KR20090126196A

KR20090126196A - 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치

Info

Publication number: KR20090126196A
Application number: KR1020090048343A
Authority: KR
Inventors: 에이이찌 도요따; 료오이찌 오오이시; 모또미 시마다
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2009-12-08
Also published as: GB0909390D0; KR101254370B1; JP4958846B2; CN101596871B; CN101596871A; GB2460743B; JP2009296731A; GB2460743A

Abstract

본 발명의 과제는 전력선 비설비 구간에서 차 위에 설비한 축전 장치에 축적된 에너지를 사용하여 주행할 때에, 시스템을 유효하게 작동시키기 위해 축전 장치가 충분히 충전되어 있도록 관리하고, 또한 축전 장치의 안전성, 신뢰성 확보를 위해, 축전량의 관리 방법, 충방전량 제한, 충방전 전류 제한 등을 지키는 수법의 확립을 도모하는 것이다.

인버터 장치의 직류측에 초퍼 장치와 축전 장치를 구비하고, 전력선으로부터 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받고 있을 때에는, 초퍼 장치에 의해 인버터 장치의 입력측과 축전 장치 사이에서 충방전을 행하여 축전 장치의 충전량을 소정의 값으로 유지하도록 제어하고, 전력선으로부터 분리하여 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받을 수 없을 때에는, 초퍼 장치에 의해 인버터 장치의 입력측과 축전 장치 사이에서 충방전을 행하여, 인버터 장치의 직류측 입력 전압을 인버터 장치의 동작 가능한 소정의 범위로 유지하도록 제어한다.

차량용 제어 장치, 인버터 장치, 초퍼 장치, 충방전 제어 장치, 축전 장치

Description

간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치 {VEHICLE CONTROL DEVICE FOR PERFORMING INTERMITTENT POWER RECEPTION}

본 발명은, 예를 들어 철도 차량용 차량 등의 차량에 탑재되는 제어 장치에 관한 것으로, 특히 주전동기를 구동하는 인버터 장치의 입력측에 설치된 축전 장치를 갖는 차량용 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 전기 철도의 시스템에 있어서는 전력선으로부터 전력을 얻어서 차량을 구동하는 것이 전제이지만, 선로의 상황이나 주변 설비 등의 이유로 전력선을 설비할 수 없는 구간도 있고, 만일 전력선 비설비 구간에서 차량이 정지하면 이후의 이동을 할 수 없게 된다. 이와 같은 장소에서는, 차량은 사전에 소정의 속도를 확보하여, 전력선이 없는 구간은 타행(coasting)으로 통과하는 등의 운전 조작에 의해 이 부분의 전력 공급 불가능 구간의 주행을 커버하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2005-328618호 공보

그러나, 이와 같은 전력선 비설비 구간이 장거리에 걸치는 경우나, 많은 빈도로 존재하는 구간에서, 또한 차량의 속도 제한 등이 있어 운전 방법이 제한되는 경우에는, 이들 구간에서 정지하는 경우가 없도록 운전 선택도 고도의 기술을 필요로 하게 되어, 운전자로의 부담은 커진다. 또한 본래 전력선 비설비 구간은 없는 것이 이상적이므로, 선로 형상 등의 조건에 따라서는 지상의 전력선에 관한 설비, 공사 등에 있어서도 전력선 비설비 구간을 최소화하기 위해 곤란한 작업을 필요로 하는 경우도 있다.

따라서, 적어도 1회의 역행(power running)이 가능할 정도의 에너지원을 차량측에서 갖고 이 에너지를 이용하여 전력선 비설비 구간을 주행할 수 있도록 해 두면, 상기한 운전자로의 부담이나, 지상 공사로의 요구는 경감되어 시스템 전체적인 효과는 크다.

이들 문제를 해결하기 위해, 차 상측에 충방전 능력이 충분히 높고 또한 필요 최저한의 충전 용량을 갖는 2차 전지 등 축전 장치 및 제어용 초퍼 장치를 설치하여, 전력선 설비가 있는 장소에서 충전하여, 전력선 설비가 없는 장소에서는 상기 축전 장치에 축적된 에너지를 초퍼 장치에 의해 방출하고, 이에 의해 주행할 수 있도록 하는 것이 고려된다. 이 경우, 가령 전력선 비설비 구간에서 차량이 정지되어도 축전 에너지를 사용하여 자력 주행이 가능하므로 운전 기량, 지상 설비로의 요구도 대폭으로 완화된다.

그러나, 에너지원으로서 축전 장치를 이용하는 경우, 축전 시스템 특유의 문제점이 있다. 즉, 축전 장치를 축적할 수 있는 에너지에는 한계가 있으므로, 전력선 비설비 구간으로 들어가기 전에는 가능한 한 충분히 에너지의 축적이 이루어져 있도록 관리되어 있을 필요가 있다.

또한, 전력선 전압은 반드시 일정하지 않고 주변의 부하 상태나 전력의 송출 설비로부터의 거리 등에 따라서 변동되므로, 그 전압 변동 등의 조건에 의해 축전 장치의 허용 충방전 전류를 초과한 전류를 흘리지 않도록 방호하는 것이나, 허용 충전량을 초과하여 충전하는 과충전이 발생하지 않도록 관리되어 있는 것이 필요하다.

즉, 어떤 조건으로 충전ㆍ방전을 행해야 할지를 규정하는 충방전 제어를 필요로 한다. 또한, 대부분의 축전 장치는 과충전ㆍ과방전을 기피하는 것도 많고, 대부분의 경우 최대 충방전 전류의 제한도 갖는다. 따라서, 에너지 축전 장치를 이용하는 경우, 축적 에너지의 관리 방법, 충방전량 제한, 충방전 전류 제한 등의 수법의 확립이 불가결하다.

본 발명의 목적은 축전 장치의 충방전을 적정하게 관리하여 전력선 비설비 구간에 있어서 축전 장치에 축적된 에너지를 사용하여 자력 주행을 가능하게 하는 차량용 제어 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 차량용 제어 장치는 전력선으로부터 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받아, 주전동기의 구동을 제어하는 인버터 장치와, 이 인버터 장치의 직 류측에 접속된 반도체 스위칭 장치와, 이 반도체 스위칭 장치에 접속된 축전 장치와, 상기 인버터 장치의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점의 전압을 계측하는 직류 전압 검출 수단을 갖고, 상기 직류 전압 검출 수단의 출력에 따라서 상기 반도체 스위칭 장치의 제어 모드를 절환함으로써, 전력선으로부터 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받고 있을 때에는, 상기 인버터 장치와의 접속점에 대해 상기 축전 장치로부터 충방전을 행하여 축전 장치의 충전량을 소정의 값으로 유지하도록 상기 반도체 스위칭 장치를 제어하고, 전력선으로부터 분리하여 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받을 수 없을 때에는 상기 축전 장치로부터 충방전을 행하여 상기 인버터 장치의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점의 전압을 소정의 범위로 유지하도록 상기 반도체 스위칭 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 차량용 제어 장치에서는, 상기 반도체 스위칭 장치는 전력선에 전력을 공급하는 지상 전원 시스템의 송출 전압에 관한 전압치와 인버터 장치가 제어 가능한 최저 직류 입력 전압치 사이의 전압 범위 내의 특정 전압 범위에 있어서는, 상기 인버터 장치의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점으로의 전류의 온 오프를 제어하여 상기 접속점의 전압을 상기 특정 전압 범위 내에 설정된 제어 목표 전압으로 유지하도록 제어하는 정전압 제어 모드로 하고, 상기 특정 전압 범위보다도 높은 전압 범위에서는 축전 장치로의 충전 전류에 대해 정전류 충전 제어하는 모드로 하고, 상기 특정 전압 범위보다도 낮은 전압 범위에서는 축전 장치로부터의 방전 전류에 대해 정전류 방전 제어를 행하기 때문에, 정전압 제어 목표 치 이상의 전압이 인버터 장치의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점에 인가되면 상기 접속점으로부터 전류를 흡수하여 축전 장치로의 충전이 행해지고, 정전압 제어 목표치 이하의 전압이 상기 접속점에 인가되면 상기 접속점으로 전류를 방출하여 축전 장치로부터의 방전이 행해진다. 따라서 정전압 제어의 목표 전압을 전력선 전압보다도 낮게 설정해 두는 것에 의해, 전력선으로의 접촉이 행해지고 있을 때에는 축전 장치로의 충전이 행해지고, 전력선으로부터 분리되어 있을 때에는 축전 장치로부터의 충방전에 의해 정전압 제어 목표치 상당의 전압이 인버터 직류 입력으로 나타난다. 정전압 제어 목표치는 인버터 장치의 최저 동작 전압 이상으로 설정되어 있으므로 이 축전 장치로부터의 인버터 장치 직류측 전압에 대한 제어 전압에 의해 인버터 장치는 주전동기의 운전이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전력선 비설비 구간에 있어서도 축전 장치(7)에 있어서의 충방전 전류, 충전량의 허용치까지도 지키면서, 또한 축전 장치(7)의 능력의 범위에서, 역행, 회생 동작이 가능해져 운전 기술상 번거로운 운전 제한을 없앨 수 있고, 또한 지상 설비측에 있어서도 적절한 전력선의 비설비 구간이 허용된다.

또한, 본 설명에서는 전력선 비설비 구간이 크지 않은 경우를 중심으로 설명하였으나 축전 용량을 충분히 크게 할 수 있으면, 그것에 대응하여 전력선 비설비 구간은 크게 할 수 있는 것은 명백하다. 예를 들어, 역간 거리가 짧은 노선 등에서는 축전 용량이 충분하면 역 주변에만 전력선을 갖는 전기 철도 시스템도 가능하 다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다.

(제1 실시예)

우선, 도 1을 사용하여 본 발명의 일 실시예의 구성을 설명한다. 도시한 바와 같이 전력선과 전기적으로 접속하는 집전 장치(1)와 필터 리액터(2)를 통해 전력선에 접속되는 인버터 장치(4)와, 이 인버터 장치(4)의 입력측에 필터 콘덴서(3)가, 인버터 장치(4)의 출력측에 주전동기(5)가 각각 접속된다.

또한, 필터 콘덴서(3)와 병렬로, 반도체 스위칭 장치인 초퍼 장치(6)가 접속된다. 이 초퍼 장치(6)는 프리 휠 다이오드가 병렬 접속된 제1 IGBT(6a)의 에미터와 프리 휠 다이오드가 병렬 접속된 제2 IGBT(6b)의 콜렉터가 접속되어 이루어진다. IGBT(6a)의 콜렉터는 필터 리액터(2)와 인버터 장치(4) 사이에 접속되고, IGBT(6b)의 에미터는 인버터 장치(4)의 직류 저전위측에 접속된다. IGBT(6b)의 콜렉터와 에미터 사이에는 인버터 장치(4)가 제어 가능한 최저 직류 입력 전압치보다도 낮은 단자 전압을 갖도록 선택된 축전 장치(7)가 접속된다.

또한, 인버터 장치(4)의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점의 전압치(Vfc)를 검출하는 직류 전압 검출기(9), 인버터 장치(4)로의 입력 전류(Iinv)의 값을 검출하는 인버터 직류 전류 검출기(10), 축전 장치(7)의 단자 전압(Vch)의 값을 검출하는 2차 전지 직류 전압 검출기(11) 및 축전 장치(7)로부터 IGBT(6b)의 콜렉터에 출력되는 전류(Ich)의 값을 검출하는 축전 장치 직류 전류 검출기(12)가 각 각 설치된다. 또한, 초퍼 장치(6)에는 충방전 제어 장치(13)가 접속된다. 또한, 인버터 장치(4)에는 인버터 제어 장치(14)가 접속되고, 또한 축전 장치(7)에는 축전 제어 장치(16)가 접속되고, 축전 제어 장치(16)와 충방전 제어 장치(13) 사이에는 정보 전달 수단(17)이 마련되어 있다. 축전 제어 장치(16)는 축전 장치(7)의 충전량이나 내부 온도를 검출하여 허용 최대 충방전 전류를 산출하는 동시에, 이들의 정보를 충방전 제어 장치(13)에 전달하도록 구성된다.

도 2는 도 1에 도시한 반도체 스위칭 장치인 초퍼 장치(6)의 구동 방법을 나타내는 구성예이다. 충방전 제어부(21)는, 초퍼 장치(6)를 동작시킬 때에는 on/off 신호를 온으로 하여 제어 목표에 관련된 펄스 폭의 PWM 펄스 Pp를 출력한다. 이 펄스는 한쪽에서 반전 기능(24)에 의해 논리 반전되어 Pn이 생성되고, Pn, Pp가 논리곱 기능(22, 23)을 통해 IGBT(6a)와 IGBT(6b)에 부여된다.

본 구성의 초퍼 장치(6)의 구동 방법은 축전 장치(7)가 접속되는 저압(Vch)측으로부터 전원ㆍ부하가 접속되는 고압(Vfc)측으로 승압하여 전류를 흐르게 하는 동작과, 그 반대로 고압(Vfc)측으로부터 강압하여 저압(Vch)측으로 전류를 흐르게 하는 양 방향의 동작을 연속적으로 행하는 것이 가능한 것이 잘 알려진 회로 방식이다.

도 3에 그 동작 파형을 도시한다. Ich를 축전 장치(7)로부터 전압 변환용 리액터(8)를 향하여 흐르는 방향을 플러스로 정의하고, (도 3a)에 도시한 바와 같은 Pp를 부여하하면, 도 2에 도시하는 초퍼 장치 입력 전압(Vb)은 전압 변환용 리액터(8)를 흐르는 전류의 방향에 관계없이 (도 3b)의 파형이 된다. 이 전압과 축 전 장치 전압(Vch)이 전압 변환용 리액터(8)에 인가되므로 축전지로부터 Ich는 (도 3c)에 도시한 바와 같은 전류 파형이 된다.

여기서 인덕턴스(L)에 흐르는 전류(I)와 양단부 전압(V)의 관계는 잘 알려진 바와 같이 다음의 (1)식으로 나타낸다.

[식 1]

Lㆍdi/dt ＝ V

여기서 t는 시간을 나타낸다.

또한, 도 3에 도시하는 각 물리량을 이하와 같이 정의하여

ton : Gate b가 온인 시간

toff : Gate b가 오프인 시간

tc : Gate b의 펄스가 출력되는 주기

ΔIon : ton 시간 사이에서의 Ich의 증분

ΔIoff : toff 시간 사이에서의 Ich의 증분

ΔIc : tc 시간 사이에서의 Ich의 증분

Vav : tc 시간 사이에서의 Vb의 평균치

ton, toff가 충분히 작은 것으로 하여, (1)식을 도 2의 전압 변환용 리액터(8)에 적용하면, Gate b가 온일 때에는 IGBT(6a)가 오프로 되고 IGBT(6b)가 온으로 되어 있으므로,

[식 2}

LㆍΔIon ＝ (Vch － 0)ㆍton

Gate b가 오프일 때에는 IGBT(6a)가 온이 되고 IGBT(6b)가 오프로 되어 있으므로,

[식 3]

LㆍΔIoff ＝ (Vch － Vfc)ㆍtoff

이다.

또한,

[식 4]

tc ＝ ton ＋ toff

[식 5]

ΔIc ＝ ΔIon ＋ ΔIoff

[식 6]

Vav ＝ Vfcㆍtoff/tc

이므로, (2)식과 (3)식의 합을 취하여 정리하면,

[식 7]

LㆍΔIc ＝ (Vch － Vav)ㆍtc

가 얻어진다.

(1)식과 (7)식을 비교하면 이해되는 바와 같이 ΔIc, 즉 tc 시간 사이에서의 Ich의 증분은 전압 변환용 리액터(8)의 양단부에 인가되는 tc 사이의 평균 전압, 즉 (Vch － Vav)가 직류적으로 전압 변환용 리액터(8)에 인가되어 있으면 동등한 전류의 변화율이 된다. (2)식, (3)식은 전압 변환용 리액터(8)에 흐르는 전류의 방향에 관계없이 성립되고, 또한 Vab는 (6)식과 같이 ton/tc에 의해 컨트롤할 수 있으므로 도 2의 구성으로 축전 장치(7)로의 충방전이 연속적으로 제어 가능하다. 따라서 Vav ＞ Vch가 되도록 toff(또는 ton) 시간을 제어하면 Ich는 마이너스측(충전측)으로 이행하고, Vav ＜ Vch가 되도록 toff(또는 ton) 시간을 제어하면 Ich는 플러스측(방전측)으로 이행한다.

다음에, 충방전 제어부(21)에 의한 충방전 제어에 대해 설명한다. 도 4는 도 2에 도시한 충방전 제어부(21)의 구성예를 도시하는 블럭도이다. 도 7은 도 4에 도시한 구성의 충방전 제어부(21)에 의한 제어를 행하였을 때의 전압 전류 제어 특성을 도시한 도면이다. 이 충방전 제어부(21)에서는, 전력선에 전압을 공급하는 지상측 전원의 송출, 전압치(Vs)보다 낮고, 인버터 장치(4)의 입력 전압(Vfc)에 관한 최저 제어 가능 전압치(Vbo)보다도 높은 제어 목표치를 발생하는 기준치 발생기(41)의 출력(Vo)으로부터 직류 전압 검출기(9)로 검출한 필터 콘덴서(3)의 양단부 전압(Vfc)의 값을 감산기(42)에 의해 감산하고, 그 차분에 대해 계수기(43)에 의해 적절한 계수(K1)를 승산하여 상기 전압 차분에 비례하여 크기가 정해지는 초퍼 전류 목표치를 IchP1 산출한다.

기준치(Vo)보다 Vfc가 큰 경우에는 초퍼 장치(6)의 전류 제어 목표(IchP1)는 마이너스가 된다. 이로 인해, 이후에 나타내는 바와 같이 인버터 장치(4)의 직류측으로부터 전류를 취하는 측, 즉 Vfc를 내리는 측으로 동작한다. 기준치(Vo)보다 Vfc가 작은 경우에는 초퍼 장치(6)의 제어 목표는 플러스가 되고, 상기와는 반대로 인버터 장치(4)의 직류측으로 전류를 송출하여 Vfc를 올리는 측으로 동작한다. 이 동작에 의해 인버터 입력 전압(Vfc)을 일정하게 유지하는 동작, 즉 정전압 제어의 동작을 한다.

다음에, 리미트 기능(44)에 의해, IchP1의 값을 minL 이상으로부터 maxL 이하의 범위로 한정하고, 이 값을 최종적인 초퍼 전류 목표치(IchP4)로 한다. minL은 축전 제어 장치(16)로부터 정보 전달 수단(17)을 통해 얻어지는 허용 최대 충전 전류치를 마이너스의 값으로 나타낸 IchP2와 축전 장치(7)의 충전량을 나타내는 값(SOC)에 의해 연산되어 출력되는 마이너스의 값이다. 또한, 그 값은 SOC를 입력하여 SOC가 허용되는 최고치를 나타내는 임계치 3 이상일 때 0, SOC가 임계치 3보다 약간 작은 또 하나의 임계치 4 이하인 경우에는 1을 출력하고, 또한 임계치 3, 임계치 4의 사이는 0으로부터 1의 중간치를 출력하는 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)의 출력을 IchP2에 곱한 것이다.

한편, maxL은 축전 제어 장치(16)로부터 정보 전달 수단(17)을 통해 얻어지는 허용 최대 방전 전류치를 플러스의 값으로 나타낸 IchP3과 SOC에 의해 연산되어 출력되는 플러스의 값이다. 또한, 그 값은 SOC를 입력하여 SOC가 허용되는 최저치를 나타내는 임계치 1 이하일 때 0, SOC가 임계치 1보다 약간 큰 또 하나의 임계치 2 이상인 경우에는 1을 출력하고, 또한 임계치 1, 임계치 2 사이는 0으로부터 1의 중간치를 출력하는 SOC 하한 리미트 패턴 발생기(50)의 출력을 IchP2에 곱한 것이다.

이와 같이 하여 얻어지는 최종적인 초퍼 전류 목표치(IchP4)에 대해 축전 장치 전류 검출부(12)에 의해 검출되는 Ich를 축전 장치(7)로부터 방전하는 방향을 플러스로 하고 네거티브 피드백하여 전류 제어부(ACR)(46)에 의해 비례 적분 등의 처치를 행하여 통류각(conduction angle) 지령으로 한다. 이 값을 PWM 변환기(47)에 의해 통류각 지령에 비례한 펄스 폭을 갖는 펄스 신호로 변환하여, 도 2에 도시하는 Pp로서 출력한다. 전류의 방향을 포함하여 Ich의 증감은 초퍼 장치(6)의 펄스 폭에 의해 제어할 수 있는 것은 상기 도 3에 있어서 설명한 바와 같다.

IchP4는 IchP2 내지 IchP3의 범위로 한정되어, IchP4가 Ich의 최종적인 제어 목표치가 된다. 이 기능에 의해 축전 장치(7)는, 최저 허용 충전량 이하에서는 축전 장치의 방전이 금지되어 최저 허용 충전량이 확보되고, 축전 장치(7)가 최고 허용 충전량 이상에서는 축전 장치(7)의 충전이 금지되어 최고 허용 충전량이 보증된다.

또한, IchP4는 minL 이상(마이너스의 값이므로 절대치로서는 허용치 이하), minL은 허용 최대 충전 전류치(IchP2) 이상(마이너스의 값이므로 절대치로서는 허용치 이하)이고, 또한 IchP4는 maxL 이하, manL은 허용 최대 방전 전류치(IchP3) 이하이므로 축전 장치(7)의 충방전 전류는 최대 충방전 허용 전류치 이내로 제한된다.

도 5에 상기에서 설명한 SOC 하한 리미트 패턴 발생기(50)의 특성을 나타낸다. 마찬가지로 도 6에 상기에서 설명한 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)의 특성을 나타낸다.

또한, 도 7에 도 4에 의한 제어를 행한 경우의 축전 장치(7)의 충방전 특성을 나타낸다. 제어 전압 목표치(Vo)보다도 Vfc가 낮은 곳에서는 Ich의 제어 목표 치(IchP1)는 플러스, 즉 축전 장치(7)로부터 방전의 방향으로 전류를 제어하도록 목표치가 결정되고, 제어 전압 목표치(Vo)보다도 Vfc가 높은 곳에서는 Ich의 제어 목표치(IchP1)는 마이너스, 즉 축전 장치(7)로 충전의 방향으로 전류를 제어하도록 목표치가 정해진다.

또한, Vfc가 이 제어 전압 목표치(Vo)보다 크게 떨어졌을 때에는, 이 IchP1은 리미트 기능(44)에 의해 플러스측은 maxL, 마이너스측은 minL로 리미트되어, 도 7의 특성이 된다. 이것을 IchP4로 하여 그 후단의 전류 제어부 ACR(46)에 입력되어, 이것에 추종 제어함으로써 도 7의 특성을 얻는다.

본 발명의 차량용 제어 장치를 탑재한 차량이 전력선 비설비 구간을 통과할 때의 동작을 도 8에서 설명한다. 여기서, Iinv는 인버터 장치(4)의 입력 전류, Vfc는 인버터 장치의 입력 전압, Idc는 전력선으로부터의 공급 전류, Ich는 축전 장치(7)의 충방전 전류, SOC는 축전 장치의 충전율을 나타낸다.

전력선의 설비 구간인 도 8의 A점에 있어서 역행을 개시하여, (도 8a)에 도시한 바와 같이 소정의 전류를 취하면서 역행의 상태로 B점에서 전력선 비설비 구간으로 들어간 것으로 한다. A점에서는 전력선 전압을 받고 있으므로 (도 8b)에 도시한 바와 같이 인버터 장치(4)의 입력 전압(Vfc)은 전력선 전압 상당이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 이 전압 영역에서는, 초퍼 장치(6)는 충전 동작으로 되어 있으므로, 이때 인버터 장치(4)의 입력 전류는 (도 8c)에 도시한 바와 같이 전력선으로부터 집전 장치(1)를 통해 공급된다.

축전 장치(7)는 전력선 전압에 의해 초퍼 장치(6)가 충전 동작 영역에 있어 서 충전 상태 또는 충분히 충전이 이루어져 있을 때에는, 도 4의 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)의 작용에 의해 충전 전류를 대략 0으로 조절한 상태로 되어 있다. (도 8d)에는 A점에서 이 충전 전류를 조절한 상태로 되어 있는 것으로서 표기되어 있다.

따라서, (도 8e)에는 SOC가 대략 상한 리미트치 부근에 도시되어 있다. B점에서 전력선 비설비 구간으로 들어가면, (도 8c)에 도시한 바와 같이 전력선으로부터의 전류의 공급이 없어져, Vfc는 (도 8b)에 도시한 바와 같이 급강하되지만, Vfc가 초퍼 장치(6)의 제어 목표(Vo)까지 강하되면, 도 4의 부호 42, 43의 정전압 제어 기능에 의해 Vfc를 Vo 근방으로 유지하도록 방전이 개시되어, (도 8d)의 B-C 구간에 도시한 바와 같이 초퍼 장치(6)로부터 전류가 공급된다. 이때 축전 장치(7)는 방전을 행하므로 (도 8e)와 같이 충전량(SOC)은 감소한다.

또한, 인버터 장치(4)의 대부분은 입력 전압 변동에 대해 정전력을 취하도록 제어되어 있는 것이 많으므로, (도 8a)에는 B점 통과 후 전압의 강하분에 대응하여 입력 전류가 증가하는 모습이 도시되어 있다.

다음에, 차량이 C점에 있어서 다시 전력선 설비 구간으로 들어가면 인버터 장치(4)에는 (도 8b)에 도시한 바와 같이 다시 전력선 전압이 인가되지만, 이때 초퍼 장치(6)는 Vfc의 상승에 의해 도 7에 도시한 바와 같이 충전 동작으로 이행하여, (도 8d)과 같이 충전을 개시한다. 따라서, (도 8c)에 도시한 바와 같이, 전력선으로부터 공급되는 전류는 (도 8a)에 도시하는 인버터 장치(4)에 입력하는 전류와 (도 8d)에 도시하는 초퍼 장치(6)가 축전 장치(7)에 충전하기 위해 입력하는 전 류의 합계가 된다.

이 후, 역행을 오프로 하면 (도 8c)의 D점에서 나타내는 바와 같이 인버터 장치(4)의 역행 전류분(Iinv)이 전력선의 공급 전류(Idc)로부터 감소하고, 축전 장치(7)로의 충전이 완료되면 E점에 나타낸 바와 같이 충전 전류분이 전력선의 공급 전류(Idc)로부터 감소한다. 또한, 축전 장치(7)로의 충전 완료는 충전에 의해 충전량(SOC)이 상승하여, 도 6의 임계치 3에 도달함으로써 도 4의 부호 48의 출력이 0을 출력하고, 그 결과 minL이 0이 되고, 한쪽에서 전력선이 인가되어 있으므로 IchP1이 마이너스를 나타내고 있으므로 제어 목표 전류치(IchP4)가 0이 됨으로써 자동적으로 행해진다.

본 발명의 시스템의 적용에 있어서의 주의점으로서 이하의 점이 있다. 대부분의 차량 구동용 인버터 장치는 차량의 승차감을 고려하여, 운전의 변경 조작이 행해지고 있지 않은 단시간의 범위에서는 전동기에 일정 출력을 출력하도록 제어되어 있다. 이로 인해, 입력 전력도 일정 전력을 취하도록 제어된다. 본 발명의 장치를 탑재한 차량에 있어서, 전력선 비설비 구간에서 차량을 운전할 때에 축전 장치(7)가 공급할 수 있는 최대 전력 이상의 전력을 인버터 장치(4)가 취하는 운전을 하게 된 경우, 축전 장치(7)가 최대 방전을 행하였다고 해도 축전 장치(4)로부터의 전력이 부족하여 인버터 입력 전압(Vfc)을 제어 목표 전압으로 유지할 수 없게 된다.

또한, 인버터 장치(4)는 상기와 같이 일정 전력을 입력하도록 제어되고 있으므로 인버터 장치(4)의 입력 전압(Vfc)이 제어 목표 전압에서 멀어져 인버터 장치 의 최저 제어 전압(Vbo) 이하가 되어 인버터 장치(4)가 제어 불능, 운전 정지에 이르게 된다. 이것을 피하기 위한 하나의 예로서는, 전력선 비설비 구간에 있어서는 축전 장치(7)의 최대 방전 전력 이상의 전력을 취하는 운전을 취급하지 않는다고 하는 수법도 고려된다. 그러나 상기와 같은 인버터 장치(4)의 최저 제어 전압(Vbo) 이하가 되는 상황을 자동적으로 회피할 수 있으면 보다 유효하다.

도 9의 그래프는 본 발명의 시스템의 적용에 있어서의, 양호한 인버터 장치(4)의 특성을 나타낸다. 즉, 인버터 장치(4)의 입력 전압(Vfc)에 관한 최대 출력 특성을 도 9와 같이 인버터 장치(4)의 최저 제어 전압치(Vbo)에서 0, Vbo보다 약간 큰 소정의 값(Vba) 이상에서 통상 시의 최대 출력 특성치로서 Vba, Vbo 사이를 최대 출력을 점감시키도록 제어하는 것이다. 인버터 장치(4)의 출력 최대 특성을 이와 같이 함으로써, 인버터 장치(4)가 축전 장치(7)의 최대 방전 전력 이상의 전력을 취하고 있었다고 해도 Vfc가 저하되어 Vbo에 근접하면 인버터 장치(4)의 입력이 저감되어 축전 장치의 방전 전력 이하가 되어 Vfc가 Vbo 이상으로 유지되므로 인버터 장치(4)가 제어 불능, 운전 정지에 이르는 것을 회피할 수 있다.

(제2 실시예)

다음에, 충방전 제어부(21)의 다른 실시예를 나타낸다. 도 10은 도 2에 도시한 충방전 제어부(21)의 다른 구성예를 도시하는 블럭도이다. 도 11은 도 10에 도시한 구성에 사용하는 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48, 48a)의 특성도이다. 도 12는 도 10에 도시한 구성에 의한 제어를 행하였을 때의 전압 전류 제어 특성을 나타낸 도면이다.

본 실시예는 축전 장치(7)의 축전 용량이 크고, 비전력선 구간에서의 주행에 필요한 축전 용량에 대해 축전 용량적으로 여유를 갖는 경우에 유효한 실시예이다. 도 4의 실시예는 비전력선 구간을 확실하게 주행하는 것을 목적으로 하는 것이므로, 축전 용량을 비전력선 구간에서의 주행을 확실하게 하는 것을 최우선으로 하고, 도 8에서도 도시한 바와 같이 전력선 설비 구간으로 들어가면 충방전 제어 장치(13)는 축전 장치로 허용되는 상한의 SOC까지 충전하도록 동작한다. 따라서, 회생 시의 회생 에너지를 흡수하기 어려운 특성이 있다. 본 예는 축전 용량의 상기 여유를 이용하여 회생 에너지 흡수를 행하기 쉽게 하는 것이다.

본 실시예의 충방전 제어부(21)는 도 4의 구성에 대해 이하를 추가한 것이다. 구체적으로는, 도 4에 도시하는 기준치 발생기(41)를 제1 기준 발생기(41)로 하고 이에 대해 제2 기준치 발생기(41a)와, 기준치 발생기(41)의 출력과 기준치 발생기(41a)의 출력을 절환하는 스위치(52)와, 회생 브레이크 조작이 행해진 것을 검출하는 회생 검출부(53)와, 축전 장치(7)의 충전량(SOC)이 소정의 값을 초과한 것을 검출하는 비교기(54)와, 회생 검출부(53)의 출력과 상기 비교기(54)의 출력을 입력하여, 회생 시 이외이고 또한 SOC의 값이 이하에 나타내는 임계치 3p를 초과하고 있을 때 상기 스위치(52)를, 제2 기준치 발생기(41a)의 출력이 선택되고, 그 이외에는 기준치 발생기(41)의 출력이 선택되도록 출력하는 논리곱 기능(55)을 추가하고, 또한 도 4에 도시하는 SOC 상한 패턴 발생기(48)를 제1 SOC 상한 패턴 발생기(48)로 하고, 이에 대해 SOC를 입력하여 충전 전류 한계(IchP2)에 대한 승산치를 발생하는 제2 SOC 상한 패턴 발생기(48a)와, 회생 시에는 SOC 상한 패턴 발생 기(48)의 출력을, 그 이외의 조건에서는 제2 SOC 상한 패턴 발생기(48a)의 출력을 선택하도록 절환하는 스위치(56)를 추가한 것이다.

또한, 회생 검출부(53)는, 예를 들어 도시하지 않은 운전용 장치에 있어서 운전사에 의해 감속에 관한 조작이 행해진 것을 나타내는 제어 신호가 출력되었을 때에는, 이것을 검출하여 회생으로 간주하는 것이다. 또한 제2 기준치 발생기(41a)는 전력선에 전압을 공급하는 지상측 전원의 송출 전압치(Vs)와 일치, 혹은 Vs의 극근방의 값(Vso)을 출력하고, 제2 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48a)는 제1 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)에 비교하여 축전량(SOC)이 낮은 상한치를 갖는 것으로, 도 6에 도시하는 임계치 3보다도 낮은 값의 임계치 3p를 갖고 SOC가 임계치 3p 이상일 때 0, SOC가 임계치 3p보다 약간 작은 또 하나의 임계치 4p 이하인 경우에는 1을 출력하고, 또한 임계치 3p, 임계치 4p 사이는 0으로부터 1의 중간치를 출력하도록 구성한다. 제1 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)와 제2 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48a)의 특성의 관계를 도 11에 나타낸다.

본 실시예의 구성에 따르면, 스위치(52, 56)에 의해 다음의 4개의 동작 상태로 절환된다.

(1) 회생 시이고 또한 SOC가 도 11의 임계치 3p 이상일 때

(2) 회생 시이고 또한 SOC가 도 11의 임계치 3p 이하일 때

(3) 비회생 시이고 또한 SOC가 도 11의 임계치 3p 이상일 때

(4) 비회생 시이고 또한 SOC가 도 11의 임계치 3p 이하일 때

(1) (2)의 경우에는 제1 기준치 발생기(41)의 출력(Vo)이 스위치(52)에 의해 선택되고, SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)의 출력이 스위치(56)에 의해 선택된다.

따라서, 도 4와 동일한 제어 구성이 되어 동작도 도 4에서 설명한 바와 같이 임계치 3까지 충전이 가능하다.

(4)의 경우에는 제1 기준치 발생기(41)의 출력(Vo)이 스위치(52)에 의해 선택되고, SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48a)의 출력이 스위치(56)에 의해 선택된다. 따라서, 도 4에서 설명한 동작과 마찬가지이지만, 충전량(SOC)이 임계치 3p까지로 제한된다. 즉, 축전 장치(7)의 허용되는 상한 임계치 3에 대해 임계치 3과 임계치 3p의 차분 여유를 갖고 충전이 정지된다.

(3)의 경우에는 제2 기준치 발생기(41a)의 출력(Vso)이 스위치(52)에 의해 선택되고, SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)의 출력이 스위치(56)에 의해 선택된다. 이 경우 감산기(42)에 입력되어 인버터 장치 입력 전압(Vfc)과 비교되는 신호가 Vso로 된다. 따라서, 감산기(42), 계수기(43)에 의해 Vso를 제어 목표로 하는 정전압 제어가 행해진다.

도 12에 이때의 정전압 제어의 특성을 나타낸다. Vso는 전력선 송출 전압(Vs)과 대략 동일하므로, 도 12로부터 명백한 바와 같이 전력선 설비 구간에 있어서도 집전 장치(1)를 통해 입력되는 인버터 장치 입력 전압(Vfc)이 전력선 송출 전압보다 낮을 때, 즉 당해 차량 및 부근의 당해 차량 이외의 무언가의 전기 설비가 전력을 소모하여 이에 의해 전력선 전압이 저하되어 있으면 상기 정전압 제어는 방전측으로 동작한다.

이 동작은 (4)의 경우, 즉 충전량이 임계치 3p를 초과한 비회생 시이므로 회생하고 있지 않을 때를 선택하여 충전량(SOC)을 3p로 복귀시키도록 동작한다. 즉, 회생 시에 임계치 3p를 초과하여 충전되었을 때, 전력선 설비 구간이라도 방전 동작을 행하여 SOC를 임계치 3p로 복귀시키는 것이 가능하다. 따라서, 회생 시 이외에는, 충전량(SOC)은 임계치 3p에 근접하도록 동작하고, 회생 시에는 상기 (1) (2)에 기재한 바와 같이 임계치 3까지 충전이 가능하도록 제어되어 있으므로, 회생 에너지의 흡수가 가능해진다.

다음에, 본 실시예의 동작의 예를 도 13에 의해 설명한다. 여기서, Iinv는 인버터 장치(4)의 입력 전류, Vfc는 인버터 장치(4)의 입력 전압, Idc는 전력선으로부터의 공급 전류, Ich는 축전 장치(7)의 충방전 전류, SOC는 축전 장치(7)의 충전율을 나타낸다. 본 예는 (도 13e)에 도시한 바와 같이 전력선 설비 구간에서 비회생 시의 SOC 상한 리미트치 임계치 3p까지 축전 장치(7)가 충전되어 있는 상태로 전력선 비설비 구간으로 들어가 회생하고, 그 후 전력선 설비 구간으로 들어가 역행한 경우를 나타내고 있다. 이 조건은, 도 4에 도시하는 실시예의 경우에서는 최초의 전력선 설비 구간에서 SOC가 허용 상한 리미트치 임계치 3까지 충전되므로 전력선 비설비 구간에서의 회생에서는 회생 에너지를 흡수할 수 없어 회생을 동작할 수 없는 경우이다.

우선 최초로, A점에서 역행을 행한 것으로 한다. 역행에 의해 약간 전력선 전압이 저하되어 (도 13b)와 같이 Vfc가 저하되지만, 이 상태는 상기 (4)의 조건에 해당하므로 정전압 제어 목표는 Vo이고 초퍼 장치(6)는 충전 동작 상태이지만 SOC 가 임계치 3p에 있으므로 제2 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48a)의 출력은 0이고, 이 출력이 선택되어 minL이 0으로 되어 있으므로 충방전 모두 행해지지 않고, (도 13c)와 같이 전력선으로부터의 전류(Idc)가 인버터에 공급된다. 역행 오프 후 역행 전류가 없어짐으로써 Vfc는 일단 복귀되지만, B점에 있어서 전력선 비설비 구간으로 들어가 도 4의 경우와 마찬가지로 초퍼 장치(6)의 정전압 제어 목표치(Vo)로 저하된다.

이 상태에서는 타행 상태이므로 초퍼 장치(6)는 정전압 제어를 행하지만 (도 13d)의 초퍼 전류(Ich)는 거의 0이다. 이후 C점에 있어서 회생이 행해지면 상기 (2)의 상태, 즉 스위치(56)에 의해 제1 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)의 출력이 선택되지만, SOC는 임계치 3p 부근에 있으므로 도 11로부터도 알 수 있는 바와 같이 0이 아닌 유한한 값이 출력된다. 이에 의해, minL은 마이너스의 유한한 값이 출력되어 회생에 의한 인버터 장치 입력 전압(Vfc)의 상승을 억제하도록 초퍼 장치의 정전압 제어 기능에 의해 축전 장치(7)로의 충전, 즉 회생 전력의 흡수가 행해지고, SOC는 임계치 3p를 초과하여 상기 (1)의 상태가 되어 임계치 3을 향해 상승한다.

D점에 있어서 회생이 오프로 되면 상기 (3)의 상태가 되므로 초퍼 장치(6)의 정전압 제어 목표치는 스위치(52)에 의해 절환되어 Vso를 목표로 하는 정전압 제어로 절환되어 (도 13b)에서 도시한 바와 같이 Vfc는 Vs 부근으로 상승한다. 또한, 동시에 스위치(56)에 의해 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48a)의 출력이 선택되어 minL은 0이 된다.

즉, 축전 장치(7)로의 충전은 0이 되어 Vfc가 전력선의 송출과 거의 동등한 Vso보다 낮으면 방전 동작을 행하는 상태가 된다. 이후 E점에서 전력선 설비 구간으로 들어가면 (도 13c), (도 13d)에서 도시한 바와 같이 자차량 이외에 전력을 소비하고 있는 경우에는 초퍼 장치(6)로부터는 방전이 이루어져 자차량 외부를 향해 Idc가 흐른다. F점에서 자차량이 역행을 개시하여 Vfc가 더욱 저하되면 (도 13d)의 F-G 사이에서 도시된 바와 같이 초퍼 장치(6)의 정전압 제어가 이것에 반응하여, 보다 많은 방전이 이루어진다. D-G 사이의 방전에 의해 SOC가 저감되어 SOC가 임계치 3p에 도달하면 비교기(54)가 반전함으로써 스위치(52)에 의해 제어 기준치가 절환되어 상기 (4)의 상태로 절환되어 초퍼 장치(6)의 정전압 제어의 제어 목표 전압은 Vo가 된다. 정전압 제어의 제어 목표 전압(Vo)은 전력선 전압보다 낮은 값으로 설정되어 있으므로 초퍼 장치(6)는 방전을 정지하여 충전 동작 상태로 복귀된다.

단, G점의 직후에는, SOC는 임계치 3p 부근에 있으므로 minL은 거의 0을 나타내고 있어 충전 전류는 거의 0이 된다. 이후 역행이 오프로 되는 H점까지의 동안에는 축전 장치(7)로부터의 충방전이 거의 정지되어 있는 상태이므로, (도 13c)에 도시한 바와 같이 인버터 장치(4)에는 전력선으로부터의 전류만이 공급된다.

또한, G점에 도달한 시점에서 축전 장치(7)의 충전 상태, 스위치(52, 56)는 모두 A점에서의 상태로 복귀되어 있으므로, 반복해서 동일한 운전이 이루어져도 상기 설명과 마찬가지로 전력선 비설비 구간에서의 운전이 가능한 것은 명백하다. 또한, 도 13에서는 도시하지 않았으나, 전력선 비설비 구간에서의 역행 동작에 대 해서는 모든 동작이 (4)의 상태로 행해지므로 도 4에서 설명한 것에 있어서 임계치 3을 임계치 3p로 대체함으로써 도 4에서 설명한 것과 동일하게 설명할 수 있다.

이상, 본 실시예에 따르면, 전력선 설비 구간에 있어서 축전 장치(7)의 충전량(SOC)을 허용되는 최대치보다 약간 낮은 값이 되도록 충전 제어를 행하므로, 다음에 전력선 비설비 구간으로 들어간 후, 인버터 장치(4)의 역행 동작뿐만 아니라 회생 동작도 가능하고, 이때 축전 장치(7)로의 충전에 의한 에너지 흡수가 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시 형태를 도시하는 도면.

도 2는 도 1에 도시한 충방전 제어 장치(13)의 구성예를 도시하는 블럭도.

도 3은 도 2에 도시한 충방전 제어 장치(13)의 동작 파형예를 도시하는 블럭도.

도 4는 도 2에 도시한 충방전 제어부(21)의 구성예를 도시하는 블럭도.

도 5는 도 1에 도시한 SOC 하한 리미트 패턴 발생기(50)의 특성도.

도 6은 도 1에 도시한 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48)의 특성도.

도 7은 도 1에 도시한 구성예의 제어 특성도.

도 8은 도 4에 도시한 구성의 충방전 제어부(21)에 의한 제어를 행하였을 때의 동작 파형도.

도 9는 도 1에 도시한 구성의 인버터 장치(4)의 바람직한 특성도.

도 10은 도 2에 도시한 충방전 제어부(21)의 다른 구성예를 도시하는 블럭도.

도 11은 도 10에 도시한 제2 SOC 상한 리미트 패턴 발생기(48a)의 특성도.

도 12는 도 10에 도시한 구성의 방전 제어부에 의한 제어를 행하였을 때의 동작 특성도.

도 13은 도 10에 도시한 구성의 방전 제어부에 의한 제어를 행하였을 때의 동작 파형도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 집전 장치

2 : 필터 리액터

3 : 필터 콘덴서

4 : 인버터 장치

5 : 주전동기

6 : 초퍼 장치

6a, 6b : IGBT

7 : 축전 장치

8 : 전압 변환용 리액터

9, 11 : 직류 전압 검출기

10, 12 : 직류 전류 검출기

13 : 충방전 제어 장치

14 : 인버터 제어 장치

16 : 축전 제어 장치

17 : 정보 전달 수단

21 : 충방전 제어부

22, 23, 55 : 논리곱 기능

24 : 반전 기능

41, 41a : 기준치 발생기

42, 45 : 감산기

43 : 계수기

44 : 리미트 기능

46 : ACR(전류 제어부)

47 : PWM 변조기

48, 48a, 50 : 패턴 발생기

49, 51 : 승산기

52, 56 : 스위치

53 : 회생 검출부

54 : 비교기

Claims

전력선으로부터 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받아 주전동기의 구동을 제어하는 인버터 장치와, 이 인버터 장치의 직류측에 접속된 반도체 스위칭 장치와, 이 반도체 스위칭 장치에 접속된 축전 장치와, 상기 반도체 스위칭 장치가 접속된 인버터 장치의 직류측의 전압을 계측하는 직류 전압 검출 수단을 갖고, 상기 직류 전압 검출 수단의 출력에 따라서 상기 반도체 스위칭 장치의 제어 모드를 절환함으로써, 전력선으로부터 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받고 있을 때에는, 상기 인버터 장치와의 접속점에 대해 상기 축전 장치로부터 충방전을 행하여 축전 장치의 충전량을 소정의 값으로 유지하도록 상기 반도체 스위칭 장치를 제어하고, 전력선으로부터 분리하여 집전 장치를 통해 직류 전압의 공급을 받을 수 없을 때에는 상기 축전 장치로부터 충방전을 행하여 상기 인버터 장치의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점의 전압을 소정의 범위로 유지하도록 상기 반도체 스위칭 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 축전 장치의 단자 전압의 최대치는 인버터 장치가 제어 가능한 최저 직류 입력 전압치보다도 낮은 전압이 되도록 선택되고, 또한 상기 반도체 스위칭 장치는 전력선에 전력을 공급하는 지상 전원 시스템의 송출 전압에 관한 전압치와 인버터 장치가 제어 가능한 최저 직류 입력 전압치 사이의 전압 범 위 내의 특정 전압 범위에 있어서는, 상기 인버터 장치의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점으로의 전류의 온 오프를 제어하여 상기 접속점의 전압을 상기 특정 전압 범위 내에 설정된 제어 목표 전압으로 유지하도록 제어하는 정전압 제어 모드로 하고, 상기 특정 전압 범위보다도 높은 전압 범위에서는 축전 장치로의 충전 전류에 대해 정전류 충전 제어하는 모드로 하고, 상기 특정 전압 범위보다도 낮은 전압 범위에서는 축전 장치로부터의 방전 전류에 대해 정전류 방전 제어하는 모드로 하는 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 충전 전류에 대한 정전류 충전 제어의 제어 목표치는 축전 장치에 허용되는 최대 충전 전류치에 관한 값이고, 방전 전류에 대한 정전류 방전 제어의 제어 목표치는 축전 장치에 허용되는 최대 방전 전류치에 관한 값인 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 충전 전류에 대한 정전류 충전 제어의 제어 목표치는 축전 장치의 축전량이 허용되는 상한치 이상이 되었을 때에는 0이 되고, 상기 방전 전류에 대한 정전류 방전 제어의 제어 목표치는 축전 장치의 축전량이 허용되는 하한치 이하로 되었을 때에는 0이 되는 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 충전 전류에 대한 정전류 충전 제어의 제어 목표치는 축전 장치의 축전량이 허용 내에서, 축전량이 허용되는 상한치 근방이 되었을 때에는 상기 축전 장치에 허용되는 최대 충전 전류치에 관한 값보다도 저감되고, 상기 방전 전류에 대한 정전류 방전 제어의 제어 목표치는 축전 장치의 축전량이 허용 내에서, 축전량이 허용되는 하한치 근방이 되었을 때에는 상기 축전 장치에 허용되는 최대 충전 전류치에 관한 값보다도 저감되는 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 인버터 장치는 제어 가능한 최저 직류 입력 전압치의 고전압측 근방에서 입력 전압과 제어 가능한 최저 직류 입력 전압치의 차분에 대응하여 인버터 장치의 출력을 저감시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 축전 장치의 축전량의 상한치는 회생 브레이크 작용 시 이외의 경우와 회생 브레이크 작용 시의 경우를 구별하여 설정되고, 회생 브레이크 작용 시 이외의 축전 장치의 축전량이 허용되는 상한치는 회생 브레이크 작용 시의 축전 장치의 축전량이 허용되는 상한치보다 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.
제7항에 있어서, 상기 회생 브레이크 작용 시 이외이고, 또한 축전 장치의 축전량이 회생 브레이크 작용 시 이외의 경우에 있어서의 축전량의 허용되는 상한 치를 초과하고 있을 때, 상기 인버터 장치의 직류측과 상기 반도체 스위칭 장치의 접속점의 전압에 대한 정전압 제어의 제어 목표 전압을 송출 전압 근방의 값으로 절환하는 것을 특징으로 하는, 간헐 수전을 행하는 차량용 제어 장치.