JP2020202622A - 電気車用電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電気車用電源装置1の構成例を示す説明図である。電気車用電源装置1は、電気車などの移動体に搭載される。電気車用電源装置1は、架空電車線または第三軌条などの電車線2から集電器3を介して直流電力を受け取り、受け取った直流電力を出力端子4から出力する。本実施形態では、電気車用電源装置1は、電気車の照明及び空調などの負荷に電力を供給する補助電源装置であるとして説明する。なお、電気車は、走行用電動機を駆動する為の図示されない主電源装置を備える。主電源装置は、電車線2から集電器3を介して受け取った直流電力により、走行用電動機を駆動することにより、電気車に線路5上を走行させる。
電気車用電源装置1は、昇圧回路11、及び電力変換回路12を備える。また、電気車用電源装置1は、出力端子に流れる電流を検出する電流検出器13、並びに、昇圧回路11及び電力変換回路12を制御する制御回路14を備える。
制御回路14には、電圧指令41、及び三角波42が入力される。電圧指令41は、電気車の運転台、または電気車の走行を制御する制御装置から供給される制御信号(電圧値)である。三角波42は、電気車の運転台、電気車の走行を制御する制御装置、または他の搬送波を出力する回路から供給される三角波である。なお、制御回路14は、三角波42を自身で生成する構成であってもよい。
制御回路14は、電流検出器13から電流の検出結果を取得する(ステップS11)。電流検出器13から供給される電流の検出結果は、図4の第5のグラフ65が第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2により平滑化された電流を示す。制御回路14は、電流検出器13から供給された検出結果を、所定時間分取得する。
図8は、電力変換回路12の第1の共振インバータ31のスイッチング及び第2の共振インバータ34のスイッチング周波数を、昇圧回路11の第1の昇圧チョッパ21及び第2の昇圧チョッパ22のスイッチング周波数の2倍に設定した例を示す。なお、第1の共振インバータ31のスイッチング及び第2の共振インバータ34のスイッチング周波数は、昇圧回路11の第1の昇圧チョッパ21及び第2の昇圧チョッパ22のスイッチング周波数の3倍、または4倍など、整数倍であればよい。
制御回路14は、第1の共振インバータ31のスイッチングと、第2の共振インバータ34のスイッチングとの位相を調整することにより、図4の第5のグラフ65で示される電流におけるリプル電流が小さくなるように制御してもよい。具体的には、制御回路14は、第1の共振インバータ31のスイッチングと、第2の共振インバータ34のスイッチングとの位相を少しずつずらした場合の第5のグラフ65を算出し、算出結果に基づき、最もリプル電流が小さくなる位相差を採用する。
次に、第2の実施形態に係る電気車用電源装置1Aについて説明する。
電気車用電源装置1Aは、昇圧回路及び制御回路の構成が第1の実施形態に係る電気車用電源装置1と異なる。なお、第1の実施形態と同様の構成には、同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
Claims (7)
- 複数の高周波変圧器と、
直流電源から供給される直流電圧を昇圧する複数の昇圧チョッパと、
前記各昇圧チョッパから供給される直流電圧を用いて、前記各高周波変圧器に交流電流を供給する複数のインバータと、
前記各昇圧チョッパのスイッチングの位相と、前記各インバータのスイッチングの位相との関係が一定になるように、前記各昇圧チョッパ及び前記各インバータをスイッチングさせる制御回路と、
を具備する電気車用電源装置。 - 複数の高周波変圧器は、第1の高周波変圧器及び第2の高周波変圧器を有し、
前記複数のインバータは、第1の高周波変圧器に交流電流を供給する第1のインバータ及び第2の高周波変圧器に交流電流を供給する第2のインバータを有し、
前記複数の昇圧チョッパは、前記第1のインバータに直流電圧を供給する第1の昇圧チョッパ及び前記第2のインバータに直流電圧を供給する第2の昇圧チョッパを有し、
前記制御回路は、前記第1の昇圧チョッパと前記第2の昇圧チョッパとを180度位相をずらしてスイッチングさせ、前記第1のインバータと前記第2のインバータとを90度位相をずらしてスイッチングさせる請求項1に記載の電気車用電源装置。 - 前記制御回路は、前記各インバータを、前記各昇圧チョッパのスイッチング周波数の整数倍のスイッチング周波数でスイッチングさせる請求項2に記載の電気車用電源装置。
- 前記制御回路は、前記各昇圧チョッパを、前記各インバータのスイッチング周波数の2以上の整数倍のスイッチング周波数でスイッチングさせる請求項2に記載の電気車用電源装置。
- 複数の高周波変圧器の2次側から出力される電流を検出する電流検出器をさらに具備し、
前記制御回路は、前記電流検出器により検出された電流値を解析して、前記各インバータのスイッチング周波数の偶数倍の高調波電流を抽出し、前記高調波電流に基づいて、前記各インバータ及び前記各昇圧チョッパのスイッチング周波数を変更する請求項2に記載の電気車用電源装置。 - 複数の高周波変圧器の2次側から出力される電流を検出する電流検出器をさらに具備し、
前記制御回路は、前記電流検出器により検出された電流値を解析して、前記各インバータのスイッチング周波数の偶数倍の高調波電流を抽出し、前記高調波電流に基づいて、前記第1のインバータと前記第2のインバータとの位相差を調整する請求項2に記載の電気車用電源装置。 - 複数の高周波変圧器の2次側から出力される電流を検出する電流検出器をさらに具備し、
前記制御回路は、前記電流検出器により検出された電流値を解析して、前記各インバータのスイッチング周波数の偶数倍の高調波電流を抽出し、前記高調波電流に基づいて、前記各インバータ及び前記各昇圧チョッパを停止させるか否か判断する請求項2に記載の電気車用電源装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012210138A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-25 | Denso Corp | 電圧変換回路およびその電圧変換回路を備える電圧変換システム |
JP2014233121A (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
JP2015133779A (ja) * | 2014-01-09 | 2015-07-23 | 株式会社東芝 | 鉄道車両用電力変換装置 |
JP2017038477A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4608284B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2011-01-12 | フォスター電機株式会社 | 力率改善装置 |
JP4690151B2 (ja) * | 2005-09-07 | 2011-06-01 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
JP2011193704A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Meidensha Corp | 直流−交流電力変換装置 |
-
2019
- 2019-06-06 JP JP2019106453A patent/JP7305437B2/ja active Active
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012210138A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-25 | Denso Corp | 電圧変換回路およびその電圧変換回路を備える電圧変換システム |
JP2014233121A (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
JP2015133779A (ja) * | 2014-01-09 | 2015-07-23 | 株式会社東芝 | 鉄道車両用電力変換装置 |
JP2017038477A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
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