JPH09247807A - 車両用電源装置 - Google Patents
車両用電源装置Info
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- JPH09247807A JPH09247807A JP8049226A JP4922696A JPH09247807A JP H09247807 A JPH09247807 A JP H09247807A JP 8049226 A JP8049226 A JP 8049226A JP 4922696 A JP4922696 A JP 4922696A JP H09247807 A JPH09247807 A JP H09247807A
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- power supply
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルタコンデンサの容量を増やさずに入力
中断直後の負荷への給電続時間を延す。 【解決手段】 直流入力が一時的に中断された時、ゲー
ト制御手段７が回転機負荷５の接続されているインバー
タ回路Ｂに対するゲート制御を停止し、他のインバータ
回路Ａ，Ｃのゲート制御を継続することにより、ゲート
制御が停止されたインバータ回路Ｂに接続されている回
転機負荷５は入力電力の喪失によって機械的な慣性力で
回転を続けて発電を行い、回生電力をインバータ回路Ｂ
のフライホイールダイオードを通じてフィルタコンデン
サ側に戻すようにして、ゲート制御を継続している他の
インバータ回路Ａ，Ｃを通じてそれらに接続されている
負荷３，４に対して、フィルタコンデンサ２が蓄積して
いるエネルギに加えて回転機負荷５の回生電力をも供給
させる。
中断直後の負荷への給電続時間を延す。 【解決手段】 直流入力が一時的に中断された時、ゲー
ト制御手段７が回転機負荷５の接続されているインバー
タ回路Ｂに対するゲート制御を停止し、他のインバータ
回路Ａ，Ｃのゲート制御を継続することにより、ゲート
制御が停止されたインバータ回路Ｂに接続されている回
転機負荷５は入力電力の喪失によって機械的な慣性力で
回転を続けて発電を行い、回生電力をインバータ回路Ｂ
のフライホイールダイオードを通じてフィルタコンデン
サ側に戻すようにして、ゲート制御を継続している他の
インバータ回路Ａ，Ｃを通じてそれらに接続されている
負荷３，４に対して、フィルタコンデンサ２が蓄積して
いるエネルギに加えて回転機負荷５の回生電力をも供給
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインバータ回路を有
する車両用電源装置に関する。
する車両用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両用電源装置として電動発電機
に代えて、半導体素子を利用した静止形のものが広く使
用されるようになってきている。この静止形電源装置に
は、架線電源が直流である場合には３相交流に変換する
インバータ方式が用いられ、また架線電源が交流である
場合には整流回路やコンバータでいったん所定電圧の直
流に変換した後にインバータによって再度、交流に変換
する方式が用いられる。
に代えて、半導体素子を利用した静止形のものが広く使
用されるようになってきている。この静止形電源装置に
は、架線電源が直流である場合には３相交流に変換する
インバータ方式が用いられ、また架線電源が交流である
場合には整流回路やコンバータでいったん所定電圧の直
流に変換した後にインバータによって再度、交流に変換
する方式が用いられる。
【０００３】ところで、車両用電源装置の場合、車両の
制御電源、灯回路へ給電する責務を持っているため、パ
ンタグラフの離線程度の時間、電源入力が中断してもこ
れらの制御電源、灯回路のような重要負荷に対して電力
を供給し続けることが要求される。
制御電源、灯回路へ給電する責務を持っているため、パ
ンタグラフの離線程度の時間、電源入力が中断してもこ
れらの制御電源、灯回路のような重要負荷に対して電力
を供給し続けることが要求される。
【０００４】この点、従来の電動発電機の場合には、入
力電圧の中断があっても発電機自体の慣性力によって回
転を続け、負荷に電力を供給し続けることができたが、
半導体素子を利用した静止形電源装置の場合には応答特
性が高速であるゆえに、反面、瞬間的な電源電圧の中断
でも電力変換を停止してしまう問題点があり、これを避
けるために、インバータ回路の直流入力側にフィルタコ
ンデンサを設け、瞬間的な電源電圧の中断時にはフィル
タコンデンサに蓄えられている電荷を放出することによ
ってインバータ回路に電力を供給し続ける構成にしてい
る。
力電圧の中断があっても発電機自体の慣性力によって回
転を続け、負荷に電力を供給し続けることができたが、
半導体素子を利用した静止形電源装置の場合には応答特
性が高速であるゆえに、反面、瞬間的な電源電圧の中断
でも電力変換を停止してしまう問題点があり、これを避
けるために、インバータ回路の直流入力側にフィルタコ
ンデンサを設け、瞬間的な電源電圧の中断時にはフィル
タコンデンサに蓄えられている電荷を放出することによ
ってインバータ回路に電力を供給し続ける構成にしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
半導体素子を利用した静止形の車両用電源装置の場合、
電源入力が中断した時に負荷へ電力を供給し続けられる
時間を延すためにはフィルタコンデンサの容量を大きな
ものにする必要があり、結果として、装置のサイズが大
きくなり、サイズ的な制約が大きい車両用電源装置の場
合、そのサイズを小型化することが大きな課題となって
いた。
半導体素子を利用した静止形の車両用電源装置の場合、
電源入力が中断した時に負荷へ電力を供給し続けられる
時間を延すためにはフィルタコンデンサの容量を大きな
ものにする必要があり、結果として、装置のサイズが大
きくなり、サイズ的な制約が大きい車両用電源装置の場
合、そのサイズを小型化することが大きな課題となって
いた。
【０００６】本発明はこのような従来の技術的課題を解
決するためになされたもので、従来サイズを維持したま
ま電源入力の中断時に負荷へ電力を供給し続けられる時
間を長くし、あるいはフィルタコンデンサの容量を小さ
くして従来と同じ時間だけ電力を供給し続ることができ
てサイズの小型化が図れる車両用電源装置を提供するこ
とを目的とする。
決するためになされたもので、従来サイズを維持したま
ま電源入力の中断時に負荷へ電力を供給し続けられる時
間を長くし、あるいはフィルタコンデンサの容量を小さ
くして従来と同じ時間だけ電力を供給し続ることができ
てサイズの小型化が図れる車両用電源装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の車両用
電源装置は、直流入力に接続されたフィルタコンデンサ
と、フィルタコンデンサに直流側が並列に接続された複
数のインバータ回路と、複数のインバータ回路の少なく
とも１つの交流側に接続された回転機負荷と、フィルタ
コンデンサの直流入力の中断を検出する入力中断検出手
段と、入力中断検出手段が直流入力の中断を検出した時
に回転機負荷が接続されているインバータ回路のゲート
制御を停止するゲート制御手段とを備えたものである。
電源装置は、直流入力に接続されたフィルタコンデンサ
と、フィルタコンデンサに直流側が並列に接続された複
数のインバータ回路と、複数のインバータ回路の少なく
とも１つの交流側に接続された回転機負荷と、フィルタ
コンデンサの直流入力の中断を検出する入力中断検出手
段と、入力中断検出手段が直流入力の中断を検出した時
に回転機負荷が接続されているインバータ回路のゲート
制御を停止するゲート制御手段とを備えたものである。
【０００８】この請求項１の発明の車両用電源装置で
は、交流電源が電力変換されて直流入力となったその直
流入力、あるいは直流電源の直接の入力が一時的に中断
された時、入力中断検出手段がフィルタコンデンサの直
流入力の中断を検出し、ゲート制御手段が回転機負荷の
接続されているインバータ回路に対するゲート制御を停
止し、他のインバータ回路のゲート制御を継続する。
は、交流電源が電力変換されて直流入力となったその直
流入力、あるいは直流電源の直接の入力が一時的に中断
された時、入力中断検出手段がフィルタコンデンサの直
流入力の中断を検出し、ゲート制御手段が回転機負荷の
接続されているインバータ回路に対するゲート制御を停
止し、他のインバータ回路のゲート制御を継続する。
【０００９】これによって、ゲート制御が停止されたイ
ンバータ回路に接続されている回転機負荷は入力電力の
喪失によって機械的な慣性力で回転を続けて発電を行
い、回生電力をインバータ回路にその交流側から戻し始
める。そしてゲート制御が停止されたインバータ回路で
はフライホイールダイオードを通じて回生電力を交流−
直流変換してフィルタコンデンサに戻す。
ンバータ回路に接続されている回転機負荷は入力電力の
喪失によって機械的な慣性力で回転を続けて発電を行
い、回生電力をインバータ回路にその交流側から戻し始
める。そしてゲート制御が停止されたインバータ回路で
はフライホイールダイオードを通じて回生電力を交流−
直流変換してフィルタコンデンサに戻す。
【００１０】したがって、直流入力が中断してもフィル
タコンデンサに回転機負荷から回生電力を供給し、ゲー
ト制御を継続している他のインバータ回路を通じてそれ
らのインバータ回路に接続されている負荷に対して、フ
ィルタコンデンサが蓄積しているエネルギに加えて回生
電力をも供給することができ、負荷への電力供給継続時
間を延すことができる。
タコンデンサに回転機負荷から回生電力を供給し、ゲー
ト制御を継続している他のインバータ回路を通じてそれ
らのインバータ回路に接続されている負荷に対して、フ
ィルタコンデンサが蓄積しているエネルギに加えて回生
電力をも供給することができ、負荷への電力供給継続時
間を延すことができる。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１の車両用電源
装置において、直流入力中断検出手段が直流入力の中断
を検出した時に、ゲート制御手段が複数のインバータ回
路のうち、交流側に特定の重要負荷が接続されているも
のを除いて他のインバータ回路のゲート制御を停止する
ようにしたものである。
装置において、直流入力中断検出手段が直流入力の中断
を検出した時に、ゲート制御手段が複数のインバータ回
路のうち、交流側に特定の重要負荷が接続されているも
のを除いて他のインバータ回路のゲート制御を停止する
ようにしたものである。
【００１２】この請求項２の発明の車両用電源装置で
は、直流入力が中断した時に特定の重要負荷に対してフ
ィルタコンデンサの蓄積エネルギと共に回転機負荷の回
生電力を供給することにより、その電力供給継続時間を
延す。
は、直流入力が中断した時に特定の重要負荷に対してフ
ィルタコンデンサの蓄積エネルギと共に回転機負荷の回
生電力を供給することにより、その電力供給継続時間を
延す。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２の車両
用電源装置において、入力中断検出手段が直流入力の中
断を検出した時に、ゲート制御手段がゲート制御を継続
するインバータ回路に対してその出力電圧又は周波数を
低下させるゲート制御に切替えるようにしたものであ
る。
用電源装置において、入力中断検出手段が直流入力の中
断を検出した時に、ゲート制御手段がゲート制御を継続
するインバータ回路に対してその出力電圧又は周波数を
低下させるゲート制御に切替えるようにしたものであ
る。
【００１４】この請求項３の発明の車両用電源装置で
は、直流入力が中断した時に回転機負荷以外の負荷、あ
るいは特定の重要負荷に対してフィルタコンデンサの蓄
積エネルギと共に回転機負荷の回生電力をその電圧又は
周波数を低下させて供給することにより、その電力供給
継続時間をいっそう延す。
は、直流入力が中断した時に回転機負荷以外の負荷、あ
るいは特定の重要負荷に対してフィルタコンデンサの蓄
積エネルギと共に回転機負荷の回生電力をその電圧又は
周波数を低下させて供給することにより、その電力供給
継続時間をいっそう延す。
【００１５】請求項４の発明の車両用電源装置は、交流
入力に対して接続された回転機負荷と、交流入力に対し
て回転機負荷と並列に接続された、交流入力、交流出力
方式のインバータ回路と、交流入力の中断を検出する入
力中断検出手段と、入力中断検出手段が交流入力の中断
を検出した時にインバータ回路のゲート制御を継続する
ゲート制御手段とを備えたものである。
入力に対して接続された回転機負荷と、交流入力に対し
て回転機負荷と並列に接続された、交流入力、交流出力
方式のインバータ回路と、交流入力の中断を検出する入
力中断検出手段と、入力中断検出手段が交流入力の中断
を検出した時にインバータ回路のゲート制御を継続する
ゲート制御手段とを備えたものである。
【００１６】この請求項４の発明の車両用電源装置で
は、交流入力が一時的に中断された時にもゲート制御手
段がインバータ回路のゲート制御を継続することによ
り、交流入力にインバータ回路と共に接続されている回
転機負荷が交流入力の喪失によって機械的な慣性力で回
転を続けて発電を行い、回生電力をゲート制御を継続し
ているインバータ回路を通じて負荷に対して供給するこ
とができ、入力中断時の負荷への電力供給継続時間を延
すことができる。
は、交流入力が一時的に中断された時にもゲート制御手
段がインバータ回路のゲート制御を継続することによ
り、交流入力にインバータ回路と共に接続されている回
転機負荷が交流入力の喪失によって機械的な慣性力で回
転を続けて発電を行い、回生電力をゲート制御を継続し
ているインバータ回路を通じて負荷に対して供給するこ
とができ、入力中断時の負荷への電力供給継続時間を延
すことができる。
【００１７】請求項５の発明は、請求項４の車両用電源
装置において、交流入力に並列に接続された複数のイン
バータ回路と、入力中断検出手段が交流入力の中断を検
出した時に複数のインバータ回路のうち、交流側に特定
の重要負荷が接続されているものを除いて他のインバー
タ回路のゲート制御を停止するゲート制御手段とを備え
たものである。
装置において、交流入力に並列に接続された複数のイン
バータ回路と、入力中断検出手段が交流入力の中断を検
出した時に複数のインバータ回路のうち、交流側に特定
の重要負荷が接続されているものを除いて他のインバー
タ回路のゲート制御を停止するゲート制御手段とを備え
たものである。
【００１８】この請求項５の発明の車両用電源装置で
は、交流入力が中断した時に特定の重要負荷に対して回
転機負荷の回生電力を供給することにより、その電力供
給継続時間を延す。
は、交流入力が中断した時に特定の重要負荷に対して回
転機負荷の回生電力を供給することにより、その電力供
給継続時間を延す。
【００１９】請求項６の発明は、請求項４又は５の車両
用電源装置において、入力中断検出手段が交流入力の中
断を検出した時に、ゲート制御手段がゲート制御を継続
するインバータ回路に対してその出力電圧又は周波数を
低下させるゲート制御に切替えるようにしたものであ
る。
用電源装置において、入力中断検出手段が交流入力の中
断を検出した時に、ゲート制御手段がゲート制御を継続
するインバータ回路に対してその出力電圧又は周波数を
低下させるゲート制御に切替えるようにしたものであ
る。
【００２０】この請求項６の発明の車両用電源装置で
は、交流入力が中断した時に全負荷あるいは重要負荷に
対して回転機負荷の回生電力をその電圧又は周波数を低
下させて供給することにより、その電力供給継続時間を
いっそう延す。
は、交流入力が中断した時に全負荷あるいは重要負荷に
対して回転機負荷の回生電力をその電圧又は周波数を低
下させて供給することにより、その電力供給継続時間を
いっそう延す。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は請求項１の発明の車両用電源
装置の共通する実施の形態の回路構成を示している。直
流架線からパンタグラフを通じて直流電力を取込んで出
力し、あるいは交流架線からパンタグラフを通じて交流
電力を取込み、変圧、順変換して直流を出力する電源回
路１の出力側にフィルタコンデンサ２を接続し、このフ
ィルタコンデンサ２に対して複数台、ここでは３台のイ
ンバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃを並列に接続し、インバータ回
路Ａ，Ｃそれぞれには負荷３，４それぞれを接続し、イ
ンバータ回路Ｂには誘導電動機のような回転機負荷５を
接続してある。
基づいて詳説する。図１は請求項１の発明の車両用電源
装置の共通する実施の形態の回路構成を示している。直
流架線からパンタグラフを通じて直流電力を取込んで出
力し、あるいは交流架線からパンタグラフを通じて交流
電力を取込み、変圧、順変換して直流を出力する電源回
路１の出力側にフィルタコンデンサ２を接続し、このフ
ィルタコンデンサ２に対して複数台、ここでは３台のイ
ンバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃを並列に接続し、インバータ回
路Ａ，Ｃそれぞれには負荷３，４それぞれを接続し、イ
ンバータ回路Ｂには誘導電動機のような回転機負荷５を
接続してある。
【００２２】電源入力の中断を検出するために電流検出
器６が、電源回路１の直流出力に設置してある。またイ
ンバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃを個別にゲート制御するゲート
制御回路７が設置してあり、電流検出器６の信号ＣＴを
このゲート制御回路７に入力して電源入力の中断を判定
するようにしてある。
器６が、電源回路１の直流出力に設置してある。またイ
ンバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃを個別にゲート制御するゲート
制御回路７が設置してあり、電流検出器６の信号ＣＴを
このゲート制御回路７に入力して電源入力の中断を判定
するようにしてある。
【００２３】これらのインバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃ各々は
図２に示す内部構成であり、３相の可変電圧可変周波数
インバータであって、ゲート制御回路７によってゲート
制御を受けるＧＴＯサイリスタのような半導体スイッチ
ング素子８とフライホイールダイオード９を１組とする
３相構成である。
図２に示す内部構成であり、３相の可変電圧可変周波数
インバータであって、ゲート制御回路７によってゲート
制御を受けるＧＴＯサイリスタのような半導体スイッチ
ング素子８とフライホイールダイオード９を１組とする
３相構成である。
【００２４】このインバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれ
は、通常動作時にはゲート制御回路７による半導体スイ
ッチング素子８のゲート制御によって直流側から供給さ
れ直流電力を可変電圧、可変周波数の交流電力に変換し
て交流側からそれぞれの負荷３，４，５へ出力する。そ
してゲート制御回路７によるゲート制御を停止すること
によって電力変換を停止するが、この時に交流負荷側か
ら回生電力が与えられると、フライホイールダイオード
９を通じて直流側、つまりフィルタコンデンサ２側に直
流電力を出力する交流−直流変換作用も行う。
は、通常動作時にはゲート制御回路７による半導体スイ
ッチング素子８のゲート制御によって直流側から供給さ
れ直流電力を可変電圧、可変周波数の交流電力に変換し
て交流側からそれぞれの負荷３，４，５へ出力する。そ
してゲート制御回路７によるゲート制御を停止すること
によって電力変換を停止するが、この時に交流負荷側か
ら回生電力が与えられると、フライホイールダイオード
９を通じて直流側、つまりフィルタコンデンサ２側に直
流電力を出力する交流−直流変換作用も行う。
【００２５】次に、上記構成の車両用電源装置の動作に
ついて説明する。通常時、電源回路１から出力される直
流電力でフィルタコンデンサ２を充電しておき、また直
流電力をインバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃに供給し、ゲート制
御回路７によるゲート制御によってインバータ回路Ａ，
Ｂ，Ｃそれぞれが直流入力を所定電圧、所定周波数の交
流電力に変換して負荷３，４，５それぞれに出力する。
ついて説明する。通常時、電源回路１から出力される直
流電力でフィルタコンデンサ２を充電しておき、また直
流電力をインバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃに供給し、ゲート制
御回路７によるゲート制御によってインバータ回路Ａ，
Ｂ，Ｃそれぞれが直流入力を所定電圧、所定周波数の交
流電力に変換して負荷３，４，５それぞれに出力する。
【００２６】ここでいま図３に示すように電源回路１に
対する交流入力又は直流入力が中断した時には、電源回
路１からフィルタコンデンサ２とインバータ回路Ａ，
Ｂ，Ｃに対する直流入力が中断する。電流検出器６はこ
の信号ＣＴをゲート制御回路７に入力し、ゲート制御回
路７は電源中断と判定して、回転機負荷５に対するイン
バータ回路Ｂのゲート制御だけを停止し、他のインバー
タ回路Ａ，Ｃに対してはゲート制御を継続する。
対する交流入力又は直流入力が中断した時には、電源回
路１からフィルタコンデンサ２とインバータ回路Ａ，
Ｂ，Ｃに対する直流入力が中断する。電流検出器６はこ
の信号ＣＴをゲート制御回路７に入力し、ゲート制御回
路７は電源中断と判定して、回転機負荷５に対するイン
バータ回路Ｂのゲート制御だけを停止し、他のインバー
タ回路Ａ，Ｃに対してはゲート制御を継続する。
【００２７】これによって、インバータ回路Ｂから電力
の供給が停止された回転機負荷５は機械的な慣性力によ
って回転を継続し、発電機となって回生電力を逆にイン
バータ回路Ｂに戻すことになる。インバータ回路Ｂでは
この回生電力をフライホイールダイオード９によって直
流に変換してフィルタコンデンサ２側に出力する。
の供給が停止された回転機負荷５は機械的な慣性力によ
って回転を継続し、発電機となって回生電力を逆にイン
バータ回路Ｂに戻すことになる。インバータ回路Ｂでは
この回生電力をフライホイールダイオード９によって直
流に変換してフィルタコンデンサ２側に出力する。
【００２８】この結果、この第１の実施の形態では、ゲ
ート制御が継続されているインバータ回路Ａ，Ｃに対し
ては、電源中断によりそれまでのフィルタコンデンサ２
に蓄積されていたエネルギを供給して直流−交流変換を
継続して負荷３，４に電力を供給し続け、その上、回生
電力をもこれらのインバータ回路Ａ，Ｃに供給し、フィ
ルタコンデンサ２の蓄積エネルギだけで賄う時よりも負
荷３，４への電力供給継続時間を延すことができる。
ート制御が継続されているインバータ回路Ａ，Ｃに対し
ては、電源中断によりそれまでのフィルタコンデンサ２
に蓄積されていたエネルギを供給して直流−交流変換を
継続して負荷３，４に電力を供給し続け、その上、回生
電力をもこれらのインバータ回路Ａ，Ｃに供給し、フィ
ルタコンデンサ２の蓄積エネルギだけで賄う時よりも負
荷３，４への電力供給継続時間を延すことができる。
【００２９】次に、請求項２の発明の車両用電源装置の
実施の形態について説明する。上記の第１の実施の形態
では、回転機負荷５に接続されるインバータ回路Ｂのゲ
ート制御だけを停止するようにしたが、負荷の中には制
御回路電源や灯回路のように特に重要な負荷があるの
で、電源中断時に他の負荷への電源供給を停止しても重
要負荷だけにはできる限り長い時間、電力供給を継続す
る必要がある。
実施の形態について説明する。上記の第１の実施の形態
では、回転機負荷５に接続されるインバータ回路Ｂのゲ
ート制御だけを停止するようにしたが、負荷の中には制
御回路電源や灯回路のように特に重要な負荷があるの
で、電源中断時に他の負荷への電源供給を停止しても重
要負荷だけにはできる限り長い時間、電力供給を継続す
る必要がある。
【００３０】そこでこの第２の実施の形態では、図４に
示すように、負荷３だけが重要負荷である場合には、電
源中断検出時に回転機負荷５が接続されているインバー
タ回路Ｂと共に通常負荷４が接続されているインバータ
回路Ｃについてもゲート制御を停止し、重要負荷３が接
続されているインバータ回路Ａだけ、そのゲート制御を
継続する構成にする。
示すように、負荷３だけが重要負荷である場合には、電
源中断検出時に回転機負荷５が接続されているインバー
タ回路Ｂと共に通常負荷４が接続されているインバータ
回路Ｃについてもゲート制御を停止し、重要負荷３が接
続されているインバータ回路Ａだけ、そのゲート制御を
継続する構成にする。
【００３１】これによって系全体の消費電力を小さくす
ることによって重要負荷３への給電継続時間をいっそう
長くすることができる。
ることによって重要負荷３への給電継続時間をいっそう
長くすることができる。
【００３２】次に、請求項３の発明の車両用電源装置の
実施の形態について説明する。インバータ回路Ａ，Ｂ，
Ｃそれぞれについて、あるいは少なくとも電源中断時に
ゲート制御を継続しようとするインバータ回路（上記の
第１の実施の形態ではインバータ回路Ａ，Ｃ、第２の実
施の形態ではインバータ回路Ａ）について、可変電圧可
変周波数形のインバータ回路を採用し、ゲート制御回路
７によるゲート制御を出力電圧、出力周波数が所定幅だ
け低減するような制御に切替える構成にする。
実施の形態について説明する。インバータ回路Ａ，Ｂ，
Ｃそれぞれについて、あるいは少なくとも電源中断時に
ゲート制御を継続しようとするインバータ回路（上記の
第１の実施の形態ではインバータ回路Ａ，Ｃ、第２の実
施の形態ではインバータ回路Ａ）について、可変電圧可
変周波数形のインバータ回路を採用し、ゲート制御回路
７によるゲート制御を出力電圧、出力周波数が所定幅だ
け低減するような制御に切替える構成にする。
【００３３】これによって、電源中断時に給電を継続す
る負荷に対する給電継続時間をさらに延すことができ
る。
る負荷に対する給電継続時間をさらに延すことができ
る。
【００３４】なお、上記の各実施の形態ではインバータ
回路を３台設置しているが、この台数が制限されること
はない。
回路を３台設置しているが、この台数が制限されること
はない。
【００３５】また上記の第１〜第３の実施の形態それぞ
れにおいて、電源中断後にゲート制御回路７がインバー
タ回路に対して行うゲート制御継続時間に制限を設け、
パンタグラフが架線から離線する時の許容時間である
０．３ｓｅｃ程度に制限し、それ以上の中断時には全イ
ンバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃのゲート制御を停止する機能を
追加することができる。
れにおいて、電源中断後にゲート制御回路７がインバー
タ回路に対して行うゲート制御継続時間に制限を設け、
パンタグラフが架線から離線する時の許容時間である
０．３ｓｅｃ程度に制限し、それ以上の中断時には全イ
ンバータ回路Ａ，Ｂ，Ｃのゲート制御を停止する機能を
追加することができる。
【００３６】次に、請求項４の発明の車両用電源装置の
実施の形態を図５及び図６に基づいて説明する。この第
４の実施の形態の特徴は、交流架線からパンタグラフを
通じて取得される交流電源に対して回転機負荷１１を接
続し、この回転機負荷１１と共に、例えばサイクロコン
バータのような交流入力、交流出力方式のインバータ回
路Ｄ，Ｅを交流電源に並列に接続し、交流電源の入力の
中断を検出する入力中断検出回路１２を設置して、イン
バータ回路Ｄ，Ｅのゲート制御を行うゲート制御回路１
３にこの入力中断検出回路１２から入力中断信号ＣＴを
入力するようにした点にある。インバータ回路Ｄ，Ｅそ
れぞれには負荷１４，１５が接続されている。
実施の形態を図５及び図６に基づいて説明する。この第
４の実施の形態の特徴は、交流架線からパンタグラフを
通じて取得される交流電源に対して回転機負荷１１を接
続し、この回転機負荷１１と共に、例えばサイクロコン
バータのような交流入力、交流出力方式のインバータ回
路Ｄ，Ｅを交流電源に並列に接続し、交流電源の入力の
中断を検出する入力中断検出回路１２を設置して、イン
バータ回路Ｄ，Ｅのゲート制御を行うゲート制御回路１
３にこの入力中断検出回路１２から入力中断信号ＣＴを
入力するようにした点にある。インバータ回路Ｄ，Ｅそ
れぞれには負荷１４，１５が接続されている。
【００３７】次に、上記構成の車両用電源装置の動作に
ついて説明する。通常時には、交流電源は回転機負荷１
１に供給され、また同時にインバータ回路Ｄ，Ｅに供給
され、インバータ回路Ｄ，Ｅそれぞれは交流入力を所定
電圧、所定周波数の交流に変換して負荷１４，１５に給
電する。
ついて説明する。通常時には、交流電源は回転機負荷１
１に供給され、また同時にインバータ回路Ｄ，Ｅに供給
され、インバータ回路Ｄ，Ｅそれぞれは交流入力を所定
電圧、所定周波数の交流に変換して負荷１４，１５に給
電する。
【００３８】いま交流架線からパンタグラフが離線する
ような理由で一時的に交流電源が中断すれば、入力中断
検出回路１２は電源中断信号ＣＴをゲート制御回路１３
に与える。ゲート制御回路１３はこの電源中断信号ＣＴ
を受けると、所定の時間、例えば０．３ｓｅｃの間はイ
ンバータ回路Ｄ，Ｅそれぞれのゲート制御を継続する。
ような理由で一時的に交流電源が中断すれば、入力中断
検出回路１２は電源中断信号ＣＴをゲート制御回路１３
に与える。ゲート制御回路１３はこの電源中断信号ＣＴ
を受けると、所定の時間、例えば０．３ｓｅｃの間はイ
ンバータ回路Ｄ，Ｅそれぞれのゲート制御を継続する。
【００３９】この時に、交流電源から直接には交流入力
を受けないが、電源中断時に機械的な慣性力によって回
転し続ける回転機負荷１１が回生電力を発生し、インバ
ータ回路Ｄ，Ｅに供給する。したがって、インバータ回
路Ｄ，Ｅのゲート制御によってこの回生電力を所定電
圧、所定周波数の交流に変換して引続き負荷１４，１５
に供給し続けることができるようになる。
を受けないが、電源中断時に機械的な慣性力によって回
転し続ける回転機負荷１１が回生電力を発生し、インバ
ータ回路Ｄ，Ｅに供給する。したがって、インバータ回
路Ｄ，Ｅのゲート制御によってこの回生電力を所定電
圧、所定周波数の交流に変換して引続き負荷１４，１５
に供給し続けることができるようになる。
【００４０】次に、請求項５の発明の実施の形態を図６
に基づいて説明する。この第５の実施の形態は図５に示
した回路構成であるが、ゲート制御回路１３は入力中断
検出回路１２から中断検出信号ＣＴを受信した時に、制
御回路電源や灯回路のような重要負荷１４が接続されて
いるインバータ回路Ｄのゲート制御だけを継続し、通常
負荷１５が接続されているインバータ回路Ｅ側のゲート
制御を停止する機能を備えている。
に基づいて説明する。この第５の実施の形態は図５に示
した回路構成であるが、ゲート制御回路１３は入力中断
検出回路１２から中断検出信号ＣＴを受信した時に、制
御回路電源や灯回路のような重要負荷１４が接続されて
いるインバータ回路Ｄのゲート制御だけを継続し、通常
負荷１５が接続されているインバータ回路Ｅ側のゲート
制御を停止する機能を備えている。
【００４１】したがって、いま交流架線からパンタグラ
フが離線するような理由で一時的に交流電源が中断すれ
ば、入力中断検出回路１２は電源中断信号ＣＴをゲート
制御回路１３に与える。ゲート制御回路１３はこの電源
中断信号ＣＴを受けると、所定の時間、例えば０．３ｓ
ｅｃの間は重要負荷１４が接続されているインバータ回
路Ｄのゲート制御を継続し、通常負荷１５が接続されて
いるインバータ回路Ｅのゲート制御を停止する。
フが離線するような理由で一時的に交流電源が中断すれ
ば、入力中断検出回路１２は電源中断信号ＣＴをゲート
制御回路１３に与える。ゲート制御回路１３はこの電源
中断信号ＣＴを受けると、所定の時間、例えば０．３ｓ
ｅｃの間は重要負荷１４が接続されているインバータ回
路Ｄのゲート制御を継続し、通常負荷１５が接続されて
いるインバータ回路Ｅのゲート制御を停止する。
【００４２】これによって、電源中断時に機械的な慣性
力によって回転し続ける回転機負荷１１が発生する回生
電力を、インバータ回路Ｄが電力変換して重要負荷１４
に電力を供給するようになり、電源中断時にも重要負荷
への給電を継続することができるようになる。
力によって回転し続ける回転機負荷１１が発生する回生
電力を、インバータ回路Ｄが電力変換して重要負荷１４
に電力を供給するようになり、電源中断時にも重要負荷
への給電を継続することができるようになる。
【００４３】次に、請求項６の発明の車両用電源装置の
実施の形態について説明する。この第６の実施の形態
は、図５に示した車両用電源装置においてインバータ回
路Ｄ，Ｅに可変電圧可変周波数のものを採用し、入力中
断検出回路１２が交流入力の中断を検出した時に、ゲー
ト制御回路１３がゲート制御を継続するインバータ回路
ＤまたはＥに対してその出力電圧又は周波数を低下させ
るゲート制御に切替えるようにしたものである。
実施の形態について説明する。この第６の実施の形態
は、図５に示した車両用電源装置においてインバータ回
路Ｄ，Ｅに可変電圧可変周波数のものを採用し、入力中
断検出回路１２が交流入力の中断を検出した時に、ゲー
ト制御回路１３がゲート制御を継続するインバータ回路
ＤまたはＥに対してその出力電圧又は周波数を低下させ
るゲート制御に切替えるようにしたものである。
【００４４】これによって、電源中断時に給電を継続す
る負荷に対する給電継続時間をさらに延すことができ
る。
る負荷に対する給電継続時間をさらに延すことができ
る。
【００４５】なお、上記の各実施の形態ではインバータ
回路を２台設置しているが、この台数が制限されること
はない。
回路を２台設置しているが、この台数が制限されること
はない。
【００４６】また上記の第４〜第６の実施の形態それぞ
れにおいて、電源中断後にゲート制御回路１３がインバ
ータ回路Ｄ，Ｅに対して行うゲート制御継続時間に制限
を設け、パンタグラフが架線から離線する時の許容時間
である０．３ｓｅｃ程度に制限し、それ以上の中断時に
は全インバータ回路Ｄ，Ｅのゲート制御を停止する機能
を追加することができる。
れにおいて、電源中断後にゲート制御回路１３がインバ
ータ回路Ｄ，Ｅに対して行うゲート制御継続時間に制限
を設け、パンタグラフが架線から離線する時の許容時間
である０．３ｓｅｃ程度に制限し、それ以上の中断時に
は全インバータ回路Ｄ，Ｅのゲート制御を停止する機能
を追加することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
直流入力が一時的に中断された時、ゲート制御手段が回
転機負荷の接続されているインバータ回路に対するゲー
ト制御を停止し、他のインバータ回路のゲート制御を継
続するので、ゲート制御が停止されたインバータ回路に
接続されている回転機負荷は入力電力の喪失によって機
械的な慣性力で回転を続けて発電を行い、回生電力をイ
ンバータ回路のフライホイールダイオードを通じてフィ
ルタコンデンサ側に戻すことができ、ゲート制御を継続
している他のインバータ回路を通じてそれらのインバー
タ回路に接続されている負荷に対して、フィルタコンデ
ンサが蓄積しているエネルギに加えて回転機負荷の回生
電力をも供給することができ、フィルタコンデンサの容
量を増やさずに入力中断直後の負荷への電力供給継続時
間を延すことができる。
直流入力が一時的に中断された時、ゲート制御手段が回
転機負荷の接続されているインバータ回路に対するゲー
ト制御を停止し、他のインバータ回路のゲート制御を継
続するので、ゲート制御が停止されたインバータ回路に
接続されている回転機負荷は入力電力の喪失によって機
械的な慣性力で回転を続けて発電を行い、回生電力をイ
ンバータ回路のフライホイールダイオードを通じてフィ
ルタコンデンサ側に戻すことができ、ゲート制御を継続
している他のインバータ回路を通じてそれらのインバー
タ回路に接続されている負荷に対して、フィルタコンデ
ンサが蓄積しているエネルギに加えて回転機負荷の回生
電力をも供給することができ、フィルタコンデンサの容
量を増やさずに入力中断直後の負荷への電力供給継続時
間を延すことができる。
【００４８】請求項２の発明によれば、直流入力が中断
した時に特定の重要負荷に対してフィルタコンデンサの
蓄積エネルギと共に回転機負荷の回生電力を供給するの
で、フィルタコンデンサの容量を増やさずに入力中断直
後の電力供給継続時間を延すことができる。
した時に特定の重要負荷に対してフィルタコンデンサの
蓄積エネルギと共に回転機負荷の回生電力を供給するの
で、フィルタコンデンサの容量を増やさずに入力中断直
後の電力供給継続時間を延すことができる。
【００４９】請求項３の発明によれば、直流入力が中断
した時に回転機負荷以外の負荷、あるいは特定の重要負
荷に対してフィルタコンデンサの蓄積エネルギと共に回
転機負荷の回生電力をその電圧又は周波数を低下させて
供給するので、フィルタコンデンサの容量を増やさずに
入力中断直後の電力供給継続時間をいっそう延すことが
できる。
した時に回転機負荷以外の負荷、あるいは特定の重要負
荷に対してフィルタコンデンサの蓄積エネルギと共に回
転機負荷の回生電力をその電圧又は周波数を低下させて
供給するので、フィルタコンデンサの容量を増やさずに
入力中断直後の電力供給継続時間をいっそう延すことが
できる。
【００５０】請求項４の発明によれば、交流入力が一時
的に中断された時にもゲート制御手段がインバータ回路
のゲート制御を継続するので、交流入力にインバータ回
路と共に接続されている回転機負荷が機械的な慣性力で
回転を続けて発電を行い、回生電力をインバータ回路を
通じて負荷に供給することができ、交流入力が中断した
直後の負荷への電力供給継続時間を延すことができる。
的に中断された時にもゲート制御手段がインバータ回路
のゲート制御を継続するので、交流入力にインバータ回
路と共に接続されている回転機負荷が機械的な慣性力で
回転を続けて発電を行い、回生電力をインバータ回路を
通じて負荷に供給することができ、交流入力が中断した
直後の負荷への電力供給継続時間を延すことができる。
【００５１】請求項５の発明によれば、交流入力が中断
した時に特定の重要負荷に対して回転機負荷の回生電力
を供給するので、その電力供給継続時間を延すことがで
きる。
した時に特定の重要負荷に対して回転機負荷の回生電力
を供給するので、その電力供給継続時間を延すことがで
きる。
【００５２】請求項６の発明によれば、交流入力が中断
した時に全負荷あるいは重要負荷に対して回転機負荷の
回生電力をその電圧又は周波数を低下させて供給するの
で、その電力供給継続時間をいっそう延すことができ
る。
した時に全負荷あるいは重要負荷に対して回転機負荷の
回生電力をその電圧又は周波数を低下させて供給するの
で、その電力供給継続時間をいっそう延すことができ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路ブロック図。
【図２】上記の実施の形態のインバータ回路のブロック
図。
図。
【図３】上記の実施の形態のゲート制御回路の動作を示
すタイミングチャート。
すタイミングチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態のゲート制御回路の
動作を示すタイミングチャート。
動作を示すタイミングチャート。
【図５】本発明の第４の実施の形態の回路ブロック図。
【図６】本発明の第５の実施の形態のゲート制御回路の
動作を示すタイミングチャート。
動作を示すタイミングチャート。
１ 電源回路 ２ フィルタコンデンサ ３ 負荷 ４ 負荷 ５ 回転機負荷 ６ 電流検出器 ７ ゲート制御回路 ８ 半導体スイッチング素子 ９ フライホイールダイオード １１ 回転機負荷 １２ 入力中断検出回路 １３ ゲート制御回路 １４ 負荷 １５ 負荷 Ａ，Ｂ，Ｃ インバータ回路 Ｄ，Ｅ インバータ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｍ 7/72 9181−5Ｈ 7/72 (72)発明者 逢坂 亨 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 直流入力に接続されたフィルタコンデン
サと、 前記フィルタコンデンサに直流側が並列に接続された複
数のインバータ回路と、 前記複数のインバータ回路の少なくとも１つの交流側に
接続された回転機負荷と、 前記フィルタコンデンサの直流入力の中断を検出する入
力中断検出手段と、 前記入力中断検出手段が前記直流入力の中断を検出した
時に前記回転機負荷が接続されているインバータ回路の
ゲート制御を停止するゲート制御手段とを備えて成る車
両用電源装置。 - 【請求項２】 前記直流入力中断検出手段が前記直流入
力の中断を検出した時に、前記ゲート制御手段が前記複
数のインバータ回路のうち、交流側に特定の重要負荷が
接続されているものを除いて他のインバータ回路のゲー
ト制御を停止することを特徴とする請求項１記載の車両
用電源装置。 - 【請求項３】 前記入力中断検出手段が前記直流入力の
中断を検出した時に、前記ゲート制御手段が前記ゲート
制御を継続するインバータ回路に対してその出力電圧又
は周波数を低下させるゲート制御に切替えることを特徴
とする請求項１又は２記載の車両用電源装置。 - 【請求項４】 交流入力に対して接続された回転機負荷
と、 前記交流入力に対して前記回転機負荷と並列に接続され
た、交流入力、交流出力方式のインバータ回路と、 前記交流入力の中断を検出する入力中断検出手段と、 前記入力中断検出手段が前記交流入力の中断を検出した
時に前記インバータ回路のゲート制御を継続するゲート
制御手段とを備えて成る車両用電源装置。 - 【請求項５】 前記交流入力に対して前記回転機負荷と
並列に接続された、 交流入力、交流出力方式の複数のインバータ回路と、 前記入力中断検出手段が前記交流入力の中断を検出した
時に前記複数のインバータ回路のうち、交流出力側に特
定の重要負荷が接続されているものを除いて他のインバ
ータ回路のゲート制御を停止するゲート制御手段とを備
えて成る請求項４記載の車両用電源装置。 - 【請求項６】 前記入力中断検出手段が前記交流入力の
中断を検出した時に、前記ゲート制御手段が前記ゲート
制御を継続するインバータ回路に対してその出力電圧又
は周波数を低下させるゲート制御に切替えることを特徴
とする請求項４又は５記載の車両用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04922696A JP3560720B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 車両用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04922696A JP3560720B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 車両用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09247807A true JPH09247807A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3560720B2 JP3560720B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=12825017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04922696A Expired - Lifetime JP3560720B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 車両用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3560720B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4005627B1 (ja) * | 2006-08-10 | 2007-11-07 | 三菱電機株式会社 | 電気車の制御装置 |
| WO2007132515A1 (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電気車の制御装置 |
| JP2015050854A (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 株式会社東芝 | 電気車制御装置 |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP04922696A patent/JP3560720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007132515A1 (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電気車の制御装置 |
| EP2018995A1 (en) * | 2006-05-15 | 2009-01-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric car control apparatus |
| US7808195B2 (en) | 2006-05-15 | 2010-10-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for electric train |
| JP4940234B2 (ja) * | 2006-05-15 | 2012-05-30 | 三菱電機株式会社 | 電気車の制御装置 |
| EP2018995A4 (en) * | 2006-05-15 | 2013-04-24 | Mitsubishi Electric Corp | CONTROL DEVICE FOR ELECTRIC CAR |
| JP4005627B1 (ja) * | 2006-08-10 | 2007-11-07 | 三菱電機株式会社 | 電気車の制御装置 |
| WO2008018135A1 (fr) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Appareil de commande de véhicule électrique |
| US8406953B2 (en) | 2006-08-10 | 2013-03-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for electric vehicle |
| KR101297925B1 (ko) * | 2006-08-10 | 2013-08-19 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전기차의 제어 장치 |
| JP2015050854A (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 株式会社東芝 | 電気車制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3560720B2 (ja) | 2004-09-02 |
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