WO2006112002A1 - 電気車制御装置 - Google Patents

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WO2006112002A1
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filter capacitor
charging
converter
transformer
electric vehicle
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Hidekazu Hiraki
Takeo Matsumoto
Keiiti Kakikawa
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/005—Interference suppression
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/24—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/125—Avoiding or suppressing excessive transient voltages or currents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/20—AC to AC converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle control device.
  • a converter in which a rectifying element and a self-extinguishing element are connected in reverse parallel to form a bridge circuit is connected to a secondary winding of a main transformer via a high-voltage contactor.
  • a filter capacitor Connects a filter capacitor to the output terminal of the converter.
  • an inverter that converts the DC power output from the converter power into AC power is connected to both ends of the filter capacitor.
  • the AC voltage supplied from the secondary winding is rectified by inserting a high-voltage contactor between the phases of the AC voltage input to the converter between ⁇ ⁇ 2 and ⁇ .
  • the filter capacitor is charged by rectification by charging (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11-98610 (Page 3, Fig. 1)
  • a high-voltage contactor is inserted when the phase of the AC voltage input to the converter is between ⁇ ⁇ 2 and ⁇ .
  • the frequency of the AC power supply that supplies AC power to the transformer is 50 Hz
  • the AC voltage phase is 5 ms between ⁇ ⁇ 2 and ⁇
  • the operation time of the high-voltage contactor is generally 50 ms to 100 ms. Therefore, there is a problem that charging control to control the charging of the filter capacitor at the same time when the high voltage contactor is turned on is difficult!
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an electric vehicle control device capable of easily performing charge control when charging a filter capacitor. It is what.
  • the rectifying element and the self-extinguishing element are antiparallel.
  • Connect a converter connected in a row to form a bridge circuit to the secondary feeder of the main transformer connect a filter capacitor to the output terminal of the converter, and connect an inverter that converts DC power to AC power.
  • An electric vehicle control device that is connected to both ends and charges the filter capacitor before starting the inverter has an internal impedance that can suppress the rush current that flows during charging of the filter capacitor to a predetermined value.
  • the charging transformer is connected to the tertiary feeder of the main transformer via switching means, and the output voltage of the tertiary feeder that has been boosted to a predetermined voltage by the charging transformer is rectified by the rectifier element to charge the filter capacitor. It is what I did.
  • the present invention boosts the voltage to a predetermined AC voltage by a charging transformer connected to the tertiary winding of the main transformer via an opening / closing means, and rectifies the voltage by a rectifying element that constitutes a converter. Since the battery is charged, it is possible to easily control the timing at which the switching means is turned on.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an electric vehicle control apparatus according to Embodiment 1 for carrying out the present invention.
  • the rectifier element la ⁇ flywheel diode: Ld and self-extinguishing elements 2a ⁇ 2d are connected in reverse parallel to form a bridge circuit.
  • the primary feeder 5b of the main transformer 5 is connected to the AC power source 7 via the pantograph 6.
  • a filter capacitor 8 is connected to the output terminal of the comparator 3.
  • an inverter 9 for converting DC power into AC power is connected to both ends of the filter capacitor 8.
  • the inverter 9 is composed of a rectifying element 10a ⁇ : LOf and a self-extinguishing element 11a ⁇ : L If, and outputs three-phase AC power.
  • a three-phase AC motor 11 that drives an electric vehicle is connected to the output terminal of the inverter 9.
  • the primary side of the charging transformer 13 is connected to the tertiary winding 5c of the main transformer 5 via the switching means 12 composed of a contactor or a semiconductor element, and the secondary side of the charging transformer 13 is connected to the input terminal of the converter 3 Has been.
  • the output voltage of the tertiary cable 5c is for lighting, air conditioners, etc. Is the low pressure used.
  • the charging transformer 13 is set so as to have an internal impedance capable of suppressing the rush current flowing when the filter capacitor 8 is charged to a predetermined value less than the rated current value of the rectifying element la ⁇ : Ld. The charge voltage is boosted to a predetermined voltage so that the operation of inverter 9 is guaranteed.
  • the switching means 12 is inserted to charge the output voltage of the tertiary cable 5 c of the main transformer 5.
  • the voltage is boosted to a predetermined voltage by the device 13.
  • the output of the tertiary winding 5c boosted to a predetermined voltage is converted into direct current by the rectifying action of each rectifying element la ⁇ : Ld of the converter 3 to charge the filter capacitor 8.
  • the switching means 12 is opened and the high voltage contactor 4 is turned on, whereby the operation of the converter 3 and the inverter 9 is started and the driving of the three-phase AC motor 11 is started.
  • the output voltage of the third winding 5c boosted to a predetermined voltage by the charging transformer 13 having an internal impedance capable of suppressing the rush current flowing when the filter capacitor 8 is charged to a predetermined value is converted into the converter 3 Rectifying element la to be configured: Charge control can be easily performed by rectifying with Ld and charging filter capacitor 8.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an electric vehicle control device according to Embodiment 1 for carrying out the present invention.

Abstract

【課題】　フィルタコンデンサを充電するときの充電制御を容易に行うことができるようにする。 【解決手段】　整流素子１ａ～１ｄと自己消弧型素子２ａ～２ｄとを逆並列接続してブリッジ回路を構成したコンバータ３を主変圧器５の二次巻線５ａに接続して、コンバータ３の出力端にフィルタコンデンサ８を接続し、更に直流電力を交流電力に変換するインバータ９をフィルタコンデンサ８の両端に接続して、インバータ９を起動させる前にフィルタコンデンサ８の充電を行うようにした電気車制御装置において、フィルタコンデンサ８の充電時に流れる突流電流を所定値に抑制可能な内部インピーダンスを有する充電変圧器１２を主変圧器５の三次巻線５ｃに開閉手段１１を介して接続して充電変圧器１２により所定の電圧に昇圧された三次巻線５ｃの出力電圧を整流素子１ａ～１ｄで整流してフィルタコンデンサ８を充電するようにしたものである。

Description

明 細 書
電気車制御装置
技術分野
[0001] この発明は、電気車制御装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の電気車制御装置においては、整流素子と自己消弧型素子とを逆並列接続 してブリッジ回路を構成したコンバータを主変圧器の二次卷線に高圧接触器を介し て接続し、コンバータの出力端にフィルタコンデンサを接続する。そして、コンバータ 力 出力された直流電力を交流電力に変換するインバータをフィルタコンデンサの両 端に接続する。さらに、インバータを起動する前に、コンバータに入力された交流電 圧の位相が π Ζ2から πの間に高圧接触器が投入されるようにして、二次卷線から 供給される交流電力を整流素子により整流してフィルタコンデンサの充電を行う（例 えば、特許文献 1参照)。
[0003] 特許文献 1 :特開平 11— 98610号公報 (第 3頁、図 1)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 従来の電気車制御装置では、コンバータに入力された交流電圧の位相が π Ζ2か ら πの間に高圧接触器が投入される。しかし、例えば変圧器に交流電力を供給する 交流電源の周波数が 50Hzとしたとき、交流電圧の位相が π Ζ2から πの間は 5ms であり、高圧接触器の動作時間は一般に 50msから 100msであるから、高圧接触器 を投入するタイミングを合わせてフィルタコンデンサの充電を制御する充電制御が困 難であると!/、う問題点があった。
[0005] この発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、フィルタコンデン サを充電するときの充電制御を容易に行うことができる電気車制御装置を提供するこ とを目的としたものである。
課題を解決するための手段
[0006] この発明に係る電気車制御装置においては、整流素子と自己消弧型素子とを逆並 列接続してブリッジ回路を構成したコンバータを主変圧器の二次卷線に接続して、コ ンバータの出力端にフィルタコンデンサを接続し、更に直流電力を交流電力に変換 するインバータをフィルタコンデンサの両端に接続して、インバータを起動させる前に フィルタコンデンサの充電を行うようにした電気車制御装置にお 、て、フィルタコンデ ンサの充電時に流れる突流電流を所定値に抑制可能な内部インピーダンスを有する 充電変圧器を主変圧器の三次卷線に開閉手段を介して接続して充電変圧器により 所定の電圧に昇圧された三次卷線の出力電圧を整流素子で整流してフィルタコンデ ンサを充電するようにしたものである。
発明の効果
[0007] この発明は、主変圧器の三次卷線に開閉手段を介して接続された充電変圧器によ り所定の交流電圧に昇圧し、コンバータを構成した整流素子で整流してフィルタコン デンサを充電するようにしたので、開閉手段を投入するタイミングの制御を容易に行 うことができる。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 実施の形態 1.
図 1は、この発明を実施するための実施の形態 1における電気車制御装置の構成 図である。図 1において、フライホイールダイオードである整流素子 la〜： Ldと自己消 弧型素子 2a〜2dとを逆並列接続してブリッジ回路を構成したコンバータ 3の入力端 が高圧接触器 4を介して主変圧器 5の二次卷線 5aに接続されて 、る。主変圧器 5の 一次卷線 5bはパンタグラフ 6を介して交流電源 7に接続されている。そして、コンパ一 タ 3の出力端にフィルタコンデンサ 8が接続されている。さらに、フィルタコンデンサ 8 の両端に直流電力を交流電力に変換するインバータ 9が接続されている。なお、イン バータ 9は整流素子 10a〜： LOfと自己消弧型素子 11a〜： L Ifとで構成されて三相交 流電力を出力する。インバータ 9の出力端に電気車を駆動する三相交流電動機 11 が接続されている。
主変圧器 5の三次卷線 5cに接触器又は半導体素子で構成された開閉手段 12を 介して充電変圧器 13の一次側が接続され、充電変圧器 13の二次側がコンバータ 3 の入力端に接続されている。ここで、三次卷線 5cの出力電圧は、照明やエアコン等 に使用される低圧である。さらに、充電変圧器 13はフィルタコンデンサ 8の充電時に 流れる突流電流を整流素子 la〜： Ldの定格電流値以下の所定値に抑制可能な内部 インピーダンスを有するように設定されると共に、フィルタコンデンサ 8の充電電圧が インバータ 9の動作を保証する電圧になるように所定の電圧に昇圧する。
[0009] このように構成された電気車制御装置においては、コンバータ 3及びインバータ 9を 起動させる前に、開閉手段 12を投入して主変圧器 5の三次卷線 5cの出力電圧を充 電変圧器 13により所定の電圧に昇圧する。そして、所定の電圧に昇圧された三次卷 線 5cの出力をコンバータ 3の各整流素子 la〜： Ldの整流作用により直流に変換して フィルタコンデンサ 8を充電する。フィルタコンデンサ 8が充電されたら開閉手段 12を 開路して高圧接触器 4を投入することにより、コンバータ 3及びインバータ 9の運転が 開始されて三相交流電動機 11の駆動が開始される。
以上のように、フィルタコンデンサ 8の充電時に流れる突流電流を所定値に抑制可 能な内部インピーダンスを有する充電変圧器 13で所定の電圧に昇圧された三次卷 線 5cの出力電圧を、コンバータ 3を構成する整流素子 la〜： Ldで整流してフィルタコ ンデンサ 8を充電することにより、充電制御を容易に行うことができる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]この発明を実施するための実施の形態 1における電気車制御装置の構成図で ある。
符号の説明
[0011] la〜： Ld 整流素子、 3 コンバータ、 5 主変圧器、 5a 二次卷線、
5c 三次卷線、 8 フィルタコンデンサ、 9 インバータ、 12 開閉手段、 13充電変圧器。

Claims

請求の範囲
整流素子と自己消弧型素子とを逆並列接続してブリッジ回路を構成したコンバータ を主変圧器の二次卷線に接続して、上記コンバータの出力端にフィルタコンデンサ を接続し、更に直流電力を交流電力に変換するインバータを上記フィルタコンデンサ の両端に接続して、上記インバータを起動させる前に上記フィルタコンデンサの充電 を行うようにした電気車制御装置において、上記フィルタコンデンサの充電時に流れ る突流電流を所定値に抑制可能な内部インピーダンスを有する充電変圧器を上記 主変圧器の三次卷線に開閉手段を介して接続して上記充電変圧器により所定の電 圧に昇圧された上記三次卷線の出力電圧を上記整流素子で整流して上記フィルタ コンデンサを充電するようにしたことを特徴とする電気車制御装置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9457791B2 (en) * 2009-01-06 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Charging cable with controller
RU2482977C1 (ru) * 2009-03-13 2013-05-27 Кабусики Кайся Тосиба Система подвижного состава и способ ее управления
DE102010041065A1 (de) 2010-09-20 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb des Ladesystems
CN103280793B (zh) * 2013-04-17 2016-04-27 河北旭辉电气股份有限公司 基于消弧变压器的电网接地补偿装置
TWI559648B (zh) * 2014-01-21 2016-11-21 台達電子工業股份有限公司 動態充電之充電裝置及其操作方法
EP3023291A1 (de) * 2014-11-20 2016-05-25 ABB Technology AG Umrichtersystem zum elektrischen antreiben eines fahrzeuges
EP3163731A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-03 Bombardier Transportation GmbH A method for controlling a line converter on board a track-bound vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04271204A (ja) * 1991-02-22 1992-09-28 Mitsubishi Electric Corp 電気車の主回路
JPH07274529A (ja) * 1994-03-29 1995-10-20 Hitachi Ltd 電力変換装置
JPH08168101A (ja) * 1994-12-09 1996-06-25 Hitachi Ltd 電力変換装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04271204A (ja) * 1991-02-22 1992-09-28 Mitsubishi Electric Corp 電気車の主回路
JPH07274529A (ja) * 1994-03-29 1995-10-20 Hitachi Ltd 電力変換装置
JPH08168101A (ja) * 1994-12-09 1996-06-25 Hitachi Ltd 電力変換装置

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