KR101182252B1 - 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템 - Google Patents

회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101182252B1
KR101182252B1 KR1020100062933A KR20100062933A KR101182252B1 KR 101182252 B1 KR101182252 B1 KR 101182252B1 KR 1020100062933 A KR1020100062933 A KR 1020100062933A KR 20100062933 A KR20100062933 A KR 20100062933A KR 101182252 B1 KR101182252 B1 KR 101182252B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
power
railway vehicle
discharging
regenerative
Prior art date
Application number
KR1020100062933A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120002177A (ko
Inventor
송정훈
고영호
조문수
Original Assignee
서울메트로
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울메트로 filed Critical 서울메트로
Priority to KR1020100062933A priority Critical patent/KR101182252B1/ko
Publication of KR20120002177A publication Critical patent/KR20120002177A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101182252B1 publication Critical patent/KR101182252B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22Supporting means for the contact bow
    • B60L5/24Pantographs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/22Dynamic electric resistor braking, combined with dynamic electric regenerative braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/30Railway vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 가선으로 부터 공급되는 전원으로 동작되는 하나 이상의 구동모터로서 하나 이상의 동력발생철도차량이 주행할 때 제동으로 인한 구동모터의 회생전력을 이용토록 구동모터에 주회로를 통하여 연결되는 하나 이상의 회생전력충,방전장치가 구비되고, 각 동력발생철도차량에 설치되는 주회로는 상호 직렬/병렬 연결되는 구성으로 회수되는 회생전원을 이용하여 동력발생철도차량의 비상전원이나 보조전원으로 사용할 수 있도록 하는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템에 관한 것이다.

Description

회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템{a charging and discharging system of electric railcar using resuscitation power}
본 발명은 가선으로 부터 공급되는 전원으로 동작되는 하나 이상의 구동모터로서 하나 이상의 동력발생철도차량이 주행할 때 제동으로 인한 구동모터의 회생전력을 이용토록 구동모터에 주회로를 통하여 연결되는 하나 이상의 회생전력 충,방전장치가 구비되고, 각 철도차량에 설치되는 주회로는 상호 직렬/병렬 연결되는 구성으로 회수되는 회생전원을 이용하여 동력발생철도차량의 비상전원이나 보조전원으로 사용할 수 있도록 하는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 최근의 도시철도차량은 에너지 절약을 위해 회생제동 방식을 채택하고 있다.
즉, 가속된 철도차량이 관성으로 주행 중 정차를 위해 감속을 할 때, 전동기를 제어하여 발전기로 이용함으로써 철도차량의 운동에너지를 이용하여 발전을 하고 이를 가선으로 되돌리는 방식으로, 이러한 회생제동 방식을 이용하면 전체 시스템의 전력 소모량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적 제동에 의한 소음 문제 및 브레이크 슈의 마모를 방지할 수 있는 등의 장점을 가지고 있어 채용 범위가 점차로 확대되고 있다.
그러나, 철도차량의 발전 전기를 가선에 그대로 되돌리는 경우, 회생시 순간적으로 발생된 에너지가 가선전압을 변동하게 하여 시스템을 불안정하게 할뿐만 아니라, 후행 철도차량이 그 전압을 수용하지 못할 경우 가선전압의 변동요인으로만 작용하고 후행 차량의 고장의 원인이 되고 있다.
한편, 철도차량의 전압 공급방식은 AC전압을 정류하여 DC전압으로 변환하여 공급하는 방식으로, 정류기는 순방향 다이오드 방식으로 회로가 연결되어 있어 철도차량의 회생전력은 전원측으로 반환되지 않는 구조이다.
따라서, 소비되지 않는 가선의 잉여회생전력은 열에너지로 전환되어 소비되는 회생실효 상태를 초래하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 인버터(inverter)를 설치하여 가선의 전압을 교류로 전환하여 전원측으로 반환하는 방식이 도입되고 있다.
이와 같은 기술과 관련되어 등록특허 제659366호에 도시철도의 회생전력 저장시템이 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 철도차량(12)의 전기 공급경로임과 동시에 상기 철도차량의 감속시 회생제동에 의해 발생하는 전기가 되돌려지는 경로인 가선(20)이 구비되고, 상기 가선에 전기적으로 연결되고 전원 입출력이 단속가능한 게이트가 구비되며, 상기 게이트에 연결되어 전원이 공급되면 공급된 전기에너지를 운동에너지로 변환하여 저장하면서 제어신호에 의해 저장된 운동에너지를 전기에너지로 다시 변환하여 출력 가능한 에너지 저장장치(60)가 구비되고, 상기 가선에 전기적으로 연결되어 가선 전압을 검출하는 전압검출부가 구비된다.
또한, 상기 전압검출부에서 검출된 정보에 따른 제어신호에 의해 상기 게이트를 구동시키는 게이트구동회로; 및 상기 전압검출부의 검출 전압을 판단하여 게이트구동회로에 제어신호를 출력하고 에너지 저장장치의 작동을 제어하여 전기에너지와 운동에너지간의 변환 및 전원입출력을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 구성으로 이루어 진다.
그러나, 상기와 같은 회생전력 저장시스템은, 각 철도차량(12)에서 발생되는 회생전원이 가선(20)을 통하여 에너지저장장치(60)에 저장되는 구성으로 에너지저장장치에 저장되지 않고 전원(2) 측으로 공급되는 경우 가선전압이 심한 부하 변동으로 인한 고조파를 발생시켜 불안전한 전원공급을 야기하게 되어 안정적인 운행을 힘들게 하는 문제점이 있는 것이다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 회생전원을 회수하여 동력발생철도차량의 구동에 필요한 비상전원 및 보조전원으로 활용할 수 할 수 있도록 하고, 가선을 통하여 충전되는 전원을 다른 차량의 전원으로 사용할 수 있도록 하며, 발전기가 설치되는 않아 비교적 공간이 많은 보조 철도차량의 공간을 활용하여 회생전원을 적절하게 활용할 수 있도록 하고, 철도차량의 초기 기동시 등에 필요한 유도전압을 충족시킬 수 있도록 하는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 외부로부터 팬터그라프를 통하여 전원을 공급받는 하나 이상의 동력발생철도차량에 있어서,
상기 동력발생철도차량의 제동시 발생되는 구동모터로부터의 기전력을 회수하도록 하나 이상의 구동모터와 하나 이상의 회생전력충,방전장치가 각각 구비되어 주회로를 통하여 연결되고, 각 동력발생철도차량에 설치되는 주회로는 직렬/병렬연결되는 구성으로 이루어 진 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 동력발생철도차량에 구비되는 주회로에는 하나 이상의 보조회생전력충,방전장치가 구비되는 보조철도차량이 연결되는 구성으로 이루어진 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템을 제공한다.
그리고, 본 발명은, 팬터그라프로서 가선에서 전원을 공급받는 각각의 동력발생철도차량은 그 일측에 동력발생충방전제어부가 부착되어 가선으로부터 공급되는 전원을 차단 및 연결하도록 설치되고, 상기 동력발생철도차량에 연결되는 보조철도차량에도 보조충방전제어부가 구비되어 전원의 차단 또는 연결이 가능토록 설치되는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템을 제공한다.
더하여, 본 발명의 주회로는 마이콤이 구비되어 동력발생철도차량의 과충전시 가선을 통하여 변전소의 지역충,방전장치에 전원을 공급토록 설치되는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템을 제공한다.
계속하여, 본 발명의 주회로는 철도차량에 연결되는 운전실의 제동신호 및 출발신호와 연동되며, 주회로의 평균전압을 산출한 후 구동모터 등의 전기기기에 평균전압을 공급하도록 하고, 각각의 회생전력충,방전장치를 개별제어토록 설치되면서 상기 회생전력충,방전장치는 이상검지 유니트가 구비되어 불량이 발생되면 자동 또는 수동에 의해 회로를 차단토록 하면서 자체 에너지를 방전토록 설치되는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 회생전력충,방전장치는, 가선전압이나 주회로의 이상시 구동모터와 직접연결되어 구동모터를 기동하기 위한 비상전원으로 사용토록 하는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템을 제공한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 회생전원을 회수할 수 있는 철도차량에서 발생되는 회생전원으로서 넘치거나 부족한 자체의 전원을 해결하고, 가선을 통하여 신속한 충,방전이 이루어 지며, 발전기가 설치되는 않아 비교적 공간이 많은 보조 철도차량의 공간을 활용하여 회생전원을 적절하게 할용하고, 철도차량의 초기 기동시등에 필요한 유동전압을 충족시키는 효과가 있는 것이다.
도1은 종래의 도시철도의 회생전력 저장시템을 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 철도차량 충,방전시스템을 도시한 개략도이다.
도3은 본 발명에 따른 충,방전시스템의 주회로를 도시한 블럭도이다.
도4는 본 발명에 따른 충,방전시스템의 주회로를 도시한 요부 블럭도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도차량 충,방전시스템을 도시한 개략도이다.
도6a,b는 각각 본 발명에 따른 충,방전시스템에 의한 정상운전 및 제동시의 충방전상태를 도시한 사시도이다.
도7a,b,c는 각각 본 발명에 따른 충,방전시스템에서 충,방전 전원의 사용상태를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 따른 철도차량 충,방전시스템을 도시한 개략도이고, 도3은 본 발명에 따른 충,방전시스템의 주회로를 도시한 블럭도이며, 도4는 본 발명에 따른 충,방전시스템의 주회로를 도시한 요부 블럭도이고, 도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도차량 충,방전시스템을 도시한 개략도이며, 도6a,b는 각각 본 발명에 따른 충,방전시스템에 의한 정상운전 및 제동시의 충방전상태를 도시한 사시도이고, 도7a,b,c는 각각 본 발명에 따른 충,방전시스템에서 충,방전 전원의 사용상태를 도시한 사시도이다.
본 발명은, 외부로 부터 공급되는 한전의 전원은 변전소(101)와 정류기(103)등을 통과한 후 가선(105)에 공급토록 설치된다.
이때, 상기 변전소(101) 사이에는 동력발생철도차량(200)에서 발생되는 회전전력을 충,방전하는 하나 이상의 지역충,방전장치(107)가 설치된다.
그리고, 상기 가선(105)에 접촉되어 이동되는 팬터그라프(100)를 통하여 전원을 공급받는 하나 이상의 동력발생철도차량(200)에 전원을 공급토록 설치된다.
또한, 상기 동력발생철도차량(200)는, 운전실(C)의 운전자에 의한 제동시 발생되는 기전력을 회수하도록 하나 이상의 구동모터(M)가 설치되고, 상기 구동모터는 하나 이상의 회생전력충,방전장치(300)가 주회로(350)를 통하여 연결되도록 설치된다.
이때, 상기 회생전력충,방전장치(300)는, 동력발생철도차량의 천정이나 하부등의 공간에 하나 이상 설치된다.
또한, 상기 회생전력충,방전장치(300)는, 가선전압으로 공급되는 전압의 차단 및 이상이나 주회로(350)의 이상시 구동모터(M)에 비상구원(원하는 곳까지 메인전동차를 움직일수 있는)전원을 직접공급토록 구동모터(M)와 직접연결된다.
그리고, 상기 회생전력충,방전장치(300)는, 개별제어가 가능토록 설치되면서 각각에 이상검지유니트(미도시)가 구비되어 불량이 발생되면 자동 또는 수동에 의해 회로를 차단토록 하도록 설치되고, 충전되는 자체 에너지는 다른 회생전력충,방전장치에 자동 방전토록 설치된다.
더하여, 상기 동력발생철도차량(200)에 각각 설치되는 주회로(350)는 컨넥터(355)를 통하여 상호 직렬/병열 연결된다.
한편, 상기 동력발생철도차량(200)에 구비되는 주회로(350)에는 하나 이상의 보조회생전력충,방전장치(450)가 구비되는 보조철도차량(400)이 더 연결된다.
이때, 상기 보조회생전력충,방전장치(450)는, 보조철도차량의 천정이나 하부등의 공간에 하나 이상 설치되면서 서브제어부(455)를 통하여 다른 회생전력충,방전장치나 보조회생전력충,방전장치와 연동하도록 설치된다.
그리고, 상기 팬터그라프(100)로서 가선(105)에서 전원을 공급받는 각각의 동력발생철도차량(200)은 그 일측에 동력발생충방전제어부(210)가 설치되어 가선으로부터 공급되는 전원이 동력발생철도차량에 차단 및 연결되도록 설치된다.
또한, 상기 주회로(350)끼리의 연결부 역시 보조충방전제어부(357)가 구비되어 전원의 차단 및 공급이 가능토록 설치된다.
더하여, 상기 주회로(350)는, 마이콤(350a)이 구비되어 동력발생철도차량의 과충전시 가선을 통하여 변전소의 지역충,방전장치에 전원을 공급하거나 이웃하여 연결되는 다른 주회로에 전원을 공급토록 설치된다.
계속하여, 상기 주회로(350)는, 철도차량에 연결되어 철도차량에 전달되는 운전실의 제동신호 및 출발신호와 연동되며, 각각의 동력발생철도차량(200) 주회로의 평균전압을 산출한 후 구동모터 등의 전기기기에 평균전압을 공급토록 설치되고, 가선전압과 등전위로서 제동신호가 발생될 때 회생전력충,방전장치(300)가 동작토록 설치되면서 가선전압이 규정전압(1150V)이하이면 제동신호가 발생되더라도 회생전력충,방전장치(300)가 동작되지 않도록 제어된다.
상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 동작을 설명한다.
도2 내지 도7에서 도시한 바와같이 본 발명은, 전력공급계통은 3상 AC전원이 변전소(101)와 정류기(103)등을 통과한 후 가선(105)에 공급되고, 상기 가선(105)에 팬터그라프(100)로서 접촉되는 동력발생철도차량(200)의 주회로(350)에 공급되는 데 전원측의 AC전압은 변압기와 정류회로를 통해 DC 전압으로 정류되어 철도차량의 구동모터(M)에 공급된다.
이때, 상기 동력발생철도차량(200)에 설치되는 구동모터(M)를 제어하여 주행 및 정차를 반복하면서 각 역사 사이를 운행하게 된다.
그리고, 상기 동력발생철도차량(200)의 운전은 구동모터(M)를 통하여 일정한 속도로 가속된 후에 관성을 이용하여 관성 운행을 하게 되며, 감속시에는 전동기가 회생제동 시스템에 의해 발전기 기능을 하면서 철도차량의 관성 운동에너지를 이용하여 발전을 하고 이러한 회생전력은 각각의 동력발생철도차량(200)이나 보조철도차량(400)에 구비되는 회생전력충,방전장치(300) 또는 보조회생전력충,방전장치(450)에 되돌려져 저장된다.
이때, 상기 회생전력은 가선에 공급되지 않고 직접 동력발생철도차량이나 보조철도차량에 구비되는 충,방전장치에 저장됨으로써 회생전력에 의해 가선 전압이 변동하는 것을 방지하면서도 회생실효를 감소시키는 것이 가능하게 된다.
그리고, 상기 주회로는, 운전석에서 브레이크레버등의 동작시 이와 연동되어 전달되는 제동신호의 발생시 구동모터에서 발생되는 회생전력을 회생전력충,방전장치(300) 또는 보조회생전력충,방전장치(450)에 자동 충전토록 된다.
이때, 상기 주회로는, 가선전압과 등전위로서 제동신호가 발생될 때에만 회생전력충,방전장치(300)가 동작토록 된다.
계속하여, 상기 회생전력은, 동력발생철도차량의 초기 기동시 낮은 전압과 높은 전류를 필요로 하게 됨으로써 초기 기동시에만 사용토록 동력발생철도차량의 구동모터(M)에 추진신호가 전달될 때 회생전력충,방전장치(300) 또는 보조회생전력충,방전장치(450)에서 방전되면서 구동모터에 전원을 공급토록 된다.
또한, 상기 회생전력의 생산은, 가선에 연결되어 가선전압을 측정하는 전압측정유니트(미도시)와 연동되는 구성으로 가선전압이 1150V 이상에서만 제동신호의 출력시 충전하도록 한다.
즉, 충전전압이 가선전압과 등전위 상태에서 회생전력을 생산토록 한다.
한편, 상기 회생전력충,방전장치(300) 또는 보조회생전력충,방전장치(450)에 되돌려지는 회생전력이 모두 충전완료될 경우 상기 주회로(350)는 동력발생충방전제어부(210)를 개방하면서 보조충방전제어부(357)를 차단하여 회생전력이 지역충,방전장치(107)로 되돌려 지도록 하여도 좋다.
또한, 상기 회생전력충,방전장치(300)는, 가선전압으로 공급되는 전압차단 및 이상이나 주회로(350)의 이상시 구동모터(M)에 비상구원(원하는 곳까지 동력발생철도차량을 움직일수 있는)전원을 직접공급토록 구동모터(M)와 직접연결된다.
이때, 각각의 회생전력충,방전장치(300)를 개별제어토록 설치되면서 상기 회생전력충,방전장치는 이상검지유니트가 구비되어 불량이 발생되면 자동 또는 수동에 의해 회로를 차단토록 하며서 자체 에너지를 주변에 연결되는 회생전력충,방전장치(300) 또는 보조회생전력충,방전장치(450)에 방전토록 한다.
또한, 본 발명의 회생전력충,방전장치는, 가선전압이나 주회로의 이상시 구동모터와 직접연결되어 구동모터를 기동하기 위한 비상전원으로 사용토록 함으로써 비상시 동력발생철도차량이 일정거리까지 움직일 수 있게 된다.
그리고, 상기 주회로(350)에 저장되는 회생전력은 구동모터(M)에 전달되는 추진신호 등에 의해 자동공급되어 사용토록 된다.
이때, 상기 주회로(350)는, 마이콤(350a)에 미리 프로그램되는 제어신호에 의해 철도차량에 연결되는 운전실의 제동신호 및 출발신호와 연동한다.
즉, 출발시 주회로(350)에 각각 연결되는 지역충,방전장치 또는 회생전력충,방전장치, 보조회생전력충,방전장치에 저장되는 회생전력을 구동모터(M)에 전달하도록 하고, 정지시에는 구동모터(M)에서 발생되는 회생전력을 지역충,방전장치 또는 회생전력충,방전장치, 보조회생전력충,방전장치에 각각 되돌리도록 한다.
이때, 상기 지역충,방전장치 또는 회생전력충,방전장치, 보조회생전력충,방전장치는 전체가 하나의 동력발생충방전제어부(210) 또는 보조충방전제어부(357)를 통하여 제어되어도 되나 개별적인 전원제어기가 구비되어 개별제어가 가능토록 설치되어도 좋다.
더하여, 상기 지역충,방전장치 또는 회생전력충,방전장치, 보조회생전력충,방전장치는, 전원제어기에 충전 및 방전 전압이 미리 세팅되고, 전압의 측정이 가능한 자체 검지기능을 구비하여 불량한 충방전장치에서의 충전 및 방전을 차단토록 설치된다.
그리고, 상기 지역충,방전장치 또는 회생전력충,방전장치, 보조회생전력충,방전장치는, 불량시 자체 에너지의 방전회로를 더 구비하여 지역충,방전장치 또는 회생전력충,방전장치, 보조회생전력충,방전장치의 파손을 방지한다.
계속하여, 상기 지역충,방전장치 또는 회생전력충,방전장치, 보조회생전력충,방전장치는, 전원제어기에 유,무선통신용 송수신부(미도시)가 더 연결되어 외부에서 RS-485를 통한 유선 쌍방향통신 및 RF유니트를 통한 무선통신이 가능토록 된다.
그리고, 상기 주회로(350)는, 각각의 동력발생철도차량(200)에 구비되는 충,방전장치의 회생전력 평균전압을 산출한 후 구동모터 등의 전기기기에 평균전압을 공급토록 설치되어 어느 하나의 충,방전기가 과도한 조건에서 동작하는 것을 방지하여 수명을 극대화 시킬 수 있도록 한다.
더하여, 상기 회생전력충,방전장치를 갖는 동력발생철도차량 및 보조회생전력충,방전장치를 갖는 보조철도차량, 그리고 지역충,방전장치는 각각 동력발생충방전제어부(210) 또는 보조충방전제어부(357)를 통하여 전원이 연결 또는 차단되는 구성으로 각 전동차간 전원의 직접공급 또는 가선(105)을 통한 공급이 가능토록 된다.
또한, 도6 및 도7에서와 같이 상기 회생전력충,방전장치(300) 또는 보조회생전력충,방전장치(450)는 가선으로 부터 전원이 공급될 때 동시에 구동모터에 공급되어도 되며, 가선으로 부터 전원공급이 차단되어도 구동모터에 회생전원을 공급토록 한다.
더하여, 상기 회생전력충,방전장치(300) 또는 보조회생전력충,방전장치(450)는, 구동모터로 부터의 회생전원을 저장토록 하면서 규정이상의 충전시 주변의 충,방전장치나 가선을 통하여 회생전원을 다른 동력발생철도차량이나 변전소에 공급하여 저장토록 하는 것이다.
101...변전소 103...정류기
105...가선 107...지역충,방전장치
200...동력발생철도차량 300...회생전력충,방전장치
400...보조철도차량

Claims (7)

  1. 외부로 부터 팬터그라프를 통하여 전원을 공급받는 하나 이상의 구동모터로서 주행하도록 동력발생철도차량이 구비되는 철도차량 충,방전시스템에 있어서,
    주행을 위한 구동모터가 구비되는 하나 이상의 동력발생철도차량에 회생전력충,방전장치가 상기 동력발생철도차량에 의해 주행하는 하나 이상의 보조철도차량에 보조회생전력충,방전장치가 각각 설치되어 동력발생철도차량과 보조철도차량의 연결로 이루어진 철도차량 전체에 회생전력충,방전장치 및 보조회생전력충,방전장치가 분산배치되는 구성으로 이루어지며,
    상기 구동모터에는 동력발생철도차량의 제동시 발생되는 구동모터로부터의 회생전력을 회수하도록 하나 이상의 회생전력충,방전장치가 연결되고, 상기 회생전력충,방전장치는 동력발생철도차량에 설치되는 주회로를 통하여 구동모터와 연결되며, 상기 주회로는 가선에서 공급되는 전원을 차단 또는 연결토록 설치되는 동력발생충방전제어부를 개재하여 가선과 연결되고,
    상기 보조철도차량은, 동력발생철도차량의 주회로로 부터의 전원을 차단토록 보조충방전제어부가 구비되는 하나 이상의 보조회생전력충,방전장치가 구비되고,
    상기 주회로는 회생전력충,방전장치 또는 보조회생전력충,방전장치의 전원을 구동모터에 공급하여 철도차량을 기동하기 위한 비상전원으로 사용토록 설치되고,
    상기 회생전력충,방전장치 또는 보조회생전력충,방전장치는, 전원제어기에 충전 또는 방전 전압이 미리 세팅되고, 전압의 측정이 가능한 자체 검지기능을 구비하여 불량이 발생되면 충전 또는 방전을 차단토록 설치되면서 자체 에너지를 주회로를 통하여 주변에 연결되는 다른 회생전력충,방전장치 또는 보조회생전력충,방전장치에 방전토록 설치되는 것을 특징으로 하는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 동력발생철도차량은, 주회로에 마이콤이 구비되며,
    상기 마이콤은, 동력발생철도차량의 회생전력충,방전장치 과충전시 가선을 통하여 변전소의 지역충,방전장치에 회생전력충,방전장치의 충전전원을 공급토록 하거나
    충전이 완료되지 못한 다른 동력발생철도차량의 회생전력충,방전장치에 충전전원을 공급토록 설치되는 것을 특징으로 하는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 주회로는,
    a) 철도차량에 연결되는 운전실의 제동신호 및 출발신호와 연동되어 제동신호가 발생될 때 구동모터의 회생전력을 충전하는 회전생전력충,방전장치가 동작토록 구동모터와 회전생전력충,방전장치를 연결하며,
    b) 가선전압이 규정 전압이면서 제동신호가 발생될 때에만 회생전력충,방전장치와 연결되며,
    c) 주회로의 평균전압을 산출한 후 철도차량에 설치되는 등, 구동모터에 회전생전력충,방전장치의 평균전압을 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020100062933A 2010-06-30 2010-06-30 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템 KR101182252B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100062933A KR101182252B1 (ko) 2010-06-30 2010-06-30 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100062933A KR101182252B1 (ko) 2010-06-30 2010-06-30 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120002177A KR20120002177A (ko) 2012-01-05
KR101182252B1 true KR101182252B1 (ko) 2012-09-12

Family

ID=45609633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100062933A KR101182252B1 (ko) 2010-06-30 2010-06-30 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101182252B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2873919C (en) * 2012-06-07 2017-11-21 Mitsubishi Electric Corporation Electric vehicle control apparatus
WO2023228245A1 (ja) * 2022-05-23 2023-11-30 川崎車両株式会社 編成車両
KR102474972B1 (ko) * 2022-06-29 2022-12-07 주식회사 창해전기 전기철도 전력 제어시스템
KR102461000B1 (ko) * 2022-07-05 2022-10-31 주식회사 창해전기 전기철도 전력망 통합에너지 모니터링 및 운용시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001145201A (ja) 1999-11-15 2001-05-25 Shizuki Electric Co Inc 電気鉄道車両制御電源システム
JP2006087299A (ja) 2005-11-04 2006-03-30 Toshiba Corp 電気車制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001145201A (ja) 1999-11-15 2001-05-25 Shizuki Electric Co Inc 電気鉄道車両制御電源システム
JP2006087299A (ja) 2005-11-04 2006-03-30 Toshiba Corp 電気車制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120002177A (ko) 2012-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5735061B2 (ja) 電車給電システム
JP6050780B2 (ja) 車両利用無停電電源装置システム
RU2660182C2 (ru) Электрическое транспортное средство и соответствующая транспортная система
JP5274715B1 (ja) 鉄道車両システムおよび無動力車両
JP4747204B2 (ja) 駅間線路上に給電設備を設けた鉄道システム
JP2009072003A5 (ko)
JP4415874B2 (ja) 交通システムの充放電方法
JP5048384B2 (ja) 鉄道車両におけるバッテリ充電装置
JP2008172857A5 (ko)
JP6055258B2 (ja) 鉄道車両
EP3450244A1 (en) Electric railway vehicle driving system and vehicle driving method
JP2011004566A (ja) 電気車補助電源装置
US20180127236A1 (en) Electrically autonomous elevator system
KR101182252B1 (ko) 회생전원을 이용한 철도차량 충,방전시스템
KR20120105088A (ko) 에너지저장장치를 이용한 지능형 에너지 관리 시스템
JP2013225963A (ja) 電気鉄道車両の駆動システム
JP2007124802A (ja) 車両駆動システム
KR101232218B1 (ko) 도시 철도의 회생 에너지 저장 장치
KR101082001B1 (ko) 하이브리드 전기철도차량의 제어방법
JP2012178898A (ja) 鉄道車両用駆動システムおよび鉄道車両、これを備えた列車編成
KR100713840B1 (ko) 전동차의 회생전력 저장시스템
KR20120029716A (ko) 하이브리드 전기철도 차량의 에너지 저장 장치
JP6259778B2 (ja) 鉄道車両用駆動装置
KR102112039B1 (ko) 교직겸용 전기철도차량 시스템의 무가선 운행성능 시험방법 및 그 시험장치
JP2001320831A (ja) 電鉄用電気車

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150821

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160906

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170830

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190813

Year of fee payment: 8