JP7349401B2 - 方法および蓄電ユニットパラメータ決定装置 - Google Patents
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Description
複数車両で編成される列車において引き通し線に接続されて分散配置された負荷および蓄電ユニットのうちの前記蓄電ユニットそれぞれの放電特性を定める制御パラメータを決定する方法であって、
前記負荷および前記蓄電ユニットの配置車両と、前記引き通し線の車両間の配線抵抗と、異なる負荷条件毎の前記負荷それぞれの負荷電流とを設定することと、
前記配置車両に基づく等価回路と、前記配線抵抗と、前記負荷電流とに基づいて、前記異なる負荷条件において前記蓄電ユニットそれぞれの放電電流を均衡させる前記制御パラメータを決定することと、
を含む方法である。
複数車両で編成される列車において引き通し線に接続されて分散配置された負荷および蓄電ユニットのうちの前記蓄電ユニットそれぞれの放電特性を定める制御パラメータを決定する蓄電ユニットパラメータ決定装置であって、
前記負荷および前記蓄電ユニットの配置車両と、前記引き通し線の車両間の配線抵抗と、異なる負荷条件毎の前記負荷それぞれの負荷電流とを設定する設定部と、
前記配置車両に基づく等価回路と、前記配線抵抗と、前記負荷電流とに基づいて、前記異なる負荷条件において前記蓄電ユニットそれぞれの放電電流を均衡させる前記制御パラメータを決定する決定部と、
を備えた蓄電ユニットパラメータ決定装置を構成してもよい。
前記決定することは、
前記負荷条件毎に、当該負荷条件での前記負荷電流に基づいて、前記蓄電ユニット1台当たりの目標放電電流を算出することと、
前記負荷条件毎に、当該負荷条件での前記負荷電流および前記配線抵抗に基づいて前記引き通し線の車両間の電圧降下を算出することと、
所与の対象蓄電ユニット群に係る部分等価回路と、前記負荷条件毎の前記目標放電電流および前記電圧降下と、に基づいて、当該対象蓄電ユニット群に含まれる各蓄電ユニットの前記制御パラメータの関係を算出することと、
を含む、
方法である。
前記関係を算出することは、前記対象蓄電ユニット群を変えることで、全ての前記蓄電ユニット間の前記制御パラメータの関係を算出すること、を含む、
方法である。
前記対象蓄電ユニット群は、分散配置された前記蓄電ユニットのうち、隣り合う2つの前記蓄電ユニットである、
方法である。
前記制御パラメータは、前記蓄電ユニットの無負荷送り出し電圧、および、等価内部抵抗、である、
方法である。
図1は、本実施形態の蓄電ユニットパラメータ決定装置によって制御パラメータが決定される対象となる列車の一例である。図1に示すように、列車10は複数の車両12で編成され、複数の蓄電ユニット20が分散配置された蓄電池電気車である。各車両12には、主電動機を制御するインバータ装置や補機用のSIV(静止形インバータ:Static InVerter)などの負荷16が搭載されている。なお、列車10は、パンタグラフ等の集電装置を備えるいわゆるハイブリッド電気車としてもよいが、本実施形態では、集電装置による集電電力は用いず、蓄電ユニット20の出力電力(放電電力)のみが負荷16に供給されるものとする。図1は、4両編成の列車10の例であり、1両目の車両(先頭車両)および3両目の車両に蓄電ユニット20が配置されている。つまり、列車10には2台の蓄電ユニット20が分散配置されている。また、列車10には、列車全体を引き通す電力の引き通し線14が設けられており、この引き通し線14に、蓄電ユニット20および負荷16が並列接続されている。
蓄電ユニットパラメータ決定装置による蓄電ユニット20の制御パラメータの決定方法を説明する。前提として、対象とする列車10の編成が決まり、蓄電ユニット20および負荷16がどの車両に配置されているかといった蓄電ユニット20および負荷16の配置車両が決まっているとする。
図7は、蓄電ユニットパラメータ決定装置1の機能構成例である。図7に示すように、蓄電ユニットパラメータ決定装置1は、操作部102と、表示部104と、音出力部106と、通信部108と、処理部200と、記憶部300とを備えて構成され、一種のコンピュータシステムとして実現される。なお、蓄電ユニットパラメータ決定装置1は、1台のコンピュータで実現してもよいし、複数台のコンピュータを接続して構成することとしてもよい。
次に、本実施形態の蓄電ユニット20の制御パラメータの決定方法による3つの具体例を示す。何れの具体例も、図1に例示した構成の列車を対象としている。つまり、4両編成の列車において、2つの蓄電ユニット20が、1両目の車両と3両目の車両とに分散配置されている。なお、簡単のため、2両目の車両と4両目の車両とに負荷16が配置され、1両目の車両と3両目の車両には負荷16は配置されていないとした。また、蓄電ユニット20の出力電流ISに不均衡が生じる比較例を示し、この比較例に対して、本実施形態の決定方法により蓄電ユニット20の制御パラメータを決定している。
このように、本実施形態によれば、複数の蓄電ユニット20が搭載された列車10において、各蓄電ユニット20の出力電流(放電電流)ISの不均衡を解消することができる。つまり、負荷16および蓄電ユニット20が何れの車両12に配置されているかといった配置車両と、車両間の引き通し線14の配線抵抗Rと、異なる負荷条件毎の負荷電流ILとから、異なる負荷条件において蓄電ユニット20それぞれの放電電流を均衡させるような制御パラメータが決定される。そして、このように決定された制御パラメータにより蓄電ユニット20を制御することで、列車10に分散配置された各蓄電ユニット20の出力電流ISの不均衡を解消することができる。蓄電ユニット20の充放電特性は、出力電流(放電電流)ISと出力電圧(放電電圧)VSとが直線関係となるように定められる。列車10の走行に応じて負荷16は変動するが、異なる負荷条件において各蓄電ユニット20の出力電流ISが均衡するように制御パラメータを決定することで、負荷条件以外の負荷であっても、蓄電ユニット20それぞれの出力電流ISをほぼ均衡させることが可能である。
12…車両
14…引き通し線
16…負荷
20…蓄電ユニット
22…蓄電媒体、24…電力変換装置、26…制御部
1…蓄電ユニットパラメータ決定装置
200…処理部
202…設定部、204…決定部
300…記憶部
302…蓄電ユニットパラメータ決定プログラム
310…初期設定情報、320…制御パラメータ情報
Claims (6)
- 複数車両で編成される列車において引き通し線に接続されて分散配置された負荷および蓄電ユニットのうちの前記蓄電ユニットそれぞれの放電特性を定める制御パラメータを決定する方法であって、
前記負荷および前記蓄電ユニットの配置車両と、前記引き通し線の車両間の配線抵抗と、異なる負荷条件毎の前記負荷それぞれの負荷電流とを設定することと、
前記配置車両に基づく等価回路と、前記配線抵抗と、前記負荷電流とに基づいて、前記異なる負荷条件において前記蓄電ユニットそれぞれの放電電流を均衡させる前記制御パラメータを決定することと、
を含む方法。 - 前記決定することは、
前記負荷条件毎に、当該負荷条件での前記負荷電流に基づいて、前記蓄電ユニット1台当たりの目標放電電流を算出することと、
前記負荷条件毎に、当該負荷条件での前記負荷電流および前記配線抵抗に基づいて前記引き通し線の車両間の電圧降下を算出することと、
所与の対象蓄電ユニット群に係る部分等価回路と、前記負荷条件毎の前記目標放電電流および前記電圧降下と、に基づいて、当該対象蓄電ユニット群に含まれる各蓄電ユニットの前記制御パラメータの関係を算出することと、
を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記関係を算出することは、前記対象蓄電ユニット群を変えることで、全ての前記蓄電ユニット間の前記制御パラメータの関係を算出すること、を含む、
請求項2に記載の方法。 - 前記対象蓄電ユニット群は、分散配置された前記蓄電ユニットのうち、隣り合う2つの前記蓄電ユニットである、
請求項3に記載の方法。 - 前記制御パラメータは、前記蓄電ユニットの無負荷送り出し電圧、および、等価内部抵抗、である、
請求項1~4の何れか一項に記載の方法。 - 複数車両で編成される列車において引き通し線に接続されて分散配置された負荷および蓄電ユニットのうちの前記蓄電ユニットそれぞれの放電特性を定める制御パラメータを決定する蓄電ユニットパラメータ決定装置であって、
前記負荷および前記蓄電ユニットの配置車両と、前記引き通し線の車両間の配線抵抗と、異なる負荷条件毎の前記負荷それぞれの負荷電流とを設定する設定部と、
前記配置車両に基づく等価回路と、前記配線抵抗と、前記負荷電流とに基づいて、前記異なる負荷条件において前記蓄電ユニットそれぞれの放電電流を均衡させる前記制御パラメータを決定する決定部と、
を備えた蓄電ユニットパラメータ決定装置。
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JP2020069338A JP7349401B2 (ja) | 2020-04-07 | 2020-04-07 | 方法および蓄電ユニットパラメータ決定装置 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013102657A (ja) | 2011-11-10 | 2013-05-23 | Hitachi Ltd | 二次電池監視装置 |
WO2018229863A1 (ja) | 2017-06-13 | 2018-12-20 | 株式会社東芝 | 鉄道車両 |
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- 2020-04-07 JP JP2020069338A patent/JP7349401B2/ja active Active
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