KR100749854B1 - 전기차 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

변압기(13)는 주 차단기(12)를 통하여, 1차 코일에 집전 장치(11)가 접속된다. 전력 변환 장치(14)는 변압기(13)의 2차 코일에 접속된다. 주 회로 단위 브레이커(17)는 전력 변환 장치(14)의 주 회로를 개폐한다. 제어부(18)는 전력 변환 장치(14)의 고장시에는 주 회로 단위 브레이커(17)에 개방 지령을 출력한다. 이것에 의해, 고장이 발생한 전력 변환 장치(14)만을 분리하여 정상적인 전력 변환 장치(14)의 정지를 억제한다.
집전 장치, 전력 변환 장치, 변압기

Description

전기차 제어 장치{A CONTROL APPARATUS FOR ELECTRIC ROLLING STOCK}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 집전 장치 12 : 주 차단기
13 : 변압기 14 : 전력 변환 장치
15 : 전동기 17 : 주 회로 단위 브레이커
18 : 제어부 19, 19C : 감시부
20 : 보조 접점 21 : 전류 센서
31 : 고장 검출부
32, 32C : 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부
33, 33A, 33B : 개방 판정부 33C : 주 차단기 개방 판정부
34, 34C : 주 차단기 개방 지령부
본 발명은 교류 전력을 전원으로 하여 전기차용의 전력 변환 장치에 관한 제어를 하는 전기차 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전기차를 제어하는 전기차 제어 장치에는 복수대의 전력 변환 장치를 갖고 있다. 복수대의 전력 변환 장치는 1 유닛으로서 통합되어 있다. 전기차 제어 장치는 집전 장치가 주 차단기를 통하여 변압기에 접속되어 있다. 이 변압기에는 1 유닛으로서 통합된 각 전력 변환 장치가 접속되어 있다. 따라서, 1 유닛으로서 통합된 각 전력 변환 장치는 동일한 1개의 주 차단기를 통하여 집전 장치로부터 교류 전력이 공급된다. 변압기의 2차 코일에 접속된 전력 변환 장치는 전동기가 접속되어 있다. 전동기는 전기차를 주행시키기 위한 기기이다. 변압기의 3차 코일에 접속된 전력 변환 장치는 여객에게 서비스를 하기 위한 기기가 접속되어 있다. 이러한 전기차 제어 장치에서 제어부는 전원의 단락 등의 고장 발생시에 주 차단기를 개방한다. 이것에 의해, 전기차 제어 장치를 보호한다.
또한, 복수대의 전력 변환 장치 중 어느 하나에, 고장이 발생한 경우에, 단 류기를 개방하지 않고, 고장난 전력 변환 장치의 게이트 제어를 정지시키는 것이 개시되어 있다. 이것에 의해, 전력 변환 장치의 재기동 시간을 단축할 수 있다. 또한, 단류기의 접점의 마모를 줄일 수가 있다. 또한, 승차감 및 가속 성능의 악화를 없앨 수가 있다(예를 들면, 일본국 특허 공개 공보 2003-274506을 참조).
그러나, 이상과 같은 전기차 제어 장치에서는 고장에 대한 보호로서 충분하지 않다. 예를 들면, 변압기의 2차 코일 또는 3차 코일의 단락이나 전력 변환 장치의 스위칭(switching) 소자의 단락시 등의 경우이다. 이 경우, 게이트(gate) 제어를 정지시키는 것만으로는 전기차 제어 장치를 충분히 보호할 수 없는 경우가 많다. 또한, 주 차단기를 개방하면 동일한 주 차단기의 하위 계통측에 접속된 모든 전력 변환 장치를 정지시키게 된다. 이 때문에, 정상적인 전력 변환 장치까지 정지시켜야 하는 경우가 많다.
본 발명의 목적은 정상적인 전력 변환 장치의 정지를 억제하여, 게이트 제어를 정지시키는 것만으로는 보호할 수 없는 사고에 대해서도 보호할 수 있는 전기차 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 1 국면(aspect)은 전기차 제어 장치로서, 교류 전력이 공급되는 집전 장치에 접속된 차단기와, 상기 차단기를 통하여 상기 집전 장치로부터 교류 전력이 공급되는 변압기와, 상기 변압기에 접속되는 전력 변환 장치와, 제 1 개방 지령에 따라서 상기 전력 변환 장치의 주 회로를 개방하여, 전류를 차단할 수 있고, 상기 주 회로를 개폐하는 개폐 수단과, 상기 전력 변환 장치에 관계되는 고장을 검출하는 고장 검출부와, 상기 고장 검출부에 의해 고장이 검출된 경우, 상기 제 1 개방 지령을 상기 개폐 수단에 출력하는 제 1 개방 지령부를 구비하고 있다.
이하, 본 발명의 각 실시예에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템(system)의 구성을 나타내는 블록도이다.
집전 장치(11)의 하위 계통측에 주 차단기(12)를 통하여 변압기(13)의 1차 코일이 접속되어 있다. 복수의 전력 변환 장치(14)가 변압기(13)에 접속되어 있다. 변압기(13)는 1 유닛으로서 통합된 복수대의 전력 변환 장치(14)가 접속되어 있다. 변압기(13)의 2차 코일에 접속된 전력 변환 장치(14)는 전동기(15)가 접속되어 있다. 전동기(15)는 전기차를 주행시키기 위한 기기이다. 변압기(13)의 3차 코일에 접속된 전력 변환 장치(14)는 여객에게 서비스를 하기 위한 기기가 접속되어 있다.
본 전기차 제어 장치는 변압기(13)로부터 각각의 전력 변환 장치(14)에 전력을 공급하도록 구성되어 있다. 이들 전동기(15)에 의해 전기차를 주행시킨다.
집전 장치(11)는 가선(架線)으로부터 전기차 내에 교류 전력을 수용하는 장치이다.
주 차단기(12)는 주 회로 단위 브레이커(17)의 상위 계통측에 설치되어 있다.
전력 변환 장치(14)는 변압기(13)로부터의 교류 전력을 변환하여 전동기(15)에 공급하는 전력 변환부(16)와, 자기의 전력 변환 장치(14)의 주 회로를 차단하는 주 회로 단위 브레이커(breaker)(17)와 제어부(18)를 갖는다. 전력 변환 장치(14)는 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식(이하, 「PWM 방식」이라고 함)을 채용하고 있다.
주 회로 단위 브레이커(17)는 자기의 전력 변환 장치(14)의 주 회로를 개폐한다. 여기서, 전력 변환 장치(14)의 주 회로란, 변압기(13)로부터 전동기(15)까지의 전기적인 경로를 말한다. 주 회로 단위 브레이커(17)는 사고 전류를 차단할 수 있다. 전력 변환 장치(14)는 PWM 방식이기 때문에, 변압기(13)의 2차 코일의 인덕턴스는 위상 제어 정류 등의 경우와 비교하여 상당히 크다. 이는 전원 전류의 고주파분을 억제하기 위한 것이다. 그 결과, 변압기(13)의 2차 회로에서의 사고 전류도 억제되게 된다. 그 때문에, 변압기(13)의 2차 회로에서의 사고 전류의 차단을 비교적 용이하게 할 수 있다. 이것에 의해, 주 회로 단위 브레이커(17)에 사고 전류의 차단 능력을 갖게 할 수 있다. 한편, 위상 제어 정류에서는 주 회로 단위 브레이커(17)에 사고 전류의 차단 능력을 부여하는 것은, 소형화 또는 공간 절약을 도모하는 관점에서 곤란하다.
제어부(18)는 고장 검출부(31)와 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)로 이루어진다.
고장 검출부(31)는 전력 변환 장치(14)에 관한 고장을 검출한다. 전력 변환 장치(14)에 관한 고장이란, 예를 들면 전력 변환 장치(14)의 주 회로를 구성하는 회로의 고장이나 전력 변환 장치(14) 자체의 고장이다. 구체적으로는, 전력 변환 장치(14)의 주 회로를 구성하는 회로의 고장이란, 이 전력 변환 장치가 접속되어 있는 변압기(13)의 2차 코일 또는 3차 코일의 단락 등이다. 또한, 전력 변환 장치(14) 자체의 고장이란, 전력 변환 장치의 스위칭 소자의 단락 등의 고장이다.
주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)는 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방시키기 위한 개방 지령을 출력한다.
여기서는, 주 회로 단위 브레이커(17)나 제어부(18)는 전력 변환 장치(14)에 내장하는 구성을 나타내었다. 이 구성에 한정되지 않고, 이들 기기는 전력 변환 장치(14)의 외부에 설치하여도 좋다. 또한, 주 회로 단위 브레이커(17)는 변압기(13)와 전력 변환 장치(14) 사이에 설치하는 구성을 나타내었다. 이 구성에 한정되지 않고, 주 회로 단위 브레이커(17)는 자기의 전력 변환 장치(14)의 주 회로라면 어디에 설치되어 있어도 좋다. 따라서, 전력 변환 장치(14)와 전동기(15) 사이에 설치되어 있어도 좋다.
상술한 구성에 의해, 본 전기차 제어 장치는 이하와 같이 동작한다.
본 전기차 제어 장치는 고장 검출부(31)에서 고장을 검출한다. 고장 검출부(31)는 고장을 검출한 경우에는, 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)에 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)는 이 요구를 받으면 주 회로 단위 브레이커(17)에 개방 지령을 출력한다. 이 개방 지령에 의해, 주 회로 단위 브레이커(17)는 개방된다.
이와 같이 하여, 제어부(18)는 고장 발생시에 주 회로 단위 브레이커(17)의 개폐를 제어하는 기능에 의해, 해당하는 전력 변환 장치(14)의 주 회로만을 차단한다. 이것에 의해, 전력 변환 장치(14)의 주 회로에 흐르는 사고 전류를 차단할 수 있다.
제 1 실시예에 의하면, 주 회로 단위 브레이커(17)에 사고 전류의 차단 능력을 갖게 하고 있다. 이것에 의해, 고장에 관계되는 전력 변환 장치(14)만의 주 회로를 열 수 있다. 따라서, 정상적인 전력 변환 장치의 정지를 억제하여, 게이트 제어를 정지시키는 것만으로는 보호할 수 없는 사고에 대해서도 보호할 수 있다. 또한, 전기차로서의 편리성 또는 보호 기능의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 서비스 기기의 불필요한 정지를 억제할 수 있다. 또한, 위상 제어 정류를 이용하지 않으므로, 소형화 또는 공간 절약화를 도모할 수 있다.
(제 2 실시예)
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1과 동일 요소에는 동일한 부호를 붙여서 중복되는 설명은 생략한다. 여기서는, 제 1 실시예와 주로 다른 부분에 관하여 설명한다. 또한, 이하의 실시예도 동일한 방법으로 하여 중복된 설명을 생략한다.
제 2 실시예는 도 1에 나타낸 제 1 실시예에 대해서, 주 회로 단위 브레이커(17)의 개폐 상태를 감시하는 감시부(19)를 추가하여 설치하고 있다. 또한, 제어부(18)는 개방 판정부(33)와 주 차단기 개방 지령부(34)를 추가하여 설치하고 있다. 여기서는, 감시부(19)는 전력 변환 장치(14)에 내장하는 경우를 나타냈지만, 전력 변환 장치(14)의 외부에 설치하여도 좋다.
감시부(19)는 주 회로 단위 브레이커(17)의 개폐 상태의 감시를 한다. 감시부(19)는 감시한 정보를 제어부(18)에 송신한다.
개방 판정부(33)는 감시부(19)로부터 수신된 정보에 의거하여 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방했는지의 여부를 판정한다.
주 차단기 개방 지령부(34)는 개방 판정부(33)의 판정 결과가 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방하고 있지 않다고 판정한 경우, 주 차단기(12)를 개방시키기 위한 개방 지령을 출력한다.
상술한 구성에 의해, 본 전기차 제어 장치는 이하와 같이 동작한다.
본 전기차 제어 장치는 고장 검출부(31)에서 고장을 검출한다. 고장 검출부(31)는 고장을 검출한 경우에는, 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)에 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)는 이 요구를 받으면 주 회로 단위 브레이커(17)에 개방 지령을 출력한다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)가 개방 지령을 출력하면, 개방 판정부(33)는 주 회로 단위 브레이커(17)가 개방되었는지의 여부를 판정한다. 개방 판정부(33)는 주 회로 단위 브레이커(17)가 개방되어 있다고 판정하면 제어부(18)의 처리를 종료한다. 한편, 개방 판정부(33)는 주 회로 단위 브레이커(17)가 개방되어 있지 않다고 판정하면, 주 차단기 개방 지령부(34)에 주 차단기(12)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 차단기 개방 지령부(34)는 이 요구를 받으면, 주 차단기(12)에 개방 지령을 출력한다. 이 개방 지령에 의해 주 차단기(12)는 개방된다.
제 2 실시예에 의하면, 제 1 실시예에 의한 효과에 더하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
본 전기차 제어 장치는 주 회로 단위 브레이커(17)의 개방에 실패한 경우에, 상위 계통측의 주 차단기(12)를 개방한다. 따라서, 본 전기차 제어 장치는 사고에 대한 보호로서 신뢰성이 높은 백업(back up)을 할 수 있다.
(제 3 실시예)
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2와 동일 요소에는 동일한 부호를 붙여서 중복되는 설명은 생략한다.
제 3 실시예는 도 2에 나타낸 제 2 실시예에 대해서, 주 회로 단위 브레이커(l7)의 개폐 상태를 감시하는 감시부(19)로서, 주 회로 단위 브레이커(17)의 주 접점과 연동하는 보조 접점(20)을 설치하고 있다. 또한, 제어부(18)는 개방 판정부(33) 대신에, 개방 판정부(33A)를 설치하고 있다.
감시부(19)는 주 회로 단위 브레이커(17)의 주 접점과 연동하는 보조 접점(20)이다. 주 회로 단위 브레이커(17)는 그 주 접점과 연동하는 보조 접점 (20)을 갖고 있다.
개방 판정부(33A)는 보조 접점(20)의 접점의 상태를 검지한다. 개방 판정부(33A)는 보조 접점(20)의 접점의 상태에 의거하여 주 회로 단위 브레이커(17)의 주 접점을 개방할 수 있었는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 개방 판정부(33A)는 보조 접점(20)이 열려 있으면, 주 회로 단위 브레이커(17)는 개방되어 있다고 판정한다. 개방 판정부(33A)는 보조 접점(20)이 닫혀 있으면, 주 회로 단위 브레이커(17)는 개방되어 있지 않다고 판정한다.
상술한 구성에 의해, 본 전기차 제어 장치는 이하와 같이 동작한다.
본 전기차 제어 장치는 고장 검출부(31)에서 고장을 검출한다. 고장 검출부(31)는 고장을 검출한 경우에는, 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)에 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)는 이 요구를 받으면, 주 회로 단위 브레이커(17)에 개방 지령을 출력한다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)가 개방 지령을 출력하면, 개방 판정부(33A)는 보조 접점(20)이 개방되었는지의 여부를 판정한다. 개방 판정부(33A)는 보조 접점(20)이 개방되어 있다고 판정하면, 제어부(18)의 처리를 종료한다. 한편, 개방 판정부(33A)는 보조 접점(20)이 개방되어 있지 않다고 판정하면, 주 차단기 개방 지령부(34)에 주 차단기(12)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 차단기 개방 지령부(34)는 이 요구를 받으면 주 차단기(12)에 개방 지령을 출력한다. 이 개방 지령에 의해 주 차단기(12)는 개방된다.
상술한 설명에서는, 보조 접점(20)의 동작 상태(개폐 상태)를 주 회로 단위 브레이커(17)의 주 접점과 동일한 동작 상태로 하였다. 그러나, 이 방법에 한정되지 않는다. 보조 접점(20)의 동작 상태와 주 회로 단위 브레이커(17)의 주 접점의 동작 상태를 반대로 하여, 동일한 제어를 시켜도 좋다.
제 3 실시예에 의하면, 제 2 실시예에 의한 효과에 더하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
개방 판정부(33A)는 주 회로 단위 브레이커 주 접점(17)과 연동하는 보조 접점(20)의 동작 상태를 감시한다. 이것에 의해, 개방 판정부(33A)는 주 회로 단위 브레이커(17)가 동작했는지의 여부를 감시할 수 있다. 따라서, 제어부(18)는 주 회로 단위 브레이커(17)의 개폐 상태의 감시를 용이하게 행할 수 있다. 또한, 제어부(18)는 주 차단기(12)를 개방시킬지의 여부를 적절히 판단할 수 있다. 따라서, 본 전기차 제어 장치는 사고에 대한 보호로서 신뢰성이 높은 백업을 할 수 있다.
(제 4 실시예)
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2와 동일 요소에는 동일한 부호를 붙여서 중복되는 설명은 생략한다.
제 4 실시예는 도 2에 나타낸 제 2 실시예에 대해서, 주 회로 단위 브레이커(17)의 개폐 상태를 감시하는 감시부(19)로서 전력 변환 장치(14)의 주 회로(주 회로 단위 브레이커(17))에 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서(sensor)(21)를 설치하고 있다. 또한, 제어부(18)는 개방 판정부(33A) 대신에, 개방 판정부(33B)를 설치하고 있다.
전류 센서(21)는 전력 변환 장치(14)의 주 회로에 설치되어 있다. 전력 변환 장치(14)의 주 회로는 주 회로 단위 브레이커(17)에 의해 개폐된다. 전류 센서(21)는 전력 변환 장치(14)의 주 회로에 흐르는 전류값을 검출한다.
개방 판정부(33B)는 전류 센서(21)에서 검출된 전류값을 수신한다. 개방 판 정부(33B)는 수신한 전류값에 의거하여 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방했는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 개방 판정부(33B)는 수신된 전류값과 임계값을 비교한다. 이 임계값은 제어부(18)에 미리 설정되어 있다. 개방 판정부(33B)는 전류값이 임계값 미만이면, 주 회로 단위 브레이커(17)는 개방되어 있다고 판정한다. 개방 판정부(33B)는 전류값이 임계값 이상이면, 주 회로 단위 브레이커(17)는 개방되어 있지 않다고 판정한다.
상술한 구성에 의해, 본 전기차 제어 장치는 이하와 같이 동작한다.
본 전기차 제어 장치는 고장 검출부(31)에서 고장을 검출한다. 고장 검출부(31)는 고장을 검출한 경우에는, 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)에, 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)는 이 요구를 받으면 주 회로 단위 브레이커(17)에 개방 지령을 출력한다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32)가 개방 지령을 출력하면, 개방 판정부(33B)는 전류 센서(21)에서 검출된 전류값과 임계값을 비교한다. 개방 판정부(33B)는 전류값이 임계값 미만이면, 제어부(18)의 처리를 종료한다. 한편, 개방 판정부(33B)는 전류값이 임계값 이상이면, 주 차단기 개방 지령부(34)에 주 차단기(12)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 차단기 개방 지령부(34)는 이 요구를 받으면 주 차단기(12)에 개방 지령을 출력한다. 이 개방 지령에 의해 주 차단기(12)는 개방된다.
상술한 설명에서는 제어부(18)에서, 전류 센서(21)에서 검출된 전류값과 임계값을 비교하였다. 그러나, 이 방법에 한정되지 않는다. 전류 센서(21)는 전류 센서(21)의 내부에서 전류값과 임계값을 비교하여 비교 결과를 출력해도 좋다.
제 4 실시예에 의하면, 제 2 실시예에 의한 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
전류 센서(21)는 사고 전류의 감소 상황을 감시한다. 따라서, 제어부(18)는 사고 전류가 차단되었는지의 여부의 판단을 보다 정확하게 행할 수 있다. 또한, 제어부(18)는 주 차단기(12)를 개방시킬지의 여부를 적절히 판단할 수 있다. 따라서, 본 전기차 제어 장치는 사고에 대한 보호로서 신뢰성이 높은 백업을 할 수 있다.
(제 5 실시예)
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전기차 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타낸 제 1 실시예에 대해서, 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32) 대신에 주 차단기 개방 지령부(34C)를 설치하고 있다. 또한, 차단기(12)의 개폐 상태를 감시하는 감시부(19C)를 추가하여 설치하고 있다. 또한, 제어부(18)는 주 차단기 개방 판정부(33C)와 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32C)를 추가하여 설치하고 있다. 여기서는, 감시부(19C)는 전력 변환 장치(14)에 내장하는 경우를 나타냈지만, 전력 변환 장치(14)의 외부에 설치하여도 좋다.
감시부(19C)는 차단기(12)의 개폐 상태를 감시한다. 감시부(19)는 감시한 정보를 제어부(18)에 송신한다.
주 차단기 개방 지령부(34C)는 주 차단기(12)를 개방시키기 위한 개방 지령 을 출력한다.
주 차단기 개방 판정부(33C)는 감시부(19C)로부터 수신된 정보에 의거하여 주 차단기(12)를 개방했는지의 여부를 판정한다.
주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32C)는 주 차단기 개방 판정부(33C)의 판정 결과가 주 차단기(12)를 개방하고 있지 않다고 판정한 경우, 주 회로 단위 브레이커(17)에 개방 지령을 출력한다.
상술한 구성에 의해, 본 전기차 제어 장치는 이하와 같이 동작한다.
본 전기차 제어 장치는 고장 검출부(31)에서 고장을 검출한다. 고장 검출부(31)는 고장을 검출한 경우에는, 주 차단기 개방 지령부(34C)에 주 차단기(12)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 차단기 개방 지령부(34C)는 이 요구를 받으면, 주 차단기(12)에 개방 지령을 출력한다. 주 차단기 개방 지령부(34C)가 개방 지령을 출력하면, 주 차단기 개방 판정부(33C)는 주 차단기(12)가 개방되었는지의 여부를 판정한다. 주 차단기 개방 판정부(33C)는 주 차단기(12)가 개방되어 있다고 판정하면 제어부(18)의 처리를 종료한다. 한편, 개방 판정부(33C)는 주 차단기(12)가 개방되어 있지 않다고 판정하면, 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32C)에, 주 회로 단위 브레이커(17)를 개방하기 위한 요구를 내보낸다. 주 회로 단위 브레이커 개방 지령부(32C)는 이 요구를 받으면, 주 회로 단위 브레이커(17)에 개방 지령을 출력한다. 이 개방 지령에 의해, 주 회로 단위 브레이커(17)는 개방된다.
이와 같이 하여, 전력 변환 장치(14)의 고장 발생시에 주 차단기(12)에서 사 고 전류의 차단을 시험해 본다. 주 차단기(12)에서의 사고 전류의 차단을 실패한 경우에, 주 회로 단위 브레이커(17)에서 사고 전류를 차단한다.
제 5 실시예에 의하면, 주 회로 단위 브레이커(17)에 사고 전류의 차단 능력을 갖게 하고 있다. 이것에 의해, 주 차단기(12)에서의 사고 전류의 차단을 실패한 경우에, 고장에 관계되는 전력 변환 장치(14)만의 주 회로를 열 수 있다. 따라서, 정상적인 전력 변환 장치의 정지를 억제하여, 게이트 제어를 정지시키는 것만으로는 보호할 수 없는 사고에 대해서도 보호할 수 있다. 또한, 전기차로서의 편리성 또는 보호 기능의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 서비스 기기의 불필요한 정지를 억제할 수 있다. 또한, 본 전기차 제어 장치는 사고에 대한 보호로서 신뢰성이 높은 백업을 할 수 있다.
또한, 주 차단기(12)는 개폐 동작에 대한 내구성이 우수하다. 그래서, 전기차 제어 장치의 고장 발생시에, 최초에 주 차단기(12)를 개방시킴으로써 전기차 제어 장치의 내용연수(耐用年數)를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예 그대로 한정되지 않고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시예에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해 여러가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시예에 개시된 전체 구성 요소에서 몇가지 구성 요소를 삭제해도 좋다. 또한, 다른 실시예에 미치는 구성 요소를 적절히 조합시켜도 좋다.
본 발명에 의하면, 정상적인 전력 변환 장치의 정지를 억제하여, 게이트 제어를 정지시키는 것만으로는 보호할 수 없는 사고에 대해서도 보호할 수 있는 전기차 제어 장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 전기차 제어 장치로서,
    교류 전력이 공급되는 집전 장치에 접속된 차단기와,
    상기 차단기를 통하여 상기 집전 장치로부터 교류 전력이 공급되는 변압기와,
    상기 변압기에 접속되는 전력 변환 장치와,
    제 1 개방 지령에 따라서, 상기 전력 변환 장치의 주 회로를 개방하여, 전류를 차단할 수 있고, 상기 주 회로를 개폐하는 개폐 수단과,
    상기 전력 변환 장치에 관계되는 고장을 검출하는 고장 검출부와,
    상기 고장 검출부에 의해 고장이 검출된 경우, 상기 제 1 개방 지령을 상기 개폐 수단에 출력하는 제 1 개방 지령부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기차 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 변환 장치는 펄스폭 변조 방식의 전력 변환 장치인 것을 특징으로 하는 전기차 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐 수단이 개방하는 것을 감시하는 감시 수단과,
    상기 감시 수단의 감시 결과에 의거하여 상기 개폐 수단이 개방했는지의 여부를 판정하는 제 1 개방 판정부와,
    상기 제 1 개방 판정부의 판정 결과가 부정인 경우, 제 2 개방 지령을 상기 차단기에 출력하는 제 2 개방 지령부를 구비하고 있고,
    상기 차단기는 상기 제 2 개방 지령에 따라서 상기 차단기를 개방하는 것을 특징으로 하는 전기차 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 감시 수단은 상기 개폐 수단의 개폐와 연동하는 접점을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기차 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 감시 수단은 상기 전력 변환 장치의 주 회로를 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기차 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고장 검출부에 의해 고장이 검출된 경우, 제 2 개방 지령을 상기 차단기에 출력하는 제 3 개방 지령부와,
    상기 차단기가 개방하는 것을 감시하는 감시 수단과,
    상기 감시 수단의 감시 결과에 의거하여 상기 차단기가 개방되었는지의 여부를 판정하는 제 2 개방 판정부를 구비하고 있고,
    상기 차단기는 상기 제 2 개방 지령에 따라서 개방하고,
    상기 제 1 개방 지령부는 상기 제 2 개방 판정부의 판정 결과가 부정인 경우, 상기 제 1 개방 지령을 상기 개폐 수단에 출력하는 것을 특징으로 하는 전기차 제어 장치.
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