[發明專利]進行間歇受電的車輛用控制裝置

有效

• 申請號: 200910146620.5
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN101596871A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 豐田瑛一;大石亨一;島田基巳
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: B60L11/00
• 分類號: B60L11/00;B60L11/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及例如搭載于鐵道車輛用車輛等的車輛的控制裝置，特別是涉及具有在驅動主電動機的逆變器裝置的輸入側設置的蓄電裝置的車輛用控制裝置。

背景技術

在現有技術中，在電氣化鐵路的系統中通過電車線獲得電力而驅動車輛為前提，但是由于線路的狀況或周邊設備等的緣故也存在不能配備電車線的區間，萬一車輛在電車線非配備區間停止，則不能進行之后的移動。在這樣的地點，車輛事先確保規定的速度，在沒有電車線的區間通過以慣性行駛通過等的駕駛操作完成該部分的不能供給電力區間的行駛。

專利文獻1：特開2005-328618號公報

但是，在如此的電車線非配備區間為遍及長距離時，或在多頻率地存在區間，還有車輛的速度限制等且限制駕駛方法時，駕駛操作需要高超的技術以在這些區間不停止，并且駕駛員的負擔增大。再者，本來沒有電車線非配備區間是理想情況，因此根據線路形狀等的條件，即使與地面的電車線有關的配備、施工中為了使電車線非配備區間最小化也需要困難的作業。

因此，如果事先在車兩側具有至少能夠進行一次的動力行進的程度的能量源且利用該能量可以在電車線非配備區間行駛，則上述的駕駛員的負擔或對地面施工的要求減輕且作為系統整體的效果好。

為了解決這些問題，考慮有將充放電能力非常高且具有所需要最低限的充電容量的二次電池等蓄電裝置及控制用斷路器裝置設置于車上側，在具有電車線配備的地點進行充電，在沒有電車線配備的場所通過斷路器裝置放出儲存于所述蓄電裝置的能量，由此能夠行駛。此時，即使在電車線非配備區間車輛停止，使用蓄電能量也能夠動力行進，因此對駕駛技能、?地面設備的要求也大幅度地緩和。

但是，作為能量源利用蓄電裝置時，有蓄電系統特有的問題點。即，蓄電裝置能夠蓄積的能量有限，因此需要進行管理以在進入電車線非配備區間之前盡可能地蓄積充足的能量。

此外，電車線電壓并不恒定，而是根據周邊的負荷狀態或距電力的輸出設備的距離而變動，因此需要防護以根據其電壓變動等的條件不流過超過容許充放電電流的電流，或進行管理以不發生超過容許充電量而充電的過充電的情況。

即，需要確定應該以何種條件進行充電或放電的充放電控制。再者，多數的蓄電裝置不喜歡過充電、過放電，在多數情況下也有最大充放電流的限制。因此，利用能量蓄電裝置時，不能缺少蓄積能量的管理方法、充放電量限制、充放電電流限制等的方法的確立。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠適當地管理蓄電裝置的充放電，并在電車線非配備區間中使用儲存于蓄電裝置的能量，并能夠以自身動力行駛的車輛用控制裝置。

本發明的車輛用控制裝置，其特征在于：具有：逆變器裝置，其從電車線通過集電裝置接受直流電壓的供給且控制主電動機的驅動；半導體開關裝置，其連接在該逆變器裝置的直流側；蓄電裝置，其與該半導體開關裝置相連接；直流電壓檢測機構，其測量連接有所述半導體開關裝置的逆變器裝置的直流側的電壓；以及充放電控制部，其根據所述直流電壓檢測機構的輸出而控制所述半導體開關裝置，所述充放電控制部，包括以將充電量保持為規定的值的方式來控制所述半導體開關裝置的控制部和以將所述逆變器裝置的直流側與所述半導體開關裝置的連接點的電壓保持為規定的范圍的方式來控制所述半導體開關裝置的控制部，在電車線的配備區間從電車線通過集電裝置接受直流電壓的供給時，以從所述蓄電裝置對于與所述逆變器裝置的連接點進行充放電，且將蓄電裝置的充電量保持為規定的值的方式來控制所述半導體開關裝置，在電車線的非配備區間從電車線分離且通過集電裝置不能接受直流電壓的供給，所述直流電壓檢測機構的檢測值位于特定電壓范圍內時，根據所述直流電壓檢測機構的輸出，以從所述蓄電裝置進行充放電，且將所述逆變器裝置的直流側與所述半導體開關裝置的連接點的電壓保持為在所述特定電壓范圍內設定的控制目標電壓值附近的方式來控制所述半導體開關裝置，所述特定電壓范圍被設定在電車線電源的輸出電壓和所述逆變器裝置能夠控制的最低直流輸入電壓之間。