WO2011052655A1 - 電気駆動車両 - Google Patents

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generator
power supply
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佐々木　正貴
知彦 安田
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日立建機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electrically driven vehicle used for a mining truck or the like, and more particularly to a configuration of a power supply circuit including a power receiving unit that receives trolley power from a trolley feeder.
  • a mechanical type that mechanically transmits the torque of a prime mover to a tire a diesel electric type that drives a generator with a prime mover and drives a motor with an output voltage of the generator, power reception from a trolley feeder
  • a trolley type that drives an electric motor with a set trolley voltage
  • a hybrid type in which a diesel-electric type and a trolley type are combined
  • the system described in Patent Document 2 is particularly called a diesel boost system, and a power supply circuit having two rectifiers for obtaining a generator voltage is mounted inside a vehicle, and the generator voltage is In diesel mode, which only drives the motor, these two rectifiers are connected in series to obtain a DC voltage for driving the motor, and in diesel boost mode, which drives the motor with both generator voltage and trolley voltage, After these two rectifiers are connected in parallel, a trolley voltage received from the trolley feeder is connected in series to the parallel circuit to obtain a DC voltage for driving the motor.
  • this diesel boost system it is possible to miniaturize the electrically driven vehicle and save fuel because it is not necessary to provide a large prime mover and a generator necessary for high load.
  • the power supply circuit of the diesel boost system disclosed in Patent Document 2 includes two rectifiers for obtaining a generator voltage and a plurality for connecting the two rectifiers in series or in parallel inside the vehicle. And a plurality of switches for serially connecting the trolley voltage received from the trolley feed line to the generator voltage, so that the configuration is complicated and the power supply circuit and thus the electrically driven vehicle is expensive. There is a problem of becoming
  • this power supply circuit is a rectifier when changing the circuit connection from the diesel boost mode in which the trolley voltage received from the trolley feeder is serially connected to the generator voltage to the diesel mode in which only the generator voltage is supplied to the motor. Since it is necessary to cut off the switch connected in series in the energized state, there is a problem that the life of the switch is significantly reduced. Such a problem can be resolved by using a product resistant to deterioration capable of coping with interruption in the energized state as the switch, but this is not preferable because the cost of the power supply circuit is increased.
  • the present invention has been made in view of the circumstances of the prior art as described above, and its object is to provide an electrically driven vehicle having a simple and inexpensive circuit configuration and a long-life diesel boost power supply circuit. To provide.
  • the present invention achieves the above object by a motor, a generator driven by the motor, a generator voltage obtained by rectifying the generator output, and a trolley obtained by rectifying the received power from the trolley feeder.
  • a power supply circuit that uses a voltage as a drive voltage of a load device, a load device driven by a drive voltage output from the power supply circuit, a drive of the motor, and control of opening and closing of a plurality of switches included in the power supply circuit Power supply mode of drive voltage to the load device, diesel mode in which only the generator voltage is supplied to the load device, or the generator voltage and the trolley voltage connected in series are supplied to the load device
  • the power supply circuit comprises: a first rectifying means for rectifying the generator output; A second rectifying means for rectifying received power from the trolley feeder and a second switch connected in series with the first switch in parallel with the first switch connected in series with the first switch; The third switch is connected in parallel to the second switch.
  • the power supply circuit since the power supply circuit includes only one first rectifying unit for rectifying the generator output, the configuration of the power supply circuit is simplified as compared to the case where the power supply circuit includes two rectifiers. Can. Further, since the configuration of the power supply circuit is simplified, the control of the power supply circuit by the control means can be facilitated.
  • the second rectifying means one having a smaller forward voltage at the time of energization than the first rectifying means is used.
  • the current flowing from the trolley feeder line through the first rectifying means is automatically commutated to the second rectifying means. It can be zero. Therefore, after confirming that the generator current has become zero, the generator voltage and the trolley voltage can be parallelized by opening and closing the required switch.
  • control means controls the drive of the prime mover when switching the power supply mode of the drive voltage to the load device from the diesel mode to the diesel boost mode.
  • the voltage is temporarily changed to a voltage equal to or less than the on voltage of the second rectifying means.
  • the necessary switch opening operation can be performed in a state where the generator voltage is temporarily changed to a voltage equal to or lower than the on voltage of the second rectifying means, so that the diesel mode can be started from the diesel mode It is possible to prevent damage to the switch when switching to the boost mode.
  • it is not necessary to use a product resistant to deterioration capable of coping with interruption in the energized state as the switch it is possible to prevent the cost of the power supply circuit from increasing.
  • control means controls the drive of the prime mover to switch the drive mode of the drive voltage to the load device from the diesel boost mode to the diesel mode.
  • the voltage is temporarily changed to a voltage equal to or less than the on voltage of the second rectifying means.
  • the necessary switch opening operation can be performed while the generator voltage is temporarily changed to a voltage equal to or lower than the on voltage of the second rectifying means. It is possible to prevent damage to the switch when switching to the diesel mode. In addition, since it is not necessary to use a product resistant to deterioration capable of coping with interruption in the energized state as the switch, it is possible to prevent the cost of the power supply circuit from increasing.
  • the load device is a motor and a motor drive inverter
  • the motor drive inverter used is one most efficiently driven by the drive voltage of the motor in the diesel boost mode. It was configured.
  • the performance of the motor drive inverter can be maximized, so that a power supply circuit with high performance can be obtained.
  • the third rectification means is connected in parallel to the power receiving circuit from the trolley feeder.
  • the power reception circuit switches from the trolley feed line to the third rectifying means path, so that the power supply to the load can be maintained.
  • the power supply mode to the load can be switched to the diesel mode.
  • the fourth switch is connected in parallel to the second rectifying means in the above configuration.
  • the power supply circuit is configured to rectify the voltage received from the trolley feeder line with respect to the first rectification means for rectifying the generator output and the first switch connected in series with the first rectification means.
  • the third switch is connected in parallel to the second switch while the second switch connected in series is connected in parallel, and in order to rectify the generator output in the power supply circuit
  • control by the control means can be facilitated, and switching from the diesel mode to the diesel boost mode or from the diesel boost mode to the diesel mode It is possible to avoid the current interruption of the switch at the time, and to prevent the damage of the switch and to facilitate the maintenance of the electrically driven vehicle.
  • FIG. 1 is a diagram showing an electrical system of an electrically driven vehicle according to a first embodiment. It is a flowchart which shows the operation
  • FIG. 7 is a diagram showing an electrical system of an electrically driven vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an electrical system of an electrically driven vehicle according to a third embodiment.
  • an embodiment of an electric drive vehicle according to the present invention will be described for each example.
  • the present invention can be applied to an electric drive vehicle of a type in which a load device is driven using electric power stored in a storage battery. .
  • a motor (diesel engine) 03 As shown in FIG. 1, in the electric drive vehicle according to the first embodiment, a motor (diesel engine) 03, a generator 04 driven by the motor 03, and a generator obtained by rectifying the generator output PR
  • the diesel boost mode which controls the opening and closing of switches and supplies the drive voltage to the load device 12 as the diesel mode in which only the generator voltage VR is used, or the generator voltage VR and the trolley voltage VL connected in series. It mainly consists of control means (CTU) 20 for switching.
  • CTU control means
  • the power supply circuit 30 includes a diode bridge (first rectifying means) 05 that rectifies the generator output PR, a pantograph 11 that receives power by physically contacting the trolley feed line 10, and power reception from the trolley feed line 10 with overcurrent.
  • the load device 12 is supplied with power only from the circuit breaker BR which shuts off the power reception circuit when the circuit is energized, the switch CT which connects the received power PL from the trolley feeder 10 to the internal circuit, and the diode bridge 05
  • the third switch S3 closes, the first switch S1 for connecting in series the trolley voltage VL, which is the voltage received from the trolley feeder 10, and the generator voltage VR, the diode bridge 05 and the first switch S1 A diode (second rectifying means) D1 connected in parallel to the second set, a second switch S2 connected in series to this, and a generator for detecting a generator voltage VR A machine voltage detector 06, and the generator current detector 07 for detecting the generator current IR, the trolley voltage detector 08 for detecting a trolley voltage
  • the diode bridge 05 can be replaced by a full converter composed of a semiconductor switching element, and the diode D1 can be replaced by a reverse blocking conduction switching element composed of a semiconductor.
  • the second rectification means D1 when the diesel boost mode is switched to the diesel mode, the current passing from the trolley feed line 10 through the first rectification means 05 is automatically commutated to the second rectification means 01. Therefore, one having a smaller forward voltage when energized than the first rectifying means 05 is used.
  • Symbols IL, VL and PL in the figure are trolley voltage, trolley current and trolley power received from the trolley feeder 10, ID1 is a current flowing through the diode D1, IR, VR and PR are diode bridges 05 Output current, output voltage, and output. Since the output of the diode bridge 05 is obtained by rectifying the output of the generator 04, in the present specification, these current IR, voltage VR, and output PR are respectively generator voltage, generator current, and generator output. It is called.
  • the load device 12 is a DC load
  • Vd is a DC voltage
  • Id is a DC current
  • Pd is a load.
  • the control means 20 includes a generator voltage VR detected by the generator voltage detector 06, a generator current IR detected by the generator current detector 07, a trolley voltage VL detected by the trolley voltage detector 08, and a trolley current
  • the trolley current IL detected by the detector 09 is input to drive the motor 03, drive the generator 04, open and close the first to third switches S1, S2 and S3, open and close the circuit breaker BR and the circuit breaker CT. Control.
  • the main feature of the present invention is that the diode D1 as the rectifying means and the second switch S1 are arranged in parallel to the set of the diode bridge 05 and the first switch S1. .
  • Step 0 in FIG. 2 is in the diesel mode and only the output of the diode bridge 05 is supplied to the load device 12.
  • the third switch S3 is closed, the first switch S1, the second switch S2, and the switch CT. Is open, and the generator voltage VR is, for example, 2000V. In this case, the generator voltage VR is equal to the applied voltage Vd to the load device 12 ((1) in FIG. 3).
  • the process proceeds to step 1, and the pantograph 11 is brought into contact with the trolley feeder 10 to close the circuit breaker BR, the switch CT and the second switch S2.
  • the control means 20 can detect that the trolley voltage VL supplied from the trolley feeder 10 is, for example, 1600V.
  • the voltage on the anode side of the diode D1 is 1600 V
  • the voltage on the cathode side is 2000 V. Therefore, the diode D1 is in a reverse bias state, and no current flows in the second switch S2. That is, the trolley current IL does not flow.
  • the first switch S2 maintains the open state.
  • step 2 the generator voltage VR is lowered from the current 2000 V to 0 V in order to reverse the voltage difference between the trolley voltage VL and the generator voltage VR ((2) in FIG. 3).
  • the diode D1 is reverse biased as in step 1, no current flows until the generator voltage VR drops to 1600V. That is, the trolley current IL does not flow.
  • the process shifts to step 3 and the anode voltage of the diode D1 becomes 1600 V and the cathode voltage becomes 1600 V or less. Therefore, the diode D1 becomes conductive and the trolley current IL becomes a diode
  • the load device 12 is supplied through the D1 and the second switch S2.
  • the control means 20 opens the third switch S3 after confirming that the current is zero. In this state, only the power from the trolley is supplied to the load device 12. That is, the applied voltage Vd of the load device 12 becomes the trolley voltage VL ((3) in FIG. 3).
  • step 4 proceeds to the procedure of serializing the generator voltage VR and the trolley voltage VL.
  • the first switch S1 is closed.
  • the generator voltage VR is increased to 800 V as a target.
  • a reverse bias is applied to the diode D1, so the diode current ID1 becomes zero, and after confirming the current zero, the second switch S2 is opened.
  • the trolley current IL flows through the diode bridge 05.
  • the generator voltage VR is 800 V
  • the voltage Vd applied to the load 12 is added to the trolley voltage 1600 V to total 2400 V, and the voltage applied to the load device 12 can be increased in the diesel boost mode.
  • the trolley current IL and the generator current IR are equal and become the load current Id
  • Step 0 in FIG. 4 is a diesel boost mode, in which the circuit breaker BR, the switch CT and the first switch S1 are in the closed state, and the second switch S2 and the third switch S3 are in the open state.
  • step 1 when a diesel boost mode cancellation instruction is input to the control means 20, the process proceeds to step 1 and the generator voltage VR is lowered to 0 V ((1) in FIG. 5).
  • step 2 the process proceeds to step 2, and after confirming that the generator voltage VR is 0 V, the second switch S2 is closed.
  • the diode bridge 05 whose generator output VR is 0 V is in a state in which at least two diodes are connected in series, and the forward voltage is larger than that of the diode D1 configured in one diode or in parallel. Therefore, the trolley current IL passing from the trolley feeder 10 through the diode bridge 05 is commutated via the diode D1, and the generator current IR becomes zero.
  • the first switch S1 is opened and the third switch S3 is closed.
  • the trolley voltage VL and the generator voltage VR are parallelized ((2) in FIG. 5). However, since the generator voltage VR is zero, no current flows in the third switch S3.
  • step 3 the generator voltage VR is increased to 1600 V or more of the trolley voltage VL ((3) in FIG. 5).
  • the generator current IR does not flow until the generator voltage VR exceeds 1600V.
  • the power supply to the load 12 switches from the power supply from the trolley feeder 10 to the power supply from the diode bridge 05.
  • step 4 where the trolley current IL has become zero, after the pantograph 11 is dropped, the circuit breaker BR, the switch CT, and the second switch S2 are opened.
  • the generator voltage VR reaches 2000 V ((4) in FIG. 5)
  • the transition to the diesel mode is completed.
  • FIG. 6 shows a system including the motor 14 and the motor driving inverter 13 as the load device 12 of FIG.
  • two motors 14 are provided, and each motor 14 is driven by a separate inverter 13.
  • the DC voltage of the inverter 13 is common, and the DC voltage of the load device 12 described above is the DC voltage of the inverter 13.
  • FIG. 6 shows an example in which two motors are provided, one set of motor 14 and motor drive inverter 13 may be used.
  • the inverter 13 is formed of, for example, a switching element with a rating of 4500 V, and the DC voltage of the inverter 13 is suitably about 2400 V to 2600 V.
  • the ratio of the inverter DC voltage to the trolley voltage is 1.5 times or more.
  • the DC voltage of the inverter is 1.5 times or more larger than the trolley voltage, it is desirable to receive power from the trolley by a diesel boost system in order to extract the performance of the inverter.
  • the second diode D2 is provided in parallel with the third switch S3 so that the pantograph 11 can be prevented from dropping off.
  • the third switch S3 is closed and the generator output VR is set to 2000 V, which is the same as in the diesel mode, so that the supplied power is reduced, but it is possible to return to the normal state while maintaining the power supply. . Therefore, when the load device 12 is a motor drive circuit, it is possible to avoid the torque becoming zero, and it is possible to shift to the diesel mode without stopping the electrically driven vehicle.
  • a fourth switch S4 is provided in parallel with the diode D1 to realize a direct mode in which the trolley voltage VL is a DC voltage of the load device 12. It is a thing.
  • the trolley voltage VL can be set to the load voltage Vd.
  • the load is an inverter composed of semiconductor switching elements rated at 4500 V, it is desirable that a voltage of about 2400 V to 2600 V is supplied from the trolley.
  • the feature of this embodiment is that, in the direct mode, since the trolley current IL is supplied to the load device 12 through the fourth switch S4 without flowing through the diode D1, the flow loss in the diode D1 is prevented. be able to. If the conduction loss of the diode D1 is eliminated, the system efficiency can be improved because the system cooling system does not have to cool the diode D1 in the direct mode.
  • the present invention can be applied to an electrically driven vehicle provided with a power supply circuit that receives trolley power from a trolley feeder such as a mining truck.

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Abstract

【課題】回路構成が簡単で安価に実施でき、かつ長寿命のディーゼルブースト方式の電源回路を備えた電気駆動車両を提供する。 【解決手段】原動機０３と、原動機０３により駆動される発電機０４と、発電機出力ＰＲを整流して得られる発電機電圧ＶＲ及びトロリー給電線１０からの受電電力ＰＬを整流して得られるトロリー電圧ＶＬを負荷装置１２の駆動電圧とする電源回路３０と、原動機０３の駆動及び電源回路３０内に備えられる複数の開閉器類の開閉を制御する制御手段２０とを備える。電源回路３０は、発電機出力ＰＲを整流する第１整流手段０５及びこれと直列接続された第１開閉器Ｓ１の組に対して、トロリー給電線１０からの受電電力を整流する第２整流手段Ｄ１及びこれと直列接続された第２開閉器Ｓ２の組を並列接続すると共に、第２開閉器Ｓ２に対して第３開閉器Ｓ３を並列接続してなる。

Description

電気駆動車両
　本発明は、鉱山用トラック等に用いられる電気駆動車両に係り、特に、トロリー給電線からトロリー電力を受電する受電部を備えた電源回路の構成に関する。
　電気駆動車両の駆動方式には、原動機のトルクを機械的にタイヤに伝達する機械式、原動機で発電機を駆動し、発電機の出力電圧で電動機を駆動するディーゼルエレクトリック式、トロリー給電線から受電したトロリー電圧で電動機を駆動するトロリー式、並びにディーゼルエレクトリック式とトロリー式とを組合せたハイブリッド式（特許文献１，２参照）などがある。
　特許文献２に記載の方式は、ハイブリッド式の中でも、特にディーゼルブースト方式と呼ばれるもので、発電機電圧を得るための２個の整流器を有する電源回路が車両内部に搭載されており、発電機電圧のみで電動機を駆動するディーゼルモードにおいては、これら２個の整流器を直列接続して、電動機駆動用の直流電圧を得、発電機電圧とトロリー電圧の両方で電動機を駆動するディーゼルブーストモードにおいては、これら２個の整流器を並列接続した上で、この並列回路に対してトロリー給電線から受電されるトロリー電圧を直列接続して、電動機駆動用の直流電圧を得る。このディーゼルブースト方式によると、高負荷時に必要な大型の原動機及び発電機を備える必要がないので、電気駆動車両の小型化と燃料の節約を図ることができる。
特表平６－５１０４１８号（ＦＩＧ．１～ＦＩＧ．４） ＵＳ６６４６３６０Ｂ２（ＦＩＧ．６～ＦＩＧ．７）
　しかしながら、特許文献２に開示されたディーゼルブースト方式の電源回路は、車両内部に、発電機電圧を得るための２個の整流器と、これら２個の整流器を直列又は並列に接続するための複数個の開閉器と、トロリー給電線から受電されるトロリー電圧を発電機電圧に直列接続するための複数個の開閉器とを備えているので、構成が複雑で、電源回路ひいては電気駆動車両が高コストになるという問題がある。
　また、この電源回路は、トロリー給電線から受電されるトロリー電圧を発電機電圧に直列接続したディーゼルブーストモードから、発電機電圧のみを電動機に供給するディーゼルモードに回路接続を変更する場合に、整流器に直列接続した開閉器を通電状態で遮断する必要があるので、当該開閉器の寿命が著しく低下するという問題がある。なお、当該開閉器として、通電状態での遮断に対応可能な劣化に強い製品を用いれば、かかる不都合は解消できるが、その分電源回路がコスト高になるので、好ましくない。
　本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路構成が簡単で安価に実施でき、かつ長寿命のディーゼルブースト方式の電源回路を備えた電気駆動車両を提供することにある。
　本発明は、かかる目的を達成するため、原動機と、原動機により駆動される発電機と、発電機出力を整流して得られる発電機電圧及びトロリー給電線からの受電電力を整流して得られるトロリー電圧を負荷装置の駆動電圧とする電源回路と、電源回路から出力される駆動電圧により駆動される負荷装置と、前記原動機の駆動及び前記電源回路内に備えられる複数の開閉器類の開閉を制御し、前記負荷装置への駆動電圧の給電モードを、前記発電機電圧のみを前記負荷装置に給電するディーゼルモード、若しくは、直列接続された前記発電機電圧と前記トロリー電圧を前記負荷装置に給電するディーゼルブーストモードに切り換える制御手段とを備えた電気駆動車両において、前記電源回路は、前記発電機出力を整流する第１整流手段及びこれと直列接続された第１開閉器の組に対して、前記トロリー給電線からの受電電力を整流する第２整流手段及びこれと直列接続された第２開閉器の組を並列接続すると共に、前記第２開閉器に対して第３開閉器を並列接続してなるという構成にした。
　かかる構成によると、電源回路に発電機出力を整流するための第１整流手段を１つのみ備えるので、電源回路に２個の整流器を備える場合に比べて、電源回路の構成を簡略化することができる。また、電源回路の構成が簡略化されることから、制御手段による電源回路の制御も容易なものにすることができる。
　また本発明は、前記構成において、前記第２整流手段として、前記第１整流手段よりも通電時の順電圧が小さいものを用いるという構成にした。
　かかる構成によると、ディーゼルブーストモードからディーゼルモードへの切り換え時に、トロリー給電線から第１整流手段を通過していた電流が、自動的に第２整流手段経由に転流するので、発電機電流をゼロとすることができる。よって、発電機電流がゼロになったことを確認後、所要の開閉器を開閉操作することによって、発電機電圧とトロリー電圧とを並列化することができる。
　また本発明は、前記構成において、前記制御手段は、前記負荷装置への駆動電圧の給電モードを、前記ディーゼルモードから前記ディーゼルブーストモードに切り換える場合、前記原動機の駆動を制御して、前記発電機電圧を一時的に前記第２整流手段のオン電圧と同等又はそれ以下まで電圧変動させるという構成にした。
　かかる構成によると、発電機電圧を一時的に第２整流手段のオン電圧と同等又はそれ以下まで電圧変動させた状態で、必要な開閉器の開動作を行うことができるので、ディーゼルモードからディーゼルブーストモードへの切り換え時における当該開閉器の損傷を防止することができる。また、当該開閉器として、通電状態での遮断に対応可能な劣化に強い製品を用いる必要がないので、電源回路の高コスト化も防止できる。
　また本発明は、前記構成において、前記制御手段は、前記負荷装置への駆動電圧の給電モードを、前記ディーゼルブーストモードから前記ディーゼルモードに切り換える場合、前記原動機の駆動を制御して、前記発電機電圧を一時的に前記第２整流手段のオン電圧と同等又はそれ以下まで電圧変動させるという構成にした。
　かかる構成によると、発電機電圧を一時的に第２整流手段のオン電圧と同等又はそれ以下まで電圧変動させた状態で、必要な開閉器の開動作を行うことができるので、ディーゼルブーストモードからディーゼルモードへの切り換え時における当該開閉器の損傷を防止することができる。また、当該開閉器として、通電状態での遮断に対応可能な劣化に強い製品を用いる必要がないので、電源回路の高コスト化も防止できる。
　また本発明は、前記構成において、前記負荷装置が、モータ及びモータ駆動用インバータであり、前記モータ駆動用インバータとして、前記ディーゼルブーストモードにおける前記モータの駆動電圧で最も効率良く駆動するものを用いるという構成にした。
　かかる構成によると、モータ駆動用インバータの性能を最大限引き出すことができるので、性能の良い電源回路とすることができる。
　また本発明は、前記構成において、前記トロリー給電線からの受電回路に、第３整流手段を並列接続するという構成にした。
　かかる構成によると、トロリー給電線からパンタグラフが脱落したとき、受電回路がトロリー給電線経由から第３整流手段経路に切り換わるので、負荷への電力供給を維持することができ、この際、所要の開閉器を開閉操作することによって、負荷への電源供給モードをディーゼルモードに切り換えることができる。
　また本発明は、前記構成において、前記第２整流手段に対して、第４開閉器を並列接続するという構成にした。
　かかる構成によると、第２開閉器及び第４開閉器を閉状態に切り換えることによって、トロリー電圧を負荷電圧とすることが可能になる。この場合には、トロリー電流が第２整流手段を通流することなく、第２開閉器及び第４開閉器を通じて負荷へ供給されるので、第２整流手段での通流損を防止することができる。そして、第２整流手段での通流損がなくなれば、システムの冷却系が第２整流手段を冷却する必要がなくなるので、システム効率を向上することができる。
　本発明によると、電源回路を、発電機出力を整流する第１整流手段及びこれと直列接続された第１開閉器の組に対して、トロリー給電線からの受電電圧を整流する第２整流手段及びこれと直列接続された第２開閉器の組を並列接続すると共に、第２開閉器に対して第３開閉器を並列接続するという構成にしたので、電源回路に発電機出力を整流するための第１整流手段を１つのみ備えるだけで良く、電源回路に２個の整流器を備える場合に比べて、電源回路の構成を簡略化することができて、電気駆動車両の低コスト化を図ることができる。また、電源回路の構成が簡略化されることから、制御手段による制御も容易なものにすることができ、ディーゼルモードからディーゼルブーストモードへの切り換え時、或いは、ディーゼルブーストモードからディーゼルモードへの切り換え時における開閉器の通電遮断を回避することができて、当該開閉器の損傷防止、ひいては電気駆動車両のメンテナンスの容易化を図ることができる。
実施例１に係る電気駆動車両の電気系統を示す図である。 ディーゼルモードからディーゼルブーストモードへの遷移時における各種開閉器類の操作手順を示すフローチャートである。 ディーゼルモードからディーゼルブーストモードへの遷移時における電圧値の変化及び電流値の変化を示すグラフ図である。 ディーゼルブーストモードからディーゼルモードへの遷移時における各種開閉器類の操作手順を示すフローチャートである。 ディーゼルブーストモードからディーゼルモードへの遷移時における電圧値の変化及び電流値の変化を示すグラフ図である。 実施例１に係る電気駆動車両の負荷装置として電動機及び電動機駆動用インバータを備えた例を示す図である。 実施例２に係る電気駆動車両の電気系統を示す図である。 実施例３に係る電気駆動車両の電気系統を示す図である。
　以下、本発明に係る電気駆動車両の実施形態を、各実施例毎に説明する。なお、以下の各実施例においては、ディーゼルエレクトリック方式の電気駆動車両を例にとって説明するが、蓄電池に蓄えられた電力を用いて負荷装置を駆動するタイプの電気駆動車両にも適用することができる。
　図１に示すように、実施例１に係る電気駆動車両には、原動機（ディーゼルエンジン）０３と、原動機０３により駆動される発電機０４と、発電機出力ＰＲを整流することにより得られる発電機電圧ＶＲ及びトロリー給電線１０からの受電電力ＰＬを整流することにより得られるトロリー電圧ＶＬを負荷装置１２の駆動電圧とする電源回路３０と、原動機０３の駆動及び電源回路３０内に備えられる複数の開閉器類の開閉を制御し、負荷装置１２への駆動電圧の給電モードを、発電機電圧ＶＲのみとするディーゼルモード、又は直列接続された発電機電圧ＶＲ及びトロリー電圧ＶＬとするディーゼルブーストモードに切り換える制御手段（ＣＴＵ）２０とから、主に構成されている。
　電源回路３０は、発電機出力ＰＲを整流するダイオードブリッジ（第１整流手段）０５と、トロリー給電線１０と物理的に接触して受電するパンタグラフ１１と、過電流がトロリー給電線１０からの受電回路に通電したときに当該受電回路を遮断する遮断器ＢＲと、トロリー給電線１０からの受電電力ＰＬを内部回路と接続する開閉器ＣＴと、ダイオードブリッジ０５の出力のみを負荷装置１２に給電するときに閉じる第３開閉器Ｓ３と、トロリー給電線１０からの受電電圧であるトロリー電圧ＶＬと発電機電圧ＶＲを直列接続するための第１開閉器Ｓ１と、ダイオードブリッジ０５と第１開閉器Ｓ１の組に対して並列接続されたダイオード（第２整流手段）Ｄ１と、これに直列接続された第２開閉器Ｓ２と、発電機電圧ＶＲを検出する発電機電圧検出器０６と、発電機電流ＩＲを検出する発電機電流検出器０７と、トロリー電圧ＶＬを検出するトロリー電圧検出器０８と、トロリー電流ＩＬを検出するトロリー電流検出器０９とからなる。
　なお、ダイオードブリッジ０５は、半導体スイッチング素子からなるフルコンバータに代えることもでき、ダイオードＤ１は、半導体で構成される逆阻止通流スイッチング素子に代えることもできる。第２整流手段Ｄ１としては、ディーゼルブーストモードからディーゼルモードへの切り換え時に、トロリー給電線１０から第１整流手段０５を通過していた電流を、自動的に第２整流手段０１経由に転流させるため、第１整流手段０５よりも通電時の順電圧が小さいものが用いられる。
　図中の符号ＩＬ、ＶＬ、ＰＬは、トロリー給電線１０から受電するトロリー電圧、トロリー電流、トロリー電力であり、ＩＤ１は、ダイオードＤ１を流れる電流であり、ＩＲ、ＶＲ、ＰＲは、ダイオードブリッジ０５の出力電流、出力電圧、出力である。ダイオードブリッジ０５の出力は、発電機０４の出力を整流したものであるので、本明細書においては、これらの電流ＩＲ、電圧ＶＲ、出力ＰＲを、それぞれ発電機電圧、発電機電流、発電機出力と呼称する。また、負荷装置１２は、直流負荷であり、Ｖｄは直流電圧、Ｉｄは直流電流、Ｐｄは負荷を示している。
　制御手段２０は、発電機電圧検出器０６により検出される発電機電圧ＶＲ、発電機電流検出器０７により検出される発電機電流ＩＲ、トロリー電圧検出器０８により検出されるトロリー電圧ＶＬ及びトロリー電流検出器０９により検出されるトロリー電流ＩＬを入力し、原動機０３の駆動、発電機０４の駆動、第１乃至第３の開閉器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の開閉、遮断器ＢＲ及び開閉器ＣＴの開閉を制御する。
　図１から明らかなように、本発明の主たる特徴は、ダイオードブリッジ０５と第１開閉器Ｓ１の組に対して、整流手段であるダイオードＤ１と第２開閉器Ｓ１を並列に配置したことにある。
　以下、発電機電圧ＶＲのみを利用するディーゼルモードから、発電機電圧ＶＲとトロリー電圧ＶＬを直列にして負荷装置１２に給電するディーゼルブーストモードへ移行する手順を、図２、図３を用いて説明する。
　図２のステップ０は、ディーゼルモードであり、ダイオードブリッジ０５の出力のみを負荷装置１２へ供給するため、第３開閉器Ｓ３は閉、第１開閉器Ｓ１、第２開閉器Ｓ２及び開閉器ＣＴは開状態であり、発電機電圧ＶＲは、例えば２０００Ｖとする。この場合、発電機電圧ＶＲは、負荷装置１２への印加電圧Ｖｄと等しい（図３の（１））。
　この状態から、制御手段２０にディーゼルブーストモード開始命令が入ると、ステップ１に移行し、パンタグラフ１１をトロリー給電線１０へ接触させ、遮断器ＢＲ、開閉器ＣＴ及び第２開閉器Ｓ２を閉じる。このとき、制御手段２０は、トロリー給電線１０から供給されるトロリー電圧ＶＬが、例えば１６００Ｖであると検知できる。ただし、ダイオードＤ１のアノード側の電圧が１６００Ｖであるのに対し、カソード側が２０００Ｖなので、ダイオードＤ１は逆バイアス状態であり、第２開閉器Ｓ２には電流が流れない。つまりトロリー電流ＩＬが流れない。また、第１開閉器Ｓ２は開状態を維持する。
　次に、ステップ２に移行し、トロリー電圧ＶＬと発電機電圧ＶＲの電圧差を逆転させるため、発電機電圧ＶＲを現状の２０００Ｖから０Ｖへ向かって電圧を下げる（図３の（２））。発電機電圧ＶＲが１６００Ｖまで下がるまでは、ダイオードＤ１はステップ1と同じく逆バイアス状態なので、電流は流れない。つまり、トロリー電流ＩＬは流れない。
　発電機電圧ＶＲが１６００Ｖ以下になった場合には、ステップ３に移行し、ダイオードＤ１のアノード電圧は１６００Ｖ、カソード電圧は１６００Ｖ以下となるので、ダイオードＤ１は通電状態となり、トロリー電流ＩＬは、ダイオードＤ１及び第２開閉器Ｓ２を通じて、負荷装置１２へ供給される。一方、ダイオードブリッジ０５には、発電機電流ＩＲが流れなくなるので、制御手段２０は、電流ゼロを確認後、第３開閉器Ｓ３を開放する。この状態において、負荷装置１２へは、トロリーからの電力のみが供給されている。つまり、負荷装置１２の印加電圧Ｖｄは、トロリー電圧ＶＬとなる（図３の（３））。
　続けて、ステップ４に移行し、発電機電圧ＶＲとトロリー電圧ＶＬを直列化する手順に進む。０Ｖ状態の発電機出力ＶＲをダイオードＤ１と並列化するため、第１開閉器Ｓ１を閉じる。また、発電機電圧ＶＲを８００Ｖを目標に上昇させる。発電機電圧ＶＲを大きくすると、ダイオードＤ１には逆バイアスが印加されるので、ダイオード電流ＩＤ１はゼロになり、電流ゼロを確認後、第２開閉器Ｓ２を開とする。従って、トロリー電流ＩＬは、ダイオードブリッジ０５を通流する。
　発電機電圧ＶＲが８００Ｖとなれば、負荷１２へ印加される電圧Ｖｄは、トロリー電圧１６００Ｖと加えて、合計２４００Ｖとなり、ディーゼルブーストモードにおいて、負荷装置１２へ印加する電圧を増大することができる。また、トロリー電流ＩＬと発電機電流ＩＲは等しく、負荷電流Ｉｄとなるので、トロリー電力ＰＬと発電機出力ＰＲの比は、電圧差に等しく、ＰＬ：ＰＲ＝２：１となる。従って、発電機出力ＰＲがディーゼルモードと等しくしても、ディーゼルブーストモードでは発電機出力の３倍の電力を負荷１２へ供給することが可能となる（図３の（４））。ここで、負荷電圧を２４００Ｖとするのは、例えば、負荷装置１２が定格４５００Ｖの半導体スイッチング素子から構成されるインバータと前記インバータで駆動する駆動モータであり、インバータの直列電圧として、２０００Ｖから２６００Ｖ程度とするのが好ましいからである。逆に、トロリー電圧ＶＬ＝１６００Ｖを直接インバータの直列電圧とすると、同一出力をインバータからインバータに接続するモータへ供給する場合、電圧２４００Ｖ時と比較して、大電流が必要となり、インバータ及びモータの設計上大電流に対応する必要がある。本発明のディーゼルブースト対応のトロリー電源給電回路を用いることにより、上記インバータ及びモータの大電流対応を回避することができる
。
　次に、ディーゼルブーストモードからディーゼルモードへ戻る手順について、図４及び図５を用いて説明する。
　図４のステップ０は、ディーゼルブーストモードであり、遮断器ＢＲ、開閉器ＣＴ及び第１開閉器Ｓ１が閉状態、第２開閉器Ｓ２及び第３開閉器Ｓ３が開放状態である。
　この状態から、制御手段２０にディーゼルブーストモード解除命令が入ると、ステップ１に移行し、発電機電圧ＶＲを０Ｖになるまで下げる（図５の（１））。
　次に、ステップ２に移行し、発電機電圧ＶＲが０Ｖであることを確認後、第２開閉器Ｓ２を閉じる。発電機出力ＶＲが０Ｖのダイオードブリッジ０５は、ダイオードが最低２個直列に接続された状態であり、ダイオード１個又は並列状態で構成するダイオードＤ１より順電圧が大きい。従って、トロリー給電線１０からダイオードブリッジ０５を通過していたトロリー電流ＩＬは、ダイオードＤ１経由に転流し、発電機電流ＩＲはゼロとなる。発電機電流ＩＲがゼロであることを確認後、第１開閉器Ｓ１を開、第３開閉器Ｓ３を閉とする。結果、トロリー電圧ＶＬと発電機電圧ＶＲは並列化する（図５の（２））。但し、発電機電圧ＶＲはゼロなので、第３開閉器Ｓ３に電流は流れない。
　次いで、ステップ３に移行し、発電機電圧ＶＲをトロリー電圧ＶＬの１６００Ｖ以上に上昇させる（図５の（３））。発電機電圧ＶＲが１６００Ｖを超えるまでは、発電機電流ＩＲが流れることはない。１６００Ｖを超えると、負荷１２装置への電力供給が、トロリー給電線１０からの電力供給から、ダイオードブリッジ０５からの電力供給に切り換わる。
　トロリー電流ＩＬがゼロになった、ステップ４では、パンタグラフ１１を落とした後、遮断器ＢＲ、開閉器ＣＴ、第２開閉器Ｓ２を開とする。また、発電機電圧ＶＲが２０００Ｖに到達した時点（図５の（４））で、ディーゼルモードへ移行が完了する。
　本実施例では、上述したように、発電機出力ＶＲと直列接続する第１開閉器Ｓ１を含む全ての開閉器について、通流電流がゼロになった状態でその開放を行うことができる。従って、開閉器の寿命を延ばすことができ、その結果、電源回路３０及びこれを搭載する電気駆動車両のメンテナンスを容易化することができる。
　図６は、図１の負荷装置１２として、モータ１４及びモータ駆動用インバータ１３を備えたシステムを示している。本例においては、モータ１４を２個備え、それぞれのモータ１４を別個のインバータ１３で駆動する。インバータ１３の直流電圧は共通であり、先に説明した負荷装置１２の直流電圧が、インバータ１３の直流電圧となる。なお、図６においては、モータを２個備える例を示しているが、モータ１４及びモータ駆動用インバータ１３は１組であってもかまわない。また、インバータ１３は、例えば定格４５００Ｖのスイッチング素子で構成され、インバータ１３の直流電圧は、２４００Ｖ～２６００Ｖ程度が適当である。従って、トロリー電圧が１４００Ｖ～１６００Ｖ程度であった場合、インバータ直流電圧とトロリー電圧の比率は、１．５倍以上である。インバータの直流電圧が、トロリー電圧より１．５倍以上大きい場合は、インバータの性能を引き出すため、ディーゼルブースト方式でトロリーから受電することが望ましい。
　本発明の第２実施例は、図７に示すように、第２ダイオードＤ２を第３開閉器Ｓ３と並列に設け、パンタグラフ１１の脱落に対処できるようにしたものである。
　本例の電気駆動車両は、ディーゼルブーストモードにおいて、ダイオードＤ２にはトロリー電圧ＶＬが逆バイアスに印加されるので、ダイオードＤ２に電流が流れることはない。しかしながら、パンタグラフ１１が不用意にトロリー給電線１０から離れ、脱落した状態において、実施例１の回路では電流の回路が開いてしまうので、第３開閉器Ｓ３を閉とするまでは、負荷装置１２に対して電力を供給することができなくなる。これに対して、本実施例においては、パンタグラフ脱落時には、電流回路がトロリー給電線経由から、ダイオードＤ２経由に切り替わるので、電力の供給が途切れることはない。脱落検知後、第３開閉器Ｓ３を閉とし、発電機出力ＶＲをディーゼルモードと同じ２０００Ｖとすることで、供給電力は低減するが、電力供給を維持したまま通常状態に戻すことが可能になる。従って、負荷装置１２がモータ駆動回路の場合、トルクがゼロになることを回避することが可能になり、電気駆動車両を停止することなく、ディーゼルモードに移行させることができる。
　本発明の第３実施例は、図８に示すように、ダイオードＤ１に並列して第４開閉器Ｓ４を設け、トロリー電圧ＶＬを負荷装置１２の直流電圧とするダイレクトモードを実現できるようにしたものである。
　本実施例では、遮断器ＢＲ、開閉器ＣＴ、第４開閉器Ｓ４及び第２開閉器Ｓ２を閉とすることで、トロリー電圧ＶＬを負荷電圧Ｖｄとすることが可能になる。但し、負荷が定格４５００Ｖの半導体スイッチング素子で構成されたインバータである場合は、２４００Ｖから２６００Ｖ程度の電圧がトロリーから給電されるのが望ましい。
　本実施例の特徴は、ダイレクトモードにおいて、トロリー電流ＩＬがダイオードＤ１を通流することなく、第４開閉器Ｓ４を通じて、負荷装置１２へ供給されるので、ダイオードＤ１での通流損を防止することができる。ダイオードＤ１の通流損がなくなれば、ダイレクトモードにおいて、システムの冷却系がダイオードＤ１を冷却する必要がないので、システム効率を向上することができる。
　本発明は、鉱山用トラック等のトロリー給電線からトロリー電力を受電する電源回路を備えた電気駆動車両に利用することができる。
　０３　　原動機
　０４　　発電機
　０５　　ダイオードブリッジ
　０６　　発電機電圧検出器
　０７　　発電機電流検出器
　０８　　トロリー電圧検出器
　０９　　トロリー電流検出器
　１０　　トロリー給電線
　１１　　パンタグラフ
　１２　　負荷装置
　１３　　インバータ
　１４　　モータ
　２０　　制御手段
　３０　　電源回路
　Ｄ１　　第１ダイオード
　Ｄ２　　第２ダイオード
　Ｓ１　　第１開閉器
　Ｓ２　　第２開閉器
　Ｓ３　　第３開閉器
　Ｓ４　　第４開閉器
　ＢＲ　　遮断器
　ＣＴ　　開閉器

Claims (7)

  1. 　原動機と、原動機により駆動される発電機と、発電機出力を整流して得られる発電機電圧及びトロリー給電線からの受電電力を整流して得られるトロリー電圧を負荷装置の駆動電圧とする電源回路と、電源回路から出力される駆動電圧により駆動される負荷装置と、前記原動機の駆動及び前記電源回路内に備えられる複数の開閉器類の開閉を制御し、前記負荷装置への駆動電圧の給電モードを、前記発電機電圧のみを前記負荷装置に給電するディーゼルモード、若しくは、直列接続された前記発電機電圧と前記トロリー電圧を前記負荷装置に給電するディーゼルブーストモードに切り換える制御手段とを備えた電気駆動車両において、
    　前記電源回路は、前記発電機出力を整流する第１整流手段及びこれと直列接続された第１開閉器の組に対して、前記トロリー給電線からの受電電力を整流する第２整流手段及びこれと直列接続された第２開閉器の組を並列接続すると共に、前記第２開閉器に対して第３開閉器を並列接続してなることを特徴とする電気駆動車両。
  2. 　前記第２整流手段として、前記第１整流手段よりも通電時の順電圧が小さいものを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気駆動車両。
  3. 　前記制御手段は、前記負荷装置への駆動電圧の給電モードを、前記ディーゼルモードから前記ディーゼルブーストモードに切り換える場合、前記原動機の駆動を制御して、前記発電機電圧を一時的に前記第２整流手段のオン電圧と同等又はそれ以下まで電圧変動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気駆動車両。
  4. 　前記制御手段は、前記負荷装置への駆動電圧の給電モードを、前記ディーゼルブーストモードから前記ディーゼルモードに切り換える場合、前記原動機の駆動を制御して、前記発電機電圧を一時的に前記第２整流手段のオン電圧と同等又はそれ以下まで電圧変動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気駆動車両。
  5. 　前記負荷装置が、モータ及びモータ駆動用インバータであり、前記モータ駆動用インバータとして、前記ディーゼルブーストモードにおける前記モータの駆動電圧で最も効率良く駆動するものを用いることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電気駆動車両。
  6. 　前記トロリー給電線からの受電回路に、第３整流手段を並列接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の電気駆動車両。
  7. 　前記第２整流手段に対して、第４開閉器を並列接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の電気駆動車両。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104185567A (zh) * 2012-02-22 2014-12-03 株式会社日立电力解决方案 架线式卡车

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8874294B2 (en) * 2012-06-04 2014-10-28 Caterpillar Inc. Simplified topology for trolley assist-capable electric drive truck
CN103407377B (zh) * 2013-06-24 2015-09-30 长春轨道客车股份有限公司 一种接触网和动力包混合供电的动车组牵引系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06510418A (ja) 1991-09-03 1994-11-17 ワグナー　マイニング　アンド　コンストラクション　イクイップメント　カンパニー 可変速度ａｃ電気駆動車両
JP2000299901A (ja) * 1999-04-09 2000-10-24 Komatsu Ltd ハイブリッド式ダンプトラック
US6646360B2 (en) 1999-12-20 2003-11-11 Siemens Energy & Automation System, method and apparatus for connecting electrical sources in series under full load

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58179803U (ja) * 1982-05-27 1983-12-01 株式会社小松製作所 単相交流式トロリ−アシストダンプトラツクの車速制御装置
US4853553A (en) * 1987-10-30 1989-08-01 Hosie Alan P Dual mode diesel electric power system for vehicles
DE9415770U1 (de) * 1994-09-30 1994-12-15 Abb Henschell Ag Schienengebundenes Dieseltriebfahrzeug
BR9916406A (pt) * 1998-12-21 2001-09-25 Siemens Energy & Automat Sistema, método e aparelho para conectar forças elétricas em série sob carga plena
JP5017163B2 (ja) * 2008-04-01 2012-09-05 株式会社日立製作所 鉄道車両の駆動装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06510418A (ja) 1991-09-03 1994-11-17 ワグナー　マイニング　アンド　コンストラクション　イクイップメント　カンパニー 可変速度ａｃ電気駆動車両
JP2000299901A (ja) * 1999-04-09 2000-10-24 Komatsu Ltd ハイブリッド式ダンプトラック
US6646360B2 (en) 1999-12-20 2003-11-11 Siemens Energy & Automation System, method and apparatus for connecting electrical sources in series under full load

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104185567A (zh) * 2012-02-22 2014-12-03 株式会社日立电力解决方案 架线式卡车

Also Published As

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