JP5485128B2 - Battery unit for railway vehicles - Google Patents
Battery unit for railway vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- JP5485128B2 JP5485128B2 JP2010281398A JP2010281398A JP5485128B2 JP 5485128 B2 JP5485128 B2 JP 5485128B2 JP 2010281398 A JP2010281398 A JP 2010281398A JP 2010281398 A JP2010281398 A JP 2010281398A JP 5485128 B2 JP5485128 B2 JP 5485128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery unit
- battery
- closing plate
- box housing
- battery box
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 41
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 30
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 28
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 22
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Description
本発明は、鉄道車両に搭載される鉄道車両用電池ユニットに関する。 The present invention relates to a railway vehicle battery unit mounted on a railway vehicle.
鉄道車両は、自動車など他の交通機関に比べてエネルギ消費の少ない交通機関である。一方、地球温暖化など環境問題への関心が高まっており、鉄道車両においても更なる省エネルギ化が求められている。 Railway vehicles are transportation systems that consume less energy than other transportation systems such as automobiles. On the other hand, interest in environmental problems such as global warming is increasing, and further energy saving is demanded for railway vehicles.
鉄道車両の分野におけるこうした省エネルギ化の一環として、バッテリ技術を応用した省エネルギ化の取り組みが行われている。例えば、気動車に電池ユニットと主変換装置を搭載して、ブレーキ運転時にモータを発電機として使用することにより、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する回生ブレーキを行い、回生ブレーキで得られた電力を電池ユニットに充電して力行運転時に使用するハイブリッド気動車が提案されている。また、鉄道車両を駆動する主変換装置に電力を充放電できる電池ユニットを搭載して、回生ブレーキ中に架空電車線に戻せない電力を電池ユニットで吸収し、その電力を力行運転時に使用する回生吸収装置などが検討・実用化されている。 As part of such energy saving in the field of railway vehicles, efforts are being made to save energy by applying battery technology. For example, by installing a battery unit and a main converter on a diesel car and using a motor as a generator during braking, regenerative braking is performed to collect the kinetic energy of the vehicle as electrical energy, and the electric power obtained by the regenerative braking A hybrid diesel car that charges a battery unit and uses it during powering has been proposed. In addition, a battery unit that can charge and discharge electric power is installed in the main converter that drives the railway vehicle. The battery unit absorbs the electric power that cannot be returned to the overhead train line during regenerative braking, and the electric power is used for regenerative operation during powering operation. Absorbers are being studied and put to practical use.
鉄道車両用電池ユニットの一例として、特許文献1に記載されている構成が提案されている。特許文献1に記載の電池ユニットは、リチウムイオン電池セルを搭載した複数の電池モジュールと、電池モジュールの状態を監視し且つ充放電を制御する制御部とを有している。この電池ユニットにおいて、電池モジュールと制御部は電池箱筐体に格納されている。電池箱筐体の両端には、電池モジュール内の熱を排出するための吸排気口とファンが設けられており、ファンを回転することで電池箱筐体内に流入された外気が電池箱筐体内を流れて後、排気されるので、このときに電池モジュールを冷却する。
As an example of a railway vehicle battery unit, a configuration described in
このように、電池ユニットは、電池箱筐体の内部に収容される電池モジュールを、当該電池箱筐体内に冷却空気を流通させることで冷却することが行われており、電池箱筐体には、冷却空気を流入・吸気するため及び電池モジュールの熱を奪った空気を電池箱筐体外に排気するために、吸気口及び排気口が形成されている。ところで、電池ユニットは、車両を駆動する主変換装置と共に車両の床下に設置されることが一般的であるため、電池ユニットに起因して生じた緊急事態においても、乗員・乗客に危険が及ばないように配慮する必要がある。 As described above, the battery unit cools the battery module accommodated in the battery box casing by circulating cooling air in the battery box casing. In addition, an intake port and an exhaust port are formed in order to allow cooling air to flow in and out, and to exhaust air that has taken heat from the battery module out of the battery box casing. By the way, since the battery unit is generally installed under the floor of the vehicle together with the main conversion device that drives the vehicle, there is no danger to passengers / passengers even in an emergency situation caused by the battery unit. It is necessary to consider so.
例えば、電池ユニット内にリチウムイオン電池を有する場合、電池内の電解液が漏洩すると有毒ガスが発生する。そのため、電池ユニットが故障した場合には有毒ガスが拡散しないように電池ユニットの密閉、即ち、給排気口の閉鎖と、電池としての動作停止が必要である。車両で火災が発生した場合にも、炎が給排気口を通して電池ユニット内に進入して電池が故障しないように同様の措置を講じる必要がある。 For example, when a battery unit has a lithium ion battery, a toxic gas is generated when the electrolyte in the battery leaks. Therefore, when the battery unit fails, it is necessary to seal the battery unit, that is, close the supply / exhaust port and stop the operation of the battery so that the toxic gas does not diffuse. In the event of a fire in the vehicle, it is necessary to take similar measures so that the flame does not enter the battery unit through the air supply / exhaust port and the battery fails.
一方、地下鉄やトンネル内を走行する鉄道車両の場合、駅構内での火災や併走する車両が火災で停車している場面に遭遇したときには、安全なところまで車両を走行させて乗員・乗客を避難させる必要がある。このため、電池ユニットについては、火災の発生状況に応じて、電池ユニットの密閉や動作の要否を判断する必要がある。 On the other hand, in the case of a railway vehicle traveling in a subway or tunnel, when a fire occurs in a station or when a parallel vehicle is stopped due to a fire, the vehicle is moved to a safe place to evacuate passengers / passengers. It is necessary to let For this reason, regarding the battery unit, it is necessary to determine whether the battery unit needs to be sealed or operated depending on the state of fire occurrence.
このように、鉄道車両にバッテリ技術を適用する場合、緊急事態が生じたときには電池ユニットを密閉する必要があるが、特許文献1では電池ユニットの密閉についてまでは言及されていない。
As described above, when battery technology is applied to a railway vehicle, it is necessary to seal the battery unit when an emergency occurs, but
そこで、鉄道車両用電池ユニットにおいて、車両に火災が発生する又は車両外の火災の影響が当該車両に及ぶような事態、或いは電池ユニットに有毒ガスが発生する事態などの緊急事態が生じたときには、電池が故障するのを防止する、或いは乗客・乗員を保護するために電池ユニットを密閉するか否か又は電池の充放電動作をするか否かなどの対策を明確にしておく点で解決すべき課題がある。
本発明の目的は、これらの課題を解決することであり、鉄道車両用電池ユニットにおいて火災などの緊急事態が生じたときに、電池ユニットを密閉・充放電動作等について対策を定めておき、乗員・乗客に危険が及ばないようにすることである。
Therefore, when an emergency such as a situation where a fire occurs in the vehicle or a fire outside the vehicle affects the vehicle or a toxic gas is generated in the battery unit in the battery unit for a rail vehicle, It should be solved by clarifying measures such as whether to seal the battery unit or to charge / discharge the battery to prevent the battery from failing or to protect passengers and passengers There are challenges.
An object of the present invention is to solve these problems. When an emergency such as a fire occurs in a railway vehicle battery unit, measures are taken for sealing / charging / discharging the battery unit, etc.・ To avoid danger to passengers.
本発明による鉄道車両用電池ユニットは、電池モジュールと、前記電池モジュールを内部に収納した電池箱筐体とを備えており、前記電池箱筐体には通気口として内部を冷却する外気が流入可能な吸気口と前記電池モジュールを冷却した空気が排出される排気口とが形成されており、鉄道車両を駆動する主変換装置に対して電力を充放電する鉄道車両用電池ユニットにおいて、前記通気口と接するように設置されており、孔が開いている塞ぎ板と、前記電池箱筐体に沿って前記塞ぎ板をずらして、前記通気口の位置に対して前記孔の位置を一致させることで冷却空気の通気を可能にし、前記両位置をずらすことで前記電池箱筐体を密閉する塞ぎ板動作装置とを備えていることを特徴としている。 A battery unit for a railway vehicle according to the present invention includes a battery module and a battery box housing in which the battery module is housed. Outside air that cools the inside as a vent can flow into the battery box housing. In the railway vehicle battery unit for charging / discharging electric power to the main converter for driving the railway vehicle, the air inlet and the exhaust port for discharging the air that has cooled the battery module are formed. And the position of the hole is made to coincide with the position of the vent hole by shifting the closing plate along the battery box housing and the closing plate having a hole. And a closing plate operating device that enables cooling air to flow and seals the battery box housing by shifting the both positions.
また、鉄道車両用電池ユニットは、前記鉄道車両に搭載されているとともに、火災の検知、前記電池箱筐体内の発煙の検知、及び所定の運転指令に基づいて、前記塞ぎ板動作装置を動作させて前記電池箱筐体の通気・密閉を制御する電池ユニット制御装置を備えている。そして、火災を検知する火災センサや電池ユニット内部の発煙を検知するガス検知センサを用いて、これらセンサが火災又は電池ユニット内の発煙を検知した場合には、緊急運転指令の有無などを考慮して、電池ユニットについては電池箱筐体の給排気口の開閉、又は充放電動作の要否を判断し、主変換装置については停止・動作を判断する。 The railcar battery unit is mounted on the railcar, and operates the closing plate operating device based on a fire detection, a smoke detection in the battery box housing, and a predetermined operation command. And a battery unit control device for controlling ventilation and sealing of the battery box housing. Then, if a fire sensor that detects a fire or a gas detection sensor that detects smoke in the battery unit detects these smoke or smoke in the battery unit, consider whether there is an emergency operation command or not. For the battery unit, the opening / closing of the air supply / exhaust port of the battery box housing or the necessity of the charge / discharge operation is determined, and the stop / operation is determined for the main converter.
本発明の鉄道車両用電池ユニットによれば、火災や電池ユニット内部の発煙などの緊急事態の発生状況に応じて、鉄道車両用電池ユニットの密閉や充放電動作の要否を判断することで、鉄道車両の運用に適応した電池ユニットの密閉が可能である。これにより乗員・乗客の安全を確保することができる。 According to the railway vehicle battery unit of the present invention, depending on the occurrence of an emergency such as a fire or smoke inside the battery unit, by determining the necessity of sealing and charging / discharging operation of the railway vehicle battery unit, It is possible to seal the battery unit suitable for the operation of railway vehicles. As a result, the safety of passengers and passengers can be ensured.
次に、本発明による鉄道車両用電池ユニットの実施例を図面を参照して説明する。 Next, an embodiment of a railcar battery unit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明による鉄道車両用電池ユニットの第1実施例について説明する。
図1は本発明の第1実施例である鉄道車両用電池ユニット(以下、簡単のため、「鉄道車両用電池ユニット」を「電池ユニット」と略称する。)を示す斜視図である。図1(a)は電池ユニットの通気口を開いた状態であり、図1(b)は通気口を閉じて電池ユニットを外部に対して密閉した状態である。電池ユニット1は、鉄道車両を駆動する主変換装置に対して電力を充放電できる蓄電装置である。電池ユニット1は、電池セルを搭載した複数の電池モジュール(図示せず)と、当該電池モジュールを内部に収納した電池箱筐体とを備えている。電池モジュールは、電力を充放電する際に相当の発熱を生じるので、生じた熱で異常状態にならないように、電池箱筐体の壁板には、通気口として電池モジュールを冷却する空気を流入させるため、又は電池モジュールを冷却した空気を排出させるための吸排気口2が複数個形成されている。吸排気口2は、電池ユニット1の前面と、図面では見ることのできない背面とに配置されている。吸気口から流入した冷却空気が電池モジュールから熱を奪いながら電池箱筐体の内部を流れ、熱を奪った空気が排気口から流れる構造となっている。なお、図1では、吸排気口2が縦4列と横3列に配置された場合を示しているが、この配置は本発明を限定するものではない。また、吸排気口2には、石や塵埃、雨水や雪塊等が電池ユニット1の内部に入り込まないように、メッシュやフィルタを設けることが好ましい。
A first embodiment of a railway vehicle battery unit according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a railway vehicle battery unit (hereinafter, for the sake of simplicity, “battery vehicle battery unit” is abbreviated as “battery unit”) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state in which the vent of the battery unit is opened, and FIG. 1B shows a state in which the vent is closed and the battery unit is sealed from the outside. The
電池ユニット1の前面と背面には塞ぎ板3,4が設置されている。塞ぎ板3,4は、電池ユニット1の電池箱筐体表面に接するように設置され、電池箱筐体に形成された給排気口2の配置と同じパターンで孔が開けられており、スライド蓋の要領で電池箱筐体の表面に沿ってスライドさせることで給排気口2を開閉することができる。図1(a)のように塞ぎ板3,4を上に持ち上げた状態にすると、塞ぎ板3,4の孔の位置が給排気口2に一致して、空気が孔と給排気口2を通じて電池箱筐体内へと流入・流出する。また、図1(b)のように塞ぎ板3,4を下にずらすと、塞ぎ板3,4の孔の位置が給排気口2から一斉にずれて、孔が形成されていない実板の部分で給排気口2を塞ぎ、電池ユニット1を密閉することができる。
塞ぎ板3は塞ぎ板動作装置5aと5bにより動作する。ここでは図示していないが、電池ユニット1の背面にも塞ぎ板4を動作させるための塞ぎ板動作装置6aと6bが設置されている。
The
塞ぎ板動作装置5a,5bと6a,6bは、電磁石で塞ぎ板3,4を保持し、電池ユニット1を密閉するときは電磁石への通電を止めて塞ぎ板3,4を重力で下げるものでもよいし、楔のようなもので塞ぎ板3,4を固定し、楔を爆破して塞ぎ板3,4を重力で下げるものでもよい。また、リニアモータで塞ぎ板3,4を上下できるものでもよいし、滑車を介してワイヤで塞ぎ板3,4を吊り下げ、モータでワイヤを巻き上げたり戻したりすることで塞ぎ板3,4を上下させるものや、塞ぎ板3,4の側面にラックギアを配置し、ピニオンギアやウォームギアを取り付けたモータで塞ぎ板3,4を上下させるものであってもよい。
The closing
図2は、電池ユニット1と主変換装置(インバータ)9を搭載した鉄道車両の一例を示している。鉄道車両は車両7a,7b,7cの3両で構成される。車両7a,7b,7cは、それぞれ台車8aと8b、8cと8d、8eと8fを有している。車両7aは、電池ユニット1と車両を駆動するための主変換装置9を床下に設置している。また、車両7aの床下には火災を検知する火災センサ10が設置されている。
FIG. 2 shows an example of a railway vehicle on which the
図2で示した編成内の車両数や電池ユニット1及び主変換装置9の台数は、鉄道車両の一例を示したものであり、本発明を限定するものではない。例えば、編成の車両数は3両以上でも以下でもよいし、電池ユニット1、主変換装置9及び火災センサ10を搭載した車両が複数あってもよい。
The number of vehicles in the train and the number of
図3は、図1に示す電池ユニットをA−Bの線で切断した断面を表している。図3(a)は吸排気口2を開いた状態を示しており、図3(b)は吸排気口2を閉じた状態を示している。また、図3に示す電池ユニットの構成要素や部位には、図1に示すものと同等のものについては、同じ符号を付している。図3に示す電池ユニット1では、その内部が4段構成で示されているが、これは本発明を限定するものではない。
FIG. 3 shows a cross section of the battery unit shown in FIG. 1 cut along the line AB. FIG. 3A shows a state where the intake /
電池ユニット1の内部には、各段にユニット内部で発生する有毒ガスを検知するガス検知センサ11a,11b,11c,11dが設置されており、各ガス検知センサ11a〜11dは、有毒ガスを検知するとガス検知信号を出力する。ガス検知信号は、電池ユニット1の充放電動作と吸排気口2に対する塞ぎ板3,4の開閉動作とを制御する電池ユニット制御装置12へ入力される。火災検知信号も同様に電池ユニット制御装置12へ入力される。
Inside the
電池ユニット制御装置12において、前記ガス検知信号と前記火災検知信号が入力されることによって緊急事態が発生したと判断される場合には、塞ぎ板3,4を閉じることを命じる密閉指令が塞ぎ板動作装置5a,5bと6a,6bとに出力される。また、主変換装置9に対する動作停止指令と、ここでは図示していない電池ユニット1の充放電動作を停止する信号(以下、充放電動作停止信号という)が出力される。
When the battery
第1実施例における電池ユニット1の密閉及び充放電動作停止と主変換装置9の動作停止の組合せを表1に示す。表1において、緊急事態の列は、火災(火災センサ10による火災検出信号)又は電池ユニット1の内部の有毒ガス発生(ガス検知センサ11a〜11dによるガス検知信号)の有無を表す。緊急運転指令の列は、地下鉄等の場合において火災現場などから乗員・乗客を避難させるための運転指令であり、緊急運転が出力されている場合を「あり」、それ以外を「なし」とする。緊急運転指令は、状況に応じて、例えば運転台に設置されたボタンを乗員が押すことで発せられる指令である。また、電池ユニットの列は、電池ユニット1の密閉の要否と充放電動作の要否(停止又は動作)を表し、主変換装置の列は主変換装置9の動作の要否(停止又は動作)を表す。
本実施例では、火災や有毒ガスが発生した緊急事態であっても車両は架空電車線から電力を得ることができる場合を想定している。この場合、緊急事態の内容と緊急運転指令の有無によって4つのケースに分類される。架空電車線からの電力で車両は力行可能であるので、いずれのケースでも電池ユニット1を密閉しその充放電動作を停止させている。
表1のNo.1及び2のケースのように、火災又は有毒ガスが発生しているが、緊急運転指令がない場合は、電池ユニット1を密閉し電池ユニット1の充放電動作を停止するとともに、主変換装置9の動作を停止する。
また、No.3のケースのように、火災(特に外部の火災)が発生しても電池ユニット1の内部からの有毒ガスの発生が無く、且つ緊急運転指令がある場合は、電池ユニット1を保護するために、電池ユニット1の密閉と充放電動作の停止を行い、主変換装置9は、架空電車線から電力を得て動作し、乗員・乗客を安全なところまで避難させる。
そして、No.4のケースのように、火災の発生は無いが電池ユニット1の内部から有毒ガスが発生し、且つ緊急運転指令がある場合は、電池ユニット1の内部から有毒ガスが漏れないように、電池ユニット1の密閉と充放電動作の停止を行い、主変換装置9は、架空電車線から電力を得て動作し、乗員・乗客を安全なところまで避難させる。
In the present embodiment, it is assumed that the vehicle can obtain power from the overhead train line even in an emergency situation where a fire or toxic gas is generated. In this case, it is classified into four cases depending on the contents of the emergency situation and the presence or absence of an emergency driving command. Since the vehicle can be powered by the electric power from the overhead train line, in any case, the
No. in Table 1 When fire or toxic gas is generated as in the
No. To protect the
And No. When no toxic gas is generated from the inside of the
表1の論理を実現する回路構成の一例を図4と図5を用いて説明する。ガス検知センサ11a〜11dの信号は第1のガス検知判定回路13に入力され、第1のガス検知判定回路13は一台以上のガス検知センサが有毒ガスを検知した場合には、ガス検知と判断する。第1のガス検知判定回路13から出力される信号と火災センサ10から出力される信号は第1の緊急事態判定回路14に入力され、各出力信号によって有毒ガス又は火災を検知していれば緊急事態と判断する。
An example of a circuit configuration for realizing the logic of Table 1 will be described with reference to FIGS. The signals of the
第1の緊急事態判定回路14から出力される信号は第1の遅延回路15に入力される。第1の遅延回路15は入力信号が一定時間継続したらその信号を出力する回路であり、センサの誤動作などによりガスや火災を誤検知しないためのものである。電池ユニット1内で有毒ガスが発生し電池ユニット1の外部へ漏れるまで数秒程度要すると考えられるため、第1の遅延回路15は、第1の緊急事態判定回路14からの入力信号が緊急事態の状態を少なくとも1秒以上継続したら信号を出力するのがよい。なお、センサが誤動作しにくい環境であれば、第1の遅延回路15はなくてもよい。この場合、第1の緊急事態判定回路14から出力される信号は後述の第1のリセット回路16に入力される。
A signal output from the first emergency determination circuit 14 is input to the first delay circuit 15. The first delay circuit 15 is a circuit that outputs a signal when the input signal continues for a certain time, and is intended to prevent erroneous detection of gas or fire due to a malfunction of the sensor. Since it is considered that it takes several seconds until toxic gas is generated in the
第1の遅延回路15から出力される信号は、第1のリセット回路16に入力される。また、第1のリセット回路16には、緊急事態が収束したことを示すリセット信号も入力される。リセット信号は、例えば、乗員が緊急事態の収束を判断し、運転台に設置されたボタンを押すことで出力される。
The signal output from the first delay circuit 15 is input to the
第1のリセット回路16では、第1の遅延回路15から出力される信号が緊急事態の状態を示し、かつリセット信号が入力されていなければ、電池ユニット1の動作を停止し、電池ユニット1を密閉する指令が塞ぎ板動作装置5a,5bと6a,6bに出力され、電池ユニット1が密閉される。また、電池ユニット1の内部に冷却用のファンを有する場合はファンを停止する。
In the
主変換装置9を停止する指令は、例えば図5のような回路で生成される。即ち、電池ユニット1の充放電動作停止を示す信号と、緊急運転が必要であることを示す緊急運転指令とが、第1の緊急運転指令判定回路17に入力される。緊急運転指令は、例えば火災や電池ユニット1内で発煙が発生した状態において力行指令がある場合に出力されるものでもよいし、運転台に設置されたボタンを乗員が押すことで出力されるものでもよい。第1の緊急運転指令判定回路17では、電池ユニット1の動作が停止し、かつ緊急運転指令がなければ、主変換装置9へ動作停止指令を出力する。一方、電池ユニット1の動作が停止し、かつ緊急運転指令があれば、主変換装置9へ動作停止指令を出力しない。
A command for stopping the main converter 9 is generated by a circuit as shown in FIG. 5, for example. That is, a signal indicating that the charging / discharging operation of the
本実施例では、図1や図3に示すように、塞ぎ板3,4と塞ぎ板動作装置5a,5b及び6a,6bを電池ユニット1の外側に設置する構成としたが、図6に示す例のように、塞ぎ板3,4と塞ぎ板動作装置5a,5b及び6a,6bを電池ユニット1の内側に設置する構成でもよい。図7は図6の電池ユニットを、A−Bの線で切断した断面を表している。図6と図7に示す例においては、図1や図3に示す例の構成要素や部位と同等のものには同じ符号を付している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the
図1の場合は、既設の電池ユニット1に塞ぎ板3,4を設置することを想定しており、塞ぎ板を内部に設置する場合に比べて塞ぎ板3,4の設置が容易である。一方、新規に電池ユニット1を設置する場合は、図6に示すように、電池ユニット1の内側に塞ぎ板3,4を設置したほうが、電池ユニット1の外部の稼動部分が少なく取り扱いが容易である。図6に示す例のように、塞ぎ板3,4の上部3a,4aが電池ユニット1の外部へ突出している場合は、塞ぎ板3,4の上部3a,4aを折り曲げ、塞ぎ板3,4を下げて閉じたときに、図7(b)のように塞ぎ板3,4の折り曲げた上部3a,4aが電池ユニット1の上部の凹部1a,1aに嵌め込まれて、電池ユニット1を密閉するようにする構成とするのがよい。
In the case of FIG. 1, it is assumed that the
また、塞ぎ板3,4の配置については、図8に示す例のように、塞ぎ板3,4と塞ぎ板動作装置5a,5b及び6a,6bをすべて電池ユニット1の内側に設置する構成でもよい。図9は図8に示す電池ユニットを、A−Bの線で切断した断面を表している。図8と図9に示す例においては、図1や図3に示す例の構成要素や部位と同等のものには同じ符号を付している。
In addition, as for the arrangement of the
図8に示す例のような構成にすれば、吸排気口2以外に開放部分がなくなり、塞ぎ板3,4を閉じたときに、確実に電池ユニット1を密閉することができる。また、図8に示す例では、図6に示した例のように電池ユニット1の外部へ突出した部分がないため、図6と比較して電池ユニット1の扱いが容易となる。
With the configuration shown in the example shown in FIG. 8, there is no open portion other than the intake /
本発明による電池ユニットの第2実施例について図10と表2とを用いて説明する。第2実施例は、電池ユニット1の密閉と充放電動作停止及び主変換装置9の動作停止の組合せが異なる点で、第1実施例と異なっている。
A second embodiment of the battery unit according to the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the combination of sealing the
第1実施例では、火災や有毒ガスが発生した緊急事態においても、車両は架空電車線から電力を得ることができる場合を想定したが、第2実施例では、緊急事態に架空電車線から電力が得られなくなった場合を想定している。 In the first embodiment, it is assumed that the vehicle can obtain power from the overhead train line even in an emergency situation in which a fire or toxic gas is generated. In the second embodiment, the power from the overhead train line is used in an emergency situation. It is assumed that is no longer available.
電池ユニットの給排気口を塞ぐ塞ぎ板や塞ぎ板動作装置の設置については第1実施例と同じである。図1に示す例のように塞ぎ板3,4を電池ユニット1の外部に配置する構成でもよいし、図6、図8に示す例のように塞ぎ板3,4を電池ユニット1の内部に配置する構成でもよい。また、火災センサやガス検知センサも第1実施例と同じ配置とする。
The installation of the closing plate and the closing plate operating device for closing the air supply / exhaust port of the battery unit is the same as in the first embodiment. The
第2実施例における電池ユニット1の密閉及び充放電動作停止と主変換装置9の動作停止の組合せを表2に示す。本実施例では、緊急事態の内容と緊急運転指令の有無によって4つのケースに分類される。
まず、表2に示す対策は、架空電車線から電力を得られなくなった場合を想定している。まず、No.1と2のケースのように、火災又は有毒ガスが発生している場合、緊急運転指令がないときには、電池ユニット1を密閉して充放電動作を停止させ、更に主変換装置9の動作を停止する。
車両を運転するには電池ユニット1から電力を放電して主変換装置9を駆動する必要がある。そのため、No.3のケースのように火災が発生しているが電池ユニットは正常であるときに、緊急運転指令がある場合は、電池ユニット1から電力を放電し主変換装置9を駆動するために、電池ユニット1の密閉や充放電動作停止は行わず、また主変換装置9も動作停止させない。
また、No.4のように電池ユニット1の内部から有毒ガスが発生しているが、緊急運転指令がある場合には、電池ユニットは故障しており充放電動作は危険と判断し、電池ユニットを密閉し、電池ユニット1の充放電動作と主変換装置9の動作を停止する。
First, the countermeasures shown in Table 2 assume a case where power cannot be obtained from an overhead train line. First, no. When fire or toxic gas is generated as in
In order to drive the vehicle, it is necessary to discharge power from the
No. As shown in Fig. 4, toxic gas is generated from the inside of the
なお、第1実施例と本実施例の論理はいずれか一方を実装してもよいし、両方の論理を実装し、架空電車線の電圧が低下した場合や運転台に設置された論理切り替え用のスイッチが押された場合に第1実施例の論理から本実施例の論理に切り替えてもよい。 Note that either one of the logics of the first embodiment and the present embodiment may be implemented, or both of the logics are implemented, and when the voltage of the overhead train line drops or for logic switching installed in the cab When the switch is pressed, the logic of the first embodiment may be switched to the logic of the present embodiment.
表2の論理を実現する回路構成の一例について図10を用いて説明する。ガス検知センサ11a〜11dの信号は第2のガス検知判定回路18に入力され、第2のガス検知判定回路18は一台以上のガス検知センサで有毒ガスを検知した場合にガス検知と判断する。第2のガス検知判定回路18から出力される信号と火災センサ10から出力される信号と、緊急運転が必要であることを示す緊急運転指令とは、第2の緊急事態判定回路19に入力され、表2の組合せに従って、電池ユニット1の密閉や充放電動作停止及び主変換装置9の動作停止を判断する。ここで緊急運転指令は、例えば火災や電池ユニット1内で発煙が発生した状態において力行指令がある場合に出力されるものでもよいし、運転台に設置されたボタンを乗員が押すことで出力されるものでもよい。
An example of a circuit configuration for realizing the logic of Table 2 will be described with reference to FIG. The signals of the
第2の緊急事態判定回路19から出力される信号は第2の遅延回路20に入力される。遅延回路は入力信号が一定時間継続したらその信号を出力する回路であり、センサの誤動作などによりガスや火災を誤検知しないためのものである。電池ユニット1内で有毒ガスが発生し電池ユニット1の外部へ漏れるまで数秒程度要すると考えられるため、第2の遅延回路20では、第2の緊急事態判定回路19からの緊急事態の状態を示す入力信号が少なくとも1秒以上継続したら信号を出力するのがよい。なお、センサが誤動作しにくい環境であれば、第2の遅延回路20はなくてもよい。この場合、第2の緊急事態判定回路19から出力される信号は後述の第2のリセット回路21に入力される。
A signal output from the second
第2の遅延回路20から出力される信号は、第2のリセット回路21に入力される。また、第2のリセット回路21には、緊急事態が収束したことを示すリセット信号も入力される。リセット信号は、例えば、乗員が緊急事態の収束を判断し、運転台に設置されたボタンを押すことで出力される。
A signal output from the
第2のリセット回路21では、第2の遅延回路20から出力される信号が、電池ユニット1の密閉や充放電動作停止及び主変換装置9の動作停止を示し、かつリセット信号が入力されていなければ、電池ユニット1及び主変換装置9の動作を停止し、電池ユニット1を密閉する指令が塞ぎ板動作装置5a,5bと6a,6bに出力され、電池ユニット1が密閉される。また、電池ユニット1の内部に冷却用のファンを有する場合はファンを停止する。
In the second reset circuit 21, the signal output from the
本発明による電池ユニットの第3実施例について、図11と表3とを用いて説明する。本実施例では、第2実施例と同様に緊急事態に架空電車線から電力が得られなくなった場合を想定しているが、第2実施例とは、火災が発生しても緊急運転指令がある場合は、電池ユニット1を密閉した状態で充放電動作を行い、主変換装置9に対して電力を供給する点で異なっている。
A third embodiment of the battery unit according to the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as in the second embodiment, it is assumed that power cannot be obtained from the overhead train line in an emergency situation. However, in the second embodiment, an emergency operation command is issued even if a fire occurs. In some cases, the charging / discharging operation is performed in a state where the
火災発生時時には、電池ユニット1の外部の温度が電池ユニット1の内部より高くなっていることも想定される。この場合、第2実施例のように電池ユニット1を密閉せずに充放電動作を行うと、電池ユニット1の外部の熱が内部に伝播し電池を故障させる恐れがある。そこで、本実施例では、電池ユニット1を密閉することで電池ユニット1の外部の熱が内部へ伝播するのを防ぐために表3に示すような論理を構成する。
When a fire occurs, it is assumed that the temperature outside the
電池ユニットの給排気口を塞ぐ塞ぎ板や塞ぎ板動作装置の設置については第1実施例と同じである。図1のように塞ぎ板を電池ユニットの外部に配置する構成でもよいし、図6、図8のように塞ぎ板を電池ユニットの内部に配置する構成でもよい。また、火災センサやガス検知センサも第1実施例と同じ配置とする。 The installation of the closing plate and the closing plate operating device for closing the air supply / exhaust port of the battery unit is the same as in the first embodiment. The structure which arrange | positions a closing board outside a battery unit like FIG. 1 may be sufficient, and the structure which arrange | positions a closing board inside a battery unit like FIG. 6, FIG. 8 may be sufficient. The fire sensor and the gas detection sensor are also arranged in the same manner as in the first embodiment.
第3実施例における電池ユニット1の密閉及び充放電動作停止と主変換装置9の動作停止の組合せを表3に示す。本実施例では、緊急事態の内容と緊急運転指令の有無によって4つのケースに分類される。
表3において、No.1と2に示すケースのように、火災又は有毒ガスが発生し、緊急運転指令がない場合は、電池ユニット1を密閉し、電池ユニット1の充放電動作と主変換装置9の動作とを停止する。
また、No.3に示すケースのように、火災が発生し、緊急運転指令がある場合は、電池ユニット1の外部からの熱の侵入を防ぐために電池ユニット1を密閉し、電池ユニット1から電力を放電し主変換装置9を駆動するために、電池ユニット1の充放電動作と主変換装置9の動作とは停止しない。この対策は、充放電動作を行う期間が短時間であれば、電池ユニット1を密閉することのリスクは少ない、という前提に立っている。
更に、No.4に示すケースのように、電池ユニット1の内部から有毒ガスが発生し、緊急運転指令がある場合には、電池ユニット1は故障しており充放電動作は危険と判断し、電池ユニット1を密閉し、電池ユニット1の充放電動作と主変換装置9の動作とを停止する。
In Table 3, no. As in the cases shown in 1 and 2, when a fire or toxic gas is generated and there is no emergency operation command, the
No. When a fire has occurred and there is an emergency operation command as in the case shown in FIG. 3, the
Furthermore, no. 4, when toxic gas is generated from the inside of the
第1実施例や第2実施例と本実施例の論理はいずれか一つを実装してもよいし、2つ以上の論理を実装し切り替えて使用してもよい。第1実施例と実施例3の切り替えは、例えば架空電車線の電圧が低下した場合や運転台に設置された論理切り替え用のスイッチが押された場合に第1実施例の論理から本実施例の論理に切り替える。第2実施例と本実施例の切り替えは、例えば、電池ユニット1の外部の温度と電池ユニット1の内部の温度を測定する温度センサを設置し、電池ユニット1の外部の温度が内部の温度より高ければ第2実施例の論理から本実施例の論理に切り替える。
Any one of the logics of the first and second embodiments and the present embodiment may be implemented, or two or more logics may be implemented and used by switching. The switching between the first embodiment and the third embodiment is performed from the logic of the first embodiment when, for example, the voltage of the overhead train line is lowered or the switch for logic switching installed in the cab is pushed. Switch to logic. Switching between the second embodiment and the present embodiment is performed by, for example, installing a temperature sensor for measuring the temperature outside the
表3の論理を実現する回路構成の一例について図11を用いて説明する。
ガス検知センサ11a〜11dの信号は第3のガス検知判定回路22に入力され、1台以上のガス検知センサで有毒ガスを検知したらガス検知と判断する。第3のガス検知判定回路22から出力される信号と火災センサ10の信号と、緊急運転が必要であることを示す緊急運転指令は、第3の緊急事態判定回路23に入力され、表3の組合せに従って、電池ユニットの密閉や充放電動作停止及び主変換装置の動作停止を判断する。緊急運転指令は、例えば火災や電池ユニット内で発煙が発生した状態において力行指令がある場合に出力されるものでもよいし、運転台に設置されたボタンを乗員が押すことで出力されるものでもよい。
An example of a circuit configuration for realizing the logic of Table 3 will be described with reference to FIG.
The signals of the
図11において、図中の5本の斜め線は5つの信号線が含まれることを示している。5つの信号線の内容は、電池ユニット1の充放電動作を停止する信号と塞ぎ板3,4を閉じる信号、主変換装置9の動作を停止する信号及び電池ユニット1の内部の冷却ファンを停止する信号である。
In FIG. 11, five diagonal lines in the figure indicate that five signal lines are included. The contents of the five signal lines are a signal for stopping the charging / discharging operation of the
第3の緊急事態判定回路23から出力される信号は第3の遅延回路24に入力される。遅延回路は入力信号が一定時間継続したらその信号を出力する回路であり、センサの誤動作などによりガスや火災を誤検知しないためのものである。電池ユニット1の内部で有毒ガスが発生し電池ユニット1の外部へ漏れるまで数秒程度要すると考えられるため、第3の遅延回路24では、第3の緊急事態判定回路22からの入力信号において緊急事態の状態が少なくとも1秒以上継続した場合に信号を出力するのがよい。なお、センサが誤動作しにくい環境であれば、第3の遅延回路24はなくてもよい。この場合、第3の緊急事態判定回路23から出力される信号は後述の第3のリセット回路25に入力される。
A signal output from the third emergency determination circuit 23 is input to the third delay circuit 24. The delay circuit is a circuit that outputs an input signal when the input signal continues for a certain period of time, and is intended to prevent erroneous detection of gas or fire due to a malfunction of the sensor. Since it is considered that it takes about several seconds until toxic gas is generated inside the
第3の遅延回路24から出力される信号は、第3のリセット回路25に入力される。また、第3のリセット回路25には、緊急事態が収束したことを示すリセット信号も入力される。リセット信号は、例えば、乗員が緊急事態の収束を判断し、運転台に設置されたボタンを押すことで出力される。
A signal output from the third delay circuit 24 is input to the
第3のリセット回路25では、第2の遅延回路20から出力される信号が、電池ユニット1の密閉や充放電動作停止及び主変換装置の動作停止を示し、かつリセット信号が入力されていなければ、第2の遅延回路20から出力される信号に従って、電池ユニット1及び主変換装置9の動作停止や、電池ユニット1を密閉する指令を出力する。また、電池ユニット1の内部に冷却用のファンを有する場合はファンを停止する。
In the
鉄道車両において更なる省エネルギ化を実現するには、バッテリ応用技術は不可欠である。本発明によれば、火災など緊急事態の発生状況に応じて電池ユニットの密閉や動作の要否を判断することで、鉄道車両の運用に適応した電池ユニットの密閉方法が可能となり、乗員・乗客の安全を確保することができる。
今後、電池ユニットを搭載した鉄道車両はますます普及すると考えられる。本発明は、電池ユニットを搭載した鉄道車両の安全性向上にとって不可欠な技術である。
Battery application technology is indispensable to realize further energy saving in railway vehicles. According to the present invention, it is possible to provide a battery unit sealing method adapted to the operation of a railway vehicle by determining whether or not the battery unit needs to be sealed or operated according to the occurrence of an emergency such as a fire. Can be secured.
In the future, railway vehicles equipped with battery units are expected to become increasingly popular. The present invention is an indispensable technique for improving the safety of a railway vehicle equipped with a battery unit.
1 電池ユニット 2 吸排気口
3 電池ユニット前面の塞ぎ板 4 電池ユニット背面の塞ぎ板
5a,5b 電池ユニット前面の塞ぎ板動作装置
6a,6b 電池ユニット背面の塞ぎ板動作装置
7a,7b,7c 車両
8a,8b,8c,8d,8e,8f 台車
9 主変換装置 10 火災センサ
11a,11b,11c,11d ガス検知センサ
12 電池ユニット制御装置
13 第1のガス検知判定回路 14 第1の緊急事態判定回路
15 第1の遅延回路 16 第1のリセット回路
17 第1の緊急運転指令判定回路
18 第2のガス検知判定回路 19 第2の緊急事態判定回路
20 第2の遅延回路 21 第2のリセット回路
22 第3のガス検知判定回路 23 第3の緊急事態判定回路
24 第3の遅延回 25 第3のリセット回路
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記通気口と接するように設置され、孔を有しており、前記通気口の位置に対して前記孔の位置を一致させることで冷却空気の通気を可能な塞ぎ板と、前記塞ぎ板をずらして前記通気口の位置に対して前記孔の位置をずらすことにより前記電池箱筐体を密閉する塞ぎ板動作装置と、
前記鉄道車両に搭載されているとともに、火災を検知、または前記電池箱筐体内の発煙を検知、または所定の運転指令が発せられた際に、前記塞ぎ板動作装置を動作させて前記電池箱筐体の通気・密閉を制御する電池ユニット制御装置とを備え、
前記電池ユニット制御装置は、火災又は前記電池箱筐体内での発煙のいずれかを検知し、且つ緊急運転指令が無いことに応じて、前記電池箱筐体を密閉し充放電動作を停止し且つ前記主変換装置の動作を停止する制御を行うこと
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The battery module includes a battery module and a battery box housing in which the battery module is housed, and the battery box housing cools the battery module as an air inlet through which an outside air for cooling the inside can flow. In the railway vehicle battery unit for charging and discharging electric power to the main conversion device that drives the railway vehicle,
A closing plate that is installed in contact with the vent and has a hole, and allows the cooling air to flow by matching the position of the hole with the position of the vent, and the blocking plate is shifted A closing plate operating device that seals the battery box housing by shifting the position of the hole with respect to the position of the vent ;
The battery box housing is mounted on the railway vehicle, and when the fire is detected, the smoke in the battery box casing is detected, or when a predetermined operation command is issued, the closing plate operating device is operated to operate the battery box casing. Battery unit control device that controls ventilation and sealing of the body,
The battery unit control device detects either a fire or smoke in the battery box housing, and in response to the absence of an emergency operation command, seals the battery box housing and stops the charge / discharge operation; A battery unit for a railway vehicle that performs control to stop the operation of the main converter .
前記塞ぎ板は前記電池箱筐体の外側面上において当該外側面に沿ってずらし可能に配置されていること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The railcar battery unit according to claim 1,
The battery unit for a railway vehicle, wherein the closing plate is disposed on the outer surface of the battery box housing so as to be able to be shifted along the outer surface.
前記塞ぎ板は前記電池箱筐体の内側面上において当該内側面に沿ってずらし可能に配置されていること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The railcar battery unit according to claim 1,
The battery unit for a railway vehicle, wherein the closing plate is disposed on the inner side surface of the battery box casing so as to be displaceable along the inner side surface.
前記塞ぎ板は、前記電池箱筐体の外側に延びる端部に折曲げ部を備えており、前記電池箱筐体には、前記折曲げ部に対応する壁面において、前記塞ぎ板が密閉位置を占める状態で前記折曲げ部が嵌まり込む凹部が形成されていること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 In the railcar battery unit according to claim 3,
The closing plate is provided with a bent portion at an end portion extending outward of the battery box housing, and the closing plate has a sealed position on a wall surface corresponding to the bent portion. A railcar battery unit characterized in that a recess into which the bent portion fits in an occupied state is formed.
前記電池箱筐体は、内壁にずらされる前記塞ぎ板の端部が嵌入可能な凹部が形成されており、通気状態で前記塞ぎ板の前記端部が前記凹部に嵌入し前記凹部の底部に突き当たること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 In the railcar battery unit according to claim 3,
The battery box housing is formed with a recess into which the end of the closing plate that is displaced on the inner wall can be fitted, and the end of the closing plate is fitted into the recess and abuts against the bottom of the recess in a vented state. A battery unit for a railway vehicle characterized by the above.
前記塞ぎ板動作装置は、電磁石による動作を前記塞ぎ板のずらし動作に伝達する機構、
リニアモータの直線動作又は電動モータの回転動作を前記塞ぎ板のずらし動作に伝達する機構、楔の作用で持ち上げていた前記塞ぎ板を当該楔の除去により当該塞ぎ板の重さでずらす機構、又は流体アクチュエータの動作を前記塞ぎ板のずらし動作に伝達する機構であること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 In the railcar battery unit according to any one of claims 2 to 5,
The closing plate operating device is a mechanism for transmitting the operation by the electromagnet to the shifting operation of the closing plate,
A mechanism for transmitting the linear motion of the linear motor or the rotation operation of the electric motor to the shifting operation of the closing plate, a mechanism for shifting the closing plate lifted by the action of the wedge by the weight of the closing plate, or A railcar battery unit characterized by being a mechanism for transmitting an operation of a fluid actuator to a shifting operation of the closing plate.
前記電池ユニット制御装置は、
火災又は前記電池箱筐体内での発煙のいずれかを検知し、且つ前記緊急運転指令が有ることに応じて、前記電池箱筐体を密閉し充放電動作を停止させ前記主変換装置の動作をする制御を行うこと
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The railcar battery unit according to claim 1,
The battery unit controller is
In response to the detection of either fire or smoke in the battery box casing and the presence of the emergency operation command, the battery box casing is sealed to stop the charging / discharging operation, and the main converter is operated. A railway vehicle battery unit characterized by performing control to perform .
前記電池ユニット制御装置は、
火災は検知しないが前記電池箱筐体内での発煙を検知し且つ緊急運転指令が有ることに応じて、前記電池箱筐体を密閉し充放電動作を停止し且つ前記主変換装置の動作を停止する制御を行い、
前記電池箱筐体内での発煙を検知しないが火災を検知し且つ緊急運転指令が有ることに応じて、前記電池箱筐体を密閉せずに充放電動作を行い且つ前記主変換装置の動作をする制御を行うこと
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The railcar battery unit according to claim 1 ,
The battery unit controller is
Although no fire is detected, smoke is detected in the battery box housing, and when there is an emergency operation command, the battery box housing is sealed to stop the charge / discharge operation and stop the operation of the main converter Control to
In response to the detection of a fire but the presence of an emergency operation command that does not detect smoke in the battery box casing, a charge / discharge operation is performed without sealing the battery box casing and the operation of the main converter is performed. A railway vehicle battery unit characterized by performing control to perform.
前記電池ユニット制御装置は、
火災は検知しないが前記電池箱筐体内での発煙を検知し且つ緊急運転指令が有ることに応じて、前記電池箱筐体を密閉し充放電動作を停止し且つ前記主変換装置の動作を停止する制御を行い、
前記電池箱筐体内での発煙を検知しないが火災を検知し且つ緊急運転指令が有ることに応じて、前記電池箱筐体を密閉するとともに充放電動作を行い且つ前記主変換装置の動作をする制御を行うこと
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The railcar battery unit according to claim 1 ,
The battery unit controller is
Fire is not detected according to the detected and an emergency operation command fuming in the battery box housing there, the operation of the stopped and the main converter The sealed charging and discharging operations of the battery box housing Control to stop,
Although not detect smoke in the battery box housing in response to and emergency operation command detects the fire is present, the operation of and the main converter performs a discharge operation with sealing the battery box housing A railcar battery unit characterized by performing control.
前記通気口と接するように設置され、孔を有しており、前記通気口の位置に対して前記孔の位置を一致させることで冷却空気の通気を可能な塞ぎ板と、前記塞ぎ板をずらして前記通気口の位置に対して前記孔の位置をずらすことにより前記電池箱筐体を密閉する塞ぎ板動作装置と、
前記鉄道車両に搭載されているとともに、火災を検知、または前記電池箱筐体内の発煙を検知、または所定の運転指令が発せられた際に、前記塞ぎ板動作装置を動作させて前記電池箱筐体の通気・密閉を制御する電池ユニット制御装置とを備え、
前記電池ユニット制御装置は、火災を検知しかつ所定の運転指令が出力されていない場合か、前記電池ユニット内の発煙を検知した場合に、前記電池ユニットを密閉する制御を行うとともに、前記電池ユニットの充放電動作を停止すること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The battery module includes a battery module and a battery box housing in which the battery module is housed, and the battery box housing cools the battery module as an air inlet through which an outside air for cooling the inside can flow. In the railway vehicle battery unit for charging and discharging electric power to the main conversion device that drives the railway vehicle,
A closing plate that is installed in contact with the vent and has a hole, and allows the cooling air to flow by matching the position of the hole with the position of the vent, and the blocking plate is shifted A closing plate operating device that seals the battery box housing by shifting the position of the hole with respect to the position of the vent;
The battery box housing is mounted on the railway vehicle, and when the fire is detected, the smoke in the battery box casing is detected, or when a predetermined operation command is issued, the closing plate operating device is operated to operate the battery box casing. Battery unit control device that controls ventilation and sealing of the body,
The battery unit control device performs control for sealing the battery unit when a fire is detected and a predetermined operation command is not output or when smoke is detected in the battery unit, and the battery unit The battery unit for railway vehicles is characterized by stopping the charging / discharging operation .
前記通気口と接するように設置され、孔を有しており、前記通気口の位置に対して前記孔の位置を一致させることで冷却空気の通気を可能な塞ぎ板と、前記塞ぎ板をずらして前記通気口の位置に対して前記孔の位置をずらすことにより前記電池箱筐体を密閉する塞ぎ板動作装置と、
前記鉄道車両に搭載されているとともに、火災を検知、または前記電池箱筐体内の発煙を検知、または所定の運転指令が発せられた際に、前記塞ぎ板動作装置を動作させて前記電池箱筐体の通気・密閉を制御する電池ユニット制御装置とを備え、
前記電池ユニット制御装置は、火災を検知するが、前記電池ユニット内の発煙を検知しておらず、かつ所定の運転指令が出力されている場合に、前記電池ユニットを密閉せず、また前記電池ユニットの充放電動作と前記主変換装置の動作についても停止しないこと
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The battery module includes a battery module and a battery box housing in which the battery module is housed, and the battery box housing cools the battery module as an air inlet through which an outside air for cooling the inside can flow. In the railway vehicle battery unit for charging and discharging electric power to the main conversion device that drives the railway vehicle,
A closing plate that is installed in contact with the vent and has a hole, and allows the cooling air to flow by matching the position of the hole with the position of the vent, and the blocking plate is shifted A closing plate operating device that seals the battery box housing by shifting the position of the hole with respect to the position of the vent;
The battery box housing is mounted on the railway vehicle, and when the fire is detected, the smoke in the battery box casing is detected, or when a predetermined operation command is issued, the closing plate operating device is operated to operate the battery box casing. Battery unit control device that controls ventilation and sealing of the body,
The battery unit control device detects a fire, but does not detect smoke in the battery unit and does not seal the battery unit when a predetermined operation command is output. A battery unit for a railway vehicle characterized by not stopping the charging / discharging operation of the unit and the operation of the main converter .
前記電池ユニット制御装置は、
前記塞ぎ板をずらして前記電池箱筐体を密閉した後、火災も前記電池ユニット内の発煙も検知していない状態で、前記通気口を開く指令が出力された場合は、前記塞ぎ板を前記電池箱筐体が密閉される前の位置に戻して前記通気口を開くこと
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The battery unit for a railway vehicle according to any one of claims 7 to 11 ,
The battery unit controller is
After sealing the battery box housing by shifting the closing plate, if a command to open the vent is output in a state where neither a fire nor smoke in the battery unit is detected, the closing plate is A battery unit for a railway vehicle, wherein the vent is opened by returning to a position before the battery box housing is sealed .
前記電池ユニット制御装置は、
前記電池箱筐体内での発煙を検知した信号が入力されるガス検知判定回路、
少なくとも前記ガス検知判定回路の出力信号と火災を検知した信号とが入力される緊急事態判定回路、
前記緊急事態判定回路の出力を遅延させる遅延回路、
及び前記遅延回路の出力とリセット信号とが入力され、少なくとも充放電動作停止、密閉指令、前記通気口に配設されたファンの停止の指令を出力するリセット回路
を備えていること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 In the railcar battery unit according to any one of claims 7 to 12,
The battery unit controller is
A gas detection determination circuit to which a signal for detecting smoke in the battery case is input,
An emergency determination circuit to which at least an output signal of the gas detection determination circuit and a signal detecting a fire are input,
A delay circuit for delaying the output of the emergency determination circuit;
And a reset circuit that receives the output of the delay circuit and the reset signal, and outputs at least a charge / discharge operation stop command, a sealing command, and a command to stop the fan disposed in the vent hole
A battery unit for railway vehicles, comprising:
前記通気口と接するように設置され、孔を有しており、前記通気口の位置に対して前記孔の位置を一致させることで冷却空気の通気を可能な塞ぎ板と、前記塞ぎ板をずらして前記通気口の位置に対して前記孔の位置をずらすことにより前記電池箱筐体を密閉する塞ぎ板動作装置とを備え、
前記塞ぎ板は前記電池箱筐体の内側面上において当該内側面に沿ってずらし可能に配置され、
前記塞ぎ板は、前記電池箱筐体の外側に延びる端部に折曲げ部を備えており、前記電池箱筐体には、前記折曲げ部に対応する壁面において、前記塞ぎ板が密閉位置を占める状態で前記折曲げ部が嵌まり込む凹部が形成されていること
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。 The battery module includes a battery module and a battery box housing in which the battery module is housed, and the battery box housing cools the battery module as an air inlet through which an outside air for cooling the inside can flow. In the railway vehicle battery unit for charging and discharging electric power to the main conversion device that drives the railway vehicle,
A closing plate that is installed in contact with the vent and has a hole, and allows the cooling air to flow by matching the position of the hole with the position of the vent, and the blocking plate is shifted And a closing plate operating device that seals the battery box housing by shifting the position of the hole with respect to the position of the vent.
The closing plate is disposed on the inner side surface of the battery box housing so as to be able to be shifted along the inner side surface,
The closing plate is provided with a bent portion at an end portion extending outward of the battery box housing, and the closing plate has a sealed position on a wall surface corresponding to the bent portion. A railcar battery unit characterized in that a recess into which the bent portion fits in an occupied state is formed .
前記通気口と接するように設置され、孔を有しており、前記通気口の位置に対して前記孔の位置を一致させることで冷却空気の通気を可能な塞ぎ板と、前記塞ぎ板をずらして前記通気口の位置に対して前記孔の位置をずらすことにより前記電池箱筐体を密閉する塞ぎ板動作装置とを備え、A closing plate that is installed in contact with the vent and has a hole, and allows the cooling air to flow by matching the position of the hole with the position of the vent, and the blocking plate is shifted And a closing plate operating device that seals the battery box housing by shifting the position of the hole with respect to the position of the vent.
前記塞ぎ板は前記電池箱筐体の内側面上において当該内側面に沿ってずらし可能に配置され、The closing plate is disposed on the inner side surface of the battery box housing so as to be able to be shifted along the inner side surface,
前記電池箱筐体は、内壁にずらされる前記塞ぎ板の端部が嵌入可能な凹部が形成されており、通気状態で前記塞ぎ板の前記端部が前記凹部に嵌入し前記凹部の底部に突き当たることThe battery box housing is formed with a recess into which the end of the closing plate that is displaced on the inner wall can be fitted, and the end of the closing plate is fitted into the recess and abuts against the bottom of the recess in a vented state. about
を特徴とする鉄道車両用電池ユニット。A battery unit for railway vehicles.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010281398A JP5485128B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Battery unit for railway vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010281398A JP5485128B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Battery unit for railway vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012129138A JP2012129138A (en) | 2012-07-05 |
JP5485128B2 true JP5485128B2 (en) | 2014-05-07 |
Family
ID=46645939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010281398A Expired - Fee Related JP5485128B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Battery unit for railway vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5485128B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111252086A (en) * | 2020-02-20 | 2020-06-09 | 湖南工程学院 | Vehicle high voltage equipment safety arrangement of easily installing |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2567735B (en) * | 2012-09-24 | 2019-08-28 | Hitachi Ltd | Control method for air conditioning and ventilation system for a train set in the event of a fire |
GB2520869B (en) * | 2012-09-24 | 2019-08-28 | Hitachi Ltd | Control method for air conditioning and ventilation system for a train set in the event of a fire |
CN105492106B (en) * | 2013-08-26 | 2018-05-01 | 日本碍子株式会社 | Exhaust gas treatment device and storage device |
JP6262002B2 (en) | 2014-02-03 | 2018-01-17 | 東芝インフラシステムズ株式会社 | Electric vehicle control device |
JP6528410B2 (en) * | 2015-01-13 | 2019-06-12 | 株式会社Ihi | Railway car |
JP6738905B2 (en) * | 2016-10-18 | 2020-08-12 | 株式会社日立製作所 | Storage battery device for storage battery train and storage battery train |
JP6976148B2 (en) * | 2017-11-24 | 2021-12-08 | 株式会社東芝 | Power storage device and railroad vehicle |
CN109435975B (en) * | 2018-11-12 | 2020-01-14 | 中车资阳机车有限公司 | Movable module mounting structure of power storage battery pack for closed hybrid power locomotive |
CN110649194A (en) * | 2019-09-05 | 2020-01-03 | 国网湖南省电力有限公司 | Energy storage battery container, battery energy storage fire-fighting system and application method thereof |
CN112162207B (en) * | 2020-09-24 | 2021-09-07 | 浙江硕维轨道交通装备有限公司 | Train battery on-line monitoring system |
CN113328170B (en) * | 2021-05-31 | 2023-03-31 | 苏州智动能源科技有限公司 | Energy storage battery storage frame with cooling explosion-proof mechanism |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000323185A (en) * | 1999-05-06 | 2000-11-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Cooling device of secondary battery for electric vehicle power supply |
JP2001093587A (en) * | 1999-09-27 | 2001-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Power supply apparatus |
JP4121793B2 (en) * | 2002-07-15 | 2008-07-23 | 三洋電機株式会社 | Power supply for vehicle |
JP2006100123A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Toyota Motor Corp | Battery pack, battery pack cooling system, and cooling method of battery pack |
US7642006B2 (en) * | 2004-11-29 | 2010-01-05 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery module |
JP5220289B2 (en) * | 2006-08-08 | 2013-06-26 | 富士重工業株式会社 | Vehicle control device |
JP2008282548A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Mazda Motor Corp | Cooling device of battery |
JP5120631B2 (en) * | 2008-04-14 | 2013-01-16 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack and power supply system |
-
2010
- 2010-12-17 JP JP2010281398A patent/JP5485128B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111252086A (en) * | 2020-02-20 | 2020-06-09 | 湖南工程学院 | Vehicle high voltage equipment safety arrangement of easily installing |
CN111252086B (en) * | 2020-02-20 | 2020-10-30 | 湖南工程学院 | Vehicle high voltage equipment safety arrangement of easily installing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012129138A (en) | 2012-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5485128B2 (en) | Battery unit for railway vehicles | |
US8563151B2 (en) | Electric vehicle | |
US8846232B2 (en) | Flash cooling system for increased battery safety | |
JP5010682B2 (en) | Track-mounted electric vehicle battery mounting structure and track-based electric vehicle | |
JP5705374B2 (en) | Vehicle with battery | |
US8268469B2 (en) | Battery pack gas exhaust system | |
JP5124816B2 (en) | Electric car | |
US8557415B2 (en) | Battery pack venting system | |
EP2506336B1 (en) | Battery pack gas exhaust system | |
WO2010125977A1 (en) | Electricity storage module and electricity storage device with same | |
US20130197745A1 (en) | Coolant Loss Detection And Remediation In A Liquid Cooled Battery Pack | |
US8989932B2 (en) | Electric vehicle | |
KR20130100785A (en) | Control device for electric vehicle | |
KR102181521B1 (en) | Cell module assembly improved in gas venting structure | |
JP2008230519A (en) | Case for fuel cell | |
JP2012039867A (en) | Device for control of electric rolling stock | |
JP4710320B2 (en) | Vehicle battery pack mounting structure | |
US20160221454A1 (en) | Work vehicle | |
CN113613936A (en) | Storage module with degassing pipeline | |
KR20140012244A (en) | Gas exhausting structure for battery module | |
CN110649201A (en) | Power battery module structure for locomotive | |
JP5097020B2 (en) | Mobile body equipped with fuel cell and control method thereof | |
KR102606913B1 (en) | Battery pack charging system and charging method thereof | |
JP2013039006A (en) | Gas discharge device | |
JP2017222305A (en) | Movable power source car |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121102 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140122 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5485128 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |