JP5485128B2 - Battery unit for railway vehicles - Google Patents

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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 Patent Document 1 has been proposed. The battery unit described in Patent Literature 1 includes a plurality of battery modules on which lithium ion battery cells are mounted, and a control unit that monitors the state of the battery modules and controls charging / discharging. In this battery unit, the battery module and the control unit are stored in a battery box housing. At both ends of the battery case, air intake / exhaust ports and fans for exhausting the heat in the battery module are provided, and outside air that has flowed into the battery case by rotating the fan is contained in the battery case Then, the battery module is cooled at this time.

特開2010−055973号公報JP 2010-055973 A

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 Patent Document 1 does not mention sealing of the battery unit.

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.

図1は、本発明による鉄道車両用電池ユニットの第1実施例の第1の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first configuration of a first embodiment of a railway vehicle battery unit according to the present invention. 図2は、鉄道車両用電池ユニットと主変換装置を搭載した鉄道車両の一例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an example of a railway vehicle equipped with a railway vehicle battery unit and a main converter. 図3は、図1に示す鉄道車両用電池ユニットをA−Bの線で切断した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the railcar battery unit shown in FIG. 1 cut along line AB. 図4は、本発明による鉄道車両用電池ユニットにおける電池ユニットの密閉と動作停止を判断する論理の一例である。FIG. 4 is an example of logic for determining sealing and stopping of the battery unit in the railway vehicle battery unit according to the present invention. 図5は、本発明による鉄道車両用電池ユニットの主変換装置の動作停止を判断する論理の一例である。FIG. 5 is an example of logic for determining whether to stop the operation of the main converter of the railway vehicle battery unit according to the present invention. 図6は、本発明による鉄道車両用電池ユニットにおける第2の構成である。FIG. 6 shows a second configuration of the railcar battery unit according to the present invention. 図7は、図6に示す鉄道車両用電池ユニットをA−Bの線で切断した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the railcar battery unit shown in FIG. 6 cut along line AB. 図8は、本発明による鉄道車両用電池ユニットにおける第3の構成である。FIG. 8 shows a third configuration of the railcar battery unit according to the present invention. 図9は、図8に示す鉄道車両用電池ユニットをA−Bの線で切断した断面図である。9 is a cross-sectional view of the railcar battery unit shown in FIG. 8 cut along line AB. 図10は、本発明による鉄道車両用電池ユニットの第2実施例の電池ユニットの密閉と動作停止及び主変換装置の動作停止を判断する論理の一例である。FIG. 10 is an example of logic for determining sealing and operation stop of the battery unit and operation stop of the main converter of the second embodiment of the battery unit for railway vehicles according to the present invention. 図11は、本発明による鉄道車両用電池ユニットの第3実施例の電池ユニットの密閉と動作停止及び主変換装置の動作停止を判断する論理の一例である。FIG. 11 is an example of logic for determining the sealing and operation stop of the battery unit and the operation stop of the main converter of the third embodiment of the railway vehicle battery unit according to the present invention.

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 battery unit 1 is a power storage device that can charge and discharge electric power to a main conversion device that drives a railway vehicle. The battery unit 1 includes a plurality of battery modules (not shown) on which battery cells are mounted, and a battery box housing in which the battery modules are housed. The battery module generates a considerable amount of heat when charging and discharging power, so that air that cools the battery module as a vent flows into the wall plate of the battery box housing so that it does not become abnormal due to the generated heat. A plurality of intake / exhaust ports 2 for discharging the air that has cooled the battery module is formed. The air intake / exhaust port 2 is disposed on the front surface of the battery unit 1 and on the back surface that cannot be seen in the drawing. The cooling air flowing in from the air intake port flows through the inside of the battery box housing while taking heat from the battery module, and the air deprived of heat flows from the exhaust port. Although FIG. 1 shows a case where the intake / exhaust ports 2 are arranged in four rows and three rows, this arrangement does not limit the present invention. Moreover, it is preferable to provide a mesh or a filter at the intake / exhaust port 2 so that stones, dust, rainwater, snow blocks, and the like do not enter the inside of the battery unit 1.

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。   Blocking plates 3 and 4 are installed on the front and back surfaces of the battery unit 1. The closing plates 3 and 4 are installed so as to be in contact with the surface of the battery box housing of the battery unit 1 and are perforated in the same pattern as the arrangement of the air supply / exhaust ports 2 formed in the battery box housing. In this manner, the air supply / exhaust port 2 can be opened and closed by sliding along the surface of the battery box housing. When the closing plates 3, 4 are lifted upward as shown in FIG. 1A, the positions of the holes of the closing plates 3, 4 coincide with the air supply / exhaust port 2, and air passes through the holes and the air supply / exhaust port 2. Inflow and outflow into the battery case. Further, when the closing plates 3 and 4 are shifted downward as shown in FIG. 1B, the positions of the holes of the closing plates 3 and 4 are simultaneously shifted from the air supply / exhaust port 2, and the actual plate in which no holes are formed is formed. The air supply / exhaust port 2 is blocked by the portion, and the battery unit 1 can be sealed.

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 closing plate 3 is operated by closing plate operating devices 5a and 5b. Although not shown here, closing plate operating devices 6 a and 6 b for operating the closing plate 4 are also installed on the back surface of the battery unit 1.

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 plate operating devices 5a, 5b and 6a, 6b hold the closing plates 3 and 4 with electromagnets, and when sealing the battery unit 1, the energization to the electromagnets is stopped and the closing plates 3 and 4 are lowered by gravity. Alternatively, the closing plates 3 and 4 may be fixed with something like a wedge, and the closing plates 3 and 4 may be lowered by gravity by blasting the wedge. The closing plates 3 and 4 may be moved up and down by a linear motor, or the closing plates 3 and 4 are suspended by wires through a pulley, and the closing plates 3 and 4 are wound by winding and returning the wires by a motor. The rack gear may be arranged on the side surfaces of the closing plates 3 and 4 and the closing plates 3 and 4 may be moved up and down by a motor to which a pinion gear or a worm gear is attached.

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 battery unit 1 and the main converter (inverter) 9 are mounted. The railway vehicle is composed of three vehicles 7a, 7b and 7c. The vehicles 7a, 7b, and 7c have carts 8a and 8b, 8c and 8d, and 8e and 8f, respectively. In the vehicle 7a, the battery unit 1 and a main converter 9 for driving the vehicle are installed under the floor. A fire sensor 10 for detecting a fire is installed under the floor of the vehicle 7a.

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 battery units 1 and main converters 9 shown in FIG. 2 show an example of a railway vehicle, and do not limit the present invention. For example, the number of vehicles for formation may be three or more or less, or there may be a plurality of vehicles equipped with the battery unit 1, the main converter 9, and the fire sensor 10.

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 / exhaust port 2 is opened, and FIG. 3B shows a state where the intake / exhaust port 2 is closed. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the component and site | part of a battery unit shown in FIG. 3 about the thing equivalent to what is shown in FIG. In the battery unit 1 shown in FIG. 3, the inside thereof is shown in a four-stage configuration, but this does not limit the present invention.

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 battery unit 1, gas detection sensors 11a, 11b, 11c, and 11d that detect toxic gas generated inside the unit are installed at each stage, and the gas detection sensors 11a to 11d detect toxic gas. Then, a gas detection signal is output. The gas detection signal is input to the battery unit control device 12 that controls the charging / discharging operation of the battery unit 1 and the opening / closing operation of the closing plates 3 and 4 with respect to the intake / exhaust port 2. Similarly, a fire detection signal is input to the battery unit control device 12.

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 unit control device 12 determines that an emergency has occurred by inputting the gas detection signal and the fire detection signal, a sealing command for closing the closing plates 3 and 4 is issued. It is output to the operating devices 5a, 5b and 6a, 6b. Further, an operation stop command for the main converter 9 and a signal for stopping the charge / discharge operation of the battery unit 1 (not shown here) (hereinafter referred to as a charge / discharge operation stop signal) are output.

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。

Figure 0005485128
Table 1 shows combinations of sealing of the battery unit 1 and stopping of the charge / discharge operation and stopping of the operation of the main converter 9 in the first embodiment. In Table 1, the emergency column represents the presence or absence of a fire (fire detection signal by the fire sensor 10) or generation of toxic gas inside the battery unit 1 (gas detection signals by the gas detection sensors 11a to 11d). The emergency operation command column is an operation command for evacuating passengers / passengers from the fire site etc. in the case of a subway, etc., when emergency operation is output “Yes”, otherwise “No” . The emergency driving command is a command issued by the occupant pressing a button installed on the cab, for example, depending on the situation. Moreover, the row | line | column of a battery unit represents the necessity of sealing of the battery unit 1, and the necessity (stop or operation | movement) of charging / discharging operation | movement, and the row | line of the main converter is the necessity (operation | movement or stop or operation | movement of the main converter 9). ).
Figure 0005485128

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 battery unit 1 is sealed and its charge / discharge operation is stopped.
No. in Table 1 When fire or toxic gas is generated as in the cases 1 and 2, but there is no emergency operation command, the battery unit 1 is sealed to stop the charging / discharging operation of the battery unit 1, and the main converter 9 Stop the operation.
No. To protect the battery unit 1 when no toxic gas is generated from the inside of the battery unit 1 and there is an emergency operation command even if a fire (especially an external fire) occurs as in case 3 Then, the battery unit 1 is sealed and the charging / discharging operation is stopped, and the main conversion device 9 operates by obtaining power from the overhead train line to evacuate passengers / passengers to a safe place.
And No. When no toxic gas is generated from the inside of the battery unit 1 and there is an emergency operation command as in the case 4, the battery unit 1 does not leak from the inside of the battery unit 1. 1 and the charge / discharge operation are stopped, and the main converter 9 operates by obtaining electric power from the overhead train line, and evacuates passengers / passengers to a safe place.

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 gas detection sensors 11a to 11d are input to the first gas detection determination circuit 13, and the first gas detection determination circuit 13 is configured to detect gas detection when one or more gas detection sensors detect toxic gas. to decide. The signal output from the first gas detection determination circuit 13 and the signal output from the fire sensor 10 are input to the first emergency determination circuit 14, and an emergency is detected if a toxic gas or a fire is detected by each output signal. Judge the situation.

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 battery unit 1 and leaks outside the battery unit 1, the first delay circuit 15 receives an emergency signal from the first emergency determination circuit 14. A signal should be output if the state continues for at least 1 second. Note that the first delay circuit 15 may be omitted in an environment where the sensor is unlikely to malfunction. In this case, the signal output from the first emergency determination circuit 14 is input to the first reset circuit 16 described later.

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 first reset circuit 16. The first reset circuit 16 also receives a reset signal indicating that the emergency has converged. The reset signal is output, for example, when the occupant determines the convergence of the emergency and presses a button installed on the cab.

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 first reset circuit 16, if the signal output from the first delay circuit 15 indicates an emergency state and the reset signal is not input, the operation of the battery unit 1 is stopped and the battery unit 1 is The sealing command is output to the closing plate operating devices 5a, 5b and 6a, 6b, and the battery unit 1 is sealed. Further, when the battery unit 1 has a cooling fan, the fan is stopped.

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 battery unit 1 is stopped and an emergency operation command indicating that emergency operation is necessary are input to the first emergency operation command determination circuit 17. The emergency operation command may be output, for example, when there is a power running command in a state where a fire or smoke is generated in the battery unit 1, or is output when a passenger presses a button installed on the cab. But you can. In the first emergency operation command determination circuit 17, when the operation of the battery unit 1 is stopped and there is no emergency operation command, an operation stop command is output to the main converter 9. On the other hand, if the operation of the battery unit 1 is stopped and there is an emergency operation command, the operation stop command is not output to the main converter 9.

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 closing plates 3 and 4 and the closing plate operating devices 5a and 5b and 6a and 6b are installed outside the battery unit 1, but as shown in FIG. As an example, the closing plates 3 and 4 and the closing plate operating devices 5 a and 5 b and 6 a and 6 b may be installed inside the battery unit 1. FIG. 7 shows a cross section of the battery unit of FIG. 6 taken along line AB. In the example shown in FIGS. 6 and 7, the same reference numerals are given to the same components and parts as those in the examples shown in FIGS.

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 closing plates 3 and 4 are installed in the existing battery unit 1, and the installation of the closing plates 3 and 4 is easier than when the closing plates are installed inside. On the other hand, when the battery unit 1 is newly installed, as shown in FIG. 6, the installation of the closing plates 3 and 4 inside the battery unit 1 is easier to handle because there are fewer operating parts outside the battery unit 1. is there. As in the example shown in FIG. 6, when the upper portions 3 a and 4 a of the closing plates 3 and 4 protrude to the outside of the battery unit 1, the upper portions 3 a and 4 a of the closing plates 3 and 4 are bent to form the closing plates 3 and 4. 7 is closed, the folded upper portions 3a and 4a of the closing plates 3 and 4 are fitted into the recesses 1a and 1a on the upper portion of the battery unit 1 to seal the battery unit 1 as shown in FIG. It is preferable to adopt a configuration to do so.

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 closing plates 3, 4, as in the example shown in FIG. 8, the closing plates 3, 4 and the closing plate operating devices 5 a, 5 b and 6 a, 6 b are all installed inside the battery unit 1. Good. FIG. 9 shows a cross section of the battery unit shown in FIG. 8 taken along line AB. In the example shown in FIGS. 8 and 9, the same reference numerals are given to the same components and parts as those in the examples shown in FIGS. 1 and 3.

図8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 / exhaust port 2, and the battery unit 1 can be reliably sealed when the closing plates 3 and 4 are closed. Moreover, in the example shown in FIG. 8, since there is no part which protrudes outside the battery unit 1 unlike the example shown in FIG. 6, the battery unit 1 can be handled more easily than in FIG.

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 battery unit 1 and stopping the charge / discharge operation and stopping the operation of the main converter 9 are different.

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 closing plates 3 and 4 may be arranged outside the battery unit 1 as in the example shown in FIG. 1, or the closing plates 3 and 4 may be placed inside the battery unit 1 as in the examples shown in FIGS. 6 and 8. The arrangement may be arranged. The fire sensor and the gas detection sensor are also arranged in the same manner as in the first embodiment.

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。

Figure 0005485128
Table 2 shows combinations of sealing of the battery unit 1 and charging / discharging operation stop and operation stop of the main converter 9 in the second embodiment. In the present embodiment, it is classified into four cases depending on the contents of the emergency and the presence or absence of an emergency driving command.
Figure 0005485128

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 cases 1 and 2, when there is no emergency operation command, the battery unit 1 is sealed to stop the charge / discharge operation, and the main converter 9 is also stopped. To do.
In order to drive the vehicle, it is necessary to discharge power from the battery unit 1 to drive the main converter 9. Therefore, no. In the case where an emergency operation command is issued when a fire has occurred but the battery unit is normal as in the case 3, the battery unit 1 is discharged in order to drive the main converter 9 by discharging power. 1 and the charge / discharge operation are not stopped, and the main converter 9 is not stopped.
No. As shown in Fig. 4, toxic gas is generated from the inside of the battery unit 1, but when there is an emergency operation command, the battery unit is broken and the charge / discharge operation is determined to be dangerous, and the battery unit is sealed. The charging / discharging operation of the battery unit 1 and the operation of the main converter 9 are stopped.

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 gas detection sensors 11a to 11d are input to the second gas detection determination circuit 18, and the second gas detection determination circuit 18 determines that the gas is detected when toxic gas is detected by one or more gas detection sensors. . The signal output from the second gas detection determination circuit 18, the signal output from the fire sensor 10, and the emergency operation command indicating that emergency operation is necessary are input to the second emergency determination circuit 19. According to the combinations in Table 2, it is determined whether the battery unit 1 is sealed, the charge / discharge operation is stopped, and the main converter 9 is stopped. Here, the emergency operation command may be output when there is a power running command in a state where, for example, a fire or smoke is generated in the battery unit 1, or is output when a passenger presses a button installed on the cab. May be used.

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 emergency determination circuit 19 is input to the second delay circuit 20. 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 several seconds until toxic gas is generated in the battery unit 1 and leaks outside the battery unit 1, the second delay circuit 20 indicates the state of the emergency from the second emergency determination circuit 19. A signal should be output if the input signal continues for at least one second. Note that the second delay circuit 20 may be omitted in an environment where the sensor is unlikely to malfunction. In this case, a signal output from the second emergency determination circuit 19 is input to a second reset circuit 21 described later.

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 second delay circuit 20 is input to the second reset circuit 21. The second reset circuit 21 also receives a reset signal indicating that the emergency has converged. The reset signal is output, for example, when the occupant determines the convergence of the emergency and presses a button installed on the cab.

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 second delay circuit 20 indicates that the battery unit 1 is sealed, the charge / discharge operation is stopped, the main converter 9 is stopped, and the reset signal is not input. For example, the operation of the battery unit 1 and the main converter 9 is stopped, and a command to seal the battery unit 1 is output to the closing plate operating devices 5a, 5b and 6a, 6b, and the battery unit 1 is sealed. Further, when the battery unit 1 has a cooling fan, the fan is stopped.

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 battery unit 1 is sealed, and power is supplied to the main converter 9.

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 battery unit 1 is higher than the inside of the battery unit 1. In this case, if the charging / discharging operation is performed without sealing the battery unit 1 as in the second embodiment, the heat outside the battery unit 1 may propagate to the inside and cause the battery to fail. Therefore, in this embodiment, the logic as shown in Table 3 is configured to prevent the heat outside the battery unit 1 from propagating to the inside by sealing the battery unit 1.

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。

Figure 0005485128
Table 3 shows combinations of sealing of the battery unit 1 and charging / discharging operation stop and operation stop of the main converter 9 in the third embodiment. In the present embodiment, it is classified into four cases depending on the contents of the emergency and the presence or absence of an emergency driving command.
Figure 0005485128

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 battery unit 1 is sealed and the charge / discharge operation of the battery unit 1 and the operation of the main converter 9 are stopped. To do.
No. When a fire has occurred and there is an emergency operation command as in the case shown in FIG. 3, the battery unit 1 is sealed in order to prevent heat from entering from the outside of the battery unit 1, and the battery unit 1 is discharged to discharge power. In order to drive the converter 9, the charging / discharging operation of the battery unit 1 and the operation of the main converter 9 are not stopped. This measure is based on the premise that the risk of sealing the battery unit 1 is small if the charge / discharge period is short.
Furthermore, no. 4, when toxic gas is generated from the inside of the battery unit 1 and there is an emergency operation command, the battery unit 1 is out of order and the charge / discharge operation is determined to be dangerous. The battery unit 1 is sealed and the charging / discharging operation of the battery unit 1 and the operation of the main converter 9 are stopped.

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 battery unit 1 and the temperature inside the battery unit 1, and the temperature outside the battery unit 1 is higher than the temperature inside. If it is higher, the logic of the second embodiment is switched to the logic of the present embodiment.

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 gas detection sensors 11a to 11d are input to the third gas detection determination circuit 22, and if toxic gas is detected by one or more gas detection sensors, it is determined that the gas is detected. The signal output from the third gas detection determination circuit 22, the signal from the fire sensor 10, and the emergency operation command indicating that emergency operation is necessary are input to the third emergency determination circuit 23. According to the combination, it is determined whether the battery unit is sealed, the charge / discharge operation is stopped, and the main converter is stopped. The emergency operation command may be output, for example, when there is a powering command in a state where a fire or smoke is generated in the battery unit, or may be output when a passenger presses a button installed on the cab. Good.

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 battery unit 1, a signal for closing the closing plates 3 and 4, a signal for stopping the operation of the main converter 9, and a cooling fan inside the battery unit 1. Signal.

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 battery unit 1 and leaks outside the battery unit 1, the third delay circuit 24 uses the emergency signal in the input signal from the third emergency judgment circuit 22. It is preferable to output a signal when this state continues for at least one second. Note that the third delay circuit 24 may be omitted in an environment where the sensor is unlikely to malfunction. In this case, a signal output from the third emergency determination circuit 23 is input to a third reset circuit 25 described later.

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 third reset circuit 25. The third reset circuit 25 also receives a reset signal indicating that the emergency has converged. The reset signal is output, for example, when the occupant determines the convergence of the emergency and presses a button installed on the cab.

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 third reset circuit 25, the signal output from the second delay circuit 20 indicates that the battery unit 1 is sealed, the charge / discharge operation is stopped, the main converter is stopped, and the reset signal is not input. According to the signal output from the second delay circuit 20, the operation of the battery unit 1 and the main converter 9 is stopped, and a command for sealing the battery unit 1 is output. Further, when the battery unit 1 has a cooling fan, the fan is stopped.

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 SYMBOLS 1 Battery unit 2 Air intake / exhaust port 3 Blocking plate on the front side of the battery unit 4 Closing plates 5a and 5b on the back side of the battery unit Blocking plate operating devices 6a and 6b on the back side of the battery unit Vehicle closing plate operating devices 7a, 7b and 7c on the back side of the battery unit , 8b, 8c, 8d, 8e, 8f Carriage 9 Main converter 10 Fire sensors 11a, 11b, 11c, 11d Gas detection sensor 12 Battery unit control device 13 First gas detection determination circuit 14 First emergency determination circuit 15 First delay circuit 16 First reset circuit 17 First emergency operation command determination circuit 18 Second gas detection determination circuit 19 Second emergency determination circuit 20 Second delay circuit 21 Second reset circuit 22 Second 3 Gas detection determination circuit 23 Third emergency determination circuit 24 Third delay time 25 Third reset circuit

Claims (15)

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、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 .
請求項1に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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.
請求項1に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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.
請求項3に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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.
請求項3に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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.
請求項2〜5のいずれか一項に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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.
請求項1に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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 .
請求項に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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.
請求項に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
前記電池ユニット制御装置は、
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.
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、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 .
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、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 .
請求項7〜11のいずれか一項に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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 .
請求項7〜12のいずれか一項に記載の鉄道車両用電池ユニットにおいて、
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:
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、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 .
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、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,
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.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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