KR102355723B1 - Energy Control Method of Energy Storage System for Catenary free electric car - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무가선 전차의 에너지 제어방법에 관한 것으로서, 특히 다양한 무가선 솔루션 중에서 2차 전지 또는 슈퍼캐패시터를 이용한 에너지 저장장치(ESS)의 에너지를 유가선(전차선)에서 전원을 공급 받는 것과 동일하게 사용 할 수 있도록 제어하는 무가선 전차용 에너지 저장장치의 에너지 제어방법에 관한 것이다. 구성은 추진제어장치와, 보조전원장치, 에너지 저장장치와, DC/DC 변환기를 구비하는 무가선 전차의 에너지 제어방법에 있어서, (a) 트램 또는 전동차와 같은 전차를 편성하는 차량 1에 형성된 제1 파워유닛을 구성하는 제1 추진제어장치와 제1 보조전원장치, 제1 에너지 저장장치와 제1 DC/DC 변환기를, 차량 2에 형성된 제2 파워유닛을 구성하는 제2 추진제어장치와 제2 보조전원장치, 제2 에너지 저장장치와 제2 DC/DC 변환기와 상호 통신 가능하도록 연결하고, 상기 제1 DC/DC 변환기와 제2 DC/DC 변환기는 출력을 인통(HV link)시키는 단계와; (b) 상기 차량 1의 제1 추진제어장치와 제1 보조전원장치, 제1 에너지 저장장치 및 제1 DC/DC 변환기와, 차량 2의 제2 추진제어장치와 제2 보조전원장치, 제2 에너지 저장장치 및 제2 DC/DC 변환기는 고압 케이블(High-voltage cable)로 연결하여 전차의 가속시 차량 1과 차량 2의 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 에너지는 각각 제1 DC/DC 변환기와 제2 DC/DC 변환기를 통해 제1 추진제어장치와 제2 추진제어장치, 제1 보조전원장치와 제2 보조전원장치에 전원을 공급하는 단계와; (c) 상기 전차의 편성 전체에서 요구되는 전력을 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 잔여 용량을 통신으로 확인하고, 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량이 상이할 경우 에너지 잔여 용량에 비례하게 에너지를 출력하고, 상기 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치 중 어느 1대가 고장인 경우에는 고장이 나지 않은 에너지 저장장치에 의해 제1 파워유닛과 제2 파워유닛에 요구되는 파워를 공급하거나 회생에너지를 저장하는 단계와; (d) 상기 전차의 감속시에 회생에너지를 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지저장장치에 충전(저장)하는 단계; 를 포함한다.The present invention relates to a method for controlling the energy of a wireless tram, and in particular, among various wireless solutions, the energy of an energy storage device (ESS) using a secondary battery or a supercapacitor is supplied with power from a cable (train line) in the same way It relates to an energy control method of an energy storage device for a wireless tram that is controlled so that it can be used. The configuration is a propulsion control device, an auxiliary power supply device, an energy storage device, and in the energy control method of a cordless tram having a DC/DC converter, (a) a first formed in vehicle 1 that organizes a tram such as a tram or electric train The first propulsion control device, the first auxiliary power supply, the first energy storage device, and the first DC/DC converter constituting the first power unit, the second propulsion control device and the second power unit constituting the second power unit formed in the vehicle 2 2 auxiliary power supply, connecting the second energy storage device and the second DC/DC converter to communicate with each other, and connecting the outputs of the first DC/DC converter and the second DC/DC converter to (HV link); ; (b) a first propulsion control device, a first auxiliary power supply device, a first energy storage device and a first DC/DC converter of the vehicle 1, a second propulsion control device and a second auxiliary power supply device of the vehicle 2, a second The energy storage device and the second DC/DC converter are connected with a high-voltage cable, so that when the vehicle is accelerated, the energy of the first energy storage device and the second energy storage device of vehicles 1 and 2 are respectively first DC supplying power to the first propulsion control device and the second propulsion control device, the first auxiliary power supply device and the second auxiliary power supply device through the /DC converter and the second DC/DC converter; (c) confirming the electric power required for the entire formation of the vehicle through communication, and the remaining energy capacity of the first energy storage device and the second energy storage device is different In this case, energy is output in proportion to the remaining energy capacity, and when any one of the first energy storage device and the second energy storage device fails, the first power unit and the second power supplying power required to the unit or storing regenerative energy; (d) charging (storing) regenerative energy in the first energy storage device and the second energy storage device when the vehicle is decelerated; includes

Description

무가선 전차의 에너지 제어방법{Energy Control Method of Energy Storage System for Catenary free electric car}Energy Control Method of Energy Storage System for Catenary free electric car

본 발명은 무가선 전차의 에너지 제어방법에 관한 것으로서, 특히 다양한 무가선 솔루션 중에서 2차 전지 또는 슈퍼캐패시터를 이용한 에너지 저장장치(ESS)의 에너지를 유가선(전차선)에서 전원을 공급 받는 것과 동일하게 사용 할 수 있도록 제어하는 무가선 전차의 에너지 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the energy of a wireless tram, and in particular, among various wireless solutions, the energy of an energy storage device (ESS) using a secondary battery or a supercapacitor is supplied with power from a cable (train line) in the same way It relates to a method of controlling the energy of a wireless tram that is controlled so that it can be used.

일반적으로 노면 위에 부설된 궤도를 운행하는 대중교통용 전동 차량인 트램과, 공중에 설치된 전선을 통하거나 전기를 공급하기 위한 제3의 레일을 통하여 전기를 공급받아 모터를 회전시켜 운행하는 대중교통용 차량인 전동차를 포함하는 전차가 이용되고 있다.In general, trams, which are electric vehicles for public transport that run on tracks laid on the road surface, and public transports that rotate motors by receiving electricity through electric wires installed in the air or through a third rail for supplying electricity Electric vehicles, including electric vehicles, are being used.

이러한 트램 또는 전동차와 같은 전차(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량 1(10a)과 차량 2(10b)는 전차선(11)으로부터 전원을 공급받아 제1 추진제어장치(12)와 제1 보조전원장치(13), 제2 추진제어장치(14)와 제2 보조전원장치(15)에 공급하여 기동하게 된다.As shown in FIG. 1, vehicle 1 (10a) and vehicle 2 (10b) receive power from the catenary 11 and the first propulsion control device 12 and the first The auxiliary power supply unit 13, the second propulsion control unit 14 and the second auxiliary power supply unit 15 are supplied to start.

그러므로, 전차선으로 인한 도시 미관이 저해되고 전차선 노출로 인해 위험성이 존재함은 물론 공사비가 증가하게 되는 등의 이유로 친환경 무공해 전차가 요구됨에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 전차(20)의 차량 1(20a)은 독립적으로 구동가능하도록 형성된 제1 에너지 저장장치(Energy Storage System)(21)로부터 전원을 공급받아 제1 DC/DC 변환기(22)가 제1 추진제어장치(23)와 제1 보조전원장치(24)에 공급하고, 차량 2(20b)는 독립적으로 구동가능하도록 형성된 제2 에너지 저장장치(Energy Storage System)(25)로부터 전원을 공급받아 제2 DC/DC 변환기(26)가 제2 추진제어장치(27)와 제2 보조전원장치(28)에 공급하여 기동하게 된다.Therefore, as an eco-friendly, pollution-free tank is required for reasons such as the deterioration of the urban aesthetic due to the catenary and the presence of danger due to the exposure of the catenary, as well as increasing the construction cost, as shown in FIG. 2, vehicle 1 of the tram 20 ( 20a) is supplied with power from a first energy storage system 21 formed to be independently drivable, and the first DC/DC converter 22 includes the first propulsion control device 23 and the first auxiliary power source The second DC/DC converter 26 receives power from a second energy storage system 25 that is supplied to the device 24, and the vehicle 2 20b is independently drivable. It is started by supplying to the propulsion control device 27 and the second auxiliary power supply (28).

뿐만 아니라, 지상 급전방식, 연료전지 등을 전원으로 하는 트램 또는 전동차와 같은 전차도 개발, 상용화 되고 있다.In addition, ground-powered electric vehicles such as trams or electric vehicles powered by fuel cells are being developed and commercialized.

그러나, 이러한 종래의 트램 또는 전동차와 같은 전차에 사용되는 에너지 저장장치는 해당 섹션(또는 모듈)의 추진제어장치 및 보조전원장치에 에너지를 독립적으로 공급하기 때문에 1대의 에너지 저장장치가 고장나게 되면 해당 모듈에서 전원을 공급받는 전장품이 모두 동작할 수 없는 문제점이 있었다.However, since the energy storage device used in such a conventional tram or electric train independently supplies energy to the propulsion control device and auxiliary power supply of the corresponding section (or module), if one energy storage device fails, the corresponding There was a problem in that all the electrical equipment receiving power from the module could not operate.

또, 1대의 에너지 저장장치의 에너지가 모두 소진되어도 해당 전장품은 동작할 수 없고, 추진제어장치 또는 보조전원장치가 고장으로 에너지를 적게 사용할 경우 잔여 에너지를 다른 모듈에서 사용할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, even if all the energy of one energy storage device is exhausted, the corresponding electrical equipment cannot operate, and if the propulsion control device or auxiliary power supply fails and uses less energy due to a failure, the remaining energy cannot be used in other modules.

또한, 1대의 에너지 저장장치가 만충되어 있거나 추진제어장치 고장시 회생에너지를 저장할 수 없어 에너지를 효율적으로 사용할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, when one energy storage device is fully charged or the propulsion control device fails, regenerative energy cannot be stored, so there is a problem that energy cannot be used efficiently.

대한민국 등록특허공보 제10-0993159호Republic of Korea Patent Publication No. 10-0993159

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에너지 저장장치의 싸이즈를 줄이고 회생에너지를 최대한 활용함과 동시에 에너지를 보다 효율적으로 관리하여 무가선 주행 구간을 늘이며 에너지 비용을 줄일 수 있는 무가선 전차의 에너지 제어방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the size of the energy storage device and maximize the use of regenerative energy and at the same time manage energy more efficiently to increase the cordless driving section, It is to provide a method for controlling the energy of a wireless tram that can reduce energy costs.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 추진제어장치와, 보조전원장치, 에너지 저장장치와, DC/DC 변환기를 구비하는 무가선 전차의 에너지 제어방법에 있어서, (a) 트램 또는 전동차와 같은 전차를 편성하는 차량 1에 형성된 제1 파워유닛을 구성하는 제1 추진제어장치와 제1 보조전원장치, 제1 에너지 저장장치와 제1 DC/DC 변환기를, 차량 2에 형성된 제2 파워유닛을 구성하는 제2 추진제어장치와 제2 보조전원장치, 제2 에너지 저장장치와 제2 DC/DC 변환기와 상호 통신 가능하도록 연결하고, 상기 제1 DC/DC 변환기와 제2 DC/DC 변환기는 출력을 인통(HV link)시키는 단계와; (b) 상기 차량 1의 제1 추진제어장치와 제1 보조전원장치, 제1 에너지 저장장치 및 제1 DC/DC 변환기와, 차량 2의 제2 추진제어장치와 제2 보조전원장치, 제2 에너지 저장장치 및 제2 DC/DC 변환기는 고압 케이블(High-voltage cable)로 연결하여 전차의 가속시 차량 1과 차량 2의 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 에너지는 각각 제1 DC/DC 변환기와 제2 DC/DC 변환기를 통해 제1 추진제어장치와 제2 추진제어장치, 제1 보조전원장치와 제2 보조전원장치에 전원을 공급하는 단계와; (c) 상기 전차의 편성 전체에서 요구되는 전력을 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 잔여 용량을 통신으로 확인하고, 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량이 상이할 경우 에너지 잔여 용량에 비례하게 에너지를 출력하고, 상기 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치 중 어느 1대가 고장인 경우에는 고장이 나지 않은 에너지 저장장치에 의해 제1 파워유닛과 제2 파워유닛에 요구되는 파워를 공급하거나 회생에너지를 저장하는 단계와; (d) 상기 전차의 감속시에 회생에너지를 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지저장장치에 충전(저장)하는 단계; 를 포함한다.The present invention for achieving the above object is a propulsion control device, an auxiliary power supply device, an energy storage device, and an energy control method of a cordless tram having a DC/DC converter, (a) a tram or a train The first propulsion control device, the first auxiliary power supply, the first energy storage device and the first DC/DC converter constituting the first power unit formed in the vehicle 1 organizing the tank, and the second power unit formed in the vehicle 2 The second propulsion control device and the second auxiliary power supply, the second energy storage device and the second DC/DC converter are connected so as to communicate with each other, and the first DC/DC converter and the second DC/DC converter are output connecting (HV link) to; (b) a first propulsion control device, a first auxiliary power supply device, a first energy storage device and a first DC/DC converter of the vehicle 1, a second propulsion control device and a second auxiliary power supply device of the vehicle 2, a second The energy storage device and the second DC/DC converter are connected with a high-voltage cable, so that when the vehicle is accelerated, the energy of the first energy storage device and the second energy storage device of vehicles 1 and 2 are respectively first DC supplying power to the first propulsion control device and the second propulsion control device, the first auxiliary power supply device and the second auxiliary power supply device through the /DC converter and the second DC/DC converter; (c) confirming the electric power required for the entire formation of the vehicle through communication, and the remaining energy capacity of the first energy storage device and the second energy storage device is different In this case, energy is output in proportion to the remaining energy capacity, and when any one of the first energy storage device and the second energy storage device fails, the first power unit and the second power supplying power required to the unit or storing regenerative energy; (d) charging (storing) regenerative energy in the first energy storage device and the second energy storage device when the vehicle is decelerated; includes

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본 발명은 무가선 전차의 에너지 제어방법에 있어서, 상기 에너지 잔여 용량이 상이할 경우, The present invention provides a method for controlling the energy of a wireless tram, when the remaining energy capacity is different,

[식 1] [Equation 1]

제1 에너지 저장장치의 출력파워 비율(%) = 제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량/(제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량 + 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량)Ratio of output power of the first energy storage device (%) = remaining energy capacity of the first energy storage device/(remaining energy capacity of the first energy storage device + remaining energy capacity of the second energy storage device)

제2 에너지 저장장치의 출력파워 비율(%) = 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량/(제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량 + 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량) 으로 에너지 잔여 용량에 비례하게 에너지를 출력하는 것을 특징으로 한다.The output power ratio of the second energy storage device (%) = the remaining energy capacity of the second energy storage device/(the remaining energy capacity of the first energy storage device + the remaining energy capacity of the second energy storage device), which is proportional to the remaining energy capacity It is characterized by outputting energy.

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이상에서와 같은 본 발명은 에너지 저장장치의 에너지를 공용으로 사용하게 되어 전차선에서 전원을 공급 받는 것과 동일한 효과가 있다.The present invention as described above has the same effect as receiving power from a catenary because the energy of the energy storage device is used in common.

또, 본 발명은 기존 유가선 차량의 설계를 유지하고 에너지 저장장치 및 DC/DC converter와의 인터페이스만 맞춰주면 기존 시스템과 동일하게 동작할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that can operate in the same way as the existing system by maintaining the design of the existing oil cable vehicle and matching only the interface with the energy storage device and DC/DC converter.

또한, 1대의 에너지 저장장치가 고장일 경우 나머지 에너지 저장장치에 의해 정상 동작할 수 있으므로 가용성이 높아지고, 한쪽 전장품의 고장이 발생하면 저장장치 용량을 약 2배까지 늘려 사용하는 효과가 있다.In addition, if one energy storage device fails, it can be operated normally by the other energy storage devices, so availability is increased.

또, 회생 에너지를 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 에너지 저장장치의 수명을 일정하게 유지 할 수 있으며, 편성의 에너지 저장장치 용량은 유지하되 에너지 저장장치의 박스를 분할하여 배치하거나 비대칭(홀수개 박스 적용 등)으로 설계가 가능하여 취부 공간의 활용도를 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, regenerative energy can be used more efficiently, the lifespan of the energy storage device can be maintained constant, and the capacity of the organized energy storage device can be maintained, but the energy storage device box can be divided and arranged or asymmetric (odd number of boxes applied) etc.), so it is possible to improve the utilization of the mounting space.

도 1은 종래의 전차선에 의해 운행되는 전차를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 에너지 저장장치에 의해 운행되는 무가선 전차를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장장치의 에너지 제어방법을 위한 무가선 전차를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 파워유닛과 제2 파워유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 무가선 전차의 에너지 제어방법에 대한 개략적인 순서도이다.1 is a view schematically showing a tram operated by a conventional catenary.
2 is a view schematically showing a wireless tram operated by a conventional energy storage device.
3 is a diagram schematically showing a wireless tram for an energy control method of an energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically showing the configuration of a first power unit and a second power unit according to the present invention.
5 is a schematic flowchart of a method for controlling the energy of a wireless tram according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Here, in all the drawings below, components having the same function are omitted by using the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted, and the terms to be described below are defined in consideration of the functions in the present invention, which have their own and commonly used meanings. should be interpreted as

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무가선 전차의 에너지 제어방법은 (a) 차량 1(110)의 제1 추진제어장치(111)와 제1 보조전원장치(112), 제1 에너지 저장장치(113)와 제1 DC/DC 변환기(114)를, 차량 2(120)의 제2 추진제어장치(121)와 제2 보조전원장치(122), 제2 에너지 저장장치(123)와 제2 DC/DC 변환기(124)와 상호 통신 가능하도록 연결하는 단계와; (b) 가속시 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 에너지는 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)를 통해 제1 추진제어장치(111)와 제2 추진제어장치(121), 그리고 제1 보조전원장치(112)와 제2 보조전원장치(122)에 전원을 공급하는 단계와; (c) 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 잔여 용량을 통신으로 확인하고 균형을 맞춰 출력하거나 저장 또는 1대의 에너지 저장장치 고장발생시 고장이 발생하지 않은 에너지 저장장치로 에너지를 공급하는 단계와; (d) 전차(100)의 감속시에는 회생에너지를 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)에 충전(저장)하는 단계; 를 포함한다.3 to 5, the energy control method of the wireless tram according to the present invention is (a) the first propulsion control device 111 and the first auxiliary power supply device 112 of the vehicle 1110, the second 1 energy storage device 113 and the first DC/DC converter 114 , the second propulsion control device 121 , the second auxiliary power supply device 122 , and the second energy storage device 123 of the vehicle 2 120 . ) and a second DC/DC converter 124 and mutually communicatively connected to each other; (b) at the time of acceleration, the energy of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 is controlled by the first propulsion through the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 supplying power to the device 111 and the second propulsion control device 121, and the first auxiliary power supply unit 112 and the second auxiliary power supply unit 122; (c) Checking the remaining capacity of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 through communication and outputting it in a balanced way or storing it or an energy storage device in which a failure does not occur when a failure occurs in one energy storage device supplying energy to the (d) charging (storing) regenerative energy in the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 when the vehicle 100 is decelerated; includes

상기 (a) 단계는, 트램 또는 전동차와 같은 전차(100)를 편성하는 차량 1(110)에 형성된 제1 파워유닛(PN1)을 구성하는 제1 추진제어장치(111)와 제1 보조전원장치(112), 제1 에너지 저장장치(113)와 제1 DC/DC 변환기(114)를, 차량 2(120)에 형성된 제2 파워유닛(PN2)을 구성하는 제2 추진제어장치(121)와 제2 보조전원장치(122), 제2 에너지 저장장치(123)와 제2 DC/DC 변환기(124)와 상호 통신 가능하도록 연결한다.(S10)In step (a), the first propulsion control device 111 and the first auxiliary power supply device constituting the first power unit PN1 formed in the vehicle 1110 forming the tram 100 such as a tram or electric train (112), the first energy storage device 113 and the first DC/DC converter 114, the second propulsion control device 121 constituting the second power unit (PN2) formed in the vehicle 2 (120) and The second auxiliary power supply device 122, the second energy storage device 123, and the second DC/DC converter 124 are connected so as to be able to communicate with each other. (S10)

여기서, 트램의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 차량 1(110)과 차량 2(120)의 지붕에 모든 장치가 취부되고, 제1 추진제어장치(111)와 제2 추진제어장치(121) 및 제1 보조전원장치(112)와 제2 보조전원장치(122) 역시 지붕에 취부된다.Here, in the case of the tram, as shown in FIG. 3 , all devices are mounted on the roofs of the vehicle 1 110 and the vehicle 2 120 , and the first propulsion control device 111 and the second propulsion control device 121 and The first auxiliary power supply unit 112 and the second auxiliary power supply unit 122 are also mounted on the roof.

단, 무가선 트램의 경우에는 전차선으로부터 전원을 공급 받지 않으므로 판토그라프는 설치되지 않고 대신 에너지 저장장치가 취부된다(경우에 따라 충전을 위한 판토그라프 설치 될 수 있음). However, in the case of the cordless tram, since power is not supplied from the electric wire, the pantograph is not installed, and an energy storage device is installed instead (a pantograph for charging may be installed in some cases).

그리고, 상기 제1 에너지 저장장치(111)와 제2 에너지 저장장치(121)의 출력은 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)에 의해 일정 전압으로 출력되고, 회생에너지 역시 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)를 통해 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)를 충전한다.And, the output of the first energy storage device 111 and the second energy storage device 121 is output as a constant voltage by the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124, The regenerative energy also charges the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 through the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 .

여기서, 상기 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)는 입/출력 파워의 크기를 제어 할 수 있고, 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)를 보호하는 기능을 포함한다. Here, the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 can control the size of input/output power, and the first energy storage device 113 and the second energy storage device ( 123) to protect it.

그리고, 일반적으로는 상기 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123) 또는 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)의 고압 출력은 개별 모듈에서만 사용하지만 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 출력을 인통(HV link)시켜 마치 도 1에 도시된 전차선(11)에서 전원을 받는 것과 동일한 개념을 가진다.And, in general, the high-voltage output of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 or the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 is only available in individual modules. However, the present invention has the same concept as receiving power from the catenary 11 shown in FIG. 1 by connecting the output (HV link) as shown in FIG. 4 .

좀 더 구체적으로, 본 발명은 전차(100)를 편성하는 예컨대, 차량 1(110)에는 제1 파워유닛(PN1)을 구성하는 제1 추진제어장치(111)와 제1 보조전원장치(112), 제1 에너지 저장장치(113) 및 제1 DC/DC 변환기(114)가 형성된다.More specifically, in the present invention, the first propulsion control device 111 and the first auxiliary power supply device 112 constituting the first power unit PN1 in the vehicle 1110 composing the tank 100 are provided. , a first energy storage device 113 and a first DC/DC converter 114 are formed.

또, 차량 2(120)에도 제2 파워유닛(PN2)을 구성하는 제2 추진제어장치(121)와 제2 보조전원장치(122), 제2 에너지 저장장치(123)와 제2 DC/DC 변환기(124)가 형성된다.In addition, the second propulsion control device 121 and the second auxiliary power supply 122 , the second energy storage device 123 and the second DC/DC constituting the second power unit PN2 also in the vehicle 2 120 . A transducer 124 is formed.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 차량 1(110)의 제1 추진제어장치(111)와 제1 보조전원장치(112), 제1 에너지 저장장치(113) 및 제1 DC/DC 변환기(114)와, 차량 2(120)의 제2 추진제어장치(121)와 제2 보조전원장치(122), 제2 에너지 저장장치(123) 및 제2 DC/DC 변환기(124)는 고압 케이블(High-voltage cable)(130)로 연결된다.And, as shown in FIG. 3 , the first propulsion control device 111 , the first auxiliary power supply 112 , the first energy storage device 113 , and the first DC/DC converter of the vehicle 1110 ( 114), the second propulsion control device 121 of the vehicle 2 120, the second auxiliary power supply 122, the second energy storage device 123, and the second DC/DC converter 124 are connected to the high-voltage cable ( It is connected by a high-voltage cable (130).

또, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 차량 1(110)의 제1 DC/DC 변환기(114)와, 차량 2(120)의 제2 DC/DC 변환기(124)는 상호 통신 가능하도록 고압 케이블(High-voltage cable)(도면부호 미도시)로 연결된다.In addition, as shown in FIG. 4, the first DC/DC converter 114 of the vehicle 1 110 and the second DC/DC converter 124 of the vehicle 2 120 are connected to each other using a high-voltage cable ( It is connected with a high-voltage cable (not shown).

또한, 상기 차량 1(110)의 제1 DC/DC 변환기(114)와 차량 2(120)의 제2 DC/DC 변환기(124)는 각각 제1 추진제어장치(111)와 제2 추진제어장치(121), 제1 보조전원장치(112)와 제2 보조전원장치(122), 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에에너지 저장장치(123)로 입력과 출력 전류, 입력과 출력 전압 및 상태를 모니터링하며 전류와 전압의 입출력을 제어하도록 통신가능하게 연결된다.In addition, the first DC/DC converter 114 of the vehicle 1110 and the second DC/DC converter 124 of the vehicle 2 120 are a first propulsion control device 111 and a second propulsion control device, respectively. (121), the first auxiliary power supply device 112 and the second auxiliary power supply device 122, the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 input and output current, input and output voltage and communicatively connected to monitor the status and control input and output of current and voltage.

여기서, 상기 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)(113a),(123a)을 구비한다.Here, the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 include battery management systems 113a and 123a.

상기 (b) 단계는, 전차(100)의 가속시 차량 1(110)과 차량 2(120)의 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 에너지는 각각 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)를 통해 제1 추진제어장치(111)와 제2 추진제어장치(121), 제1 보조전원장치(112)와 제2 보조전원장치(122)에 전원을 공급한다.(S20)In step (b), when the vehicle 100 is accelerated, the energy of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 of the vehicle 1110 and the vehicle 2120 is respectively first DC / DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 through the first propulsion control device 111 and the second propulsion control device 121, the first auxiliary power supply device 112 and the second auxiliary power supply device Power is supplied to (122). (S20)

여기서, 상기 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 배터리 관리 시스템(113a),(123a)은 각 배터리 셀의 전압과 온도 등을 모니터링하고 제1 DC/DC 변환기(114), 제2 DC/DC 변환기(124)와 유기적으로 동작하여 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123) 간의 밸런스를 맞출 수 있도록 구성된다.Here, the battery management systems 113a and 123a of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 monitor the voltage and temperature of each battery cell, and the first DC/DC converter ( 114) and the second DC/DC converter 124 are organically operated to achieve a balance between the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 .

그리고, 상기 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)의 출력단에는 전류와 전압을 모니터링하여 상기 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)의 출력 밸런스를 맞출 수 있도록 구성된다.In addition, the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 are output terminals of the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 by monitoring current and voltage to monitor the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 . ) is configured to balance the output.

따라서, 트램 또는 전동차를 포함하는 전차(100)가 가속하게 되면 상기 차량 1(110)의 제1 에너지 저장장치(113)와, 차량 2(120)의 제2 에너지 저장장치(123)의 에너지는 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)를 통해 일정한 전압으로 제1 추진제어장치(111)와 제2 추진제어장치(121) 및 제1 보조전원장치(112)와 제2 보조전원장치(122)에 전원을 공급하게 된다.Accordingly, when the tram 100 including a tram or electric vehicle accelerates, the energy of the first energy storage device 113 of the vehicle 1110 and the second energy storage device 123 of the vehicle 2 120 is The first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 at a constant voltage through the first propulsion control device 111 and the second propulsion control device 121 and the first auxiliary power supply device 112 and the second auxiliary power supply unit 122 are supplied with power.

상기 (c) 단계는, 상기 전차(100)의 편성 전체에서 요구되는 전력을 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 잔여 용량을 통신으로 확인하고 균형을 맞춰 출력하거나, 저장 또는 1대의 에너지 저장장치 고장발생시 고장이 발생하지 않은 에너지 저장장치로 에너지를 공급한다.(S30)In the step (c), the remaining capacity of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 is checked through communication, and the electric power required for the entire formation of the train 100 is output in a balanced way, or , or when one energy storage device fails, energy is supplied to an energy storage device that does not have a failure (S30).

이때, 상기 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)는 서로 통신을 하며 입출력되는 전류, 전압 및 상태를 모니터링하며 입출력을 제어한다.At this time, the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 communicate with each other, monitor input/output current, voltage, and state, and control input/output.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 전차(100)의 편성 전체에서 요구(또는 회생 에너지 저장)되는 전력을 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 에너지 잔여 용량을 통신으로 확인한다.To explain this in more detail, the power required (or regenerative energy storage) in the entire formation of the train 100 is converted to the remaining energy capacity of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 by communication. Check it.

이때, 상기 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 에너지 잔여 용량이 상이할 경우 아래의 식과 같이 에너지 잔여 용량에 비례하게 에너지를 출력하고, 회생에너지의 경우 반비례하여 에너지를 저장한다.At this time, when the remaining energy capacity of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 is different from each other, energy is output in proportion to the remaining energy capacity as shown in the following equation, and in the case of regenerative energy, energy is inversely proportional to the energy save the

[식 1] [Equation 1]

제1 에너지 저장장치의 출력파워 비율(%) = 제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량/(제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량 + 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량)Ratio of output power of the first energy storage device (%) = remaining energy capacity of the first energy storage device/(remaining energy capacity of the first energy storage device + remaining energy capacity of the second energy storage device)

제2 에너지 저장장치의 출력파워 비율(%) = 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량/(제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량 + 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량)Output power ratio of the second energy storage device (%) = remaining energy capacity of the second energy storage device/(remaining energy capacity of the first energy storage device + remaining energy capacity of the second energy storage device)

그리고, 상기 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)의 에너지 잔여 용량이 동일할 경우, 요구되는 에너지의 1/2에 해당하도록 동일하게 출력하거나 저장한다.And, when the remaining energy capacity of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 is the same, the same output or storage is performed to correspond to 1/2 of the required energy.

또, 상기 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123) 중, 어느 1대가 고장인 경우에는 고장이 나지 않은 정상 상태의 에너지 저장장치에 의해 상기 제1 파워유닛(PN1)과 제2 파워유닛(PN2)에 요구되는 파워를 공급하거나 회생에너지를 저장한다.In addition, when any one of the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 fails, the first power unit PN1 and The power required for the second power unit PN2 is supplied or regenerative energy is stored.

예컨대, 만약 1대의 에너지 저장장치에 고장이 발생한 경우에는 출력이 개방되고, 고장이 발생하지 않은 다른 1대의 에너지 저장장치에 의해 제1 추진제어장치(111)와 제2 추진제어장치(121) 및 제1 보조전원장치(112)와 제2 보조전원장치(122)에 전원을 공급하므로 차량의 성능 저하 없이 기동할 수 있다.For example, if a failure occurs in one energy storage device, the output is opened, and the first propulsion control device 111 and the second propulsion control device 121 and Since power is supplied to the first auxiliary power supply unit 112 and the second auxiliary power supply unit 122, the vehicle can be started without deterioration in performance.

그리고, 1대의 에너지 저장장치에 고장이 발생한 경우, 상기 제1 추진제어장치(111)와 제2 추진제어장치(121)의 회생에너지를 1대의 에너지 저장장치에 저장하게 된다.And, when a failure occurs in one energy storage device, the regenerative energy of the first propulsion control device 111 and the second propulsion control device 121 is stored in one energy storage device.

따라서, 회생에너지를 최대한 충전하고 이 에너지를 재역행시 사용할 수 있게 된다.Accordingly, the regenerative energy is charged to the maximum and this energy can be used for re-powering.

또한, 상기 제1 추진제어장치(111)나 제2 추진제어장치(121) 또는 제1 보조전원장치(112)나 제2 보조전원장치(122)가 고장인 경우, 해당 에너지 저장장치의 에너지를 정상인 전장품에 공급하여 지속적으로 운전이 가능케 할 수 있다.In addition, when the first propulsion control device 111 or the second propulsion control device 121 or the first auxiliary power supply device 112 or the second auxiliary power supply device 122 fails, the energy of the corresponding energy storage device is saved. It can be supplied to normal electronic components to enable continuous operation.

상기 (d) 단계는, 전차(100)의 감속시에 회생에너지를 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)에 충전(저장)한다.(S40)In step (d), regenerative energy is charged (stored) in the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 when the vehicle 100 is decelerated (S40).

이때, 상기 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)는 균형을 맞춰 제1 에너지 저장장치(113)와 제2 에너지 저장장치(123)를 충전하게 된다.At this time, the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 are balanced to charge the first energy storage device 113 and the second energy storage device 123 .

그리고, 전차(100)의 정차시에는 상기 제1 DC/DC 변환기(114)와 제2 DC/DC 변환기(124)는 제1 보조전원장치(112)와 제2 보조전원장치(122)에 전원을 공급하도록 한다.In addition, when the train 100 is stopped, the first DC/DC converter 114 and the second DC/DC converter 124 supply power to the first auxiliary power supply unit 112 and the second auxiliary power supply unit 122 . to supply

또한, 본 발명은 상기 에너지 저장장치의 에너지 제어방법으로 구동되는 무가선 전차(100)를 더 제공할 수 있다.In addition, the present invention can further provide a wireless tram 100 driven by the energy control method of the energy storage device.

따라서 본 발명은 이와 같은 제어동작을 통해 가상의 전차선과 같은 개념의 에너지 저장장치 적용으로 기존 전장품은 유가선과 동일한 인터페이스를 유지할 수 있는 것이다.Therefore, the present invention can maintain the same interface as an oil-gas line by applying an energy storage device of the same concept as a virtual electric wire through such a control operation.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes to other equivalent embodiments are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

100 : 전차 110 : 차량 1
111 : 제1 추진제어장치 112 : 제1 보조전원장치
113 : 제1 에너지 저장장치 113a : 배터리 관리 시스템
114 : 제1 DC/DC 변환기 120 : 차량 2
121 : 제2 추진제어장치 122 : 제2 보조전원장치
123 : 제2 에너지 저장장치 123a : 배터리 관리 시스템
124 : 제2 DC/DC 변환기 130 : 고압 케이블
PN1 : 제1 파워유닛 PN2 : 제2 파워유닛100: vehicle 110: vehicle 1
111: first propulsion control device 112: first auxiliary power supply
113: first energy storage device 113a: battery management system
114: first DC/DC converter 120: vehicle 2
121: second propulsion control device 122: second auxiliary power supply device
123: second energy storage device 123a: battery management system
124: second DC/DC converter 130: high voltage cable
PN1: first power unit PN2: second power unit

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 추진제어장치와, 보조전원장치, 에너지 저장장치와, DC/DC 변환기를 구비하는 무가선 전차의 에너지 제어방법에 있어서,
(a) 트램 또는 전동차와 같은 전차를 편성하는 차량 1에 형성된 제1 파워유닛을 구성하는 제1 추진제어장치와 제1 보조전원장치, 제1 에너지 저장장치와 제1 DC/DC 변환기를, 차량 2에 형성된 제2 파워유닛을 구성하는 제2 추진제어장치와 제2 보조전원장치, 제2 에너지 저장장치와 제2 DC/DC 변환기와 상호 통신 가능하도록 연결하고, 상기 제1 DC/DC 변환기와 제2 DC/DC 변환기는 출력을 인통(HV link)시키는 단계와;
(b) 상기 차량 1의 제1 추진제어장치와 제1 보조전원장치, 제1 에너지 저장장치 및 제1 DC/DC 변환기와, 차량 2의 제2 추진제어장치와 제2 보조전원장치, 제2 에너지 저장장치 및 제2 DC/DC 변환기는 고압 케이블(High-voltage cable)로 연결하여 전차의 가속시 차량 1과 차량 2의 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 에너지는 각각 제1 DC/DC 변환기와 제2 DC/DC 변환기를 통해 제1 추진제어장치와 제2 추진제어장치, 제1 보조전원장치와 제2 보조전원장치에 전원을 공급하는 단계와;
(c) 상기 전차의 편성 전체에서 요구되는 전력을 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 잔여 용량을 통신으로 확인하고, 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량이 상이할 경우 에너지 잔여 용량에 비례하게 에너지를 출력하고, 상기 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지 저장장치 중 어느 1대가 고장인 경우에는 고장이 나지 않은 에너지 저장장치에 의해 제1 파워유닛과 제2 파워유닛에 요구되는 파워를 공급하거나 회생에너지를 저장하는 단계와;
(d) 상기 전차의 감속시에 회생에너지를 제1 에너지 저장장치와 제2 에너지
저장장치에 충전(저장)하는 단계; 를 포함하는 무가선 전차의 에너지 제어방법.In the energy control method of a cordless tram having a propulsion control device, an auxiliary power device, an energy storage device, and a DC/DC converter,
(a) a first propulsion control device, a first auxiliary power supply, a first energy storage device, and a first DC/DC converter constituting a first power unit formed in vehicle 1 that organizes a tram such as a tram or electric train; The second propulsion control device and the second auxiliary power supply, the second energy storage device and the second DC/DC converter constituting the second power unit formed in 2 are connected to each other so as to communicate with each other, and the first DC/DC converter and the The second DC/DC converter comprising the steps of connecting an output (HV link);
(b) a first propulsion control device, a first auxiliary power supply device, a first energy storage device and a first DC/DC converter of the vehicle 1, a second propulsion control device and a second auxiliary power supply device of the vehicle 2, a second The energy storage device and the second DC/DC converter are connected with a high-voltage cable, so that when the vehicle is accelerated, the energy of the first energy storage device and the second energy storage device of vehicles 1 and 2 are respectively first DC supplying power to the first propulsion control device and the second propulsion control device, the first auxiliary power supply device and the second auxiliary power supply device through the /DC converter and the second DC/DC converter;
(c) confirming the power required for the entire formation of the vehicle through communication with the remaining capacity of the first energy storage device and the second energy storage device, and the remaining energy capacity of the first energy storage device and the second energy storage device being different In this case, energy is output in proportion to the remaining energy capacity, and if any one of the first energy storage device and the second energy storage device fails, the first power unit and the second power are generated by the non-failed energy storage device supplying power required to the unit or storing regenerative energy;
(d) the first energy storage device and the second energy for regenerative energy when the vehicle is decelerated
charging (storing) the storage device; A method of controlling the energy of a wireless tram comprising a. 삭제delete 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 에너지 잔여 용량이 상이할 경우,
[식 1]
제1 에너지 저장장치의 출력파워 비율(%) = 제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량/(제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량 + 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량)
제2 에너지 저장장치의 출력파워 비율(%) = 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량/(제1 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량 + 제2 에너지 저장장치의 에너지 잔여 용량)
으로 에너지 잔여 용량에 비례하게 에너지를 출력하는 것을 특징으로 하는 무가선 전차의 에너지 제어방법.4. The method of claim 3,
When the energy remaining capacity is different,
[Equation 1]
Ratio of output power of the first energy storage device (%) = remaining energy capacity of the first energy storage device/(remaining energy capacity of the first energy storage device + remaining energy capacity of the second energy storage device)
Output power ratio of the second energy storage device (%) = remaining energy capacity of the second energy storage device/(remaining energy capacity of the first energy storage device + remaining energy capacity of the second energy storage device)
An energy control method for a cordless tram, characterized in that the energy is output in proportion to the remaining energy capacity. 삭제delete
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230153553A (en) 2022-04-28 2023-11-07 울산대학교 산학협력단 Energy management system for hybrid electric tram
KR20230160062A (en) 2022-05-16 2023-11-23 울산대학교 산학협력단 Device and method for managing bop of pemfc

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130167752A1 (en) * 2009-05-01 2013-07-04 Gibson V. Barbee Battery-Powered All-Electric and/or Hybrid Locomotive and Related Locomotive and Train Configurations
JP2014107944A (en) 2012-11-27 2014-06-09 Toshiba Corp Hybrid vehicle
JP2018509881A (en) 2015-02-23 2018-04-05 メトロラブ Railway transportation system with built-in power supply

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4568736B2 (en) 2007-02-27 2010-10-27 三菱重工業株式会社 Overhead-less transportation system and charging method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130167752A1 (en) * 2009-05-01 2013-07-04 Gibson V. Barbee Battery-Powered All-Electric and/or Hybrid Locomotive and Related Locomotive and Train Configurations
JP2014107944A (en) 2012-11-27 2014-06-09 Toshiba Corp Hybrid vehicle
JP2018509881A (en) 2015-02-23 2018-04-05 メトロラブ Railway transportation system with built-in power supply

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230153553A (en) 2022-04-28 2023-11-07 울산대학교 산학협력단 Energy management system for hybrid electric tram
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