KR101172715B1 - 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템 - Google Patents

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쿄타로 오니시
히데히토 야마나카
히로시 야마시타
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 축전 장치를 탑재한 차량이 궤도 상의 역에 정차했을 때에 상기 차량의 상기 축전 장치가 지상측에 설치된 충전 장치에 의해 충전되도록 구성된 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템을 제공한다. 본 발명에서는 궤도가 제 1 궤도와 제 2 궤도로 구성되고, 역이 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치를 구비하고, 충전 장치가 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선과 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선을 구비하고, 제 1 전력선과 제 2 전력선이 충전 장치로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 스위칭 수단을 각각 구비하고, 스위칭 수단이 역 제어 장치에 의해 제어됨으로써 충전 장치가 제 1 궤도 상의 차량 또는 제 2 궤도 상의 차량 중 어느 하나를 충전하도록 구성되어 있다.

Description

가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템{CHARGING SYSTEM OF STRINGING-LESS TRAFFIC SYSTEM}
본 발명은 차량이 지상에 설치된 충전 장치로부터 전력의 공급을 받아서 궤도 상을 주행하는 가선 없는 교통 시스템에 관한 것으로서, 특히 차량이 궤도 상의 역에 정차했을 때에 차량의 축전 장치를 충전하기 위한 충전 시스템에 관한 것이다.
최근, 차량이 설정된 궤도 상을 주행하는 교통 시스템에 있어서 가선으로부터의 전력의 공급을 받지 않고 주행하는 차량을 사용한 가선 없는 교통 시스템이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2).
특허 문헌 1에서는 가선 없는 교통 시스템에 있어서 지상에 충전 장치가 설치된 구성이 개시되어 있다. 충전 장치는 1차 코어와 상기 1차 코어에 감겨진 1차 코일을 구비한 충전부와, 1차 코일에 고주파 전력을 공급하는 충전 전원과, 차량 탑재된 통신부로부터 수신된 충전 정보를 출력하는 통신부와, 수신된 충전 정보에 의거하여 충전 전력, 충전 전압, 및 충전 시간 등을 제어하는 제어부로 구성되어 있다.
이러한 구성에서는 차량이 역에 정차했을 때에 1차 코일에 고주파 전력을 공급함으로써 차량의 축전 장치가 충전되게 되어 있다.
특허 문헌 2에서는 가선 없는 교통 시스템에 있어서 차량측에 충전 전압 등을 제어하는 차량 탑재 제어 장치가 탑재된 구성이 개시되어 있다. 차량은 축전 장치와, 가동식의 수전부(受電部)와, 충전 전압 및 충전 시간 등을 제어하는 차량 탑재 제어 장치를 구비하고 있다.
이러한 구성에서는 차량이 수전을 위해서 역의 급전 시설(충전 장치)에 정지했을 때에 차량의 수전부가 급전 시설에 설치된 급전부에 접촉된다. 그리고, 차량에 설치된 차량 탑재 제어 장치의 지령에 의해 축전 장치로의 충전이 개시된다. 축전 장치의 전력 축적량이 소정값으로 되었을 경우에는 차량 탑재 제어 장치가 수전부에 수전 정지 명령을 보내고, 차량의 수전부가 급전부로부터 떨어짐과 아울러 수전부와 축전 장치 사이의 접속이 차단되게 되어 있다.
: 일본 특허 공개 제 2006-54958 호 공보 : 일본 특허 공개 제 2000-83302 호 공보
그러나, 상술한 특허 문헌 1의 구성에서는, 예를 들면 역이 상행선 및 하행선과 같이 복수개의 궤도를 가질 경우 각 궤도 상에 정차하는 차량은 축전 장치의 상태 등이 각각 다르기 때문에 각 차량에 대응해서 충전 장치를 제어할 필요가 있다. 따라서, 특허 문헌 1의 구성에서는 충전 장치를 각 궤도마다 설치하지 않으면 안되어 설비 코스트가 증대되어버린다.
또한, 상술한 특허 문헌 2의 구성에서는 충전 전압 및 충전 시간 등을 제어하는 제어 장치를 충전 장치와 별도로 설치하여 차량에 탑재하도록 되어 있으므로 제어 장치가 차량의 수만큼 필요하게 되어 설비 코스트가 증대되어버린다.
본 발명은 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 복수개의 궤도를 갖는 역에 있어서 각 궤도 상의 차량을 충전하고 또한 설비 코스트를 저감하는 것이 가능한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템을 제공하는 것이다.
상기 종래 기술이 갖는 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 축전 장치를 탑재한 차량이 궤도 상의 역에 정차했을 때에 상기 차량의 상기 축전 장치가 지상측에 설치된 충전 장치에 의해 충전되도록 구성된 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템으로서, 상기 궤도가 제 1 궤도와 제 2 궤도로 구성되고, 상기 역이 상기 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치를 구비하고, 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선을 구비하고, 상기 제 1 전력선과 상기 제 2 전력선이 상기 충전 장치로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 스위칭 수단이 상기 역 제어 장치에 의해 제어됨으로써 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량 또는 상기 제 2 궤도 상의 차량 중 어느 하나를 충전하도록 구성되어 있는 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 실시형태에서는 축전 장치를 탑재한 차량이 궤도 상의 역에 정차했을 때에 상기 차량의 상기 축전 장치가 지상측에 설치된 충전 장치에 의해 충전되도록 구성된 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템으로서, 상기 궤도가 제 1 궤도와 제 2 궤도로 구성되고, 상기 역이 상기 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치를 구비하고, 상기 충전 장치가 제 1 충전기와 제 2 충전기로 구성되고, 상기 제 1 충전기가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선을 구비하고, 상기 제 2 충전기가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 3 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 4 전력선을 구비하고, 상기 제 1 전력선과 상기 제 2 전력선이 상기 제 1 충전기로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 1 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 제 3 전력선과 상기 제 4 전력선이 상기 제 2 충전기로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 2 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 제 1 스위칭 수단과 상기 제 2 스위칭 수단이 상기 역 제어 장치에 의해 제어됨으로써 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량 및 상기 제 2 궤도 상의 차량 양쪽 또는 한쪽을 충전하도록 구성되어 있는 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템이 제공된다.
<발명의 효과>
본 발명에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템에 의하면, 상기 궤도가 제 1 궤도와 제 2 궤도로 구성되고, 상기 역이 상기 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치를 구비하고, 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선을 구비하고, 상기 제 1 전력선과 상기 제 2 전력선이 상기 충전 장치로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 스위칭 수단이 상기 역 제어 장치에 의해 제어됨으로써 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량 또는 상기 제 2 궤도 상의 차량 중 어느 하나를 충전하도록 구성되어 있으므로 복수개의 궤도를 갖는 역에 있어서 각 궤도마다 충전 장치를 설치하지 않고 1개 충전 장치로 각 궤도 상의 차량을 충전할 수 있다. 이에 따라, 복수개의 궤도를 갖는 역에 충전 장치를 설치하는 경우에도 설비 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 종래부터 역에 설치되어 있는 역 제어 장치(ATO)를 이용해서 스위칭 수단을 제어하게 되어 있으므로 종래와 같이 충전 장치와 별개로 제어 장치를 설치할 필요가 없어 설비 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템에 의하면, 상기 궤도가 제 1 궤도와 제 2 궤도로 구성되고, 상기 역이 상기 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치를 구비하고, 상기 충전 장치가 제 1 충전기와 제 2 충전기로 구성되고, 상기 제 1 충전기가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선을 구비하고, 상기 제 2 충전기가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 3 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 4 전력선을 구비하고, 상기 제 1 전력선과 상기 제 2 전력선이 상기 제 1 충전기로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 1 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 제 3 전력선과 상기 제 4 전력선이 상기 제 2 충전기로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 2 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 제 1 스위칭 수단과 상기 제 2 스위칭 수단이 상기 역 제어 장치에 의해 제어됨으로써 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량 및 상기 제 2 궤도 상의 차량 양쪽 또는 한쪽을 충전하도록 구성되어 있으므로 복수개의 궤도를 갖는 역에 있어서 제 1 궤도 및 제 2 궤도에 차량이 정차했을 때에도 양쪽의 차량을 동시에 충전할 수 있다. 또한, 제 1 스위칭 수단 및 제 2 스위칭 수단을 제어함으로써 제 1 충전기 및 제 2 충전기 중 어느쪽으로부터도 각 궤도 상의 차량을 충전할 수 있다.
아울러, 종래부터 역에 설치되어 있는 역 제어 장치(ATO)를 이용해서 제 1 스위칭 수단 및 제 2 스위칭 수단을 제어하게 되어 있으므로 종래와 같이 충전 장치와 별개로 제어 장치를 설치할 필요가 없어 설비 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 제 1 충전기 및 제 2 충전기의 2개 충전기를 구비하고 있으므로 한쪽의 충전기가 고장 등에 의해 사용할 수 없는 경우에도 다른쪽의 충전기를 백업으로서 사용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 차량을 주행 방향으로부터 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템에 있어서 각 궤도 상의 차량을 충전할 때의 스위칭 수단의 설정의 조합을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템을 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 차량(1)을 주행 방향으로부터 바라본 도면이다.
본 발명의 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 차량(1)은 하부에 대차(2)를 구비하고 있고, 대차(2)의 측면(2a)에는 전력을 수전하기 위한 집전 접촉자(3)가 설치되어 있다. 또한, 대차(2)는 집전 접촉자(3)에 의해 수전된 전력을 축전하는 축전 장치(4)를 구비하고 있다. 차량(1)은 역(도시 생략)에 정차했을 때에 전력을 축전 장치(4)에 축전하고 설정된 궤도(5) 상을 주행하게 되어 있다.
한편, 지상측에는 궤도(5)에 인접해서 세워 설치된 지지 플레임(6)이 설치되어 있다. 지지 플레임(6)에는 차량(1)이 정차했을 때에 집전 접촉자(3)와 대향하는 위치에 급전 접촉자(7)가 설치되어 있다. 급전 접촉자(7)는 땅속에 매설된 전력선(도시 생략)에 의해 지상측에 설치된 충전 장치(도시 생략)에 접속되어 있다.
이러한 구성에 의해 차량(1)이 역에 정차했을 때에는 집전 접촉자(3)와 급전 접촉자(7)가 접촉함으로써 지상측의 충전 장치로부터 공급되는 전력이 축전 장치(4)에 축전되게 된다.
[제 1 실시형태]
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템(10)의 개략도이다.
본 실시형태에 의한 충전 시스템(10)은 상행선(제 1 궤도)(11)과 하행선(제 2 궤도)(12)이 병설된 역(13)에 정차하는 차량(도시 생략)에 대해서 사용되는 것이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 충전 시스템(10)에 있어서 지상측에는 충전 장치(14)가 설치되어 있고, 충전 장치(14)는 3상 변압기(15)를 통해서 변전소(도시 생략)로부터 공급되는 교류 전력을 수전하게 되어 있다.
충전 장치(14)는 사이리스터(thyristor) 정류기(16)와, 전류 검출부(17)와, 전압 검출부(18)와, 제어 장치(19)를 구비하고 있다.
사이리스터 정류기(16)는 3상 변압기(15)를 거쳐 흘러온 교류 전력을 직류 전류로 변환하는 것이다. 또한, 전류 검출부(17)는 사이리스터 정류기(16)에 의해 정류된 후의 직류 전류를 검지하는 한편, 전압 검출부(18)는 사이리스터 정류기(16)에 의해 정류된 후의 직류 전압을 검지한다. 이들 전류 검출부(17) 및 전압 검출부(18)는 제어 장치(19)에 접속되어 있어 검출값을 제어 장치(19)에 각각 송신하게 되어 있다.
또한, 제어 장치(19)는 사이리스터 정류기(16)에 접속되어 있고, 전류 검출부(17) 및 전압 검출부(18)의 검출값에 의거하여 사이리스터 정류기(16)에 있어서의 전력의 통유량(通流量)을 제어하게 되어 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 충전 장치(14)는 상행선(11)까지 배선된 제 1 전력선(20)과 하행선(12)까지 배선된 제 2 전력선(21)을 구비하고 있다.
제 1 전력선(20)은 플러스측 배선(20a)과 마이너스측 배선(20b)으로 이루어지고, 플러스측 배선(20a)과 마이너스측 배선(20b)은 상행선(11)용 플러스측 급전 접촉자(22a)와 마이너스측 급전 접촉자(22b)에 각각 접속되어 있다. 이에 따라, 상행선(11) 상에 차량이 정차했을 때에 차량의 축전 장치(도시 생략)가 충전 장치(14)로부터 공급되는 직류 전력에 의해 충전되게 되어 있다.
한편, 제 2 전력선(21)은 플러스측 배선(21a)과 마이너스측 배선(21b)으로 이루어지고, 플러스측 배선(21a)과 마이너스측 배선(21b)은 하행선(12)용 플러스측 급전 접촉자(23a)와 마이너스측 급전 접촉자(23b)에 각각 접속되어 있다. 이에 따라, 하행선(12) 상에 차량이 정차했을 때에 차량의 축전 장치가 충전 장치(14)로부터 공급되는 직류 전력에 의해 충전되게 되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 전력선(20)의 플러스측 배선(20a)에는 충전 장치(14)로부터 공급되는 직류 전력의 흐름을 제어하는 스위칭 수단(24a)이 설치되어 있는 한편, 제 2 전력선(21)의 플러스측 배선(21a)에도 충전 장치(14)로부터 공급되는 직류 전력의 흐름을 제어하는 스위칭 수단(24b)이 설치되어 있다. 이들 스위칭 수단(24a, 24b)은 ON으로 설정되었을 때에 전력을 흘리고, OFF로 설정되었을 때에 전력을 흘리지 않도록 구성되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 역(13)은 역 제어 장치(ATO)(25)를 구비하고 있다. 여기서, 역 제어 장치(25)란 차량의 운전 등을 자동화하는 장치이며, 예를 들면 차량이 역(13)에 정차했을 때의 차량 도어의 개폐 등을 자동적으로 제어하는 것이다.
또한, 역(13)의 상행선(11) 및 하행선(12) 상에는 통신 장치(26)가 각각 설치되어 있고, 각 통신 장치(26)는 역 제어 장치(25)에 접속되어 있다. 통신 장치(26)는 차량이 정차했을 때의 정보를 역 제어 장치(25)에 송신하게 되어 있다.
그리고, 역 제어 장치(25)는 스위칭 수단(24a, 24b)에 접속되어 있고, 역 제어 장치(25)는 각 통신 장치(26)로부터 수신된 정보에 의거하여 스위칭 수단(24a, 24b)을 제어하게 되어 있다.
이러한 구성에 의해, 예를 들면 상행선(11) 상에 차량이 정차했을 때에는 우선 상행선(11)측의 통신 장치(26)가 정차한 차량의 정보를 역 제어 장치(25)에 송신한다. 이어서, 역 제어 장치(25)는 스위칭 수단(24a)을 ON으로 함과 아울러 스위칭 수단(24b)을 OFF로 한다. 이에 따라, 충전 장치(14)는 상행선(11) 상의 차량만을 충전하는 것이 가능해진다.
한편, 하행선(12) 상에 차량이 정차했을 때에는 우선 하행선(12)측의 통신 장치(26)가 정차한 차량의 정보를 역 제어 장치(25)에 송신한다. 이어서, 역 제어 장치(25)는 스위칭 수단(24a)을 OFF로 함과 아울러 스위칭 수단(24b)을 ON으로 한다. 이에 따라, 충전 장치(14)는 하행선(12) 상의 차량만을 충전하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 제 1 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템(10)에 의하면 역(13)에는 상행선(11)과 하행선(12)이 병설되어 있고, 역(13)이 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치(25)를 구비하고, 충전 장치(14)가 상행선(11) 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선(20)과 하행선(12) 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선(21)을 구비하고, 제 1 전력선(20) 및 제 2 전력선(21)이 충전 장치(14)로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 스위칭 수단(24a, 24b)을 각각 구비하고, 스위칭 수단(24a, 24b)이 역 제어 장치(25)에 의해 제어됨으로써 충전 장치(14)가 상행선(11) 상의 차량 또는 하행선(12) 상의 차량 중 어느 하나를 충전하도록 구성되어 있으므로 복수개의 노선(11, 12)을 갖는 역(13)에 있어서 각 노선(11, 12)마다 충전 장치를 설치하지 않고 1개의 충전 장치(14)로 각 노선(11, 12) 상의 차량을 충전할 수 있다. 이에 따라, 설비 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 종래부터 역에 설치되어 있는 역 제어 장치(25)를 이용해서 스위칭 수단(24a, 24b)을 제어하게 되어 있으므로 종래와 같이 충전 장치와 별개로 제어 장치를 설치할 필요가 없어 설비 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템(10)에 의하면, 충전 장치(14)는 사이리스터 정류기(16)와, 전류 검출부(17)와, 전압 검출부(18)와, 제어 장치(19)를 구비하고 있으므로 제어 장치(19)가 전류 검출부(17) 및 전압 검출부(18)의 검출값에 의거하여 사이리스터 정류기(16)에 있어서의 전력의 통유량을 제어할 수 있다. 이에 따라, 각 노선(11, 12)에 정차하는 차량의 축전 장치의 구성 및 상황에 맞추어 충전 장치(14)로부터 공급되는 전력을 조정할 수 있다.
또한, 사이리스터 정류기(16)를 충전 장치(14)에 사용하고 있으므로 교류 전력으로부터 직류 전력으로의 변환과 충전 전력의 제어 기능 양쪽을 충전 장치(14)에서 행하게 되어 충전 장치(14)를 보다 간소하고 또한 저코스트로 구성할 수 있다.
[제 2 실시형태]
이어서, 도 3을 이용해서 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템을 설명한다. 도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템(30)의 개략도이다.
또한, 상술한 제 1 실시형태에서 설명한 것과 같은 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명은 생략한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 충전 시스템(30)은 상행선(11)과 하행선(12)이 병설된 역(13)에 정차하는 차량(도시 생략)에 대해서 사용되는 것이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 충전 시스템(30)은 제 1 충전기(31)와 제 2 충전기(32)를 구비하고 있다. 이들 제 1 충전기(31) 및 제 2 충전기(32)는 상술한 제 1 실시형태의 충전 장치(14)와 같은 구성으로 되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 충전기(31)는 상행선(11)까지 배선된 제 1 전력선(33)과 하행선(12)까지 배선된 제 2 전력선(34)을 구비하고 있다.
제 1 전력선(33)은 플러스측 배선(33a)과 마이너스측 배선(33b)으로 이루어지고, 플러스측 배선(33a)과 마이너스측 배선(33b)은 상행선(11)용 플러스측 급전 접촉자(22a)와 마이너스측 급전 접촉자(22b)에 각각 접속되어 있다. 이에 따라, 상행선(11) 상에 차량이 정차했을 때에 차량의 축전 장치(도시 생략)가 제 1 충전기(31)로부터 공급되는 직류 전력에 의해 충전되게 되어 있다.
한편, 제 2 전력선(34)은 플러스측 배선(34a)과 마이너스측 배선(34b)으로 이루어지고, 플러스측 배선(34a)과 마이너스측 배선(34b)은 하행선(12)용 플러스측 급전 접촉자(23a)와 마이너스측 급전 접촉자(23b)에 각각 접속되어 있다. 이에 따라, 하행선(12) 상에 차량이 정차했을 때에 차량의 축전 장치가 제 1 충전기(31)로부터 공급되는 직류 전력에 의해 충전되게 되어 있다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 충전기(32)는 상행선(11)까지 배선된 제 3 전력선(35)과 하행선(12)까지 배선된 제 4 전력선(36)을 구비하고 있다.
제 3 전력선(35)은 플러스측 배선(35a)과 마이너스측 배선(35b)으로 이루어지고, 플러스측 배선(35a)과 마이너스측 배선(35b)은 상행선(11)용 플러스측 급전 접촉자(22a)와 마이너스측 급전 접촉자(22b)에 각각 접속되어 있다. 이에 따라, 상행선(11) 상에 차량이 정차했을 때에 차량의 축전 장치가 제 2 충전기(32)로부터 공급되는 직류 전력에 의해 충전되게 되어 있다.
한편, 제 4 전력선(36)은 플러스측 배선(36a)과 마이너스측 배선(36b)으로 이루어지고, 플러스측 배선(36a)과 마이너스측 배선(36b)은 하행선(12)용 플러스측 급전 접촉자(23a)와 마이너스측 급전 접촉자(23b)에 각각 접속되어 있다. 이에 따라, 하행선(12) 상에 차량이 정차했을 때에 차량의 축전 장치가 제 2 충전기(32)로부터 공급되는 직류 전력에 의해 충전되게 되어 있다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 전력선(33), 제 2 전력선(34), 제 3 전력선(35), 및 제 4 전력선(36)에 대해서는 몇 개의 배선이 통합되어 구성되어 있다. 예를 들면, 제 1 전력선(33)의 마이너스측 배선(33b)이 제 3 전력선(35)의 마이너스측 배선(35b)과 배선을 공유하도록 구성되고, 제 2 전력선(34)의 마이너스측 배선(34b)이 제 4 전력선(36)의 마이너스측 배선(36b)과 배선을 공유하도록 구성되어 있다.
또한, 제 1 전력선(33)의 플러스측 배선(33a)에는 제 1 충전기(31)로부터 공급되는 직류 전력의 흐름을 제어하는 제 1 스위칭 수단(37a)이 설치되어 있는 한편, 제 2 전력선(34)의 플러스측 배선(34a)에도 제 1 충전기(31)로부터 공급되는 직류 전력의 흐름을 제어하는 제 1 스위칭 수단(37b)이 설치되어 있다. 이들 제 1 스위칭 수단(37a, 37b)은 ON으로 설정되었을 때에 전력을 흘리고, OFF로 설정되었을 때에 전력을 흘리지 않도록 구성되어 있다.
또한, 제 3 전력선(35)의 플러스측 배선(35a)에는 제 2 충전기(32)로부터 공급되는 직류 전력의 흐름을 제어하는 제 2 스위칭 수단(38a)이 설치되어 있는 한편, 제 4 전력선(36)의 플러스측 배선(36a)에도 제 2 충전기(32)로부터 공급되는 직류 전력의 흐름을 제어하는 제 2 스위칭 수단(38b)이 설치되어 있다. 이들 제 2 스위칭 수단(38a, 38b)은 ON으로 설정되었을 때에 전력을 흘리고, OFF로 설정되었을 때에 전력을 흘리지 않도록 구성되어 있다.
이어서, 제 2 실시형태에 의한 충전 시스템(30)에 있어서 각 노선(11, 12) 상의 차량을 충전할 때의 스위칭 수단(37a, 37b, 38a, 38b)의 설정에 대해서 설명한다.
도 4는 각 노선(11, 12) 상의 차량을 충전할 때의 스위칭 수단(37a, 37b, 38a, 38b)의 설정의 조합을 나타낸 도면이다.
우선, 제 1 충전기(제 1 계통)(31)와 제 2 충전기(제 2 계통)(32)의 양계통을 사용해서 각 노선(11, 12)의 차량을 충전할 경우에 대해서 설명한다(도 4의 「양계통 사용」을 참조).
상행선(11) 및 하행선(12) 양쪽에 차량이 정차했을 경우에는 상행선(11) 및 하행선(12)의 각 통신 장치(26)가 정차한 차량의 정보를 역 제어 장치(25)에 송신한다. 여기서, 상행선(11) 및 하행선(12) 양쪽의 차량의 축전량이 낮을 경우에는 양쪽의 차량의 축전 장치를 충전할 필요가 있다.
여기서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 역 제어 장치(25)는 제 1 스위칭 수단(37a)을 ON으로 함과 아울러 제 1 스위칭 수단(37b)을 OFF로 한다. 또한, 이와 동시에 역 제어 장치(25)는 제 2 스위칭 수단(38a)을 OFF로 함과 아울러 제 2 스위칭 수단(38b)을 ON으로 한다. 이에 따라, 제 1 충전기(31)가 상행선(11) 상의 차량을 충전하고, 제 2 충전기(32)가 하행선(12) 상의 차량을 충전하는 것이 가능해진다.
또한, 상행선(11)에만 차량이 정차했을 경우 또는 양쪽의 노선에 차량이 정차했지만 상행선(11)의 차량만 축전량이 낮을 경우에는 상행선(11) 상의 차량만을 충전할 필요가 있다.
여기서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 역 제어 수단(25)은 제 1 스위칭 수단(37a)을 ON으로 함과 아울러 제 1 스위칭 수단(37b)을 OFF로 한다. 또한, 이와 동시에 역 제어 장치(25)는 제 2 스위칭 수단(38a)을 OFF로 함과 아울러 제 2 스위칭 수단(38b)을 OFF로 한다. 이에 따라, 제 1 충전기(31)가 상행선(11) 상의 차량을 충전하는 것이 가능해진다.
또한, 하행선(12)에만 차량이 정차했을 경우 또는 양쪽의 노선에 차량이 정차했지만 하행선(12)의 차량만 축전량이 낮을 경우에는 하행선(12) 상의 차량만을 충전할 필요가 있다.
여기서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 역 제어 수단(25)은 제 1 스위칭 수단(37a)을 OFF로 함과 아울러 제 1 스위칭 수단(37b)을 ON으로 한다. 또한, 이와 동시에 역 제어 장치(25)는 제 2 스위칭 수단(38a)을 OFF로 함과 아울러 제 2 스위칭 수단(38b)을 OFF로 한다. 이에 따라, 제 1 충전기(31)가 하행선(12) 상의 차량을 충전하는 것이 가능해진다.
이어서, 제 1 계통만을 사용해서 각 노선(11, 12)의 차량을 충전할 경우에 대해서 설명한다(도 4의 「제 1 계통 사용」을 참조).
도 4에 나타내는 바와 같이, 상행선(11)의 차량만 충전할 경우에는 역 제어 수단(25)은 제 1 스위칭 수단(37a)을 ON으로 함과 아울러 제 1 스위칭 수단(37b)을 OFF로 한다. 또한, 이와 동시에 역 제어 장치(25)는 제 2 스위칭 수단(38a)을 OFF로 함과 아울러 제 2 스위칭 수단(38b)을 OFF로 한다. 이에 따라, 제 1 충전기(31)가 상행선(11) 상의 차량을 충전하는 것이 가능해진다.
또한, 하행선(12)의 차량만 충전할 경우에는 역 제어 수단(25)은 제 1 스위칭 수단(37a)을 OFF로 함과 아울러 제 1 스위칭 수단(37b)을 ON으로 한다. 또한, 이와 동시에 역 제어 장치(25)는 제 2 스위칭 수단(38a)을 OFF로 함과 아울러 제 2 스위칭 수단(38b)을 OFF로 한다. 이에 따라, 제 1 충전기(31)가 하행선(12) 상의 차량을 충전하는 것이 가능해진다.
이어서, 제 2 계통만을 사용해서 각 노선(11, 12)의 차량을 충전할 경우에 대해서 설명한다(도 4의 「제 2 계통 사용」을 참조).
도 4에 나타내는 바와 같이, 상행선(11)의 차량만 충전할 경우에는 역 제어 수단(25)은 제 1 스위칭 수단(37a)을 OFF로 함과 아울러 제 1 스위칭 수단(37b)을 OFF로 한다. 또한, 이와 동시에 역 제어 장치(25)는 제 2 스위칭 수단(38a)을 ON으로 함과 아울러 제 2 스위칭 수단(38b)을 OFF로 한다. 이에 따라, 제 2 충전기(32)가 상행선(11) 상의 차량을 충전하는 것이 가능해진다.
또한, 하행선(12)의 차량만 충전할 경우에는 역 제어 수단(25)은 제 1 스위칭 수단(37a)을 OFF로 함과 아울러 제 1 스위칭 수단(37b)을 OFF로 한다. 또한, 이와 동시에 역 제어 장치(25)는 제 2 스위칭 수단(38a)을 OFF로 함과 아울러 제 2 스위칭 수단(38b)을 ON으로 한다. 이에 따라, 제 2 충전기(32)가 하행선(12) 상의 차량을 충전하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 제 2 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템(30)에 의하면, 역(13)에는 상행선(11)과 하행선(12)이 병설되어 있고, 역(13)이 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치(25)를 구비하고, 충전 장치가 제 1 충전기(31)와 제 2 충전기(32)로 구성되고, 제 1 충전기(31)가 상행선(11) 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선(33)과 하행선(12) 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선(34)을 구비하고, 제 2 충전기(32)가 상행선(11) 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 3 전력선(35)과 하행선(12) 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 4 전력선(36)을 구비하고, 제 1 전력선(33)과 제 2 전력선(34)이 제 1 충전기(31)로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 1 스위칭 수단(37a, 37b)을 각각 구비하고, 제 3 전력선(35)과 제 4 전력선(36)이 제 2 충전기(32)로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 2 스위칭 수단(38a, 38b)을 각각 구비하고, 제 1 스위칭 수단(37a, 37b)과 제 2 스위칭 수단(38a, 38b)이 역 제어 장치(25)에 의해 제어됨으로써 충전 장치가 상행선(11) 상의 차량 및 하행선(12) 상의 차량 양쪽 또는 한쪽을 충전하도록 구성되어 있으므로 복수개의 노선, 예를 들면 2노선(11, 12)을 갖는 역(13)에 있어서 상행선(11) 및 하행선(12)에 차량이 정차했을 때에도 양쪽의 차량을 동시에 충전할 수 있다. 또한, 제 1 스위칭 수단(37a, 37b) 및 제 2 스위칭 수단(38a, 38b)을 제어함으로써 제 1 충전기(31) 및 제 2 충전기(32) 중 어느쪽으로부터도 각 노선(11, 12) 상의 차량을 충전할 수 있다. 즉, 단지 각 노선(11, 12) 상에 충전기를 설치하는 구성에 비해서 제 1 스위칭 수단(37a, 37b) 및 제 2 스위칭 수단(38a, 38b)을 제어함으로써 여러가지 설정으로 노선 상의 차량을 충전할 수 있다.
아울러, 종래부터 역에 설치되어 있는 역 제어 장치(25)를 이용해서 제 1 스위칭 수단(37a, 37b) 및 제 2 스위칭 수단(38a, 38b)을 제어하게 되어 있으므로 종래와 같이 충전 장치와 별개로 제어 장치를 설치할 필요가 없어 설비 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태에 의한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템(30)에 의하면, 제 1 충전기(31) 및 제 2 충전기(32)의 2개 충전기를 구비하고 있으므로 한쪽의 충전기가 고장 등에 의해 사용할 수 없는 경우에도 다른쪽의 충전기를 백업으로서 사용할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 의거하여 각종의 변형 및 변경이 가능하다.
상술한 실시형태에서는 충전 장치(14)에 사이리스터 정류기(16)를 사용해서 차량의 축전 장치를 접촉식으로 충전하도록 구성하고 있지만 충전 장치를 고주파 전력을 공급하는 충전 전원으로 하고 비접촉식으로 차량의 축전 장치를 충전하도록 구성해도 좋다.
본 발명은 복수개의 궤도를 갖는 역에 있어서 각 궤도 상의 차량이 충전되고 또한 설비 코스트를 저감하는 것이 가능한 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 충전 장치를 고주파 전력을 공급하는 충전 전원으로 변경함으로써 비접촉식의 충전 장치에도 적용할 수 있다.
1 : 차량 2 : 대차
3 : 집전 접촉자 4 : 축전 장치
5 : 궤도 6 : 지지 플레임
7 : 급전 접촉자 10, 30 : 충전 시스템
11 : 상행선 12 : 하행선
13 : 역 14 : 충전 장치
15 : 3상 변압기 16 : 사이리스터 정류기
17 : 전류 검출부 18 : 전압 검출부
19 : 제어 장치
20, 21, 33, 34, 35, 36 : 전력선
24a, 24b, 37a, 37b, 38a, 38b : 스위칭 수단
25 : 역 제어 장치 26 : 통신 장치
31, 32 : 충전기

Claims (2)

  1. 축전 장치를 탑재한 차량이 궤도 상의 역에 정차했을 때에 상기 차량의 상기 축전 장치가 지상측에 설치된 충전 장치에 의해 충전되도록 구성된 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템으로서:
    상기 궤도가 제 1 궤도와 제 2 궤도로 구성되고, 상기 역이 상기 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치를 구비하고, 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선을 구비하고, 상기 제 1 전력선과 상기 제 2 전력선이 상기 충전 장치로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 스위칭 수단이 상기 역 제어 장치에 의해 제어됨으로써 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량 또는 상기 제 2 궤도 상의 차량 중 어느 하나를 충전하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템.
  2. 축전 장치를 탑재한 차량이 궤도 상의 역에 정차했을 때에 상기 차량의 상기 축전 장치가 지상측에 설치된 충전 장치에 의해 충전되도록 구성된 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템으로서:
    상기 궤도가 제 1 궤도와 제 2 궤도로 구성되고, 상기 역이 상기 차량의 정차를 검지하는 역 제어 장치를 구비하고, 상기 충전 장치가 제 1 충전기와 제 2 충전기로 구성되고, 상기 제 1 충전기가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 1 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 2 전력선을 구비하고, 상기 제 2 충전기가 상기 제 1 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 3 전력선과 상기 제 2 궤도 상의 차량으로 전력을 공급하는 제 4 전력선을 구비하고, 상기 제 1 전력선과 상기 제 2 전력선이 상기 제 1 충전기로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 1 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 제 3 전력선과 상기 제 4 전력선이 상기 제 2 충전기로부터 공급되는 전력의 흐름을 제어하는 제 2 스위칭 수단을 각각 구비하고, 상기 제 1 스위칭 수단과 상기 제 2 스위칭 수단이 상기 역 제어 장치에 의해 제어됨으로써 상기 충전 장치가 상기 제 1 궤도 상의 차량 및 상기 제 2 궤도 상의 차량 양쪽 또는 한쪽을 충전하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가선 없는 교통 시스템의 충전 시스템.
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