JP4576465B2 - 架線レス交通車両の充電方法及び充電システム - Google Patents
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Description
図4に示すように、車両が駅から出発すると、車両を力行させる際に蓄電装置が大きな電流を出力するので、蓄電装置の電圧値Vが最低電圧許容値VLに向かって大きく下がることになる。図4の例では、駅を出発する時点での蓄電装置の電圧値Vが低い状態にあるので、車両を力行させる際に蓄電装置の電圧値Vが大きく下がると、蓄電装置の電圧値Vと最低電圧許容値VLとの間のマージンVLmが小さくなる。
例えば、海抜の高い駅から海抜の低い駅に向かって車両が運行される場合、車両が海抜の高い駅から出発すると、車両は海抜の低い方へ向かって走行するので、車両にブレーキをかけるために大きな力が必要となる。したがって、図5に示すように、回生ブレーキにより蓄電装置へ戻される電流も大きくなるので、蓄電装置の電圧値Vが最高電圧許容値VHに向かって大きく上がることになる。図5に示すように、車両に回生ブレーキをかける際に蓄電装置の電圧値Vが大きく上がると、蓄電装置の電圧値Vが最高電圧許容値VHより大きくなるおそれがある。
[第1の式]
VS m ≦ VL m
但し、VS m は、前記電圧設定値と最高電圧許容値との間のマージンであり、VL m は、車両運行時の蓄電装置の電圧値の最低値と最低電圧許容値との間のマージンである。
[第2の式]
VS m ≦ VL m
但し、VS m は、前記電圧設定値と最高電圧許容値との間のマージンであり、VL m は、車両運行時の蓄電装置の電圧値の最低値と最低電圧許容値との間のマージンである。
[第1の式]
VS m ≦ VL m
但し、VS m は、前記電圧設定値と最高電圧許容値との間のマージンであり、VL m は、車両運行時の蓄電装置の電圧値の最低値と最低電圧許容値との間のマージンである。
本発明によれば、駅から出発する時点の蓄電装置の電圧値が従来に比べて高くなる。これにより、車両が駅から出発した際に蓄電装置の電圧値が最低電圧許容値に向かって大きく下がった場合でも、蓄電装置の電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値に対して十分なマージンを確保することができ、使用状況や環境により蓄電装置の電圧値が最低電圧許容値より小さくなるおそれがない。
このように、車両が複数の駅間を走行する場合において蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命(耐用期間)を延ばすことができる。
このように、車両が高低差のある複数の駅間を走行する場合において蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。
[第2の式]
VS m ≦ VL m
但し、VS m は、前記電圧設定値と最高電圧許容値との間のマージンであり、VL m は、車両運行時の蓄電装置の電圧値の最低値と最低電圧許容値との間のマージンである。
本発明によれば、駅から出発する時点の蓄電装置の電圧値が従来に比べて高くなる。これにより、車両が駅から出発した際に蓄電装置の電圧値が最低電圧許容値に向かって大きく下がった場合でも、蓄電装置の電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値に対して十分なマージンを確保することができ、使用状況や環境により蓄電装置の電圧値が最低電圧許容値より小さくなるおそれがない。
このように、車両が複数の駅間を走行する場合において蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。
このように、車両が高低差のある複数の駅間を走行する場合において蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。
かかる構成により、車両1が駅に停車した際には、集電接触子4と給電接触子7とが接触することにより、地上側の充電装置9から供給される電力が蓄電装置5に蓄電されることになる。
以下、本発明の第1実施形態に係る架線レス交通車両の充電方法を、図面を参照しながら説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係る架線レス交通車両の充電方法を示した図であり、車両が走行及び停車(充電)している際の蓄電装置5の電圧値Vと時間tとの関係を示した図である。
なお、充電は、通常、CC−CV(定電流−定電圧)充電により行う。ここで、CC−CV充電とは、始めにCC(Constant Current)モードで、設定電圧(CV値)になるまで充電し、設定電圧に達したらCV(Constant Voltage)モードに移行し、電流値が徐々に小さくなっていく充電方法である。本発明の電圧設定値VSは、このCV値のことを言う。図2では、充電直後にCVモードになった例を示している。
(数1)
VSm ≦ VLm
ここで、図2に示すように、VSmは、電圧設定値VSと最高電圧許容値VHとの間のマージンであり、VLmは、車両運行時の蓄電装置5の電圧値Vの最低値(力行時の電圧値)と最低電圧許容値VLとの間のマージンである。
このように、車両1が複数の駅間を走行する場合において蓄電装置5を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置5の寿命(耐用期間)を延ばすことができる。
また、全般に電圧が高くなるので、その分電流値が小さくなり、消費電力が減るという省エネ効果を得ることができる。
以下、本発明の第2実施形態に係る架線レス交通車両の充電方法を、図面を参照しながら説明する。図3は、本発明の第2実施形態に係る架線レス交通車両の充電方法を示した図であり、車両が走行及び停車(充電)している際の蓄電装置5の電圧値Vと時間tとの関係を示した図である。
例えば、第1実施形態に係る方法で蓄電装置5を充電しておき、回生ブレーキ時の電圧値Vが最高電圧許容値VHに近づくような場合には、回生ブレーキ時のピークをカットして、最高電圧許容値VHに対して5〜30%分のマージンVHmが確保されるように制御してもよい。ここでピークをカットする構成の例としては、抵抗器を積んでピークをカットする構成がある。
また、車両1が駅から出発した際に蓄電装置5の電圧値Vが最低電圧許容値VLに向かって大きく下がった場合でも、蓄電装置5の電圧値Vが蓄電装置5の最低電圧許容値VLに対して十分なマージンVLmを確保することができ、使用状況や環境により蓄電装置5の電圧値Vが最低電圧許容値VLより小さくなるおそれがない。
このように、車両1が高低差のある複数の駅間を走行する場合において蓄電装置5を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置5の寿命を延ばすことができる。
2 軌道
3 台車
3a 台車の側面
4 集電接触子
5 蓄電装置
6 支持フレーム
7 給電接触子
8 電力線
9 充電装置
10 制御手段
V 蓄電装置の電圧値
VL 最低電圧許容値
VH 最高電圧許容値
VS 電圧設定値
VLm 蓄電装置の電圧値と最低電圧許容値との間のマージン
VHm 蓄電装置の電圧値と最高電圧許容値との間のマージン
VSm 電圧設定値と最高電圧許容値との間のマージン
Claims (4)
- 蓄電装置を搭載した車両が軌道上の駅で停車した際に前記車両の前記蓄電装置を地上側に設けられた充電装置により充電する架線レス交通車両の充電方法において、
前記充電装置が、前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の電圧設定値で前記蓄電装置を充電し、
前記電圧設定値が以下の第1の式を満たす値で設定されることを特徴とする架線レス交通車両の充電方法。
[第1の式]
VS m ≦ VL m
但し、VS m は、前記電圧設定値と最高電圧許容値との間のマージンであり、VL m は、車両運行時の蓄電装置の電圧値の最低値と最低電圧許容値との間のマージンである。 - 前記充電装置が、前記車両の力行時の前記蓄電装置の電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値より大きくなり且つ前記車両の回生ブレーキ時の前記蓄電装置の電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値より小さくなるような電圧設定値で前記蓄電装置を充電し、
前記電圧設定値は、前記車両の力行時に最低電圧許容値に対して5から30%分のマージンが確保され、且つ前記車両の回生ブレーキ時に最高電圧許容値に対して5から30%分のマージンが確保されるような値であることを特徴とする請求項1に記載の架線レス交通車両の充電方法。 - 蓄電装置を搭載した車両が軌道上の駅で停車した際に前記車両の前記蓄電装置を地上側に設けられた充電装置により充電する架線レス交通車両の充電システムにおいて、
前記充電装置が、制御手段を備えており、該制御手段が、前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の電圧設定値で前記蓄電装置を充電するように制御し、
前記電圧設定値が以下の第2の式を満たす値で設定されることを特徴とする架線レス交通車両の充電システム。
[第2の式]
VS m ≦ VL m
但し、VS m は、前記電圧設定値と最高電圧許容値との間のマージンであり、VL m は、車両運行時の蓄電装置の電圧値の最低値と最低電圧許容値との間のマージンである。 - 前記制御手段が、前記車両の力行時の前記蓄電装置の電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値より大きくなり且つ前記車両の回生ブレーキ時の前記蓄電装置の電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値より小さくなるような電圧設定値で前記蓄電装置を充電するように制御し、
前記電圧設定値は、前記車両の力行時に最低電圧許容値に対して5から30%分のマージンが確保され、且つ前記車両の回生ブレーキ時に最高電圧許容値に対して5から30%分のマージンが確保されるような値であることを特徴とする請求項3に記載の架線レス交通車両の充電システム。
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