power using facility including at least one of the vehicle and the power load, the power from the emergency power storage unit may be And a fifth control unit that supplies power to at least one of the power loads.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、非常用蓄電部を備えており、電力使用設備の使用電力に応じて、非常用蓄電部からの電力を、車両及び電力負荷の少なくとも一方に供給する。これにより、電力消費のピークカット等に非常用蓄電部を活用することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device includes the emergency power storage unit, and supplies the power from the emergency power storage unit to at least one of the vehicle and the power load according to the power used by the power using facility. . Thus, the emergency power storage unit can be utilized for peak cutting of power consumption and the like, so that the power storage unit can be effectively used.
また、前記非常用蓄電部は、前記回生用蓄電部よりも高容量であることにしてもよい。 Further, the emergency power storage unit may have a capacity higher than that of the regeneration power storage unit.
これによれば、非常用蓄電部は、回生用蓄電部よりも高容量である。このため、長い時間の電力供給が必要な場合に、非常用蓄電部から放電することで、電力量負担を低減することができる。このように、非常用蓄電部を活用して、変電所等の電力量負担を低減することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the emergency power storage unit has a higher capacity than the regenerative power storage unit. For this reason, when it is necessary to supply power for a long time, discharging from the emergency power storage unit can reduce the burden of power. As described above, since it is possible to reduce the burden of power consumption of a substation or the like by utilizing the emergency power storage unit, it is possible to achieve effective use of the power storage unit.
また、前記第五制御部は、前記電力使用設備の使用電力が非常用第三閾値以上になったことを示す信号に従って、前記非常用蓄電部からの電力を、前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方に供給することにしてもよい。 Further, the fifth control unit is configured to transmit the power from the emergency storage unit to at least the vehicle and the power load in accordance with a signal indicating that the power usage of the power using facility has reached an emergency third threshold or more. It may be supplied to one side.
これによれば、鉄道用電力貯蔵装置は、電力使用設備の使用電力が走行用第三閾値以上になったことを示す信号に従って、非常用蓄電部からの電力を、車両及び電力負荷の少なくとも一方に供給する。このように、例えば通勤ラッシュ時において使用電力のピークが長い場合に、非常用蓄電部からの電力を車両及び電力負荷の少なくとも一方に供給することで、長い時間、電力消費のピークカットを図ることができる。これにより、非常用蓄電部を活用して、電力の負荷平準化を図り、節電対策にも寄与することができるため、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to this, the railway power storage device stores the power from the emergency storage unit, at least one of the vehicle and the power load, in accordance with a signal indicating that the power used by the power using facility has become equal to or higher than the third travel threshold. Supply to Thus, for example, when the peak of power consumption is long during commuting rush hours, peak power consumption can be cut for a long time by supplying power from the emergency power storage unit to at least one of the vehicle and the power load. Can. As a result, the emergency power storage unit can be utilized to achieve load leveling of electric power and contribute to power saving measures, so that the power storage unit can be effectively used.
本発明は、このような鉄道用電力貯蔵装置として実現することができるだけでなく、鉄道用電力貯蔵装置と、車両、駅舎、電力負荷、変電所及び運転指令所の少なくとも1つとを備える鉄道用電力貯蔵システムとしても実現することができる。 The present invention can not only be realized as such a railway power storage device, but also includes the railway power storage device and at least one of a vehicle, a station building, a power load, a substation and a command station. It can also be realized as a storage system.
本発明における鉄道用電力貯蔵装置によれば、蓄電部の有効活用を図ることができる。 According to the railway power storage device of the present invention, the power storage unit can be effectively used.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る鉄道用電力貯蔵装置について説明する。以下で説明する実施の形態は、包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程(ステップ)、工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。 Hereinafter, a railway power storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below show general or specific examples. The numerical values, shapes, components, arrangement positions and connection forms of the components, steps (steps), order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Among the components in the following embodiments, components that are not described in the independent claim indicating the highest concept are described as optional components. Each drawing is a schematic view, and the dimensions and the like are not necessarily illustrated exactly. In each of the drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態)
[1 鉄道用電力貯蔵装置10の概略説明]
本実施の形態における鉄道用電力貯蔵装置10の概略構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る鉄道用電力貯蔵装置10の適用例を示す概略図である。
Embodiment
[1 Outline of Railway Power Storage Device 10]
The schematic configuration of the railway
図1に示すように、鉄道用電力貯蔵装置10は、鉄道に設けられた電力貯蔵装置(蓄電装置)であり、電力使用設備20と電気的に接続されて、電力使用設備20との間で電力を充放電する。電力使用設備20は、複数の鉄道用の車両21と、複数の駅舎22内等に設けられた電力負荷である負荷23とを有している。鉄道用電力貯蔵装置10は、電力使用設備20内の複数の車両21及び複数の負荷23と電気的に接続されており、当該複数の車両21及び複数の負荷23との間で電力を充放電する。
As shown in FIG. 1, the railway
具体的には、鉄道用電力貯蔵装置10は、電力線11及び電車線24を介して、複数の車両21と電気的に接続されており、複数の車両21からの電力(回生電力)を充電し、複数の車両21に電力を供給(放電)する。鉄道用電力貯蔵装置10は、複数の電力線12を介して、複数の負荷23と電気的に接続されており、複数の負荷23に電力を供給(放電)する。電力使用設備20は、1つの車両21しか有していなくてもよいし、1つの負荷23しか有していなくてもよい。鉄道用電力貯蔵装置10は、1つの車両21としか接続されていなくてもよいし、1つの負荷23としか接続されていなくてもよい。
Specifically, the railway
車両21は、送電用の架線及び軌条(線路)を電力供給に用いる電気鉄道用の鉄道車両(電車)である。電車線24は、架線及び軌条(線路)からなる線形配置された電力供給体であり、車両21に電力を供給する。車両21は、鉄道用の車両であれば特に限定されず、例えば、送電用の二つの軌条を電力供給に用いる電気鉄道用の車両、第三の軌条を電力供給に用いる電気鉄道用の車両、1つの軌条を電力供給に用いるモノレール等の電気鉄道用の車両、リニアモータ駆動の電気鉄道用の車両等であってもよい。
The
車両21は、制動時に回生電力を発生するように構成された電力回生可能な車両であり、発生した回生電力を、電力線11を介して鉄道用電力貯蔵装置10に供給する。例えば、車両21は、制動時にモータを発電機として回転して発電させる回生ブレーキによって、回生電力を発生させる。当該発生した回生電力は、他の車両21等によって使用された後の余剰分が鉄道用電力貯蔵装置10に供給されることにしてもよいし、当該発生した回生電力の全てが鉄道用電力貯蔵装置10に供給されることにしてもよい。
The
負荷23は、駅舎22内に設けられた電力負荷であって、例えば、照明、エレベータ、エスカレータ、改札、券売機、売店内の電気機器等の電力を使用する各種機器である。負荷23は、車両21以外の電力負荷である。負荷23は、鉄道用電力貯蔵装置10が電力を供給可能な機器であれば駅舎22外に設けられた電力負荷であってもよく、例えば、鉄道会社が所有するビル、コンビニエンスストア及び百貨店等の設備内の電気機器であってもよい。負荷23は、鉄道会社が所有しない設備内の電気機器であってもよく、電気自動車を充電するための負荷等であってもよい。
The
電力使用設備20(車両21及び負荷23)は、変電所30とも電気的に接続されており、変電所30からの電力が供給される。車両21には、電力線31及び電車線24を介して、変電所30からの電力が供給され、負荷23には、電力線32を介して、変電所30からの電力が供給される。
The power using facility 20 (the
変電所30は、鉄道会社が所有する変電設備であり、電力会社の発電所40等からの電力が供給される。変電所30は、発電所40等から送られる三相交流電力を直流電力に変換して降圧すると共に整流し、整流後の直流電力を電力線31及び電車線24を介して、車両21に供給する。車両21は、供給された直流電力を使用して力行する。変電所30は、電力線32を介して、負荷23にも電力を供給する。発電所40は、鉄道会社が所有する発電設備であってもよいし、変電所30は、電力会社等の鉄道会社以外の会社が所有する変電設備であってもよい。どのような設備から車両21及び負荷23に電力を供給することにしてもよい。
The
鉄道用電力貯蔵装置10は、車両21の運転指令所50と電気的に接続されており、運転指令所50からの信号を受信できる構成になっている。運転指令所50は、車両21の運転を監視したり、変電所30の動作を監視し、列車乗務員や駅員に業務指示を行う機関である。運転指令所50は、電力使用設備20の一部として、電力使用設備20に含まれていてもよい。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10の配置場所は特に限定されない。例えば、鉄道用電力貯蔵装置10は、駅舎22内、変電所30内、駅舎22間の線路に沿った場所、車両21の基地内等に配置することができる。
The arrangement position of the railway
[2 鉄道用電力貯蔵装置10の構成の詳細説明]
鉄道用電力貯蔵装置10の構成について詳細に説明する。図2は、本実施の形態に係る鉄道用電力貯蔵装置10の構成を示すブロック図である。
[Detailed Description of Configuration of Railway Power Storage Device 10]
The configuration of the railway
図2に示すように、鉄道用電力貯蔵装置10は、蓄電部100と、車両側コンバータ200と、負荷側コンバータ300と、発電設備400と、記憶部500とを備えている。
As shown in FIG. 2, the railway
蓄電部100は、電力使用設備20(車両21及び負荷23)と電気的に接続される蓄電装置であって、回生用蓄電部110と非常用蓄電部120とを有している。具体的には、回生用蓄電部110及び非常用蓄電部120のそれぞれは、充放電可能な二次電池からなる電池セル(単電池)を複数有している。当該電池セルを構成する二次電池は、例えば、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。しかし、当該二次電池は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよく、固体電解質を用いた電池であってもよい。
回生用蓄電部110は、車両21からの回生電力を充電し、車両21及び負荷23の少なくとも一方に電力を供給する蓄電装置である。回生用蓄電部110の電池セルは、非常用蓄電部120の電池セルよりも繰り返しの充放電に対して耐久性及び性能持続性等の能力の低下が抑えられた特性を有している。回生用蓄電部110の電池セルは、非常用蓄電部120の電池セルよりも、大電流の入出力に適した特性(非常用蓄電部120の電池セルよりも高いハイレート特性)を有している。例えば、回生用蓄電部110は、SOC(State Of Charge)が15%〜85%の範囲内で維持されて使用されるのが好ましく、SOCが30%〜70%の範囲内で維持されて使用されるのがより好ましく、SOCが50%程度に維持されて使用されるのがさらに好ましい。
The regenerative
非常用蓄電部120は、発電設備400からの電力を充電し、車両21及び負荷23の少なくとも一方に電力を供給する蓄電装置である。非常用蓄電部120の電池セルは、回生用蓄電部110の電池セルよりも、高エネルギー密度である、すなわち高容量である特性を有している。例えば、非常用蓄電部120は、SOCが70%以上で維持されて使用されるのが好ましく、SOCが85%以上で維持されて使用されるのがより好ましく、SOCが100%(満充電状態)で維持されて使用されるのがさらに好ましい。
The emergency
鉄道用電力貯蔵装置10は、さらに、回生用蓄電部110と車両側コンバータ200とを接続する第一配線111と、回生用蓄電部110と負荷側コンバータ300とを接続する第二配線112とを備えている。鉄道用電力貯蔵装置10は、非常用蓄電部120と車両側コンバータ200とを接続する第三配線121と、非常用蓄電部120と負荷側コンバータ300とを接続する第四配線122とを備えている。
Railroad
このような構成により、第一配線111は、車両側コンバータ200、電力線11及び電車線24を介して、車両21と電気的に接続される。第二配線112は、負荷側コンバータ300及び電力線12を介して、負荷23と電気的に接続される。第二配線112は、回生用蓄電部110と接続されるとともに、第一配線111と接続される。回生用蓄電部110は、第一配線111及び第二配線112と接続され、かつ、第一配線111と第二配線112とが接続されている。第三配線121及び第四配線122については、第一配線111及び第二配線112における回生用蓄電部110を非常用蓄電部120に言い換えた場合の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
With such a configuration, the
車両側コンバータ200は、直流電力間の変換を行うDC/DCコンバータであり、当該直流電力を制御する車両側制御部210を有している。具体的には、車両側コンバータ200は、電力線11と電気的に接続されており、電力線11から供給される車両21からの回生電力(直流電力)を、回生用蓄電部110で蓄積されるのに適した電圧に調整して、第一配線111に送る。車両側コンバータ200は、回生用蓄電部110または非常用蓄電部120からの直流電力を、車両21に供給するのに適した電圧に調整して、電力線11に送る。車両側コンバータ200は、独立した装置として構成されていてもよく、回路として他の機器に組み込まれていてもよい。本実施の形態では、車両側コンバータ200における上記の電圧調整は、車両側制御部210が行うこととするが、その他の制御部が行ってもよい。
The vehicle-
負荷側コンバータ300は、直流電力間の変換を行うDC/DCコンバータ、及び、直流電力と交流電力との間の変換を行うDC/ACコンバータの双方の機能を有する装置であり、当該直流電力及び交流電力を制御する負荷側制御部310を有している。具体的には、負荷側コンバータ300は、発電設備400と接続されており、発電設備400が発電した直流電力を、DC/DCコンバータによって、非常用蓄電部120に供給するのに適した電圧に調整して、第四配線122に送る。負荷側コンバータ300は、電力線12と電気的に接続されており、発電設備400が発電した直流電力を、DC/ACコンバータによって、負荷23に供給するのに適した電圧の交流電力に変換して、電力線12に送る。負荷側コンバータ300は、回生用蓄電部110または非常用蓄電部120からの直流電力を、DC/ACコンバータによって、負荷23に供給するのに適した電圧の交流電力に変換して、電力線12に送る。負荷側コンバータ300は、独立した装置として構成されていてもよく、回路として他の機器に組み込まれていてもよい。本実施の形態では、負荷側コンバータ300における上記の電圧調整等は、負荷側制御部310が行うこととするが、その他の制御部が行ってもよい。
The load-
車両側制御部210及び負荷側制御部310は、車両21からの回生電力、発電設備400からの電力、回生用蓄電部110または非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給するように制御する制御部である。この車両側制御部210及び負荷側制御部310は、後述の第一制御部〜第五制御部までの機能を有しているが、これらの機能の詳細な説明については、後述する。
Vehicle-
本実施の形態では、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、それぞれ、車両側コンバータ200及び負荷側コンバータ300の一部として設けられている。しかし、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、車両側コンバータ200及び負荷側コンバータ300とは別の制御装置等として構成されていてもよい。車両側制御部210及び負荷側制御部310は、マイクロコンピュータを中心とする回路、若しくはマイクロコンピュータを有しない回路等によって構成されていてもよいし、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されることにしてもよい。
In the present embodiment, vehicle-
発電設備400は、非常用蓄電部120を充電するために設けられた発電設備である。発電設備400は、例えば、駅舎22の屋根に設置された太陽光発電等の発電設備(分散型電源)であり、電力会社の商用電力系統に連系されることなく配置されている。発電設備400は、太陽光発電には限定されず、風力発電、燃料電池、ガスエンジンまたはガスタービン等の発電設備であってもよいし、電力会社の発電設備等の商用電力系統に連系された発電設備であってもよい。
The
記憶部500は、鉄道用電力貯蔵装置10が制御を行うために必要なデータ等を記憶しているメモリ等である。具体的には、記憶部500は、後述の車両側制御部210及び負荷側制御部310が制御を行う際に用いる閾値(回生用第一閾値、回生用第二閾値、回生用第三閾値、非常用第一閾値、非常用第二閾値、走行用第三閾値等)等を記憶している。
The
[3 鉄道用電力貯蔵装置10が行う処理の説明]
次に、図3〜図7を用いて、鉄道用電力貯蔵装置10が行う処理、つまり、車両側制御部210及び負荷側制御部310が行う制御処理について、詳細に説明する。
[3 Description of processing performed by the railway power storage device 10]
Next, processing performed by the railway
[3.1 回生用蓄電部110を制御する処理の説明]
車両側制御部210及び負荷側制御部310が回生用蓄電部110を制御する処理について、詳細に説明する。図3は、本実施の形態に係る車両側制御部210及び負荷側制御部310が回生用蓄電部110を制御する処理の一例を示すフローチャートである。
[3.1 Description of Process for Controlling Regeneration Storage Unit 110]
A process in which vehicle-
図3に示すように、車両側制御部210は、回生用蓄電部110を充放電する(S102)。車両側制御部210は、車両21からの回生電力が発生した場合に、第一配線111を介して当該回生電力を回生用蓄電部110に供給し、回生用蓄電部110を充電する。車両側制御部210は、車両21から発生した回生電力のうち他の車両21等によって使用された後の余剰分を回生用蓄電部110に供給することにしてもよいし、当該発生した回生電力の全てを回生用蓄電部110に供給することにしてもよい。車両側制御部210は、車両21が走行するために電力が必要になった場合に、第一配線111を介して回生用蓄電部110からの電力を車両21に供給する。
As shown in FIG. 3, the vehicle-
負荷側制御部310は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が、回生用第一閾値以上であるか否かを判断する(S104)。回生用第一閾値は、車両21の走行に極力支障を来さない範囲における上限値であり、予め定められて記憶部500に記憶されている。具体的には、回生用第一閾値は、例えば、SOCが85%であることを示す値である。負荷側制御部310は、記憶部500から回生用第一閾値を読み出して、上記判断を行う。回生用蓄電部110のSOCを示す値とは、回生用蓄電部110のSOCそのものの値だけではなく、例えば、回生用蓄電部110の電圧値や電流値等、SOCを示す様々な値を用いることができる。以降についても同様である。
Load-
負荷側制御部310は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第一閾値以上であると判断した場合(S104でYes)に、第一配線111から供給される回生電力を、直接(回生用蓄電部110を介さずに)負荷23に供給する(S106)。この負荷側制御部310が行う処理は、第一制御部が行う処理の一例である。第一制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第一閾値以上の場合のみならず、回生用蓄電部110の状態に応じて、回生電力を負荷23に直接供給することにしてもよい。回生用蓄電部110の状態とは、回生用蓄電部110の充電状態(または放電状態)、異常の有無(異常の程度)、劣化状態(劣化の程度)等である。例えば、第一制御部は、回生用蓄電部110やその監視装置等が異常な場合、回生用蓄電部110の劣化が進んでいる場合、回生用蓄電部110の温度が高い場合などにおいても、回生電力を負荷23に直接供給することにしてもよい。
When load
負荷側制御部310は、回生用蓄電部110のSOCが例えば85%以上であると判断した場合に、車両21からの回生電力を、第一配線111及び第二配線112を介して、負荷23に直接供給する。第一配線111及び第二配線112は接続されているため、回生用蓄電部110のSOCが85%以上のような高い値の場合には、回生電力は、回生用蓄電部110に充電されずに負荷側コンバータ300に向けて流れてくる。このため、負荷側制御部310は、この流れてきた回生電力を、電力線12を介して負荷23に供給する。なお、回生用第一閾値の値は特に限定されず、例えば、SOCが70%であることを示す値等であってもよい。
When it is determined that the SOC of regenerative
負荷側制御部310は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第一閾値よりも小さいと判断した場合(S104でNo)には、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値以上であるか否かを判断する(S108)。回生用第二閾値は、車両21の走行に極力支障を来さない範囲における下限値であり、予め定められて記憶部500に記憶されている。具体的には、回生用第二閾値は、回生用第一閾値よりも小さな値であり、例えば、SOCが15%であることを示す値である。負荷側制御部310は、記憶部500から回生用第二閾値を読み出して、上記判断を行う。
When load-
負荷側制御部310は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値以上であると判断した場合(S108でYes)に、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給する(S110)。この負荷側制御部310が行う処理は、第二制御部が行う処理の一例である。
Load-
負荷側制御部310は、回生用蓄電部110のSOCが例えば15%以上であると判断した場合に、回生用蓄電部110からの電力を、第二配線112を介して、負荷23に供給する。このように、回生用蓄電部110のSOCが15%程度以上であれば、車両21の走行に支障を来さないため、負荷側制御部310は、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給することができる。例えば、負荷側制御部310は、夜間になったと判断した場合に、回生用蓄電部110からの電力を照明等の負荷23に供給するなど、必要な時間帯に回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給するように制御することにしてもよい。回生用第二閾値の値は特に限定されず、例えば、SOCが30%であることを示す値等であってもよい。
When it is determined that the SOC of the regenerative
負荷側制御部310は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値よりも小さいと判断した場合(S108でNo)には、所定の条件を満たすか否かを判断する(S112)。負荷側制御部310は、所定の条件を満たすと判断した場合(S112でYes)、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給する(S110)。この負荷側制御部310が行う処理についても、第二制御部が行う処理の一例である。第二制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値以上の場合、または、回生用第二閾値よりも小さい場合のみならず、回生用蓄電部110の状態に応じて、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給することにしてもよい。回生用蓄電部110の状態とは、上述の通りである。
When load
所定の条件とは、例えば、災害時等の緊急時の場合である。例えば、負荷側制御部310は、変電所30または運転指令所50等からの緊急信号を受信することで、緊急時であると判断して、所定の条件を満たすと判断する。負荷側制御部310は、例えば当該緊急信号を受信した場合には、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値よりも小さい(SOCが例えば15%よりも小さい)場合においても、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給可能なように制御する。これにより、例えば、駅構内の照明、エレベータ、医務室、改札、券売機、運転指令所50などに電力を供給して、安全を図ることができる。
The predetermined condition is, for example, an emergency such as a disaster. For example, by receiving an emergency signal from the
負荷側制御部310は、所定の条件を満たさないと判断した場合(S112でNo)には、処理を終了する。以上により、車両側制御部210及び負荷側制御部310が回生用蓄電部110を制御する処理の説明は、終了する。
When the load-
[3.2 非常用蓄電部120を制御する処理の説明]
負荷側制御部310が非常用蓄電部120を制御する処理について、詳細に説明する。図4は、本実施の形態に係る負荷側制御部310が非常用蓄電部120を制御する処理の一例を示すフローチャートである。
[3.2 Description of Process for Controlling Emergency Power Storage Unit 120]
The process in which load
図4に示すように、負荷側制御部310は、発電設備400からの電力を非常用蓄電部120に供給して、非常用蓄電部120を充電する(S202)。負荷側制御部310は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値以上であるか否かを判断する(S204)。非常用第二閾値は、予め定められて記憶部500に記憶されている所定の値であって、例えば、SOCが90%〜100%程度(満充電状態)であることを示す値である。負荷側制御部310は、記憶部500から非常用第二閾値を読み出して、上記判断を行う。
As shown in FIG. 4, the load-
負荷側制御部310は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値以上であると判断した場合(S204でYes)に、発電設備400からの電力を負荷23に供給する(S206)。この負荷側制御部310が行う処理は、第四制御部が行う処理の一例である。第四制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値以上の場合のみならず、非常用蓄電部120の状態に応じて、発電設備400からの電力を負荷23に供給することにしてもよい。非常用蓄電部120の状態とは、非常用蓄電部120の充電状態(または放電状態)、異常の有無(異常の程度)、劣化状態(劣化の程度)等である。例えば、第四制御部は、非常用蓄電部120やその監視装置等が異常な場合、非常用蓄電部120の劣化が進んでいる場合、非常用蓄電部120の温度が高い場合などにおいても、発電設備400からの電力を負荷23に直接供給することにしてもよい。
Load-
負荷側制御部310は、非常用蓄電部120が例えば満充電状態であると判断した場合に、発電設備400からの電力を、電力線12を介して負荷23に供給する。このように、非常用蓄電部120が満充電状態の場合には、発電設備400からの電力を非常用蓄電部120に充電できないため、負荷側制御部310は、発電設備400からの電力を負荷23に供給する。非常用第二閾値の値は特に限定されず、例えば、SOCが85%であることを示す値等であってもよい。
When it is determined that the emergency
負荷側制御部310は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値よりも小さいと判断した場合(S204でNo)には、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値以上であるか否かを判断する(S208)。非常用第一閾値は、例えば、変電所30が停電した場合でも車両21を駅舎22に移動できるなど、車両21の走行に極力支障を来さない程度の値であり、予め定められて記憶部500に記憶されている。具体的には、非常用第一閾値は、非常用第二閾値よりも小さな値であり、例えば、SOCが70%であることを示す値である。負荷側制御部310は、記憶部500から非常用第一閾値を読み出して、上記判断を行う。
When load-
負荷側制御部310は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値以上であると判断した場合(S208でYes)に、非常用蓄電部120からの電力を負荷23に供給する(S210)。この負荷側制御部310が行う処理についても、第四制御部が行う処理の一例である。第四制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値以上の場合のみならず、非常用蓄電部120の状態に応じて、非常用蓄電部120からの電力を負荷23に供給することにしてもよい。非常用蓄電部120の状態とは、上述の通りである。
Load-
負荷側制御部310は、非常用蓄電部120のSOCが例えば70%以上であると判断した場合に、非常用蓄電部120からの電力を、第四配線122を介して、負荷23に供給する。このように、非常用蓄電部120のSOCが70%程度以上であれば、車両21の走行に支障を来さないため、負荷側制御部310は、非常用蓄電部120からの電力を負荷23に供給することができる。例えば、負荷側制御部310は、夜間になったと判断した場合に、非常用蓄電部120からの電力を照明等の負荷23に供給するなど、必要な時間帯に非常用蓄電部120からの電力を負荷23に供給するように制御することにしてもよい。非常用第一閾値の値は特に限定されず、例えば、SOCが80%であることを示す値等であってもよい。
When it is determined that the SOC of
負荷側制御部310は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値よりも小さいと判断した場合(S208でNo)には、処理を終了する。以上により、負荷側制御部310が非常用蓄電部120を制御する処理の説明は、終了する。
When it is determined that the value indicating the SOC of emergency
[3.3 車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理の説明]
車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理について、詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係る車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理の一例を示すフローチャートである。
[3.3 Description of Peak Cut Processing Performed by Vehicle-
The peak cut processing performed by the vehicle-
図5に示すように、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、車両21及び負荷23の少なくとも一方を含む電力使用設備20の使用電力が所定の閾値以上になったことを示す信号(以下、信号Sという)を受信したか否かを判断する(S302)。本実施の形態では、電力使用設備20は、車両21及び負荷23の双方を含んでいるため、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、車両21及び負荷23の双方を含む電力使用設備20の使用電力が所定の閾値以上になったことを示す信号Sを受信したか否かを判断する。信号Sは、変電所30の使用電力が所定の閾値以上になったことを示す信号である、と言い換えることもできる。信号Sは、有線、無線を問わない。
As shown in FIG. 5, the vehicle-
本実施の形態では、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、電力使用設備20に電力を供給する変電所30、及び、車両21の運転指令所50の少なくとも一方から、信号Sを受信する。
In the present embodiment, vehicle-
信号Sとは、例えば、通勤ラッシュの時間帯に電力使用設備20の使用電力が増加して、電力会社から受電する電力が所定値を上回る場合や、車両21の発車が重なって電力使用設備20の使用電力が増加し、電車線24の電圧が降下して所定値を下回る場合等に、発せられる信号である。例えば、上記の所定の閾値は、電力会社との契約電力を超えない程度の値であり、信号Sは、電力消費のピーク時に電力会社との契約電力を超えそうな場合に発せられる信号である。変電所30または運転指令所50は、このような場合に信号Sを生成して鉄道用電力貯蔵装置10に送信し、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、送信された信号Sを受信する。なお、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、その他の外部から信号Sを受信することにしてもよいし、自身の内部処理により信号Sを取得することにしてもよい。車両側制御部210及び負荷側制御部310は、特定の日、時間、曜日等によって、主体的に判断して自身の内部処理により信号Sを生成し、処理を行うことにしてもよい。
The signal S is, for example, when the power used by the
車両側制御部210及び負荷側制御部310は、信号Sを受信したと判断した場合(S302でYes)には、信号Sに従って、蓄電部100からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する(S304)。車両側制御部210及び負荷側制御部310は、蓄電部100からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給して、電力消費のピークカットを行う。
When vehicle-
具体的には、車両側制御部210及び負荷側制御部310は、電力使用設備20の使用電力が走行用第三閾値以上になったことを示す信号S1に従って、非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。この場合の車両側制御部210及び負荷側制御部310が行う処理は、第五制御部が行う処理の一例である。第五制御部は、信号S1に従う場合のみならず、電力使用設備20の使用電力に応じて、非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給することにしてもよい。
Specifically, vehicle-
車両側制御部210及び負荷側制御部310は、電力使用設備20の使用電力が回生用第三閾値以上になったことを示す信号S2に従って、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。この場合の車両側制御部210及び負荷側制御部310が行う処理は、第三制御部が行う処理の一例である。第三制御部は、信号S2に従う場合のみならず、電力使用設備20の使用電力に応じて、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給することにしてもよい。
Vehicle-
走行用第三閾値と回生用第三閾値とは、同じ値でもよいし異なる値でもよいが、走行用第三閾値と回生用第三閾値とが同じ値の場合には、信号S1と信号S2とは同じ信号になる。このような車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理について、以下に詳細に説明する。
The third traveling threshold and the third regeneration threshold may be the same value or different values, but when the third traveling threshold and the third regeneration threshold are the same value, the signal S1 and the signal S2 may be used. And will be the same signal. The peak cut processing performed by the vehicle-
[3.4 非常用蓄電部120によるピークカット処理の説明]
車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理(図5のS304)のうちの非常用蓄電部120によるピークカット処理(上述の第五制御部が行う処理)について、詳細に説明する。図6は、本実施の形態に係る車両側制御部210及び負荷側制御部310が行う非常用蓄電部120によるピークカット処理の一例を示すフローチャートである。以下では、説明の便宜のため、本ピークカット処理においては、車両側制御部210及び負荷側制御部310をまとめて、第五制御部と称して説明する。
[3.4 Description of Peak Cut Processing by Emergency Power Storage Unit 120]
Among the peak cut processing (S304 in FIG. 5) performed by the vehicle-
図6に示すように、第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値以上であるか否かを判断する(S402)。この第五制御部が行う処理については、図4のS204で説明した処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 6, the fifth control unit determines whether the value indicating the SOC of the emergency
第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値以上であると判断した場合(S402でYes)に、信号S1に従って、発電設備400からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する(S404)。
When the fifth control unit determines that the value indicating the SOC of emergency
第五制御部は、非常用蓄電部120が例えば満充電状態であると判断した場合に、発電設備400からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。このように、非常用蓄電部120が満充電状態の場合には、発電設備400からの電力を非常用蓄電部120に充電できないため、第五制御部は、発電設備400からの電力を、第四配線122及び第三配線121を介して車両21に供給する、または、電力線12を介して負荷23に供給する。第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値以上の場合のみならず、非常用蓄電部120の状態に応じて、発電設備400からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給することにしてもよい。非常用蓄電部120の状態とは、上述の通りである。
The fifth control unit supplies the power from the
第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値よりも小さいと判断した場合(S402でNo)には、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値以上であるか否かを判断する(S406)。この第五制御部が行う処理については、図4のS208で説明した処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
If the fifth control unit determines that the value indicating the SOC of the emergency
第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値以上であると判断した場合(S406でYes)に、信号S1に従って、非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する(S408)。
When the fifth control unit determines that the value indicating the SOC of
第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCが例えば70%以上であると判断した場合に、非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。このように、非常用蓄電部120のSOCが70%程度以上であれば、車両21の走行に支障を来さないため、第五制御部は、非常用蓄電部120からの電力を、第三配線121を介して車両21に供給する、または、第四配線122を介して負荷23に供給することができる。第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値以上の場合のみならず、非常用蓄電部120の状態に応じて、非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給することにしてもよい。非常用蓄電部120の状態とは、上述の通りである。
The fifth control unit supplies the power from the emergency
第五制御部は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値よりも小さいと判断した場合(S406でNo)には、処理を終了する。以上により、車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理(図5のS304)のうちの非常用蓄電部120によるピークカット処理の説明は、終了する。
If the fifth control unit determines that the value indicating the SOC of the emergency
[3.5 回生用蓄電部110によるピークカット処理の説明]
車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理(図5のS304)のうちの回生用蓄電部110によるピークカット処理(上述の第三制御部が行う処理)について、詳細に説明する。図7は、本実施の形態に係る車両側制御部210及び負荷側制御部310が行う回生用蓄電部110によるピークカット処理の一例を示すフローチャートである。以下では、説明の便宜のため、本ピークカット処理においては、車両側制御部210及び負荷側制御部310をまとめて、第三制御部と称して説明する。
[3.5 Description of Peak Cut Processing by Regeneration Power Storage Unit 110]
Among the peak cut processing (S304 in FIG. 5) performed by the vehicle-
図7に示すように、第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が、回生用第一閾値以上であるか否かを判断する(S502)。この第三制御部が行う処理については、図3のS104で説明した処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 7, the third control unit determines whether or not the value indicating the SOC of the regenerative
第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第一閾値以上であると判断した場合(S502でYes)に、信号S2に従って、車両21からの回生電力を、直接(回生用蓄電部110を介さずに)負荷23に供給する(S504)。この第三制御部が行う処理については、図3のS106で説明した処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第一閾値以上の場合のみならず、回生用蓄電部110の状態に応じて、車両21からの電力を、直接負荷23に供給することにしてもよい。回生用蓄電部110の状態とは、上述の通りである。
When the third control unit determines that the value indicating the SOC of the regenerative
第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第一閾値よりも小さいと判断した場合(S502でNo)には、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値以上であるか否かを判断する(S506)。この第三制御部が行う処理については、図3のS108で説明した処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
When the third control unit determines that the value indicating the SOC of the regenerative
第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値以上であると判断した場合(S506でYes)に、信号S2に従って、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する(S508)。
When the third control unit determines that the value indicating the SOC of the regenerative
第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCが例えば15%以上であると判断した場合に、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。回生用蓄電部110のSOCが15%程度以上であれば、車両21の走行に支障を来さないため、第三制御部は、回生用蓄電部110からの電力を、第一配線111を介して車両21に供給する、または、第二配線112を介して負荷23に供給することができる。
The third control unit supplies the power from the regenerative
第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値よりも小さいと判断した場合(S506でNo)には、所定の条件を満たすか否かを判断する(S510)。この第三制御部が行う処理については、図3のS112で説明した処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。第三制御部は、所定の条件を満たすと判断した場合(S510でYes)、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する(S508)。第三制御部は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値以上の場合、または、回生用第二閾値よりも小さい場合のみならず、回生用蓄電部110の状態に応じて、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給することにしてもよい。回生用蓄電部110の状態とは、上述の通りである。
If the third control unit determines that the value indicating the SOC of the regeneration
所定の条件とは、例えば、電力消費のピークが大きい等の緊急時の場合である。第三制御部は、当該緊急時に、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値よりも小さい(SOCが例えば15%よりも小さい)場合においても、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給可能なように制御する。
The predetermined condition is, for example, an emergency such as when the peak of the power consumption is large. Even in the emergency, the third control unit is configured to receive the SOC from the
第三制御部は、所定の条件を満たさないと判断した場合(S510でNo)には、処理を終了する。以上により、車両側制御部210及び負荷側制御部310が行うピークカット処理(図5のS304)のうちの回生用蓄電部110によるピークカット処理の説明は、終了する。
When the third control unit determines that the predetermined condition is not satisfied (No in S510), the process ends. With the above, the description of the peak cut processing by the
[4 効果の説明]
以上のように、本発明の実施の形態に係る鉄道用電力貯蔵装置10によれば、車両21と電気的に接続される第一配線111が回生用蓄電部110と接続され、回生用蓄電部110と接続される第二配線112が負荷23と電気的に接続されている。第一配線111によって車両21からの回生電力を充電する回生用蓄電部110が、第二配線112によって負荷23と電気的に接続されているため、第二配線112を介して負荷23に電力を供給することができる。例えば、負荷23に電力を供給しない場合には、第一配線111によって車両21からの回生電力を回生用蓄電部110に充電することができる。回生用蓄電部110が満充電状態の場合には、第二配線112を介して負荷23に電力を供給することができる。これにより、電力供給の選択肢を増やすことができる。電力が余った状態では回生受け入れができずに回生ブレーキが効かない、というようなリスクを低減することもできる。このように、負荷23への電力供給に回生用蓄電部110を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
[4 Description of effect]
As described above, according to the railway
第二配線112が第一配線111と接続されているため、車両21からの回生電力を負荷23に直接供給することができる。例えば、回生用蓄電部110を充電する必要がない、または、負荷23に電力を供給する必要性が高い場合には、車両21からの回生電力を回生用蓄電部110に充電するのではなく、負荷23に直接供給することができる。回生電力を回生用蓄電部110に充電せずに負荷23に直接供給すれば、回生用蓄電部110の内部抵抗によるロスや発熱、充放電能力による制限、回生用蓄電部110の劣化等を抑制することができる。回生用蓄電部110を充電する必要性、または、負荷23に電力を供給する必要性に応じて、負荷23に電力を供給することができる。これにより、蓄電部100の有効活用を図りつつ、効率的に負荷23に電力を供給することができる。
Since the
鉄道用電力貯蔵装置10は、回生用蓄電部110の状態に応じて、車両21からの回生電力を負荷23に直接供給する。例えば、回生用蓄電部110を充電する必要がない場合、回生用蓄電部110やその監視装置等が異常な場合、回生用蓄電部110の劣化が進んでいる場合、回生用蓄電部110の温度が高い場合などにおいては、回生用蓄電部110を充電することなく、回生電力を負荷23に直接供給することができる。これにより、回生電力の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第一閾値以上の場合に、車両21からの回生電力を負荷23に直接供給する。例えば、回生用蓄電部110のSOCが比較的高い値を示していることで回生用蓄電部110を充電する必要がない、または、回生用蓄電部110が満充電状態で充電できないというような場合には、車両21からの回生電力を捨てることなく、負荷23に直接供給することができる。これにより、回生電力の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、回生用蓄電部110の状態に応じて、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給する。例えば、回生用蓄電部110が十分に充電されている場合や緊急時等において、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給することができる。回生用蓄電部110が十分に充電されていなかった場合においても、回生用蓄電部110からの電力を、冷暖房や生命にかかわるような重要な負荷に供給することができる。このように、負荷23への電力供給に回生用蓄電部110を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値以上の場合に、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給する。例えば、車両21の走行が行われていない夜間等において、回生用蓄電部110のSOCが翌日の車両21の走行に必要な値以上を示していれば、回生用蓄電部110からの電力のうち、必要な電力(回生用第二閾値)以上の余力を、照明等の負荷23に供給することができる。このように、夜間等において、負荷23への電力供給に回生用蓄電部110を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、回生用蓄電部110のSOCを示す値が回生用第二閾値よりも小さい場合においても、回生用蓄電部110からの電力を負荷23に供給可能なように制御できる機能を有している。つまり、回生用蓄電部110のSOCが小さく(例えば0に)なっても、非常用蓄電部120が車両21に電力を供給することができるため、回生用蓄電部110のSOCを小さくすることができる。例えば、災害時等において、負荷23に電力を供給する必要が生じた場合には、回生用蓄電部110のSOCが0になるまで、回生用蓄電部110からの電力を、災害時等に必要な機器への負荷23に供給することができる。このように、災害時等においても、負荷23への電力供給に回生用蓄電部110を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
Railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、電力使用設備20の使用電力に応じて、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。これにより、電力消費のピークカット等に回生用蓄電部110を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
The railway
回生用蓄電部110は、非常用蓄電部120よりも高いハイレート特性を有している。このため、瞬時的な大電力が必要な場合に、回生用蓄電部110から放電することで、当該瞬時的な大電力にかかる負担を低減することができる。このように、回生用蓄電部110を活用して、変電所30等の瞬時電力負担を低減することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
鉄道用電力貯蔵装置10は、電力使用設備20の使用電力が回生用第三閾値以上になったことを示す信号に従って、回生用蓄電部110からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。このように、例えば通勤ラッシュ時や瞬間的な電力変動等における使用電力のピーク時に、回生用蓄電部110からの電力を車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給することで、瞬時的な電力消費のピークカットを図ることができる。これにより、回生用蓄電部110を活用して、電力の負荷平準化を図り、節電対策にも寄与することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。また、電力会社から受電する電力を低減するピークカット用の電源として回生用蓄電部110を活用することができるため、電力会社の契約電力を下げて、電気料金を低減することができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、非常用蓄電部120の状態に応じて、非常用蓄電部120からの電力を負荷23に供給する。例えば、非常用蓄電部120が十分に充電されている場合や緊急時等において、非常用蓄電部120からの電力を負荷23に供給することができる。非常用蓄電部120が十分に充電されていなかった場合においても、非常用蓄電部120からの電力を、冷暖房や生命にかかわるような重要な負荷23に供給することができる。このように、負荷23への電力供給に非常用蓄電部120を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第一閾値以上の場合に、非常用蓄電部120からの電力を負荷23に供給する。例えば、夜間や災害時等において、非常用蓄電部120のSOCが翌日の車両21の走行に必要な値以上を示していれば、非常用蓄電部120からの電力のうち、必要な電力(非常用第一閾値)以上の余力を、照明等の負荷23に供給することができる。このように、夜間等において、負荷23への電力供給に非常用蓄電部120を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、非常用蓄電部120の状態に応じて、発電設備400からの電力を負荷23に供給する。例えば、非常用蓄電部120を充電する必要がない場合、非常用蓄電部120やその監視装置等が異常な場合、非常用蓄電部120の劣化が進んでいる場合、非常用蓄電部120の温度が高い場合などにおいては、非常用蓄電部120を充電することなく、発電設備400からの発生電力を負荷23に直接供給することができる。これにより、当該発生電力の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、非常用蓄電部120のSOCを示す値が非常用第二閾値以上の場合に、発電設備400からの電力を負荷23に供給する。例えば、非常用蓄電部120のSOCが比較的高い値を示していることで非常用蓄電部120を充電する必要がない、または、非常用蓄電部120が満充電状態で充電できないというような場合には、発電設備400からの発生電力を捨てることなく、負荷23に直接供給することができる。これにより、当該発生電力の有効活用を図ることができる。
The railway
鉄道用電力貯蔵装置10は、電力使用設備20の使用電力に応じて、非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。これにより、電力消費のピークカット等に非常用蓄電部120を活用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
The railway
非常用蓄電部120は、回生用蓄電部110よりも高容量である。このため、長い時間の電力供給が必要な場合に、非常用蓄電部120から放電することで、電力量負担を低減することができる。このように、非常用蓄電部120を活用して、変電所30等の電力量負担を低減することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
Emergency
鉄道用電力貯蔵装置10は、電力使用設備20の使用電力が走行用第三閾値以上になったことを示す信号に従って、非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給する。このように、例えば通勤ラッシュ時において使用電力のピークが長い場合に、非常用蓄電部120からの電力を車両21及び負荷23の少なくとも一方に供給することで、長い時間、電力消費のピークカットを図ることができる。これにより、非常用蓄電部120を活用して、電力の負荷平準化を図り、節電対策にも寄与することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。電力会社から受電する電力を低減するピークカット用の電源として非常用蓄電部120を活用することができるため、電力会社の契約電力を下げて、電気料金を低減することができる。
The railway
[5 変形例の説明]
本発明の実施の形態に係る鉄道用電力貯蔵装置10について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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全ての変更が含まれることが意図される。
[5 Description of Modifications]
Although the railway
上記実施の形態において、車両側制御部210及び負荷側制御部310(例えば、第二制御部)は、停電時において、回生用蓄電部110及び非常用蓄電部120からの電力を、車両21及び負荷23に供給するように制御することにしてもよい。車両側制御部210及び負荷側制御部310は、上記実施の形態で説明したうちのどのタイミングにおいても、停電時に上記制御を行うことにしてもよい。これにより、鉄道用電力貯蔵装置10は、停電時において、回生用蓄電部110及び非常用蓄電部120の双方から、車両21及び負荷23に電力を供給することで、停電時の電力不足対策に、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
In the above embodiment, vehicle-
上記実施の形態において、車両側制御部210及び負荷側制御部310(例えば、第二制御部)は、停電時において、回生用蓄電部110及び非常用蓄電部120からの電力を、車両21に供給した後に、負荷23に供給するように制御することにしてもよい。車両側制御部210及び負荷側制御部310は、上記実施の形態で説明したうちのどのタイミングにおいても、停電時に上記制御を行うことにしてもよい。これにより、鉄道用電力貯蔵装置10は、停電時において、まず車両21を駅舎22に移動させた後に、負荷23に電力供給することができ、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
In the above embodiment, vehicle-
上記実施の形態において、車両側制御部210及び負荷側制御部310(例えば、第二制御部)は、停電後の復電時において、非常用蓄電部120に電力を供給するように制御することにしてもよい。車両側制御部210及び負荷側制御部310は、上記実施の形態で説明したうちのどのタイミングにおいても、復電時に上記制御を行うことにしてもよい。これにより、鉄道用電力貯蔵装置10は、復電後に車両21を走行させる際に、非常用蓄電部120が活用可能な状態になっているため、再度停電したときなど、すぐに非常用蓄電部120を活用でき、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
In the above embodiment, vehicle-
上記実施の形態において、車両側制御部210及び負荷側制御部310(例えば、第二制御部や第三制御部)は、車両21の運行状況に応じて、蓄電部100の回生用蓄電部110及び非常用蓄電部120の少なくとも一方の充放電を制御することにしてもよい。車両側制御部210及び負荷側制御部310は、上記実施の形態で説明したうちのどのタイミングにおいても、上記制御を行うことにしてもよい。これにより、鉄道用電力貯蔵装置10は、車両21の運行本数等の運行状況に応じて、蓄電部100の充放電を制御することで、蓄電部100において運行状況に応じた必要以上の電力を、車両21または負荷23に供給して、電力消費のピークカット等に使用することができるため、蓄電部100の有効活用を図ることができる。
In the above embodiment, vehicle-
上記実施の形態では、回生用蓄電部110は、非常用蓄電部120よりも繰り返し充放電に適した特性かつハイレート特性を有し、非常用蓄電部120は、回生用蓄電部110よりも高容量特性を有するとした。しかし、回生用蓄電部110及び非常用蓄電部120として、上記を満たさない種々の特性を有するものを選択可能である。
In the above embodiment, regenerative
上記実施の形態では、蓄電部100は、回生用蓄電部110及び非常用蓄電部120からなる二系統の蓄電部を備えていたが、三系統以上の蓄電部を備えてもよい。
In the above embodiment,
上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 A form constructed by combining the above embodiment and the above modification arbitrarily is also included in the scope of the present invention.
本発明は、このような鉄道用電力貯蔵装置10として実現することができるだけでなく、鉄道用電力貯蔵装置10と、車両21、駅舎22、負荷23、変電所30及び運転指令所50の少なくとも1つとを備える鉄道用電力貯蔵システムとしても実現することができる。
The present invention can not only be realized as such a railway
本発明は、蓄電部の有効活用を図ることができる鉄道用電力貯蔵装置等に適用できる。 The present invention can be applied to a railway power storage device and the like that can achieve effective use of a power storage unit.
10 鉄道用電力貯蔵装置
11、12、31、32 電力線
20 電力使用設備
21 車両
22 駅舎
23 負荷
24 電車線
30 変電所
40 発電所
50 運転指令所
100 蓄電部
110 回生用蓄電部
111 第一配線
112 第二配線
120 非常用蓄電部
121 第三配線
122 第四配線
200 車両側コンバータ
210 車両側制御部
300 負荷側コンバータ
310 負荷側制御部
400 発電設備
500 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記第一配線と接続され、前記車両からの回生電力を充電する回生用蓄電部と、
前記回生用蓄電部と接続される第二配線と、を備え、
前記第二配線は、前記車両以外の電力負荷と電気的に接続される
鉄道用電力貯蔵装置。 A first wire electrically connected to the railway vehicle;
A regenerative power storage unit connected to the first wire for charging regenerative power from the vehicle;
And a second wire connected to the regenerative power storage unit,
The said 2nd wiring is an electric power storage apparatus for railways electrically connected with electric power loads other than the said vehicle.
請求項1に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The railway power storage device according to claim 1, wherein the second wiring is connected to the first wiring.
請求項2に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The railway power storage device according to claim 2, further comprising: a first control unit that directly supplies, to the power load, the regenerative power supplied from the first wiring according to the state of the regenerative power storage unit.
請求項3に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The first control unit is configured to generate regenerative electric power supplied from the first wiring when the value indicating the SOC (State Of Charge) of the regenerative power storage unit is equal to or greater than the first threshold for regeneration. The railway power storage device according to claim 3, wherein the power load is supplied to the power load without passing through.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The electric power for railways according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second control unit for supplying the electric power load with the electric power from the electric storage unit for regeneration according to the state of the electric storage unit for regeneration. Storage device.
請求項5に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The railway according to claim 5, wherein the second control unit supplies power from the regenerative power storage unit to the power load when a value indicating the SOC of the regenerative power storage unit is equal to or greater than a second regeneration threshold. Power storage device.
前記第二制御部は、前記回生用蓄電部のSOCを示す値が前記回生用第二閾値よりも小さい場合においても、前記回生用蓄電部からの電力を前記電力負荷に供給可能なように制御する
請求項6に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 And an emergency storage unit for supplying power to the vehicle.
The second control unit performs control such that power from the regenerative storage unit can be supplied to the power load even when a value indicating the SOC of the regeneration storage unit is smaller than the second regeneration threshold. The electric power storage device for railways according to claim 6.
請求項7に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The railway power storage device according to claim 7, wherein the second control unit supplies the electric power from the regenerative power storage unit and the emergency power storage unit to the vehicle and the power load at the time of a power failure.
請求項7または8に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 9. The railway system according to claim 7, wherein the second control unit supplies the electric power from the regenerative electric storage unit and the emergency electric storage unit to the vehicle and then supplies the electric load to the electric power at the time of a power failure. Power storage device.
請求項7〜9のいずれか1項に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The power storage device for railway according to any one of claims 7 to 9, wherein the second control unit supplies power to the emergency power storage unit at the time of power recovery after a power failure.
請求項7〜10のいずれか1項に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The electric power storage device for railways according to any one of claims 7 to 10, wherein the second control unit controls charging and discharging of the emergency power storage unit according to the operation status of the vehicle.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 Furthermore, a third control unit for supplying power from the regenerative power storage unit to at least one of the vehicle and the power load in accordance with the power used by the power using facility including at least one of the vehicle and the power load The railway power storage device according to any one of claims 1 to 11.
前記回生用蓄電部は、前記非常用蓄電部よりも高いハイレート特性を有する
請求項12に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 An emergency storage unit for supplying power to the vehicle;
The railway power storage device according to claim 12, wherein the regenerative power storage unit has a high rate characteristic higher than that of the emergency power storage unit.
請求項12または13に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The third control unit causes the power from the power storage unit for regeneration to at least one of the vehicle and the power load in accordance with a signal indicating that the power usage of the power using facility has reached a third threshold for regeneration or more. The railway power storage device according to claim 12, wherein the power storage device is provided.
前記非常用蓄電部の状態に応じて、前記非常用蓄電部からの電力を前記電力負荷に供給する第四制御部と、を備える
請求項1〜14のいずれか1項に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 Furthermore, an emergency storage unit for supplying power to the vehicle;
The electric power for railways according to any one of claims 1 to 14, further comprising: a fourth control unit for supplying the electric power load with the electric power from the emergency electric storage unit according to the state of the emergency electric storage unit. Storage device.
請求項15に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The railway according to claim 15, wherein the fourth control unit supplies power from the emergency storage unit to the power load when a value indicating the SOC of the emergency storage unit is equal to or greater than an emergency first threshold. Power storage device.
前記第四制御部は、前記非常用蓄電部の状態に応じて、前記発電設備からの電力を前記電力負荷に供給する
請求項15または16に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 And a power generation facility for charging the emergency power storage unit.
The railway power storage device according to claim 15, wherein the fourth control unit supplies power from the power generation facility to the power load in accordance with a state of the emergency power storage unit.
請求項17に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The electric power for railways according to claim 17, wherein the fourth control unit supplies the electric power from the power generation facility to the electric power load when the value indicating the SOC of the emergency power storage unit is equal to or higher than an emergency second threshold. Storage device.
前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方を含む電力使用設備の使用電力に応じて、前記非常用蓄電部からの電力を、前記車両及び前記電力負荷の少なくとも一方に供給する第五制御部と、を備える
請求項1〜18のいずれか1項に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 Furthermore, an emergency storage unit for supplying power to the vehicle;
A fifth control unit for supplying power from the emergency storage unit to at least one of the vehicle and the power load according to the power usage of the power using facility including at least one of the vehicle and the power load; The railway power storage device according to any one of claims 1 to 18.
請求項19に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The railway power storage device according to claim 19, wherein the emergency power storage unit has a capacity higher than that of the regeneration power storage unit.
請求項19または20に記載の鉄道用電力貯蔵装置。 The fifth control unit causes the power from the emergency storage unit to be applied to at least one of the vehicle and the power load according to a signal indicating that the power usage of the power using facility has reached an emergency third threshold or higher. The railway power storage device according to claim 19 or 20.
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