JPS59216405A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPS59216405A JPS59216405A JP58089136A JP8913683A JPS59216405A JP S59216405 A JPS59216405 A JP S59216405A JP 58089136 A JP58089136 A JP 58089136A JP 8913683 A JP8913683 A JP 8913683A JP S59216405 A JPS59216405 A JP S59216405A
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- Japan
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- voltage
- inverter
- phase
- transformer
- source inverter
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/02—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors
- B60L9/08—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines
- B60L9/12—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines with static converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (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】
本発明は直流式電気鉄道における電気車駆動用直流電動
機として複巻電動機または分巻電動機を使用する場合、
低圧の交流電源を入力とするサイリスクブリッジによっ
て前記直流電動機の分巻界磁を他励制御する電気軍制n
斂nに関するものである。
機として複巻電動機または分巻電動機を使用する場合、
低圧の交流電源を入力とするサイリスクブリッジによっ
て前記直流電動機の分巻界磁を他励制御する電気軍制n
斂nに関するものである。
以下従来の方式及び本発明の詳細を図を用いて説明する
。
。
第1図は従来より直流式電気鉄道の電気車に使用されて
いるブースタ方式インバータによる定電圧三相交流電源
装置の一例を示す回路接続図である。
いるブースタ方式インバータによる定電圧三相交流電源
装置の一例を示す回路接続図である。
第1図において、1は集?I!装置、2は断流器、3は
フィルタリアクトル、4はフィルタコンデンサ、5は他
励式電流形インバータ、6は他励式電流形インバータの
平滑リアクトル、7は単相電圧形インバータ、8,9は
電圧形インバータ7の電源となる同一容量のコンデンサ
、lOはブースタ変圧器、11はブースタ変圧器10の
一次巻綜、12はブdρ− 一スタ変圧器の二次巻線、13は三相電圧形インバータ
、14はインバータ13の出力電圧を正弦波にするため
の交流フィルタ、15は出力変圧器である。
フィルタリアクトル、4はフィルタコンデンサ、5は他
励式電流形インバータ、6は他励式電流形インバータの
平滑リアクトル、7は単相電圧形インバータ、8,9は
電圧形インバータ7の電源となる同一容量のコンデンサ
、lOはブースタ変圧器、11はブースタ変圧器10の
一次巻綜、12はブdρ− 一スタ変圧器の二次巻線、13は三相電圧形インバータ
、14はインバータ13の出力電圧を正弦波にするため
の交流フィルタ、15は出力変圧器である。
他励式電流形インバータ5と単相電圧形インバータ7は
直列に接続せられブースタ方式インバータのブースタ部
を溶成し、単相電圧形インバータ7の直流出力は三相電
圧形インバータ13に入力される。
直列に接続せられブースタ方式インバータのブースタ部
を溶成し、単相電圧形インバータ7の直流出力は三相電
圧形インバータ13に入力される。
三相電圧形インバータ13の三相交流出力は交流フィル
タ14、出力変圧器15を介し電気車の冷暖房装置など
の補助回路用低圧定電圧三相交流電源として供せられる
。
タ14、出力変圧器15を介し電気車の冷暖房装置など
の補助回路用低圧定電圧三相交流電源として供せられる
。
5a 、 5b 、 5c 、 5dは他励式電流形イ
ンバータ(以下電流形インバータと称す)5を溶成する
ブリッジ回路に接続されたサイリスタで、X′はサイリ
ス’i 5a 、 5bアームの接続端子、Y′はサイ
リスタ5c。
ンバータ(以下電流形インバータと称す)5を溶成する
ブリッジ回路に接続されたサイリスタで、X′はサイリ
ス’i 5a 、 5bアームの接続端子、Y′はサイ
リスタ5c。
5dアームの接続端子を示し、U′は単相電圧形インバ
ータ7を溶成するゲートターンオフサイリスタフaと7
bの接続端子(ゲートターンオフサイリスタフa及び7
bにそれぞれ並列に接続された帰還ダイオード7C及び
7dの接続点でもある)、Y′は直列接続されたコンデ
ンサ8及び9の接続端子、Uo t To e w。
ータ7を溶成するゲートターンオフサイリスタフaと7
bの接続端子(ゲートターンオフサイリスタフa及び7
bにそれぞれ並列に接続された帰還ダイオード7C及び
7dの接続点でもある)、Y′は直列接続されたコンデ
ンサ8及び9の接続端子、Uo t To e w。
は三相電圧形インバータ13の三相出力端子、Ul。
Vl、W、は交流フィルタ14の三相出力端子、U2
+ V2 *W2は出力変圧器15の三相出力端子であ
る。以下三相交流Uo−vo−Wo、U1・vl・Wl
、U2・■2・W2として説明する。
+ V2 *W2は出力変圧器15の三相出力端子であ
る。以下三相交流Uo−vo−Wo、U1・vl・Wl
、U2・■2・W2として説明する。
接続端子U′及びY′はブースタ変圧器10の一次巻線
111に、接続端子X′及びY′はブースタ変圧器10
の二次巻線12に接続される。
111に、接続端子X′及びY′はブースタ変圧器10
の二次巻線12に接続される。
Vdxはフィルタコンデンサ4の両端の直流電圧、Vd
zは単相電圧形インバータ7の直流出力電圧、Vbは電
流形インバータ5の直流整流電圧を示す0単相電圧形イ
ンバータ7はあらかじめ定められた周波数で動作すると
、端子U’−V’間には波へ値がVd2/2 で方形
波の電圧elが発生し、電流形インバータ5の交流入ガ
端子X’−Y’間にはブースター変圧器10によって変
圧された方形波電圧e2が発生する。
zは単相電圧形インバータ7の直流出力電圧、Vbは電
流形インバータ5の直流整流電圧を示す0単相電圧形イ
ンバータ7はあらかじめ定められた周波数で動作すると
、端子U’−V’間には波へ値がVd2/2 で方形
波の電圧elが発生し、電流形インバータ5の交流入ガ
端子X’−Y’間にはブースター変圧器10によって変
圧された方形波電圧e2が発生する。
端子X’−Y’間の交流出力電圧e2と電流形インバ
□−タ5のサイリスタ5a 、 5b 、 5c
、 5dの点弧作用?こよりP点及びN点の間に正ま
たは負の直流整流電圧Vbが発生する。
□−タ5のサイリスタ5a 、 5b 、 5c
、 5dの点弧作用?こよりP点及びN点の間に正ま
たは負の直流整流電圧Vbが発生する。
電流形インバータ5はコンデンサ8及び9に加ワル電圧
Vd2を一定に保つように制御される。
Vd2を一定に保つように制御される。
仮りにコンデンサ8及び9に加えられるべき合計電圧V
d2を1350Vとした場合、直流電圧Vdtが900
V lこ低下したとき、電流形インバータ5は順変換領
域で動作し電圧ViP点に対しN点が+450Vになる
よう制御し、直流電圧Vdxが1soovに上昇した場
合は電流形インバータ5は逆変換領域で動作し電圧Vb
をP点に対しN点が一450Vになるよう動作する。
d2を1350Vとした場合、直流電圧Vdtが900
V lこ低下したとき、電流形インバータ5は順変換領
域で動作し電圧ViP点に対しN点が+450Vになる
よう制御し、直流電圧Vdxが1soovに上昇した場
合は電流形インバータ5は逆変換領域で動作し電圧Vb
をP点に対しN点が一450Vになるよう動作する。
すなわち電流形インバータ5はコンデンサ8及び9の合
計電圧Vd2を一定に保つように作用し、前記ブースタ
変圧器の一次巻線11及び二次巻線12の両端に発生す
る矩形波交流電圧e1及びc2も一定に保たれる。
計電圧Vd2を一定に保つように作用し、前記ブースタ
変圧器の一次巻線11及び二次巻線12の両端に発生す
る矩形波交流電圧e1及びc2も一定に保たれる。
三相電圧形インバータ13は一定値に保たれている直流
電圧Vd+を三相交流UO−vo * WOに変換し、
三相交流出力U、・Vo−Woは交流フィルタ14の作
用により正弦波に近い波形の三相交流U1・Vl−Wl
に変換され、電気車補助回路用低圧定電圧三相交流′?
!源として使用される。
電圧Vd+を三相交流UO−vo * WOに変換し、
三相交流出力U、・Vo−Woは交流フィルタ14の作
用により正弦波に近い波形の三相交流U1・Vl−Wl
に変換され、電気車補助回路用低圧定電圧三相交流′?
!源として使用される。
M2図は従来より使用されている直流電気車^動用直流
複巻型動機制御回路の一例を示す要部接続図で、1は集
電装置、21は断流器、22は直流複巻電動機(以下電
ePAと称す)、22aはIr!、Mttet22の電
機子、22bは電動機22の直巻界磁、22cは’rr
irb機22の分巻界磁、23は電動機22の電機子回
路の抵抗制御器、24は分巻界磁22cを他励制御する
サイリスタインバータである〇 化2図においては説明を簡単にするため1台の電動機2
2を代表とし、また説明に直接関係のない機器の図示を
省略した。
複巻型動機制御回路の一例を示す要部接続図で、1は集
電装置、21は断流器、22は直流複巻電動機(以下電
ePAと称す)、22aはIr!、Mttet22の電
機子、22bは電動機22の直巻界磁、22cは’rr
irb機22の分巻界磁、23は電動機22の電機子回
路の抵抗制御器、24は分巻界磁22cを他励制御する
サイリスタインバータである〇 化2図においては説明を簡単にするため1台の電動機2
2を代表とし、また説明に直接関係のない機器の図示を
省略した。
第2図に示すサイリスクブリッジ24の入力電源は第1
図における三相交流電源U2・■2・W2から供給され
る。
図における三相交流電源U2・■2・W2から供給され
る。
サイリスタブリッジ24を溝成する6組のサイリスタア
ームの位相制御による可変電圧の直流出力(端子A−B
間に発生する)によって分巻界磁22cが制御される動
作についてはすでによく知られているので省略する。
ームの位相制御による可変電圧の直流出力(端子A−B
間に発生する)によって分巻界磁22cが制御される動
作についてはすでによく知られているので省略する。
第2図に示すTrL動@22の分巻界@22cを制御す
るサイリスクブリッジ24の三相交流電源を第1図に示
す三相交流電源U2・v2・W2より供給する場合、サ
イリスクブリッジ24は三相交流を制御するためサイリ
スタ数も多く、またインバータ容量も大きくなり、三相
電圧形インバータ13.交流フィルタ14、出力変圧器
15も容量、形状が大きくなる。
るサイリスクブリッジ24の三相交流電源を第1図に示
す三相交流電源U2・v2・W2より供給する場合、サ
イリスクブリッジ24は三相交流を制御するためサイリ
スタ数も多く、またインバータ容量も大きくなり、三相
電圧形インバータ13.交流フィルタ14、出力変圧器
15も容量、形状が大きくなる。
またサイリスク!賢−シ乙ト4.24が動作する場合、
サイリスタブリッジの転流作用のため三相交流電源U2
・v2・W2の三相交流波形が歪み、三相交流電源U2
・v2・W2に接続される他の三相交流負荷の動作に悪
影響を与えるという不具合を生ずる。
サイリスタブリッジの転流作用のため三相交流電源U2
・v2・W2の三相交流波形が歪み、三相交流電源U2
・v2・W2に接続される他の三相交流負荷の動作に悪
影響を与えるという不具合を生ずる。
本発明はこのような不具合を解消するためになされたも
のである。
のである。
第3図は本発明にかかるブースタ方式インバータによる
三相交流電源装置と電IJh4!!!の分巻界磁制御用
ソ・/シ。
三相交流電源装置と電IJh4!!!の分巻界磁制御用
ソ・/シ。
節用サイリスタ数≠≠=≠を組合せた電気車制御装置の
一実施例を示す回路接続図である。
一実施例を示す回路接続図である。
第3図において30はブースタ変圧器、31はブースタ
変圧器30の三次巻線、32は電動機22の分巻界磁2
2cを制御する単相のサイリスタブリッジでその他の符
号は第1図及び第2図と同様である。
変圧器30の三次巻線、32は電動機22の分巻界磁2
2cを制御する単相のサイリスタブリッジでその他の符
号は第1図及び第2図と同様である。
ブースタ変圧器30の一次巻線11に前記説明のごとく
単相電圧形インバータ7から発生した電圧e1が入力さ
れると、三次巻線31には電圧e1と同相で変圧された
矩形波交流電圧e、が発生する。
単相電圧形インバータ7から発生した電圧e1が入力さ
れると、三次巻線31には電圧e1と同相で変圧された
矩形波交流電圧e、が発生する。
交流電圧e、をサイリスタブリッジ32に交流電源とし
て入力し、サイリスタブリッジ32を梅成するサイリス
クブリッジをすでに周知の方法で位相制御し、可変電圧
の直流出力(端子C−D間に発生する)によって電動機
22の分巻界磁22cを他励制御する。
て入力し、サイリスタブリッジ32を梅成するサイリス
クブリッジをすでに周知の方法で位相制御し、可変電圧
の直流出力(端子C−D間に発生する)によって電動機
22の分巻界磁22cを他励制御する。
一方電流形インバータ5.単相電圧形インバータ7、三
相電圧形インパーク13.交流フィルタ14゜出力変圧
器15は第1図の場合と同様に動作する。
相電圧形インパーク13.交流フィルタ14゜出力変圧
器15は第1図の場合と同様に動作する。
第3図においては電動機22の分巻界磁22cを制御す
るサイリスクブリッジ32は、出力変圧器15の出力側
とは切離されており、コンデンサ8及び9の容量が大き
いことにもよりサイリスタブリッジ32の転流作用によ
る三相交流電源U2・■2・W2の負荷に対する悪影響
はほとんどなくなる。
るサイリスクブリッジ32は、出力変圧器15の出力側
とは切離されており、コンデンサ8及び9の容量が大き
いことにもよりサイリスタブリッジ32の転流作用によ
る三相交流電源U2・■2・W2の負荷に対する悪影響
はほとんどなくなる。
また三相電圧形インバータ13.交流フィルタ14゜出
力変圧器15は、それぞれサイリスタブリッジ32のた
めの出力を必要としないため、第1図の場合より容量を
減らし小形にすることができる。
力変圧器15は、それぞれサイリスタブリッジ32のた
めの出力を必要としないため、第1図の場合より容量を
減らし小形にすることができる。
さらにサイリスタブリッジ32は、交流入力電圧e3を
分巻界磁22cの制御に適応する電圧に選び、単相ブリ
ッジとして所要サイリスタ数を減らすことによって小容
量小形とすることができる。
分巻界磁22cの制御に適応する電圧に選び、単相ブリ
ッジとして所要サイリスタ数を減らすことによって小容
量小形とすることができる。
以上説明したように電流形インバータと単相電圧形イン
バータきブースタ変圧器より成るDC−DCコンバータ
の直流出力を入力とする定電圧三相交流電源装置を提供
するとともに、前記DC−DCコンバータのブースタ変
圧器に設けた三次巻線の交流出力を入力とする電気車電
動機の分巻界磁制御用の低圧lト形サイリスクブリッジ
を構成するこきにより、補助回路用交流電源装置と電動
機の制御装置の総合的な機器容積の合理化と性能向上を
図ることができるので実用上の効果は大きい。
バータきブースタ変圧器より成るDC−DCコンバータ
の直流出力を入力とする定電圧三相交流電源装置を提供
するとともに、前記DC−DCコンバータのブースタ変
圧器に設けた三次巻線の交流出力を入力とする電気車電
動機の分巻界磁制御用の低圧lト形サイリスクブリッジ
を構成するこきにより、補助回路用交流電源装置と電動
機の制御装置の総合的な機器容積の合理化と性能向上を
図ることができるので実用上の効果は大きい。
第1図は直流式電気鉄道の電気車に使用されているブー
スタ方式インバータによる三相交流電源装置の一例を示
す回路接続図、第2図は直流電気車駆動用直流複巻電動
機制御回路の一例を示す要部接続図、第3図は本発明に
かがるブースタ方式インバータにょる三相交流電源装置
き直流複巻電動機の分巻界磁制御用サイリスクブリッジ
を組合イ〕せた電気車制御装置の一実施例を示す回路接
続図である。 1・・・・・・集電装置、2,21・・・・・断流器、
3・・川・フィルタリアクトル、4・・・・・フィルタ
コンデンサ、5・・・・・他励式電流形インバータ、6
・曲平滑りアクドル、7−・1単相電圧形インバータ、
8,9・・・コンデンサ、10.30・・・・ブースタ
変圧器、11・・・・−次巻糾、12−・・−・・二次
巻線、13・・・・・三相電圧形インバータ、14・・
・・・交流フィルタ、15・・・・・出力変圧器、22
川・直流複巻電動機、22a・・・・・・電機子、22
b・・・・・直巻界磁、22c・・・・・・分巻界磁、
23・・山−抵抗制御器、24.32・・・・・・サイ
リスクブリッジ、31・・・・・三次巻縮。 手続補正書(自発) 昭和58年≦月30日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年特FfM第89136号 2、発明の名称 電気車制御装置 3、補正をする者 事件との関係 4?昨出願人 郵便番号 104 東京都中央区八重洲二丁目7番2号 (311) 東洋電機製造株式会社 明Md書の「発明の詳細な説明」の欄 5、補正の内容
スタ方式インバータによる三相交流電源装置の一例を示
す回路接続図、第2図は直流電気車駆動用直流複巻電動
機制御回路の一例を示す要部接続図、第3図は本発明に
かがるブースタ方式インバータにょる三相交流電源装置
き直流複巻電動機の分巻界磁制御用サイリスクブリッジ
を組合イ〕せた電気車制御装置の一実施例を示す回路接
続図である。 1・・・・・・集電装置、2,21・・・・・断流器、
3・・川・フィルタリアクトル、4・・・・・フィルタ
コンデンサ、5・・・・・他励式電流形インバータ、6
・曲平滑りアクドル、7−・1単相電圧形インバータ、
8,9・・・コンデンサ、10.30・・・・ブースタ
変圧器、11・・・・−次巻糾、12−・・−・・二次
巻線、13・・・・・三相電圧形インバータ、14・・
・・・交流フィルタ、15・・・・・出力変圧器、22
川・直流複巻電動機、22a・・・・・・電機子、22
b・・・・・直巻界磁、22c・・・・・・分巻界磁、
23・・山−抵抗制御器、24.32・・・・・・サイ
リスクブリッジ、31・・・・・三次巻縮。 手続補正書(自発) 昭和58年≦月30日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年特FfM第89136号 2、発明の名称 電気車制御装置 3、補正をする者 事件との関係 4?昨出願人 郵便番号 104 東京都中央区八重洲二丁目7番2号 (311) 東洋電機製造株式会社 明Md書の「発明の詳細な説明」の欄 5、補正の内容
Claims (1)
- 平滑リアクトルと複数個の制御整流素子を備えて成る他
励式電流形インバータ、複数個の制御整流素子と帰還用
整流器及び直流端子間に接続される平滑コンデンサを備
えた電圧形インバータ、前記他動式電流形インバータと
電圧形インバータの直流端子間を直列に接続し、前記電
流形インバータ及び前記電圧形インバータのそれぞれの
交流端子を変圧器の2組の巻線に接続したDC−DCコ
ンバータにおいて、前記変圧器に第3の巻線を設置し、
該第3の巻線より得られる交流出力を制御整流素子によ
り直流に変換し電気車駆動用電動機の界磁に加圧し制御
することを特徴とする電気車制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58089136A JPS59216405A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58089136A JPS59216405A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59216405A true JPS59216405A (ja) | 1984-12-06 |
JPH0345603B2 JPH0345603B2 (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=13962459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58089136A Granted JPS59216405A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59216405A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008092729A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両のバッテリ用充放電装置 |
-
1983
- 1983-05-23 JP JP58089136A patent/JPS59216405A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008092729A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鉄道車両のバッテリ用充放電装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0345603B2 (ja) | 1991-07-11 |
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