JP2862579B2 - 車両用電源装置 - Google Patents
車両用電源装置Info
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- JP2862579B2 JP2862579B2 JP1211408A JP21140889A JP2862579B2 JP 2862579 B2 JP2862579 B2 JP 2862579B2 JP 1211408 A JP1211408 A JP 1211408A JP 21140889 A JP21140889 A JP 21140889A JP 2862579 B2 JP2862579 B2 JP 2862579B2
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- constant
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、補助電源としてCVCF（定電圧定周波数）イ
ンバータおよびVVVF（可変電圧可変周波数）インバータ
を用いた車両用電源装置に関する。
ンバータおよびVVVF（可変電圧可変周波数）インバータ
を用いた車両用電源装置に関する。
（従来の技術） 従来、車両用の電源装置には、走行用駆動源のための
主電源装置の他に、空調装置（クーラー）、車内灯、車
両用制御装置などの電源として補助電源装置が用いられ
ている。
主電源装置の他に、空調装置（クーラー）、車内灯、車
両用制御装置などの電源として補助電源装置が用いられ
ている。
ところで、このような補助電源装置は、これまでは電
動発電機が主として使用されていた。しかし、最近で
は、パワーエレクトロニクスの進歩にともない、電動発
電機に代わって、GTOサイリスタやジャイアントトラン
ジスタなどの半導体素子を用いた静止形変換装置が用い
られるようになっており、車両用補助電源装置の主要な
負荷である空調装置には、最適な制御を行うために周波
数、電圧が可変可能なVVVFインバータが用いられ、車内
灯や車両用制御装置には、商用電源を供給するCVCFイン
バータが用いられている。
動発電機が主として使用されていた。しかし、最近で
は、パワーエレクトロニクスの進歩にともない、電動発
電機に代わって、GTOサイリスタやジャイアントトラン
ジスタなどの半導体素子を用いた静止形変換装置が用い
られるようになっており、車両用補助電源装置の主要な
負荷である空調装置には、最適な制御を行うために周波
数、電圧が可変可能なVVVFインバータが用いられ、車内
灯や車両用制御装置には、商用電源を供給するCVCFイン
バータが用いられている。
（発明が解決しようとする課題） ところが、このような静止形変換装置を用いたものに
よると、従来の電動発電機を用いたものは、保守に手間
は掛かるものの技術的に安定していることから保守を適
切に行っていれば故障の少ない安定した動作が期待でき
るが、静止形変換装置の場合、通常の保守はほとんど必
要としないものの、複雑な電子回路により制御を行うた
め、ノイズなどにより簡単に動作を停止してしまうおそ
れがあった。このような補助電源装置の動作停止は、VV
VFインバータの場合は、空調装置の運転が停止するだけ
で、それほどの影響は無いが、CVCFインバータの場合
は、車両用制御装置による制御が困難となり車両の走行
が不能になるだけでなく、車内灯も消えて保安上に問題
を生じるおそれがあった。
よると、従来の電動発電機を用いたものは、保守に手間
は掛かるものの技術的に安定していることから保守を適
切に行っていれば故障の少ない安定した動作が期待でき
るが、静止形変換装置の場合、通常の保守はほとんど必
要としないものの、複雑な電子回路により制御を行うた
め、ノイズなどにより簡単に動作を停止してしまうおそ
れがあった。このような補助電源装置の動作停止は、VV
VFインバータの場合は、空調装置の運転が停止するだけ
で、それほどの影響は無いが、CVCFインバータの場合
は、車両用制御装置による制御が困難となり車両の走行
が不能になるだけでなく、車内灯も消えて保安上に問題
を生じるおそれがあった。
そこで、従来、CVCFインバータを２台使用して二重系
統を構成し、常時、一方のCVCFインバータを使用して負
荷への電力供給を行い、この一方のCVCFインバータが故
障すると、他方のCVCFインバータに切換えて引き続き負
荷への電力供給を可能にしたものが考えられている。し
かし、このように使用しないインバータを常時用意して
おくのは、設備上無駄であるだけでなく経済的にも不利
な欠点があった。
統を構成し、常時、一方のCVCFインバータを使用して負
荷への電力供給を行い、この一方のCVCFインバータが故
障すると、他方のCVCFインバータに切換えて引き続き負
荷への電力供給を可能にしたものが考えられている。し
かし、このように使用しないインバータを常時用意して
おくのは、設備上無駄であるだけでなく経済的にも不利
な欠点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、CVCFイ
ンバータが故障しても必要最小限の負荷に対する電力供
給を継続することができる経済的に有利な車両用電源装
置を提供することを目的とする。
ンバータが故障しても必要最小限の負荷に対する電力供
給を継続することができる経済的に有利な車両用電源装
置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、直流電源に接続されるとともに第１の負荷
に出力電力を供給する定電圧定周波数インバータと、前
記直流電源に接続されるとともに第２の負荷に出力電力
を供給する可変電圧可変周波数インバータと、前記定電
圧定周波数インバータの運転停止により前記可変電圧可
変周波数インバータを定電圧定周波数運転に切換えさせ
るとともに、この出力電力を前記第１の負荷に供給する
切換え手段とにより構成している。
に出力電力を供給する定電圧定周波数インバータと、前
記直流電源に接続されるとともに第２の負荷に出力電力
を供給する可変電圧可変周波数インバータと、前記定電
圧定周波数インバータの運転停止により前記可変電圧可
変周波数インバータを定電圧定周波数運転に切換えさせ
るとともに、この出力電力を前記第１の負荷に供給する
切換え手段とにより構成している。
（作用） 本発明によれば、定電圧定周波数インバータの運転停
止により、該インバータによる第１の負荷への給電が不
能になると、切換え手段の切換え動作により可変電圧可
変周波数インバータの出力電力が第１の負荷に継続して
供給できるようになり、第１の負荷として用いられる車
両用制御装置による車両走行制御を行うことができると
ともに、車内灯の点灯を継続することができ、保安上の
安全も確保することができるようになる。
止により、該インバータによる第１の負荷への給電が不
能になると、切換え手段の切換え動作により可変電圧可
変周波数インバータの出力電力が第１の負荷に継続して
供給できるようになり、第１の負荷として用いられる車
両用制御装置による車両走行制御を行うことができると
ともに、車内灯の点灯を継続することができ、保安上の
安全も確保することができるようになる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。
第１図は同実施例の回路構成を示すものである。図に
おいて、１はパンタグラフで、このパンタグラフ１は、
図示しない架線より直流電力を集電するようにしてい
る。そして、このパンタグラフ１より得られた直流電力
は、DC/DCコンバータ２に与えられる。このDC/DCコンバ
ータ２は、架線電圧の変動に対して常に一定の直流電圧
を出力するものである。
おいて、１はパンタグラフで、このパンタグラフ１は、
図示しない架線より直流電力を集電するようにしてい
る。そして、このパンタグラフ１より得られた直流電力
は、DC/DCコンバータ２に与えられる。このDC/DCコンバ
ータ２は、架線電圧の変動に対して常に一定の直流電圧
を出力するものである。
DC/DCコンバータ２の出力は、CVCFインバータ３およ
びVVVFインバータ４に与えられる。
びVVVFインバータ４に与えられる。
CVCFインバータ３は、そのスイッチング動作により高
周波成分を含む定電圧定周波数の出力、つまり高周波成
分を含む商用周波数の交流電力を出力するものである。
そして、このCVCFインバータ３の出力は、スイッチ５を
介して交流フィルタ６に与えられ、ここで高周波成分を
除去され負荷７に与えられる。この場合、負荷７は商用
電源により駆動される車内灯や車両用制御装置よりなっ
ている。また、スイッチ５は、CVCFインバータ３の運転
が停止すると閉動作するようになっている。
周波成分を含む定電圧定周波数の出力、つまり高周波成
分を含む商用周波数の交流電力を出力するものである。
そして、このCVCFインバータ３の出力は、スイッチ５を
介して交流フィルタ６に与えられ、ここで高周波成分を
除去され負荷７に与えられる。この場合、負荷７は商用
電源により駆動される車内灯や車両用制御装置よりなっ
ている。また、スイッチ５は、CVCFインバータ３の運転
が停止すると閉動作するようになっている。
VVVFインバータ４は、そのスイッチング動作により高
周波成分を含む可変周波数の交流電力を出力するもので
ある。そして、このVVVFインバータ４の出力は、スイッ
チ８を介して負荷９に与えられる。この場合、負荷９
は、可変周波数の交流電力により最適な制御が行われる
空調装置（クーラー）のコンプレッサよりなっている。
また、スイッチ８は、CVCFインバータ３の運転が停止す
ると上記スイッチ５に同期して開動作するようになって
いる。
周波成分を含む可変周波数の交流電力を出力するもので
ある。そして、このVVVFインバータ４の出力は、スイッ
チ８を介して負荷９に与えられる。この場合、負荷９
は、可変周波数の交流電力により最適な制御が行われる
空調装置（クーラー）のコンプレッサよりなっている。
また、スイッチ８は、CVCFインバータ３の運転が停止す
ると上記スイッチ５に同期して開動作するようになって
いる。
上記VVVFインバータ４の出力はスイッチ10を介して上
記交流フィルタ６に与えられるようにもなっている。こ
のスイッチ10は、CVCFインバータ３の運転が停止すると
閉動作するようになっている。また、このスイッチ10に
連動する補助スイッチ11をVVVFインバータ４に接続して
いる。この補助スイッチ11は、強制的にVVVFインバータ
４を商用周波数運転に移行させるためのものである。
記交流フィルタ６に与えられるようにもなっている。こ
のスイッチ10は、CVCFインバータ３の運転が停止すると
閉動作するようになっている。また、このスイッチ10に
連動する補助スイッチ11をVVVFインバータ４に接続して
いる。この補助スイッチ11は、強制的にVVVFインバータ
４を商用周波数運転に移行させるためのものである。
次に、このように構成した実施例の動作を説明する。
いま、CVCFインバータ３の運転が正常の場合は、スイ
ッチ５、８は閉状態、スイッチ10および補助スイッチ11
は開状態になっている。
ッチ５、８は閉状態、スイッチ10および補助スイッチ11
は開状態になっている。
この状態から、パンタグラフ１により図示しない架線
より直流電力が集電されると、直流電力がDC/DCコンバ
ータ２に与えられる。そして、DC/DCコンバータ２より
出力される一定の直流電圧は、CVCFインバータ３および
VVVFインバータ４に与えられる。
より直流電力が集電されると、直流電力がDC/DCコンバ
ータ２に与えられる。そして、DC/DCコンバータ２より
出力される一定の直流電圧は、CVCFインバータ３および
VVVFインバータ４に与えられる。
すると、CVCFインバータ３より高周波成分を含む定電
圧定周波数の出力、つまり高周波成分を含む商用周波数
の交流電力が出力され、スイッチ５を介して交流フィル
タ６に与えられる。そして、この交流フィルタ６で高周
波成分が除去され負荷７に与えられ、車両の制御装置お
よび車内灯は、商用電源により駆動されるようになる。
一方、VVVFインバータ４からも高周波成分を含む可変周
波数の交流電力が出力され、スイッチ８を介して負荷９
に与えられ、車両空調装置（クーラー）のコンプレッサ
は、可変周波数の交流電力により最適な制御が行われる
ようになる。
圧定周波数の出力、つまり高周波成分を含む商用周波数
の交流電力が出力され、スイッチ５を介して交流フィル
タ６に与えられる。そして、この交流フィルタ６で高周
波成分が除去され負荷７に与えられ、車両の制御装置お
よび車内灯は、商用電源により駆動されるようになる。
一方、VVVFインバータ４からも高周波成分を含む可変周
波数の交流電力が出力され、スイッチ８を介して負荷９
に与えられ、車両空調装置（クーラー）のコンプレッサ
は、可変周波数の交流電力により最適な制御が行われる
ようになる。
この状態から、CVCFインバータ３に故障が生じ、運転
が停止されると、スイッチ５、８が開状態に切換わり、
スイッチ10および補助スイッチ11が閉状態に切換わる。
が停止されると、スイッチ５、８が開状態に切換わり、
スイッチ10および補助スイッチ11が閉状態に切換わる。
すると、スイッチ５の開動作によりCVCFインバータ３
は切り離され、スイッチ８の開動作により車両空調装置
（クーラー）などの負荷９も切り離される。また、スイ
ッチ10の閉動作によりVVVFインバータ４は、交流フィル
タ６側に接続されるるようになる。この状態で、VVVFイ
ンバータ４は、補助スイッチ11の閉動作により強制的に
商用周波数運転に移行されるので、今度はVVVFインバー
タ４による高周波成分を含む商用周波数の交流電力が交
流フィルタ６に与えられ、ここで、高周波成分が除去さ
れ負荷７に与えられるようになり、車両の制御装置およ
び車内灯が駆動されるようになる。
は切り離され、スイッチ８の開動作により車両空調装置
（クーラー）などの負荷９も切り離される。また、スイ
ッチ10の閉動作によりVVVFインバータ４は、交流フィル
タ６側に接続されるるようになる。この状態で、VVVFイ
ンバータ４は、補助スイッチ11の閉動作により強制的に
商用周波数運転に移行されるので、今度はVVVFインバー
タ４による高周波成分を含む商用周波数の交流電力が交
流フィルタ６に与えられ、ここで、高周波成分が除去さ
れ負荷７に与えられるようになり、車両の制御装置およ
び車内灯が駆動されるようになる。
したがって、このようにすればCVCFインバータ３の運
転が停止すると、健全なVVVFインバータ４を使用して負
荷７に対する給電を継続できるようにしたので、従来、
CVCFインバータ３の運転停止により車両用制御装置によ
る制御が困難となり車両走行が不能になるだけでなく、
車内灯も消えて保安上に問題を生じていたものと比べ、
車両用制御装置による車両走行制御を確実に行うことが
できるとともに、車内灯の点灯を継続することもでき、
保安上の安全も確保することができる。この場合、VVVF
インバータ４による負荷９への給電が停止されるため、
空調装置の運転が停止され、乗客へのサービス低下は避
けられないが、車両走行制御の確保と保安上の安全に比
べれば最小限の影響に止めことができる。
転が停止すると、健全なVVVFインバータ４を使用して負
荷７に対する給電を継続できるようにしたので、従来、
CVCFインバータ３の運転停止により車両用制御装置によ
る制御が困難となり車両走行が不能になるだけでなく、
車内灯も消えて保安上に問題を生じていたものと比べ、
車両用制御装置による車両走行制御を確実に行うことが
できるとともに、車内灯の点灯を継続することもでき、
保安上の安全も確保することができる。この場合、VVVF
インバータ４による負荷９への給電が停止されるため、
空調装置の運転が停止され、乗客へのサービス低下は避
けられないが、車両走行制御の確保と保安上の安全に比
べれば最小限の影響に止めことができる。
また、従来のCVCFインバータを２台使用して二重系統
を構成したものと比べても、常時使用しないインバータ
を用意しておく必要がなくなるので、設備上の無駄を排
除できるとともに、経済的にも有利にできる。
を構成したものと比べても、常時使用しないインバータ
を用意しておく必要がなくなるので、設備上の無駄を排
除できるとともに、経済的にも有利にできる。
なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を
変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、上
述した実施例では、CVCFインバータ３の運転停止により
VVVFインバータ４を負荷７側に切換える切換え手段とし
て、有接点のスイッチ５、８、10、11を用いたが、この
ような切換え手段には無接点の半導体スイッチを用いる
こともできる。
変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、上
述した実施例では、CVCFインバータ３の運転停止により
VVVFインバータ４を負荷７側に切換える切換え手段とし
て、有接点のスイッチ５、８、10、11を用いたが、この
ような切換え手段には無接点の半導体スイッチを用いる
こともできる。
［発明の効果］ 本発明によれば、直流電源が与えられ第１の負荷に出
力電力を供給する定電圧定周波数インバータと、上記直
流電源が与えられ第２の負荷に出力電力を供給する可変
電圧可変周波数インバータと、上記定電圧定周波数イン
バータの運転停止により上記可変電圧可変周波数インバ
ータの定電圧定周波数の出力電力を上記第１の負荷に供
給する切換え手段により構成したので、定電圧定周波数
インバータの運転停止により第１の負荷への給電が不能
になると、切換え手段の切換え動作により上記可変電圧
可変周波数インバータの定電圧定周波数の出力電力を第
１の負荷に継続して供給できるようになる。
力電力を供給する定電圧定周波数インバータと、上記直
流電源が与えられ第２の負荷に出力電力を供給する可変
電圧可変周波数インバータと、上記定電圧定周波数イン
バータの運転停止により上記可変電圧可変周波数インバ
ータの定電圧定周波数の出力電力を上記第１の負荷に供
給する切換え手段により構成したので、定電圧定周波数
インバータの運転停止により第１の負荷への給電が不能
になると、切換え手段の切換え動作により上記可変電圧
可変周波数インバータの定電圧定周波数の出力電力を第
１の負荷に継続して供給できるようになる。
第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
である。 １……パンタグラフ、２……DC/DCコンバータ、３……C
VCFインバータ、４……VVVFインバータ、６……交流フ
ィルタ、7,9……負荷、5,8,10,11……スイッチ。
である。 １……パンタグラフ、２……DC/DCコンバータ、３……C
VCFインバータ、４……VVVFインバータ、６……交流フ
ィルタ、7,9……負荷、5,8,10,11……スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源に接続されるとともに第１の負荷
に出力電力を供給する定電圧定周波数インバータと、 前記直流電源に接続されるとともに第２の負荷に出力電
力を供給する可変電圧可変周波数インバータと、 前記定電圧定周波数インバータの運転停止により、前記
可変電圧可変周波数インバータを定電圧定周波数運転に
切換えさせるとともに、この出力電力を前記第１の負荷
に供給する切換え手段と を具備したことを特徴とする車両用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211408A JP2862579B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 車両用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211408A JP2862579B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 車両用電源装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05345598A Division JP3225018B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 車両用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378401A JPH0378401A (ja) | 1991-04-03 |
| JP2862579B2 true JP2862579B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16605462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211408A Expired - Lifetime JP2862579B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 車両用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2862579B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5670851A (en) * | 1995-03-29 | 1997-09-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power conversion control system for plural electric motors and auxiliary circuit |
| DE19610800C1 (de) * | 1996-03-19 | 1997-07-24 | Siemens Ag | Fehlertoleranter Stromrichter |
| JP2006025591A (ja) * | 2004-06-08 | 2006-01-26 | Toshiba Corp | 車両用電源装置 |
| US8536729B2 (en) * | 2010-06-09 | 2013-09-17 | Hamilton Sundstrand Corporation | Hybrid electric power architecture for a vehicle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS565081A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-20 | Emu Guriin Uiriamu | Production of honey coated roasted nut |
| JPS63186501A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-08-02 | Fuji Electric Co Ltd | 交流電気車の補助電源方式 |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP1211408A patent/JP2862579B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0378401A (ja) | 1991-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071211 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211 Year of fee payment: 10 |
|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091211 Year of fee payment: 11 |