JPS62268301A - 車両の補助電源システム - Google Patents
車両の補助電源システムInfo
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- JPS62268301A JPS62268301A JP61112336A JP11233686A JPS62268301A JP S62268301 A JPS62268301 A JP S62268301A JP 61112336 A JP61112336 A JP 61112336A JP 11233686 A JP11233686 A JP 11233686A JP S62268301 A JPS62268301 A JP S62268301A
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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
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
- B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
- B60L1/04—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits fed by the power supply line
- B60L1/10—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits fed by the power supply line with provision for using different supplies
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
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- 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】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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電車線又は第３軌条から給電される直流電源
から交流負荷に電力を供給するＰＷＭ（パルス幅変調）
インバータを搭載した車両の補助電源システムに関する
。
から交流負荷に電力を供給するＰＷＭ（パルス幅変調）
インバータを搭載した車両の補助電源システムに関する
。
通常、電気車両は車両駆動用電源、冷暖房用電源、照明
電源、バッテリチャージャー、制御電源などの全ての電
源を電車線または第３軌条から得なければならない。直
流電車の場合、これら電車線等の電圧は直流６００ｖ〜
１５００ Ｖで、高いものでは直流３０００ Ｖにもな
り、車両のすべての電源はこの直流６００■〜３０００
Ｖの電車線又は第３軌条から得なければならない。
電源、バッテリチャージャー、制御電源などの全ての電
源を電車線または第３軌条から得なければならない。直
流電車の場合、これら電車線等の電圧は直流６００ｖ〜
１５００ Ｖで、高いものでは直流３０００ Ｖにもな
り、車両のすべての電源はこの直流６００■〜３０００
Ｖの電車線又は第３軌条から得なければならない。
第４図は主インバータにより車両冷房用電源を得る電源
システムの従来例を示した回路図で、図中１は負荷とし
てのターラで、そのコンプレッサモータなどの交流電動
機は主ＰＷＭインバータ２から給電されて駆動される。
システムの従来例を示した回路図で、図中１は負荷とし
てのターラで、そのコンプレッサモータなどの交流電動
機は主ＰＷＭインバータ２から給電されて駆動される。
そして、該主ＰＷＭインバータ２は、電車線３に接続さ
れフィルタスイッチなどで構成した起動装置４に接続さ
れ、これら起動装置４と主ＰＷＭインバータ２の間には
、電車線３側に流れるインバータ２への入力高調波電流
を抑制するための平滑コンデンサ５が並列接続される。
れフィルタスイッチなどで構成した起動装置４に接続さ
れ、これら起動装置４と主ＰＷＭインバータ２の間には
、電車線３側に流れるインバータ２への入力高調波電流
を抑制するための平滑コンデンサ５が並列接続される。
図中６はインバータ２の制御電源などを得る補助電源装
置であるが、これは前記主電源回路の前記起動装置４の
出力側に接続される。
置であるが、これは前記主電源回路の前記起動装置４の
出力側に接続される。
第５図は該補助電源装置６の基本回路の一例を示すもの
で、直流を交流に変換する補助ＰＷＭインバータ６１と
、主電源回路からの絶縁を行い、かつインバータ６１の
交流電圧を必要な電圧まで降圧する絶縁変圧器６２を介
してこのインバータ６１に接続される整流器６３とで構
成される。
で、直流を交流に変換する補助ＰＷＭインバータ６１と
、主電源回路からの絶縁を行い、かつインバータ６１の
交流電圧を必要な電圧まで降圧する絶縁変圧器６２を介
してこのインバータ６１に接続される整流器６３とで構
成される。
このようにして、インバータ６１のＰＷＭ制御により整
流器６３の主電圧の調整を行い、整流器６３の直流出力
は必要に応じてＤＣ／ＡＣ変換器（図示せず）を介して
交流電源として供給されるが、２種類以上の電源を得る
には、変圧器６２の２次巻線を複数にするかタップを設
ＬＪることにより、各種の交流および直流が得られる。
流器６３の主電圧の調整を行い、整流器６３の直流出力
は必要に応じてＤＣ／ＡＣ変換器（図示せず）を介して
交流電源として供給されるが、２種類以上の電源を得る
には、変圧器６２の２次巻線を複数にするかタップを設
ＬＪることにより、各種の交流および直流が得られる。
このような第４図、第５図に示した従来の補助電源用の
回路では、補助電源用の補助ＰＷＭインバータ６１に用
いられる半導体素子は、主ＰＷＭインバータ２の素子と
同じ、例えば２５００ Ｖ以上の耐圧をもった高電圧の
自己消弧形素子が必要となる。一般に、２５００ Ｖ以
上の高電圧自己消弧素子にはＧＴＯサイリスクなどが該
当するが、これらの素子は大電流素子でかつ高価である
。
回路では、補助電源用の補助ＰＷＭインバータ６１に用
いられる半導体素子は、主ＰＷＭインバータ２の素子と
同じ、例えば２５００ Ｖ以上の耐圧をもった高電圧の
自己消弧形素子が必要となる。一般に、２５００ Ｖ以
上の高電圧自己消弧素子にはＧＴＯサイリスクなどが該
当するが、これらの素子は大電流素子でかつ高価である
。
このような素子を小容量の補助電源用のインバータに適
用すると、補助電源装置６は非常に高価で大きなものと
なってしまう。
用すると、補助電源装置６は非常に高価で大きなものと
なってしまう。
また、補助電源袋Ｗ６の電源を直接主電源回路の主ＰＷ
Ｍインバータ２と同じ直流主回路からとるので、補助Ｐ
ＷＭインバータ６１の故障は主ＰＷＭインバータ２の動
作に直接影響し、電源システム全体の信頼性が低下する
。
Ｍインバータ２と同じ直流主回路からとるので、補助Ｐ
ＷＭインバータ６１の故障は主ＰＷＭインバータ２の動
作に直接影響し、電源システム全体の信頼性が低下する
。
さらに、補助ＰＷＭインバータ６１の故障に対する保護
対策が主ＰＷＭインバータ２と同しものとなり、補助電
源装置６は一層高価なものとなってしまう。
対策が主ＰＷＭインバータ２と同しものとなり、補助電
源装置６は一層高価なものとなってしまう。
本発明は前記従来例の不都合を解消し、インバータ搭載
車両に用いるものとして、小形及び軽量ですみ、しかも
低価格で信頼性の高い車両の補助電源システムを提供す
ることにある。
車両に用いるものとして、小形及び軽量ですみ、しかも
低価格で信頼性の高い車両の補助電源システムを提供す
ることにある。
本発明は前記目的を達成するため、電車線又は第３軌条
から給電される直流電源からＰＷＭインバータを介して
交流負荷に電力を供給する直流電気車における車両の補
助電源システムにおいて、前記ＰＷＭインバータの直流
側に接続される平滑コンデンサを２分割して直列接続し
、これらコンデンサの接続点と前記ＰＷＭインバータの
１アームの交流端子との間に変圧器を接続し、この変圧
器を介して補助電源装置を接続したことを要旨とするも
のである。
から給電される直流電源からＰＷＭインバータを介して
交流負荷に電力を供給する直流電気車における車両の補
助電源システムにおいて、前記ＰＷＭインバータの直流
側に接続される平滑コンデンサを２分割して直列接続し
、これらコンデンサの接続点と前記ＰＷＭインバータの
１アームの交流端子との間に変圧器を接続し、この変圧
器を介して補助電源装置を接続したことを要旨とするも
のである。
本発明によれば、主電源回路のＰＷＭインバータは２個
直列接続したアームの半導体スイッチを互いにオン、オ
フして、その交流端子にインバータの入力電圧に応じた
矩形波の交流電圧が発生することに着目し、この交流電
圧を変圧器を介して降圧し、必要な電源電圧を得るよう
にした。
直列接続したアームの半導体スイッチを互いにオン、オ
フして、その交流端子にインバータの入力電圧に応じた
矩形波の交流電圧が発生することに着目し、この交流電
圧を変圧器を介して降圧し、必要な電源電圧を得るよう
にした。
これにより補助電源用変換器は変圧器の二次側に接続さ
れるので、変換器に使用する半導体素子はその耐圧を自
由に選定できる。
れるので、変換器に使用する半導体素子はその耐圧を自
由に選定できる。
また、主電源回路側には信頼性の高い変圧器のみが接続
されるだけであるから、補助電源用変換器の故障等がこ
の主インバータに悪影響するおそれはない。
されるだけであるから、補助電源用変換器の故障等がこ
の主インバータに悪影響するおそれはない。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明による車両の補助電源システムの一実施
例を示す回路図で、前記従来例を示す第４図と同一構成
要素には同一参照番号を付したものである。
例を示す回路図で、前記従来例を示す第４図と同一構成
要素には同一参照番号を付したものである。
主電源回路については、主ＰＷＭインバータ２の直流側
に接続される平滑コンデンサを除いては前記従来例と同
じであり、１は交流負荷としてのターラで、これは電車
線３に起動装置４を介して接続された主ＰＷＭイソバー
タ２の交流出力側に接続されるが、これらの詳細説明は
先に述べた通りなので省略する。なお、図中、２１．２
２はインバータ２を構成する半導体スイッチの一部を示
す。
に接続される平滑コンデンサを除いては前記従来例と同
じであり、１は交流負荷としてのターラで、これは電車
線３に起動装置４を介して接続された主ＰＷＭイソバー
タ２の交流出力側に接続されるが、これらの詳細説明は
先に述べた通りなので省略する。なお、図中、２１．２
２はインバータ２を構成する半導体スイッチの一部を示
す。
本発明は、前記起動装置４と主ＰＷＭインバータ２との
間に並列に接続される平滑コンデンサを２分割して５１
．５２とし、これらを相互に直列接続した。
間に並列に接続される平滑コンデンサを２分割して５１
．５２とし、これらを相互に直列接続した。
これら平滑コンデンサ５１と５２の接続点Ａと主ＰＷ門
インバータ２の１アーム（例えば直列接続された半導体
スイッチ２１．２２からのアーム）の交流端子Ｂとの間
に補助変圧器７の一次巻線を接続する。
インバータ２の１アーム（例えば直列接続された半導体
スイッチ２１．２２からのアーム）の交流端子Ｂとの間
に補助変圧器７の一次巻線を接続する。
さらに、この変圧器７の二次巻線に補助電源装置８を接
続し、その出力端子９Ｌ ９１から必要な電源を得る。
続し、その出力端子９Ｌ ９１から必要な電源を得る。
第２図は前記補助電源袋Ｎ８の一例を示す回路図で、補
助電源として例えばインバータ制御電源などの安定した
直流電圧を得るために、前記変圧器７に接続されるダイ
オード整流器８１と、この整流器８１に接続されるＤＣ
／ＤＣＣ／式−タ８２とで構成した。
助電源として例えばインバータ制御電源などの安定した
直流電圧を得るために、前記変圧器７に接続されるダイ
オード整流器８１と、この整流器８１に接続されるＤＣ
／ＤＣＣ／式−タ８２とで構成した。
次に動作を説明すると、第１図のインバータ２はＰＷＭ
制御インバータで、インバータアームの交流端子Ｂと平
滑コンデンサ５１．５２の中間点Ａとの間には第３図（
ａ）に示すような電車線電圧Ｅｄの１／２を波高値とす
る交流電圧が発生する。
制御インバータで、インバータアームの交流端子Ｂと平
滑コンデンサ５１．５２の中間点Ａとの間には第３図（
ａ）に示すような電車線電圧Ｅｄの１／２を波高値とす
る交流電圧が発生する。
時刻ｔ、では半導体スイッチ２１がオフし、２２がオン
する。変圧器７にはコンデンサ５２のコンデンサ電圧が
加わる。
する。変圧器７にはコンデンサ５２のコンデンサ電圧が
加わる。
ｔ３ではｔｌと同じ動作、ｔ４ではｔ２と同じ動作、以
下同様に半導体２１．２２が交互にオン、オフをくり返
していく。
下同様に半導体２１．２２が交互にオン、オフをくり返
していく。
変圧器７の二次巻線電圧をダイオード整流器８１で整流
すると、第３図（ｂ）に示すような電車線３の電圧に比
例した平滑直流電圧が得られる。この直流電圧の値は電
車線電圧に応じて変動し、安定ではないので、８２のよ
うなりＣ／ＤＣコンバータを介して安定化を図る。
すると、第３図（ｂ）に示すような電車線３の電圧に比
例した平滑直流電圧が得られる。この直流電圧の値は電
車線電圧に応じて変動し、安定ではないので、８２のよ
うなりＣ／ＤＣコンバータを介して安定化を図る。
なお、前記実施例は主ＰＷＭコンデンサ２が車両冷房用
電源の場合で示したが、主ＰｌｔＭインバータ２が車両
駆動交流電動機電源の場合でも全く同様に適用でき、さ
らにこの主ＰＷＭインバータ２が３相の場合で示したが
、単相インバータでも３相以上の多相でも全く同様に適
用できる。
電源の場合で示したが、主ＰｌｔＭインバータ２が車両
駆動交流電動機電源の場合でも全く同様に適用でき、さ
らにこの主ＰＷＭインバータ２が３相の場合で示したが
、単相インバータでも３相以上の多相でも全く同様に適
用できる。
さらに、主ＰＷＭインバータ２を停止させるような運転
状態でも、変圧器７の接続されたインバータの１アーム
は動作させておけばよいので、電源回路全体としての効
率の向上が図れる。
状態でも、変圧器７の接続されたインバータの１アーム
は動作させておけばよいので、電源回路全体としての効
率の向上が図れる。
以上述べたように、本発明による車両の補助電源システ
ムによれば、補助電源用変換器は変圧器の二次側に接続
されるので、変換器に使用する半導体素子とその耐圧は
自由に選定できるので、補助電源装置に最適な低価格素
子を使用できるので大幅な価格低減と小形軽量化が図れ
るものである。
ムによれば、補助電源用変換器は変圧器の二次側に接続
されるので、変換器に使用する半導体素子とその耐圧は
自由に選定できるので、補助電源装置に最適な低価格素
子を使用できるので大幅な価格低減と小形軽量化が図れ
るものである。
また、主回路側には信転性の高い変圧器のみが接続され
るだけであるから、主回路及び補助電源システム全体の
信軌性が大幅に向上する。
るだけであるから、主回路及び補助電源システム全体の
信軌性が大幅に向上する。
第１図は本発明による車両の補助電源システムの一実施
例を示す回路図、第２図は第１図の実施例において使用
される補助電源装置の一例を示す回路図、第３図は本発
明の詳細な説明するための動作波形図、第４図は従来例
を示す回路図、第５図は第４図の従来例における補助電
源装置の詳細を示す回路図である。 １・・・クーラ ２・・・主ＰＷＭインバー
タ２１、２２・・・半導体スイッチ ３・・・電車線 ゛ ４・・・起動装置５・・
・平滑コンデンサ ５１．５２・・・平滑コンデンサ
６・・・補助電源装置 ６１・・・補助ＰＷＭインバータ ６２・・・絶縁変圧器 ６３・・・整流器７・・
・補助変圧器 ８・・・補助電源装置８１・・・
ダイオード整流器 ８２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ ９１、９２・・・出力端子
例を示す回路図、第２図は第１図の実施例において使用
される補助電源装置の一例を示す回路図、第３図は本発
明の詳細な説明するための動作波形図、第４図は従来例
を示す回路図、第５図は第４図の従来例における補助電
源装置の詳細を示す回路図である。 １・・・クーラ ２・・・主ＰＷＭインバー
タ２１、２２・・・半導体スイッチ ３・・・電車線 ゛ ４・・・起動装置５・・
・平滑コンデンサ ５１．５２・・・平滑コンデンサ
６・・・補助電源装置 ６１・・・補助ＰＷＭインバータ ６２・・・絶縁変圧器 ６３・・・整流器７・・
・補助変圧器 ８・・・補助電源装置８１・・・
ダイオード整流器 ８２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ ９１、９２・・・出力端子
Claims (1)
- 電車線又は第３軌条から給電される直流電源からＰＷＭ
インバータを介して交流負荷に電力を供給する直流電気
車における車両の補助電源システムにおいて、前記ＰＷ
Ｍインバータの直流側に接続される平滑コンデンサを２
分割して直列接続し、これらコンデンサの接続点と前記
ＰＷＨインバータの１アームの交流端子との間に変圧器
を接続し、この変圧器を介して補助電源装置を接続した
ことを特徴とする車両の補助電源システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112336A JPS62268301A (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 車両の補助電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112336A JPS62268301A (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 車両の補助電源システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62268301A true JPS62268301A (ja) | 1987-11-20 |
Family
ID=14584130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61112336A Pending JPS62268301A (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 車両の補助電源システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62268301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03261301A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| US5350994A (en) * | 1992-06-05 | 1994-09-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Electric system for an electric vehicle |
-
1986
- 1986-05-15 JP JP61112336A patent/JPS62268301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03261301A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| US5350994A (en) * | 1992-06-05 | 1994-09-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Electric system for an electric vehicle |
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