[发明专利]电车的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用使直流功率吸收·释放的功率存储系统的电车控制装置。

背景技术

近些年，已知开发了一种应用在电车控制装置中的功率存储系统，该功率存储系统使用了二次电池、双电层电容器等的功率存储设备，该系统通过采用存储车辆再生制动时所产生的剩余再生功率、同时在动力行驶时使用所存储的功率的结构，能够有效地利用车辆所具有的动能(例如，专利文献1)。

专利文献1：特开2006-14395号公报

在应用了上述功率存储系统的电车中，当变电站有意识地停止向架空线供电时以及架空线切断时等的架空线停电时，如果继续运转功率存储系统，则导致功率存储系统向架空线反向施加电压，当在作业等中触摸架空线时有触电的可能，即使在有意识地想要使架空线停电时，也存在着可能无法实现的问题。

另外，当架空线发生接地故障时，导致功率存储系统持续向接地位置提供电流，从而存在扩大接地位置损伤的问题。

因此，在架空线停电时、架空线接地时，必须快速检测出这种情况，并且确实地停止功率存储系统。另外，例如在架空线发生停电时，当用功率存储系统的功率使车辆行驶到最近车站时，必须避免功率存储系统向架空线反向施加电压，同时必须有效地使功率存储系统动作。

在上述专利文献1中揭示了，在应用了功率存储系统的电车控制装置中，设置不准受电检测器，通过这样，当检测出不准受电的状态时，将安装了功率存储系统的电车的控制装置的开关打开。然而，具体的不准受电状态的检测方法与功率存储系统的控制部的具体结构并没有揭示。

本发明提供一种具有控制部的、应用功率存储系统的电车控制装置，该控制部是这样构成，即，当利用架空线传送功率来行驶时(下面记为集电行驶模式)，能够检测出架空线停电及架空线接地，并且快速地使功率存储系统停止，从而避免向架空线反向施加电压；而当不利用架空线传送功率来行驶时(下面记为独立行驶模式)，能够避免向架空线反向施加电压，并且能够稳定地使辅助电源装置与驱动控制装置运转。

发明内容

在并联连接功率存储系统的由驱动控制装置与辅助电源装置构成的电车的控制装置中，上述功率存储系统由：并联连接电容器的DC-DC变换器、功率存储部、以及进行这些部分控制的功率存储系统控制部来构成，上述功率存储系统控制部采用能够检测架空线的停电、接地的结构。

在并联连接功率存储系统的由驱动控制装置与辅助电源装置构成的电车的控制装置中，上述功率存储系统由：并联连接电容器的DC-DC变换器、功率存储部、以及进行这些部分控制的功率存储系统控制部来构成，上述功率存储系统控制部采用能够检测架空线的停电、接地的结构。

附图说明

图1是表示本发明实施形态1中的电车的控制装置的结构例的图。

图2是表示本发明实施形态1中的功率存储系统控制部的结构例的图。

图3是表示本发明实施形态1中的DC-DC变换器的结构例的图。

图4是表示本发明实施形态1中的吸收·释放指令生成部720的结构例的图。

图5是表示本发明实施形态1中的DC-DC变换器电流指令生成部730(1)的结构例的图。

图6是表示本发明实施形态1中的电压骤降检测部760的结构例的图。

图7是表示本发明实施形态1的低电压检测部770的结构例的图。

图8是表示本发明实施形态1的过电压检测部780的结构例的图。

图9是说明本发明实施形态1中的、第一、第二过电压设定值OVC1、OVC2；第一、第二低电压设定值LVC1、LVC2；电压上限设定值VLMTH；电压下限设定值VLMTL；驱动控制装置60检测出过电压而停止的过电压停止电平；以及驱动控制装置60检测出低电压而停止的低电压停止电平之间的关系的图。

图10是说明本发明实施形态1中的架空线停电时的动作的图。

图11是说明本发明实施形态1中的架空线接地时的动作的图。

图12是表示本发明实施形态2的DC-DC变换器电流指令生成部730(2)的结构例的图。

图13是表示本发明实施形态3的电车的控制装置的结构例的图。

图14是说明本发明实施形态3的结构例与动作的图。

标号说明

1：变电站

1a：电压源

2：开关

3：架空线

10：断线位置

11：接地路径

12：阻抗

20：集电装置

21：轨道

22：车轮

40：总开关