WO2014027396A1 - エンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置 - Google Patents

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power converter
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啓太 畠中
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a propulsion control device for an engine hybrid railway vehicle.
  • a conventional propulsion control device for an engine hybrid railway vehicle drives a generator by an engine, converts AC power generated by the generator into DC power by a converter, and also converts DC power from the converter and DC power from the power storage device. Is converted into alternating current power by an inverter, and the motor is driven by this alternating current power to give propulsive force to the vehicle (for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above, and an engine hybrid railway vehicle capable of further improving the efficiency of a railway vehicle even when a plurality of motors are driven by a single power converter.
  • the purpose is to obtain a propulsion control device.
  • the present invention includes a generator driven by an engine and a power storage device as a DC power supply source configured to be connectable to a DC common unit, It is configured to be connectable to the DC common part, and when DC power from the DC common part is input from the first input / output end side, it operates as a DC / AC converter and operates as the first input / output terminal.
  • the first input / output end side When desired AC power is output from the second input / output end side different from the first input / output end side and AC power is input from the second input / output end side, the first input / output end side operates as an AC / DC converter and operates as the first First and second power converters that output desired DC power from the input / output end side, a first motor configured to be driven by both the first and second power converters, and the first A second motor configured to be driven by only one power converter;
  • the plurality of motors to be divided and the electrical connection destination of the generator are connected from the second input / output end side of the second power converter to the second input / output end side of the first power converter.
  • connection state among the plurality of motors, the first power converter, and the second power converter is controlled by the control device, so that one motor is controlled by the first power converter. Since the other motor is driven and driven by the second power converter, even a configuration in which a plurality of motors are driven by one power converter can further increase the efficiency of the railway vehicle. There is an effect that can be.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a propulsion control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a state of each device at the time of departure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation when the engine is started using the stored power of the power storage device.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation when each motor is driven using the generated power of the generator and the stored power of the power storage device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the state of each device during coasting.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state of each device during braking.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the state of each device when the vehicle is stopped.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state of each device when the first power converter has failed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the state of each device when the second power converter has failed.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of the propulsion control device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state of each device at the time of departure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an operation when the engine is started using the stored power of the power storage device.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an operation when the first motor is driven using the generated power of each generator and the stored power of the power storage device.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the state of each device during coasting.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a state of each device during braking.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a state of each device when the vehicle is stopped.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the state of each device when the first power converter has failed.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the state of each device when the second power converter has failed.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a state of each device when the third power converter has failed.
  • propulsion control apparatus for an engine hybrid railway vehicle according to an embodiment of the present invention
  • propulsion control apparatus for an engine hybrid railway vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a propulsion control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the propulsion control device according to the first embodiment includes a first motor 4, a second motor 4A, a diesel engine 7, a generator 5, a first power converter 1, and a second power converter. 2, the power storage device 9, and the control device 100 that controls the overall operation of the propulsion control device are configured as main components.
  • the propulsion control device is interposed between these main components, and the high-speed circuit breaker 10, the first circuit breaker 11, the second circuit breaker 12 for freely changing the power supply path, 3rd circuit breaker 13, 4th circuit breaker 14, 1st contactor 71, 2nd contactor 72, 3rd contactor 73, 4th contactor 74, 5th contactor 75 , And a sixth contactor 76.
  • a first charging resistor 30 is connected in parallel to the second breaker 12, and a second charging resistor 31 is connected in parallel to the fourth breaker 14.
  • the propulsion control device includes, in addition to these components, a first current detector 60, a second current detector 61, a third current detector 63, a fourth current detector 80, and a fifth current detector.
  • Current detector 81 is provided.
  • the propulsion control device includes a first voltage detector 50, a second voltage detector 51, a third voltage detector 53, and a fourth voltage detector 54 that detect the voltage.
  • the diesel engine 7 is connected to a generator 5 that is one of power supply sources that generate electric power.
  • the generator 5 is an AC generator driven by the diesel engine 7. That is, the diesel engine 7 and the generator 5 function as an AC power supply source.
  • the generator 5 is connected to the first power converter 1 via the first contactor 71, the fourth contactor 74, and the fifth contactor 75, and the third contactor 73 and the second contactor 73. 4 is connected to the second power converter 2 via a contactor 74.
  • the generator 5 also operates as an AC motor when AC power is supplied from the second power converter 2.
  • the power storage device 9 is an electrical energy storage device that uses a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, a flywheel, or the like as a storage means, and as another power supply source that generates power, It is connected to the first power converter 1 through the high-speed circuit breaker 10, the first circuit breaker 11, and the second circuit breaker 12, and charges and discharges DC power. Furthermore, the power storage device 9 is connected to the second power converter 2 via the high-speed circuit breaker 10, the third circuit breaker 13, and the fourth circuit breaker 14, and charges and discharges DC power. .
  • the first power converter 1 operates as an AC / DC converter or a DC / AC converter.
  • a first motor is provided on the second input / output end A2 side of the first power converter 1 located on the first motor 4 side. 4, regenerative power from the second motor 4 ⁇ / b> A, or AC power generated by the generator 5 is supplied.
  • these regenerative power and AC power are converted into DC power, and the DC power is charged in the power storage device 9.
  • the first power converter 1 When the first power converter 1 operates as a DC / AC converter, the first input / output terminal A1 located on the DC common unit 20 side of the first power converter 1 is connected to the power storage device 9. DC power or DC power from the second power converter 2 is supplied. In the first power converter 1, these DC power is converted into AC power, and this AC power is supplied to at least one of the first motor 4 and the second motor 4A. The first motor 4 and the second motor 4A are driven by this AC power.
  • the rotation shaft of the first motor 4 and the rotation shaft of the second motor 4A are connected to a reduction gear (not shown), respectively, and the rotation shaft rotates to change the axle provided on the reduction gear. The vehicle rotates with the wheels rotating.
  • the second power converter 2 operates as an AC / DC converter or a DC / AC converter.
  • the second power converter 2 operates as an AC / DC converter
  • power is generated by the generator 5 on the second input / output terminal B2 side of the second power converter 2 located on the generator 5 side.
  • AC power is supplied.
  • the AC power is converted into DC power, and the DC power is charged in the power storage device 9.
  • the first motor 4 is provided on the first input / output end B1 side of the second power converter 2 on the DC common portion 20 side. Or the DC power from the power storage device 9 is supplied. In the first power converter 1, this DC power is converted into AC power, and this AC power is supplied to the first motor 4 or the generator 5. The first motor 4 or the generator 5 is driven by this AC power.
  • the first motor 4 receives a supply of AC power from the first power converter 1 or AC power from the second power converter 2 and generates a driving force (propulsive force).
  • the second motor 4A receives the supply of AC power from the first power converter 1 and generates a driving force.
  • the high-speed circuit breaker 10 is inserted between the DC common part 20 and the power storage device 9.
  • the first breaker 11 and the second breaker 12 are connected in series and inserted between the DC common unit 20 and the first power converter 1.
  • the third breaker 13 and the fourth breaker 14 are connected in series and inserted between the DC common unit 20 and the second power converter 2.
  • the sixth contactor 76 is inserted between the first power converter 1 and the second motor 4A.
  • the first contactor 71 and the second contactor 72 are connected in series and inserted between the first power converter 1 and the first motor 4.
  • the third contactor 73 and the fourth contactor 74 are connected in series and inserted between the second power converter 2 and the generator 5.
  • the first contactor 71 and the second contactor 72 are connected at one end, and the third contactor 73 and the fourth contactor 74 are connected at one end.
  • a fifth contactor 75 is inserted between the connection end of the first contactor 71 and the second contactor 72 and the connection end of the third contactor 73 and the fourth contactor 74. .
  • the third voltage detector 53 detects the voltage EB of the power storage device 9.
  • the third current detector 63 detects the direct current IB flowing into and out of the power storage device 9.
  • the fourth voltage detector 54 detects the voltage ES of the DC common unit 20.
  • the first voltage detector 50 detects the voltage EFC1 of the first filter capacitor 40.
  • the first current detector 60 detects a DC current IS1 flowing into and out of the first power converter 1.
  • the fourth current detector 80 detects the alternating current IM1 flowing into and out of the first power converter 1.
  • the second voltage detector 51 detects the voltage EFC2 of the second filter capacitor 41.
  • the second current detector 61 detects the direct current IS2 flowing into and out of the second power converter 2.
  • the fifth current detector 81 detects the alternating current IM ⁇ b> 2 flowing into and out of the second power converter 2.
  • the first speed detector 90 detects the rotational speed (motor rotational speed) PG1 of the first motor 4.
  • the second speed detector 91 detects the rotational speed (generator rotational speed) PG ⁇ b> 2 of the generator 5.
  • the third speed detector 93 detects the rotational speed (motor rotational speed) PG3 of the second motor 4A.
  • Detected values detected by the above sensors are input to the control device 100 as shown.
  • the control device 100 also receives an operation command from a driver's cab (not shown).
  • the control device 100 switches the driving mode of the vehicle according to the driving command, and controls signals (PWM1, PWM2) for controlling the switching elements (not shown) of the power converters described above based on the detection values from various sensors, a high-speed circuit breaker. 10 (ON / OFF control signal) (HB), ON / OFF control signals (LB11-22), and contactor ON / OFF control signals (LS11-22). Output to each part to be controlled.
  • an answer back from these devices is input to the control device 100.
  • FIG. 1 illustration of control signals for the circuit breaker, each circuit breaker, and each contactor is omitted to avoid complication.
  • the diesel engine 7, the generator 5, the first motor 4, the second motor 4 ⁇ / b> A, and the power storage device 9 are respectively “ENG1”, “G1”, “M1”, “M2”, Indicated as “BAT”.
  • the first power converter 1 and the second power converter 2 are described with a focus on their functions.
  • the first power converter 1 operates as an AC / DC converter.
  • “CNV1”, and “INV1” corresponds to a case where it operates as a DC / AC converter.
  • the case where the second power converter 2 operates as an AC / DC converter is “CNV2”
  • the case where the second power converter 2 operates as a DC / AC converter is “INV2”.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a state of each device at the time of departure.
  • the control device 100 causes the first power converter 1 to perform an inverter operation without using the generator 5 in order to reduce the noise of the diesel engine 7.
  • the direct current power from the power storage device 9 is converted into alternating current power to drive the first motor 4 and the second motor 4A.
  • the control device 100 turns on the high-speed circuit breaker 10 when confirming that the voltage EB of the power storage device 9 is in a normal range. Moreover, the control apparatus 100 turns ON the 1st circuit breaker 11 when it confirms that the voltage ES of the DC common part 20 is a voltage of a normal range.
  • the first filter capacitor 40 is charged while the current is limited by the first charging resistor 30.
  • the control device 100 turns on the second circuit breaker 12 and turns on the first charging resistor 30. Short circuit.
  • control device 100 confirms that the fifth contactor 75 is off, turns on the sixth contactor 76, turns on the first contactor 71, turns on the second contactor 72, The third contactor 73 is turned off and the fourth contactor 74 is turned off. Then, the control device 100 operates the first power converter 1 as a DC / AC converter (INV1).
  • the first power converter 1 DC power from the power storage device 9 is converted into AC power, and the first motor 4 and the second motor 4A are driven by this AC power, and the vehicle travels. Other devices are turned off. According to this operation, since the first motor 4 and the second motor 4A are driven using the stored power of the power storage device 9, the noise of the diesel engine 7 can be reduced.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation when the diesel engine 7 is started using the stored power of the power storage device 9.
  • the control device 100 turns on the third circuit breaker 13.
  • the second filter capacitor 41 is charged while turning on and limiting the current with the second charging resistor 31.
  • the control device 100 confirms that the second filter capacitor 41 has been charged to a predetermined voltage by the voltage EFC2 detected by the second voltage detector 51, the control device 100 turns on the fourth circuit breaker 14.
  • the second charging resistor 31 is short-circuited.
  • the control device 100 confirms that the fifth contactor 75 is off, and turns on the third contactor 73 and turns on the fourth contactor 74. Then, the control device 100 operates the second power converter 2 as a DC / AC converter (INV2).
  • DC power from the power storage device 9 is converted into AC power, and the generator 5 is operated as a motor by this AC power to start the diesel engine 7.
  • FIG. 4 is a diagram showing an operation when each motor is driven using the generated power of the generator 5 and the stored power of the power storage device 9.
  • the control device 100 temporarily stops the inverter operation of the second power converter 2 and then changes the second power converter 2 to the AC / DC converter (CNV2). ). Then, the control device 100 operates the first power converter 1 as a DC / AC converter (INV1).
  • first power converter 1 DC power from the power storage device 9 and the second power converter 2 is converted into AC power, and the first motor 4 and the second motor 4A are driven by this AC power.
  • the vehicle accelerates.
  • FIG. 5 is a diagram showing the state of each device during coasting.
  • the control device 100 stops the inverter operation of the first power converter 1, turns off the first circuit breaker 11, and turns off the second circuit breaker 12.
  • SOC State of Charge
  • the state of charge (SOC: State of Charge) of the power storage device 9 is low, power generation by the generator 5 driven by the diesel engine 7 is continued, and the generated power is DC by the second power converter 2. It is converted into electric power and the power storage device 9 is charged.
  • the SOC value of the power storage device 9 is obtained from information from a battery monitoring device (not shown), the voltage EB of the power storage device 9, the current IB, and the like.
  • FIG. 6 is a diagram showing the state of each device during braking.
  • control device 100 operates first motor 4 and second motor 4 ⁇ / b> A as a generator, and regenerative power from these motors is input to first power converter 1.
  • the control device 100 operates the first power converter 1 as an AC / DC converter (CNV1), and in the first power converter 1, the regenerative power from the first motor 4 and the second motor 4A is direct current. It is converted into electric power (regenerative braking), and this DC power is charged in the power storage device 9.
  • CNV1 AC / DC converter
  • the control device 100 drives the diesel engine 7 and the generated power from the generator 5 is sent to the second power converter 2. Entered.
  • the control device 100 operates the second power converter 2 as an AC / DC converter (CNV2), and the second power converter 2 converts the generated power from the generator 5 into DC power.
  • the DC power is charged in the power storage device 9.
  • the control device 100 operates the second power converter 2 as a DC / AC converter (INV2).
  • the AC power from the first power converter 1 is input to the second power converter 2 via the DC common unit 20, and the second power converter 2 converts this AC power into DC power to generate power.
  • the machine 5 is operated as a motor. Therefore, the diesel engine 7 operates as an engine brake (and also an exhaust brake), and electric power is consumed.
  • FIG. 6 shows a state where the SOC of the power storage device 9 is higher than a predetermined value in order to simplify the description.
  • the regenerative braking can be continued by the operation shown in FIG. 6 and consumption of the brake shoe can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a strange odor associated with wear of the brake shoe, to extend the life of the brake shoe, to further extend its replacement period, and to reduce costs.
  • FIG. 7 is a diagram showing the state of each device when the vehicle is stopped.
  • the control device 100 When the vehicle is stopped, for example, when the power consumption (lighting, air conditioning, etc.) in the vehicle by an auxiliary power device (not shown) is large, or when the SOC of the power storage device 9 is lower than a predetermined value, the control device 100 The diesel engine 7 is driven, and the generated power from the generator 5 is input to the second power converter 2.
  • the control device 100 operates the second power converter 2 as an AC / DC converter (CNV2), and the second power converter 2 converts the generated power from the generator 5 into DC power. DC power is charged in the power storage device 9.
  • CNV2 AC / DC converter
  • the control device 100 stops the diesel engine 7. As a result, noise reduction and fuel consumption of the diesel engine 7 can be suppressed.
  • FIG. 8 is a diagram showing the state of each device when the first power converter 1 fails.
  • the control device 100 detects a failure of the first power converter 1, first, the first breaker 11, the second breaker 12, the first contactor 71, and the sixth contactor. Turn off 76.
  • the first input / output terminal A1 of the first power converter 1 is disconnected from the power storage device 9, and the second input / output terminal A2 of the first power converter 1 is connected to the first motor 4 and Disconnected from the second motor 4A.
  • control device 100 stops the converter operation of the second power converter 2, and further turns off the fourth contactor 74. As a result, the second input / output terminal B ⁇ b> 2 of the second power converter 2 is disconnected from the generator 5.
  • the control device 100 turns on the fifth contactor 75 and operates the second power converter 2 as a DC / AC converter (INV2). .
  • the second power converter 2 drives the first motor 4 by converting DC power from the power storage device 9 into AC power.
  • FIG. 8 shows a state where the SOC of the power storage device 9 is higher than a predetermined value in order to simplify the description.
  • the control device 100 stops the inverter operation of the second power converter 2. In addition, the control device 100 turns off the fifth contactor 75 and turns on the fourth contactor 74. As a result, the second input / output terminal B2 of the second power converter 2 is disconnected from the first motor 4. Thereafter, the control device 100 causes the second power converter 2 to operate as an AC / DC converter (CNV2). The second power converter 2 converts the generated power from the generator 5 into DC power and charges the power storage device 9.
  • CNV2 AC / DC converter
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the state of each device when the second power converter 2 fails.
  • the control device 100 detects a failure of the second power converter 2, as shown in FIG. 9, the third breaker 13, the fourth breaker 14, and the third contactor 73. Turn off. As a result, the first input / output terminal B1 of the second power converter 2 is disconnected from the power storage device 9, and the second input / output terminal B2 of the second power converter 2 is disconnected from the generator 5. It is.
  • the control device 100 turns off the fifth contactor 75 and operates the first power converter 1 as a DC / AC converter (INV1).
  • the first motor 4 and the second motor 4A are driven using the stored power of the power storage device 9.
  • the control device 100 stops the inverter operation of the first power converter 1 and further turns the second contactor 72 and the sixth contactor 76 on. Turn off. As a result, the second input / output terminal A2 of the first power converter 1 is disconnected from the first motor 4 and the second motor 4A. Thereafter, the control device 100 turns on the fifth contactor 75 and causes the first power converter 1 to operate as an AC / DC converter (CNV1). In the first power converter 1, the power generated by the generator 5 is converted into DC power, and this DC power is charged in the power storage device 9.
  • CNV1 AC / DC converter
  • the control device 100 turns on the sixth contactor 76, turns off the first contactor 71, turns on the second contactor 72, and turns on the third contactor 73 according to the load of the vehicle and the route state.
  • second power converter 2 is DC Operate as / AC converter (INV2).
  • the second motor 4 ⁇ / b> A is controlled by the first power converter 1, and the first motor 4 is controlled by the second power converter 2. According to this operation, each motor can be individually controlled as compared with the case where a plurality of motors are driven by one power conversion device, so that the vehicle performance can be improved.
  • first motor 4 and one second motor 4A are used.
  • the number of first motors 4 and second motors 4A is limited to this. Instead, there may be a plurality of first motors 4 and second motors 4A, or only one motor may be two or more.
  • first contactor 71 and the second contactor 72 are provided between the first power converter 1 and each first motor 4. Each is provided.
  • a plurality of fifth contactors 75 are provided in association with the first motor 4.
  • power storage as a DC power supply source configured to be connectable to the generator 5 driven by the diesel engine 7 and the DC common unit 20.
  • Each of the devices 9 is configured to be connectable to the DC common unit 20 and operates as a DC / AC converter when the DC power from the DC common unit 20 is input from the first input / output terminal A1 side. Then, desired AC power is output from the second input / output end sides A2 and B2 different from the first input / output ends A1 and B1, and the AC power is input from the second input / output ends A2 and B2 side.
  • the first and second power converters 1 and 2 that operate as AC / DC converters and output desired DC power from the first input / output terminals A1 and B1 side, Configured to be driven by both second power converters A plurality of motors divided into a first motor 4 and a second motor 4A configured to be driven only by the first power converter 1, and an electrical connection destination of the generator 5, Switching from the second input / output terminal B2 side of the second power converter 2 to the second input / output terminal A2 side of the first power converter 1, or the electrical connection destination of the first motor 4 A group of switches (71, 72, 73, 74, switching from the second input / output end A1 side of the first power converter 1 to the second input / output end B2 side of the second power converter 2) 75) and the operations of the first power converter 1, the second power converter 2, and the switch group are controlled according to the operation modes of the first and second power converters 1 and 2.
  • control device 100 a control unit (control device 100).
  • the connection state between the plurality of motors, the first power converter 1 and the second power converter 2 is controlled, and one motor is driven by the first power converter 1, and the other The motor is driven by the second power converter 2.
  • the efficiency of the railway vehicle can be further increased.
  • each motor can be individually controlled as compared with the case where a plurality of motors are driven by a single power converter, the vehicle performance can be improved.
  • the control device 100 sets the second power converter 2 when the SOC of the power storage device 9 is lower than a predetermined value.
  • the second power converter 2 is operated as a DC / AC converter so that the generator 5 is supplied with AC power from the second power converter 2 and the diesel engine 7 is started.
  • the power storage device 9 is operated as a converter to supply DC power from the second power converter 2 and the SOC of the power storage device 9 is higher than a predetermined value
  • the second power converter 2 is operated as a DC / AC converter so that the first motor 4 is supplied with AC power from the second power converter 2.
  • the inverter operation and the converter operation by the second power converter 2 are repeated, and even when the first power converter 1 breaks down, it is possible to evacuate to the nearest station or the like without getting stuck on the main line and disturbing the diagram. Furthermore, it is possible to drive the vehicle by driving the diesel engine 7 to the lower limit of the light oil capacity of a fuel tank (not shown) mounted on the vehicle.
  • the control device 100 when the second power converter 2 fails, has the first power converter 1 when the SOC of the power storage device 9 is lower than a predetermined value. Is operated as a DC / AC converter so that the generator 5 is supplied with AC power from the first power converter 1, and after the diesel engine 7 is started, the first power converter 1 is connected to the AC / AC converter.
  • the power storage device 9 is operated as a DC converter to supply DC power from the first power converter 1 and the SOC of the power storage device 9 is higher than a predetermined value
  • the first power conversion The device 1 is operated as a DC / AC converter so that the first motor 4 is supplied with AC power from the first power converter 1.
  • the inverter operation and the converter operation by the first power converter 1 are repeated, and even when the second power converter 2 breaks down, it is possible to evacuate to the nearest station or the like without getting stuck on the main line and disturbing the diagram. Furthermore, it is possible to drive the vehicle by driving the diesel engine 7 to the lower limit of the light oil capacity of a fuel tank (not shown) mounted on the vehicle.
  • FIG. FIG. 10 is a configuration diagram of the propulsion control device according to the second embodiment of the present invention.
  • the difference from the first embodiment is that the third power converter 3 connected to the DC common unit 20, the generator 5A connected to the third power converter 3, and the generator 5A are connected.
  • a diesel engine 7 ⁇ / b> A is added, and a control device 110 is used instead of the control device 100.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted, and only different parts will be described here.
  • the propulsion control device includes a first motor 4, a second motor 4A, a diesel engine 7, a generator 5, a diesel engine 7A, a generator 5A, a control device 110,
  • the first power converter 1, the second power converter 2, the third power converter 3, and the power storage device 9 are configured as main components.
  • the second motor 4 ⁇ / b> A is omitted to simplify the description, but the second motor 4 ⁇ / b> A may be provided similarly to the first embodiment, or the second motor 4 ⁇ / b> A may be omitted. May be.
  • the diesel engine 7A is connected to a generator 5A that is one of power supply sources that generate electric power.
  • the generator 5 ⁇ / b> A is an AC generator driven by the diesel engine 7 ⁇ / b> A, and AC power is supplied from the third power converter 3 to operate as an AC motor.
  • the third power converter 3 operates as an AC / DC converter or a DC / AC converter.
  • the third power converter 3 operates as an AC / DC converter
  • power is generated by the generator 5A on the second input / output terminal C2 side of the third power converter 3 located on the generator 5A side.
  • AC power is supplied.
  • this AC power is converted into DC power, and this DC power is charged in the power storage device 9.
  • the third power converter 3 When the third power converter 3 operates as a DC / AC converter, the first input / output terminal C1 located on the DC common unit 20 side of the third power converter 3 is connected to the power storage device 9. DC power is supplied. In the third power converter 3, this DC power is converted into AC power, and this AC power is supplied to the generator 5A to drive the generator 5A.
  • the fifth current breaker 15 and the sixth current breaker 16 are connected in series and inserted between the DC common unit 20 and the third power converter 3.
  • the fifth voltage detector 52 detects the voltage EFC3 of the third filter capacitor 42.
  • the fourth current detector 62 detects the direct current IS3 flowing into and out of the third power converter 3.
  • the sixth current detector 82 detects the alternating current IM3 flowing into and out of the third power converter 3.
  • the fourth speed detector 92 detects the rotational speed (generator rotational speed) PG4 of the generator 5A. Detection values detected by each of these sensors are input to the control device 110. In addition to these detection values, the control device 110 receives the same detection values as those input to the control device 100 according to the first embodiment, and also inputs an operation command from a driver's cab (not shown). Is done.
  • the control device 110 switches the driving mode of the vehicle according to the driving command, and controls signals (PWM1, PWM2, PWM3) for controlling the switching elements (not shown) of the power converters described above based on the detection values from various sensors, high speed A signal (HB) for controlling ON / OFF of the circuit breaker 10, a signal (LB11 to 32) for controlling ON / OFF of each breaker, and a signal (LS11 to 22) for controlling ON / OFF of each contactor Generate and output to each part to be controlled.
  • the answerback of these devices is input to the control device 110.
  • the diesel engine 7A and the generator 5A are denoted as “ENG2” and “G2”, respectively.
  • the third power converter 3 has a notation focusing on its function, and the case where the third power converter 3 operates as an AC / DC converter is “CNV3”, and the DC / AC converter Is “INV3”.
  • FIG. 11 is a diagram showing the state of each device at the time of departure.
  • the control device 110 causes the first power converter 1 to perform an inverter operation in order to reduce noise of the diesel engine 7 and the diesel engine 7A.
  • the first power converter 1 DC power from the power storage device 9 is converted into AC power, and the first motor 4 is driven by this AC power.
  • the control device 110 when it is confirmed that the voltage EB of the power storage device 9 is in a normal range, the control device 110 turns on the high-speed circuit breaker 10. Moreover, the control apparatus 110 turns ON the 1st circuit breaker 11, when it confirms that the voltage ES of the direct current
  • control device 110 confirms that the fifth contactor 75 is off, turns on the first contactor 71, turns on the second contactor 72, turns off the third contactor 73, The fourth contactor 74 is turned off. Then, the control device 110 operates the first power converter 1 as a DC / AC converter (INV1). In the first power converter 1, the DC power from the power storage device 9 is converted into AC power, and the first motor 4 is driven by this AC power, and the vehicle travels. Other devices are turned off. According to this operation, since the first motor 4 is driven using the stored power of the power storage device 9, the noise of the diesel engines 7, 7A is reduced.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an operation when the diesel engines 7 and 7A are started using the stored power of the power storage device 9.
  • a predetermined speed may be a predetermined travel distance, a predetermined time, a driver's operation, or a command from the railway system
  • the control device 110 turns on the third circuit breaker 13
  • the second filter capacitor 41 is charged while the current is limited by the second charging resistor 31.
  • the control device 110 confirms that the second filter capacitor 41 has been charged to a predetermined voltage based on the voltage detected by the second power converter 51
  • the control device 110 turns on the fourth circuit breaker 14, The second charging resistor 31 is short-circuited.
  • control device 110 confirms that the fifth contactor 75 is off, turns on the third contactor 73 and turns on the fourth contactor 74. Then, the control device 110 operates the second power converter 2 as a DC / AC converter (INV2). In the second power converter 2, the DC power from the power storage device 9 is converted into AC power, and the generator 5 is operated as a motor by the AC power to start the diesel engine 7.
  • the control device 110 turns on the fifth circuit breaker 15 and charges the third filter capacitor 42 while limiting the current with the third charging resistor 32.
  • the control device 110 confirms that the third filter capacitor 42 has been charged to a predetermined voltage based on the voltage detected by the fifth voltage detector 52, the control device 110 turns on the sixth circuit breaker 16, The third charging resistor 32 is short-circuited.
  • the control device 110 operates the third power converter 3 as a DC / AC converter (INV3).
  • the DC power from the power storage device 9 is converted into AC power, and the generator 5A is operated as a motor by this AC power to start the diesel engine 7A.
  • the maximum value of the discharge power from the power storage device 9 can be reduced by shifting the start timing of the diesel engine 7 and the diesel engine 7A. It can be suppressed and the life can be extended.
  • the diesel engine 7A may be started after the control device 110 confirms that the diesel engine 7 has started. If comprised in this way, the influence by the noise of the diesel engines 7 and 7A can be reduced, for example, when the vehicle exists in the vicinity of a place with many people, such as a station, due to the surrounding situation of the vehicle.
  • the two diesel engines 7, 7A may be started from either.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an operation when the first motor 4 is driven using the generated power of each generator and the stored power of the power storage device 9.
  • the control device 110 temporarily stops the inverter operation of the second power converter 2 and then changes the second power converter 2 to the AC / DC converter. Restart as (CNV2).
  • the control device 110 temporarily stops the inverter operation of the third power converter 3, and then restarts the third power converter 3 as an AC / DC converter (CNV3).
  • the control device 110 operates the first power converter 1 as a DC / AC converter (INV1).
  • In the first power converter 1 DC power from the power storage device 9, the second power converter 2, and the third power converter 3 is converted into AC power, and the first motor 4 is converted by this AC power. Is driven and the vehicle accelerates.
  • FIG. 14 is a diagram showing the state of each device during coasting.
  • the control device 110 stops the inverter operation of the first power converter 1, turns off the first circuit breaker 11, and turns off the second circuit breaker 12.
  • SOC State of Charge
  • the state of charge (SOC: State of Charge) of the power storage device 9 is low, power generation of the generator 5 driven by the diesel engine 7 is continued, and the generated power is generated by the second power converter 2.
  • the electric power storage device 9 is charged after being converted into DC power.
  • the power generation of the generator 5A driven by the diesel engine 7A is continued, and the generated power is converted into DC power by the third power converter 3 and charged in the power storage device 9.
  • either the diesel engine 7 or 7 ⁇ / b> A may be stopped to reduce the total generated power, thereby reducing the noise of the diesel engine.
  • FIG. 15 is a diagram showing the state of each device during braking.
  • control device 110 operates first motor 4 as a generator, and regenerative power from first motor 4 is input to first power converter 1.
  • the control device 110 operates the first power converter 1 as an AC / DC converter (CNV1), and the first power converter 1 converts the regenerative power from the first motor 4 into DC power,
  • the power storage device 9 is charged.
  • the control device 110 drives the diesel engine 7, and the generated power from the generator 5 is the second power converter 2. Is input.
  • the control device 110 operates the second power converter 2 as an AC / DC converter (CNV2), and the second power converter 2 converts the generated power from the generator 5 into DC power, The power storage device 9 is charged.
  • the control device 110 drives the diesel engine 7 ⁇ / b> A, and the generated power from the generator 5 ⁇ / b> A is input to the third power converter 3.
  • the control device 110 operates the third power converter 3 as an AC / DC converter (CNV3), and the third power converter 3 converts the generated power from the generator 5A into DC power, The power storage device 9 is charged.
  • the control device 110 operates the second power converter 2 as a DC / AC converter (INV2).
  • the AC power from the first power converter 1 is input to the second power converter 2, and the second power converter 2 converts this AC power into DC power and operates the generator 5 as a motor.
  • the diesel engine 7 is operated as an engine brake (or an exhaust brake) to consume electric power.
  • the control device 110 operates the third power converter 3 as a DC / AC converter (INV3).
  • the AC power from the first power converter 1 is input to the third power converter 3, and the third power converter 3 converts this AC power into DC power and operates the generator 5A as a motor.
  • the diesel engine 7A is operated as an engine brake (and further an exhaust brake) to consume electric power.
  • FIG. 15 shows a state where the SOC of the power storage device 9 is higher than a predetermined value in order to simplify the description.
  • the operation shown in FIG. 15 allows the regenerative braking to be continued and brake shoe wear to be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a strange odor associated with wear of the brake shoe, to extend the life of the brake shoe, to extend its replacement period, and to reduce costs.
  • the propulsion control device according to the second embodiment may be configured to operate only one of the diesel engines 7 and 7A as an engine brake. If comprised in this way, the noise of the diesel engines 7 and 7A can be reduced.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the state of each device when the vehicle is stopped.
  • the control device 110 When the vehicle is stopped, for example, when the power consumption in the vehicle by an auxiliary power device (not shown) is large, or when the SOC of the power storage device 9 is lower than a predetermined value, the control device 110 The diesel engine 7 is driven, and the generated power from the generator 5 is input to the second power converter 2.
  • the control device 110 operates the second power converter 2 as an AC / DC converter (CNV2), and the second power converter 2 converts the generated power from the generator 5 into DC power, The power storage device 9 is charged.
  • CNV2 AC / DC converter
  • the control device 110 drives the diesel engine 7A, and the generated power from the generator 5A is input to the third power converter 3. .
  • the control device 110 operates the third power converter 3 as an AC / DC converter (CNV3), and the third power converter 3 converts the generated power from the generator 5A into DC power, The power storage device 9 is charged.
  • the control device 110 stops the diesel engine 7 or the diesel engine 7A. This can reduce noise and fuel consumption.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the state of each device when the first power converter 1 fails.
  • the control device 110 When detecting a failure of the first power converter 1, the control device 110 first turns off the first breaker 11, the second breaker 12, and the first contactor 71. As a result, the first input / output terminal A1 of the first power converter 1 is disconnected from the power storage device 9, and the second input / output terminal A2 of the first power converter 1 is disconnected from the first motor 4. Disconnected.
  • the control device 110 stops the converter operation of the second power converter 2, and further turns off the fourth contactor 74.
  • the second input / output terminal B ⁇ b> 2 of the second power converter 2 is disconnected from the generator 5.
  • the control device 110 turns on the fifth contactor 75, operates the second power converter 2 as a DC / AC converter (INV2), and causes the third power converter 3 to operate as an AC / DC converter. Operate as (CNV3).
  • the DC power converted by the third power converter 3 is supplied to the second power converter 2, and the second power converter 2 includes the power storage device 9 and the third power converter 3.
  • the first motor 4 is driven by converting the DC power from the AC power into AC power.
  • the second power converter 2 is operated as an inverter and the third power converter 3 is operated as a converter. be able to. Therefore, the diesel engine 7A can be driven to the lower limit of the light oil capacity of the fuel tank mounted on the vehicle to drive the vehicle, and the first motor 4 can be continuously driven. In comparison, the vehicle speed can be increased, or the travel distance can be extended.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the state of each device when the second power converter 2 fails.
  • the controller 110 detects a failure of the second power converter 2, as shown in FIG. 18, the third breaker 13, the fourth breaker 14, and the third contactor 73. Turn off. As a result, the first input / output terminal B1 of the second power converter 2 is disconnected from the power storage device 9, and the second input / output terminal B2 of the second power converter 2 is disconnected from the generator 5. It is.
  • the control device 110 turns off the fifth contactor 75 and operates the first power converter 1 as a DC / AC converter (INV1). Then, the third power converter 3 is operated as an AC / DC converter (CNV3).
  • the DC power converted by the third power converter 3 is supplied to the first power converter 1, and the first power converter 1 includes the power storage device 9 and the third power converter 3.
  • the first motor 4 is driven by converting the DC power from the AC power into AC power.
  • the first power converter 1 is operated as an inverter and the third power converter 3 is operated as a converter. be able to. Therefore, the lower limit diesel engine 7A of the light oil capacity of a fuel tank (not shown) mounted on the vehicle can be driven to drive the vehicle, and the first motor 4 can be continuously driven. The vehicle speed can be increased or the travel distance can be extended as compared with the first embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the state of each device when the third power converter 3 fails.
  • the control device 110 turns off the fifth circuit breaker 15 and the sixth circuit breaker 16, as shown in FIG.
  • the first input / output terminal C1 of the third power converter 3 is disconnected from the power storage device 9
  • the second input / output terminal C2 of the third power converter 3 is disconnected from the generator 5A. It is.
  • the control device 110 turns off the fifth contactor 75 and operates the first power converter 1 as a DC / AC converter (INV1).
  • the second power converter 2 is operated as an AC / DC converter (CNV2). Accordingly, the DC power converted by the second power converter 2 is supplied to the first power converter 1, and the first power converter 1 includes the power storage device 9 and the second power converter 2.
  • the first motor 4 is driven by converting the DC power from the AC power into AC power.
  • the first power converter 1 is operated as an inverter and the second power converter 2 is operated as a converter. be able to. Therefore, the diesel engine 7 can be driven to the lower limit of the light oil capacity of a fuel tank (not shown) mounted on the vehicle, the vehicle can be driven, and the first motor 4 can be continuously driven. Compared with Embodiment 1, the vehicle speed can be increased, or the travel distance can be extended.
  • the generator is a first generator (7A) driven by the first engine (7) and the second engine (7A), respectively. 5) and the second generator (5A), which are configured to be connectable to the DC common unit 20, and the DC power from the DC common unit 20 is input from the first input / output terminal C1 side Operates as a DC / AC converter, outputs desired AC power from the second input / output terminal C2 side different from the first input / output terminal C1, and supplies it to the second generator 5A.
  • AC power from the second generator 5A is input from the second input / output terminal C2 side, it operates as an AC / DC converter and outputs desired DC power from the first input / output terminal C1 side.
  • a third power converter 3 that controls the control device 110 to include the first power converter.
  • the third power converter 3 is operated as a DC / AC converter, and the second power generator 5A is supplied with AC power from the third power converter 3, and the power generator After the start of 5A, the third power converter 3 is operated as an AC / DC converter so that the DC common unit 20 is supplied with DC power from the third power converter 3. .
  • the second power converter 2 can be operated as an inverter and the third power converter 3 can be operated as a converter.
  • the diesel engine can be driven to the lower limit of the light oil capacity of No), and the vehicle can be run, and the vehicle speed can be increased or the travel distance can be extended as compared with the first embodiment.
  • the control device 110 causes the third power converter 3 to be connected to the DC / DC.
  • the third power converter 3 is operated after the second engine (7A) is started by operating as an AC converter and supplying the second generator with AC power from the third power converter 3. It is configured to operate as an AC / DC converter and to supply the DC power from the third power converter 3 to the DC common unit 20. Therefore, even when the second power converter 2 fails, the first power converter 1 can be operated as an inverter and the third power converter 3 can be operated as a converter.
  • the diesel engine can be driven to the lower limit of the light oil capacity of No), and the vehicle can be run, and the vehicle speed can be increased or the travel distance can be extended as compared with the first embodiment.
  • the propulsion control device is configured such that the motor 4 configured to be drivable by the first power converter 1 and the electrical connection destination of the generator 5 are the second power conversion.
  • the second input / output terminal B2 side of the converter 2 is switched to the second input / output terminal A2 side of the first power converter 1, or the electrical connection destination of the motor (4) is changed to the first power.
  • a switch group (71, 72, 73, 74, 75) for switching from the second input / output terminal A1 side of the converter 1 to the second input / output terminal B2 side of the second power converter 2;
  • a control unit (control device 100) for controlling the operations of the first power converter 1, the second power converter 2, and the switch group according to the operation modes of the second power converters 1 and 2. 110).
  • the first input / output end side described in the first and second embodiments represents a terminal side in which, for example, switching elements are connected in series, and a plurality of the serially connected switching elements are connected in parallel.
  • the input / output end side of is connected to the switching elements in series and represents the terminal side of the series connection point.
  • the propulsion control device for an engine hybrid railway vehicle shown in the present embodiment shows an example of the content of the present invention, and can be combined with another known technique, or the present invention. Of course, it is possible to change and configure such as omitting a part without departing from the gist of the present invention.
  • the present invention can be applied to a propulsion control apparatus for an engine hybrid railway vehicle.
  • the railway vehicle has a further high efficiency. This is useful as an invention that can be realized.

Abstract

 複数のモータに接続される第1の電力変換器1はDC/AC変換器またはAC/DC変換器として動作し、発電機5に接続される第2の電力変換器2はDC/AC変換器またはAC/DC変換器として動作し、制御装置100は、第1の電力変換器1からの交流電力を各モータのうちの少なくとも1つのモータに供給させると共に、第2の電力変換器2からの交流電力を第1の電力変換器1からの交流電力が供給されているモータ以外のモータに供給させるように構成されている。

Description

エンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置
 本発明は、エンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置に関する。
 従来のエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置は、エンジンで発電機を駆動し、発電機で発生した交流電力をコンバータで直流電力に変換すると共に、コンバータからの直流電力と電力貯蔵装置からの直流電力とをインバータで交流電力に変換し、この交流電力でモータを駆動することにより車両に対し推進力を与えている(例えば、特許文献1)。
特開2003-134604号公報
 しかしながら、上記特許文献1に代表される従来技術では、車両に搭載された複数のモータが1つの電力変換器で駆動されるように構成されているため、例えば電力貯蔵装置の貯蔵電力で力行が行われる際、各モータが同時に制御される。従って、従来技術では、一方のモータだけでも十分な駆動力が得られる場合においても他方のモータも駆動されるため、鉄道車両の更なる高効率化を図ることができないという課題があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のモータが1つの電力変換装置によって駆動される構成であっても鉄道車両の更なる高効率化を図ることができるエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、エンジンで駆動される発電機と、直流共通部に接続可能に構成される直流電力供給源としての電力貯蔵装置と、それぞれが前記直流共通部に接続可能に構成され、前記直流共通部からの直流電力が第1の入出力端側から入力された場合にはDC/AC変換器として動作して前記第1の入出力端とは異なる第2の入出力端側から所望の交流電力を出力し、前記第2の入出力端側から交流電力が入力された場合にはAC/DC変換器として動作して前記第1の入出力端側から所望の直流電力を出力する第1および第2の電力変換器と、前記第1および第2の電力変換器の双方で駆動可能に構成される第1のモータと、前記第1の電力変換器のみで駆動可能に構成される第2のモータとに区分される複数のモータと、前記発電機の電気的な接続先を、前記第2の電力変換器の第2の入出力端側から前記第1の電力変換器の第2の入出力端側に切り替え、または前記第1のモータの電気的な接続先を、前記第1の電力変換器の第2の入出力端側から前記第2の電力変換器の第2の入出力端側に切り替える開閉器群と、前記第1および第2の電力変換器の動作態様に応じて、前記第1の電力変換器、前記第2の電力変換器および前記開閉器群の動作を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
 この発明によれば、複数のモータと第1の電力変換器と第2の電力変換器との間の接続状態が制御装置によって制御されることにより、一方のモータが第1の電力変換器によって駆動され他方のモータが第2の電力変換器によって駆動されるようにしたので、複数のモータが1つの電力変換装置で駆動される構成であっても鉄道車両の更なる高効率化を図ることができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る推進制御装置の構成図である。 図2は、発車時の各機器の状態を表す図である。 図3は、電力貯蔵装置の貯蔵電力を用いてエンジン始動を行う場合の動作を示す図である。 図4は、発電機の発電電力と電力貯蔵装置の貯蔵電力とを用いて各モータを駆動する場合の動作を示す図である。 図5は、惰行時の各機器の状態を表す図である。 図6は、ブレーキ時の各機器の状態を示す図である。 図7は、停車時における各機器の状態を表す図である。 図8は、第1の電力変換器が故障した場合における各機器の状態を表す図である。 図9は、第2の電力変換器が故障した場合における各機器の状態を表す図である。 図10は、本発明の実施の形態2に係る推進制御装置の構成図である。 図11は、発車時の各機器の状態を表す図である。 図12は、電力貯蔵装置の貯蔵電力を用いてエンジン始動を行う場合の動作を示す図である。 図13は、各発電機の発電電力と電力貯蔵装置の貯蔵電力とを用いて第1のモータを駆動する場合の動作を示す図である。 図14は、惰行時の各機器の状態を表す図である。 図15は、ブレーキ時の各機器の状態を示す図である。 図16は、停車時における各機器の状態を表す図である。 図17は、第1の電力変換器が故障した場合における各機器の状態を表す図である。 図18は、第2の電力変換器が故障した場合における各機器の状態を表す図である。 図19は、第3の電力変換器が故障した場合における各機器の状態を表す図である。
 以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係るエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置(以下、単に「推進制御装置」と称する)について説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る推進制御装置の構成図である。実施の形態1に係る推進制御装置は、第1のモータ4と、第2のモータ4Aと、ディーゼルエンジン7と、発電機5と、第1の電力変換器1と、第2の電力変換器2と、電力貯蔵装置9と、推進制御装置全体の動作を統括する制御装置100とを主要構成部として構成される。
 また、推進制御装置は、これら各主要構成部間に介在して電力の供給経路を自在に変更するための高速度遮断器10、第1の断流器11、第2の断流器12、第3の断流器13、第4の断流器14、第1の接触器71、第2の接触器72、第3の接触器73、第4の接触器74、第5の接触器75、および第6の接触器76を備えて構成される。第2の断流器12には第1の充電抵抗30が並列に接続され、第4の断流器14には第2の充電抵抗31が並列に接続されている。
 なお、推進制御装置は、これらの各構成部に加え、第1の電流検出器60、第2の電流検出器61、第3の電流検出器63、第4の電流検出器80、および第5の電流検出器81を備えている。また、推進制御装置は、電圧を検出する第1の電圧検出器50、第2の電圧検出器51、第3の電圧検出器53、および第4の電圧検出器54を備えている。
 つぎに、推進制御装置を構成する各部の接続関係および、概略の機能について説明する。ディーゼルエンジン7は、電力を発生する電力供給源の1つである発電機5に接続される。発電機5は、ディーゼルエンジン7により駆動される交流発電機である。すなわち、ディーゼルエンジン7および発電機5は、交流電力供給源として機能する。発電機5は、第1の接触器71、第4の接触器74、および第5の接触器75を介して第1の電力変換器1に接続されると共に、第3の接触器73および第4の接触器74を介して第2の電力変換器2に接続される。また、発電機5は、第2の電力変換器2により交流電力が供給されて交流電動機としても動作する。
 電力貯蔵装置9は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、フライホイール等を貯蔵手段とする電気エネルギーの貯蔵装置であり、電力を発生する他の電力供給源として、高速度遮断器10、第1の断流器11、および第2の断流器12を介して第1の電力変換器1に接続され、直流電力を充放電する。さらに、電力貯蔵装置9は、高速度遮断器10、第3の断流器13、および第4の断流器14を介して第2の電力変換器2に接続され、直流電力を充放電する。
 第1の電力変換器1は、AC/DC変換器またはDC/AC変換器として動作する。第1の電力変換器1がAC/DC変換器として動作するとき、第1の電力変換器1の第1のモータ4側に位置する第2の入出力端A2側には、第1のモータ4からの回生電力、第2のモータ4Aからの回生電力、または発電機5で発電された交流電力が供給される。第1の電力変換器1ではこれらの回生電力および交流電力が直流電力に変換され、この直流電力は、電力貯蔵装置9に充電される。
 第1の電力変換器1がDC/AC変換器として動作するとき、第1の電力変換器1の直流共通部20側に位置する第1の入出力端A1側には、電力貯蔵装置9からの直流電力または第2の電力変換器2からの直流電力が供給される。第1の電力変換器1ではこれらの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力は第1のモータ4および第2のモータ4Aの少なくとも一方に供給される。この交流電力によって第1のモータ4および第2のモータ4Aが駆動される。なお、第1のモータ4の回転軸と第2のモータ4Aの回転軸は、それぞれ減速歯車(図示せず)に接続され、各回転軸が回転することにより、減速歯車に設けられた車軸を介して車輪が回転して車両が走行する。
 第2の電力変換器2は、AC/DC変換器またはDC/AC変換器として動作する。第2の電力変換器2がAC/DC変換器として動作するとき、第2の電力変換器2の発電機5側に位置する第2の入出力端B2側には、発電機5で発電された交流電力が供給される。第2の電力変換器2では、この交流電力が直流電力に変換され、この直流電力は電力貯蔵装置9に充電される。
 第2の電力変換器2がDC/AC変換器として動作するとき、第2の電力変換器2の直流共通部20側に位置する第1の入出力端B1側には、第1のモータ4からの回生電力、または電力貯蔵装置9からの直流電力が供給される。第1の電力変換器1ではこの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力は第1のモータ4または発電機5に供給される。この交流電力によって第1のモータ4または発電機5が駆動される。
 第1のモータ4は、第1の電力変換器1からの交流電力または第2の電力変換器2からの交流電力の供給を受けて、駆動力(推進力)を発生する。第2のモータ4Aは、第1の電力変換器1からの交流電力の供給を受けて駆動力を発生する。
 高速度遮断器10は、直流共通部20と電力貯蔵装置9との間に挿入される。第1の断流器11および第2の断流器12は、直列に接続されて直流共通部20と第1の電力変換器1との間に挿入される。第3の断流器13および第4の断流器14は、直列に接続されて直流共通部20と第2の電力変換器2との間に挿入される。第6の接触器76は、第1の電力変換器1と第2のモータ4Aとの間に挿入される。第1の接触器71および第2の接触器72は、直列に接続されて第1の電力変換器1と第1のモータ4との間に挿入される。第3の接触器73および第4の接触器74は、直列に接続されて第2の電力変換器2と発電機5との間に挿入される。
 第1の接触器71と第2の接触器72は一端同士が接続され、また第3の接触器73と第4の接触器74は一端同士が接続される。第1の接触器71および第2の接触器72の接続端と、第3の接触器73および第4の接触器74の接続端との間には、第5の接触器75が挿入される。
 つぎに、各センサについて説明する。第3の電圧検出器53は、電力貯蔵装置9の電圧EBを検出する。第3の電流検出器63は、電力貯蔵装置9に流出入する直流電流IBを検出する。第4の電圧検出器54は、直流共通部20の電圧ESを検出する。第1の電圧検出器50は、第1のフィルタコンデンサ40の電圧EFC1を検出する。第1の電流検出器60は、第1の電力変換器1に流出入する直流電流IS1を検出する。第4の電流検出器80は、第1の電力変換器1に流出入する交流電流IM1を検出する。同様に、第2の電圧検出器51は、第2のフィルタコンデンサ41の電圧EFC2を検出する。第2の電流検出器61は、第2の電力変換器2に流出入する直流電流IS2を検出する。第5の電流検出器81は、第2の電力変換器2に流出入する交流電流IM2を検出する。
 第1の速度検出器90は、第1のモータ4の回転速度(モータ回転速度)PG1を検出する。第2の速度検出器91は、発電機5の回転速度(発電機回転速度)PG2を検出する。第3の速度検出器93は、第2のモータ4Aの回転速度(モータ回転速度)PG3を検出する。
 上記の各センサで検出された検出値は、図示のように制御装置100に入力される。また、制御装置100には図示しない運転台からの運転指令も入力される。制御装置100は、運転指令により車両の運転モードを切り替え、各種のセンサからの検出値に基づき、上記した各電力変換器の図示しないスイッチング素子を制御する信号(PWM1、PWM2)、高速度遮断器10のオン/オフを制御する信号(HB)、各断流器のオン/オフを制御する信号(LB11~22)、各接触器のオン/オフを制御する信号(LS11~22)を生成して制御対象の各部に出力する。また、制御装置100にはそれらの機器からのアンサーバックが入力される。
 なお、図1では、煩雑さを避けるため、遮断器、各断流器および各接触器に対する制御信号の図示を省略している。また、図1では、ディーゼルエンジン7、発電機5、第1のモータ4、第2のモータ4A、および電力貯蔵装置9が、それぞれ「ENG1」、「G1」、「M1」、「M2」、「BAT」と表記される。また、第1の電力変換器1および第2の電力変換器2に関しては、その機能に着目した表記としており、例えば、第1の電力変換器1がAC/DC変換器として動作する場合が「CNV1」であり、DC/AC変換器として動作する場合が「INV1」である。同様に、第2の電力変換器2がAC/DC変換器として動作する場合が「CNV2」であり、DC/AC変換器として動作する場合が「INV2」である。
 つぎに、実施の形態1に係る推進制御装置における各モード別の動作について説明する。図2は、発車時の各機器の状態を表す図である。発車を示す運転指令が制御装置100に入力された場合、制御装置100は、ディーゼルエンジン7の騒音を低減するため、発電機5を使用せず、第1の電力変換器1をインバータ動作させて電力貯蔵装置9からの直流電力を交流電力に変換して、第1のモータ4および第2のモータ4Aを駆動する。
 具体的に説明すると、制御装置100は、電力貯蔵装置9の電圧EBが正常な範囲の電圧であることを確認したとき、高速度遮断器10をオンにする。また、制御装置100は、直流共通部20の電圧ESが正常な範囲の電圧であることを確認したとき、第1の断流器11をオンにする。そして、第1の充電抵抗30で電流が制限されながら第1のフィルタコンデンサ40が充電される。制御装置100は、第1のフィルタコンデンサ40が所定の電圧まで充電されたことを、第1の電圧検出器50で検出すると第2の断流器12をオンし、第1の充電抵抗30を短絡する。また、制御装置100は、第5の接触器75がオフであることを確認して、第6の接触器76をオン、第1の接触器71をオン、第2の接触器72をオン、第3の接触器73をオフ、第4の接触器74をオフにする。そして、制御装置100は、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させる。
 第1の電力変換器1では、電力貯蔵装置9からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第1のモータ4および第2のモータ4Aが駆動され、車両が走行する。なお、その他の機器はオフの状態とする。この動作によれば、電力貯蔵装置9の貯蔵電力を用いて第1のモータ4および第2のモータ4Aが駆動されるため、ディーゼルエンジン7の騒音を低減できる。
 図3は、電力貯蔵装置9の貯蔵電力を用いてディーゼルエンジン7の始動を行う場合の動作を示す図である。エンジンハイブリッド鉄道車両が所定の速度に達したとき(所定の走行距離、所定の経過時間、運転士の操作、鉄道システムからの指令でもよい)、制御装置100は、第3の断流器13をオンし、第2の充電抵抗31で電流を制限しながら、第2のフィルタコンデンサ41を充電する。制御装置100は、第2の電圧検出器51で検出された電圧EFC2により、第2のフィルタコンデンサ41が所定の電圧まで充電されたことを確認したとき、第4の断流器14をオンし、第2の充電抵抗31を短絡する。また、制御装置100は、第5の接触器75がオフであることを確認して、第3の接触器73をオン、第4の接触器74をオンにする。そして、制御装置100は、第2の電力変換器2をDC/AC変換器(INV2)として動作させる。
 第2の電力変換器2では、電力貯蔵装置9からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により発電機5をモータとして動作させ、ディーゼルエンジン7を始動する。
 図4は、発電機5の発電電力と電力貯蔵装置9の貯蔵電力とを用いて各モータを駆動する場合の動作を示す図である。図3の動作でディーゼルエンジン7が始動した場合、制御装置100は、第2の電力変換器2のインバータ動作を一旦停止させた後に、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として再起動させる。そして、制御装置100は、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させる。
 第1の電力変換器1では、電力貯蔵装置9および第2の電力変換器2からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第1のモータ4および第2のモータ4Aが駆動され、車両が加速する。
 図5は、惰行時の各機器の状態を表す図である。運転台からの力行指令がオフされると、制御装置100は、第1の電力変換器1のインバータ動作を停止させ、第1の断流器11をオフ、第2の断流器12をオフにする。このとき、電力貯蔵装置9の充電状態(SOC:State of Charge)が低い場合、ディーゼルエンジン7で駆動される発電機5の発電が継続され、その発電電力は第2の電力変換器2で直流電力に変換されて電力貯蔵装置9に充電される。なお、電力貯蔵装置9のSOCの値は、図示しない電池監視装置からの情報や、電力貯蔵装置9の電圧EB、電流IBなどから求める。
 図6は、ブレーキ時の各機器の状態を示す図である。ブレーキ時には、制御装置100は第1のモータ4および第2のモータ4Aを発電機として動作させ、これらのモータからの回生電力が第1の電力変換器1に入力される。制御装置100は、第1の電力変換器1をAC/DC変換器(CNV1)として動作させ、第1の電力変換器1では第1のモータ4および第2のモータ4Aからの回生電力が直流電力に変換され(回生ブレーキ)、この直流電力は電力貯蔵装置9に充電される。
 このとき、回生電力による充電だけでは電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低い場合、制御装置100はディーゼルエンジン7を駆動させ、発電機5からの発電電力が第2の電力変換器2に入力される。また、制御装置100は、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として動作させ、第2の電力変換器2では発電機5からの発電電力が直流電力に変換され、この直流電力は電力貯蔵装置9に充電される。
 一方、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合や電力貯蔵装置9が充電できない場合、制御装置100は、第2の電力変換器2をDC/AC変換器(INV2)として動作させる。第1の電力変換器1からの交流電力は直流共通部20を介して第2の電力変換器2に入力され、第2の電力変換器2はこの交流電力を直流電力に変換して、発電機5をモータとして動作させる。従って、ディーゼルエンジン7がエンジンブレーキ(さらには排気ブレーキ)として動作し、電力が消費される。なお、図6には、説明を簡単化するため、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合における状態が示されている。
 図6に示される動作により、回生ブレーキを継続することができ、ブレーキシューの消耗を抑制できる。そのため、ブレーキシューの消耗に伴う異臭を抑制することができると共に、ブレーキシューの寿命が延びさらにその交換周期が延びコストを低減することができる。
 図7は、停車時における各機器の状態を表す図である。車両が停車している場合において、例えば図示しない補助電源装置による車内の電力消費量(照明や空調等)が多いとき、あるいは電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低いとき、制御装置100はディーゼルエンジン7を駆動させ、発電機5からの発電電力が第2の電力変換器2に入力される。また、制御装置100は、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として動作させ、第2の電力変換器2では発電機5からの発電電力が直流電力に変換され、この直流電力が電力貯蔵装置9に充電される。
 なお、電力貯蔵装置9のSOCが高い場合や図示しない補助電源装置による車両内の電力消費量が少ない場合、制御装置100は、ディーゼルエンジン7を停止させる。このことによりディーゼルエンジン7の騒音低減や燃料消費を抑えることが出来る。
 図8は、第1の電力変換器1が故障した場合における各機器の状態を表す図である。制御装置100は、第1の電力変換器1の故障を検出した場合、まず、第1の断流器11、第2の断流器12、第1の接触器71、および第6の接触器76をオフする。このことにより、第1の電力変換器1の第1の入出力端A1が電力貯蔵装置9から切り離され、第1の電力変換器1の第2の入出力端A2が第1のモータ4および第2のモータ4Aから切り離される。
 次に、制御装置100は、第2の電力変換器2のコンバータ動作を停止させ、さらに第4の接触器74をオフする。このことにより、第2の電力変換器2の第2の入出力端B2が発電機5から切り離される。
 その後、制御装置100は、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合、第5の接触器75をオンし、第2の電力変換器2をDC/AC変換器(INV2)として動作させる。第2の電力変換器2は、電力貯蔵装置9からの直流電力を交流電力に変換して第1のモータ4を駆動する。なお、図8には、説明を簡単化するため、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合における状態が示されている。
 一方、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低い場合、制御装置100は、第2の電力変換器2のインバータ動作を停止させる。また、制御装置100は、第5の接触器75をオフし、第4の接触器74をオンする。このことにより、第2の電力変換器2の第2の入出力端B2が第1のモータ4から切り離される。その後、制御装置100は、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として動作させる。第2の電力変換器2は、発電機5からの発電電力を直流電力に変換し、電力貯蔵装置9を充電する。
 第2の電力変換器2によるインバータ動作とコンバータ動作とが繰り返されることにより、第1の電力変換器1が故障した場合でも本線上で立ち往生しダイヤを乱すことなく最寄の駅等に退避でき、さらには車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限までディーゼルエンジン7を駆動し車両を走行させることが可能である。
 図9は、第2の電力変換器2が故障した場合における各機器の状態を表す図である。制御装置100は、第2の電力変換器2の故障を検出した場合、図9に示されるように、第3の断流器13、第4の断流器14、および第3の接触器73をオフする。このことにより、第2の電力変換器2の第1の入出力端B1が電力貯蔵装置9から切り離され、第2の電力変換器2の第2の入出力端B2が発電機5から切離される。
 このとき、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合、制御装置100は、第5の接触器75をオフし、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させることで、電力貯蔵装置9の貯蔵電力を用いて第1のモータ4および第2のモータ4Aを駆動させる。
 一方、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低い場合、制御装置100は、第1の電力変換器1のインバータ動作を停止させ、さらに第2の接触器72および第6の接触器76をオフする。このことにより、第1の電力変換器1の第2の入出力端A2が第1のモータ4および第2のモータ4Aから切り離される。その後、制御装置100は、第5の接触器75をオンし、第1の電力変換器1をAC/DC変換器(CNV1)として動作させる。第1の電力変換器1では発電機5の発電電力が直流電力に変換され、この直流電力が電力貯蔵装置9に充電される。
 第1の電力変換器1によるインバータ動作とコンバータ動作とが繰り返されることにより、第2の電力変換器2が故障した場合でも本線上で立ち往生しダイヤを乱すことなく最寄の駅等に退避でき、さらには車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限までディーゼルエンジン7を駆動し車両を走行させることが可能である。
 なお、実施の形態1では、例えば図2に示されるように2台のモータが第1の電力変換器1によって制御される例が示されているが、一方のモータが第1の電力変換器1で制御され、他方のモータが第2の電力変換器2で制御されるように構成してもよい。例えば車両の負荷や路線状態に応じて、制御装置100は、第6の接触器76をオン、第1の接触器71をオフ、第2の接触器72をオン、第3の接触器73をオン、第4の接触器74をオフ、第5の接触器75をオンにし、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させ、第2の電力変換器2をDC/AC変換器(INV2)として動作させる。従って、第2のモータ4Aは第1の電力変換器1によって制御され、第1のモータ4は第2の電力変換器2によって制御される。この動作によれば、複数のモータが1つの電力変換装置で駆動される場合に比べて、各モータを個別に制御することができるため、車両性能の向上を図ることができる。
 また、実施の形態1では、1つの第1のモータ4と1つの第2のモータ4Aが用いられているが、第1のモータ4と第2のモータ4Aの数はこれに限定されるものではなく、第1のモータ4と第2のモータ4Aはそれぞれ複数であってもよいし、一方のモータのみが2台以上であってもよい。なお、第1の電力変換器1が2台以上用いられる場合、第1の接触器71と第2の接触器72は、第1の電力変換器1と各第1のモータ4との間にそれぞれ設けられる。また、第5の接触器75は、第1のモータ4に対応付けて複数設けられる。
 以上説明したように、実施の形態1に係る推進制御装置によれば、ディーゼルエンジン7で駆動される発電機5と、直流共通部20に接続可能に構成される直流電力供給源としての電力貯蔵装置9と、それぞれが前記直流共通部20に接続可能に構成され、前記直流共通部20からの直流電力が第1の入出力端A1側から入力された場合にはDC/AC変換器として動作して前記第1の入出力端A1、B1とは異なる第2の入出力端側A2、B2から所望の交流電力を出力し、前記第2の入出力端A2、B2側から交流電力が入力された場合にはAC/DC変換器として動作して前記第1の入出力端A1、B1側から所望の直流電力を出力する第1および第2の電力変換器1、2と、第1および第2の電力変換器の双方で駆動可能に構成される第1のモータ4と、第1の電力変換器1のみで駆動可能に構成される第2のモータ4Aとに区分される複数のモータと、発電機5の電気的な接続先を、前記第2の電力変換器2の第2の入出力端B2側から第1の電力変換器1の第2の入出力端A2側に切り替え、または前記第1のモータ4の電気的な接続先を、前記第1の電力変換器1の第2の入出力端A1側から前記第2の電力変換器2の第2の入出力端B2側に切り替える開閉器群(71、72、73、74、75)と、第1および第2の電力変換器1、2の動作態様に応じて、前記第1の電力変換器1、前記第2の電力変換器2および前記開閉器群の動作を制御する制御部(制御装置100)と、を備えるように構成されている。この構成により、複数のモータと第1の電力変換器1と第2の電力変換器2との間の接続状態が制御され、一方のモータが第1の電力変換器1によって駆動され、他方のモータが第2の電力変換器2によって駆動される。その結果、複数のモータ(4、4A)が1つの電力変換装置(1)で制御される構成であっても鉄道車両の更なる高効率化を図ることができる。また、複数のモータが1つの電力変換装置で駆動される場合に比べて、各モータを個別に制御することができるため、車両性能の向上を図ることができる。
 また、実施の形態1に係る制御装置100は、前記第1の電力変換器1が故障した場合、前記電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低いときには、前記第2の電力変換器2をDC/AC変換器として動作させて前記発電機5に前記第2の電力変換器2からの交流電力を供給させ、前記ディーゼルエンジン7が始動した後に前記第2の電力変換器2をAC/DC変換器として動作させて前記電力貯蔵装置9に前記第2の電力変換器2からの直流電力を供給させ、前記電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高いときには、前記第2の電力変換器2をDC/AC変換器として動作させて前記第1のモータ4に前記第2の電力変換器2からの交流電力を供給させるように構成されている。従って、第2の電力変換器2によるインバータ動作とコンバータ動作とが繰り返され、第1の電力変換器1が故障した場合でも本線上で立ち往生しダイヤを乱すことなく最寄の駅等に退避でき、さらには車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限までディーゼルエンジン7を駆動し車両を走行させることが可能である。
 また、実施の形態1に係る前記制御装置100は、前記第2の電力変換器2が故障した場合、前記電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低いときには、前記第1の電力変換器1をDC/AC変換器として動作させて前記発電機5に前記第1の電力変換器1からの交流電力を供給させ、前記ディーゼルエンジン7が始動した後に前記第1の電力変換器1をAC/DC変換器として動作させて前記電力貯蔵装置9に前記第1の電力変換器1からの直流電力を供給させ、前記電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高いときには、前記第1の電力変換器1をDC/AC変換器として動作させて前記第1のモータ4に前記第1の電力変換器1からの交流電力を供給させるように構成されている。従って、第1の電力変換器1によるインバータ動作とコンバータ動作とが繰り返され、第2の電力変換器2が故障した場合でも本線上で立ち往生しダイヤを乱すことなく最寄の駅等に退避でき、さらには車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限までディーゼルエンジン7を駆動し車両を走行させることが可能である。
実施の形態2.
 図10は、本発明の実施の形態2に係る推進制御装置の構成図である。実施の形態1との相違点は、直流共通部20に接続された第3の電力変換器3と、第3の電力変換器3に接続された発電機5Aと、発電機5Aに接続されたディーゼルエンジン7Aとが追加されている点と、制御装置100の代わりに制御装置110が用いられている点である。以下、実施の形態1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
 実施の形態2に係る推進制御装置は、第1のモータ4と、第2のモータ4Aと、ディーゼルエンジン7と、発電機5と、ディーゼルエンジン7Aと、発電機5Aと、制御装置110と、第1の電力変換器1と、第2の電力変換器2と、第3の電力変換器3と、電力貯蔵装置9と、を主要構成部として構成される。図10では、説明を簡単化するため第2のモータ4Aが省略されているが、実施の形態1と同様に第2のモータ4Aを設けてもよいし、第2のモータ4Aを省いて構成してもよい。
 実施の形態2に係る推進制御装置には2つのディーゼルエンジン7、7Aが用いられ、ディーゼルエンジン7Aは、電力を発生する電力供給源の1つである発電機5Aに接続される。発電機5Aは、ディーゼルエンジン7Aにより駆動される交流発電機であり、第3の電力変換器3により交流電力が供給されて交流電動機としても動作する。
 第3の電力変換器3は、AC/DC変換器またはDC/AC変換器として動作する。第3の電力変換器3がAC/DC変換器として動作するとき、第3の電力変換器3の発電機5A側に位置する第2の入出力端C2側には、発電機5Aで発電された交流電力が供給される。第3の電力変換器3ではこの交流電力が直流電力に変換され、この直流電力は電力貯蔵装置9に充電される。
 第3の電力変換器3がDC/AC変換器として動作するとき、第3の電力変換器3の直流共通部20側に位置する第1の入出力端C1側には、電力貯蔵装置9からの直流電力が供給される。第3の電力変換器3ではこの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力は発電機5Aに供給され、発電機5Aが駆動される。
 第5の断流器15および第6の断流器16は、直列に接続されて直流共通部20と第3の電力変換器3との間に挿入される。第5の電圧検出器52は、第3のフィルタコンデンサ42の電圧EFC3を検出する。第4の電流検出器62は、第3の電力変換器3に流出入する直流電流IS3を検出する。第6の電流検出器82は、第3の電力変換器3に流出入する交流電流IM3を検出する。第4の速度検出器92は、発電機5Aの回転速度(発電機回転速度)PG4を検出する。これらの各センサで検出された検出値は、制御装置110に入力される。なお、制御装置110には、これらの検出値の他にも、実施の形態1の制御装置100に入力される検出値と同等のものが入力され、さらに図示しない運転台からの運転指令も入力される。
 制御装置110は、運転指令により車両の運転モードを切り替え、各種のセンサからの検出値に基づき、上記した各電力変換器の図示しないスイッチング素子を制御する信号(PWM1、PWM2、PWM3)、高速度遮断器10のオン/オフを制御する信号(HB)、各断流器のオン/オフを制御する信号(LB11~32)、各接触器のオン/オフを制御する信号(LS11~22)を生成して制御対象の各部に出力する。また、制御装置110にはそれらの機器のアンサーバックが入力される。
 なお、図10では、ディーゼルエンジン7A、発電機5Aがそれぞれ「ENG2」、「G2」と表記される。また、第3の電力変換器3に関しては、その機能に着目した表記としており、第3の電力変換器3がAC/DC変換器として動作する場合が「CNV3」であり、DC/AC変換器として動作する場合が「INV3」である。
 つぎに、実施の形態2に係る推進制御装置における各モード別の動作について説明する。
 図11は、発車時の各機器の状態を表す図である。発車を示す運転指令が制御装置110に入力された場合、制御装置110は、ディーゼルエンジン7およびディーゼルエンジン7Aの騒音を低減するため、第1の電力変換器1をインバータ動作させる。第1の電力変換器1では電力貯蔵装置9からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第1のモータ4が駆動する。
 具体的に説明すると、制御装置110は、電力貯蔵装置9の電圧EBが正常な範囲の電圧であることを確認したとき、高速度遮断器10をオンにする。また、制御装置110は、直流共通部20の電圧ESが正常な範囲の電圧であることを確認したとき、第1の断流器11をオンにする。そして、第1の充電抵抗30で電流が制限されながら第1のフィルタコンデンサ40が充電される。制御装置110は、第1のフィルタコンデンサ40が所定の電圧まで充電されたことを、第1の電圧検出器50で検出すると第2の断流器12をオンし、第1の充電抵抗30を短絡する。また、制御装置110は、第5の接触器75がオフであることを確認して、第1の接触器71をオン、第2の接触器72をオン、第3の接触器73をオフ、第4の接触器74をオフにする。そして、制御装置110は、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させる。第1の電力変換器1では、電力貯蔵装置9からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第1のモータ4が駆動され、車両が走行する。なお、その他の機器はオフの状態とする。この動作によれば、電力貯蔵装置9の貯蔵電力を用いて第1のモータ4が駆動されるため、ディーゼルエンジン7、7Aの騒音が低減される。
 図12は、電力貯蔵装置9の貯蔵電力を用いてディーゼルエンジン7、7Aの始動を行う場合の動作を示す図である。エンジンハイブリッド鉄道車両が所定の速度に達したとき(所定の走行距離、所定の時間、運転士の操作、鉄道システムからの指令でもよい)、制御装置110は、第3の断流器13をオンし、第2の充電抵抗31で電流を制限しながら、第2のフィルタコンデンサ41を充電する。制御装置110は、第2の電力変換器51で検出された電圧により、第2のフィルタコンデンサ41が所定の電圧まで充電されたことを確認したとき、第4の断流器14をオンし、第2の充電抵抗31を短絡する。また、制御装置110は、第5の接触器75がオフであることを確認して、第3の接触器73をオン、第4の接触器74をオンにする。そして、制御装置110は、第2の電力変換器2をDC/AC変換器(INV2)として動作させる。第2の電力変換器2では、電力貯蔵装置9からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により発電機5をモータとして動作させ、ディーゼルエンジン7を始動する。
 同様に、制御装置110は、第5の断流器15をオンし、第3の充電抵抗32で電流を制限しながら、第3のフィルタコンデンサ42を充電する。制御装置110は、第5の電圧検出器52で検出された電圧により、第3のフィルタコンデンサ42が所定の電圧まで充電されたことを確認したとき、第6の断流器16をオンし、第3の充電抵抗32を短絡する。そして、制御装置110は、第3の電力変換器3をDC/AC変換器(INV3)として動作させる。第3の電力変換器3では、電力貯蔵装置9からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により発電機5Aをモータとして動作させ、ディーゼルエンジン7Aを始動する。
 なお、実施の形態2に係る推進制御装置では、ディーゼルエンジン7とディーゼルエンジン7Aの始動タイミングをずらすことにより、電力貯蔵装置9からの放電電力の最大値を低減でき、電力貯蔵装置9の劣化を抑制することができ寿命を延ばすことができる。例えば、ディーゼルエンジン7が始動したことを制御装置110で確認された後に、ディーゼルエンジン7Aを始動するように構成してもよい。このように構成すれば、車両の周辺状況により、例えば車両が駅などの人の多い場所の近傍に存在するような場合には、ディーゼルエンジン7、7Aの騒音による影響を低減することができる。なお、2つのディーゼルエンジン7、7Aはどちらから始動してもよい。
 図13は、各発電機の発電電力と電力貯蔵装置9の貯蔵電力とを用いて第1のモータ4を駆動する場合の動作を示す図である。図12に示される動作によりディーゼルエンジン7が始動した場合、制御装置110は、第2の電力変換器2のインバータ動作を一旦停止させた後に、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として再起動させる。同様に、制御装置110は、第3の電力変換器3のインバータ動作を一旦停止させた後に、第3の電力変換器3をAC/DC変換器(CNV3)として再起動させる。そして、制御装置110は、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させる。第1の電力変換器1では、電力貯蔵装置9、第2の電力変換器2、および第3の電力変換器3からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第1のモータ4が駆動され、車両が加速する。
 図14は、惰行時の各機器の状態を表す図である。運転台からの力行指令がオフされると、制御装置110は、第1の電力変換器1のインバータ動作を停止させ、第1の断流器11をオフ、第2の断流器12をオフにする。このとき、電力貯蔵装置9の充電状態(SOC:State of Charge)が低い場合、ディーゼルエンジン7で駆動される発電機5の発電が継続され、その発電電力は、第2の電力変換器2で直流電力に変換されて電力貯蔵装置9に充電される。同様に、ディーゼルエンジン7Aで駆動される発電機5Aの発電が継続され、その発電電力は、第3の電力変換器3で直流電力に変換されて電力貯蔵装置9に充電される。電力貯蔵装置9のSOCの値によっては、ディーゼルエンジン7、7Aの何れかを停止して合計の発電電力を低減させてもよくディーゼルエンジンの騒音を低減できる。
 図15は、ブレーキ時の各機器の状態を示す図である。ブレーキ時には、制御装置110は、第1のモータ4を発電機として動作させ、第1のモータ4からの回生電力が第1の電力変換器1に入力される。制御装置110は、第1の電力変換器1をAC/DC変換器(CNV1)として動作させ、第1の電力変換器1は、第1のモータ4からの回生電力を直流電力に変換し、電力貯蔵装置9を充電する。
 このとき、回生電力による充電だけでは電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低い場合、制御装置110は、ディーゼルエンジン7を駆動させ、発電機5からの発電電力が第2の電力変換器2に入力される。また、制御装置110は、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として動作させ、第2の電力変換器2は、発電機5からの発電電力を直流電力に変換し、電力貯蔵装置9を充電する。同様に、制御装置110は、ディーゼルエンジン7Aを駆動させ、発電機5Aからの発電電力が第3の電力変換器3に入力される。また、制御装置110は、第3の電力変換器3をAC/DC変換器(CNV3)として動作させ、第3の電力変換器3は、発電機5Aからの発電電力を直流電力に変換し、電力貯蔵装置9を充電する。
 一方、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合や電力貯蔵装置9が充電できない場合、制御装置110は、第2の電力変換器2をDC/AC変換器(INV2)として動作させる。第1の電力変換器1からの交流電力は、第2の電力変換器2に入力され、第2の電力変換器2は、この交流電力を直流電力に変換して発電機5をモータとして動作させ、ディーゼルエンジン7をエンジンブレーキ(さらには排気ブレーキ)として動作させ電力を消費させる。同様に、制御装置110は、第3の電力変換器3をDC/AC変換器(INV3)として動作させる。第1の電力変換器1からの交流電力は、第3の電力変換器3に入力され、第3の電力変換器3は、この交流電力を直流電力に変換して発電機5Aをモータとして動作させ、ディーゼルエンジン7Aをエンジンブレーキ(さらには排気ブレーキ)として動作させ電力を消費させる。なお、図15には、説明を簡単化するため、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合における状態が示されている。
 図15に示される動作により、回生ブレーキを継続することができ、ブレーキシューの消耗を抑制できる。そのため、ブレーキシューの消耗に伴う異臭を抑制することができると共に、ブレーキシューの寿命が延びその交換周期が延びコストを低減することができる。また、実施の形態2に係る推進制御装置は、ディーゼルエンジン7、7Aの何れかのみをエンジンブレーキとして動作させるように構成してもよい。このように構成すれば、ディーゼルエンジン7、7Aの騒音を低減することができる。
 図16は、停車時における各機器の状態を表す図である。制御装置110は、車両が停車している場合において、例えば図示しない補助電源装置による車内の電力消費量などが多いとき、あるいは電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低いとき、制御装置110はディーゼルエンジン7を駆動させ、発電機5からの発電電力が第2の電力変換器2に入力される。また、制御装置110は、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として動作させ、第2の電力変換器2は、発電機5からの発電電力を直流電力に変換し、電力貯蔵装置9を充電する。
 同様に、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低いときなどには、制御装置110はディーゼルエンジン7Aを駆動させ、発電機5Aからの発電電力が第3の電力変換器3に入力される。また、制御装置110は、第3の電力変換器3をAC/DC変換器(CNV3)として動作させ、第3の電力変換器3は、発電機5Aからの発電電力を直流電力に変換し、電力貯蔵装置9を充電する。
 電力貯蔵装置9のSOCが高い場合や図示しない補助電源装置による車両内の電力消費量が少ない場合、制御装置110は、ディーゼルエンジン7またはディーゼルエンジン7Aを停止させる。このことにより騒音低減や燃料消費を抑えることが出来る。
 図17は、第1の電力変換器1が故障した場合における各機器の状態を表す図である。制御装置110は、第1の電力変換器1の故障を検出した場合、まず、第1の断流器11、第2の断流器12、および第1の接触器71をオフする。このことにより、第1の電力変換器1の第1の入出力端A1が電力貯蔵装置9から切り離され、第1の電力変換器1の第2の入出力端A2が第1のモータ4から切離される。
 次に、制御装置110は、第2の電力変換器2のコンバータ動作を停止させ、さらに第4の接触器74をオフする。このことにより、第2の電力変換器2の第2の入出力端B2が発電機5から切り離される。その後、制御装置110は、第5の接触器75をオンし、第2の電力変換器2をDC/AC変換器(INV2)として動作させ、第3の電力変換器3をAC/DC変換器(CNV3)として動作させる。このことにより、第3の電力変換器3で変換された直流電力が第2の電力変換器2に供給され、第2の電力変換器2は、電力貯蔵装置9および第3の電力変換器3からの直流電力を交流電力に変換して第1のモータ4を駆動する。
 このように実施の形態2に係る推進制御装置では、第1の電力変換器1が故障した場合でも、第2の電力変換器2をインバータ動作させると共に第3の電力変換器3をコンバータ動作させることができる。そのため、車両に搭載の燃料タンクの軽油の容量の下限までディーゼルエンジン7Aを駆動し車両を走行させることができると共に、第1のモータ4を継続的に駆動することができ、実施の形態1に比べて車両速度を高めることが可能であり、または走行距離を延ばすことができる。
 図18は、第2の電力変換器2が故障した場合における各機器の状態を表す図である。制御装置110は、第2の電力変換器2の故障を検出した場合、図18に示されるように、第3の断流器13、第4の断流器14、および第3の接触器73をオフする。このことにより、第2の電力変換器2の第1の入出力端B1が電力貯蔵装置9から切り離され、第2の電力変換器2の第2の入出力端B2が発電機5から切離される。
 このとき、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合、制御装置110は、第5の接触器75をオフし、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させ、第3の電力変換器3をAC/DC変換器(CNV3)として動作させる。このことにより、第3の電力変換器3で変換された直流電力が第1の電力変換器1に供給され、第1の電力変換器1は、電力貯蔵装置9および第3の電力変換器3からの直流電力を交流電力に変換して第1のモータ4を駆動する。
 このように実施の形態2に係る推進制御装置では、第2の電力変換器2が故障した場合でも、第1の電力変換器1をインバータ動作させると共に第3の電力変換器3をコンバータ動作させることができる。そのため、車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限ディーゼルエンジン7Aを駆動し車両を走行させることができると共に、第1のモータ4を継続的に駆動することができるため、実施の形態1に比べて車両速度を高めることが可能であり、または走行距離を延ばすことができる。
 図19は、第3の電力変換器3が故障した場合における各機器の状態を表す図である。制御装置110は、第3の電力変換器3の故障を検出した場合、図19に示されるように、第5の断流器15、第6の断流器16をオフする。このことにより、第3の電力変換器3の第1の入出力端C1が電力貯蔵装置9から切り離され、第3の電力変換器3の第2の入出力端C2が発電機5Aから切離される。
 このとき、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より高い場合、制御装置110は、第5の接触器75をオフし、第1の電力変換器1をDC/AC変換器(INV1)として動作させ、第2の電力変換器2をAC/DC変換器(CNV2)として動作させる。このことにより、第2の電力変換器2で変換された直流電力が第1の電力変換器1に供給され、第1の電力変換器1は、電力貯蔵装置9および第2の電力変換器2からの直流電力を交流電力に変換して第1のモータ4を駆動する。
 このように実施の形態2に係る推進制御装置では、第3の電力変換器3が故障した場合でも、第1の電力変換器1をインバータ動作させると共に第2の電力変換器2をコンバータ動作させることができる。そのため、車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限までディーゼルエンジン7を駆動し車両を走行させることができると共に、第1のモータ4を継続的に駆動することができるため、実施の形態1に比べて車両速度を高めることが可能であり、または走行距離を延ばすことができる。
 以上に説明したように、実施の形態2に係る推進制御装置では、前記発電機が、それぞれが第1のエンジン(7)と第2のエンジン(7A)で駆動される第1の発電機(5)と第2の発電機(5A)とに区分され、直流共通部20に接続可能に構成され、前記直流共通部20からの直流電力が第1の入出力端C1側から入力された場合にはDC/AC変換器として動作して第1の入出力端C1とは異なる第2の入出力端C2側から所望の交流電力を出力して前記第2の発電機5Aに供給し、前記第2の発電機5Aからの交流電力が第2の入出力端C2側から入力された場合にはAC/DC変換器として動作して第1の入出力端C1側から所望の直流電力を出力する第3の電力変換器3と、を備え、制御装置110は、前記第1の電力変換器1が故障した場合、前記第3の電力変換器3をDC/AC変換器として動作させて前記第2の発電機5Aに前記第3の電力変換器3からの交流電力を供給させ、前記発電機5Aが始動した後に前記第3の電力変換器3をAC/DC変換器として動作させて前記直流共通部20に前記第3の電力変換器3からの直流電力を供給させるように構成されている。従って、第1の電力変換器1が故障した場合でも、第2の電力変換器2をインバータ動作させると共に第3の電力変換器3をコンバータ動作させることができ、車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限までディーゼルエンジンを駆動し車両を走行させることができると共に、実施の形態1に比べて車両速度を高めることが可能であり、または走行距離を延ばすことができる。
 また、実施の形態2に係る制御装置110は、第2の電力変換器2が故障した場合、電力貯蔵装置9のSOCが所定の値より低いときには、前記第3の電力変換器3をDC/AC変換器として動作させて前記第2の発電機に前記第3の電力変換器3からの交流電力を供給させ、第2のエンジン(7A)が始動した後に前記第3の電力変換器3をAC/DC変換器として動作させて前記直流共通部20に前記第3の電力変換器3からの直流電力を供給させるように構成されている。従って、第2の電力変換器2が故障した場合でも、第1の電力変換器1をインバータ動作させると共に第3の電力変換器3をコンバータ動作させることができ、車両に搭載の燃料タンク(図示しない)の軽油の容量の下限までディーゼルエンジンを駆動し車両を走行させることができると共に、実施の形態1に比べて車両速度を高めることが可能であり、または走行距離を延ばすことができる。
 なお、実施の形態1、2では、第1のモータ4と第2のモータ4Aが用いられているが、第1のモータ4のみを用いる場合にも同様の効果を得ることができる。すなわち、実施の形態1、2にかかる推進制御装置は、第1の電力変換器1で駆動可能に構成されるモータ4と、発電機5の電気的な接続先を、前記第2の電力変換器2の第2の入出力端B2側から第1の電力変換器1の第2の入出力端A2側に切り替え、または前記モータ(4)の電気的な接続先を、前記第1の電力変換器1の第2の入出力端A1側から前記第2の電力変換器2の第2の入出力端B2側に切り替える開閉器群(71、72、73、74、75)と、第1および第2の電力変換器1、2の動作態様に応じて、前記第1の電力変換器1、前記第2の電力変換器2および前記開閉器群の動作を制御する制御部(制御装置100、110)と、を備えるように構成されている。この構成により、モータ(4)と第1の電力変換器1と第2の電力変換器2との間の接続状態が制御され、モータ(4)が第1の電力変換器1または第2の電力変換器2によって駆動される。
 また、実施の形態1、2に述べた第1の入出力端側は、例えばスイッチング素子を直列に接続し、その直列接続されたスイッチング素子を複数並列して接続した端子側を表し、第2の入出力端側は、スイッチング素子を直列に接続し、その直列接続点の端子側を表す。
 また、本実施の形態に示した、エンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
 以上のように、本発明は、エンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置に適用可能であり、特に、複数のモータが1つの電力変換装置によって駆動される構成であっても鉄道車両の更なる高効率化を図ることができる発明として有用である。
 1 第1の電力変換器、2 第2の電力変換器、3 第3の電力変換器、4 第1のモータ、4A 第2のモータ、5 発電機(第1の発電機)、5A 発電機(第2の発電機)、7 ディーゼルエンジン(第1のエンジン)、7A ディーゼルエンジン(第2のエンジン)、9 電力貯蔵装置、10 高速度遮断器、11 第1の断流器、12 第2の断流器、13 第3の断流器、14 第4の断流器、15 第5の断流器、16 第6の断流器、20 直流共通部、30 第1の充電抵抗、31 第2の充電抵抗、32 第3の充電抵抗、40 第1のフィルタコンデンサ、41 第2のフィルタコンデンサ、42 第3のフィルタコンデンサ、50 第1の電圧検出器、51 第2の電圧検出器、52 第5の電圧検出器、53 第3の電圧検出器、54 第4の電圧検出器、60 第1の電流検出器、61 第2の電流検出器、62 第4の電流検出器、63 第3の電流検出器、71 第1の接触器、72 第2の接触器、73 第3の接触器、74 第4の接触器、75 第5の接触器、76 第6の接触器、80 第4の電流検出器、81 第5の電流検出器、82 第6の電流検出器、90 第1の速度検出器、91 第2の速度検出器、92 第4の速度検出器、93 第3の速度検出器、100,110 制御装置(制御部)。

Claims (6)

  1.  エンジンで駆動される発電機と、
     直流共通部に接続可能に構成される直流電力供給源としての電力貯蔵装置と、
     それぞれが前記直流共通部に接続可能に構成され、前記直流共通部からの直流電力が第1の入出力端側から入力された場合にはDC/AC変換器として動作して前記第1の入出力端とは異なる第2の入出力端側から所望の交流電力を出力し、前記第2の入出力端側から交流電力が入力された場合にはAC/DC変換器として動作して前記第1の入出力端側から所望の直流電力を出力する第1および第2の電力変換器と、
     前記第1および第2の電力変換器の双方で駆動可能に構成される第1のモータと、前記第1の電力変換器のみで駆動可能に構成される第2のモータとに区分される複数のモータと、
     前記発電機の電気的な接続先を、前記第2の電力変換器の第2の入出力端側から前記第1の電力変換器の第2の入出力端側に切り替え、または前記第1のモータの電気的な接続先を、前記第1の電力変換器の第2の入出力端側から前記第2の電力変換器の第2の入出力端側に切り替える開閉器群と、
     前記第1および第2の電力変換器の動作態様に応じて、前記第1の電力変換器、前記第2の電力変換器および前記開閉器群の動作を制御する制御部と、
     を備えたことを特徴とするエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置。
  2.  前記制御部は、
     前記第1の電力変換器が故障した場合、前記電力貯蔵装置の充電状態が所定の値より低いときには、前記第2の電力変換器をDC/AC変換器として動作させて前記発電機に前記第2の電力変換器からの交流電力を供給させ、前記エンジンが始動した後に前記第2の電力変換器をAC/DC変換器として動作させて前記電力貯蔵装置に前記第2の電力変換器からの直流電力を供給させ、
     前記電力貯蔵装置の充電状態が所定の値より高いときには、前記第2の電力変換器をDC/AC変換器として動作させて前記第1のモータに前記第2の電力変換器からの交流電力を供給させることを特徴とする請求項1に記載のエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置。
  3.  前記発電機は、それぞれが第1のエンジンと第2のエンジンで駆動される第1の発電機と第2の発電機とに区分され、
     前記直流共通部に接続可能に構成され、前記直流共通部からの直流電力が第1の入出力端側から入力された場合にはDC/AC変換器として動作して第1の入出力端とは異なる第2の入出力端側から所望の交流電力を出力して前記第2の発電機に供給し、前記第2の発電機からの交流電力が第2の入出力端側から入力された場合にはAC/DC変換器として動作して第1の入出力端側から所望の直流電力を出力する第3の電力変換器と、
     と備え、
     前記制御部は、
     前記第1の電力変換器が故障した場合、前記第3の電力変換器をDC/AC変換器として動作させて前記第2の発電機に前記第3の電力変換器からの交流電力を供給させ、前記発電機が始動した後に前記第3の電力変換器をAC/DC変換器として動作させて前記直流共通部に前記第3の電力変換器からの直流電力を供給させることを特徴とする請求項2に記載のエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置。
  4.  前記制御部は、
     前記第2の電力変換器が故障した場合、前記電力貯蔵装置の充電状態が所定の値より低いときには、前記第1の電力変換器をDC/AC変換器として動作させて前記発電機に前記第1の電力変換器からの交流電力を供給させ、前記エンジンが始動した後に前記第1の電力変換器をAC/DC変換器として動作させて前記電力貯蔵装置に前記第1の電力変換器からの直流電力を供給させ、
     前記電力貯蔵装置の充電状態が所定の値より高いときには、前記第1の電力変換器をDC/AC変換器として動作させて前記第1のモータに前記第1の電力変換器からの交流電力を供給させることを特徴とする請求項1に記載のエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置。
  5.  前記発電機は、それぞれが第1のエンジンと第2のエンジンで駆動される第1の発電機と第2の発電機とに区分され、
     前記直流共通部に接続可能に構成され、前記直流共通部からの直流電力が第1の入出力端側から入力された場合にはDC/AC変換器として動作して第1の入出力端とは異なる第2の入出力端側から所望の交流電力を出力して前記第2の発電機に供給し、前記第2の発電機からの交流電力が第2の入出力端側から入力された場合にはAC/DC変換器として動作して第1の入出力端側から所望の直流電力を出力する第3の電力変換器と、
     とを備え、
     前記制御部は、
     前記第2の電力変換器が故障した場合、前記電力貯蔵装置の充電状態が所定の値より低いときには、前記第3の電力変換器をDC/AC変換器として動作させて前記第2の発電機に前記第3の電力変換器からの交流電力を供給させ、前記第2のエンジンが始動した後に前記第3の電力変換器をAC/DC変換器として動作させて前記直流共通部に前記第3の電力変換器からの直流電力を供給させることを特徴とする請求項4に記載のエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置。
  6.  エンジンで駆動される発電機と、
     直流共通部に接続可能に構成される直流電力供給源としての電力貯蔵装置と、
     それぞれが前記直流共通部に接続可能に構成され、前記直流共通部からの直流電力が第1の入出力端側から入力された場合にはDC/AC変換器として動作して前記第1の入出力端とは異なる第2の入出力端側から所望の交流電力を出力し、前記第2の入出力端側から交流電力が入力された場合にはAC/DC変換器として動作して前記第1の入出力端側から所望の直流電力を出力する第1および第2の電力変換器と、
     前記第1および第2の電力変換器の双方で駆動可能に構成されるモータと、
     前記発電機の電気的な接続先を、前記第2の電力変換器の第2の入出力端側から前記第1の変換器の第2の入出力端側に切り替え、または前記モータの電気的な接続先を、前記第1の電力変換器の第2の入出力端側から前記第2の電力変換器の第2の入出力端側に切り替える開閉器群と、
     前記第1および第2の電力変換器の動作態様に応じて、前記第1の電力変換器、前記第2の電力変換器および前記開閉器群の動作を制御する制御部と、
     を備えたことを特徴とするエンジンハイブリッド鉄道車両の推進制御装置。 
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