JP4875633B2 - 車両及びその充電制御方法 - Google Patents
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Description
架線から得た直流電力を変圧して出力する直流変圧回路を含んでなる集電装置と該集電装置から出力された電力を蓄電可能な蓄電装置を車体に搭載し、部分的に架線レスの軌道を走行する車両において、
集電装置から出力された電流から蓄電装置に流れる充電電流を減算した電流を、インバータを介して車輪駆動モータに供給することにより前記車輪駆動モータを力行する充電装置主回路、及び該充電装置主回路の出力電力の電圧値及び電流値を制御することにより前記蓄電装置の充電を制御する充電制御部からなる充電装置と、
回生ブレーキで得た回生電力を該集電装置に供給せずに該蓄電装置にのみ回収する回生電力回収回路と、を備え、
前記充電制御部は、前記蓄電装置の電圧が設定電圧以下になるように前記集電装置から出力される電流の目標値である電流指令値を設定し、前記集電装置から出力される電流値が前記設定された電流指令値になるようにフィードバック制御することにより、架線区間では架線電力の一部を該蓄電装置に該蓄電装置が設定電圧になるまで充電し、架線レス区間では蓄電装置から放電して車輪駆動モータを駆動するようにしたものである。
また、本発明の車両において、架線区間では前記充電制御部により前記蓄電装置を設定電圧以下の電圧に保持しながら該蓄電装置に充電するように構成したので、架線区間において、蓄電装置の過充電を防止できる。そのため、蓄電装置の故障を防ぎ、長寿命化することができる。
架線から得た直流電力を変圧して出力する直流変圧回路を含んでなる集電装置と該集電装置から出力された電力を蓄電可能な蓄電装置を車体に搭載し、部分的に架線レスの軌道を走行する車両の充電制御方法において、
前記集電装置から出力された電流から前記蓄電装置に流れる充電電流を減算した電流を、インバータを介して車輪駆動モータに供給することにより前記車輪駆動モータを力行させて走行し、
前記蓄電装置の電圧が設定電圧以下になるように前記集電装置から出力される電流の目標値である電流指令値を設定し、前記集電装置から出力される電流値が前記設定した電流指令値になるようにフィードバック制御することにより、架線区間では架線からの電力供給で車輪駆動モータを駆動することにより、車両の力行中も蓄電装置を高い充電状態に保持すると共に、該蓄電装置を設定電圧以下の電圧に保持しながら該蓄電装置に充電し、架線レス区間では蓄電装置から放電して車輪駆動モータを駆動するようにし、
回生ブレーキで得た回生電力を該集電装置に供給せずに該蓄電装置にのみ回収するようにしたものである。
また、回生ブレーキで得た回生電力を集電装置に供給せずに蓄電装置にのみ回収するようにしたので、充電装置及びその制御回路をコンパクト化でき、イニシャルコストを低減することができる。
また、本発明方法では、架線レス区間では蓄電装置から放電して車輪駆動モータを駆動するので、架線レス区間でも車両の走行が可能になる。
本発明の第1の実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る部分架線レス路面電車の充電装置及び蓄電装置を含むブロック線図、図2は、蓄電装置の充電方法を示す線図である。本実施形態に係る路面電車の軌道は、地形的な理由又は一部路線だけ後から追設した等の理由により、部分的に架線レス区間を有するものである。
次に、本発明をゴムタイヤ式の新交通システムに適用した第2実施形態を図3に基づいて説明する。図3において、本実施形態に係る新交通システム車両30が部分的に架線レスとなっている平面軌道31を走行する。本実施形態では、給電用の架線32は、平面軌道31の側方に立設された支持壁34に支持固定されている。そして、給電用のパンタグラフ33は、新交通システム車両30の車体の該架線32に対面する位置に取り付けられている。また、車両30の内部には、図1に示す充電及び蓄電装置が搭載されている。
2 DC/DCコンバータ(充電装置)
3、32 架線
4、33 パンタグラフ(集電装置)
5 給電回路(回生電力回収回路)
7 インバータ
8 三相誘導モータ(車輪駆動モータ)
10 レール(部分架線レス軌道)
11 車輪
13 バッテリ(蓄電装置)
21 DC/DCコンバータ主回路(充電装置主回路)
22 DC/DCコンバータ制御回路(充電制御部)
23 CC−CV制御部(定電流定電圧制御部)
30 新交通システム車両
31 平面軌道(部分架線レス軌道)
Claims (5)
- 架線から得た直流電力を変圧して出力する直流変圧回路を含んでなる集電装置と該集電装置から出力された電力を蓄電可能な蓄電装置を車体に搭載し、部分的に架線レスの軌道を走行する車両において、
集電装置から出力された電流から蓄電装置に流れる充電電流を減算した電流を、インバータを介して車輪駆動モータに供給することにより前記車輪駆動モータを力行する充電装置主回路、及び該充電装置主回路の出力電力の電圧値及び電流値を制御することにより前記蓄電装置の充電を制御する充電制御部からなる充電装置と、
回生ブレーキで得た回生電力を該集電装置に供給せずに該蓄電装置にのみ回収する回生電力回収回路と、を備え、
前記充電制御部は、前記蓄電装置の電圧が設定電圧以下になるように前記集電装置から出力される電流の目標値である電流指令値を設定し、前記集電装置から出力される電流値が前記設定された電流指令値になるようにフィードバック制御することにより、架線区間では架線電力の一部を該蓄電装置に該蓄電装置が設定電圧になるまで充電し、架線レス区間では蓄電装置から放電して車輪駆動モータを駆動するようにしたことを特徴とする車両。 - 前記蓄電装置が設定電圧に達していないときは回生電力を該蓄電装置で回収し、該蓄電装置が設定電圧に達しているときは回生電力を熱に変換して消費するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の車両。
- 前記充電制御部に、前記充電装置主回路の出力電力を、蓄電装置の電圧が設定電圧より低い時は定電流で蓄電装置に充電し、蓄電装置が設定電圧に達した後は、該設定電圧を維持しながら供給電流値を減少させる定電流定電圧制御部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両。
- 架線から得た直流電力を変圧して出力する直流変圧回路を含んでなる集電装置と該集電装置から出力された電力を蓄電可能な蓄電装置を車体に搭載し、部分的に架線レスの軌道を走行する車両の充電制御方法において、
前記集電装置から出力された電流から前記蓄電装置に流れる充電電流を減算した電流を、インバータを介して車輪駆動モータに供給することにより前記車輪駆動モータを力行させて走行し、
前記蓄電装置の電圧が設定電圧以下になるように前記集電装置から出力される電流の目標値である電流指令値を設定し、前記集電装置から出力される電流値が前記設定した電流指令値になるようにフィードバック制御することにより、架線区間では架線からの電力供給で車輪駆動モータを駆動することにより、車両の力行中も蓄電装置を高い充電状態に保持すると共に、該蓄電装置を設定電圧以下の電圧に保持しながら該蓄電装置に充電し、架線レス区間では蓄電装置から放電して車輪駆動モータを駆動するようにし、
回生ブレーキで得た回生電力を該集電装置に供給せずに該蓄電装置にのみ回収するようにしたことを特徴とする車両の充電制御方法。 - 蓄電装置の電圧が設定電圧より低い時は定電流で蓄電装置に充電し、蓄電装置が設定電圧に達した後は、該設定電圧を維持しながら供給電流値を減少させることにより、蓄電装置が設定電圧を超えないようにしたことを特徴とする請求項4に記載の車両の充電制御方法。
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