JP3808701B2

JP3808701B2 - Vehicle power supply device and control device therefor

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Publication number: JP3808701B2
Application number: JP2000387124A
Authority: JP
Inventors: 智史野田; 琢磨逸見; 隆江本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: JP2002191102A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電源装置及びそれに対する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両駆動用モータに給電する可変電圧可変周波数方式の主インバータ（以下、「ＶＶＶＦインバータ」と称する）と車両用補機に給電する補機用インバータ（以下、「ＳＩＶインバータ」と称する）とを備え、架線電力をパンタグラフを介して受電し、それぞれの負荷に必要な電力に変換する車両用電源装置は、図９に示す構成であった。
【０００３】
この従来の車両用電源装置において、ＶＶＶＦインバータ側の回路は、パンタグラフ（Ｐａｎ）１００、主フューズ（ＭＦ）１０１、主スイッチ（ＭＳ）１０２、高速度遮断器１０３、充電接触器（ＣＨＫ）１０４と充電抵抗器（ＣＨＲｅ）１０５の直列回路、この直列回路に並列に設けられた接触器（ＬＢ）１０６、フィルタリアクトル（ＦＬ）１０７及びフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８、直流電力を交流電力に変換するＶＶＶＦインバータパワーユニット（ＶＶＶＦ−ＰＵ）１０９、これによって給電される誘導電動機１１０、フィルタコンデンサ１０８の電荷を放電させるための放電用抵抗器（ＦＣＲｅ）１１１、主スイッチ１０２に連動するスイッチ接点（ＭＳＡ）１１２、そして接地スイッチ１１３から構成されている。
【０００４】
一方、車両用電源装置におけるＳＩＶインバータ側の回路は、パンタグラフ１００に対してメインフューズ１０１と共に並列に設けられたＳＩＶ用フューズ（ＡＦ）２０１、ＳＩＶ用スイッチ（ＡＳ）２０２、ＳＩＶ用高速度遮断器（ＩｖＨＢ）２０３、ＳＩＶ用充電接触器（ＩｖＣＨＫ）２０４とＳＩＶ用充電抵抗器（ＩｖＣＨＲｅ）２０５の直列回路、この直列回路に並列に設けられたＳＩＶ用接触器（ＩｖＬＢ）２０６、ＳＩＶ用フィルタリアクトル（ＩｖＦＬ）２０７及びＳＩＶ用フィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８、ＳＩＶインバータパワーユニット（ＳＩＶ−ＰＵ）２０９、これによって給電される負荷２１０、ＳＩＶ用フィルタコンデンサ２０８の電荷を放電させるための放電用抵抗器（ＩｖＦＣＲｅ）２１１、接地スイッチ（ＩＧＳ）２１３、ブロッキングダイオード（ＢＤ）２１４、そして放電接触器（ＨＫ）２１５から構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の車両用電源装置の場合、ＶＶＶＦインバータ回路とＳＩＶインバータ回路との入力は、パンタグラフ１００の低電位側で完全に分かれていて、高速度遮断器、充電回路を含めそれ以降の回路用品のすべてに同種のものが２個ずつ並設された構成になっており、ＶＶＶＦインバータ回路とＳＩＶインバータ回路とを含めた電源装置全体を１つのシステムとしてみると、高速度遮断器や充電回路のように重複している回路用品が数多くある。
【０００６】
このため、従来の車両用電源装置では、回路用品数が多いために故障率がそれに伴って多くなり、またコスト的にも高くなる問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、回路用品数を削減し、それに伴って故障率を低減し、またコストも低減できる車両用電源装置及びそれに対する制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車両駆動用モータに給電するためのＶＶＶＦインバータである主インバータと、車両用補機に給電するためのＳＩＶインバータである副インバータと、前記主インバータの直流入力側に並列に設けた第１のフィルタコンデンサと、前記副インバータの直流入力側に並列に設けた第２のフィルタコンデンサと、前記副インバータと第２のフィルタコンデンサとの接続点と高圧側入力線との間に設けたブロッキングダイオードを備え、前記主インバータと副インバータとが架線の電力をパンタグラフを介して並列に受電する車両用電源装置であって、前記第１のフィルタコンデンサに並列に第１の放電回路を接続し、前記ブロッキングダイオードに対して前記第２のフィルタコンデンサと並列に第２の放電回路を接続し、前記主インバータ及び副インバータに対して、高速度遮断器と、充電接触器と充電抵抗器とで構成され、前記高速度遮断器に直列に接続される充電回路と、前記高速度遮断器に対して前記充電回路と並列に接続される接触器と、前記充電回路と接触器との並列回路に直列に接続されるフィルタリアクトルとを共用するように接続したものである。
【０００９】
請求項２の発明は、車両駆動用モータに給電するためのＶＶＶＦインバータである主インバータと、車両用補機に給電するためのＳＩＶインバータである副インバータと、前記主インバータの直流入力側に並列に設けた第１のフィルタコンデンサと、前記副インバータの直流入力側に並列に設けた第２のフィルタコンデンサと、前記副インバータと第２のフィルタコンデンサとの接続点と高圧側入力線との間に設けたブロッキングダイオードを備え、前記主インバータと副インバータとが架線の電力をパンタグラフを介して並列に受電する車両用電源装置であって、前記ブロッキングダイオードに対する前記副インバータと第２のフィルタコンデンサとの共通接続点と低圧入力線との間に、放電抵抗器と放電接触器とが直列に接続された放電回路を挿入し、前記主インバータ及び副インバータに対して、高速度遮断器と、充電接触器と充電抵抗器とで構成され、前記高速度遮断器に直列に接続される充電回路と、前記高速度遮断器に対して前記充電回路と並列に接続される接触器と、前記充電回路と接触器との並列回路に直列に接続されるフィルタリアクトルと、前記放電回路とを共用するように接続したものである。
【００１０】
請求項３の発明は、車両駆動用モータに給電するためのＶＶＶＦインバータである主インバータと、車両用補機に給電するためのＳＩＶインバータである副インバータと、前記主インバータの直流入力側に並列に設けた第１のフィルタコンデンサと、前記副インバータの直流入力側に並列に設けた第２のフィルタコンデンサと、前記副インバータと第２のフィルタコンデンサとの接続点と高圧側入力線との間に設けたブロッキングダイオードを備え、前記主インバータと副インバータとが架線の電力をパンタグラフを介して並列に受電する車両用電源装置であって、前記第１のフィルタコンデンサに並列に第１の放電抵抗と放電用スイッチとが直列に接続された第１の放電回路を接続し、前記第２のフィルタコンデンサに並列に第２の放電抵抗を有する第２の放電回路を接続し、高速度遮断器と、前記高速度遮断器に直列に接続される、充電抵抗器と第１の接触器の並列回路と、前記充電抵抗器と接触器との並列回路に直列に接続されるフィルタリアクトルとを、前記主インバータに対して第２の接触器を介して接続し、かつ、前記充電抵抗器と第１の接触器の並列回路と、当該充電抵抗器と第１の接触器との並列回路に直列接続される前記フィルタリアクトルとを、前記副インバータに対して前記ブロッキングダイオード及び第３の接触器の直列接続回路を介して接続したものである。
【００１１】
請求項４の発明は、車両駆動用モータに給電するためのＶＶＶＦインバータである主インバータと、車両用補機に給電するためのＳＩＶインバータである副インバータと、前記主インバータの直流入力側に並列に設けたフィルタコンデンサと、前記副インバータの直流入力側に並列に設けたフィルタコンデンサと、前記副インバータとフィルタコンデンサとの接続点と高圧側入力線との間に設けたブロッキングダイオードを備え、前記主インバータと副インバータとが架線の電力をパンタグラフを介して並列に受電する車両用電源装置であって、前記第１のフィルタコンデンサに並列に第１の放電抵抗器と放電用スイッチとが直列に接続された第１の放電回路を接続し、前記第２のフィルタコンデンサに並列に第２の放電抵抗を有する第２の放電回路を接続し、前記パンタグラフからの電力を遮断するための単一の高速度遮断器を、前記主インバータと副インバータとの両者に対して接触器とフィルタリアクトルとの直列回路それぞれを介して接続したものである。
【００１３】
請求項１〜４の発明の車両用電源装置では、従来の装置と比較して、パンタグラフ以下主インバータ及び副インバータに至る回路用品、例えば、主スイッチ、高速度遮断器、充電回路、接触器、フィルタリアクトルを共用することにより部品点数を削減し、故障率の低減とコストの低減を図っている。
【００１４】
請求項５の発明の車両用電源装置に対する制御装置は、請求項１又は２の車両用電源において、前記主インバータの回生ブレーキ動作の検出部と、前記副インバータに接続される間欠負荷に電流を流す間欠負荷制御部とを備え、前記主インバータの回生ブレーキを検出した時に前記間欠負荷に電流を流すように制御するようにしたものである。
【００１５】
請求項５の発明の車両用電源装置に対する制御装置では、電気車の架線状態にかかわらず主インバータの回生電力を有効に利用する。
【００１６】
請求項６の発明の車両用電源装置に対する制御装置は、請求項３の車両用電源装置に対して、前記主インバータの第１のフィルタコンデンサの電圧を検出する第１フィルタコンデンサ電圧検出部と、前記副インバータの第２のフィルタコンデンサの電圧を検出する第２フィルタコンデンサ電圧検出部と、前記第１のフィルタコンデンサの電圧と第２のフィルタコンデンサの電圧とを比較し、前記第１の放電回路の放電用スイッチを動作させる放電回路制御部とを備え、前記第１のフィルタコンデンサの電圧が第２のフィルタコンデンサの電圧よりも高いときに前記第１の放電回路を動作させるようにしたものである。
【００１７】
請求項６の発明の車両用電源装置に対する制御装置では、主インバータから副インバータへ大電流が流れ込むことを防止する。
【００１８】
請求項７の発明の車両用電源装置に対する制御装置は、請求項４の車両用電源装置に対して、前記主インバータの第１のフィルタコンデンサの電圧を検出する第１フィルタコンデンサ電圧検出部と、前記副インバータの第２のフィルタコンデンサの電圧を検出する第２フィルタコンデンサ電圧検出部と、前記第１のフィルタコンデンサの電圧と第２のフィルタコンデンサの電圧とを比較し、前記第１の放電回路の放電用スイッチを動作させる放電回路制御部とを備え、前記第１のフィルタコンデンサの電圧が第２のフィルタコンデンサの電圧よりも高いときに前記第１の放電回路を動作させるようにしたものである。
【００１９】
請求項７の発明の車両用電源装置に対する制御装置では、主インバータから副インバータへ大電流が流れ込むことを防止する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の車両用電源装置の回路構成を示している。第１の実施の形態の車両用電源装置は、車両駆動用の誘導電動機（ＩＭ）１１０に給電するためのＶＶＶＦインバータパワーユニット（ＶＶＶＦ−ＰＵ）１０９と、照明灯、ＡＣコンプレッサその他の車両用補機（ＬＯＡＤ）２１０に給電するためのＳＩＶインバータパワーユニット（ＳＩＶ−ＰＵ）２０９とを備えている。
【００２１】
ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９には、フィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８と放電用抵抗器（ＦＣＲｅ）１１１を並列に設け、ＳＩＶ−ＰＵ２０９には、フィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８とＳＩＶ放電用抵抗器（ＩｖＦＣＲｅ）２１１を並列に設けている。
【００２２】
そしてＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９が架線の電力をパンタグラフ（Ｐａｎ）１００を介して並列に受電するように、このパンタグラフ１００の低電圧側に、メインフューズ（ＭＦ）１０１、メインスイッチ（ＭＳ）１０２、高速度遮断器（ＨＢ）１０３、充電接触器（ＣＨＫ）１０４と充電抵抗器（ＣＨＲｅ）１０５との直列回路で構成され、高速度遮断器１０３に直列に接続される充電回路、高速度遮断器１０３に対して充電回路と並列に接続される接触器（ＬＢ）１０６、そして充電回路と接触器１０６との並列回路に直列に接続されるフィルタリアクトル（ＦＬ）１０７が順に接続してあり、このフィルタリアクトル１０７と接地スイッチ（ＧＳ）１１３との間に、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９及びＳＩＶ−ＰＵ２０９が並列に接続してある。なお、ＳＩＶ−ＰＵ２０９の高圧側はフィルタリアクトル１０７に対してブロッキングダイオード（ＢＤ）２１４を介して接続してある。
【００２３】
放電用抵抗器（ＦＣＲｅ）１１１とＳＩＶ放電用抵抗器（ＩｖＦＣＲｅ）２１１の抵抗値は、主回路が架線から切り離されたときにフィルタコンデンサ１０８，２０８それぞれの電圧が３分以内にほぼ０Ｖとなるように選定する。
【００２４】
上記の回路構成の車両用電源装置は、次のように動作する。メインスイッチ１０２が投入状態にある。そしてまず、ＳＩＶ−ＰＵ２０９の投入指令により、高速度遮断器１０３がオンする。次に充電用リアクトル１０４がオンして、パンタグラフ１００からの直流電力が充電回路に流れ込み、充電抵抗器１０５によって突入電流が抑制され、さらにフィルタリアクトル１０７によって交流成分が除去された後、ＶＶＶＦインバータ側、ＳＩＶインバータ側のフィルタコンデンサ（ＦＣ１，ＦＣ２）１０８，２０８を充電する。
【００２５】
フィルタコンデンサ１０８，２０８の充電が完了すると、接触器（ＬＢ）１０６がオンし、その後に充電接触器（ＣＨＫ）１０４はオフする。そしてこの時点で、ＳＩＶ−ＰＵ２０９はゲートスタートし、補機２１０への電力供給を開始する。なお、この時点では、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側はゲートスタートしていない。
【００２６】
ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側は、マスコンによる指令に基づいてゲートスタートし、誘導電動機１１０に交流電力を給電して回転させる。
【００２７】
この第１の実施の形態の車両用電源装置では、図９の従来例の回路構成と比較して、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側ではメインスイッチ１０２に連動する連動接点１１２を削減し、ＳＩＶ−ＰＵ２０９側においては、ＳＩＶ用フューズ（ＡＦ）２０１、ＳＩＶ用スイッチ（ＡＳ）２０２、ＳＩＶ用高速度遮断器（ＩｖＨＢ）２０３、ＳＩＶ用充電接触器（ＩｖＣＨＫ）２０４とＳＩＶ用充電抵抗器（ＩｖＣＨＲｅ）２０５の直列回路、この直列回路に並列に設けられたＳＩＶ用接触器（ＩｖＬＢ）２０６、ＳＩＶ用フィルタリアクトル（ＩｖＦＬ）２０７、ＳＩＶ用接地スイッチ（ＩＧＳ）２１３及び放電接触器（ＨＫ）２１５を削減することができ、部品点数を削減して故障率を低減し、またコストも低減することができる。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施の形態の車両用電源装置を、図２に基づいて説明する。第２の実施の形態の車両用電源装置では、図１に示した第１の実施の形態に対して、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９にはフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８だけを並列に設け、ＳＩＶ−ＰＵ２０９にはフィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８だけを並列に設けている。
【００２９】
そしてＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９が架線の電力をパンタグラフ（Ｐａｎ）１００を介して並列に受電するように、パンタグラフ１００の低電圧側に、メインフューズ（ＭＦ）１０１、メインスイッチ（ＭＳ）１０２、高速度遮断器（ＨＢ）１０３、充電接触器（ＣＨＫ）１０４と充電抵抗器（ＣＨＲｅ）１０５とで構成される充電回路、高速度遮断器１０３に対して充電回路と並列に接続される接触器（ＬＢ）１０６、そして充電回路と接触器１０６との並列回路に直列に接続されるフィルタリアクトル（ＦＬ）１０７、ブロッキングダイオード（ＢＤ）２１４、放電用抵抗器（ＦＣＲｅ）１１１、放電用接触器（ＨＫ）２１５が順に接続してある。
【００３０】
そしてフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８とＶＶＶＦ−ＰＵ１０９は、フィルタリアクトル１０７とブロッキングダイオード２１４との接続点と接地スイッチ（ＧＳ）１１３との間に、ブロッキングダイオード２１４〜放電用接触器２１５の直列回路に並列に接続してある。またフィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８とＳＩＶ−ＰＵ２０９は、ブロッキングダイオード２１４と放電用抵抗器１１１との接続点と接地スイッチ１１３との間に、放電用抵抗器１１１と放電用接触器２１５との直列回路に並列になるように接続してある。
【００３１】
上記の回路構成の車両用電源装置は、次のように動作する。メインスイッチ１０２が投入状態にある。また放電用接触器（ＨＫ）２１５はオフ状態である。そしてまず、ＳＩＶ−ＰＵ２０９の投入指令により、第１の実施の形態と同様に順次に回路用品が動作し、両方のフィルタコンデンサ（ＦＣ１，ＦＣ２）１０８，２０８を充電する。フィルタコンデンサ１０８，２０８の充電が完了すると、接触器（ＬＢ）１０６がオンし、その後に充電接触器（ＣＨＫ）１０４はオフする。そしてこの時点で、ＳＩＶ−ＰＵ２０９はゲートスタートし、補機２１０への電力供給を開始する。なお、この時点では、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側はゲートスタートしていない。
【００３２】
ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側は、マスコンによる指令に基づいてゲートスタートし、誘導電動機１１０に交流電流を給電して回転させる。
【００３３】
この第２の実施の形態の車両用電源装置では、図９の従来例の回路構成と比較して、ＳＩＶ−ＰＵ２０９側において、ＳＩＶ用フューズ（ＡＦ）２０１、ＳＩＶ用スイッチ（ＡＳ）２０２、ＳＩＶ用高速度遮断器（ＩｖＨＢ）２０３、ＳＩＶ用充電接触器（ＩｖＣＨＫ）２０４、ＳＩＶ用充電抵抗器（ＩｖＣＨＲｅ）２０５、ＳＩＶ用接触器（ＩｖＬＢ）２０６、ＳＩＶ用フィルタリアクトル（ＩｖＦＬ）２０７、ＳＩＶ放電用抵抗器（ＩｖＦＣＲｅ）２１１、ＳＩＶ用接地スイッチ（ＩＧＳ）２１３を削減することができ、部品点数を削減して故障率を低減し、またコストも低減することができる。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施の形態の車両用電源装置について、図３に基づいて説明する。第３の実施の形態の車両用電源装置では、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９には、フィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８と放電用抵抗器（ＦＣＲｅ）１１１を並列に設け、ＳＩＶ−ＰＵ２０９には、フィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８とＳＩＶ放電用抵抗器（ＩｖＦＣＲｅ）２１１を並列に設けている。さらにＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側の放電用抵抗器１１１にはメインスイッチ１０２に連動する連動接点（ＭＳＡ）１１２が直列に接続され、ＳＩＶ放電用抵抗器２１１には放電接触器２１５が直列に接続されている。
【００３５】
そしてＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９が架線の電力をパンタグラフ（Ｐａｎ）１００を介して並列に受電するように、このパンタグラフ１００の低電圧側に、メインフューズ（ＭＦ）１０１、メインスイッチ（ＭＳ）１０２、高速度遮断器（ＨＢ）１０３、充電抵抗器（ＣＨＲｅ）１０５と接触器（ＬＢ１）１０６との並列回路、フィルタリアクトル（ＦＬ）１０７が順に接続してある。
【００３６】
さらに、このフィルタリアクトル１０７とＶＶＶＦ−ＰＵ１０９、フィルタコンデンサ１０８及び放電用抵抗器１１１の間に接触器（ＬＢ２）１１４が挿入されている。またフィルタリアクトル１０７とＳＩＶ−ＰＵ２０９、ＳＩＶ用フィルタコンデンサ２０８及びＳＩＶ放電用抵抗器２１１との間にブロッキングダイオード（ＢＤ）２１４と接触器（ＬＢ３）２１７が挿入されている。
【００３７】
上記の回路構成の車両用電源装置は、次のように動作する。メインスイッチ１０２が投入状態にある。そしてまず、ＳＩＶ−ＰＵ２０９の投入指令により、高速度遮断器１０３がオンする。次に接触器（ＬＢ２）１１４とＳＩＶ用接触器（ＬＢ３）２１７をオンして、パンタグラフ１００からの直流電力を充電抵抗器１０５とフィルタリアクトル１０７を介して両方のフィルタコンデンサ（ＦＣ１，ＦＣ２）１０８，２０８に流して充電する。
【００３８】
フィルタコンデンサ１０８，２０８の充電が完了すると、接触器（ＬＢ１）１０６がオンする。そしてこの時点で、ＳＩＶ−ＰＵ２０９はゲートスタートし、補機２１０への電力供給を開始する。なお、この時点では、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側はゲートスタートしていない。
【００３９】
ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側は、マスコンによる指令に基づいてゲートスタートし、誘導電動機１１０に交流電流を給電して回転させる。
【００４０】
この第３の実施の形態の車両用電源装置では、機能的には、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９のどちらかが故障した場合、接触器（ＬＢ２，ＬＢ３）１１４，２１７により故障した側だけを切り離すことができる。
【００４１】
また第３の実施の形態の車両用電源装置では、図９の従来例の回路構成と比較して、ＳＩＶ−ＰＵ２０９側においては、ＳＩＶ用フューズ（ＡＦ）２０１、ＳＩＶ用スイッチ（ＡＳ）２０２、ＳＩＶ用高速度遮断器（ＩｖＨＢ）２０３、ＳＩＶ用充電抵抗器（ＩｖＣＨＲｅ）２０５、ＳＩＶ用接触器（ＩｖＬＢ）２０６、ＳＩＶ用フィルタリアクトル（ＩｖＦＬ）２０７、ＳＩＶ用接地スイッチ（ＩＧＳ）２１３及び放電接触器（ＨＫ）２１５を削減することができ、部品点数を削減して故障率を低減し、またコストも低減することができる。
【００４２】
次に、本発明の第４の実施の形態の車両用電源装置について、図４及び図５に基づいて説明する。第４の実施の形態は、図３に示した第３の実施の形態に対して、フィルタリアクトル（ＦＬ）１０７を接触器（ＬＢ２）１１４と１を入れ替え、同時に、ＳＩＶ用接触器（ＬＢ３）２１７とＳＩＶ−ＰＵ２０９、フィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８及びＳＩＶ放電用抵抗器（ＩｖＦＣＲｅ）２１１との間にＳＩＶ用フィルタリアクトル２０７を設けている。また、第３の実施の形態における放電用接触器（ＨＫ）２１５に代えて、メインスイッチ（ＭＳ）１０２に連動する連動接点（ＭＳＡ２）２１６を用いている。なお、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側の連動接点１１２は、ここでは連動接点（ＭＳＡ１）としている。
【００４３】
この第４の実施の形態の場合、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９に接続するフィルタリアクトル（ＦＬ）１０７とＳＩＶ−ＰＵ２０９に接続するフィルタリアクトル（ＩｖＦＬ）２０７とを分離した構成にすることにより、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９の接触器（ＬＢ２）１１４とＳＩＶ−ＰＵ２０９の接触器（ＬＢ３）２１７のいずれかを開放しても、フィルタリアクトル（ＦＬ）１０７とフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８、及びフィルタリアクトル（ＩｖＦＬ）２０７とフィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８から構成されるフィルタの特性（共振周波数）を変更しないようにできる。
【００４４】
電気車の場合、図５に示すように、フィルタリアクトルとフィルタコンデンサの定数から決定されるフィルタの特性により、電力変換器であるＶＶＶＦ−ＰＵ１０９やＳＩＶ−ＰＵ２０９から線路に流れる電流の低周波成分を抑制し、信号機器へ悪影響を与えないようにしているシステムが存在するが、本実施の形態の場合、フィルタ特性（共振周波数ｆｃ）を変更しないようにでき、第３の実施の形態の効果に加えて、高速度遮断器、充電回路が共通化していてもＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９の冗長性を高くできる効果がある。
【００４５】
次に、本発明の第５の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置を、図６に基づいて説明する。図６に示す第５の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置の構成を示している。したがって、車両用電源装置の回路構成は図１に示したものと共通である。そして制御装置の構成は、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９のフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８に対する電圧検出器１２０からの電圧信号（ＦＣ１電圧）とブレーキ信号を入力とし、回生ブレーキ指令が入り、かつＦＣ１電圧が所定値を超えた場合に間欠負荷始動指令を出力する回生ブレーキ検出部１と、複数の補機負荷（ＬＯＡＤ）２１０の中から動作可能な間欠負荷を選択し、強制的に動作させるための始動信号を出力するＳＩＶ間欠負荷制御部２から構成される。
【００４６】
次に、上記の構成の車両用電源装置に対する制御装置の動作について説明する。図１の車両用電源装置においてＶＶＶＦ−ＰＵ１０９が回生ブレーキ動作すると、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９から架線に向けて回生電力が出力される。ところが、架線電圧の変化や回生電力を消費する負荷車両が存在しない場合、フィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８の電圧が高くなるので、回生電力の制御が必要になる。
【００４７】
一方、ＳＩＶ−ＰＵ２０９には照明灯、ＡＣコンプレッサその他の様々な負荷２１０が接続され、常に架線から電力を供給する必要がある。そして様々な負荷の中には、一定周期で動作する負荷もある。例えば、コンプレッサ、抵抗器用ブロアなどは一定間隔で動作と停止を繰り返す。そしてこれらは停止期間中に強制的に動作させたとしても支障を来すものではなく、場合によっては回生電力を消費することによって電力料金を節約できるメリットも期待できる。
【００４８】
そこで、本実施の形態の制御装置では、回生ブレーキ検出部１が回生ブレーキ中に、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９のフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８の電圧が上昇したことを検出した場合、ＳＩＶ間欠負荷制御部２が動作可能なＳＩＶ間欠負荷２１０を選択して起動させ、回生電力をＳＩＶ−ＰＵ２０９側に供給して選択された間欠負荷２１０によって回生電力を消費させる。
【００４９】
これにより、車両用電源装置に関しては図１の第１の実施の形態と同様の効果を奏し、しかも制御装置としては回生電力を有効に利用して電力料金の節約が図れることになる。
【００５０】
次に、本発明の第６の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置を、図７に基づいて説明する。図７に示す第６の実施の形態は、図２に示した第２の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置の構成を示している。したがって、車両用電源装置の回路構成は図２に示したものと共通である。そして制御装置は、必要な箇所に設置されている各種センサからの信号と故障信号とを入力し、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９それぞれの保護動作の必要性と必要な保護動作の種類を決定する保護動作検出部１１と、高速度遮断器（ＨＢ）１０３、充電接触器（ＣＨＫ）１０４及び接触器（ＬＢ）１０６を動作させるシーケンス制御部１２と、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９のゲート信号を制御するＶＶＶＦゲート制御部１３と、ＳＩＶ−ＰＵ２０９のゲート信号を制御するＳＩＶゲート制御部１４とを備え、保護動作検出部１１が検出する保護動作の種類に応じて、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９との相互の保護の影響を最小にするように高速度遮断器１０３、充電接触器１０４、接触器１０６及びゲート信号を制御するようにしたものである。
【００５１】
上記の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置は、次のように動作する。保護動作検出部１１は、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９、ＳＩＶ−ＰＵ２０９の各種センサや故障信号からシステムの保護動作を検出する。
【００５２】
例えば、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９において、空転動作などの外乱によるモータ過電流を検出した場合には、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９の共通回路に故障はないと判断し、軽故障指令をシーケンス制御部１２に出力する。シーケンス制御部１２では、軽故障指令を受けると、高速度遮断器１０３、接触器１０６をオフしないように指令する。同時に、ＶＶＶＦゲート制御部１３にも軽故障指令を出力し、ＶＶＶＦゲート制御部１３はこれを受けてゲート信号をオフする。この場合、保護の必要のあるのがＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側であり、軽故障であるのでＳＩＶ−ＰＵ２０９側の保護動作は必要でないので、保護動作検出部１１はＳＩＶゲート制御部１４には軽故障指令を出力せず、ＳＩＶゲート制御部１４は継続してゲート信号を出力し、ＳＩＶ−ＰＵ２０９の動作を継続させる。
【００５３】
また、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側ではなく、ＳＩＶ−ＰＵ２０９側の故障の場合には上記とは逆の動作をさせ、ＳＩＶ−ＰＵ２０９側のゲート信号をオフし、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側は動作を継続させる制御を行う。
【００５４】
さらに、共用化した部分の故障やＶＶＶＦ−ＰＵ１０９、ＳＩＶ−ＰＵ２０９を同時に動作させることができない保護動作である、例えば、高速度遮断器１０３がトリップする保護のような場合は、保護動作検出部１１にて共用回路の故障と判断し、重事故指令をシーケンス制御部１２と出力する。シーケンス制御部１２はこの重事故指令を受けると、高速度遮断器１０３、接触器１０４，１０６のすべてをオフさせるように制御する。同時に、重事故指令はＶＶＶＦゲート制御部１３とＳＩＶげーと制御部１４にも出力され、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９もＳＩＶ−ＰＵ２０９も共にゲート信号をオフして停止させ、システムの保護協調をとる。
【００５５】
こうして、第６の実施の形態によれば、多くの回路用品をＶＶＶＦ−ＰＵ１０９とＳＩＶ−ＰＵ２０９とで共用化することによって車両用電源装置の故障率を低減し、またコストも低減できる上に、軽事故に対してはＶＶＶＦ−ＰＵ１０９，ＳＩＶ−ＰＵ２０９のいずれか必要な側だけを停止させ、反対側は継続して動作させ、重事故の場合には両方を同時に停止させるという柔軟な保護動作が可能となる。
【００５６】
次に、本発明の第７の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置を、図８に基づいて説明する。第７の実施の形態は、図３に示した第３の実施の形態の車両用電源装置又は図４に示した第４の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置であり、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９のフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８の電圧検出器１２０の信号に基づき、このフィルタコンデンサ１０８の電圧を検出するＶＶＶＦ・ＦＣフィルタコンデンサ電圧検出部２１と、ＳＩＶ−ＰＵ２０９のフィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８の電圧検出器２２０の信号に基づき、このフィルタコンデンサ２０８の電圧を検出するＳＩＶ・ＦＣ電圧検出部２２と、これらのＶＶＶＦ・ＦＣ電圧検出部２１とＳＩＶ・ＦＣ電圧検出部２２との検出電圧同士を比較し、放電用抵抗器（０ＶＲｅ）１１６と放電用サイリスタ（０ＶＴＨ）１１７との放電回路に対してその放電用サイリスタ１１７を動作させる放電回路制御部２３から構成されている。
【００５７】
この車両用電源装置に対する制御装置は、次のように動作する。図３に示した第３の実施の形態の車両用電源装置あるいは図４に示した第４の実施の形態の車両用電源装置の場合、システムを起動させるとき、接触器（ＬＢ２，ＬＢ３）１１４，２１７を動作させ、架線からパンタグラフ１００を介してフィルタコンデンサ（ＦＣ１，ＦＣ２）１０８，２０８を充電する。ところが、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９のフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８とＳＩＶ−ＰＵ２０９のフィルタコンデンサ（ＦＣ２）２０８の電位に差があると、電流を制限する抵抗素子が両者間に介在していないため、図８に矢付き破線で示したような大電流が流れ、部品が劣化する可能性がある。
【００５８】
このため、システムを起動する前にＶＶＶＦ・ＦＣ電圧検出部２１でＶＶＶＦ−ＰＵ１０９のフィルタコンデンサ１０８の電圧を検出し、ＳＩＶ・ＦＣ電圧検出部２２でＳＩＶ−ＰＵ２０９のフィルタコンデンサ２０８の電圧を検出し、放電回路制御部２３において、それぞれの検出電圧を比較し、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側のフィルタコンデンサ電圧がＳＩＶ−ＰＵ２０９側のフィルタコンデンサ電圧よりも高い場合には、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側の放電回路の放電用サイリスタ（０ＶＴＨ）１１７を動作させ、フィルタコンデンサ１０８に貯まっている電荷を放電用抵抗器（０ＶＲｅ）１１６によって放電させる。
【００５９】
これにより、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側のフィルタコンデンサ（ＦＣ１）１０８の電位が０Ｖとなり、ＶＶＶＦ−ＰＵ１０９側のフィルタコンデンサ１０８からＳＩＶ−ＰＵ２０９側のフィルタコンデンサ２０８に大電流が流れるのを防止し、部品の劣化を防止することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜４の発明の車両用電源装置によれば、従来の装置と比較して、パンタグラフ以下主インバータ及び副インバータに至る回路用品、例えば、主スイッチ、高速度遮断器、充電回路、接触器、フィルタリアクトルを共用することにより部品点数を削減し、故障率の低減とコストの低減が図れる。
【００６１】
請求項５の発明の車両用電源装置に対する制御装置によれば、電気車の架線状態にかかわらず主インバータの回生電力を有効に利用することができる。
【００６２】
請求項６及び７の発明の車両用電源装置に対する制御装置によれば、主インバータから副インバータへ大電流が流れ込むことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の車両用電源装置の回路ブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の車両用電源装置の回路ブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の車両用電源装置の回路ブロック図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の車両用電源装置の回路ブロック図。
【図５】上記の実施の形態のフィルタ特性図。
【図６】本発明の第５の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置の回路ブロック図。
【図７】本発明の第６の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置の回路ブロック図。
【図８】本発明の第７の実施の形態の車両用電源装置に対する制御装置の回路ブロック図。
【図９】従来例の車両用電源装置の回路ブロック図。
【符号の説明】
１回生ブレーキ検出部
２ＳＩＶ間欠負荷制御部
１１保護動作検出部
１２シーケンス制御部
１３ＶＶＶＦゲート制御部
１４ＳＩＶゲート制御部
２１ＶＶＶＦ・ＦＣ電圧検出部
２２ＳＩＶ・ＦＣ電圧検出部
２３放電回路制御部
１００パンタグラフ（Ｐａｎ）
１０１メインフューズ（ＭＦ）
１０２メインスイッチ（ＭＳ）
１０３高速度遮断器（ＨＢ）
１０４充電接触器（ＣＨＫ）
１０５充電抵抗器（ＣＨＲｅ）
１０６接触器（ＬＢ）
１０７フィルタリアクトル（ＦＬ）
１０８フィルタコンデンサ（ＦＣ１）
１０９ＶＶＶＦインバータパワーユニット（ＶＶＶＦ−ＰＵ）
１１０誘導電動機（ＩＭ）
１１１放電用抵抗器（ＦＣＲｅ）
１１２連動接点（ＭＳＡ）
１１３接地スイッチ（ＧＳ）
１１４接触器（ＬＢ２）
１１６放電用抵抗器（０ＶＲｅ）
１１７放電用サイリスタ（０ＶＴＨ）
１２０電圧検出器
２０８フィルタコンデンサ（ＦＣ２）
２０９ＳＩＶインバータパワーユニット（ＳＩＶ−ＰＵ）
２１０補機負荷（ＬＯＡＤ）
２１１放電用抵抗器（ＩｖＦＣＲｅ）
２１４ブロッキングダイオード（ＢＤ）
２１５放電用スイッチ（ＨＫ）
２１６連動接点（ＭＳＡ２）
２１７接触器（ＬＢ３）
２２０電圧検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power supply device and a control device therefor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a variable voltage variable frequency main inverter (hereinafter referred to as “VVVF inverter”) that supplies power to a vehicle drive motor and an auxiliary inverter (hereinafter referred to as “SIV inverter”) that supplies power to a vehicle auxiliary machine. The vehicle power supply device that receives the overhead line power via the pantograph and converts it into the power necessary for each load has the configuration shown in FIG.
[0003]
In this conventional vehicle power supply device, the circuit on the VVVF inverter side includes a pantograph (Pan) 100, a main fuse (MF) 101, a main switch (MS) 102, a high-speed circuit breaker 103, a charging contactor (CHK) 104, A series circuit of a charging resistor (CHRe) 105, a contactor (LB) 106, a filter reactor (FL) 107 and a filter capacitor (FC1) 108 provided in parallel to this series circuit, VVVF for converting DC power into AC power Inverter power unit (VVVF-PU) 109, induction motor 110 fed by this, discharge resistor (FCRe) 111 for discharging the charge of the filter capacitor 108, switch contact (MSA) 112 linked to the main switch 102, A ground switch 113 is used.
[0004]
On the other hand, the circuit on the SIV inverter side in the vehicle power supply device includes a SIV fuse (AF) 201, a SIV switch (AS) 202, and a SIV high-speed circuit breaker provided in parallel with the main fuse 101 with respect to the pantograph 100. (IvHB) 203, SIV charging contactor (IvCHK) 204 and SIV charging resistor (IvCHRe) 205 series circuit, SIV contactor (IvLB) 206 provided in parallel to this series circuit, SIV filter reactor (IvFL) 207 and SIV filter capacitor (FC2) 208, SIV inverter power unit (SIV-PU) 209, load 210 fed by this, discharge resistor (IvFCRe) for discharging the charge of SIV filter capacitor 208 211, Ground switch (IGS) 213, and a blocking diode (BD) 214, and a discharge contactor (HK) 215.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of such a conventional vehicle power supply device, the inputs of the VVVF inverter circuit and the SIV inverter circuit are completely separated on the low potential side of the pantograph 100, and the subsequent circuits including the high-speed circuit breaker and the charging circuit. Two of the same type of products are arranged side by side, and the entire power supply unit including the VVVF inverter circuit and SIV inverter circuit is considered as one system. There are many circuit products that overlap.
[0006]
For this reason, the conventional vehicular power supply apparatus has a problem in that the number of circuit articles is large, so that the failure rate increases accordingly and the cost increases.
[0007]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a power supply device for a vehicle and a control device for the same that can reduce the number of circuit supplies, thereby reducing the failure rate and reducing the cost. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The invention of claim 1 is for supplying power to a vehicle drive motor.It is a VVVF inverterFor supplying power to the main inverter and auxiliary equipment for vehiclesSIV inverterA sub-inverter, a first filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the main inverter, a second filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub-inverter, the sub-inverter and the second filter Provided between the connection point with the capacitor and the high-voltage side input lineblockingA power supply device for a vehicle including a diode, wherein the main inverter and the sub inverter receive power of an overhead wire in parallel via a pantograph, and a first discharge circuit is connected in parallel to the first filter capacitor; AboveblockingA second discharge circuit is connected in parallel with the second filter capacitor to the diode, and a high-speed circuit breaker, a charging contactor, and a charging resistor are configured for the main inverter and the sub inverter, A charging circuit connected in series to the high-speed circuit breaker, a contactor connected in parallel to the charging circuit to the high-speed circuit breaker, and a parallel circuit connected to the charging circuit and the contactor in series The filter reactor is connected so as to be shared.
[0009]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a power supply for powering a vehicle drive motor.It is a VVVF inverterFor supplying power to the main inverter and auxiliary equipment for vehiclesSIV inverterA sub-inverter, a first filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the main inverter, a second filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub-inverter, the sub-inverter and the second filter Provided between the connection point with the capacitor and the high-voltage side input lineblockingA vehicle power supply device comprising a diode, wherein the main inverter and the sub-inverter receive power of an overhead wire in parallel via a pantograph,blockingA discharge circuit in which a discharge resistor and a discharge contactor are connected in series is inserted between a common connection point between the sub-inverter and the second filter capacitor for the diode and a low-voltage input line, and the main inverter and the sub-filter are connected. A high-speed circuit breaker, a charging contactor and a charging resistor for the inverter, a charging circuit connected in series to the high-speed circuit breaker, and the charging circuit for the high-speed circuit breaker A contactor connected in parallel, a filter reactor connected in series to a parallel circuit of the charging circuit and the contactor, and the discharge circuit are connected in common.
[0010]
  The invention of claim 3 is for supplying power to the vehicle drive motor.It is a VVVF inverterFor supplying power to the main inverter and auxiliary equipment for vehiclesSIV inverterA sub-inverter, a first filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the main inverter, a second filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub-inverter, the sub-inverter and the second filter Provided between the connection point with the capacitor and the high-voltage side input lineblockingA power supply device for a vehicle, comprising a diode, wherein the main inverter and the sub inverter receive power of an overhead wire in parallel via a pantograph, wherein the first discharge resistor and the discharge switch are connected in parallel to the first filter capacitor Is connected in series, a second discharge circuit having a second discharge resistor is connected in parallel to the second filter capacitor, a high-speed circuit breaker, and the high-speed circuit A parallel circuit of a charging resistor and a first contactor connected in series to a circuit breaker, and a filter reactor connected in series to a parallel circuit of the charging resistor and contactor are connected to the main inverter. And the filter connected in series with the parallel circuit of the charging resistor and the first contactor, and the parallel circuit of the charging resistor and the first contactor Reactor, before The relative sub-inverterblockingIt is connected via a series connection circuit of a diode and a third contactor.
[0011]
  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power supply for supplying power to a vehicle drive motor.It is a VVVF inverterFor supplying power to the main inverter and auxiliary equipment for vehiclesSIV inverterA sub-inverter, a filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the main inverter, a filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub-inverter, a connection point between the sub-inverter and the filter capacitor, and a high-voltage side input Provided between the lineblockingA power supply device for a vehicle comprising a diode, wherein the main inverter and the sub inverter receive power of an overhead wire in parallel via a pantograph, wherein the first discharge resistor and the discharge inverter are in parallel with the first filter capacitor. A first discharge circuit connected in series with a switch is connected, a second discharge circuit having a second discharge resistance is connected in parallel with the second filter capacitor, and power from the pantograph is cut off. A single high-speed circuit breaker is connected to both the main inverter and the sub-inverter via respective series circuits of a contactor and a filter reactor.
[0013]
  Claims 1 to4In the vehicle power supply device of the invention of the present invention, compared with the conventional device, circuit components extending from the pantograph to the main inverter and the sub inverter, for example, main switch, high-speed circuit breaker, charging circuit, contactor, filter reactor are shared. As a result, the number of parts is reduced, and the failure rate and cost are reduced.
[0014]
  Claim5The control device for the vehicle power supply device according to the invention is the vehicle power supply according to claim 1 or 2, wherein the regenerative braking operation detection unit of the main inverter and the intermittent load for passing current to the intermittent load connected to the sub inverter are provided. And a control unit, and when the regenerative braking of the main inverter is detected, control is performed so that a current flows through the intermittent load.
[0015]
  Claim5In the control device for the vehicle power supply device according to the invention, the regenerative power of the main inverter is effectively utilized regardless of the overhead state of the electric vehicle.
[0016]
  Claim6The control device for the vehicle power supply device of the invention is claimed in claim3For the vehicle power supplyA first filter capacitor voltage detector for detecting a voltage of a first filter capacitor of the main inverter; a second filter capacitor voltage detector for detecting a voltage of a second filter capacitor of the sub inverter; A discharge circuit control unit that compares a voltage of the filter capacitor with a voltage of the second filter capacitor and operates a discharge switch of the first discharge circuit, and the voltage of the first filter capacitor is a second voltage The first discharge circuit is operated when the voltage is higher than the voltage of the filter capacitor.It is what I did.
[0017]
  Claim6In the control device for the vehicle power supply device of the invention,Prevents large current from flowing from the main inverter to the sub inverter.
[0018]
  Claim7The control device for the vehicle power supply device of the invention is claimedItem 4For the vehicle power supplySaidMain inverterFirstDetect the voltage of the filter capacitorFirstA filter capacitor voltage detector;SaidSecondary inverterSecondDetect the voltage of the filter capacitorSecondA filter capacitor voltage detector; andFirstFilter capacitor voltage andSecondCompared with the voltage of the filter capacitor ofFirstA discharge circuit control unit for operating a discharge switch of the discharge circuit,When the voltage of the first filter capacitor is higher than the voltage of the second filter capacitorSaidFirstThe discharge circuit is operated.
[0019]
  Claim7In the control device for the vehicle power supply device of the invention, a large current is prevented from flowing from the main inverter to the sub inverter.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of a vehicle power supply device according to a first embodiment of the present invention. A vehicle power supply device according to the first embodiment includes a VVVF inverter power unit (VVVF-PU) 109 for supplying power to an induction motor (IM) 110 for driving a vehicle, an illumination lamp, an AC compressor, and other vehicle auxiliary devices. SLOAD inverter power unit (SIV-PU) 209 for supplying power to (LOAD) 210.
[0021]
The VVVF-PU 109 is provided with a filter capacitor (FC1) 108 and a discharge resistor (FCRe) 111 in parallel, and the SIV-PU 209 is provided with a filter capacitor (FC2) 208 and a SIV discharge resistor (IvFCRe) 211 in parallel. Provided.
[0022]
A main fuse (MF) 101 and a main switch (MS) 102 are arranged on the low voltage side of the pantograph 100 so that the VVVF-PU 109 and the SIV-PU 209 receive the power of the overhead line in parallel via the pantograph (Pan) 100. A high-speed circuit breaker (HB) 103, a charging contactor (CHK) 104 and a charging resistor (CHRe) 105 in series circuit, and a charging circuit connected in series to the high-speed circuit breaker 103, high-speed circuit breaker A contactor (LB) 106 connected in parallel with the charging circuit to the charger 103, and a filter reactor (FL) 107 connected in series to the parallel circuit of the charging circuit and the contactor 106 are connected in order, Between the filter reactor 107 and the ground switch (GS) 113, VVVF-PU109 and SIV-PU209 are connected in parallel. It is connected. Note that the high voltage side of the SIV-PU 209 is connected to the filter reactor 107 via a blocking diode (BD) 214.
[0023]
The resistance values of the discharge resistor (FCRe) 111 and the SIV discharge resistor (IvFCRe) 211 are approximately 0 V within 3 minutes when the main circuit is disconnected from the overhead line. Select as follows.
[0024]
The vehicle power supply device having the above circuit configuration operates as follows. The main switch 102 is in the on state. First, the high-speed circuit breaker 103 is turned on by an input command of the SIV-PU 209. Next, the charging reactor 104 is turned on, the DC power from the pantograph 100 flows into the charging circuit, the inrush current is suppressed by the charging resistor 105, and the AC component is removed by the filter reactor 107, and then the VVVF inverter side The SIV inverter side filter capacitors (FC1, FC2) 108, 208 are charged.
[0025]
When the charging of the filter capacitors 108 and 208 is completed, the contactor (LB) 106 is turned on, and then the charging contactor (CHK) 104 is turned off. At this time, the SIV-PU 209 starts a gate and starts supplying power to the auxiliary machine 210. At this time, the gate start has not started on the VVVF-PU109 side.
[0026]
The VVVF-PU 109 side starts the gate based on a command from the mascon and supplies the AC power to the induction motor 110 for rotation.
[0027]
In the vehicular power supply device according to the first embodiment, compared to the circuit configuration of the conventional example of FIG. 9, the number of interlocking contacts 112 linked to the main switch 102 is reduced on the VVVF-PU 109 side, and the SIV-PU 209 side is reduced. Is a series of SIV fuse (AF) 201, SIV switch (AS) 202, SIV high speed circuit breaker (IvHB) 203, SIV charging contactor (IvCHK) 204 and SIV charging resistor (IvCHRe) 205. The circuit, the SIV contactor (IvLB) 206, the SIV filter reactor (IvFL) 207, the SIV ground switch (IGS) 213, and the discharge contactor (HK) 215 provided in parallel to the series circuit can be reduced. The number of parts can be reduced, the failure rate can be reduced, and the cost can be reduced.
[0028]
Next, a vehicle power supply device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the vehicular power supply apparatus according to the second embodiment, only the filter capacitor (FC1) 108 is provided in parallel in the VVVF-PU 109 and the SIV-PU 209 is provided in parallel with the first embodiment shown in FIG. Only the filter capacitor (FC2) 208 is provided in parallel.
[0029]
The main fuse (MF) 101, the main switch (MS) 102, and the main switch (MS) 102 are arranged on the low voltage side of the pantograph 100 so that the VVVF-PU 109 and the SIV-PU 209 receive the power of the overhead line in parallel via the pantograph (Pan) 100. A high-speed circuit breaker (HB) 103, a charging circuit composed of a charging contactor (CHK) 104 and a charging resistor (CHRe) 105, and a contactor connected in parallel to the charging circuit for the high-speed circuit breaker 103 (LB) 106, and a filter reactor (FL) 107, a blocking diode (BD) 214, a discharging resistor (FCRe) 111, a discharging contactor (in series) connected in parallel to the parallel circuit of the charging circuit and the contactor 106 HK) 215 are sequentially connected.
[0030]
The filter capacitor (FC1) 108 and the VVVF-PU 109 are connected in parallel to the series circuit of the blocking diode 214 to the discharging contactor 215 between the connection point between the filter reactor 107 and the blocking diode 214 and the ground switch (GS) 113. Is connected to. The filter capacitor (FC2) 208 and the SIV-PU 209 include a series circuit of the discharging resistor 111 and the discharging contactor 215 between the connection point between the blocking diode 214 and the discharging resistor 111 and the ground switch 113. Connected in parallel.
[0031]
The vehicle power supply device having the above circuit configuration operates as follows. The main switch 102 is in the on state. Further, the discharge contactor (HK) 215 is in an off state. First, in response to the input command of the SIV-PU 209, the circuit supplies sequentially operate in the same manner as in the first embodiment, and both filter capacitors (FC1, FC2) 108, 208 are charged. When the charging of the filter capacitors 108 and 208 is completed, the contactor (LB) 106 is turned on, and then the charging contactor (CHK) 104 is turned off. At this time, the SIV-PU 209 starts a gate and starts supplying power to the auxiliary machine 210. At this time, the gate start has not started on the VVVF-PU109 side.
[0032]
The VVVF-PU109 side starts the gate based on a command from the mascon, and rotates the induction motor 110 by supplying an alternating current.
[0033]
In the vehicle power supply device of the second embodiment, compared to the circuit configuration of the conventional example of FIG. 9, on the SIV-PU 209 side, the SIV fuse (AF) 201, the SIV switch (AS) 202, and the SIV High-speed circuit breaker (IvHB) 203, SIV charging contactor (IvCHK) 204, SIV charging resistor (IvCHRe) 205, SIV contactor (IvLB) 206, SIV filter reactor (IvFL) 207, SIV discharge Resistor (IvFCRe) 211 and SIV ground switch (IGS) 213 can be reduced, the number of parts can be reduced, the failure rate can be reduced, and the cost can also be reduced.
[0034]
Next, a vehicle power supply device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the vehicle power supply device of the third embodiment, the VVVF-PU 109 is provided with a filter capacitor (FC1) 108 and a discharging resistor (FCRe) 111 in parallel, and the SIV-PU 209 is provided with a filter capacitor (FC2). 208 and an SIV discharge resistor (IvFCRe) 211 are provided in parallel. Further, an interlocking contact (MSA) 112 interlocking with the main switch 102 is connected in series to the discharging resistor 111 on the VVVF-PU 109 side, and a discharging contactor 215 is connected in series to the SIV discharging resistor 211. .
[0035]
A main fuse (MF) 101 and a main switch (MS) 102 are arranged on the low voltage side of the pantograph 100 so that the VVVF-PU 109 and the SIV-PU 209 receive the power of the overhead line in parallel via the pantograph (Pan) 100. A high-speed circuit breaker (HB) 103, a parallel circuit of a charging resistor (CHRe) 105 and a contactor (LB1) 106, and a filter reactor (FL) 107 are sequentially connected.
[0036]
Further, a contactor (LB2) 114 is inserted between the filter reactor 107 and the VVVF-PU 109, the filter capacitor 108, and the discharging resistor 111. Further, a blocking diode (BD) 214 and a contactor (LB3) 217 are inserted between the filter reactor 107 and the SIV-PU 209, the SIV filter capacitor 208, and the SIV discharge resistor 211.
[0037]
The vehicle power supply device having the above circuit configuration operates as follows. The main switch 102 is in the on state. First, the high-speed circuit breaker 103 is turned on by an input command of the SIV-PU 209. Next, the contactor (LB2) 114 and the SIV contactor (LB3) 217 are turned on, and the DC power from the pantograph 100 is supplied to both filter capacitors (FC1, FC2) 108 via the charging resistor 105 and the filter reactor 107. , 208 to charge.
[0038]
When charging of the filter capacitors 108 and 208 is completed, the contactor (LB1) 106 is turned on. At this time, the SIV-PU 209 starts a gate and starts supplying power to the auxiliary machine 210. At this time, the gate start has not started on the VVVF-PU109 side.
[0039]
The VVVF-PU109 side starts the gate based on a command from the mascon, and rotates the induction motor 110 by supplying an alternating current.
[0040]
In the vehicle power supply device of the third embodiment, functionally, when one of the VVVF-PU109 and SIV-PU209 fails, only the side that has failed by the contactors (LB2, LB3) 114, 217 is used. Can be separated.
[0041]
Further, in the vehicle power supply device of the third embodiment, compared to the circuit configuration of the conventional example of FIG. 9, on the SIV-PU 209 side, the SIV fuse (AF) 201, the SIV switch (AS) 202, SIV high-speed circuit breaker (IvHB) 203, SIV charging resistor (IvCHRe) 205, SIV contactor (IvLB) 206, SIV filter reactor (IvFL) 207, SIV ground switch (IGS) 213 and discharge contact The number of units (HK) 215 can be reduced, the number of parts can be reduced, the failure rate can be reduced, and the cost can be reduced.
[0042]
Next, a vehicle power supply device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Compared to the third embodiment shown in FIG. 3, the fourth embodiment replaces the filter reactor (FL) 107 with the contactor (LB2) 114 and 1, and simultaneously, the contactor for SIV (LB3). An SIV filter reactor 207 is provided between 217 and the SIV-PU 209, the filter capacitor (FC2) 208, and the SIV discharge resistor (IvFCRe) 211. Further, in place of the discharge contactor (HK) 215 in the third embodiment, an interlocking contact (MSA2) 216 interlocking with the main switch (MS) 102 is used. The interlocking contact 112 on the VVVF-PU109 side is an interlocking contact (MSA1) here.
[0043]
In the case of the fourth embodiment, the contact of the VVVF-PU 109 is achieved by separating the filter reactor (FL) 107 connected to the VVVF-PU 109 and the filter reactor (IvFL) 207 connected to the SIV-PU 209. Even if either of the contactor (LB2) 114 and the contactor (LB3) 217 of the SIV-PU209 is opened, the filter reactor (FL) 107, the filter capacitor (FC1) 108, the filter reactor (IvFL) 207, and the filter capacitor ( The characteristic (resonance frequency) of the filter composed of FC2) 208 can be kept unchanged.
[0044]
In the case of an electric vehicle, as shown in FIG. 5, the low-frequency component of the current flowing from the power converters VVVF-PU109 and SIV-PU209 to the line is determined by the filter characteristics determined from the constants of the filter reactor and the filter capacitor. Although there is a system that suppresses and does not adversely affect signal equipment, in the case of the present embodiment, the filter characteristics (resonance frequency fc) can be prevented from being changed, which is the effect of the third embodiment. In addition, there is an effect that the redundancy of the VVVF-PU109 and the SIV-PU209 can be increased even if the high-speed circuit breaker and the charging circuit are shared.
[0045]
Next, a control device for a vehicle power supply device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fifth embodiment shown in FIG. 6 shows the configuration of the control device for the vehicle power supply device of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the circuit configuration of the vehicle power supply device is the same as that shown in FIG. The configuration of the control device is that the voltage signal (FC1 voltage) and the brake signal from the voltage detector 120 to the filter capacitor (FC1) 108 of the VVVF-PU109 are input, the regenerative brake command is input, and the FC1 voltage has a predetermined value. Regenerative brake detection unit 1 that outputs an intermittent load start command when exceeded, and selectable intermittent load from among a plurality of auxiliary load (LOAD) 210, and output a start signal for forcibly operating SIV intermittent load control unit 2 is configured.
[0046]
Next, the operation of the control device for the vehicle power supply device having the above-described configuration will be described. When the VVVF-PU 109 performs a regenerative braking operation in the vehicle power supply device of FIG. 1, regenerative power is output from the VVVF-PU 109 toward the overhead line. However, when there is no change in the overhead line voltage or a load vehicle that consumes the regenerative power, the voltage of the filter capacitor (FC1) 108 becomes high, so that the regenerative power must be controlled.
[0047]
On the other hand, various loads 210 such as an illuminating lamp, an AC compressor, and the like are connected to the SIV-PU 209, and it is necessary to always supply power from an overhead line. Among various loads, there are loads that operate at a constant cycle. For example, a compressor, a resistor blower, and the like repeat operation and stopping at regular intervals. And even if these are forcibly operated during the stop period, they do not cause any trouble, and in some cases, it is possible to expect a merit that power charges can be saved by consuming regenerative power.
[0048]
Therefore, in the control device of the present embodiment, when the regenerative brake detection unit 1 detects that the voltage of the filter capacitor (FC1) 108 of the VVVF-PU 109 has increased during regenerative braking, the SIV intermittent load control unit 2 The operable SIV intermittent load 210 is selected and activated, and the regenerative power is supplied to the SIV-PU 209 side and the regenerative power is consumed by the selected intermittent load 210.
[0049]
As a result, the vehicular power supply apparatus has the same effect as that of the first embodiment of FIG. 1, and the control apparatus can effectively use regenerative power to save power charges.
[0050]
Next, a control device for a vehicle power supply device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment shown in FIG. 7 shows the configuration of the control device for the vehicle power supply device of the second embodiment shown in FIG. Therefore, the circuit configuration of the vehicle power supply device is the same as that shown in FIG. And a control apparatus inputs the signal and failure signal from the various sensors installed in the required location, and determines the necessity of protection operation of VVVF-PU109 and SIV-PU209, and the kind of necessary protection operation. Protective operation detector 11, high-speed circuit breaker (HB) 103, charge contactor (CHK) 104, sequence controller 12 for operating contactor (LB) 106, and VVVF gate that controls the gate signal of VVVF-PU109 The control unit 13 and the SIV gate control unit 14 that controls the gate signal of the SIV-PU 209 are provided, and the VVVF-PU 109 and the SIV-PU 209 interact with each other according to the type of protection operation detected by the protection operation detection unit 11. Control high speed circuit breaker 103, charging contactor 104, contactor 106 and gate signal to minimize the impact of protection Those were Unishi.
[0051]
The control device for the vehicle power supply device of the above-described embodiment operates as follows. The protection operation detection unit 11 detects the protection operation of the system from various sensors and failure signals of the VVVF-PU109 and SIV-PU209.
[0052]
For example, in the VVVF-PU 109, when a motor overcurrent due to disturbance such as idling is detected, it is determined that there is no failure in the common circuit of the VVVF-PU 109 and the SIV-PU 209, and a minor failure command is sent to the sequence control unit 12. Output. When the sequence control unit 12 receives a minor failure command, the sequence control unit 12 commands the high-speed circuit breaker 103 and the contactor 106 not to be turned off. At the same time, a minor fault command is output to the VVVF gate control unit 13, and the VVVF gate control unit 13 receives this and turns off the gate signal. In this case, it is the VVVF-PU 109 side that needs to be protected, and since there is a minor failure, the protection operation on the SIV-PU 209 side is not necessary, so the protection operation detecting unit 11 instructs the SIV gate control unit 14 to issue a minor failure command. Is not output, the SIV gate control unit 14 continues to output the gate signal, and the operation of the SIV-PU 209 is continued.
[0053]
In addition, in the case of a failure not on the VVVF-PU 109 side but on the SIV-PU 209 side, the reverse operation is performed, the gate signal on the SIV-PU 209 side is turned off, and the VVVF-PU 109 side is controlled to continue the operation. Do.
[0054]
Furthermore, in the case of a protection operation in which a failure of the shared portion or the VVVF-PU109 or SIV-PU209 cannot be operated at the same time, for example, protection in which the high-speed circuit breaker 103 trips, the protection operation detection unit 11 It is determined that the common circuit has failed, and a serious accident command is output to the sequence control unit 12. Upon receiving this serious accident command, the sequence control unit 12 controls to turn off all of the high-speed circuit breaker 103 and the contactors 104 and 106. At the same time, the serious accident command is also output to the VVVF gate control unit 13, the SIV gate and the control unit 14, and both the VVVF-PU 109 and SIV-PU 209 turn off the gate signal to stop it, and take protection coordination of the system.
[0055]
Thus, according to the sixth embodiment, the failure rate of the vehicle power supply device can be reduced and the cost can be reduced by sharing many circuit supplies between the VVVF-PU109 and the SIV-PU209. For light accidents, only the necessary side of VVVF-PU109 or SIV-PU209 is stopped, the other side is continuously operated, and in the case of a serious accident, both are stopped simultaneously. It becomes possible.
[0056]
Next, a control device for a vehicle power supply device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The seventh embodiment is a control device for the vehicle power supply device of the third embodiment shown in FIG. 3 or the vehicle power supply device of the fourth embodiment shown in FIG. 4, and VVVF-PU109. Based on the signal of the voltage detector 120 of the filter capacitor (FC1) 108, the VVVF / FC filter capacitor voltage detector 21 detects the voltage of the filter capacitor 108, and the voltage detection of the filter capacitor (FC2) 208 of the SIV-PU209. The SIV / FC voltage detection unit 22 that detects the voltage of the filter capacitor 208 based on the signal of the filter 220 and the detected voltages of the VVVF / FC voltage detection unit 21 and the SIV / FC voltage detection unit 22 are compared. , Discharge to the discharge circuit of the discharge resistor (0VRe) 116 and the discharge thyristor (0VTH) 117 And a discharge circuit control unit 23 to operate the thyristor 117.
[0057]
The control device for the vehicle power supply device operates as follows. In the case of the vehicle power supply device of the third embodiment shown in FIG. 3 or the vehicle power supply device of the fourth embodiment shown in FIG. 4, the contactors (LB2, LB3) 114 are used when starting the system. , 217 are operated, and the filter capacitors (FC1, FC2) 108, 208 are charged from the overhead line via the pantograph 100. However, if there is a difference between the potentials of the filter capacitor (FC1) 108 of the VVVF-PU109 and the filter capacitor (FC2) 208 of the SIV-PU209, there is no resistance element that restricts the current between them. A large current as shown by the broken line with an arrow flows, and there is a possibility that the parts deteriorate.
[0058]
Therefore, before starting the system, the VVVF / FC voltage detection unit 21 detects the voltage of the filter capacitor 108 of the VVVF-PU 109, and the SIV / FC voltage detection unit 22 detects the voltage of the filter capacitor 208 of the SIV-PU 209. In the discharge circuit control unit 23, the respective detection voltages are compared, and when the filter capacitor voltage on the VVVF-PU109 side is higher than the filter capacitor voltage on the SIV-PU209 side, the discharge circuit control unit 23 is for discharging the discharge circuit on the VVVF-PU109 side. The thyristor (0VTH) 117 is operated, and the charge stored in the filter capacitor 108 is discharged by the discharging resistor (0VRe) 116.
[0059]
As a result, the potential of the filter capacitor (FC1) 108 on the VVVF-PU 109 side becomes 0 V, and a large current is prevented from flowing from the filter capacitor 108 on the VVVF-PU 109 side to the filter capacitor 208 on the SIV-PU 209 side. Can be prevented.
[0060]
【The invention's effect】
  As described above, claims 1 to4According to the vehicle power supply device of the invention of the present invention, compared with the conventional device, the circuit supplies, such as the main switch, the high-speed circuit breaker, the charging circuit, the contactor, and the filter reactor, which extend from the pantograph to the main inverter and the sub inverter are provided. By sharing, the number of parts can be reduced, and the failure rate and cost can be reduced.
[0061]
  Claim5According to the control device for the vehicle power supply device of the invention, the regenerative power of the main inverter can be effectively used regardless of the overhead state of the electric vehicle.
[0062]
  Claim6 and 7According to the control device for the vehicle power supply device of the invention, it is possible to prevent a large current from flowing from the main inverter to the sub inverter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram of a vehicle power supply device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram of a vehicle power supply device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram of a vehicle power supply device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit block diagram of a vehicle power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a filter characteristic diagram of the above embodiment.
FIG. 6 is a circuit block diagram of a control device for a vehicle power supply device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit block diagram of a control device for a vehicle power supply device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a circuit block diagram of a control device for a vehicle power supply device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit block diagram of a conventional vehicle power supply device.
[Explanation of symbols]
Regenerative brake detector
2 SIV intermittent load controller
11 Protection operation detector
12 Sequence control unit
13 VVVF gate controller
14 SIV gate controller
21 VVVF / FC voltage detector
22 SIV / FC voltage detector
23 Discharge circuit controller
100 Pantograph (Pan)
101 Main fuse (MF)
102 Main switch (MS)
103 High-speed circuit breaker (HB)
104 Charging contactor (CHK)
105 Charging resistor (CHRe)
106 Contactor (LB)
107 Filter reactor (FL)
108 Filter capacitor (FC1)
109 VVVF inverter power unit (VVVF-PU)
110 Induction motor (IM)
111 Discharge resistor (FCRe)
112 Interlocking contact (MSA)
113 Ground switch (GS)
114 Contactor (LB2)
116 Resistor for discharge (0VRe)
117 Thyristor for discharge (0VTH)
120 voltage detector
208 Filter capacitor (FC2)
209 SIV inverter power unit (SIV-PU)
210 Auxiliary load (LOAD)
211 Discharge resistor (IvFCRe)
214 Blocking diode (BD)
215 Discharge switch (HK)
216 Interlocking contact (MSA2)
217 Contactor (LB3)
220 Voltage detector

Claims

A main inverter that is a VVVF inverter for supplying power to a vehicle drive motor , a sub inverter that is a SIV inverter for supplying power to a vehicle auxiliary machine, and a first filter provided in parallel on the DC input side of the main inverter A capacitor, a second filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub inverter, and a blocking diode provided between a connection point between the sub inverter and the second filter capacitor and the high voltage side input line The main inverter and the sub-inverter receive the power of the overhead line in parallel via the pantograph,
A first discharge circuit is connected in parallel with the first filter capacitor, a second discharge circuit is connected in parallel with the second filter capacitor with respect to the blocking diode, and with respect to the main inverter and the sub inverter A high-speed circuit breaker, a charging contactor and a charging resistor, connected in series to the high-speed circuit breaker, and connected in parallel to the charging circuit for the high-speed circuit breaker The vehicle power supply device is connected so as to share a contactor to be used and a filter reactor connected in series to a parallel circuit of the charging circuit and the contactor.

A main inverter that is a VVVF inverter for supplying power to a vehicle drive motor , a sub inverter that is a SIV inverter for supplying power to a vehicle auxiliary machine, and a first filter provided in parallel on the DC input side of the main inverter A capacitor, a second filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub inverter, and a blocking diode provided between a connection point between the sub inverter and the second filter capacitor and the high voltage side input line The main inverter and the sub-inverter receive the power of the overhead line in parallel via the pantograph,
A discharge circuit in which a discharge resistor and a discharge contactor are connected in series between a common connection point of the sub-inverter and the second filter capacitor with respect to the blocking diode and a low-voltage input line; And a secondary inverter, a high-speed circuit breaker, a charging contactor and a charging resistor, a charging circuit connected in series with the high-speed circuit breaker, and the charging for the high-speed circuit breaker A vehicle power supply comprising: a contactor connected in parallel with a circuit; a filter reactor connected in series with a parallel circuit of the charging circuit and the contactor; and the discharge circuit. apparatus.

A main inverter that is a VVVF inverter for supplying power to a vehicle drive motor , a sub inverter that is a SIV inverter for supplying power to a vehicle auxiliary machine, and a first filter provided in parallel on the DC input side of the main inverter A capacitor, a second filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub inverter, and a blocking diode provided between a connection point between the sub inverter and the second filter capacitor and the high voltage side input line The main inverter and the sub-inverter receive the power of the overhead line in parallel via the pantograph,
A first discharge circuit in which a first discharge resistor and a discharge switch are connected in series to the first filter capacitor in parallel;
Connecting a second discharge circuit having a second discharge resistor in parallel with the second filter capacitor;
A high-speed circuit breaker, a parallel circuit of a charging resistor and a first contactor connected in series to the high-speed circuit breaker, and a filter connected in series to a parallel circuit of the charging resistor and contactor A reactor is connected to the main inverter via a second contactor, and a parallel circuit of the charging resistor and the first contactor, and the charging resistor and the first contactor A vehicle power supply device, wherein the filter reactor connected in series to a parallel circuit is connected to the sub-inverter via a series connection circuit of the blocking diode and a third contactor.

A main inverter that is a VVVF inverter for supplying power to a vehicle drive motor , a sub inverter that is a SIV inverter for supplying power to a vehicle auxiliary machine, a filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the main inverter, A filter capacitor provided in parallel on the DC input side of the sub-inverter; and a blocking diode provided between a connection point between the sub-inverter and the filter capacitor and a high-voltage side input line, wherein the main inverter and the sub-inverter are A power supply device for a vehicle that receives power of an overhead line in parallel via a pantograph,
A first discharge circuit in which a first discharge resistor and a discharge switch are connected in series to the first filter capacitor in parallel;
Connecting a second discharge circuit having a second discharge resistor in parallel with the second filter capacitor;
A single high-speed circuit breaker for cutting off power from the pantograph is connected to both the main inverter and the sub-inverter via a series circuit of a contactor and a filter reactor, respectively. A vehicle power supply device.

A detection unit for regenerative braking operation of the main inverter; and an intermittent load control unit for supplying current to the intermittent load connected to the sub-inverter, and supplying current to the intermittent load when the regenerative braking of the main inverter is detected. The control device for the vehicle power supply device according to claim 1, wherein the control device is controlled as described above.

A first filter capacitor voltage detector for detecting a voltage of a first filter capacitor of the main inverter; a second filter capacitor voltage detector for detecting a voltage of a second filter capacitor of the sub inverter; A discharge circuit control unit that compares a voltage of the filter capacitor with a voltage of the second filter capacitor and operates a discharge switch of the first discharge circuit, and the voltage of the first filter capacitor is a second voltage 4. The control device for a vehicle power supply device according to claim 3, wherein the first discharge circuit is operated when the voltage is higher than a voltage of the filter capacitor.

A first filter capacitor voltage detector for detecting a voltage of a first filter capacitor of the main inverter; a second filter capacitor voltage detector for detecting a voltage of a second filter capacitor of the sub inverter; A discharge circuit control unit that compares a voltage of the filter capacitor with a voltage of the second filter capacitor and operates a discharge switch of the first discharge circuit, and the voltage of the first filter capacitor is a second voltage 5. The control device for a vehicle power supply device according to claim 4, wherein the first discharge circuit is operated when the voltage is higher than a voltage of the filter capacitor.