JPH0984263A - 車両用電源装置及びその試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、故障した電源装置付近の電源装置
のみの負担増大を防止し、電源装置容量の余裕分を小さ
くできることを可能とする。 【解決手段】 出力電流の増加に対して出力電圧を下げ
る傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与され、
かつ、その出力が接続される複数の電源装置を備え、複
数の電源装置のうち、何れかの電源装置が故障した場合
に、当該故障した電源装置の隣に位置する電源装置につ
いて、出力の基準としての垂下特性の大きさを全体的に
下げる車両用電源装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用電源装置及び
その試験方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から列車等においては複数の電源の
出力が接続される車両用電源装置が使用されている。こ
の車両用電源装置は、各電源装置（以下、装置と略す
る）が並列運転されており、その編成中の総負荷電流を
全装置で分担して出力する形となっている。

【０００３】この場合、装置の出力電流は、編成中の装
置の数および搭載位置、出力の引き通し線のインピーダ
ンスなどによって左右されるため、各装置が平均した電
流を出力するとは限らない。また、出力電圧が高い装置
は出力電圧が低い装置より出力電流は多くなる。

【０００４】そのため、各装置には出力電流の増加に対
して出力電圧を一定比率で下げていく特性（以下、垂下
特性と記述）をもたせ、出力電流が多くなった場合には
出力電圧が下がり、その結果出力電流が減少する動作を
させることで、編成中の装置の出力電流に極端な不平衡
が生じないようにしている。

【０００５】但し、こうした垂下特性をもたせた場合で
あっても、装置毎の出力電流を完全に平均化することは
難しいため、編成中の各装置の容量を統一して設定する
場合には、容量は編成中で出力が一番大きくなり得る装
置に合わせて決定されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、全装置が健全な
場合に出力電流がバランスするように電源装置の搭載位
置は決定されている。つまり、電気を使用する各機器の
配置関係とのバランスが考慮されている。

【０００７】そのため、装置が１台故障した場合でも、
電気を使用する上記機器配置には変更がないため、故障
した電源装置その近傍にある装置は給電を依存される負
荷が増え、他の電源装置よりも出力電流が増加すること
になる。

【０００８】例えば新幹線などでは、編成中の１台の装
置が故障した場合でも負荷軽減を行わずに運用できるよ
うに余裕をもって電源装置の装置容量を決定し、サービ
ス低下を招かないよう考慮している。

【０００９】この場合には、その装置容量は編成中の１
台の装置が故障した条件にて出力電流が最大となる装置
を基準にして決定されることになる。こうして決定され
た容量は、全装置健全時の容量に比較して大きくならざ
るを得ず、結果として装置外形も大きくなる。これは外
形上の制約が厳しい車両用の装置としては改良を図りた
い大きな課題である。

【００１０】また、前述の垂下特性の確認は、装置単品
にて模擬負荷を接続して試験を行って特性を確認するの
は容易だが、装置を車両に搭載した状態では負荷条件の
設定に手間がかかるため困難であった。

【００１１】さらに、装置を車両に搭載した後に、負荷
条件の都合などにより垂下特性を変更する必要が生じた
場合、前述の車上での試験が困難であることから装置を
一旦車両から外す必要があり、これも手間のかかる作業
となっている。

【００１２】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、その第１の目的は、編成中の何れかの電源
装置に故障が発生した場合であっても、故障した電源装
置付近の電源装置のみの負担増大を防止し、電源装置容
量の余裕分を小さくできることを可能とした車両用電源
装置を提供することにある。

【００１３】また、第２の目的は、車両搭載状態におい
て垂下特性の試験が容易に実施できる車両用電源装置及
びその試験方法を提供することにある。さらに、第３の
目的は、車両搭載状態において垂下特性の変更が容易に
実施できる車両用電源装置及びその試験方法を提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、出力電流の増加に対し
て出力電圧を下げる傾向を有する垂下特性が出力の基準
として付与され、かつ、その出力が接続される複数の電
源装置を備え、複数の電源装置のうち、何れかの電源装
置が故障した場合に、当該故障した電源装置の隣に位置
する電源装置について、出力の基準としての垂下特性の
大きさを全体的に下げる車両用電源装置である。

【００１５】また、請求項２に対応する発明は、出力電
流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する垂下特
性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が接続
される複数の電源装置を備え、複数の電源装置のうち、
何れかの電源装置が故障した場合に、当該故障した電源
装置の隣に位置する電源装置以外の電源装置について、
出力の基準としての垂下特性の大きさを全体的に上げる
車両用電源装置である。

【００１６】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項１に対応する発明において、電源装置から故障情報を
受信すると、当該故障した電源装置の隣に位置する電源
装置に垂下特性の下げを指令するモニタ手段を備えた車
両用電源装置である。

【００１７】さらにまた、請求項４に対応する発明は、
請求項１又は３に対応する発明において、垂下特性を下
げる範囲は１０％以内とする車両用電源装置である。一
方、請求項５に対応する発明は、請求項２に対応する発
明において、電源装置から故障情報を受信すると、当該
故障した電源装置の隣に位置する電源装置に垂下特性の
上げを指令するモニタ手段を備えたこと車両用電源装置
である。

【００１８】次に、請求項６に対応する発明は、請求項
２又は５に対応する発明において、垂下特性を上げる範
囲は１０％以内とすることを特徴とする車両用電源装置
である。

【００１９】また、請求項７に対応する発明は、出力電
流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する垂下特
性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が接続
される複数の電源装置と、複数の電源装置の各電源装置
に対し、各々にその停止・動作を指令可能な停止動作指
令手段とを備え、複数の電源装置を車両に搭載した状態
で特定の電源装置について、停止動作指令手段により特
定の電源装置以外の各電源装置を停止することで、実際
の垂下特性出力を試験することを可能とした車両用電源
装置である。

【００２０】さらに、請求項８に対応する発明は、出力
電流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する垂下
特性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が接
続される複数の電源装置と、複数の電源装置とこれに接
続される負荷との当該接続状態を制御する負荷接続制御
手段とを備え、複数の電源装置を車両に搭載した状態で
特定の電源装置について、負荷接続制御手段により負荷
接続状態を変更することで、実際の垂下特性出力を試験
することを可能とした車両用電源装置である。

【００２１】さらにまた、請求項９に対応する発明は、
出力電流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する
垂下特性が出力の基準として付与され、かつ、その出力
が接続される複数の電源装置と、複数の電源装置の何れ
かの電源装置について、出力の基準としての垂下特性の
大きさを全体的に上げあるいは下げることで垂下特性を
変更する垂下特性変更手段とを備え、複数の電源装置を
車両に搭載した状態で特定の電源装置について、垂下特
性変更手段により前記何れかの電源装置の垂下特性を変
更することで、実際の垂下特性出力を試験することを可
能とした車両用電源装置である。

【００２２】一方、請求項１０に対応する発明は、請求
項９に対応する発明において、垂下特性を上下範囲はそ
れぞれ１０％以内とする車両用電源装置である。さら
に、請求項１１に対応する発明は、出力電流の増加に対
して出力電圧を下げる傾向を有する垂下特性が出力の基
準として付与され、かつ、その出力が接続される複数の
電源装置と、複数の電源装置を車両に搭載した状態で特
定の電源装置について、実際の垂下特性出力を試験する
垂下特性試験手段と、試験結果より、特定の電源装置の
実際の垂下特性出力が規定値外となっている場合には、
特定の電源装置の垂下特性を外部入力により規定値内に
補正する垂下特性補正手段とを備えた車両用電源装置で
ある。

【００２３】次に、請求項１２に対応する発明は、請求
項１１対応する発明において、特定の電源装置が規定値
外となっているか否かを判断し、規定値外となっている
場合には補正するよう指令する判断手段を備えた車両用
電源装置である。

【００２４】さらにまた、請求項１３に対応する発明
は、出力電流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有
する垂下特性が出力の基準として付与され、かつ、その
出力が接続される複数の電源装置と、複数の電源装置を
車両に搭載した状態で各電源装置について、実際の垂下
特性出力を試験する垂下特性試験手段と、試験結果よ
り、複数の電源装置の実際の垂下特性出力のバランスが
とれていない場合には、電源装置の垂下特性を外部入力
により補正する垂下特性補正手段とを備えた車両用電源
装置である。

【００２５】次に、請求項１４に対応する発明は、請求
項１３に対応する発明において、複数の電源装置の実際
の垂下特性出力がアンバランスとなっているか否かを判
断し、アンバランスとなっている場合には補正するよう
指令する判断手段を備えた車両用電源装置である。

【００２６】また、請求項１５対応する発明は、出力電
流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する垂下特
性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が接続
される複数の電源装置を有する車両用電源装置の試験方
法において、複数の電源装置を車両に搭載した状態で特
定の電源装置について、特定の電源装置以外の各電源装
置を停止することで、実際の垂下特性出力を試験する車
両用電源装置の試験方法である。

【００２７】さらに、請求項１６に対応する発明は、出
力電流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する垂
下特性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が
接続される複数の電源装置を有する車両用電源装置の試
験方法において、複数の電源装置とこれに接続される負
荷との当該接続状態を変更し、これにより、複数の電源
装置を車両に搭載した状態で特定の電源装置について、
実際の垂下特性出力を試験する車両用電源装置の試験方
法である。

【００２８】さらにまた、請求項１７に対応する発明
は、出力電流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有
する垂下特性が出力の基準として付与され、かつ、その
出力が接続される複数の電源装置を有する車両用電源装
置の試験方法において、複数の電源装置の何れかの電源
装置について、出力の基準としての垂下特性の大きさを
全体的に上げあるいは下げることで垂下特性を変更し、
複数の電源装置を車両に搭載した状態で特定の電源装置
について、何れかの電源装置の垂下特性を変更すること
で、実際の垂下特性出力を試験する車両用電源装置の試
験方法である。

【００２９】一方、請求項１８に対応する発明は、出力
電流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する垂下
特性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が接
続される複数の電源装置を有する車両用電源装置の試験
方法において、複数の電源装置を車両に搭載した状態で
特定の電源装置について、実際の垂下特性出力を試験
し、試験結果より、特定の電源装置の実際の垂下特性出
力が規定値外となっている場合には、特定の電源装置の
垂下特性を外部入力により規定値内に補正することを特
徴とする車両用電源装置の試験方法である。

【００３０】また、請求項１９に対応する発明は、出力
電流の増加に対して出力電圧を下げる傾向を有する垂下
特性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が接
続される複数の電源装置を有する車両用電源装置の試験
方法において、複数の電源装置を車両に搭載した状態で
各電源装置について、実際の垂下特性出力を試験し、試
験結果より、複数の電源装置の実際の垂下特性出力のバ
ランスがとれていない場合には、電源装置の垂下特性を
外部入力により補正する車両用電源装置の試験方法であ
る。

【００３１】したがって、まず、請求項１、３又は４に
対応する発明の車両用電源装置においては、垂下特性が
出力の基準として付与され、かつ、その出力が接続され
る複数の電源装置が備えられている。

【００３２】次に、複数の電源装置のうち、何れかの電
源装置が故障した場合に、当該故障した電源装置の隣に
位置する電源装置について、出力の基準としての垂下特
性の大きさが全体的に下げられる。

【００３３】したがって、編成中の何れかの電源装置に
故障が発生した場合であっても、故障した電源装置付近
の電源装置のみの負担増大を防止し、電源装置容量の余
裕分を小さくできる。

【００３４】なお、請求項３に対応する発明では、この
垂下特性の切り換えをモニタ手段により指令し、請求項
４に対応する発明では、垂下特性の下げの範囲を１０％
以内とする。

【００３５】次に、請求項２、５又は６に対応する発明
の車両用電源装置においては、垂下特性が出力の基準と
して付与され、かつ、その出力が接続される複数の電源
装置が備えられている。

【００３６】次に、複数の電源装置のうち、何れかの電
源装置が故障した場合に、当該故障した電源装置の隣に
位置する電源装置以外の電源装置について、出力の基準
としての垂下特性の大きさが全体的に上げられる。

【００３７】したがって、編成中の何れかの電源装置に
故障が発生した場合であっても、故障した電源装置付近
の電源装置のみの負担増大を防止し、電源装置容量の余
裕分を小さくできる。

【００３８】なお、請求項５に対応する発明では、この
垂下特性の切り換えをモニタ手段により指令し、請求項
６に対応する発明では、垂下特性の上げの範囲を１０％
以内とする。

【００３９】さらに、請求項７又は１５に対応する発明
の車両用電源装置又はその試験方法においては、垂下特
性が出力の基準として付与され、かつ、その出力が接続
される複数の電源装置が備えられている。

【００４０】また、停止動作指令手段により、複数の電
源装置の各電源装置に対し、各々にその停止・動作を指
令が可能なっている。そして、複数の電源装置を車両に
搭載した状態で特定の電源装置について、停止動作指令
手段により特定の電源装置以外の各電源装置を停止する
ことで、実際の垂下特性出力を試験することが可能とな
る。

【００４１】したがって、車両搭載状態において垂下特
性の試験が容易に実施できる。次に、請求項８又は１６
に対応する発明の車両用電源装置又はその試験方法にお
いては、垂下特性が出力の基準として付与され、かつ、
その出力が接続される複数の電源装置が備えられてい
る。

【００４２】また、負荷接続制御手段により複数の電源
装置とこれに接続される負荷との当該接続状態が制御さ
れる。そして、複数の電源装置を車両に搭載した状態で
特定の電源装置について、負荷接続制御手段により負荷
接続状態が変更されることで、実際の垂下特性出力を試
験することが可能となる。

【００４３】したがって、車両搭載状態において垂下特
性の試験が容易に実施できる。一方、請求項９又は１０
又は１７に対応する発明の車両用電源装置及びその試験
方法においては、垂下特性が出力の基準として付与さ
れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置が備え
られている。

【００４４】また、垂下特性変更手段により、複数の電
源装置の何れかの電源装置について、出力の基準として
の垂下特性の大きさが全体的に上げあるいは下げられ
る。そして、複数の電源装置を車両に搭載した状態で特
定の電源装置について、垂下特性変更手段により前記何
れかの電源装置の垂下特性が変更されることで、実際の
垂下特性出力を試験することが可能となる。

【００４５】したがって、車両搭載状態において垂下特
性の試験が容易に実施できる。なお、請求項１０に対応
する発明では、垂下特性の下げの範囲を１０％以内とす
る。

【００４６】次に、請求項１１又は１２又は１８に対応
する発明の車両用電源装置及びその試験方法において
は、垂下特性が出力の基準として付与され、かつ、その
出力が接続される複数の電源装置が備えられている。

【００４７】また、垂下特性試験手段により、複数の電
源装置を車両に搭載した状態で特定の電源装置につい
て、実際の垂下特性出力が試験される。そして、その試
験結果より、特定の電源装置の実際の垂下特性出力が規
定値外となっている場合には、垂下特性補正手段によ
り、特定の電源装置の垂下特性が外部入力により規定値
内に補正される。

【００４８】したがって、車両搭載状態において垂下特
性の補正が容易に実施できる。なお、請求項１２に対応
する発明では、特定の電源装置が規定値外となっている
か否かを判断し、規定外のときには補正するよう指令す
るので、当該車両用電源装置における自動的な補正が可
能となる。

【００４９】次に、請求項１３又は１４又は１９に対応
する発明の車両用電源装置及びその試験方法において
は、垂下特性が出力の基準として付与され、かつ、その
出力が接続される複数の電源装置が備えられている。

【００５０】また、垂下特性試験手段により、複数の電
源装置を車両に搭載した状態で各電源装置について、実
際の垂下特性出力が試験される。そして、その試験結果
より、複数の電源装置の実際の垂下特性出力のバランス
がとれていない場合には、垂下特性補正手段により、電
源装置の垂下特性が外部入力により補正される。

【００５１】したがって、車両搭載状態において垂下特
性の補正が容易に実施できる。なお、請求項１４に対応
する発明では、複数の電源装置の実際の垂下特性出力が
アンバランスとなっているか否かを判断し、アンバラン
スのときには補正するよう指令するので、当該車両用電
源装置における自動的な補正が可能となる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （本発明の第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実
施の形態に係る車両用電源装置の概略構成例を示すブロ
ック図である。

【００５３】この車両用電源装置は、その出力が接続さ
れた複数の電源装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥからなってい
る。ここでは、電源装置の数をＡ〜Ｅの５つとしたが、
電源装置の数は５つの限定されず、例えばさらに多数台
の接続でもよい。

【００５４】これらの電源装置Ａ〜Ｅは並列運転され、
その出力は負荷へ供給されるようになっている。また、
図１には、特に図示しないが、各電源装置Ａ〜Ｅ（以
下、電源装置Ｘで代表する）では、故障が発生すると、
その故障を検出し、他の電源装置Ｘに対して他装置故障
信号を出力するようになっている。その際、他装置故障
信号は、故障した電源装置の隣に配置される電源装置に
通知される。

【００５５】また、各電源装置Ｘは、他装置故障信号を
受信すると、一定の制御を行うようになっている。その
制御ブロック図を図２に示す。図２は本実施の形態にお
ける車両用電源装置の制御ブロック図である。

【００５６】同図に示すように、各電源装置Ｘには、垂
下特性切換え部２と出力電圧制御部４とが設けられてい
る。垂下特性切換え部２は、隣の電源装置Ｘが故障した
場合に発生する他装置故障信号ｓ１が入力されると、垂
下特性を切り換えを指示する垂下特性出力ｓ３を出力す
る。

【００５７】出力電圧制御部４は、垂下特性切換え部２
からの垂下特性出力ｓ３が入力されると、切り換えられ
た垂下特性に対応して出力電圧指令ｓ５を出力し、この
指令値に応じた出力電圧が電源装置本体から出力され
る。

【００５８】図３は本実施の形態における車両用電源装
置の制御ブロックの垂下特性切換え部で選択する垂下特
性を示すグラフ図である。同図においては、３つの出力
特性、すなわち基準垂下特性ｐ６と、低め補正垂下特性
ｐ７と、高め補正垂下特性ｐ８とが示されている 基準垂下特性ｐ６は、各電源装置Ａ〜Ｅの何れにも異常
がない場合の通常動作時の垂下特性である。通常、垂下
特性はこの基準垂下特性ｐ６に設定されている。

【００５９】低め補正垂下特性ｐ７は、基準垂下特性よ
り出力電圧が低くなる方向に制御するものであり、垂下
特性切換え部２が他装置故障信号ｓ１を受信したときに
これを選択する。

【００６０】高め補正垂下特性ｐ８は、基準垂下特性よ
り出力電圧が高くなる方向に制御するものである。次
に、以上のように構成された本発明の実施の形態に係る
車両用電源装置の動作について説明する。

【００６１】本実施の形態では、電源装置Ｃが故障した
場合を例にとって説明する。まず、電源装置Ｃが故障す
ると、電源装置Ｃの隣に配置される電源装置Ｂ及びＤの
垂下特性切換え部２へ他装置故障信号ｓ１が入力され
る。

【００６２】すると垂下特性切換え部２は、出力電圧制
御部４への垂下特性出力ｓ３を全装置健全時の基準垂下
特性ｐ６から低め補正垂下特性ｐ７に切り換え、出力電
圧指令ｓ５を全装置健全時に比較して低くなるようにす
る。

【００６３】したがって、図１に示すように、電源装置
Ｃの隣に位置する電源装置Ｂ及びＤは電源装置Ａ及びＥ
よりも低い出力電圧で運転されることになる。出力電圧
の低い電源装置は出力電流分担が少なくなるため、装置
Ｂ及びＤの負荷への給電責務は、通常時の出力電圧で給
電する場合よりも軽減される。

【００６４】ここで、本来各電源装置Ｘの出力電流は、
編成中の装置の数及び電流使用機器に対する搭載位置、
出力の引き通し線のインピーダンスなどによって左右さ
れ、電源装置Ｃが正常に動作する前提でバランスがとら
れている。

【００６５】したがって、電源装置Ａが故障したことに
より、電源装置Ｂ及びＤに対する負担が過度に多くなる
ところであるが、上記垂下特性の低め補正垂下特性ｐ７
への切り換えによる負担軽減により、両者の効果が相殺
される。

【００６６】これにより、故障していない電源装置Ａ，
Ｂ，Ｄ及びＥからは、ほぼ均等に電流が出力することに
なり、電源装置の装置容量の余裕分を小さくすることが
できる。

【００６７】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、何れかの電源装置Ｘが故障
した場合には、その隣に位置する電源装置の垂下特性を
下げるように変更することとしたので、編成中の何れか
の電源装置に故障が発生した場合であっても、故障した
電源装置付近の電源装置のみの負担増大を防止すること
ができる。

【００６８】したがって、同じ負荷に対して電源装置容
量の余裕分を小さくでき、各電源装置を小形化し、ひい
ては車両用電源装置全体を小形化することも可能とな
る。 （本発明の第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形
態の車両用電源装置は、垂下特性を低める範囲を除き、
本発明の第１の実施の形態と同様に構成されている。

【００６９】すなわち、本実施の形態の車両用電源装置
では、垂下特性を変更しない他の電源装置の出力電流増
が大きくなり過ぎないように、垂下特性を低める範囲を
基準垂下特性ｐ６に対して１０％以内に限定したもので
ある。

【００７０】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、第１の実施の形態と同様の
構成・効果の他、垂下特性を低める範囲を基準垂下特性
ｐ６に対して１０％以内に限定したので、垂下特性を変
更しない他の電源装置の出力電流増が大きくなり過ぎな
いようにすることができる。 （本発明の第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形
態の車両用電源装置は、垂下特性を変更の仕方を除き、
本発明の第１の実施の形態と同様に構成されている。

【００７１】つまり、この車両用電源装置では、ある電
源装置に故障が発生すると、故障した電源装置の隣に位
置するもの以外の電源装置に他装置故障信号ｓ１が通知
される。

【００７２】また、垂下特性切り換え部２は、他装置故
障信号ｓ１を受けると、出力電圧制御部４への垂下特性
出力３を全装置健全時の基準垂下特性６から高め補正垂
下特性ｐ８に切り換えるようになっている。

【００７３】以上のように構成された車両用電源装置の
電源装置Ｃが故障した場合の動作を説明する。まず、電
源装置Ｃが故障すると、他装置故障信号ｓ１が電源装置
Ｃの隣以外にある電源装置Ａ及びＥの垂下特性切換え部
２に入力される。

【００７４】すると電源装置Ａ及びＥの垂下特性切り換
え部２各々は、出力電圧制御部４への垂下特性出力ｓ３
を全装置健全時の基準垂下特性ｐ６から高め補正垂下特
性ｐ８に切り換え、出力電圧指令ｓ５を全装置健全時に
比較して高くする。

【００７５】よって、電源装置Ａ及びＥは電源装置Ｂ及
びＤよりも高い出力電圧で運転される。出力電圧の高い
電源装置Ａ及びＥは出力電流分担が多くなるため、電源
装置Ｂ及びＤの負荷への給電責務は、通常時の出力電圧
で給電する場合よりも軽減される。

【００７６】その結果、電源装置Ｂ及びＤは出力電圧を
変更せずに運転する場合よりも出力電流が低く抑えら
れ、電源装置Ｃが故障したことによる負担増分と相殺さ
れ、各電源装置の出力が平均化されるので、装置容量の
余裕分も低く抑えることができる。

【００７７】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、何れかの電源装置Ｘが故障
した場合には、その隣に位置する電源装置以外の電源装
置の垂下特性を上げるように変更することとしたので、
編成中の何れかの電源装置に故障が発生した場合であっ
ても、故障した電源装置付近の電源装置のみの負担増大
を防止することができる。

【００７８】したがって、同じ負荷に対して電源装置容
量の余裕分を小さくでき、各電源装置を小形化し、ひい
ては車両用電源装置全体を小形化することも可能とな
る。 （本発明の第４の実施の形態）本発明の第４の実施の形
態の車両用電源装置は、垂下特性を高める範囲を除き、
本発明の第３の実施の形態と同様に構成されている。

【００７９】すなわち、本実施の形態の車両用電源装置
では、垂下特性を高める各電源装置の出力電流増が大き
くなり過ぎないように、垂下特性を高める範囲を基準垂
下特性ｐ６に対して１０％以内に限定したものである。

【００８０】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、第３の実施の形態と同様の
構成・効果の他、垂下特性を高める範囲を基準垂下特性
ｐ６に対して１０％以内に限定したので、垂下特性を変
更した電源装置の出力電流増が大きくなり過ぎないよう
にすることができる。 （本発明の第５の実施の形態）本発明の第５の実施の形
態に係る車両用電源装置の概略構成例を示すブロック図
であり、図１と同一部分には同一符号を付して説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００８１】この車両用電源装置は、モニタ９と、負荷
接触器１３と、その出力が接続された複数の電源装置
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥからなっている。これらの電源装
置Ａ〜Ｅは並列運転され、その出力は負荷へ供給される
ようになっている。

【００８２】また特に図示しないが、各電源装置Ｘに
は、図２に示す垂下特性切換え部２と出力電圧制御部４
とが設けられている。モニタ９は、各種演算動作、制御
動作が可能に構成され、各電源装置Ｘからの故障信号ｓ
１０を受信し、これに基づき故障電源装置の隣に位置す
る電源装置に他装置故障信号ｓ１を出力するようになっ
ている。

【００８３】また、モニタ９は、各電源装置Ｘを停止さ
せるための模擬故障信号ｓ１１を出力するようになって
おり、さらに、負荷接触器１３に対し、各種の接触器動
作指令ｓ１２を出力することにより、各負荷接触器１３
の開閉状態を自在に切り換えれるようになっている。

【００８４】さらに、モニタ９は、各電源装置Ｘに記憶
されている垂下特性、つまり基準垂下特性ｐ６と、低め
補正垂下特性ｐ７と、高め補正垂下特性ｐ８とを変更
し、また外部入力に応じてその特性データを補正・修正
できるようになっている。さらに、モニタ９は、後述す
る試験等により垂下特性が規定値から外れ、また、各電
源装置のバランスがアンバランスであることを判定する
と、上記補正を自動的に行うように設定することもでき
る。

【００８５】負荷接触器１３は、各電源装置からの出力
を制御できるように各部に設けられ、各負荷接触器１３
は、モニタ９からの接触器動作指令ｓ１２により開閉す
る。なお、請求項の各構成と上記実施形態の各構成と
は、例えば以下のように対応する。

【００８６】まず、請求項３におけるモニタ手段は、例
えばモニタ９からなっている。次に、請求項７における
停止動作指令手段は、模擬故障信号ｓ１１を出力する例
えばモニタ９から構成されている。

【００８７】また、請求項８における負荷接続制御手段
は、例えばモニタ９及び負荷接触器１３から構成されて
いる。さらに、請求項９における垂下特性変更手段は、
例えばモニタ９及び垂下特性切換え部２から構成されて
いる。

【００８８】一方、請求項１１又は１３における垂下特
性試験手段は、例えばモニタ９及び負荷接触器１３及び
特に図示しない電源装置に接続される電圧電流測定手段
から構成されている。

【００８９】また、請求項１１又は１３における垂下特
性補正手段は、例えばモニタ９及び特に図示しないが当
該モニタ９に外部入力する入力手段から構成されてい
る。次に、以上のように構成された本発明の実施の形態
に係る車両用電源装置の動作について説明する。 （第１の動作）本実施の形態の車両用電源装置では、第
１の実施の形態の車両用電源装置と同様に何れかの電源
装置Ｘ故障時の垂下特性の切り換え動作がなされる。

【００９０】つまり、何れかの電源装置Ｘが故障する
と、故障信号ｓ１０が出力されるので、これをモニタ９
が受信し、故障した電源装置の隣に位置する電源装置が
何れであるかを判定する。

【００９１】しかるのち、モニタ９により、故障した電
源装置の隣に位置する電源装置に対して他装置故障信号
ｓ１が出力され、これを受信した電源装置において、垂
下特性の低め補正垂下特性ｐ７への切り換えがなされ
る。 （第２の動作）また、本実施の形態の車両用電源装置
は、上記の垂下特性切り換えにより各電源装置Ｘの車上
試験機能を併せもつものである。以下、本実施の形態の
構成に基づく動作によりどのように、その車上試験を行
うかについて、第２の動作以降にて説明する。

【００９２】まず、この車両用電源装置においては、モ
ニタ９からの接触器動作指令ｓ１２により接触器１３の
開閉を制御して負荷容量を変化させ、被試験対象となる
電源装置Ｘの出力電圧、出力電流を２点以上測定し、そ
の結果から垂下特性を算出することにより車上試験を行
うものである。 （第３の動作）また、モニタ９からの模擬故障信号ｓ１
１により被試験装置以外を停止させることにより、被試
験対象の電源装置Ｘの出力電圧、出力電流を２点以上測
定し、その結果から垂下特性を算出することにより車上
試験を行うものである。 （第４の動作）さらに、モニタ９からの他装置故障信号
ｓ１により被試験対象の電源装置Ｘ以外の任意の装置の
垂下特性を低め、被試験装置の出力電圧、出力電流を２
点以上測定し、その結果から垂下特性を算出することに
より車上試験を行うものである。 （第５の動作）次に、モニタ９による電源装置Ｘに対す
る垂下特性の修正機能による垂下特性の適切な値への補
正動作について、第５の動作以下で説明する。

【００９３】例えば、モニタ９は、上記動作による車上
試験を実施した結果、その垂下特性が規定値を外れてい
た場合、該装置の垂下特性を外部指令、外部入力により
補正できるようにしたものである。 （第６の動作）また、上記第５の動作における垂下特性
の規定値内への補正をオペレータの入力によらず、モニ
タ９から垂下特性を自動的に入力するようにしたもので
ある。 （第７の動作）上記動作による車上試験を実施した結
果、各電源装置の出力電流がバランスしていない場合に
は、基準垂下特性を外部指令により各電源装置の出力電
流がバランスするような値に補正するものである。 （第８の動作）また、上記第５の動作における各電源装
置の出力電流がバランスするような値に補正を、オペレ
ータの入力によらず、モニタ９から編成中の全装置、す
なわち各電源装置Ａ〜Ｅへ自動的に入力するようにした
ものである。

【００９４】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、第１及び２の実施の形態と
同様の構成・効果の他、モニタ９により、故障信号ｓ１
０の吸い上げを行って、ある電源装置Ｘの故障を検出し
たときには、モニタ９から故障隣の電源装置に他装置故
障信号ｓ１を出力するようにしたので、垂下特性の切り
換えの自動化を容易に実現することができる。

【００９５】また、本発明の実施の形態に係る車両用電
源装置によれば、モニタ９からの接触器動作指令ｓ１２
により接触器１３の開閉を制御して負荷容量を変化さ
せ、車上試験を行うようにしたので、車両搭載状態にお
いて垂下特性の試験を容易に実施することができる。

【００９６】従って、電源装置の試験に対する労力を大
幅に低減させることができる。また、本発明の実施の形
態に係る車両用電源装置によれば、モニタ９からの模擬
故障信号ｓ１１により被試験装置以外を停止させること
により、車上試験を行うようにしたので、車両搭載状態
において垂下特性の試験を容易に実施することができ
る。

【００９７】従って、電源装置の試験に対する労力を大
幅に低減させることができる。さらに、本発明の実施の
形態に係る車両用電源装置によれば、モニタ９からの他
装置故障信号ｓ１により被試験対象の電源装置Ｘ以外の
任意の装置の垂下特性を低め、車上試験を行うようにし
たので、車両搭載状態において垂下特性の試験を容易に
実施することができる。

【００９８】従って、電源装置の試験に対する労力を大
幅に低減させることができる。さらにまた、本発明の実
施の形態に係る車両用電源装置によれば、その垂下特性
が規定値を外れていた場合、該装置の垂下特性を外部指
令、外部入力により補正できるようにしたので、車両搭
載状態において垂下特性の補正を容易に実施することが
できる。

【００９９】一方、本発明の実施の形態に係る車両用電
源装置によれば、各電源装置の出力電流がバランスして
いない場合には、基準垂下特性を外部指令により各電源
装置の出力電流がバランスするような値に補正するよう
にしたので、車両搭載状態において垂下特性の補正を容
易に実施することができる。 （本発明の第６の実施の形態）本発明の第６の実施の形
態の車両用電源装置は、垂下特性を低める範囲を除き、
本発明の第５の実施の形態と同様に構成されている。

【０１００】すなわち、本実施の形態の車両用電源装置
では、垂下特性を変更しない他の電源装置の出力電流増
が大きくなり過ぎないように、垂下特性を低める範囲を
基準垂下特性ｐ６に対して１０％以内に限定したもので
ある。

【０１０１】また、電源装置の車上試験についても、同
様に垂下特性を低める範囲を１０％以内に限定し、被試
験電源装置の出力電圧、出力電流を２点以上測定し、そ
の結果から垂下特性を算出することにより車上試験を行
うものである。

【０１０２】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、第５の形態と同様の構成・
効果の他、垂下特性を低める範囲を基準垂下特性ｐ６に
対して１０％以内に限定したので、垂下特性を変更しな
い他の電源装置に過度の負担をかけることなく、車上試
験を行うことができる。 （本発明の第７の実施の形態）本発明の第７の実施の形
態の車両用電源装置は、垂下特性を変更の仕方を除き、
本発明の第５の実施の形態と同様に構成されている。

【０１０３】つまり、この車両用電源装置では、モニタ
９は、ある電源装置に故障が発生した旨の故障通知ｓ１
０を受けると、故障した電源装置の隣に位置するもの以
外の電源装置に他装置故障信号ｓ１を通知する。

【０１０４】また、垂下特性切り換え部２は、他装置故
障信号ｓ１を受けると、出力電圧制御部４への垂下特性
出力３を全装置健全時の基準垂下特性６から高め補正垂
下特性ｐ８に切り換えるようになっている。

【０１０５】この垂下特性切り換えは、本発明の第３の
実施の形態の車両用電源装置の場合と同様である。な
お、請求項の各構成と上記実施形態の各構成とは、例え
ば以下のように対応する。

【０１０６】まず、請求項５におけるモニタ手段は、例
えばモニタ９にからなっている。さらに、請求項９にお
ける垂下特性変更手段は、例えばモニタ９及び垂下特性
切換え部２から構成されている。

【０１０７】以下の各動作は、当該切り換え対象及び切
り換え動作を除き、第５の実施の形態と同様である。ま
た、電源装置の車上試験について、モニタ９からの指令
により被試験対象の電源装置以外の任意の装置の垂下特
性を高め、被試験電源装置の出力電圧、出力電流を２点
以上測定し、その結果から垂下特性を算出することによ
り車上試験を行うものである。

【０１０８】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、垂下特性を高めるように
し、第５の形態と同様の効果を得ることができる。 （本発明の第８の実施の形態）本発明の第８の実施の形
態の車両用電源装置は、垂下特性を高める範囲を除き、
本発明の第７の実施の形態と同様に構成されている。

【０１０９】すなわち、本実施の形態の車両用電源装置
では、垂下特性を高める各電源装置の出力電流増が大き
くなり過ぎないように、垂下特性を高める範囲を基準垂
下特性ｐ６に対して１０％以内に限定したものである。

【０１１０】また、電源装置の車上試験についても、同
様に垂下特性を高める範囲を１０％以内に限定し、被試
験電源装置の出力電圧、出力電流を２点以上測定し、そ
の結果から垂下特性を算出することにより車上試験を行
うものである。

【０１１１】上述したように、本発明の実施の形態に係
る車両用電源装置によれば、第６の形態と同様の構成・
効果の他、垂下特性を高める範囲を基準垂下特性ｐ６に
対して１０％以内に限定したので、垂下特性を変更する
他の電源装置に過度の負担をかけることなく、車上試験
を行うことができる。なお、本発明は、上記各実施の形
態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々に変形することが可能である。

【０１１２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、電
源装置の酢か特性を切り換えるようにしたので、編成中
の何れかの電源装置に故障が発生した場合であっても、
故障した電源装置付近の電源装置のみの負担増大を防止
し、電源装置容量の余裕分を小さくできることを可能と
した車両用電源装置を提供することができる。

【０１１３】また、車両搭載状態において垂下特性の試
験が容易に実施できる車両用電源装置及びその試験方法
を提供することができる。さらに、車両搭載状態におい
て垂下特性の変更が容易に実施できる車両用電源装置及
びその試験方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用電源装
置の概略構成例を示すブロック図。

【図２】同実施の形態における車両用電源装置の制御ブ
ロック図。

【図３】同実施の形態における車両用電源装置の制御ブ
ロックの垂下特性切換え部で選択する垂下特性を示すグ
ラフ図。

【図４】本発明の第５の実施の形態に係る車両用電源装
置の概略構成例を示すブロック図。

【符号の説明】

２…垂下特性切換え部、４…出力電圧制御部、９…モニ
タ、１３…負荷接触器、ｐ６…基準垂下特性、ｐ７…低
め補正垂下特性、ｐ８…高め補正垂下特性、ｓ１…他装
置故障信号、ｓ３…垂下特性出力、ｓ５…出力電圧指
令、ｓ１０…故障信号、ｓ１１…模擬故障信号、ｓ１２
…接触器動作指令、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…電源装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力電流の増加に対して出力電圧を下げ
   る傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与され、
   かつ、その出力が接続される複数の電源装置を備え、 前記複数の電源装置のうち、何れかの電源装置が故障し
   た場合に、当該故障した電源装置の隣に位置する電源装
   置について、前記出力の基準としての垂下特性の大きさ
   を全体的に下げることを特徴とする車両用電源装置。
2. 【請求項２】 出力電流の増加に対して出力電圧を下げ
   る傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与され、
   かつ、その出力が接続される複数の電源装置を備え、 前記複数の電源装置のうち、何れかの電源装置が故障し
   た場合に、当該故障した電源装置の隣に位置する電源装
   置以外の電源装置について、前記出力の基準としての垂
   下特性の大きさを全体的に上げることを特徴とする車両
   用電源装置。
3. 【請求項３】 前記電源装置から故障情報を受信する
   と、当該故障した電源装置の隣に位置する電源装置に垂
   下特性の下げを指令するモニタ手段を備えたことを特徴
   とする請求項１記載の車両用電源装置。
4. 【請求項４】 前記垂下特性を下げる範囲は１０％以内
   とすることを特徴とする請求項１又は３記載の車両用電
   源装置。
5. 【請求項５】 前記電源装置から故障情報を受信する
   と、当該故障した電源装置の隣に位置する電源装置に垂
   下特性の上げを指令するモニタ手段を備えたことを特徴
   とする請求項２記載の車両用電源装置。
6. 【請求項６】 前記垂下特性を上げる範囲は１０％以内
   とすることを特徴とする請求項２又は５記載の車両用電
   源装置。
7. 【請求項７】 出力電流の増加に対して出力電圧を下げ
   る傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与され、
   かつ、その出力が接続される複数の電源装置と、 前記複数の電源装置の各電源装置に対し、各々にその停
   止・動作を指令可能な停止動作指令手段とを備え、前記
   複数の電源装置を車両に搭載した状態で特定の電源装置
   について、前記停止動作指令手段により前記特定の電源
   装置以外の前記各電源装置を停止することで、実際の垂
   下特性出力を試験することを可能としたことを特徴とす
   る車両用電源装置。
8. 【請求項８】 出力電流の増加に対して出力電圧を下げ
   る傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与され、
   かつ、その出力が接続される複数の電源装置と、 前記複数の電源装置とこれに接続される負荷との当該接
   続状態を制御する負荷接続制御手段とを備え、前記複数
   の電源装置を車両に搭載した状態で特定の電源装置につ
   いて、前記負荷接続制御手段により前記負荷接続状態を
   変更することで、実際の垂下特性出力を試験することを
   可能としたことを特徴とする車両用電源装置。
9. 【請求項９】 出力電流の増加に対して出力電圧を下げ
   る傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与され、
   かつ、その出力が接続される複数の電源装置と、 前記複数の電源装置の何れかの電源装置について、前記
   出力の基準としての垂下特性の大きさを全体的に上げあ
   るいは下げることで垂下特性を変更する垂下特性変更手
   段とを備え、前記複数の電源装置を車両に搭載した状態
   で特定の電源装置について、前記垂下特性変更手段によ
   り前記何れかの電源装置の垂下特性を変更することで、
   実際の垂下特性出力を試験することを可能としたことを
   特徴とする車両用電源装置。
10. 【請求項１０】 前記垂下特性を上下範囲はそれぞれ１
    ０％以内とすることを特徴とする請求項９記載の車両用
    電源装置。
11. 【請求項１１】 出力電流の増加に対して出力電圧を下
    げる傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与さ
    れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置と、 前記複数の電源装置を車両に搭載した状態で特定の電源
    装置について、実際の垂下特性出力を試験する垂下特性
    試験手段と、 前記試験結果より、前記特定の電源装置の実際の垂下特
    性出力が規定値外となっている場合には、前記特定の電
    源装置の垂下特性を外部入力により規定値内に補正する
    垂下特性補正手段とを備えたことを特徴とする車両用電
    源装置。
12. 【請求項１２】 前記特定の電源装置が規定値外となっ
    ているか否かを判断し、規定外となっている場合には補
    正するよう指令する判断手段を備えたことを特徴とする
    請求項１１記載の車両用電源装置。
13. 【請求項１３】 出力電流の増加に対して出力電圧を下
    げる傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与さ
    れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置と、 前記複数の電源装置を車両に搭載した状態で各電源装置
    について、実際の垂下特性出力を試験する垂下特性試験
    手段と、 前記試験結果より、前記複数の電源装置の実際の垂下特
    性出力のバランスがとれていない場合には、前記電源装
    置の垂下特性を外部入力により補正する垂下特性補正手
    段とを備えたことを特徴とする車両用電源装置。
14. 【請求項１４】 前記複数の電源装置の実際の垂下特性
    出力がアンバランスとなっているか否かを判断し、アン
    バランスとなっている場合には補正するよう指令する判
    断手段を備えたことを特徴とする請求項１３記載の車両
    用電源装置。
15. 【請求項１５】 出力電流の増加に対して出力電圧を下
    げる傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与さ
    れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置を有す
    る車両用電源装置の試験方法において、 前記複数の電源装置を車両に搭載した状態で特定の電源
    装置について、前記特定の電源装置以外の前記各電源装
    置を停止することで、実際の垂下特性出力を試験するこ
    とを特徴とする車両用電源装置の試験方法。
16. 【請求項１６】 出力電流の増加に対して出力電圧を下
    げる傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与さ
    れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置を有す
    る車両用電源装置の試験方法において、 前記複数の電源装置とこれに接続される負荷との当該接
    続状態を変更し、 これにより、前記複数の電源装置を車両に搭載した状態
    で特定の電源装置について、実際の垂下特性出力を試験
    することを特徴とする車両用電源装置の試験方法。
17. 【請求項１７】 出力電流の増加に対して出力電圧を下
    げる傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与さ
    れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置を有す
    る車両用電源装置の試験方法において、 前記複数の電源装置の何れかの電源装置について、前記
    出力の基準としての垂下特性の大きさを全体的に上げあ
    るいは下げることで垂下特性を変更し、 前記複数の電源装置を車両に搭載した状態で特定の電源
    装置について、前記何れかの電源装置の垂下特性を変更
    することで、実際の垂下特性出力を試験することを特徴
    とする車両用電源装置の試験方法。
18. 【請求項１８】 出力電流の増加に対して出力電圧を下
    げる傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与さ
    れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置を有す
    る車両用電源装置の試験方法において、 前記複数の電源装置を車両に搭載した状態で特定の電源
    装置について、実際の垂下特性出力を試験し、 前記試験結果より、前記特定の電源装置の実際の垂下特
    性出力が規定値外となっている場合には、前記特定の電
    源装置の垂下特性を外部入力により規定値内に補正する
    ことを特徴とする車両用電源装置の試験方法。
19. 【請求項１９】 出力電流の増加に対して出力電圧を下
    げる傾向を有する垂下特性が出力の基準として付与さ
    れ、かつ、その出力が接続される複数の電源装置を有す
    る車両用電源装置の試験方法において、 前記複数の電源装置を車両に搭載した状態で各電源装置
    について、実際の垂下特性出力を試験し、 前記試験結果より、前記複数の電源装置の実際の垂下特
    性出力のバランスがとれていない場合には、前記電源装
    置の垂下特性を外部入力により補正することを特徴とす
    る車両用電源装置の試験方法。