JP2022139450A - Hydrogen power generation carriage and vehicle formation - Google Patents

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Abstract

To provide a vehicle formation which can cope with long-distance transportation and has a high degree of freedom of the formation, as compared to the vehicle formation including a power vehicle on which both of travelling power generation device and hydrogen power generation unit are mounted in one vehicle.SOLUTION: A vehicle formation includes: an electric locomotive on which a travelling power generator is mounted; at least one hydrogen power generation carriage connected to the electric locomotive; and a driven vehicle which is disconnectably connected with the hydrogen power generation carriage. The hydrogen power generation carriage includes: a truck drawn by the electric locomotive; a hydrogen power generation unit having a hydrogen storage unit; and a fuel cell power generation module for generating electric power by electro-chemically reacting hydrogen and oxygen, and being supported by the truck; and a supplying wiring which supplies electric power from the hydrogen power generation unit to the travelling power generator of the electric locomotive.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、燃料電池を搭載した鉄道車両に関する。 The present invention relates to a railway vehicle equipped with a fuel cell.

燃料電池は、水の電気分解の原理を利用し、水素と酸素を化学反応させて電気を発生させる装置である。燃料電池は発電で二酸化炭素を排出しないことから、脱炭素社会の実現に向けて燃料電池の様々な適用が提案されている。鉄道車両の分野においても、燃料電池を搭載した燃料電池車両が知られている。燃料電池車両は、走行用動力発生装置としての主電動機の電源に、燃料電池で発生した電力及び制動時に主電動機で蓄電池に充電した回生電力を使用し、主電動機によって駆動力を得るハイブリッド車の一種である。例えば、特許文献1,2では、燃料電池車両が開示されている。 A fuel cell is a device that uses the principle of electrolysis of water to chemically react hydrogen and oxygen to generate electricity. Since fuel cells do not emit carbon dioxide during power generation, various applications of fuel cells have been proposed to realize a decarbonized society. Also in the field of railway vehicles, fuel cell vehicles equipped with fuel cells are known. A fuel cell vehicle uses the power generated by the fuel cell as the power source for the traction motor, which is a driving power generator, and the regenerative power that the storage battery is charged by the traction motor during braking. It is one kind. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose fuel cell vehicles.

特許文献1に記載のハイブリッド鉄道車両は、燃料電池、インバータ、車両の駆動輪を回転駆動するモータ、エネルギー蓄積装置、及びエネルギー制御装置を備える。加速時において、燃料電池で直流電力を作り出し、この直流電力はインバータで交流電力に変換されてモータへ供給される。また、直流電力はエネルギー蓄積装置に供給され、必要に応じて蓄積される。ブレーキ時においては、車輪の回転力によりモータが回転し、モータで発生した電力がエネルギー蓄積装置に蓄えられる。エネルギー制御装置は、予めわかっている走行パターンを元にエネルギー消費量を予測して、燃料電池で生成された電力とエネルギー蓄積装置に蓄積された電力との使用比率を決定し、それに基づいてインバータを制御する。 A hybrid railway vehicle described in Patent Literature 1 includes a fuel cell, an inverter, a motor that rotates driving wheels of the vehicle, an energy storage device, and an energy control device. During acceleration, the fuel cell produces DC power, which is converted to AC power by the inverter and supplied to the motor. DC power is also supplied to an energy storage device and stored as needed. During braking, the rotational force of the wheels rotates the motor, and the electric power generated by the motor is stored in the energy storage device. The energy control device predicts the amount of energy consumption based on a known driving pattern, determines the usage ratio of the power generated by the fuel cell and the power stored in the energy storage device, and operates the inverter based on this. to control.

特許文献2に記載された車両は、燃料電池及び当該燃料電池で発電された電力によって駆動される線路走行用モータが搭載された車両と、燃料電池へ水素を供給する水素タンクが搭載された車両とを備える。 The vehicle described in Patent Document 2 includes a vehicle equipped with a fuel cell and a track motor driven by electric power generated by the fuel cell, and a vehicle equipped with a hydrogen tank that supplies hydrogen to the fuel cell. and

特開2003-134604号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-134604 特開2020-35522号公報JP 2020-35522 A

燃料電池車両は、長距離を走行するためには多量の水素が必要となる。特許文献1、2に記載されたように、一つの車両に走行用動力発生装置と水素発電ユニットの両方が搭載された動力車の場合は、車両重量や配置場所の制限のために水素の貯蔵手段の追加は難しいことから、長距離輸送は難しく、編成の自由度も小さい。また、特許文献2のように水素の貯蔵手段のみを動力車と連結された車両に積載することも考え得るが、当該車両から動力車へ水素を供給する構成が煩雑となる。 Fuel cell vehicles require a large amount of hydrogen to travel long distances. As described in Patent Documents 1 and 2, in the case of a power vehicle equipped with both a driving power generation device and a hydrogen power generation unit in one vehicle, hydrogen storage is required due to restrictions on vehicle weight and location. Since it is difficult to add means, long-distance transportation is difficult, and the degree of freedom in organization is small. It is also conceivable to load only the hydrogen storage means on a vehicle connected to a power vehicle as in Patent Document 2, but the configuration for supplying hydrogen from the vehicle to the power vehicle becomes complicated.

本願の出願人は、燃料電池で発生した電力の供給を受けて走行する電気機関車と、当該電気機関車によってけん引される付随車とを含んで編成された鉄道車両の開発を行っている。このような鉄道車両では、付随車の編成によっては電気機関車に要求されるけん引力が非常に大きくなることがあり、これに応じた発電能力を備える水素発電ユニットが必要となる。そこで、本願の出願人は、燃料電池及び水素タンクを搭載して発電を行う水素発電ユニットを搭載した水素発電車を電気機関車から独立して構成し、水素発電車を電気機関車に連結して、電気機関車の要求する電力に応じた電力を水素発電車から供給できるようにすることに想到した。 The applicant of the present application is developing a railway vehicle that includes an electric locomotive that runs on the supply of electric power generated by a fuel cell and an accompanying car that is towed by the electric locomotive. In such railway vehicles, depending on the formation of accompanying cars, the traction force required for the electric locomotive may become extremely large, and a hydrogen power generation unit having a power generation capacity corresponding to this may be required. Therefore, the applicant of the present application constructed a hydrogen power generation vehicle equipped with a hydrogen power generation unit for generating power by mounting a fuel cell and a hydrogen tank independently from the electric locomotive, and connected the hydrogen power generation vehicle to the electric locomotive. Therefore, the inventors came up with the idea of enabling the hydrogen power generator to supply the electric power required by the electric locomotive.

即ち、本発明の一実施形態に係る車両編成は、
走行用動力発生装置が搭載された電気機関車 と、
前記電気機関車と連結及び連結解除可能に連結され、前記走行用動力発生装置の電源に適用される少なくとも一両の水素発電車と、
前記水素発電車と連結及び連結解除可能に連結された付随車とを含んで編成されていることを特徴としている。
That is, the vehicle formation according to one embodiment of the present invention is
An electric locomotive equipped with a running power generator,
at least one hydrogen-powered vehicle that is connected to the electric locomotive so that it can be connected and disconnected, and that is applied to the power source of the power generator for traveling;
It is characterized in that it is organized including the hydrogen power generation vehicle and an accompanying vehicle that is connected so as to be able to be connected and disconnected.

そして、上記の水素発電車は、電気機関車の走行用動力発生装置の電源に適用される水素発電車であって、
前記電気機関車にけん引される台車と、
水素貯蔵モジュール、及び、前記水素貯蔵モジュールから水素の供給を受けて当該水素と空気中の酸素とを電気化学反応させて電力を発生させる燃料電池発電モジュールを有し、前記台車に搭載された水素発電ユニットと、を備えることを特徴としている。
And the above hydrogen power generation vehicle is a hydrogen power generation vehicle applied to a power source of a power generator for running an electric locomotive,
A bogie towed by the electric locomotive;
A hydrogen storage module, and a fuel cell power generation module that receives supply of hydrogen from the hydrogen storage module and causes an electrochemical reaction between the hydrogen and oxygen in the air to generate electric power, and the hydrogen is mounted on the truck. and a power generation unit.

上記構成の車両編成及び水素発電車によれば、水素発電車の水素発電ユニットで発生した電力が、当該水素発電車と連結された電気機関車へ送られ、走行用動力発生装置(即ち、主電動機)で消費される。水素発電車は電気機関車から独立した車両であることから、電気機関車に要求されるけん引力に応じた発電能力を有する水素発電ユニットを搭載した水素発電車を当該電気機関車と連結することができる。これにより、車両編成は、水素発電車に連結される付随車の数や種類が任意に選択可能となり、様々な搬送対象に柔軟に対応することができる。 According to the train set and hydrogen power generation vehicle having the above configuration, the electric power generated by the hydrogen power generation unit of the hydrogen power generation vehicle is sent to the electric locomotive connected to the hydrogen power generation vehicle, and the power generator for running (that is, the main electric motor). Since the hydrogen power train is a vehicle independent from the electric locomotive, the hydrogen power train equipped with a hydrogen power generation unit having power generation capacity corresponding to the tractive force required for the electric locomotive should be connected to the electric locomotive. can be done. As a result, it is possible to arbitrarily select the number and type of accompanying vehicles to be connected to the hydrogen power generation vehicle in the vehicle formation, and to flexibly cope with various objects to be transported.

また、上記構成の車両編成では、水素発電ユニットの燃料が尽きた場合には、電気機関車に連結された水素発電車を新たな水素発電車に差し替えることによって、走行を継続することができる。また、車両編成は、輸送距離に応じた数の水素発電車を備えることにより、長距離輸送にも対応することができる。 In addition, in the vehicle formation with the above configuration, when the hydrogen power generation unit runs out of fuel, the hydrogen power generation vehicle connected to the electric locomotive can be replaced with a new hydrogen power generation vehicle to continue running. In addition, the train set can accommodate long-distance transportation by providing a number of hydrogen power generation vehicles corresponding to the transportation distance.

更に、上記構成の車両編成では、重量物である水素発電ユニットが、電気機関車から独立した水素発電車の台車に支持されることで、電気機関車に水素発電ユニットが搭載される場合の車両重量の超重量化を回避することができる。 Furthermore, in the vehicle formation of the above configuration, the heavy hydrogen power generation unit is supported by the bogie of the hydrogen power generation vehicle independent from the electric locomotive, so that the electric locomotive is equipped with the hydrogen power generation unit. Weight overweight can be avoided.

また、上記構成の車両編成では、水素発電車から電気機関車へ、燃料である水素が送られるのではなく電力が送られる。水素発電車から電気機関車へ電力を送る構成は、水素発電車から電気機関車へ水素を送る構成と比較して、簡易である。 Further, in the train set of the above configuration, electric power is sent from the hydrogen generator car to the electric locomotive instead of sending hydrogen as a fuel. The configuration for sending electric power from the hydrogen generator to the electric locomotive is simpler than the configuration for sending hydrogen from the hydrogen generator to the electric locomotive.

本発明によれば、一つの車両に走行用動力発生装置と水素発電ユニットの両方が搭載された動力車を含む車両編成と比較して、長距離輸送に対応可能であり、編成の自由度が高い車両編成を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to cope with long-distance transportation and has a high degree of freedom in organization compared to a vehicle organization including a power vehicle in which both a power generation device for traveling and a hydrogen power generation unit are mounted in one vehicle. A high vehicle consist can be provided.

図1は、本発明の一実施形態に係る水素発電車を含む車両編成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a train set including hydrogen power generation vehicles according to an embodiment of the present invention. 図2は、水素発電ユニットの概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a hydrogen power generation unit. 図3は、図1に示す車両編成の電力供給系統の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the power supply system for the train set shown in FIG. 図4は、実施形態の変形例1に係る水素発電車を含む車両編成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a vehicle formation including hydrogen power generation vehicles according to Modification 1 of the embodiment. 図5は、図4に示す車両編成の電力供給系統の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the power supply system for the train set shown in FIG. 図6は、図4に示す車両編成の電力供給系統の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the power supply system for the train set shown in FIG.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る水素発電車3を含む車両編成1を示す図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a train set 1 including hydrogen power generation cars 3 according to one embodiment of the present invention.

図1に示す車両編成1は、先頭車両である電気機関車2と、電気機関車2と連結されて当該電気機関車2へ電力を供給する水素発電車3と、水素発電車3と連結された付随車4とから編成されている。 The train set 1 shown in FIG. It is organized from an accompanying car 4.

電気機関車2は、台車21と、台車21に支持された車体22とを備える。台車21は動台車であって、台車枠211と、台車枠211に軸箱を介して支持された動軸213と、動軸213に固定された動輪214と、走行用動力発生装置である主電動機25と、主電動機25から動軸213へ動力を伝達する動力伝達装置(図示略)と、ブレーキ装置(図示略)とを備える。車体22には運転室が形成されている。台車枠211には枕ばねを介して車体22が支持されている。 The electric locomotive 2 includes a bogie 21 and a vehicle body 22 supported by the bogie 21 . The bogie 21 is a moving bogie, and includes a bogie frame 211, a driving shaft 213 supported by the bogie frame 211 via an axle box, driving wheels 214 fixed to the driving shaft 213, and a main power generating device for running. It includes an electric motor 25, a power transmission device (not shown) that transmits power from the main electric motor 25 to the driving shaft 213, and a brake device (not shown). A driver's cab is formed in the vehicle body 22 . A vehicle body 22 is supported by the bogie frame 211 via pillow springs.

電気機関車2には、電力変換装置51と、蓄電池52とが搭載されている。電力変換装置51は、水素発電車3及び/又は蓄電池52から供給された電力を主電動機25へ供給する。ここで、電力変換装置51は、負荷に応じて周波数を変化させることにより、主電動機25の回転速度の調整や発生トルクの無断階調整を行う。また、電力変換装置51は、水素発電車3から供給された電力のうち余剰分を蓄電池52へ蓄電する。更に、電力変換装置51は、電気機関車2の制動時に発生する回生エネルギーで主電動機25に発電させて、発生した電力を蓄電池52へ蓄電するように構成されている。蓄電池52に蓄えられた電力は、電力変換装置51によって取り出されて電気機関車2内の電力負荷へ供給される。 The electric locomotive 2 is equipped with a power conversion device 51 and a storage battery 52 . The power conversion device 51 supplies power supplied from the hydrogen power generator 3 and/or the storage battery 52 to the traction motor 25 . Here, the power conversion device 51 changes the frequency according to the load, thereby adjusting the rotation speed of the main electric motor 25 and adjusting the generated torque steplessly. In addition, the power conversion device 51 stores the surplus of the power supplied from the hydrogen power generation vehicle 3 in the storage battery 52 . Further, the power conversion device 51 is configured to cause the traction motor 25 to generate power using regenerative energy generated when the electric locomotive 2 brakes, and store the generated power in the storage battery 52 . The power stored in the storage battery 52 is taken out by the power conversion device 51 and supplied to the power load inside the electric locomotive 2 .

水素発電車3は、動力発生装置、乗客を収容する客室、貨物を収容する荷物室、及び運転室を備えず、発電と電気機関車2への電力の供給とを行うことを目的とする電源車である。但し、水素発電車3には、乗務員用の作業室が設けられていてもよい。 The hydrogen power generator 3 does not have a power generator, a passenger cabin for accommodating passengers, a luggage compartment for accommodating cargo, and a driver's cab, and is a power source intended to generate power and supply electric power to the electric locomotive 2. is a car. However, the hydrogen power generation vehicle 3 may be provided with a work room for crew members.

水素発電車3は、台車31と、台車31に支持された台枠32とを備える。水素発電車3の台車31は付随台車であって、台車枠311と、台車枠311に軸箱を介して支持された従軸313と、従軸313に固定された従輪314とを備える。台車枠311には枕ばねを介して又は直接に台枠32が支持されている。 The hydrogen power generator 3 includes a truck 31 and an underframe 32 supported by the truck 31 . A bogie 31 of the hydrogen power generator 3 is an accompanying bogie, and includes a bogie frame 311 , a follower shaft 313 supported by the bogie frame 311 via an axle box, and a follower wheel 314 fixed to the follower shaft 313 . The underframe 32 is supported by the bogie frame 311 via pillow springs or directly.

台枠32には、水素発電ユニット6が支持されている。図2は、水素発電ユニット6の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、水素発電ユニット6は、燃料電池発電モジュール61、及び、水素貯蔵モジュール62を備える。水素貯蔵モジュール62が台枠32の走行方向の前部及び後部の2箇所に分かれて配置され、燃料電池発電モジュール61が前部と後部の走行方向の間に配置されている。換言すれば、水素発電車3の走行方向の前後方向に、水素貯蔵モジュール62、燃料電池発電モジュール61、及び水素貯蔵モジュール62の順に並んでいる。このように、水素貯蔵モジュール62が走行方向の前後に分散して配置されることによって、水素発電車3の質量バランスが保たれている。 The underframe 32 supports the hydrogen power generation unit 6 . FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the hydrogen power generation unit 6. As shown in FIG. As shown in FIG. 2 , the hydrogen power generation unit 6 includes a fuel cell power generation module 61 and a hydrogen storage module 62 . The hydrogen storage module 62 is divided into two parts, the front part and the rear part of the underframe 32 in the traveling direction, and the fuel cell power generation module 61 is arranged between the front part and the rear part in the traveling direction. In other words, the hydrogen storage module 62 , the fuel cell power generation module 61 , and the hydrogen storage module 62 are arranged in this order in the longitudinal direction of the running direction of the hydrogen power generation vehicle 3 . By arranging the hydrogen storage modules 62 dispersedly in the front and rear of the vehicle in this way, the mass balance of the hydrogen power generation vehicle 3 is maintained.

燃料電池発電モジュール61は、燃料電池611と、ラジエータ612と、高圧水素設備613と、システム制御装置614と、電力変換装置63と、蓄電池65とを備える。 The fuel cell power generation module 61 includes a fuel cell 611 , a radiator 612 , a high pressure hydrogen facility 613 , a system control device 614 , a power conversion device 63 and a storage battery 65 .

燃料電池611は、多数の燃料電池セルを有し、水素の供給を受けて当該水素と空気中の酸素とを電気化学反応させて直流電力を発生させる。ラジエータ612は、燃料電池611を発電に適した温度に調温する。例えば、ラジエータ612と燃料電池611を冷却媒体が循環するように構成されている。高圧水素設備613は、水素貯蔵モジュール62から送られてきた水素を、圧力を調整して燃料電池611へ供給する。システム制御装置614は、燃料電池611の発電を制御する装置である。システム制御装置614は、負荷に応じた発電が行われるような水素及び空気(酸素)が燃料電池611へ供給されるように、高圧水素設備613及びタンクバルブ622を制御する。また、システム制御装置614は、燃料電池611の適切な温度が保たれるようにラジエータ612を動作させる。また、システム制御装置614は、電力変換装置63に燃料電池611から取り出す電力を指令する。 The fuel cell 611 has a large number of fuel cells, receives supply of hydrogen, and causes an electrochemical reaction between the hydrogen and oxygen in the air to generate DC power. A radiator 612 adjusts the temperature of the fuel cell 611 to a temperature suitable for power generation. For example, a cooling medium is configured to circulate through the radiator 612 and the fuel cell 611 . The high-pressure hydrogen equipment 613 adjusts the pressure of the hydrogen sent from the hydrogen storage module 62 and supplies it to the fuel cell 611 . The system control device 614 is a device that controls power generation of the fuel cell 611 . The system controller 614 controls the high-pressure hydrogen equipment 613 and the tank valve 622 so that hydrogen and air (oxygen) are supplied to the fuel cell 611 to generate power according to the load. The system controller 614 also operates the radiator 612 so that the fuel cell 611 is kept at an appropriate temperature. The system controller 614 also instructs the power conversion device 63 on the power to be extracted from the fuel cell 611 .

電力変換装置63は、複数の入力系統及び出力系統を有し、入力された電力の電圧、電流、及び周波数を電気機関車2の走行に適した電力に変換して、出力する。例えば、電力変換装置63は、システム制御装置614からの指令に従って燃料電池611から直流電力を取り出し、直流電力の電圧等を変換(又は調整)して、供給用配線71を介して電気機関車2の電力変換装置51へ電力を供給する。ここで電圧等の変換には、直流から直流への変換、交流から直流への変換、直流から交流への変換、交流から交流への変換、電圧変換、及び電力調整のうち少なくとも1つが含まれていてよい。また、電力変換装置63は、発電した電力のうち余剰分を蓄電池65へ蓄電する。蓄電池65に蓄えられた電力は、電力変換装置63によって適宜取り出されて、水素発電車3内の電力負荷や水素発電車3と連結された車両の電力負荷へ送られてよい。 The power conversion device 63 has a plurality of input systems and output systems, converts the voltage, current, and frequency of the input power into power suitable for running the electric locomotive 2, and outputs the power. For example, the power conversion device 63 extracts DC power from the fuel cell 611 according to a command from the system control device 614, converts (or adjusts) the voltage of the DC power, and supplies the electric locomotive 2 via the supply wiring 71. is supplied to the power conversion device 51 of . Here, voltage conversion includes at least one of DC-to-DC conversion, AC-to-DC conversion, DC-to-AC conversion, AC-to-AC conversion, voltage conversion, and power regulation. It's okay. In addition, the power conversion device 63 stores the surplus of the generated power in the storage battery 65 . The power stored in the storage battery 65 may be appropriately extracted by the power conversion device 63 and sent to the power load in the hydrogen power generator 3 or the power load of the vehicle connected to the hydrogen power generator 3 .

水素貯蔵モジュール62は、圧縮水素が収容された少なくとも1つの高圧水素タンク621と、高圧水素タンク621ごとに設けられたタンクバルブ622とを含む。タンクバルブ622の開閉によって、高圧水素タンク621から燃料電池発電モジュール61への水素の供給/供給停止が切り替えられる。 The hydrogen storage module 62 includes at least one high-pressure hydrogen tank 621 containing compressed hydrogen and a tank valve 622 provided for each high-pressure hydrogen tank 621 . By opening and closing the tank valve 622 , the supply/stop of hydrogen supply from the high-pressure hydrogen tank 621 to the fuel cell power generation module 61 is switched.

付随車4は、台車41及び台車41に支持された車体42を備える。付随車4は、走行用動力発生装置及び運転室を備えず、電気機関車2によってけん引又は推進される。付随車4は、客車及び/又は貨車である。客車は、内部に客室を有し、走行用動力発生装置をもたないで、機関車でけん引又は推進される旅客車である。貨車は、走行用動力発生装置及び総括制御装置をもたないで、機関車にけん引される貨物車である。 The trailer 4 includes a carriage 41 and a vehicle body 42 supported by the carriage 41 . The trailer 4 is towed or propelled by the electric locomotive 2 without having a driving power generator and a cab. Trailing cars 4 are passenger cars and/or freight cars. A passenger car is a passenger car that has an internal passenger compartment and is towed or propelled by a locomotive without a traction power generator. A freight car is a freight car that is towed by a locomotive without a running power generator and general control device.

電気機関車2の最後尾と水素発電車3の先頭の各々には、両者を相互に連結する機械的連結装置72が設けられており、この機械的連結装置72によって、電気機関車2と水素発電車3とが連結及び連結解除可能に連結される。また、水素発電車3の最後尾と付随車4の先頭の各々には、両者を相互に連結する機械的連結装置72が設けられており、この機械的連結装置72によって、水素発電車3と付随車4とが連結及び連結解除可能に連結される。なお、図1に示す車両編成1は、一両の付随車4を含むが、付随車4の数は2以上の複数であってもよい。 The end of the electric locomotive 2 and the head of the hydrogen generator 3 are each provided with a mechanical coupling device 72 that interconnects the two. The generator car 3 is connected so that it can be connected and disconnected. In addition, a mechanical coupling device 72 is provided at the end of the hydrogen power generation vehicle 3 and the front end of the trailing vehicle 4 to connect them to each other. The trailing vehicle 4 is connected so that it can be connected and disconnected. Although the train set 1 shown in FIG. 1 includes one trailer vehicle 4, the number of the trailer vehicles 4 may be two or more.

図3は、図1に示す車両編成1の電力供給系統の構成を示す図である。図3に示すように、水素発電車3の水素発電ユニット6(より詳細には、電力変換装置63)と、電気機関車2の電力変換装置51とは、供給用配線71で接続されている。供給用配線71は、水素発電車3の水素発電ユニット6と、電気機関車2の電力変換装置51とを、接続/接続解除可能に接続する。供給用配線71は、望ましくは、少なくとも1組のソケット及びプラグを備え、機械的に切断及び接続可能に構成されている。これにより、電気機関車2と連結される水素発電車3を、けん引する付随車4の編成に応じて容易に変更することが可能となる。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the power supply system of the train set 1 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the hydrogen power generation unit 6 (more specifically, the power conversion device 63) of the hydrogen power generation vehicle 3 and the power conversion device 51 of the electric locomotive 2 are connected by a supply wiring 71. . The supply wiring 71 connects the hydrogen power generation unit 6 of the hydrogen power generation vehicle 3 and the power conversion device 51 of the electric locomotive 2 in a connectable/disconnectable manner. The supply wiring 71 desirably includes at least one set of socket and plug and is configured to be mechanically disconnectable and connectable. As a result, it is possible to easily change the hydrogen power generation car 3 connected to the electric locomotive 2 according to the composition of the accompanying car 4 to be towed.

以上に説明した通り、本実施形態に係る車両編成1は、走行用動力発生装置(主電動機25)が搭載された電気機関車2と、電気機関車2と連結及び連結解除可能に連結され、走行用動力発生装置の電源に適用される少なくとも一両の水素発電車3と、水素発電車3と連結及び連結解除可能に連結された付随車4とを含んで編成されている。付随車4は、例えば、貨車や客車である。 As described above, the train set 1 according to the present embodiment is connected to the electric locomotive 2 on which the driving power generation device (main motor 25) is mounted, and the electric locomotive 2 so as to be capable of being connected and disconnected, The vehicle is composed of at least one hydrogen power generation vehicle 3 applied to the power source of the driving power generation device, and an accompanying vehicle 4 connected to the hydrogen power generation vehicle 3 so as to be capable of being connected and disconnected. The accompanying car 4 is, for example, a freight car or a passenger car.

上記実施形態に係る水素発電車3は、電気機関車2の走行用動力発生装置の電源に適用される。この水素発電車3は、電気機関車2にけん引される台車31と、台車31に搭載された水素発電ユニット6と、水素発電ユニット6から電気機関車2へ電力を供給する供給用配線71とを備える。水素発電ユニット6は、水素貯蔵モジュール62、及び、水素貯蔵モジュール62から水素の供給を受けて当該水素と空気中の酸素とを電気化学反応させて電力を発生させる燃料電池発電モジュール61を有する。 The hydrogen power generator 3 according to the above embodiment is applied to the power source of the power generator for running the electric locomotive 2 . The hydrogen power generation vehicle 3 includes a truck 31 towed by the electric locomotive 2, a hydrogen power generation unit 6 mounted on the truck 31, and a supply wiring 71 for supplying electric power from the hydrogen power generation unit 6 to the electric locomotive 2. Prepare. The hydrogen power generation unit 6 has a hydrogen storage module 62 and a fuel cell power generation module 61 that receives hydrogen from the hydrogen storage module 62 and causes an electrochemical reaction between the hydrogen and oxygen in the air to generate electric power.

上記実施形態において、水素発電車3は、客室及び荷物室を備えずに、専ら電気機関車2の走行用動力発生装置(即ち、主電動機25)の電源に適用されている。上記実施形態に係る水素発電車3において、燃料電池発電モジュール61は発電された電力を蓄える蓄電池65を更に有する。 In the above-described embodiment, the hydrogen power generator 3 is used exclusively as a power source for the power generator for running the electric locomotive 2 (that is, the traction motor 25) without having a passenger compartment or luggage compartment. In the hydrogen power generator 3 according to the above embodiment, the fuel cell power generation module 61 further has a storage battery 65 that stores the generated power.

上記構成の車両編成1では、水素発電車3の水素発電ユニット6で発生した電力が、水素発電車3と連結された電気機関車2の電力変換装置51へ供給用配線71を通じて供給される。受電した電力変換装置51は、負荷に応じた電力を主電動機25へ供給し、これにより電気機関車2の動軸213及び動輪214が回転する。動輪214の回転により電気機関車2は、当該電気機関車2に連結された水素発電車3及び付随車4をけん引して軌道上を走行する。 In the train set 1 configured as described above, the electric power generated by the hydrogen power generation unit 6 of the hydrogen power generation vehicle 3 is supplied to the power conversion device 51 of the electric locomotive 2 connected to the hydrogen power generation vehicle 3 through the supply wiring 71 . The power conversion device 51 that has received the power supplies power corresponding to the load to the traction motor 25 , thereby rotating the driving shaft 213 and the driving wheels 214 of the electric locomotive 2 . Due to the rotation of the driving wheels 214, the electric locomotive 2 tows the hydrogen power generation car 3 and the accompanying car 4 connected to the electric locomotive 2 and travels on the track.

上記構成の車両編成1では、水素発電車3は電気機関車2から独立した車両であることから、電気機関車2に要求されるけん引力に応じた発電能力を有する水素発電ユニット6を搭載した水素発電車3を当該電気機関車2と連結することができる。これにより、車両編成1は、水素発電車3に連結される付随車4の種類が任意に選択可能となり、様々な搬送対象に柔軟に対応することができる。 In the vehicle set 1 having the above configuration, the hydrogen power generation vehicle 3 is a vehicle independent from the electric locomotive 2, so the hydrogen power generation unit 6 having the power generation capacity corresponding to the tractive force required for the electric locomotive 2 is mounted. A hydrogen generator 3 can be coupled with the electric locomotive 2 . As a result, the vehicle set 1 can arbitrarily select the type of the accompanying vehicle 4 connected to the hydrogen power generation vehicle 3, and can flexibly cope with various objects to be transported.

また、上記構成の車両編成1では、水素発電ユニット6の燃料が尽きた場合には、電気機関車2に連結された水素発電車3を新たな水素発電車3に差し替えることによって、走行(輸送)を継続することができる。或いは、車両編成1は、輸送距離に応じた量の水素貯蔵モジュール62を搭載した水素発電車3を備えることにより、長距離輸送にも対応することができる。 In addition, in the train set 1 having the above configuration, when the hydrogen power generation unit 6 runs out of fuel, the hydrogen power generation vehicle 3 connected to the electric locomotive 2 is replaced with a new hydrogen power generation vehicle 3 to enable traveling (transportation). ) can be continued. Alternatively, the train set 1 can also cope with long-distance transportation by being equipped with hydrogen power generation vehicles 3 having hydrogen storage modules 62 mounted thereon in an amount corresponding to the transportation distance.

更に、上記構成の車両編成1では、水素発電車3から電気機関車2へ、燃料である水素が送られるのではなく電力が送られる。水素発電車3から電気機関車2へ電力を送る構成は、水素発電車3から電気機関車2へ水素を送る構成と比較して、簡易である。 Further, in the train set 1 having the above configuration, electric power is sent from the hydrogen power generation car 3 to the electric locomotive 2 instead of sending hydrogen as a fuel. The configuration for sending electric power from the hydrogen power generation vehicle 3 to the electric locomotive 2 is simpler than the configuration for sending hydrogen from the hydrogen power generation vehicle 3 to the electric locomotive 2 .

そのうえ、重量物である水素発電ユニット6が、電気機関車2から独立した水素発電車3の台車31に支持されることで、電気機関車2に水素発電ユニットが搭載される場合の車両重量の超重量化を回避することができる。 In addition, since the heavy hydrogen power generation unit 6 is supported on the bogie 31 of the hydrogen power generation vehicle 3 independent from the electric locomotive 2, the weight of the vehicle when the hydrogen power generation unit is mounted on the electric locomotive 2 is reduced. Overweight can be avoided.

以上の通り、本実施形態に係る車両編成1によれば、一つの車両に走行用動力発生装置と水素発電ユニットの両方が搭載された動力車を含む車両編成と比較して、長距離輸送に対応可能であり、編成の自由度が高い車両編成を提供することができる。 As described above, according to the vehicle set 1 according to the present embodiment, compared to a vehicle set including a power vehicle in which both a driving power generation device and a hydrogen power generation unit are mounted on one vehicle, long-distance transportation is possible. It is possible to provide a vehicle formation that is adaptable and has a high degree of freedom in formation.

<変形例>
上記の実施形態に係る車両編成1は、一両の電気機関車2に対し一両の水素発電車3が連結されているが、一両の電気機関車2に対し複数両の水素発電車3が連結されていてもよい。
<Modification>
In the train set 1 according to the above embodiment, one hydrogen power generation car 3 is connected to one electric locomotive 2, but a plurality of hydrogen power generation cars 3 are connected to one electric locomotive 2 may be connected.

図4は、上記の実施形態の変形例1に係る水素発電車3a~3cを含む車両編成1Aを示す図である。図4に示す変形例1に係る車両編成1Aでは、一両の電気機関車2に対し三両の水素発電車3a~3cが接続されており、走行方向の最も後ろに位置する水素発電車3cに付随車4が接続されている。なお、図4に示す車両編成1Aは、三両の水素発電車3a~3cを含むが、水素発電車3の数は2以上の複数であればよい。また、図4では、幾つかの付随車4が示されているが、付随車4の数は1両以上であればよい。 FIG. 4 is a diagram showing a train set 1A including hydrogen power generation vehicles 3a to 3c according to Modification 1 of the above embodiment. In the train set 1A according to the modification 1 shown in FIG. 4, three hydrogen power generation cars 3a to 3c are connected to one electric locomotive 2, and the hydrogen power generation car 3c located at the rearmost in the traveling direction An accompanying vehicle 4 is connected to the . Although the train set 1A shown in FIG. 4 includes three hydrogen power generation cars 3a to 3c, the number of hydrogen power generation cars 3 may be two or more. In addition, although several trailer vehicles 4 are shown in FIG. 4, the number of trailer vehicles 4 may be one or more.

変形例1に係る車両編成1Aでは、電気機関車2及び付随車4の構成は前述の実施形態で説明したものと実質的に同一であるので、電気機関車2及び付随車4の構成についての説明を省略する。 In the train set 1A according to the modified example 1, the configurations of the electric locomotive 2 and the accompanying car 4 are substantially the same as those described in the above-described embodiment, so the configuration of the electric locomotive 2 and the accompanying car 4 is Description is omitted.

変形例1に係る車両編成1Aは、一両目の水素発電車3a、二両目の水素発電車3b、及び、三両目の水素発電車3cを含む。水素発電車3a~3c同士の間は機械的連結装置72によって連結/連結解除可能に連結されている。これにより、車両編成1Aに組み込まれる水素発電車3a~3cの数の増減が容易である。 A train set 1A according to Modification 1 includes a first hydrogen power generation vehicle 3a, a second hydrogen power generation vehicle 3b, and a third hydrogen power generation vehicle 3c. The hydrogen power generators 3a to 3c are connected to each other by a mechanical connecting device 72 so that they can be connected/disconnected. This makes it easy to increase or decrease the number of hydrogen power generation cars 3a to 3c incorporated in the train set 1A.

図5は、図4に示す車両編成1Aの電力供給系統の構成を示す図である。図5に示すように、一両目の水素発電車3aには、第1の水素発電ユニット6aが搭載されている。第1の水素発電ユニット6aは、前述の水素発電ユニット6と同様に、燃料電池発電モジュール61a、及び、水素貯蔵モジュール62aを含む。 FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the power supply system of the train set 1A shown in FIG. As shown in FIG. 5, the first hydrogen power generation vehicle 3a is equipped with a first hydrogen power generation unit 6a. The first hydrogen power generation unit 6a, like the hydrogen power generation unit 6 described above, includes a fuel cell power generation module 61a and a hydrogen storage module 62a.

二両目の水素発電車3bには、第2の水素発電ユニット6bが搭載されている。第2の水素発電ユニット6bは、前述の水素発電ユニット6と同様に、燃料電池発電モジュール61b、及び、水素貯蔵モジュール62bを含む。 A second hydrogen power generation unit 6b is mounted on the second hydrogen power generation vehicle 3b. The second hydrogen power generation unit 6b, like the hydrogen power generation unit 6 described above, includes a fuel cell power generation module 61b and a hydrogen storage module 62b.

三両目の水素発電車3cには、第3の水素発電ユニット6cが搭載されている。第3の水素発電ユニット6cは、前述の水素発電ユニット6と同様に、燃料電池発電モジュール61c、及び、水素貯蔵モジュール62cを含む。 A third hydrogen power generation unit 6c is mounted on the third hydrogen power generation vehicle 3c. The third hydrogen power generation unit 6c, like the hydrogen power generation unit 6 described above, includes a fuel cell power generation module 61c and a hydrogen storage module 62c.

第1~3の水素発電ユニット6a~6cの各々は、自身が搭載された車両の先行車両に搭載された電力変換装置と供給用配線を介して接続されている。より詳細には、第1の水素発電ユニット6aは電気機関車2の電力変換装置51と供給用配線71aで接続されている。供給用配線71aは、第1の水素発電ユニット6aの電力変換装置63aと、電気機関車2の電力変換装置51とを、接続/接続解除可能に接続する。第2の水素発電ユニット6bは第1の水素発電ユニット6aと供給用配線71bで接続されている。供給用配線71bは、第1の水素発電ユニット6aの電力変換装置63aと、第2の水素発電ユニット6bの電力変換装置63bとを、接続/接続解除可能に接続する。第3の水素発電ユニット6cは第2の水素発電ユニット6bと供給用配線71cで接続されている。供給用配線71cは、第2の水素発電ユニット6bの電力変換装置63bと、第3の水素発電ユニット6cの電力変換装置63cとを、接続/接続解除可能に接続する。 Each of the first to third hydrogen power generation units 6a to 6c is connected to a power conversion device mounted on a preceding vehicle of the vehicle on which the unit is mounted via supply wiring. More specifically, the first hydrogen power generation unit 6a is connected to the power conversion device 51 of the electric locomotive 2 by a supply wiring 71a. The supply wiring 71a connects the power conversion device 63a of the first hydrogen power generation unit 6a and the power conversion device 51 of the electric locomotive 2 in a connectable/disconnectable manner. The second hydrogen power generation unit 6b is connected to the first hydrogen power generation unit 6a by a supply wiring 71b. The supply wiring 71b connects the power conversion device 63a of the first hydrogen power generation unit 6a and the power conversion device 63b of the second hydrogen power generation unit 6b in a connectable/disconnectable manner. The third hydrogen power generation unit 6c is connected to the second hydrogen power generation unit 6b by a supply wiring 71c. The supply wiring 71c connects the power conversion device 63b of the second hydrogen power generation unit 6b and the power conversion device 63c of the third hydrogen power generation unit 6c in a connectable/disconnectable manner.

第1~3の水素発電ユニット6a~6cの各々の電力変換装置63a~63cは、上記実施形態に係る電力変換装置63が備える機能に加えて、他の水素発電ユニットから送られてきた電力と、自身の発電ユニットで発電された電力とを合わせて出力する機能を有する。第2の水素発電ユニット6bの電力変換装置63bには、第3の水素発電ユニット6cから供給用配線71cを通じて受電した電力と、第2の水素発電ユニット6bで発電された電力とが入力され、これらの電力を合わせた電力が電力変換装置63bから供給用配線71bを通じて第1の水素発電ユニット6aの電力変換装置63aへ供給される。同様に、第1の水素発電ユニット6aの電力変換装置63aには、第2の水素発電ユニット6bから供給用配線71bを通じて受電した電力と、第1の水素発電ユニット6aで発電された電力とが入力され、これらの電力を合わせた電力が供給用配線71aを通じて電気機関車2の電力変換装置51へ供給される。 The power converters 63a to 63c of the first to third hydrogen power generation units 6a to 6c, in addition to the functions provided by the power converter 63 according to the above-described embodiment, have the power sent from other hydrogen power generation units. , and the power generated by its own power generation unit. The power converter 63b of the second hydrogen power generation unit 6b receives the power received from the third hydrogen power generation unit 6c through the supply wiring 71c and the power generated by the second hydrogen power generation unit 6b, The combined power is supplied from the power conversion device 63b to the power conversion device 63a of the first hydrogen power generation unit 6a through the supply wiring 71b. Similarly, in the power conversion device 63a of the first hydrogen power generation unit 6a, the power received from the second hydrogen power generation unit 6b through the supply wiring 71b and the power generated by the first hydrogen power generation unit 6a are combined. An electric power obtained by combining these electric powers is supplied to the electric power conversion device 51 of the electric locomotive 2 through the supply wiring 71a.

このように、複数の水素発電車3a~3cの水素発電ユニット6a~6cの各々で発電を行い、各水素発電車3a~3cで発生した電力を合わせた電力が電気機関車2へ供給されることによって、一両の水素発電車3で発生した電力よりも大きな電力を電気機関車2へ供給することができる。また、発電能力を複数の水素発電車3a~3cに振り分けることで、各水素発電車3a~3cの水素発電ユニット6a~6cの重量化の抑制、ひいては各車両の重量化を抑制することができる。 In this way, power is generated by each of the hydrogen power generation units 6a to 6c of the plurality of hydrogen power generation vehicles 3a to 3c, and the electric power generated by the hydrogen power generation vehicles 3a to 3c is combined and supplied to the electric locomotive 2. As a result, it is possible to supply the electric locomotive 2 with electric power larger than the electric power generated by one hydrogen power generator 3 . In addition, by allocating the power generation capacity to the plurality of hydrogen power generation vehicles 3a to 3c, it is possible to suppress the weight increase of the hydrogen power generation units 6a to 6c of each hydrogen power generation vehicle 3a to 3c, and consequently to suppress the weight increase of each vehicle. .

また、複数の水素発電車3a~3cの水素発電ユニット6a~6cで順番に発電を行うことで、水素貯蔵モジュール62a~62cの水素の積み替えを行うことなく、長距離輸送が可能となる。 In addition, by generating power in turn by the hydrogen power generation units 6a to 6c of the plurality of hydrogen power generation vehicles 3a to 3c, long-distance transportation becomes possible without transshipment of hydrogen in the hydrogen storage modules 62a to 62c.

例えば、一両目の水素発電車3aの水素発電ユニット6aが発電をしているときに、二両目及び三両目の水素発電車3b,3cの水素発電ユニット6b,6cの発電を停止させる。そして、一両目の水素発電車3aの水素発電ユニット6aで燃料が尽きて発電能力が低下すれば、図6に示すように、二両目の水素発電車3bの水素発電ユニット6bで発電を行い、一両目及び三両目の水素発電車3a,3cの水素発電ユニット6a,6cの発電を停止させる。この場合、二両目の水素発電車3bの第2の水素発電ユニット6bで発電された電力は、第2の水素発電ユニット6bの電力変換装置63bから供給用配線71bを通じて第1の水素発電ユニット6aの電力変換装置63aへ供給され、更に、電力変換装置63aから供給用配線71aを通じて電気機関車2の電力変換装置51へ供給される。 For example, while the hydrogen power generation unit 6a of the first hydrogen power generation vehicle 3a is generating power, the hydrogen power generation units 6b and 6c of the second and third hydrogen power generation vehicles 3b and 3c are stopped from generating power. Then, when the hydrogen power generation unit 6a of the first hydrogen power generation vehicle 3a runs out of fuel and the power generation capacity drops, as shown in FIG. Power generation of the hydrogen power generation units 6a, 6c of the first and third hydrogen power generation cars 3a, 3c is stopped. In this case, the power generated by the second hydrogen power generation unit 6b of the second hydrogen power generation vehicle 3b is supplied from the power converter 63b of the second hydrogen power generation unit 6b to the first hydrogen power generation unit 6a through the supply wiring 71b. , and further supplied from the power converter 63a to the power converter 51 of the electric locomotive 2 through the supply wiring 71a.

以上に説明した通り、上記実施形態の変形例1に係る車両編成1Aでは、編成に含まれる少なくとも一両の水素発電車3は、先行用の水素発電車3aとそれに後続する少なくとも1つの後続用の水素発電車3b,3cとを含んでいる。そして、少なくとも1つの後続用の水素発電車3b,3cの各々は、自身の水素発電ユニット6b,6cで発生した電力を自身に先行する水素発電車3a,3bの水素発電ユニット6a,6bを通じて電気機関車2へ供給するように構成されている。 As described above, in the vehicle set 1A according to Modification 1 of the above embodiment, at least one hydrogen power generation vehicle 3 included in the set includes the preceding hydrogen power generation vehicle 3a and at least one following hydrogen power generation vehicle 3a. of hydrogen generators 3b and 3c. Each of the at least one subsequent hydrogen power generation vehicles 3b, 3c supplies electricity generated by its own hydrogen power generation units 6b, 6c through the hydrogen power generation units 6a, 6b of the preceding hydrogen power generation vehicles 3a, 3b. It is arranged to supply locomotive 2 .

具体的には、水素発電車3a~3cの各々において、電力変換装置63a~63cは別の水素発電車3a~3cに搭載された水素発電ユニット6a~6cから電力を受電し、受電した電力と自身の燃料電池発電モジュール61a~61cで発電された電力とを合わせて電気機関車2へ供給するように構成されている。 Specifically, in each of the hydrogen power generation vehicles 3a to 3c, the power converters 63a to 63c receive power from the hydrogen power generation units 6a to 6c mounted on the other hydrogen power generation vehicles 3a to 3c, and It is configured to supply the electric locomotive 2 together with the electric power generated by its own fuel cell power generation modules 61a to 61c.

このように車両編成1Aに複数の水素発電車3a~3cが含まれることによって、前述の実施形態に係る車両編成1A及び水素発電車3が奏する作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。即ち、車両編成1Aは、輸送距離に応じた数の水素発電車3a~3cを備えることにより、長距離輸送にも対応することができる。また、車両編成1Aは、要求される電力に応じた数の水素発電車3a~3cを備えることにより、高負荷にも対応することができる。これにより、車両編成1Aの編成の自由度を更に高めることができる。 By including a plurality of hydrogen power generation vehicles 3a to 3c in the vehicle set 1A in this way, the following effects are obtained in addition to the effects of the vehicle set 1A and the hydrogen power generation vehicle 3 according to the above-described embodiment. That is, the vehicle set 1A can cope with long-distance transportation by providing the number of hydrogen power generation vehicles 3a to 3c corresponding to the transportation distance. Also, the train set 1A can cope with a high load by providing the number of hydrogen power generation cars 3a to 3c corresponding to the required electric power. As a result, the flexibility of the formation of the vehicle formation 1A can be further increased.

以上に本発明の好適な実施の形態(及び変形例)を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び/又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。上記の構成は、例えば、以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiments (and modifications) of the present invention have been described above, the present invention may be modified in the details of the specific structures and/or functions of the above embodiments without departing from the scope of the present invention. can be included in the invention. For example, the above configuration can be modified as follows.

例えば、電気機関車2は集電器を備え、電化区間において架線などの外部電源から集電し、集電した電力を走行用動力発生装置(主電動機25)の駆動のための電力として利用できるように構成されていてもよい。これにより、電気機関車2は、電化区間では集電した電力を消費して走行し、非電化区間では水素発電車3で発電された電力を消費して走行するという、電気・燃料電池ハイブリッド機関車として運転され得る。 For example, the electric locomotive 2 is equipped with a current collector, collects power from an external power supply such as an overhead wire in an electrified section, and can use the collected power as power for driving the driving power generator (main motor 25). may be configured to As a result, the electric locomotive 2 runs by consuming the collected power in the electrified section, and runs by consuming the power generated by the hydrogen generator 3 in the non-electrified section, an electric/fuel cell hybrid engine. It can be driven like a car.

また、車両編成1,1Aが備える電気機関車2は、走行用動力発生装置としての主電動機25を備える車両であればその態様は問われない。例えば、電気機関車2としてディーゼルエレクトリック方式のディーゼル車を改造したものが用いられてもよい。ディーゼルエレクトリック方式のディーゼル車は、一般に、ディーゼル発電機と主電動機とを備え、ディーゼル発電機で発電された電力で主電動機が駆動されるものである。このディーゼルエレクトリック方式のディーゼル車が電気機関車2として用いられる場合には、ディーゼル発電機に代えて/加えてディーゼル車に連結された水素発電車3,3a~3cから主電動機へ電力が供給されるように改造される。 Further, the electric locomotives 2 included in the train sets 1 and 1A may be of any type as long as they are equipped with a traction motor 25 as a driving power generator. For example, the electric locomotive 2 may be a modified diesel-electric diesel car. A diesel-electric vehicle generally includes a diesel generator and a traction motor, and the traction motor is driven by electric power generated by the diesel generator. When this diesel-electric type diesel car is used as the electric locomotive 2, electric power is supplied to the main motor from the hydrogen generator cars 3, 3a to 3c connected to the diesel car instead of/in addition to the diesel generator. It is modified to

1,1A :車両編成
2 :電気機関車
3,3a~3c:水素発電車
4 :付随車
6,6a~6c:水素発電ユニット
25 :主電動機(走行用動力発生装置)
31 :台車
51 :電力変換装置
52 :蓄電池
61,61a~61c:燃料電池発電モジュール
62,62a~62c:水素貯蔵モジュール
71,71a~71c:供給用配線
1, 1A: Vehicle formation 2: Electric locomotives 3, 3a to 3c: Hydrogen power generation car 4: Trailing cars 6, 6a to 6c: Hydrogen power generation unit 25: Traction motor (power generation device for traveling)
31: Truck 51: Power conversion device 52: Storage batteries 61, 61a to 61c: Fuel cell power generation modules 62, 62a to 62c: Hydrogen storage modules 71, 71a to 71c: Wiring for supply

Claims (6)

電気機関車の走行用動力発生装置の電源に適用される水素発電車であって、
前記電気機関車にけん引される台車と、
水素貯蔵モジュール、及び、前記水素貯蔵モジュールから水素の供給を受けて当該水素と空気中の酸素とを電気化学反応させて電力を発生させる燃料電池発電モジュールを有し、前記台車に搭載された水素発電ユニットと、
前記水素発電ユニットで発生させた電力を前記電気機関車へ供給する供給用配線と、を備える、
水素発電車。
A hydrogen power generator applied to the power source of a power generator for running an electric locomotive,
A bogie towed by the electric locomotive;
A hydrogen storage module, and a fuel cell power generation module that receives supply of hydrogen from the hydrogen storage module and causes an electrochemical reaction between the hydrogen and oxygen in the air to generate electric power, and the hydrogen is mounted on the truck. a power generation unit;
a supply wiring for supplying the electric power generated by the hydrogen power generation unit to the electric locomotive,
Hydrogen power car.
前記燃料電池発電モジュールは、別の水素発電車に搭載された水素発電ユニットから電力を受電し、受電した電力と前記燃料電池発電モジュールで発電された電力とを合わせて前記電気機関車へ供給するように構成されている、
請求項1に記載の水素発電車。
The fuel cell power generation module receives power from a hydrogen power generation unit mounted on another hydrogen power generation vehicle, and supplies the received power and the power generated by the fuel cell power generation module together to the electric locomotive. configured as
The hydrogen power vehicle according to claim 1.
前記水素発電ユニットにおいて、前記水素貯蔵モジュールが走行方向の前部及び後部の2箇所に分かれて配置され、前記燃料電池発電モジュールが前記前部と前記後部の前記走行方向の間に配置されている、
請求項1又は2に記載の水素発電車。
In the hydrogen power generation unit, the hydrogen storage module is arranged at two locations, a front portion and a rear portion, in the running direction, and the fuel cell power generation module is arranged between the front portion and the rear portion in the running direction. ,
The hydrogen power vehicle according to claim 1 or 2.
走行用動力発生装置が搭載された電気機関車と、
前記電気機関車と連結及び連結解除可能に連結され、発電を行うとともに発電した電力を前記走行用動力発生装置へ供給する少なくとも一両の請求項1~3のいずれか一項に記載の水素発電車と、
前記水素発電車と連結及び連結解除可能に連結された付随車とを含んで編成された、
車両編成。
An electric locomotive equipped with a running power generator,
The hydrogen power generation according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one car is connected to the electric locomotive so that it can be connected and disconnected, generates power and supplies the generated power to the power generation device for traveling. car and
Organized including the hydrogen power generation vehicle and an accompanying vehicle that is connected so as to be able to be connected and disconnected,
vehicle configuration.
前記少なくとも一両の水素発電車は、先行用の前記水素発電車とそれに後続する少なくとも1つの後続用の前記水素発電車とを含み、
前記少なくとも1つの後続用の前記水素発電車の各々は、自身の前記水素発電ユニットで発生した電力を自身に先行する前記水素発電車の前記水素発電ユニットを通じて前記電気機関車へ供給するように構成されている、
請求項4に記載の車両編成。
The at least one hydrogen-powered vehicle includes the preceding hydrogen-powered vehicle and at least one subsequent hydrogen-powered vehicle,
Each of the at least one subsequent hydrogen power vehicle is configured to supply power generated in its own hydrogen power generation unit to the electric locomotive through the hydrogen power generation unit of the hydrogen power vehicle preceding it. has been
The train set according to claim 4.
前記付随車が貨車である、
請求項4又は5に記載の車両編成。
the trailer car is a freight car;
The train set according to claim 4 or 5.
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