電車的推進(jìn)控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的電車的推進(jìn)控制裝置包括：能進(jìn)行雙向電力流控制的功率轉(zhuǎn)換部（9、10）；設(shè)置于功率轉(zhuǎn)換部（9、10）的各交流端側(cè)的ACL（11）；進(jìn)行連接切換使得功率轉(zhuǎn)換部（9、10）的各直流端與蓄電裝置（12）以及直流架空線（2）中的某一個(gè)相連的切換器（14）；對(duì)使功率轉(zhuǎn)換部（9）的交流端與ACL（11）相連還是與AC電動(dòng)機(jī)（13）側(cè)相連進(jìn)行切換的切換器（15）；對(duì)使功率轉(zhuǎn)換部（10）的交流端與ACL（11）相連還是與AC電動(dòng)機(jī)（13）側(cè)相連進(jìn)行切換的切換器（16）；對(duì)使AC電動(dòng)機(jī)（13）的連接與功率轉(zhuǎn)換部（9）側(cè)相連還是與功率轉(zhuǎn)換部（10）側(cè)相連進(jìn)行切換的切換器（17）；以及對(duì)功率轉(zhuǎn)換部（9、10）的動(dòng)作以及切換器（14～17）的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制部（40）。
【專利說(shuō)明】電車的推進(jìn)控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具備蓄電裝置的電車的推進(jìn)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為具備蓄電裝置的現(xiàn)有的電車的推進(jìn)控制裝置，例如在下述專利文獻(xiàn)I所記載的推進(jìn)控制裝置(該文獻(xiàn)中記載為充放電控制裝置)中，公開(kāi)了搭載有雙向升降壓斬波器以及逆變器這兩個(gè)功率轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)，其中，該雙向升降壓斬波器將來(lái)自架空線的直流電壓轉(zhuǎn)換為蓄電裝置的直流電壓，該逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2008 — 228420號(hào)公報(bào)(“0007”段、圖1)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]然而、在上述專利文獻(xiàn)I所記載的推進(jìn)控制裝置中，雖然搭載了雙向升降壓斬波器和逆變器這兩個(gè)功率轉(zhuǎn)換部，但存在當(dāng)某個(gè)功率轉(zhuǎn)換部發(fā)生故障時(shí)車輛將無(wú)法行駛的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容而完成的，其目的在于提供一種即使一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生故障也能利用另一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部使車輛行駛的電車的推進(jìn)控制裝置。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0006]為了解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明的電車的推進(jìn)控制裝置具有蓄電裝置以及交流電動(dòng)機(jī)，利用由直流架空線以及所述蓄電裝置提供的直流電來(lái)對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行推進(jìn)控制，其特征在于，包括:第一、第二功率轉(zhuǎn)換部，該第一、第二功率轉(zhuǎn)換部能進(jìn)行雙向電力流控制，根據(jù)連接方式來(lái)至少作為升壓斬波器、降壓斬波器、升降壓斬波器以及逆變器中的某一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作；交流電抗器，該交流電抗器設(shè)置在所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各交流端側(cè)；第一切換器，該第一切換器進(jìn)行連接切換使得所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各直流端與所述蓄電裝置及所述直流架空線中的某一個(gè)相連；第二切換器，該第二切換器對(duì)使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述交流電動(dòng)機(jī)側(cè)相連進(jìn)行切換；第三切換器，該第三切換器對(duì)使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述交流電動(dòng)機(jī)側(cè)相連進(jìn)行切換；第四切換器，該第四切換器對(duì)使所述交流電動(dòng)機(jī)的連接與所述第一功率轉(zhuǎn)換部側(cè)相連還是與所述第二功率轉(zhuǎn)換部側(cè)相連進(jìn)行切換；以及控制部，該控制部對(duì)所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的動(dòng)作以及所述第一至第四切換器的動(dòng)作進(jìn)行控制。
發(fā)明效果
[0007]根據(jù)本發(fā)明，能起到以下效果:即使在一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生故障的情況下，也能利用另一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部使車輛行駛?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的推進(jìn)控制裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是表示對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)的動(dòng)作(充電動(dòng)作I)的圖。
圖3是表示利用直流架空線的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I)的圖。
圖4是表示利用蓄電裝置的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)2)的圖。
圖5是表示對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)的動(dòng)作(充電動(dòng)作2)的圖。
圖6是表示利用直流架空線的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)3)的圖。
圖7是表示利用蓄電裝置的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)4)的圖。
圖8是表示利用直流架空線的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)5)的圖。
圖9是表示利用蓄電裝置的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)6)的圖。
圖10是表示利用直流架空線以及蓄電裝置兩者的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)7)的圖。
圖11是表示利用直流架空線以及蓄電裝置兩者的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)8)的圖。
圖12是以表格形式對(duì)圖2?圖11所示的動(dòng)作進(jìn)行一覽的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的電車的推進(jìn)控制裝置(以下簡(jiǎn)稱為“推進(jìn)控制裝置”)進(jìn)行說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不局限于以下示出的實(shí)施方式。
[0010]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的推進(jìn)控制裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的圖。圖1中，本實(shí)施方式的推進(jìn)控制裝置50將經(jīng)由集電裝置3從與變電站等直流電源I相連的直流架空線2獲取到的電力作為輸入電源，構(gòu)成為對(duì)搭載在車廂內(nèi)的交流電動(dòng)機(jī)(AC電動(dòng)機(jī))13進(jìn)行推進(jìn)控制的裝置。
[0011]推進(jìn)控制裝置50包括:對(duì)裝置內(nèi)的各部分進(jìn)行控制的控制部40 ;用于接通斷開(kāi)裝置內(nèi)的電路的開(kāi)關(guān)41、42、43、44、45 ;用于對(duì)裝置內(nèi)的電路連接進(jìn)行切換的切換器14、15、16,17 ;構(gòu)成LC濾波器的濾波電抗器(以下記為“FL”)7和濾波電容器(以下記為“FC”)8 ;由多個(gè)開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成、具有能進(jìn)行雙向電力流控制、根據(jù)連接方式來(lái)作為升壓斬波器、降壓斬波器、升降壓斬波器、逆變器以及整流器中的某一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作的、作為第一功率轉(zhuǎn)換部的功率轉(zhuǎn)換部9以及作為第二功率轉(zhuǎn)換部的功率轉(zhuǎn)換部10 ;由功率轉(zhuǎn)換部9或功率轉(zhuǎn)換部10驅(qū)動(dòng)、使車輪21旋轉(zhuǎn)的AC電動(dòng)機(jī)13 ；由充電電池、雙電層電容等蓄電設(shè)備構(gòu)成的蓄電裝置12 ;電池濾波電容器(以下記為“BFC”)29 ;防止接通開(kāi)關(guān)41時(shí)的過(guò)電流的限流電阻6 ;防止接通開(kāi)關(guān)44時(shí)的過(guò)電流的限流電阻26 ;將由蓄電裝置12提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓的輔助電源裝置(Static InVerter:靜止變流器，以下記為“SIV”)32 ;從SIV32接受供電來(lái)進(jìn)行動(dòng)作的輔助設(shè)備33 ;與功率轉(zhuǎn)換部9、10的各輸入端(注:功率轉(zhuǎn)換部9、10能進(jìn)行雙向電力流控制，兩側(cè)均為可作為輸入端，但這里為便于說(shuō)明，將直流端側(cè)設(shè)為輸入端，將交流端側(cè)設(shè)為輸出端)相連接，并進(jìn)行連接切換使得各輸入端與直流電源I及蓄電裝置12中的某一個(gè)相連的作為第一切換器的切換器14 ;設(shè)置在功率轉(zhuǎn)換部9、10的各輸出端側(cè)的交流電抗器(以下記為“ACL”)11 ;對(duì)功率轉(zhuǎn)換部9的輸出與ACLll相連還是與AC電動(dòng)機(jī)13側(cè)相連進(jìn)行切換的作為第二切換器的切換器15 ;對(duì)功率轉(zhuǎn)換部10的輸出端與ACLll相連還是與AC電動(dòng)機(jī)13側(cè)相連進(jìn)行切換的作為第三切換器的切換器16 JfAC電動(dòng)機(jī)13的連接與功率轉(zhuǎn)換部9側(cè)相連還是與功率轉(zhuǎn)換部10側(cè)相連進(jìn)行切換的作為第四切換器的切換器17 JtAC電動(dòng)機(jī)13的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)的速度檢測(cè)器18 ;設(shè)置于功率轉(zhuǎn)換部9的輸出側(cè)、為了檢測(cè)U、V、W各相的電流而設(shè)置在至少兩相上的電流檢測(cè)器35a、35b ;設(shè)置在功率轉(zhuǎn)換部10的輸出側(cè)、為了檢測(cè)U、V、W各相的電流而設(shè)置在至少兩相上的電流檢測(cè)器36a、36b ；對(duì)流入功率轉(zhuǎn)換部9的電流以及從功率轉(zhuǎn)換部9流出的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流檢測(cè)器23 ；以及對(duì)流入蓄電裝置12的電流以及從蓄電裝置12流出的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流檢測(cè)器37。
[0012]另外，對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行一部分補(bǔ)充。輔助設(shè)備33是車內(nèi)的照明、空調(diào)、控制裝置等車廂內(nèi)負(fù)載。直流電源I可以是燃料電池、太陽(yáng)能電池那樣的直流電壓源。切換器15?17利用上述連接功能作為第二切換部進(jìn)行動(dòng)作，即，對(duì)是經(jīng)由ACLll將功率轉(zhuǎn)換部9、10彼此相連、或?qū)⒐β兽D(zhuǎn)換部9與AC電動(dòng)機(jī)13相連、或?qū)⒐β兽D(zhuǎn)換部10與AC電動(dòng)機(jī)13相連進(jìn)行連接切換。此外，如附圖所示，切換器15?17構(gòu)成為對(duì)功率轉(zhuǎn)換部9的輸出側(cè)的連接進(jìn)行三相統(tǒng)一的切換。
[0013]控制部40監(jiān)視蓄電裝置12的電壓EBAT、電流檢測(cè)器37的電流檢測(cè)值IBAT、由直流架空線2提供的直流電壓ES、FC8的電壓EFC、AC電動(dòng)機(jī)13的轉(zhuǎn)速RZ、電流檢測(cè)器23的電流檢測(cè)值IS、電流檢測(cè)器35a、35b的電流檢測(cè)值IUl、IVUIWl (注:由于根據(jù)兩相的檢測(cè)值來(lái)求得三相的檢測(cè)值，因此這里設(shè)為輸出三相的檢測(cè)值，下文也同樣)、以及電流檢測(cè)器36a、36b的電流檢測(cè)值IU2、IV2、IW2。此外，接受來(lái)自駕駛者或者駕駛室裝置等的駕駛指令(以下記為“GC”)。該駕駛指令中例如包含指示對(duì)于電車的駕駛操作(動(dòng)力行駛、剎車、慣性滑行、停車)的指令信息、以及表示蓄電裝置12的受電開(kāi)始操作的指令信息等。控制部40基于這些監(jiān)視結(jié)果以及駕駛指令GC，生成用于對(duì)開(kāi)關(guān)41?45以及切換器14?17進(jìn)行控制的開(kāi)關(guān)指令SC并分別輸出，并生成用于對(duì)功率轉(zhuǎn)換部9、10 (更詳細(xì)而言，構(gòu)成功率轉(zhuǎn)換部9、10的各開(kāi)關(guān)元件)進(jìn)行控制的開(kāi)關(guān)指令PWM1、PWM2并分別輸出。另外，生成開(kāi)關(guān)指令PWMl、PWM2的方法是公知的，這里省略詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]首先，具備本實(shí)施方式的推進(jìn)控制裝置的電車通過(guò)采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，從而能進(jìn)行圖2?圖11所示的控制動(dòng)作。在圖2?圖11中，僅記載了圖1所示的推進(jìn)控制裝置的主要部分，并用單點(diǎn)劃線示出了電力的流動(dòng)。另外，上述各圖中，如圖示那樣將單刀雙擲開(kāi)關(guān)(以下記為“SW”)1?3以及SW6?8相組合來(lái)實(shí)現(xiàn)切換器14的功能，并如圖示那樣將單刀雙擲的SW4、5以及SW9?11相組合來(lái)實(shí)現(xiàn)切換器15?17的功能，但并不限于這些連接方式、連接結(jié)構(gòu)，以下說(shuō)明的各動(dòng)作當(dāng)然也能采用任意可能的連接方式、連接結(jié)構(gòu)。
[0015](由直流架空線對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電:充電動(dòng)作I)
圖2是表示對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電時(shí)的動(dòng)作(充電動(dòng)作I)的圖。對(duì)于該充電動(dòng)作I的情況，如圖所示，將SWl?3的各觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)，將SW4的觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)，將SW5的觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)，將SW6?8的各觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)，將SW9的觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)，將SWlO的觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)。另外，SWll的觸點(diǎn)是任意的。此外，圖2中將省略圖示的SW41?45也設(shè)定為導(dǎo)通(以下，只要沒(méi)有特意否定，則假設(shè)將SW41?45設(shè)定為導(dǎo)通來(lái)進(jìn)行說(shuō)明)。
[0016]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從直流架空線2、經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9、ACL11以及功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)蓄電裝置12的供電路徑，功率轉(zhuǎn)換部9作為第一斬波器(將靠近直流架空線2 —側(cè)的功率轉(zhuǎn)換部記為“CH1”，下文也相同)進(jìn)行動(dòng)作，功率轉(zhuǎn)換部10作為第二斬波器(將靠近蓄電裝置12 —側(cè)的功率轉(zhuǎn)換部記為“CH2”，下文也相同)進(jìn)行動(dòng)作，從而對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。在電車停在車輛基地或車站的狀態(tài)下，或者在電氣化區(qū)間進(jìn)行慣性滑行駕駛的狀態(tài)下實(shí)施該圖2所示的動(dòng)作(蓄電裝置12的充電動(dòng)作)。
[0017]在直流架空線2的電壓高于蓄電裝置12的電壓時(shí)，功率轉(zhuǎn)換部9、10作為升壓斬波器動(dòng)作。另外，這里所說(shuō)的“升壓斬波器”是指從功率轉(zhuǎn)換部9、10的整體來(lái)看作為升壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作，并非指功率轉(zhuǎn)換部9、10雙方都需要作為升壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作。此外，在直流架空線2的電壓低于蓄電裝置12的電壓時(shí)，功率轉(zhuǎn)換部9、10作為降壓斬波器動(dòng)作。這里所說(shuō)的“降壓斬波器”是指從功率轉(zhuǎn)換部9、10的整體來(lái)看作為降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作，并非指功率轉(zhuǎn)換部9、10雙方都需要作為降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作。
[0018]另外，圖2說(shuō)明了對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電時(shí)同時(shí)使用兩個(gè)功率轉(zhuǎn)換部9、10的連接結(jié)構(gòu)，但也可以采用僅利用功率轉(zhuǎn)換部9、10中的某一方的連接結(jié)構(gòu)。例如，若采用在SW7與SW8之間設(shè)置例如單刀雙擲開(kāi)關(guān)、并通過(guò)SW8的觸點(diǎn)A以及SWlO的觸點(diǎn)A使該開(kāi)關(guān)的一個(gè)觸點(diǎn)與ACLll相連的連接結(jié)構(gòu)，則能不使用功率轉(zhuǎn)換部10，而僅利用功率轉(zhuǎn)換部9對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。另外，利用同樣的連接結(jié)構(gòu)，也可以不使用功率轉(zhuǎn)換部9，而僅利用功率轉(zhuǎn)換部10來(lái)對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。
[0019](使用直流架空線的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I)
圖3是表示利用直流架空線2的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I)的圖。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I的情況，將SWl?4、11的各觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)。另外，其它SW5?10的各觸點(diǎn)是任意的。此外，功率轉(zhuǎn)換部10停止動(dòng)作。
[0020]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑，功率轉(zhuǎn)換部9作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由直流架空線2提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓從而驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制時(shí)等情況下實(shí)施該圖3所示的動(dòng)作。
[0021 ](使用蓄電裝置的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)2 )
圖4是表示利用蓄電裝置12的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)2)的圖。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)2的情況，將SW6?9、11的各觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)。另外，其它SWl?5、10的各觸點(diǎn)是任意的。此外，功率轉(zhuǎn)換部9停止動(dòng)作。
[0022]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從蓄電裝置12經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑，功率轉(zhuǎn)換部10作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由蓄電裝置12提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓從而驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。與圖3的情況相同，在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制時(shí)等情況下實(shí)施該圖4所示的動(dòng)作。
[0023](由直流架空線對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電:充電動(dòng)作2)
圖5是表示對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電時(shí)的動(dòng)作(充電動(dòng)作2)的圖，是利用與圖2所示的充電動(dòng)作I不同的供電路徑對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電的動(dòng)作。如圖所示，對(duì)于該充電動(dòng)作2的情況，將SW1、2、4、8?10的各觸點(diǎn)設(shè)定為B偵彳，將SW3、5?7的各觸點(diǎn)設(shè)定為A偵彳。另夕卜，Sffll的觸點(diǎn)是任意的。
[0024]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10、ACL11以及功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)蓄電裝置12的供電路徑，功率轉(zhuǎn)換部10作為第一斬波器(CHl)進(jìn)行動(dòng)作，功率轉(zhuǎn)換部9作為第二斬波器(CH2)進(jìn)行動(dòng)作，從而對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。與圖2所示的動(dòng)作(充電動(dòng)作I)相同，在電車停在車輛基地或車站的狀態(tài)下，或者在電氣化區(qū)間進(jìn)行慣性滑行駕駛的狀態(tài)下實(shí)施該圖5所示的動(dòng)作(充電動(dòng)作2)。
[0025]在直流架空線2的電壓高于蓄電裝置12的電壓時(shí)，功率轉(zhuǎn)換部9、10兩者的整體作為升壓斬波器動(dòng)作。此外，在直流架空線2的電壓低于蓄電裝置12的電壓時(shí)，功率轉(zhuǎn)換部9、10兩者的整體作為降壓斬波器動(dòng)作。
[0026]另外，圖2說(shuō)明了對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電時(shí)同時(shí)使用兩個(gè)功率轉(zhuǎn)換部9、10的連接結(jié)構(gòu)，但也可以采用僅利用功率轉(zhuǎn)換部9、10中的某一方的連接結(jié)構(gòu)。例如，若采用在SWl與SW2之間例如設(shè)置單刀雙擲的開(kāi)關(guān)、并通過(guò)SW2的觸點(diǎn)B以及SW5的觸點(diǎn)B使該開(kāi)關(guān)的一個(gè)觸點(diǎn)與ACLll相連的連接結(jié)構(gòu)，則能不使用功率轉(zhuǎn)換部9，而僅利用功率轉(zhuǎn)換部10對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。另外，利用同樣的連接結(jié)構(gòu)，也可以不使用功率轉(zhuǎn)換部10，而僅利用功率轉(zhuǎn)換部9來(lái)對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。
[0027](使用直流架空線的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)3)
圖6是表示利用直流架空線2的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)3)的圖，是利用與圖3所示的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I不同的供電路徑以及不同的功率轉(zhuǎn)換部來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13的動(dòng)作。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)3的情況，將SW1、8、9、11的各觸點(diǎn)設(shè)定為B偵牝?qū)W7的觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)。另外，其它SW2?6、10的各觸點(diǎn)是任意的。此外，功率轉(zhuǎn)換部9停止動(dòng)作。
[0028]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑，功率轉(zhuǎn)換部10作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由直流架空線2提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓從而驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。與圖3所示的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I)等相同，在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制時(shí)等情況下實(shí)施該圖6所示的動(dòng)作。
[0029](使用蓄電裝置的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)4)
圖7是表示利用蓄電裝置12的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)4)的圖，是利用與圖4所示的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)2不同的供電路徑以及不同的功率轉(zhuǎn)換部來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13的動(dòng)作。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)4的情況，將SW2、7的各觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)，將SW3、4、6、11的各觸點(diǎn)設(shè)定為A偵彳。另外，其它SW1、5、8?10的各觸點(diǎn)是任意的。此外，功率轉(zhuǎn)換部10停止動(dòng)作。
[0030]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從蓄電裝置12經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑，功率轉(zhuǎn)換部9作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由蓄電裝置12提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓從而驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。與圖4所示的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)2)相同，在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制時(shí)等情況下實(shí)施該圖7所示的動(dòng)作。
[0031](使用直流架空線的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)5)
圖8是表示利用直流架空線2的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)5)的圖，是在對(duì)直流架空線2的電壓進(jìn)行降壓后進(jìn)行DC/AC轉(zhuǎn)換從而驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13的動(dòng)作。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)5的情況，將SWl?3、5、8、10的各觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)，將SW4、9、11的各觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)。另外，其它SW6、7的各觸點(diǎn)是任意的。
[0032]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9、ACL11、功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑。功率轉(zhuǎn)換部9作為降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作，將由直流架空線2提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為適合功率轉(zhuǎn)換部10的動(dòng)作的所期望的直流電壓。功率轉(zhuǎn)換部10作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將經(jīng)功率轉(zhuǎn)換部9轉(zhuǎn)換后的所期望的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。與圖3所示的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I)等相同，在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制時(shí)等情況下實(shí)施該圖8所示的動(dòng)作。
[0033]另外，在圖8中，示出了形成從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9、ACL11、功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13的示例，但也可以形成從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10、ACL11、功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。該情況下，功率轉(zhuǎn)換部10作為降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作，功率轉(zhuǎn)換部9作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作。
[0034](使用蓄電裝置的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)6)
圖9是表示利用蓄電裝置12的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)6)的圖，是在對(duì)蓄電裝置12的電壓進(jìn)行降壓后進(jìn)行DC/AC轉(zhuǎn)換從而驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13的動(dòng)作。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)6的情況，將SW3、5?8、10的各觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)，將SW4、9、11的各觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)。另外，其它SW1、2的各觸點(diǎn)是任意的。
[0035]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從蓄電裝置12經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10、ACL11、功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑。功率轉(zhuǎn)換部10作為降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作，將由直流架空線2提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為適合功率轉(zhuǎn)換部9的動(dòng)作的所期望的直流電壓。功率轉(zhuǎn)換部9作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將經(jīng)功率轉(zhuǎn)換部10轉(zhuǎn)換后的所期望的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。與圖3所示的動(dòng)作相同，在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制時(shí)等情況下實(shí)施該圖9所示的動(dòng)作。
[0036]另外，在圖9中，示出了形成從蓄電裝置12經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10、ACL11、功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13的實(shí)施例，但也可以形成從蓄電裝置12經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9、ACL11、功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)AC電動(dòng)機(jī)13的供電路徑來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13。該情況下，功率轉(zhuǎn)換部9作為降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作，功率轉(zhuǎn)換部10作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作。
[0037](使用直流架空線以及蓄電裝置兩者的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)7)
上述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I?6是利用直流架空線或蓄電裝置的某一方的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)電動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式。另一方面，圖10是表示利用直流架空線以及蓄電裝置兩者的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)13a、13b時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)7)的圖。在圖10的示例中，功率轉(zhuǎn)換部9利用直流架空線2的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)、即AC電動(dòng)機(jī)13a，功率轉(zhuǎn)換部10利用蓄電裝置12的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)第二電動(dòng)機(jī)、即AC電動(dòng)機(jī)13b。另外，在圖2?9的結(jié)構(gòu)中省略了所設(shè)置的SW11。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)7的情況，將SWl?4的各觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)，將SW6?9的各觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)。其它SW5、10的各觸點(diǎn)是任意的。
[0038]在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)第一電動(dòng)機(jī)即AC電動(dòng)機(jī)13a的第一供電路徑、以及從蓄電裝置12經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)第二電動(dòng)機(jī)即AC電動(dòng)機(jī)13b的第二供電路徑。功率轉(zhuǎn)換部9作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由直流架空線2提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13a。功率轉(zhuǎn)換部10也作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由蓄電裝置12提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13b。與圖3所示的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I)等相同，在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制時(shí)等情況下執(zhí)行這些對(duì)AC電動(dòng)機(jī)13a、13b進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作。
[0039]另外，圖10所示的AC電動(dòng)機(jī)13a、13b可以是分別設(shè)置在同一車廂內(nèi)的AC電動(dòng)機(jī)，也可以是設(shè)置在不同車廂中的AC電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵在于，例如如圖10所示那樣，成為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的AC電動(dòng)機(jī)通過(guò)切換器等與規(guī)定的功率轉(zhuǎn)換部相連，并且各車廂的控制部在車廂之間相互協(xié)作即可。
[0040](使用直流架空線以及蓄電裝置兩者的電力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)8)
圖11是表示利用直流架空線以及蓄電裝置兩者的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)13a、13b時(shí)的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)8)的圖。與圖10的不同點(diǎn)僅在于直流電提供源與功率轉(zhuǎn)換部的組合不同。即，圖10是將直流架空線2的電力提供給功率轉(zhuǎn)換部9、將蓄電裝置12的電力提供給功率轉(zhuǎn)換部10的連接結(jié)構(gòu)，但圖11則是將直流架空線2的功率提供給功率轉(zhuǎn)換部10、將蓄電裝置12的電力提供給功率轉(zhuǎn)換部9的連接結(jié)構(gòu)。如圖所示，對(duì)于該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)8的情況，將SW1、2、8、9的各觸點(diǎn)設(shè)定為B側(cè)，將SW3、4、6、7的各觸點(diǎn)設(shè)定為A側(cè)。其它SW5U0的各觸點(diǎn)是任意的。
[0041 ] 在上述那樣的連接狀態(tài)下，形成了從蓄電裝置12經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部9到達(dá)第一電動(dòng)機(jī)即AC電動(dòng)機(jī)13a的第一供電路徑、以及從直流架空線2經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換部10到達(dá)第二電動(dòng)機(jī)即AC電動(dòng)機(jī)13b的第二供電路徑。功率轉(zhuǎn)換部9作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由蓄電裝置12提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13a。功率轉(zhuǎn)換部10也作為逆變器進(jìn)行動(dòng)作，將由直流架空線2提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)13b。與圖3所示的動(dòng)作(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I)等相同，在動(dòng)力行駛時(shí)、剎車控制等情況下實(shí)施這些對(duì)AC電動(dòng)機(jī)13a、13b進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作。另外，與圖10所示的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)7相同，圖11所示的AC電動(dòng)機(jī)13a、13b可以是分別設(shè)置在同一車廂內(nèi)的AC電動(dòng)機(jī)，也可以是設(shè)置在不同車廂中的AC電動(dòng)機(jī)。
[0042]圖12是以表格形·式對(duì)圖2~圖11所示的動(dòng)作進(jìn)行一覽的圖，示出了 SWl~11的設(shè)定狀態(tài)、功率轉(zhuǎn)換部9、10的動(dòng)作狀態(tài)、AC電動(dòng)機(jī)13 (13a、13b)的動(dòng)作狀態(tài)、以及與上述各附圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系等。附圖的內(nèi)容如上所述，因此省略詳細(xì)說(shuō)明。
[0043]由此，本實(shí)施方式的推進(jìn)控制裝置采用設(shè)置兩個(gè)功率轉(zhuǎn)換部、這兩個(gè)功率轉(zhuǎn)換部…這樣的結(jié)構(gòu)(此處省略說(shuō)明)，因此能獲得如下效果:即使當(dāng)一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生故障時(shí)，也能利用另一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部使車輛行駛。
[0044]另外，以上的實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，也可以與其他已知的技術(shù)組合，在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)，也可以省略一部分等來(lái)進(jìn)行變更而構(gòu)成。
[0045]例如，在連接有多個(gè)搭載了本實(shí)施方式的推進(jìn)控制裝置的車廂(以下稱為“混合動(dòng)力車輛”)的情況下，只要將各車廂的蓄電裝置12彼此并聯(lián)連接，使混合動(dòng)力車輛的至少一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部作為雙向升降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作來(lái)對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電，則能在架空線下的電氣化區(qū)間內(nèi)不消耗蓄電裝置的電力來(lái)行駛。利用該控制，當(dāng)作為在電氣化區(qū)間和非電氣化區(qū)間兩者內(nèi)行駛的混合動(dòng)力車輛來(lái)使用時(shí)，能使在非電氣化區(qū)間內(nèi)行駛時(shí)的蓄電裝置容量產(chǎn)生余量，對(duì)于蓄電裝置容量的降低很有效果。
[0046]此外，在車輛基地、車站設(shè)置有蓄電裝置(與車廂中搭載的蓄電裝置不同的蓄電裝置)的情況下，在停在這些車輛基地、車站的期間內(nèi)，可以使功率轉(zhuǎn)換部9、10中的至少一個(gè)作為DC/DC整流器動(dòng)作，代替本車廂所具備的蓄電裝置12，對(duì)外部的蓄電裝置進(jìn)行充電。利用該控制，能以低成本進(jìn)行充電，而且不需要在車輛基地、車站內(nèi)設(shè)置蓄電裝置的充電設(shè)備。另外，若在夜間等電費(fèi)較為便宜的時(shí)間段內(nèi)充電，則還能實(shí)現(xiàn)成本的進(jìn)一步降低。
[0047]此外，對(duì)于在電氣化區(qū)間和非電氣化區(qū)間兩者內(nèi)行駛、并且電氣化區(qū)間內(nèi)存在直流電氣化區(qū)間和交流電氣化區(qū)間的情況下，若連接三輛以上的混合動(dòng)力車輛來(lái)編組，將各車廂的蓄電裝置12彼此并聯(lián)連接，使混合動(dòng)力車輛的至少一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部作為雙向升降壓斬波器進(jìn)行動(dòng)作，并使混合動(dòng)力車輛的至少一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部作為整流器動(dòng)作，則能在直流電氣化區(qū)間和交流電氣化區(qū)間兩者內(nèi)接受來(lái)自架空線的電力，且在架空線下的電氣化區(qū)間內(nèi)，能不消耗蓄電裝置的電力來(lái)行駛。利用該控制，即使在電氣化區(qū)間和非電氣化區(qū)間兩者內(nèi)行駛、并且電氣化區(qū)間內(nèi)存在直流電氣化區(qū)間和交流電氣化區(qū)間的情況下，也能使在非電氣化區(qū)間內(nèi)行駛時(shí)的蓄電裝置容量產(chǎn)生余量，對(duì)于蓄電裝置容量的降低很有效果。
[0048]另外，上述說(shuō)明以鐵路車輛的推進(jìn)控制裝置的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但其它無(wú)需與車輛協(xié)作的實(shí)施方式可以適用于搭載有蓄電裝置(鋰離子電池、鎳氫電池、雙電層電容器、鋰離子電容器、飛輪等)的混合動(dòng)力移動(dòng)體(汽車、摩托車等)、混合動(dòng)力工程機(jī)械(自卸車、推土機(jī)、挖掘機(jī)等)，此外也可以適用于船舶領(lǐng)域。
工業(yè)上的實(shí)用性
[0049]如上所述，本發(fā)明所涉及的電車的推進(jìn)控制裝置作為能夠在一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生故障時(shí)、利用另一個(gè)功率轉(zhuǎn)換部使車輛行駛的發(fā)明是有用的。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0050]I 直流電源
2直流架空線
3集電裝置
6、26 限流電阻
7FL (濾波電抗器)
8FC (濾波電容器)
9、10 功率轉(zhuǎn)換部
11ACL (交流電抗器)
12蓄電裝置
13、13a、13b交流(AC)電動(dòng)機(jī)
14、15、16、17切換器 18 速度檢測(cè)器
21 車輪
23、35a、35b、36a、36b、37 電流檢測(cè)器 29 BFC (電池濾波電容器)
32SIV (輔助電源裝置)
33輔助設(shè)備 40 控制部 41、42、43、44、45 開(kāi)關(guān) 50 推進(jìn)控制裝置
【權(quán)利要求】
1.一種電車的推進(jìn)控制裝置，具有蓄電裝置以及交流電動(dòng)機(jī)，利用由直流架空線以及所述蓄電裝置提供的直流電來(lái)對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行推進(jìn)控制，其特征在于，包括: 第一、第二功率轉(zhuǎn)換部，該第一、第二功率轉(zhuǎn)換部能進(jìn)行雙向電力流控制，根據(jù)連接方式來(lái)至少作為升壓斬波器、降壓斬波器、升降壓斬波器以及逆變器中的某一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作；交流電抗器，該交流電抗器設(shè)置在所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各交流端側(cè)； 第一切換器，該第一切換器進(jìn)行連接切換使得所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各直流端與所述蓄電裝置及所述直流架空線中的某一個(gè)相連； 第二切換器，該第二切換器對(duì)使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述交流電動(dòng)機(jī)側(cè)相連進(jìn)行切換； 第三切換器，該第三切換器對(duì)使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述交流電動(dòng)機(jī)側(cè)相連進(jìn)行切換； 第四切換器，該第四切換器對(duì)使所述交流電動(dòng)機(jī)的連接與所述第一功率轉(zhuǎn)換部側(cè)相連還是與所述第二功率轉(zhuǎn)換部側(cè)相連進(jìn)行切換；以及 控制部，該控制部對(duì)所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的動(dòng)作以及所述第一至第四切換器的動(dòng)作進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述直流架空線的電力對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，且使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端與所述蓄電裝置側(cè)相連，控制所述第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交 流端與所述交流電抗器相連，并控制所述第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連，并且， 使所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行斬波動(dòng)作來(lái)對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電。
3.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述直流架空線的電力對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，且使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端與所述蓄電裝置側(cè)相連，控制所述第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連，并控制所述第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連，并且， 使所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行斬波動(dòng)作來(lái)對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在所述直流架空線的電壓高于所述蓄電裝置的電壓時(shí)，使所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部中的至少一個(gè)進(jìn)行升壓斬波動(dòng)作來(lái)對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電。
5.如權(quán)利要求2或3所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在所述直流架空線的電壓低于所述蓄電裝置的電壓時(shí)，使所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部中的至少一個(gè)進(jìn)行降壓斬波動(dòng)作來(lái)對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電。
6.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述直流架空線的電力驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，并控制所述第二及第四切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并且，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
7.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述直流架空線的電力驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，并控制所述第三及第四切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并且， 使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述蓄電裝置的電力驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述蓄電裝置的輸出與所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，并控制所述第二及第四切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并且， 使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述蓄電裝置的電力驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述蓄電裝置的輸出與所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，并控制所述第三及第四切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并 且， 使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
10.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述直流架空線的電力對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連，控制所述第一及第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端與所述交流電抗器相連，并控制所述第三及第四切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并且， 使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行降壓斬波動(dòng)作，且使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
11.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述直流架空線的電力對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連，控制所述第一及第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端與所述交流電抗器相連，并控制所述第二及第四切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并且， 使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行降壓斬波動(dòng)作，且使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
12.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述蓄電裝置的電力對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，控制所述第三切換器，使所述蓄電裝置的輸出與所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連，控制所述第一及第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端與所述交流電抗器相連，并控制所述第二及第四切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并且， 使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行降壓斬波動(dòng)作，且使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
13.如權(quán)利要求1所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部在利用所述蓄電裝置的電力對(duì)所述交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，控制所述第一切換器，使所述蓄電裝置的輸出與所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連，控制所述第一及第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端與所述交流電抗器相連，并控制所述第三及第四切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電動(dòng)機(jī)相連，并且， 使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行降壓斬波動(dòng)作，且使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)。
14.一種電車的推進(jìn)控制裝置，具有蓄電裝置以及交流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括: 第一、第二功率轉(zhuǎn)換部，該第一、第二功率轉(zhuǎn)換部能進(jìn)行雙向電力流控制； 交流電抗器，該交流電抗器設(shè)置在所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各交流端側(cè)； 第一切換器，該第一切換器進(jìn)行連接切換使得所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各直流端與所述蓄電裝置及所述直流架空線中的某一個(gè)相連； 第二切換器，該第二切換器對(duì)使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述交流電動(dòng)機(jī)側(cè)相連進(jìn)行切換； 第三切換器，該第三切換器對(duì)使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述交流電動(dòng)機(jī)側(cè)相連進(jìn)行切換； 第四切換器，該第四切·換器對(duì)使所述交流電動(dòng)機(jī)的連接與所述第一功率轉(zhuǎn)換部側(cè)相連還是與所述第二功率轉(zhuǎn)換部側(cè)相連進(jìn)行切換；以及 控制部，該控制部對(duì)所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的動(dòng)作以及所述第一至第四切換器的動(dòng)作進(jìn)行控制。
15.一種電車的推進(jìn)控制裝置，具有蓄電裝置、第一及第二交流電動(dòng)機(jī)，利用由直流架空線以及所述蓄電裝置提供的直流電來(lái)對(duì)所述第一及第二交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行推進(jìn)控制，其特征在于，包括: 第一、第二功率轉(zhuǎn)換部，該第一、第二功率轉(zhuǎn)換部能進(jìn)行雙向電力流控制，根據(jù)連接方式來(lái)至少作為升壓斬波器、降壓斬波器、升降壓斬波器以及逆變器中的某一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作；交流電抗器，該交流電抗器設(shè)置在所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各交流端側(cè)； 第一切換器，該第一切換器進(jìn)行連接切換使得所述第一及第二功率轉(zhuǎn)換部的各直流端與所述蓄電裝置及所述直流架空線中的某一個(gè)相連； 第二切換器，該第二切換器對(duì)使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述第一交流電動(dòng)機(jī)相連進(jìn)行切換； 第三切換器，該第三切換器對(duì)使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述交流電抗器相連還是與所述第二交流電動(dòng)機(jī)相連進(jìn)行切換；以及 控制部，該控制部對(duì)所述功率轉(zhuǎn)換部的動(dòng)作以及所述第一至第三切換器的動(dòng)作進(jìn)行控制。
16.如權(quán)利要求15所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部進(jìn)行下述動(dòng)作， 在利用所述直流架空線的電力驅(qū)動(dòng)所述第一交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述第一交流電動(dòng)機(jī)相連，并使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)所述第一交流電動(dòng)機(jī)， 在利用所述蓄電裝置的電力驅(qū)動(dòng)所述第二交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述蓄電裝置的輸出與所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述第二交流電動(dòng)機(jī)相連，并使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)所述第二交流電動(dòng)機(jī)。
17.如權(quán)利要求15所述的電車的推進(jìn)控制裝置，其特征在于， 所述控制部進(jìn)行下述動(dòng)作， 在利用所述蓄電裝置的電力驅(qū)動(dòng)所述第一交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述蓄電裝置的輸出與所述第一功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第二切換器，使所述第一功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述第一交流電動(dòng)機(jī)相連，并使所述第一功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)所述第一交流電動(dòng)機(jī) 在利用所述直流架空線的電力驅(qū)動(dòng)所述第二交流電動(dòng)機(jī)的情況下，控制所述第一切換器，使所述直流架空線的輸出與所述第二功率轉(zhuǎn)換部的直流端側(cè)相連，控制所述第三切換器，使所述第二功率轉(zhuǎn)換部的交流端與所述第二交流電動(dòng)機(jī)相連，并使所述第二功率轉(zhuǎn)換部進(jìn)行逆變器動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)所述第二交流電動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】B60L9/18GK103717437SQ201180072587
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】畠中啟太 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社