JPS5853523A - 電気車の電力蓄勢機構 - Google Patents
電気車の電力蓄勢機構Info
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- JPS5853523A JPS5853523A JP56152790A JP15279081A JPS5853523A JP S5853523 A JPS5853523 A JP S5853523A JP 56152790 A JP56152790 A JP 56152790A JP 15279081 A JP15279081 A JP 15279081A JP S5853523 A JPS5853523 A JP S5853523A
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- Japan
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- electric
- power storage
- electric power
- storage device
- car
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
- B60M3/06—Arrangements for consuming regenerative power
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電気車の電力蓄勢機構に関するものであり
、もう少し詳しくいうと、電気鉄道の電気車両へ電力供
給する電力系に接続され、発電電動機と７ライホイール
を結合してなる電気車の電力蓄勢機構に関するものであ
る０ 従来、この種の機構の設置に関しては、第１図に示すよ
うに、商用電力を整流する変電所として示した変電所コ
ムに電気車の電力蓄勢装置ＪＩＬを併設ないし近接して
設置する場合（ａ）、変電所コムと変電所１Ｂの中間に
電力蓄勢装置３ｂを設置する場合（神、あるいは電力蓄
勢機構３Ｃを電力系である電車！ｌの末端に変電所−Ｂ
の代夛に設置する場合（０）等が提案されてｉる。笑際
には、これら（ａ）、 （ｂ） 、 （Ｑ）の中間的な
ものや、これらを組合わせた配置□態様も実行されてｉ
る。電力蓄勢装置は発電電動機シとこれに結合されたフ
ライホイール！および付属ないし付帯装置６で構成され
て−る・７は走行中の電気車ないし列車を示している〇
この種の電力蓄勢機構の動作は、近年、電気車両消費電
力の低減のためにたとえばチョッパ車が普及しており、
制動時に電力回生の可能な点Ｋａ長があり、仁の回生電
力の蓄勢を目的とする場合と、電気車両の起動ないし加
速時に一般的に必要な大電力の変電所への影響を低減す
る、ｉわゆるビークカットを目的とする場合があり、こ
れらモードの選択は発電電動機の制御によって可能であ
る。−ずれにしても、電力蓄勢装置の動作に伴って発生
する損失の低減が技術的課題とされてお９、種々の解決
策が研究、提案されている。しかし、従来の損失低減方
法はまだ電力蓄勢装置自体の対策に止まっている。
、もう少し詳しくいうと、電気鉄道の電気車両へ電力供
給する電力系に接続され、発電電動機と７ライホイール
を結合してなる電気車の電力蓄勢機構に関するものであ
る０ 従来、この種の機構の設置に関しては、第１図に示すよ
うに、商用電力を整流する変電所として示した変電所コ
ムに電気車の電力蓄勢装置ＪＩＬを併設ないし近接して
設置する場合（ａ）、変電所コムと変電所１Ｂの中間に
電力蓄勢装置３ｂを設置する場合（神、あるいは電力蓄
勢機構３Ｃを電力系である電車！ｌの末端に変電所−Ｂ
の代夛に設置する場合（０）等が提案されてｉる。笑際
には、これら（ａ）、 （ｂ） 、 （Ｑ）の中間的な
ものや、これらを組合わせた配置□態様も実行されてｉ
る。電力蓄勢装置は発電電動機シとこれに結合されたフ
ライホイール！および付属ないし付帯装置６で構成され
て−る・７は走行中の電気車ないし列車を示している〇
この種の電力蓄勢機構の動作は、近年、電気車両消費電
力の低減のためにたとえばチョッパ車が普及しており、
制動時に電力回生の可能な点Ｋａ長があり、仁の回生電
力の蓄勢を目的とする場合と、電気車両の起動ないし加
速時に一般的に必要な大電力の変電所への影響を低減す
る、ｉわゆるビークカットを目的とする場合があり、こ
れらモードの選択は発電電動機の制御によって可能であ
る。−ずれにしても、電力蓄勢装置の動作に伴って発生
する損失の低減が技術的課題とされてお９、種々の解決
策が研究、提案されている。しかし、従来の損失低減方
法はまだ電力蓄勢装置自体の対策に止まっている。
すなわち、フライホイールＳの回転に伴う損失は、主と
して局！！便気との摩さつ抵抗によるものと、軸受内の
潤滑剤もしくは金属間の接触摩さつによるものであり、
これを低減するために真空脱気したシ、軸受を小形化し
て軸受損を減らし、軸受の負荷容量の不足分を磁気軸受
のような損失を発生しなｉものに代替させるなどの対策
を講じてｉる。またフライホイール！自体を高性能化す
ることｔ１損失低減上重要な対策の一つとみることがで
きる。しかし、以上は輪ずれも電力蓄勢装置自体内に訃
ける技術的対策であり、電力蓄勢装置の操作、運用上か
ら損失を低減する試みは未だ提案されてｉなｉのが現状
である。
して局！！便気との摩さつ抵抗によるものと、軸受内の
潤滑剤もしくは金属間の接触摩さつによるものであり、
これを低減するために真空脱気したシ、軸受を小形化し
て軸受損を減らし、軸受の負荷容量の不足分を磁気軸受
のような損失を発生しなｉものに代替させるなどの対策
を講じてｉる。またフライホイール！自体を高性能化す
ることｔ１損失低減上重要な対策の一つとみることがで
きる。しかし、以上は輪ずれも電力蓄勢装置自体内に訃
ける技術的対策であり、電力蓄勢装置の操作、運用上か
ら損失を低減する試みは未だ提案されてｉなｉのが現状
である。
したがって、この発明の目的は、運転に伴って電力蓄勢
装置に発生する損失を、装置自体に発生する損失を従来
の方策によって最小にしたのに加えて、さらに損失低減
の実効を具現できるもので、所足期間内に発生する全損
失を低減させうる電気車の電力蓄勢機構を提供すること
にある。
装置に発生する損失を、装置自体に発生する損失を従来
の方策によって最小にしたのに加えて、さらに損失低減
の実効を具現できるもので、所足期間内に発生する全損
失を低減させうる電気車の電力蓄勢機構を提供すること
にある。
また、この発明の目的番１、電気車が近接したことをｌ
Ｉ＃足の地点におｉて検知して電力の蓄勢を開始し、電
気車が必要とするときに電力放勢を可能にした電気車の
電力蓄勢機構を提供することにある・ さらに、この発明の目的は、電力の蓄勢および放勢を列
車運行表に対応して、４１足の時刻なｉし特電の時間帯
を選択して行なわせるようにした電気車の電力蓄勢機構
を提供するにある。
Ｉ＃足の地点におｉて検知して電力の蓄勢を開始し、電
気車が必要とするときに電力放勢を可能にした電気車の
電力蓄勢機構を提供することにある・ さらに、この発明の目的は、電力の蓄勢および放勢を列
車運行表に対応して、４１足の時刻なｉし特電の時間帯
を選択して行なわせるようにした電気車の電力蓄勢機構
を提供するにある。
以上の目的を達成する九めに、この発明は、一般に回転
によって機械的にエネルギーを蓄積する装置の損失は１
回転速度の大きいときに大きく、回転速度が下がると少
くなる点に着目し、可及的大きｉ回転速１１になってｉ
る期間を短（する電気車の電力蓄積機構を具現するもの
である・以下、第１図の一実施例につ−て仁の発明を説
明すると、電車＠／１０適宜の点に設置された電力蓄積
装置／Ｊは従来のものと同様に発電電動機ｌ参、フライ
ホイールｔＳ、付帯装置１４で構成されてお）、この電
力蓄積装置１３から蓼阜＃／／に沿ってｄの距離に電気
車検出器１１を配設する・／１＆は電力蓄積装置／Ｊに
近づきつつある電気車（列車）であり、／？ｔｌは電力
蓄積装置ｉｓの近辺に到達して、電力蓄積装置ｔＳから
給電される地点にある電気車を示している・電力蓄勢装
置／Ｊに蓄勢するのは電気車ｉｔｂが電力を要求する直
前であり、しかも電力網の負担を最小に止める＠ＩＣ）
時間的余裕が必要である。したがって。
によって機械的にエネルギーを蓄積する装置の損失は１
回転速度の大きいときに大きく、回転速度が下がると少
くなる点に着目し、可及的大きｉ回転速１１になってｉ
る期間を短（する電気車の電力蓄積機構を具現するもの
である・以下、第１図の一実施例につ−て仁の発明を説
明すると、電車＠／１０適宜の点に設置された電力蓄積
装置／Ｊは従来のものと同様に発電電動機ｌ参、フライ
ホイールｔＳ、付帯装置１４で構成されてお）、この電
力蓄積装置１３から蓼阜＃／／に沿ってｄの距離に電気
車検出器１１を配設する・／１＆は電力蓄積装置／Ｊに
近づきつつある電気車（列車）であり、／？ｔｌは電力
蓄積装置ｉｓの近辺に到達して、電力蓄積装置ｔＳから
給電される地点にある電気車を示している・電力蓄勢装
置／Ｊに蓄勢するのは電気車ｉｔｂが電力を要求する直
前であり、しかも電力網の負担を最小に止める＠ＩＣ）
時間的余裕が必要である。したがって。
電気車の運行上の適正な距離に対応する信号によって電
力蓄勢装置／Ｊｔ−制御する機能の一つとして電気車検
出器１１が配設されているのである。
力蓄勢装置／Ｊｔ−制御する機能の一つとして電気車検
出器１１が配設されているのである。
すなわち、電気車ｌり１が電気車検出器ｉｔの地点を通
過し九時点工９蓄勢を開始し、電気車がＩγｂ□＠点に
到達したときに電力を放勢して電気車に電力を供給する
ように、電気車検出器ｌ「かもの信号に基いて付帯装置
１４によって電力蓄勢装置／Ｊを制御する・ かようにして電力蓄勢装置ｔＳは、必要なときに必要な
だけの電力を蓄勢できるので、電力蓄勢装置ｔＳの本体
内に発生する損失を最小限に抑制できる。すなわち、電
気車の位置情報が得られなｉ期間は架線電圧と架線電流
のみが制御論理のインプットとな９うるために、架線電
圧の高いときが電気車閑散時と判断され、常に最大の蓄
勢量すなわち最高の回転速度で電力蓄勢装置を待機させ
ることになる。たとえば第３図の曲１１１３／のように
電気車の近づく可成夛以前に電力を蓄勢し、そＯえめに
装置の損失も［Ｉｍ！３−で示すように大きい。しかる
に、電気車の位置情報が適正に得られると、必要なとき
に電力蓄勢を開始し、蓄勢直後に曲＠ Ｊ Ｊのように
放勢、消費するので、損失は直線３参のようになり、系
全体の損失量は可成）減らすことができる。シ九がって
、電力蓄積装置の一足期間内、全損失量が低減して効率
を改善する仁とができる。
過し九時点工９蓄勢を開始し、電気車がＩγｂ□＠点に
到達したときに電力を放勢して電気車に電力を供給する
ように、電気車検出器ｌ「かもの信号に基いて付帯装置
１４によって電力蓄勢装置／Ｊを制御する・ かようにして電力蓄勢装置ｔＳは、必要なときに必要な
だけの電力を蓄勢できるので、電力蓄勢装置ｔＳの本体
内に発生する損失を最小限に抑制できる。すなわち、電
気車の位置情報が得られなｉ期間は架線電圧と架線電流
のみが制御論理のインプットとな９うるために、架線電
圧の高いときが電気車閑散時と判断され、常に最大の蓄
勢量すなわち最高の回転速度で電力蓄勢装置を待機させ
ることになる。たとえば第３図の曲１１１３／のように
電気車の近づく可成夛以前に電力を蓄勢し、そＯえめに
装置の損失も［Ｉｍ！３−で示すように大きい。しかる
に、電気車の位置情報が適正に得られると、必要なとき
に電力蓄勢を開始し、蓄勢直後に曲＠ Ｊ Ｊのように
放勢、消費するので、損失は直線３参のようになり、系
全体の損失量は可成）減らすことができる。シ九がって
、電力蓄積装置の一足期間内、全損失量が低減して効率
を改善する仁とができる。
さらに、列車の運行は、あらかじめ足められた運行表に
従っているのて、運行表をコアピユータｌデに記憶させ
ておき、あらかじめ経済性を算足して決められた動作時
間指令装置−Ａｏを用いて電力蓄勢指令信号を出力する
ことにより、電力蓄勢装置／Ｉｔ）５合効率を、より向
上することがてきる＠また、これに列車選別機能を付加
して最遍蓄勢量を与えることも可能である。
従っているのて、運行表をコアピユータｌデに記憶させ
ておき、あらかじめ経済性を算足して決められた動作時
間指令装置−Ａｏを用いて電力蓄勢指令信号を出力する
ことにより、電力蓄勢装置／Ｉｔ）５合効率を、より向
上することがてきる＠また、これに列車選別機能を付加
して最遍蓄勢量を与えることも可能である。
なお、以上の実施例では発電電動機の制御手段として、
その効率改善を主眼に説明したのであるが、実用されて
ｉるはとんどの電力蓄勢装置は、蓄勢量の多くなるはと
内部損失は大きくなる傾向があ）、これらの制御に関し
ては上述と同様の技術を適用することができ、その効果
は太き一〇また、無駄に電力を蓄勢することを避けるこ
とはエネルギーの無益な消費を避けるだ轄でなく、一般
に蓄勢量が大きいことは装置内のストレスをも増大する
ととになる。この点でこの発明は、装置内のストレスを
高めることなく、シたがって装置の保守作業管低減し、
装置の寿命を長くする効果も併有する。
その効率改善を主眼に説明したのであるが、実用されて
ｉるはとんどの電力蓄勢装置は、蓄勢量の多くなるはと
内部損失は大きくなる傾向があ）、これらの制御に関し
ては上述と同様の技術を適用することができ、その効果
は太き一〇また、無駄に電力を蓄勢することを避けるこ
とはエネルギーの無益な消費を避けるだ轄でなく、一般
に蓄勢量が大きいことは装置内のストレスをも増大する
ととになる。この点でこの発明は、装置内のストレスを
高めることなく、シたがって装置の保守作業管低減し、
装置の寿命を長くする効果も併有する。
さらに、この発明において、電力蓄勢装置の容量を十分
大きくとると、変電所に代替することができ、全く送電
線のない地点でも架線より適正に電力を蓄勢することに
より、あたかもそこに変電所があるかのように動作する
ので、特に列車密度の低％Ａ１１区では変電所として常
用することも可能である・ 以上、詳述したように、この発明によるときは、列車情
報を電力蓄勢４”１．、放勢の制御に導入したのて、無
駄に電力を蓄勢することなく総合効率を改善し、より省
エネルギー効果を向上すると共に、保守、寿命の点にお
いてもすぐれた効果を奏することができる。
大きくとると、変電所に代替することができ、全く送電
線のない地点でも架線より適正に電力を蓄勢することに
より、あたかもそこに変電所があるかのように動作する
ので、特に列車密度の低％Ａ１１区では変電所として常
用することも可能である・ 以上、詳述したように、この発明によるときは、列車情
報を電力蓄勢４”１．、放勢の制御に導入したのて、無
駄に電力を蓄勢することなく総合効率を改善し、より省
エネルギー効果を向上すると共に、保守、寿命の点にお
いてもすぐれた効果を奏することができる。
第１図は電車線にシける従来のものの配置の結線図、第
Ｊ５ＩＩはこの発明の一実施例の結線図、第３図は同じ
く動作説明のための線図であるＯ／／・・電車ＦＩＬ／
３・・電力蓄勢装置、／ｌｌ・・発電電動機、／ｊ・・
フライホイール、／４付帯装置、ｚ７ｍ、／？ｂ・・電
気車、／１・・電気車検出器、／？・・コ／ピエータ、
−１０・・動作時間指令装置。 代理人 葛 野 信 − 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭１４−／１ｉｔｔａ号２
、発明の名称 電気車の電力蓄勢機構 ３、補正をする者 名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片 山
仁 へ１部 ４゜代理人 １１１ 明細書の発明の詳細な説明の欄４１ｍ正の内
容 明細書筒ｇページ第１！！−／Ａ行の「可能である。」
のあとに次の記載を加入する。 ［以上は説明の便宜上、直流変電所を例にとって説明し
たが、これ社交流電化された電気鉄道の交流変電所に関
して、全く同様のものを設置しても、これに適用できる
ものである。」 ９日り１６１０１ＦシＥＦｆ １１１］１
Ｊ５ＩＩはこの発明の一実施例の結線図、第３図は同じ
く動作説明のための線図であるＯ／／・・電車ＦＩＬ／
３・・電力蓄勢装置、／ｌｌ・・発電電動機、／ｊ・・
フライホイール、／４付帯装置、ｚ７ｍ、／？ｂ・・電
気車、／１・・電気車検出器、／？・・コ／ピエータ、
−１０・・動作時間指令装置。 代理人 葛 野 信 − 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭１４−／１ｉｔｔａ号２
、発明の名称 電気車の電力蓄勢機構 ３、補正をする者 名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片 山
仁 へ１部 ４゜代理人 １１１ 明細書の発明の詳細な説明の欄４１ｍ正の内
容 明細書筒ｇページ第１！！−／Ａ行の「可能である。」
のあとに次の記載を加入する。 ［以上は説明の便宜上、直流変電所を例にとって説明し
たが、これ社交流電化された電気鉄道の交流変電所に関
して、全く同様のものを設置しても、これに適用できる
ものである。」 ９日り１６１０１ＦシＥＦｆ １１１］１
Claims (1)
- （１） 発電電動機とこれに結合されたフライホイー
ルとでな９電車線の変電所に併設または一つの変電所の
中間ある鱒は特定の変電所から離れえ末端地点に電力蓄
“勢装置を設置するものに＞Ｗて、電気車が該電力蓄勢
装置に近接した仁とを検知する電気車検知器を該電車線
に沿う骸電力蓄勢装置からの所足距離の地点に配設し、
該電気車検知器からの□信号によって腋電力蓄勢装置の
電力蓄勢。 放勢を制御する付帯装置を該電力蓄勢装置に設けてなる
こと゛ｔ−特徴とする電気車の電力蓄勢機構◎（２）発
電電動機とこれに結合されたフライホイールとでなり電
車線の変電所に併設置７’ｔはａつの変゛電所の中間あ
るーは特定の変電所から離れ良末端地点に電力蓄勢機構
を設置するものにお−で。 電気車の運行表に基ｉて特定の時刻な一′し特定の時間
帯を選択して該電力蓄勢装置に電力の蓄勢。 放勢を制御する付帯装置を該電力蓄勢装置に設けてなる
と七を特徴とする電気車の電力蓄勢機構・
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152790A JPS5853523A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 電気車の電力蓄勢機構 |
| US06/419,519 US4523059A (en) | 1981-09-25 | 1982-09-17 | Power storage system for electric railway |
| DE3235107A DE3235107C2 (de) | 1981-09-25 | 1982-09-22 | Energiespeichersystem für elektrische Schienenfahrzeuge oder Eisenbahnen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152790A JPS5853523A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 電気車の電力蓄勢機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853523A true JPS5853523A (ja) | 1983-03-30 |
| JPS6135011B2 JPS6135011B2 (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=15548199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56152790A Granted JPS5853523A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 電気車の電力蓄勢機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4523059A (ja) |
| JP (1) | JPS5853523A (ja) |
| DE (1) | DE3235107C2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5280418A (en) * | 1990-11-11 | 1994-01-18 | Griffin Anthony J | Voltage regulation in a railway power distribution system |
| DE4239164C1 (de) * | 1992-11-21 | 1994-04-21 | Industrieanlagen Betriebsges | Informationsgesteuertes ortsfestes/businternes Energiespeichersystem für Busse mit Fahrstromversorgung über Oberleitungen |
| US5334878A (en) * | 1993-04-13 | 1994-08-02 | General Electric Company | Inverter control for third rail head end power |
| US5451440A (en) * | 1993-07-30 | 1995-09-19 | American Tape Co. | Release coating for silicone pressure sensitive adhesives |
| GB2327656A (en) * | 1997-04-16 | 1999-02-03 | Jpm Parry & Associates Ltd | Electric vehicle with flywheel drive |
| DE19823233A1 (de) * | 1998-05-25 | 1999-12-02 | Asea Brown Boveri | Vorrichtung zur Speisung von gleichstrombetriebenen Fahrzeugen |
| GB2344806A (en) * | 1998-12-17 | 2000-06-21 | Abb Daimler Benz Transp | AC traction power supply station |
| DE10008185B4 (de) * | 2000-02-18 | 2004-07-29 | Elbas Elektrische Bahnsysteme Ingenieurgesellschaft Mbh | Kurzschlussschutz beim Einsatz von Energiequellen mit Stromregelcharakteristik |
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| US8593012B2 (en) * | 2009-08-11 | 2013-11-26 | Advanced Rail Energy Storage, Llc | Utility scale electric energy storage system |
| US8550007B2 (en) | 2009-10-23 | 2013-10-08 | Siemens Industry, Inc. | System and method for reinjection of retard energy in a trolley-based electric mining haul truck |
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Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
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-
1981
- 1981-09-25 JP JP56152790A patent/JPS5853523A/ja active Granted
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1982
- 1982-09-17 US US06/419,519 patent/US4523059A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-09-22 DE DE3235107A patent/DE3235107C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3235107C2 (de) | 1986-12-18 |
| JPS6135011B2 (ja) | 1986-08-11 |
| DE3235107A1 (de) | 1983-04-14 |
| US4523059A (en) | 1985-06-11 |
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