| 【発明の名称】 |
車両用制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 忠己
【氏名】川本 健泰
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| 【要約】 |
【課題】本発明の目的は、補助電源インバータが故障した場合駆動用ＶＶＶＦインバータを補助電源インバータに切替えて使用することを可能とさせながら、低コストの車両制御装置を顧客に提供するものである。
【解決手段】インバータ装置を一体形に組込んだ車両制御装置は、複数の駆動用２レベル方式のインバータと補助電源用３レベル方式インバータで構成することにある。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】複数の駆動用ＶＶＶＦインバータと補助電源用ＣＶＣＦインバータを内蔵し、補助電源用インバータが故障の場合、複数のＶＶＶＦインバータの内の１台を補助電源用インバータとして作用させる方式を採用し、これ等のインバータ装置を一体形に組込んだ車両制御装置に於いて、複数の駆動用２レベル方式のインバータと補助電源用３レベル方式インバータで構成することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】同じく一体形に組込まれた車両制御装置に於いて、複数の駆動用インバータの内、補助電源インバータとして作用させる１台を除いた、駆動用インバータを２レベル方式インバータとし、補助電源用インバータ及び補助電源として作用させる１台の駆動用インバータを３レベル方式インバータで構成させる事を特徴とする車両制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両駆動用インバータ制御装置の低コスト化に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用ＩＧＢＴインバータに使用されるＩＧＢＴ素子の高耐圧化は近年めざましい発展をとげており、これにインバータ制御技術の進歩も相俟って車両駆動用インバータも従来の３レベル方式インバータから２レベル方式のインバータを採用する傾向にある。
【０００３】ところで請求項に記載される、駆動用ＶＶＶＦインバータと補助電源ＣＶＣＦインバータを内蔵し、補助電源ＣＶＣＦインバータが故障の場合、複数のVVVFインバータの内の１台を補助電源インバータ用として作用させる方式をとる一体形車両制御装置に於いては公知例として平成７年サイバネ論文５１４に示す如くＶＶＶＦインバータのインバータ方式は従来より、補助電源用ＣＶＣＦインバータのインバータ方式に合わせていた。補助電源用ＣＶＣＦインバータのインバータ方式は、従来より耐回路電圧という考え方とは別に、インバータ出力の性能向上という面から、３レベルインバータ方式を採用していた。
【０００４】３レベルインバータ方式と２レベルインバータの方式の回路構成は公知の如くであり説明は省略するが、高耐圧ＩＧＢＴ素子が存在する。現在では３レベルインバータ方式は２レベル方式に比べ高コストになるのは周知の如くである。ところが、前記の一体形車両制御装置ではＶＶＶＦインバータが２レベル方式で十分に使用可能であるにもかかわらず、１台のＶＶＶＦインバータを補助電源インバータが故障時に代用するという特殊使用条件の為に高コストの３レベル方式のＶＶＶＦインバータ装置を顧客に提供しているという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、補助電源インバータが故障した場合駆動用ＶＶＶＦインバータを補助電源インバータに切替えて使用することを可能とさせながら、低コストの車両制御装置を顧客に提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１において、駆動用インバータを補助電源インバータとして作用させるのは車両の運用時間の内でわずかであり、少々の電圧波形歪みや騒音を問題にしないという前提に於いては２レベル方式インバータを使用して補助電源インバータを作用させるのも、低価格のインバータを提供するという目的を達する１つの手段である。特にインバータ技術が進歩しており２レベルインバータでもインバータのスイッチング周波数を高める等により、出力電圧の波形歪等及び変圧器の騒音等はかなり改善出来るので十分目的を達成出来る。
【０００７】請求項２において、複数の駆動用インバータ及び補助電源用インバータから構成される車両制御装置において、駆動用インバータを高耐圧の素子を使用した２レベル方式インバータで構成し、補助電源用インバータ及び補助電源用として作用させる駆動用インバータを３レベル方式インバータにすることによって目的を達成出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
【０００９】図１に於いて架線から供給される直流は遮断器９を介して車両駆動用インバータ１及び２に入力される。インバータは可変電圧，可変周波数で３相交流を出力し駆動用電動機４及び５へ供給する。尚、請求項２に於いて、インバータ１は２レベル方式のインバータを採用し、インバータ２は３レベル方式のインバータを採用している。又請求項１に於いて、インバータ２は２レベルインバータを採用している。
【００１０】一方、架線から供給される直流は遮断器１０及び切替器６を介してインバータ３に入力され、インバータは定電圧，定周波で３相交流を出力し、３相変圧器７へ入力され、フィルタ８により高調波成分は除去され、基本成分のみの３相正弦波電圧が列車の冷房，照明等へ供給される。インバータ３は３レベル方式インバータを採用している。
【００１１】次にインバータ３が故障した場合の作用について説明する。
【００１２】切替器６を操作し、端子Ｎ側から端子Ｔ側へ切替える事により故障したインバータ３は開放される。と同時にインバータ２は遮断器１０を介して架線から直流が供給される。一方インバータ２の出力側は主電動機５を開放し、変圧器７に接続される。
【００１３】この状態でインバータ２を定電圧，定周波運転を行う事で列車内へ電源を供給することが可能になる。
【００１４】尚、請求項１に於いてはインバータ２は３レベル方式のインバータを採用するので、インバータ３と同一出力特性が得られる。
【００１５】請求項１に於いて、インバータ２は２レベル方式のインバータを採用しているため、インバータ３に比べ出力波形は少し歪が生じてくるので、負荷に対して多少の影響は出るかもしれないが、列車の走行等に支障はなく、車庫へ帰るまでのつなぎとしては十分補助電源装置として作用させる事が可能となる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、複数の駆動用ＶＶＶＦインバータと補助電源用３レベルインバータを内蔵した一体形車両制御装置に於いて、駆動用ＶＶＶＦインバータを２レベル方式インバータにすることにより、低価格の車両制御装置を顧客に提供することが可能となる。
【００１７】本発明の請求項２によれば、複数の駆動用ＶＶＶＦインバータと補助電源用インバータを内蔵した車両制御装置に於いて、補助電源用インバータとして作用させない残りのＶＶＶＦインバータを２レベル方式にすることにより、低価格の一体形車両制御装置を顧客に提供する事が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月１５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７８１０２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３４４６５０ |
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