Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7637573B2 - Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7637573B2 - Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system - Google Patents

Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system Download PDF

Info

Publication number
JP7637573B2
JP7637573B2 JP2021099492A JP2021099492A JP7637573B2 JP 7637573 B2 JP7637573 B2 JP 7637573B2 JP 2021099492 A JP2021099492 A JP 2021099492A JP 2021099492 A JP2021099492 A JP 2021099492A JP 7637573 B2 JP7637573 B2 JP 7637573B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage device
drive system
series
railway vehicle
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021099492A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022190949A (en
Inventor
拓矢 円子
健志 篠宮
智晃 高橋
駿弥 内藤
陽介 大樂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2021099492A priority Critical patent/JP7637573B2/en
Publication of JP2022190949A publication Critical patent/JP2022190949A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7637573B2 publication Critical patent/JP7637573B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、蓄電池を搭載する鉄道車両用の駆動システムおよび該駆動システムの設置方法に関する。 The present invention relates to a drive system for a railway vehicle equipped with a storage battery and a method for installing the drive system.

近年、リチウムイオン電池などの蓄電池の高エネルギー密度化や高出力密度化により、蓄電装置を搭載した鉄道車両として、1回の充電で100kmを超える走行を可能とする車両が導入されている。そのような鉄道車両では、モータを駆動する複数のインバータ装置や空調等の車両用補器に電力供給する補助電源装置への入力電力を確保するため、複数校の蓄電池を直並列に接続する構成を備える。 In recent years, due to the increasing energy density and power density of storage batteries such as lithium-ion batteries, railroad cars equipped with power storage devices that can travel more than 100 km on a single charge have been introduced. In such railroad cars, multiple storage batteries are connected in series and parallel to ensure input power to multiple inverter devices that drive the motors and auxiliary power devices that supply power to vehicle auxiliaries such as air conditioning.

一方、畜電池の直列数の増加により、高い絶縁性能(例えば、絶縁抵抗、耐電圧)が必要となるため、蓄電装置が大型化および高コスト化してしまう問題がある。 On the other hand, as the number of storage batteries connected in series increases, high insulation performance (e.g., insulation resistance, voltage resistance) is required, which creates the problem of the storage device becoming larger and more expensive.

また、特許文献1(特開2016-135030号公報)には、組電池箱を収納する金属箱を、絶縁部材により鉄道車両に対して絶縁している技術が示されている。この技術では、個々の組電池箱を樹脂製として絶縁することで、組電池箱内に収納されている機器や部品に要求される絶縁性能を低減している。 Patent Document 1 (JP Patent Publication 2016-135030A) describes a technology in which a metal box that houses a battery pack is insulated from the railway vehicle by an insulating material. In this technology, each battery pack box is made of resin and insulated, thereby reducing the insulation performance required for the devices and parts housed in the battery pack box.

特開2016-135030号公報JP 2016-135030 A

蓄電装置から複数のコンバータ装置およびインバータ装置で構成された主変換装置並びに補助電源装置に電力を供給するに当たり、蓄電装置を構成する畜電池の直列数を増加させるためには、高い絶縁性能(例えば、絶縁抵抗、耐電圧)が必要となり、蓄電装置が大型化および高コスト化してしまうことになる。 When supplying power from a storage device to a main conversion device and auxiliary power supply device, which are made up of multiple converter devices and inverter devices, increasing the number of series connections of the storage batteries that make up the storage device requires high insulation performance (e.g., insulation resistance, voltage resistance), which results in the storage device becoming larger and more expensive.

そこで、本発明は、蓄電装置を構成する畜電池の直列数が増加しても、蓄電装置に要求される絶縁性能を低減し、蓄電装置の大型化および高コスト化を抑えることができる駆動システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a drive system that can reduce the insulation performance required of the storage device and prevent the storage device from becoming larger and more expensive, even if the number of storage batteries connected in series that make up the storage device increases.

上記課題を解決するために、代表的な本発明に係る鉄道車両用の駆動システムの一つは、交流電圧から変換した直流電圧を出力する複数のコンバータと、コンバータが出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して電動機を駆動する複数のインバータと、複数の蓄電池を直列接続した直列蓄電池群を有しコンバータまたはインバータとの間で充放電を行う蓄電装置とを備え、複数のコンバータそれぞれと当該コンバータに対応する複数のインバータそれぞれとをつなぐ直流線路それぞれの線間に設けた各中性点および蓄電装置内の直列蓄電池群の任意の蓄電池間電位点が接地されるものである。 To solve the above problems, one representative driving system for railway vehicles according to the present invention includes multiple converters that output DC voltage converted from AC voltage, multiple inverters that convert the DC voltage output by the converters into three-phase AC voltage to drive an electric motor, and a storage device having a series battery group in which multiple storage batteries are connected in series and performing charging and discharging between the converters or the inverters, and each neutral point provided between each line of the DC lines connecting each of the multiple converters and each of the multiple inverters corresponding to the converters and any inter-battery potential point of the series battery group in the storage device are grounded.

本発明によれば、蓄電装置に要求される絶縁性能が低減されるため、その絶縁性能を確保するために蓄電装置が大型化および高コスト化することを抑えることができる。
また、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施をするための形態における説明により明らかにされる。
According to the present invention, the insulation performance required for the power storage device is reduced, and therefore it is possible to prevent the power storage device from becoming larger and more expensive in order to ensure the insulation performance.
Furthermore, problems, configurations and effects other than those described above will become apparent from the description of the following embodiments.

本発明の実施例に係る鉄道車両用の駆動システムを搭載した鉄道車両の基本構成の概略を示す図である。1 is a diagram showing an outline of a basic configuration of a railway vehicle equipped with a railway vehicle drive system according to an embodiment of the present invention. 実施例に係る駆動装置を交流電車に搭載した構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration in which a drive device according to an embodiment is mounted on an AC electric railcar. 実施例に係る駆動装置を直流電車に搭載した構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration in which a drive device according to an embodiment is mounted on a DC electric railcar. 図2におけるコンバータ装置の概略構成の一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a converter device in FIG. 2. 図2におけるコンバータ装置の概略構成の別の一例を示す図である。3 is a diagram showing another example of the schematic configuration of the converter device in FIG. 2. 図2におけるコンバータ装置の概略構成の更なる別の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing yet another example of a schematic configuration of the converter device in FIG. 2 . 図3におけるDC/DCコンバータ装置の概略構成の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the DC/DC converter device in FIG. 3. 図2および図3における蓄電装置の概略構成の一例と主変換装置との接続態様を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the power storage device in FIGS. 2 and 3 and a connection state with a main converter; 中性点や蓄電池間電位点で個別に接地した場合の電流経路を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a current path when the neutral point and the battery potential point are individually grounded. 中性点や蓄電池間電位点を接続して接地した場合の電流経路を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a current path when the neutral point and the battery potential point are connected to ground. 蓄電装置がリアクトルを搭載しない場合における主変換装置内の2つの群間に流れる電流の経路を示す図である。11 is a diagram showing a path of a current flowing between two groups in a main converter when a power storage device is not equipped with a reactor. FIG. 蓄電装置がリアクトルを搭載した場合における蓄電装置を充電した際に流れる電流の経路を示す図である。1 is a diagram showing a path of a current that flows when a power storage device is charged in a case where the power storage device is equipped with a reactor. 個別の鉄心を用いたリアクトルの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a reactor using individual iron cores. 鉄心を共通化したリアクトルの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a reactor having a common core. 遮断装置の内部構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of a cutoff device. 遮断装置の内部構成の別の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the internal configuration of the cutoff device. 蓄電装置の正極または負極が短絡した場合の電流経路を示す図である。11 is a diagram showing a current path when a positive electrode or a negative electrode of a power storage device is short-circuited. 蓄電装置の正極が地絡した場合の電流経路を示す図である。11 is a diagram showing a current path when a positive electrode of a power storage device has a ground fault. FIG. 蓄電装置の負極が地絡した場合の電流経路を示す図である。11 is a diagram showing a current path when a negative electrode of a power storage device has a ground fault; FIG.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態として実施例について説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。なお、図面の記載において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略し、また、本発明に直接的に影響しない構成要素(例えば、センサ、コントローラ等)については省略している。 Below, with reference to the drawings, an embodiment will be described as a form for carrying out the present invention. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Note that in the description of the drawings, the same reference numerals are used for common parts, duplicated explanations are omitted, and components that do not directly affect the present invention (e.g., sensors, controllers, etc.) are omitted.

図1は、本発明の実施例に係る鉄道車両用の駆動システムを搭載した鉄道車両の基本構成の概略を示す図である。
図1に示す基本構成は、本発明に係る駆動装置21を搭載した車両1aおよび駆動装置を車載していない車両1bである。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the basic configuration of a railway vehicle equipped with a railway vehicle traction system according to an embodiment of the present invention.
The basic configuration shown in FIG. 1 is a vehicle 1a equipped with a drive device 21 according to the present invention and a vehicle 1b not equipped with a drive device.

車両1aには、車輪3aと3bを有する台車2aおよび車輪3cと3dを有する台車2bによりレール11から支持される。車両1bも同様に、車輪3eと3fを有する台車2cおよび車輪3gと3hを有する台車2dを有する。車両1aおよび1bは、車間連結器6で連結されて列車編成を構成する。ただし、列車編成は、図1に示す形態に限らない。また、車両1bを連結せず、車両1aのみで運用することも可能である。 Car 1a is supported on rails 11 by bogie 2a with wheels 3a and 3b, and bogie 2b with wheels 3c and 3d. Car 1b similarly has bogie 2c with wheels 3e and 3f, and bogie 2d with wheels 3g and 3h. Cars 1a and 1b are coupled with inter-car couplers 6 to form a train formation. However, the train formation is not limited to the form shown in FIG. 1. It is also possible to operate with only car 1a without coupling car 1b.

図2は、実施例に係る駆動装置21を交流電車に搭載した構成の一例を示す図である。
駆動装置21は、変圧装置7、主変換装置8、電動機17、蓄電装置9、補助電源装置10および車両用補器19で構成され、集電装置5から架線4の交流電力を車両内へ取り込む。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration in which the drive device 21 according to the embodiment is mounted on an AC electric railcar.
The drive device 21 is composed of a transformer 7, a main converter 8, an electric motor 17, a power storage device 9, an auxiliary power supply device 10 and vehicle auxiliaries 19, and takes in AC power from the overhead line 4 via the current collector 5 into the vehicle.

変圧装置7は、集電装置5で取り込んだ交流電力を適切な電圧値に変圧して主変換装置8に出力する。 The transformer 7 transforms the AC power taken in by the collector 5 to an appropriate voltage value and outputs it to the main converter 8.

主変換装置8は、コンバータ装置14およびインバータ装置15で構成され、所要の電力変換を行って電動機17を駆動する。その内、コンバータ装置14は、変圧装置7から入力される交流電圧を直流電圧に変換し、インバータ装置15は、コンバータ装置14が変換した直流電圧を所要の三相交流電圧に変換して電動機17を駆動する。 The main conversion device 8 is composed of a converter device 14 and an inverter device 15, and performs the required power conversion to drive the electric motor 17. Of these, the converter device 14 converts the AC voltage input from the transformer device 7 into a DC voltage, and the inverter device 15 converts the DC voltage converted by the converter device 14 into the required three-phase AC voltage to drive the electric motor 17.

蓄電装置9は、主変換装置8の直流線路に接続され、コンバータ装置14の出力電力やインバータ装置15からの回生電力によって充電を行い、任意のタイミングで放電することを可能とする。 The storage device 9 is connected to the DC line of the main conversion device 8, and is charged using the output power of the converter device 14 and regenerative power from the inverter device 15, allowing it to be discharged at any time.

補助電源装置10は、主変換装置8の直流線路に接続され、直流電力を交流電力に変換して車両内の空調装置や照明に代表される車両用補器19に交流電力を供給する。 The auxiliary power supply 10 is connected to the DC line of the main converter 8, converts DC power to AC power, and supplies the AC power to vehicle auxiliaries 19, such as the air conditioning system and lighting inside the vehicle.

図3は、実施例に係る駆動装置21を直流電車に搭載した構成の一例を示す図である。
駆動装置21は、DC/DCコンバータ装置36、インバータ装置15、電動機17、蓄電装置9、補助電源装置10および車両用補器19で構成され、集電装置5から架線4の直流電力を車両内へ取り込む。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration in which the driving device 21 according to the embodiment is mounted on a DC electric railcar.
The drive device 21 is composed of a DC/DC converter device 36, an inverter device 15, an electric motor 17, a power storage device 9, an auxiliary power supply device 10 and vehicle auxiliaries 19, and takes in DC power from the overhead line 4 through the current collector 5 into the vehicle.

DC/DCコンバータ装置36は、集電装置5から入力される直流電圧を適切な直流電圧値に変圧して、インバータ装置15、蓄電装置9および補助電源装置10に入力する。その他の構成は、図2に示す構成と同様であるので、説明を省略する。 The DC/DC converter device 36 transforms the DC voltage input from the current collector device 5 into an appropriate DC voltage value and inputs it to the inverter device 15, the storage device 9, and the auxiliary power supply device 10. The rest of the configuration is the same as that shown in FIG. 2, so a description is omitted.

ここで、図2に示すコンバータ装置14は、出力側に中性点電位を持ち、コンバータ装置14を構成する図示しないスイッチング素子(図4から6に示す、スイッチング素子26)により変圧装置7に印加する電圧を制御できればよい。 The converter device 14 shown in FIG. 2 has a neutral point potential on the output side, and the voltage applied to the transformer device 7 can be controlled by a switching element (not shown) that constitutes the converter device 14 (switching element 26 shown in FIGS. 4 to 6).

また、図3に示すDC/DCコンバータ装置36は、架線側(以下、「1次側」という)とインバータ装置側(以下、「2次側」という)とが絶縁され、出力側に当たる2次側に中性点電位を持ち、双方向に電力供給が可能であればよい。 The DC/DC converter device 36 shown in FIG. 3 is insulated between the overhead line side (hereinafter referred to as the "primary side") and the inverter device side (hereinafter referred to as the "secondary side"), has a neutral potential on the secondary side, which corresponds to the output side, and is capable of supplying power in both directions.

次に、コンバータ装置14の構成例を図4から図6に示し、DC/DCコンバータ装置36の構成例を図7に示す。 Next, configuration examples of the converter device 14 are shown in Figures 4 to 6, and a configuration example of the DC/DC converter device 36 is shown in Figure 7.

図4は、図2におけるコンバータ装置14の概略構成の一例を示す図である。
コンバータ装置14は、1群側の単相3レベルコンバータ14aおよび2群側の単相3レベルコンバータ14bの2群で構成される。ここで、1群と2群とは、電気的に並列関係であり、必要な変換電力を満足するように複数設けられる。ただし、必ずしも2群構成である必然性はない。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the converter device 14 in FIG.
The converter device 14 is composed of two groups, a single-phase three-level converter 14a on the first group side and a single-phase three-level converter 14b on the second group side. Here, the first group and the second group are electrically in parallel, and a plurality of converters are provided to satisfy the required conversion power. However, it is not necessarily required to have a two-group configuration.

単相3レベルコンバータ14aおよび14bいずれもが、コンデンサ16aと16b、スイッチング素子26、ダイオード27および接地抵抗器37により構成される。コンデンサ16aと16bは直列接続され、その中間点を中性点102として接地している。そのため、上側のコンデンサ16aは正の対地電圧、下側のコンデンサ16bは負の対地電圧、となる。 Each of the single-phase three-level converters 14a and 14b is composed of capacitors 16a and 16b, a switching element 26, a diode 27, and a ground resistor 37. The capacitors 16a and 16b are connected in series, and their midpoint is grounded as the neutral point 102. Therefore, the upper capacitor 16a has a positive voltage to ground, and the lower capacitor 16b has a negative voltage to ground.

単相3レベルコンバータ14aおよび14bの中性点102は、コンデンサ16aと16bとの接続点でもあり、接地抵抗器37を介して電気的に接続され、アース100に接続され接地される。 The neutral point 102 of the single-phase three-level converters 14a and 14b is also the connection point between the capacitors 16a and 16b, and is electrically connected via the ground resistor 37 and is connected to the earth 100 and is grounded.

単相3レベルコンバータ14aおよび14bは、スイッチング素子26のオン、オフを切り替え、変圧装置7にパルス状の交流電圧を印加する。印加電圧としては、コンデンサ16aと16bそれぞれの絶対値電圧を|E|[V]とすると、0[V]、±|E|[V]、±2|E|[V]の3レベルとなる。 The single-phase three-level converters 14a and 14b switch the switching element 26 on and off to apply a pulsed AC voltage to the transformer 7. The applied voltage has three levels: 0 [V], ±|E| [V], and ±2|E| [V], where |E| is the absolute voltage of each of the capacitors 16a and 16b.

また、単相3レベルコンバータ14aおよび14bは、変圧装置7に印加する電圧を制御し、インバータ装置15、補助電源装置10および蓄電装置9に必要な直流電圧を生成する。 In addition, the single-phase three-level converters 14a and 14b control the voltage applied to the transformer device 7 and generate the DC voltage required for the inverter device 15, the auxiliary power supply device 10, and the storage device 9.

コンバータ装置14の出力を受けるインバータ装置15には、直流電力を交流電力に変換する回路が単体ないしは複数実装されている。 The inverter device 15, which receives the output of the converter device 14, is equipped with one or more circuits that convert DC power to AC power.

図5は、図2におけるコンバータ装置14の概略構成の別の一例を示す図である。
図5に示す単相3レベルコンバータ14aおよび14bの構成は、図4に示す単相3レベルコンバータ14aおよび14bの構成に対して、ダイオード27を不要とする。また、コンバータ装置14の各動作モードにおいて、電流が通過するスイッチング素子やダイオードの数が減るため、高効率となる。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the schematic configuration of the converter device 14 in FIG.
The configuration of the single-phase three-level converters 14a and 14b shown in Fig. 5 does not require the diode 27 compared to the configuration of the single-phase three-level converters 14a and 14b shown in Fig. 4. Also, in each operation mode of the converter device 14, the number of switching elements and diodes through which current passes is reduced, resulting in high efficiency.

また、図5に示す単相3レベルコンバータ14aおよび14bの構成は、上述のとおり図4に示す構成とは異なるが、コンデンサ16aと16bとの接続点でもある中性点102の接地の態様や変圧装置7への印加電圧は、図4の場合と同様である。 In addition, the configuration of the single-phase three-level converters 14a and 14b shown in FIG. 5 differs from the configuration shown in FIG. 4 as described above, but the grounding state of the neutral point 102, which is also the connection point between the capacitors 16a and 16b, and the voltage applied to the transformer device 7 are the same as in FIG. 4.

図6は、図2におけるコンバータ装置14の概略構成の更なる別の一例を示す図である。
図6に示す構成では、図4および図5に示すそれぞれの構成に対して、スイッチング素子26の数が減るために、小型化ができる。コンバータ装置14は、1群側の単相2レベルコンバータ14cおよび2群側の単相2レベルコンバータ14dの2群で構成される。
FIG. 6 is a diagram showing yet another example of a schematic configuration of the converter device 14 in FIG.
The configuration shown in Fig. 6 can be made smaller than the configurations shown in Fig. 4 and Fig. 5 because the number of switching elements 26 is reduced. The converter device 14 is made up of two groups: a single-phase two-level converter 14c on the first group side and a single-phase two-level converter 14d on the second group side.

単相2レベルコンバータ14cおよび14dは、いずれもコンデンサ16aと16b、スイッチング素子26および接地抵抗器37により構成される。単相2レベルコンバータ14cおよび14dそれぞれのコンデンサ16aと16bとの接続点である中性点102は、接地抵抗器37を介して電気的に接続され、アース100に接続され接地される。 The single-phase two-level converters 14c and 14d each include capacitors 16a and 16b, a switching element 26, and a ground resistor 37. The neutral point 102, which is the connection point between the capacitors 16a and 16b of the single-phase two-level converters 14c and 14d, is electrically connected via the ground resistor 37 and is connected to the earth 100 and is grounded.

また、単相2レベルコンバータ14cおよび14dの変圧装置7への出力電圧は、コンデンサ16aと16bの絶対値電圧を|E|[V]とすると、0[V]、±2|E|[V]の2レベルとなる。 In addition, the output voltage of the single-phase two-level converters 14c and 14d to the transformer 7 has two levels: 0 [V] and ±2|E| [V], where the absolute voltage of the capacitors 16a and 16b is |E| [V].

図7は、図3におけるDC/DCコンバータ装置36の概略構成の一例を示す図である。
DC/DCコンバータ装置36は、1群側のDC/DCコンバータ36aおよび2群側のDC/DCコンバータ36bの2群で構成される。ここで、1群と2群とは、電気的に並列関係であり、必要な変換電力を満足するように複数設けられる。ただし、必ずしも2群の構成である必然性はない。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the DC/DC converter device 36 in FIG.
The DC/DC converter device 36 is composed of two groups, a first group DC/DC converter 36a and a second group DC/DC converter 36b. Here, the first group and the second group are electrically in parallel, and a plurality of converters are provided to satisfy the required conversion power. However, it is not necessarily required to have a two-group configuration.

DC/DCコンバータ36aおよび36bいずれもが、コンデンサ16aと16bと16c、スイッチング素子26、変圧器35および接地抵抗器37により構成される。 Both DC/DC converters 36a and 36b are composed of capacitors 16a, 16b and 16c, a switching element 26, a transformer 35 and a ground resistor 37.

コンデンサ16aと16bは、直列接続され、その中間点を中性点102として接地している。そのため、上側のコンデンサ16aは正の対地電圧、下側のコンデンサ16bは負の対地電圧となる。 Capacitors 16a and 16b are connected in series, with their midpoint grounded as the neutral point 102. Therefore, the upper capacitor 16a has a positive voltage to ground, and the lower capacitor 16b has a negative voltage to ground.

DC/DCコンバータ36aおよび36bの中性点102は、コンデンサ16aと16bとの接続点であり、電気的に接続され、接地抵抗器37を介してアース100に接続され接地される。 The neutral point 102 of the DC/DC converters 36a and 36b is the connection point between the capacitors 16a and 16b, and is electrically connected to the earth 100 via the ground resistor 37 and is grounded.

DC/DCコンバータ36aおよび36bは、スイッチング素子26のオン、オフを切り替え、変圧器35にパルス状の交流電圧を印加する。変圧器35の両側に印可する電圧の位相および振幅を制御し、1次側または2次側に一定の電圧を出力する。 The DC/DC converters 36a and 36b switch the switching element 26 on and off to apply a pulsed AC voltage to the transformer 35. They control the phase and amplitude of the voltage applied to both sides of the transformer 35 to output a constant voltage to the primary or secondary side.

DC/DCコンバータ装置36の出力を受けるインバータ装置15には、直流電力を交流電力に変換する回路が単体ないしは複数実装されている。 The inverter device 15, which receives the output of the DC/DC converter device 36, is equipped with one or more circuits that convert DC power into AC power.

図8は、図2および図3における蓄電装置9の概略構成の一例と主変換装置8との接続態様を示す図である。
蓄電装置は、一般に複数の蓄電池が直並列に接続されるが、図8に示す蓄電装置9も同様に、複数個の蓄電池23が直並列に接続されている。直列接続された蓄電池23の任意の蓄電池間電位点101は、正極側と負極側それぞれがヒューズ39を介して蓄電池23に接続される。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the power storage device 9 in FIGS. 2 and 3 and a connection state with the main converter 8. In FIG.
In a power storage device, a plurality of storage batteries are generally connected in series and parallel, and the power storage device 9 shown in Fig. 8 also has a plurality of storage batteries 23 connected in series and parallel. The positive and negative sides of any one of the series-connected storage batteries 23 at an inter-battery potential point 101 are connected to the storage battery 23 via a fuse 39.

蓄電装置9の正極および負極は、リアクトル38、遮断装置30を介して主変換装置8へ接続される。また、蓄電池間電位点101は、接地抵抗器37を介してアース100に接続され接地される。 The positive and negative poles of the storage device 9 are connected to the main converter 8 via a reactor 38 and a circuit breaker 30. In addition, the battery potential point 101 is connected to earth 100 via a ground resistor 37 and is grounded.

主変換装置8および補助電源装置10の中性点102並びに蓄電装置9の蓄電池間電位点101には、個々に接地抵抗器37が接続される。各接地抵抗37は、電気的に一点で接続された後、アース100に接続され接地される(図8では、補助電源装置10を図示せず)。 Each ground resistor 37 is connected to the neutral point 102 of the main converter 8 and the auxiliary power supply 10 and the battery potential point 101 of the storage battery 9. Each ground resistor 37 is electrically connected at one point and then connected to earth 100 and grounded (the auxiliary power supply 10 is not shown in FIG. 8).

図9は、中性点や蓄電池間電位点で個別に接地した場合の電流経路を示す図である。
個々の装置で個別に接地した場合には、アース100に電流が流れる。この電流は、主変換装置8や補助電源装置10のスイッチング動作や、コンデンサ16aと16bや蓄電池23の特性のばらつきにより、瞬間的に正極と負極間の電圧が不一致となることで生じる。そのため、高周波成分を含んだ電流となる。
FIG. 9 is a diagram showing a current path when the neutral point and the battery potential point are individually grounded.
If each device is individually grounded, a current flows to the earth 100. This current is generated when the voltages between the positive and negative poles momentarily differ due to the switching operation of the main converter 8 and the auxiliary power supply 10, or due to variations in the characteristics of the capacitors 16a and 16b and the storage battery 23. As a result, the current contains high-frequency components.

アース100は、駆動装置21を収納している箱筐体や車両1aに電気的に接続されている。高周波成分を含んだ電流が流れると、電磁ノイズにより地上側の信号機器に悪影響を与える可能性がある。 The earth 100 is electrically connected to the box housing that houses the drive unit 21 and to the vehicle 1a. If a current containing high-frequency components flows, electromagnetic noise may adversely affect signaling equipment on the ground.

図10は、中性点や蓄電池間電位点を接続して接地した場合の電流経路を示す図である。
図8に示す構成とすることで、図10に示すとおり、アース100には理想状態として電流が流れなくなる。
FIG. 10 is a diagram showing a current path when the neutral point and the potential point between the storage batteries are connected and grounded.
By using the configuration shown in FIG. 8, no current flows through earth 100 in an ideal state, as shown in FIG.

実際には、図10に示す場合においてもアース100に微小な電流が流れるが、図9に示す場合に比べて小さく、更に、接地抵抗37により低減される。 In reality, even in the case shown in FIG. 10, a small current flows through earth 100, but it is smaller than in the case shown in FIG. 9, and is further reduced by ground resistor 37.

蓄電装置9が備えるリアクトル38は、突入電流の防止や充放電電流の平滑化を目的とし、更に、図8に示す構成では、主変換装置8内の2つの群間で不要な電流が流れることを防いでいる。 The reactor 38 provided in the storage device 9 is intended to prevent inrush current and smooth the charge/discharge current, and in the configuration shown in Figure 8, it also prevents unnecessary current from flowing between the two groups in the main converter 8.

また、図11は、蓄電装置9がリアクトル38を搭載しない場合における主変換装置8内の2つの群間に流れる電流経路を示す図である。 Figure 11 also shows the current paths that flow between the two groups in the main converter 8 when the storage device 9 does not have a reactor 38.

1群側のコンバータ14aと2群側のコンバータ14bの正極側コンデンサ16aに電位差が生じると、図11に示す点線矢印の経路で電流が流れる。1群側のコンバータ14aと2群側のコンバータ14bの負極側コンデンサ16bに電位差が生じると、図11に示す一点鎖線矢印の経路で電流が流れる。また、電流の向きは、電圧の大きい群から小さい群に向かって流れる。 When a potential difference occurs between the positive side capacitor 16a of the first group converter 14a and the second group converter 14b, a current flows in the path indicated by the dotted arrow in Figure 11. When a potential difference occurs between the negative side capacitor 16b of the first group converter 14a and the second group converter 14b, a current flows in the path indicated by the dashed line arrow in Figure 11. The current also flows from the group with the higher voltage to the group with the lower voltage.

ここで、図11に示す電流は、蓄電装置9の充放電を意図して流した電流が、群間に電位差が生じてしまったため、他方の群に流れてしまっている状態である。よって、この電流により電力損失が生じてしまう。 The current shown in FIG. 11 is a state in which a current intended to charge and discharge the storage device 9 flows to the other group due to a potential difference between the groups. This current therefore causes a power loss.

図12は、コンバータ14aおよび14bと蓄電装置9の正極および負極との間にそれぞれリアクトル38を搭載した場合における蓄電装置9を充電した際に流れる電流経路を示す図である。 Figure 12 shows the current paths that flow when the storage device 9 is charged when reactors 38 are installed between the converters 14a and 14b and the positive and negative electrodes of the storage device 9, respectively.

充電電流によりリアクトル38内に磁界が発生し、その磁界により、リアクトル38は充電電流と逆方向の電流に対して高インピーダンスとなる。そのため、群間に流れる電流を防ぎ、電力損失を抑えることができる。また、接地抵抗37によりリアクトル38の状態に依らず、常に群間に流れる電流を抑えることができる。 The charging current generates a magnetic field inside the reactor 38, which causes the reactor 38 to have high impedance to currents in the opposite direction to the charging current. This prevents current from flowing between groups, and reduces power loss. In addition, the ground resistor 37 can always suppress the current flowing between groups, regardless of the state of the reactor 38.

次に、リアクトル38の構成について説明する。
リアクトル38の正極側と負極側とは、ほぼ同一の電流が流れるため、磁気的に結合し小型化を図る。
Next, the configuration of the reactor 38 will be described.
Since substantially the same current flows through the positive and negative poles of the reactor 38, the reactor is magnetically coupled to achieve miniaturization.

図13は、個別の鉄心42を用いたリアクトル38の概略構成を示す図である。
リアクトル38を、正極側と負極側で個々の鉄心42によりコイルを構成する一般的な場合に相当する。
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a reactor 38 using individual iron cores 42. As shown in FIG.
This corresponds to a typical case in which the reactor 38 is configured with coils each having an iron core 42 on the positive and negative sides.

一方、図14は、鉄心42を共通化したリアクトル38の概略構成を示す図である。
リアクトル38を、正極側と負極側のコイルとして1つの鉄心42に2つの巻線を巻いて構成する。そのため、正極側と負極側のコイルとは磁気的に結合している。
On the other hand, FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of a reactor 38 in which the iron core 42 is made common.
The reactor 38 is configured by winding two windings, one for the positive pole side and one for the negative pole side, around one iron core 42. Therefore, the positive pole side and the negative pole side coils are magnetically coupled.

図14に示す構成は、図13に示す構成に対して、鉄心42が1つとなるため小型化が可能である。正極側および負極側の各巻線は、鉄心内の磁束を強め合う向きに電流が流れるように、蓄電池23や主変換装置8と接続する。 The configuration shown in FIG. 14 can be made smaller than the configuration shown in FIG. 13 because it has only one iron core 42. The positive and negative windings are connected to the storage battery 23 and the main converter 8 so that the current flows in a direction that reinforces the magnetic flux in the iron core.

更に、遮断装置30の構成について説明する。
中性点102に対して正極側または負極側のみが充放電し、電圧が不一致となることを防ぐために、遮断装置30の正極側および負極側は、連動して動作する必要がある。
The configuration of the cutoff device 30 will now be described.
In order to prevent a situation in which only the positive side or only the negative side is charged or discharged with respect to the neutral point 102, resulting in a voltage mismatch, the positive side and the negative side of the circuit breaker 30 need to operate in conjunction with each other.

図15および図16それぞれは、遮断装置30の内部構成の一例を示す図である。
図15は、遮断装置30として、複数の主接点43を持つ遮断器30aを使用した場合の構成である。2つの主接点43は、動作コイル44に電圧を印加すると動作する。この動作コイル44には、操作リレー45により電圧の印加または非印加が切り替えられる。2つの主接点43それぞれが、主変換装置8の直流線路それぞれに接続される(図8、参照)。
15 and 16 are diagrams each showing an example of the internal configuration of the cutoff device 30. As shown in FIG.
15 shows a configuration in which a circuit breaker 30a having a plurality of main contacts 43 is used as the circuit breaker 30. The two main contacts 43 are operated when a voltage is applied to an operating coil 44. An operating relay 45 switches between application and non-application of a voltage to the operating coil 44. Each of the two main contacts 43 is connected to a respective DC line of the main converter 8 (see FIG. 8).

図16は、遮断装置30として、2つの遮断器30bおよび遮断器30cを使用した場合で、遮断器30cの補助接点46を遮断器30bの動作コイル44に接続させる構成である。操作リレー45を投入して遮断器30cの動作コイル44に電圧を印加すると、遮断器30cの主接点43および補助接点46は連動して動作する。補助接点46の動作により、遮断器30bの動作コイル44に対する電圧の印加または非印加が切り替わることで、遮断器30bの主接点43が、遮断器30cの主接点43に連動して動作することになる。遮断器30bおよび遮断器30cの主接点43それぞれが、主変換装置8の直流線路それぞれに接続される(図8、参照)。。 Figure 16 shows a configuration in which two circuit breakers, 30b and 30c, are used as the circuit breaker 30, and the auxiliary contact 46 of the circuit breaker 30c is connected to the operating coil 44 of the circuit breaker 30b. When the operation relay 45 is turned on to apply a voltage to the operating coil 44 of the circuit breaker 30c, the main contact 43 and auxiliary contact 46 of the circuit breaker 30c operate in conjunction with each other. The operation of the auxiliary contact 46 switches between applying and not applying a voltage to the operating coil 44 of the circuit breaker 30b, and the main contact 43 of the circuit breaker 30b operates in conjunction with the main contact 43 of the circuit breaker 30c. The main contacts 43 of the circuit breakers 30b and 30c are each connected to the DC line of the main converter 8 (see Figure 8). .

図15に示す遮断装置30は、遮断器1台で構成できるため小型化が可能だが、複数の主接点を有する遮断器に限定されるため、最適な仕様の遮断器を選択できない可能性がある。 The circuit breaker 30 shown in FIG. 15 can be made compact because it can be configured with a single circuit breaker, but it is limited to circuit breakers with multiple main contacts, so it may not be possible to select a circuit breaker with optimal specifications.

図16に示す遮断装置30は、複数の遮断器を使用するため、図15に示す構成に比べて大型となるが、主接点は1つ以上あればよいため、すべての遮断器が選定対象となり得る。なお、操作リレー45は、駆動装置21における制御により動作する。 The circuit breaker 30 shown in FIG. 16 uses multiple circuit breakers, so it is larger than the configuration shown in FIG. 15, but since it only requires one or more main contacts, all circuit breakers can be selected. The operating relay 45 is operated by control in the drive unit 21.

更に、図8に示すヒューズ39は、蓄電装置9が内部短絡や地絡した時に、電流遮断が可能な配置構成としている。 Furthermore, the fuse 39 shown in FIG. 8 is configured to be able to cut off the current when the storage device 9 experiences an internal short circuit or a ground fault.

図17は、蓄電装置9の正極または負極が短絡した場合の電流経路を示す図である。短絡箇所40を介して電流が流れるが、ヒューズ39により遮断可能である。 Figure 17 shows the current path when the positive or negative electrode of the storage device 9 is short-circuited. Current flows through the short-circuited point 40, but can be cut off by the fuse 39.

図18は、蓄電装置9の正極が地絡した場合の電流経路を示す図である。地絡箇所41を電流が流れるが、ヒューズ39により遮断可能である(図18で×点で示す)。図19は、蓄電装置9の負極が地絡した場合の電流経路を示す図である。地絡箇所41を電流が流れるがヒューズ39により遮断可能である(図19で×点で示す)。 Figure 18 is a diagram showing the current path when a ground fault occurs at the positive electrode of the storage device 9. Current flows through the ground fault location 41, but can be cut off by the fuse 39 (indicated by an x in Figure 18). Figure 19 is a diagram showing the current path when a ground fault occurs at the negative electrode of the storage device 9. Current flows through the ground fault location 41, but can be cut off by the fuse 39 (indicated by an x in Figure 19).

また、図18および図19において、ヒューズ39が遮断されるまでに流れる電流により発生する装置の故障を防ぐため、接地抵抗37が電流値を抑える。更に、図18および図19に示す以外の地絡箇所41においても、電流が必ずヒューズ39を通るため遮断可能である。ただし、短絡や地絡時に、ヒューズ39が遮断するために十分な電流が流れることを前提としている。 In addition, in Figures 18 and 19, ground resistor 37 suppresses the current value to prevent equipment failure caused by the current that flows before fuse 39 is cut off. Furthermore, even in ground fault locations 41 other than those shown in Figures 18 and 19, the current always passes through fuse 39, making it possible to cut off the fault. However, this is based on the assumption that a sufficient current flows for fuse 39 to cut off the fault in the event of a short circuit or ground fault.

蓄電装置9が備える蓄電池23は、1群と2群において共通であり、配線数の削減が可能である。また、蓄電池23が群ごとに独立していると、各群に等しい数の蓄電池23を実装する必要があるが、群共通の場合には、蓄電池23の数を最適化することができる。 The storage batteries 23 provided in the power storage device 9 are common to the first and second groups, which allows for a reduction in the number of wiring connections. Also, if the storage batteries 23 are independent for each group, it would be necessary to implement an equal number of storage batteries 23 in each group, but if they are common to the groups, the number of storage batteries 23 can be optimized.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.

1a,1b…車両、2a,2b,2c,2d…台車、
3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h…車輪、4…架線、5…集電装置、
6…車間連結器、7…変圧装置、8…主変換装置、9…蓄電装置、10…補助電源装置、
11…レール、14…コンバータ装置、14a,14b…単相3レベルコンバータ、
14c,14d…単相2レベルコンバータ、15…インバータ装置、
16a,16b,16c…コンデンサ、17…電動機、19…車両用補器、
21…駆動装置、23…蓄電池、26…スイッチング素子、27…ダイオード、
30…遮断装置、30a,30b,30c…遮断器、35…変圧器、
36…DC/DCコンバータ装置、36a,36b…DC/DCコンバータ、
37…接地抵抗器、38…リアクトル、39…ヒューズ、40…短絡箇所、
41…地絡箇所、42…鉄心、43…主接点、44…動作コイル、45…操作リレー、
46…補助接点、100…アース、101…蓄電池間電位点、102…中性点
1a, 1b...vehicles, 2a, 2b, 2c, 2d...bogies,
3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h...wheels, 4...overhead wire, 5...current collector,
6... inter-car coupler, 7... transformer, 8... main converter, 9... power storage device, 10... auxiliary power supply device,
11... rail, 14... converter device, 14a, 14b... single-phase three-level converter,
14c, 14d... single-phase two-level converter, 15... inverter device,
16a, 16b, 16c...capacitor, 17...motor, 19...vehicle auxiliary device,
21: Drive device; 23: Storage battery; 26: Switching element; 27: Diode;
30... circuit breaker; 30a, 30b, 30c... circuit breaker; 35... transformer;
36...DC/DC converter device, 36a, 36b...DC/DC converters,
37: ground resistor, 38: reactor, 39: fuse, 40: short circuit location,
41: ground fault location; 42: iron core; 43: main contact; 44: operating coil; 45: operating relay;
46: auxiliary contact, 100: earth, 101: battery potential point, 102: neutral point

Claims (12)

交流電圧から変換した直流電圧を出力する複数のコンバータと、
前記コンバータが出力する前記直流電圧を三相交流電圧に変換して電動機を駆動する複数のインバータと、
複数の蓄電池を直列接続した直列蓄電池群を有し前記コンバータまたは前記インバータとの間で充放電を行う蓄電装置と
を備え、
前記複数のコンバータそれぞれと当該コンバータに対応する前記複数のインバータそれぞれとをつなぐ直流線路それぞれの線間に設けた各中性点および前記蓄電装置内の前記直列蓄電池群の任意の蓄電池間電位点が接地される
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
A plurality of converters that convert AC voltages and output DC voltages;
a plurality of inverters that convert the DC voltage output by the converter into a three-phase AC voltage to drive an electric motor;
a power storage device having a series-connected battery group in which a plurality of batteries are connected in series, and performing charging and discharging between the battery group and the converter or the inverter;
a neutral point provided between each of the DC lines connecting each of the plurality of converters and each of the plurality of inverters corresponding to the converter, and any inter-battery potential point of the group of series batteries in the power storage device are grounded.
請求項1に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記各中性点は、前記直流線路それぞれの線間に設けた複数のコンデンサの直列回路の各中間点である
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
2. A drive system for a rail vehicle according to claim 1,
11. A traction system for a railway vehicle, wherein each of the neutral points is a midpoint of a series circuit of a plurality of capacitors provided between each of the DC lines.
請求項1または2に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記各中性点および前記蓄電池間電位点は、それぞれ抵抗器を介して接続されて接地される
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
A drive system for a railway vehicle according to claim 1 or 2,
13. A traction system for a railway vehicle, wherein the neutral point and the inter-battery potential point are each connected via a resistor to ground.
請求項1から3のいずれか1項に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記蓄電装置の正極および負極は、前記直流線路それぞれの正極側および負極側にそれぞれリアクトルを介して接続される
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
A drive system for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 3,
a positive electrode and a negative electrode of the power storage device are connected to a positive electrode side and a negative electrode side of each of the DC lines via reactors, respectively.
請求項4に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記蓄電装置の前記正極に接続される前記リアクトルと前記蓄電装置の前記負極に接続される前記リアクトルとは、磁気的に結合している
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
5. A drive system for a rail vehicle according to claim 4,
a reactor connected to the positive electrode of the power storage device and a reactor connected to the negative electrode of the power storage device, the reactor being magnetically coupled to each other;
請求項1から5のいずれか1項に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記蓄電装置の正極および負極は、前記直流線路それぞれの正極側および負極側にそれぞれ遮断装置を介して接続される
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
A drive system for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 5,
A traction system for a railway vehicle, characterized in that the positive and negative electrodes of the storage device are connected to the positive and negative sides of the DC lines via circuit breakers, respectively.
請求項6に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記蓄電装置の前記正極に接続される前記遮断装置および前記蓄電装置の前記負極に接続される前記遮断装置は、複数の主接点を持つ遮断器1台によって構成される
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
7. A drive system for a rail vehicle according to claim 6,
A drive system for a railway vehicle, characterized in that the circuit breaker connected to the positive electrode of the storage device and the circuit breaker connected to the negative electrode of the storage device are composed of a single circuit breaker having a plurality of main contacts.
請求項6に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記蓄電装置の前記正極に接続される前記遮断装置および前記蓄電装置の前記負極に接続される前記遮断装置は、一方の主接点に連動する補助接点が残る一方の主接点の動作コイルに接続される構造を有する
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
7. A drive system for a rail vehicle according to claim 6,
A drive system for a railway vehicle, characterized in that the circuit breaker connected to the positive electrode of the storage device and the circuit breaker connected to the negative electrode of the storage device have a structure in which an auxiliary contact linked to one of the main contacts is connected to an operating coil of the remaining main contact.
請求項1から8のいずれか1項に記載の鉄道車両用の駆動システムであって、
前記蓄電池間電位点と前記蓄電装置の正極側の前記直列蓄電池群との間および前記蓄電池間電位点と前記蓄電装置の負極側の前記直列蓄電池群との間にそれぞれヒューズが設けられる
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システム。
A drive system for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 8,
A traction system for a railway vehicle, characterized in that fuses are provided between the inter-battery potential point and the series battery group on the positive electrode side of the storage device, and between the inter-battery potential point and the series battery group on the negative electrode side of the storage device.
交流電圧から変換した直流電圧を出力する複数のコンバータと、前記コンバータが出力する前記直流電圧を三相交流電圧に変換して電動機を駆動する複数のインバータと、複数の蓄電池を直列接続した直列蓄電池群を有し前記コンバータまたは前記インバータとの間で充放電を行う蓄電装置とを駆動システムとして鉄道車両に搭載し、
前記複数のコンバータそれぞれと当該コンバータに対応する前記複数のインバータそれぞれとをつなぐ直流線路それぞれの線間に設けた各中性点および前記蓄電装置内の前記直列蓄電池群の任意の蓄電池間電位点を接地する
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システムの設置方法。
a plurality of converters that convert an AC voltage into a DC voltage and output the DC voltage; a plurality of inverters that convert the DC voltage output by the converters into a three-phase AC voltage to drive an electric motor; and an electric storage device having a series storage battery group in which a plurality of storage batteries are connected in series and performing charging and discharging between the series storage battery group and the converters or the inverters, the electric storage device being mounted on a railway vehicle as a drive system;
a neutral point provided between each of the DC lines connecting each of the plurality of converters and each of the plurality of inverters corresponding to the converter, and any inter-battery potential point of the group of series batteries in the power storage device are grounded.
請求項10に記載の鉄道車両用の駆動システムの設置方法であって、
前記直流線路それぞれの線間に設けた複数のコンデンサの直列回路の各中間点を前記各中性点として接地する
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システムの設置方法。
11. A method for installing a drive system for a rail vehicle according to claim 10, comprising the steps of:
a series circuit of a plurality of capacitors provided between the DC lines and each of the intermediate points of the series circuit is grounded as each of the neutral points.
請求項10または11に記載の鉄道車両用の駆動システムの設置方法であって、
前記各中性点および前記蓄電池間電位点を、それぞれ抵抗器を介して接続して接地する
ことを特徴とする鉄道車両用の駆動システムの設置方法。
12. A method for installing a drive system for a rail vehicle according to claim 10 or 11, comprising the steps of:
A method for installing a traction system for a railway vehicle, comprising the steps of: connecting each of the neutral points and the inter-battery potential point via a resistor to ground.
JP2021099492A 2021-06-15 2021-06-15 Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system Active JP7637573B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021099492A JP7637573B2 (en) 2021-06-15 2021-06-15 Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021099492A JP7637573B2 (en) 2021-06-15 2021-06-15 Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022190949A JP2022190949A (en) 2022-12-27
JP7637573B2 true JP7637573B2 (en) 2025-02-28

Family

ID=84612928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021099492A Active JP7637573B2 (en) 2021-06-15 2021-06-15 Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7637573B2 (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000032766A (en) 1998-07-10 2000-01-28 Hitachi Ltd AC electric vehicle control device
JP2002142353A (en) 2000-10-31 2002-05-17 Nissan Motor Co Ltd Battery pack
JP2008278577A (en) 2007-04-26 2008-11-13 Toshiba Corp Railway vehicle drive control system
JP2010119173A (en) 2008-11-11 2010-05-27 Toyota Central R&D Labs Inc Power conversion circuit
WO2013088497A1 (en) 2011-12-12 2013-06-20 三菱電機株式会社 Electric vehicle drive system
JP2013201875A (en) 2012-03-26 2013-10-03 Toshiba Corp Electric vehicle control device
JP2014022366A (en) 2012-07-23 2014-02-03 Energy Control Ltd Safety battery unit configured by connecting secondary battery and fuse by bridge connection method
JP2014087116A (en) 2012-10-22 2014-05-12 Hitachi Ltd Railway vehicle drive system
JP2014204499A (en) 2013-04-02 2014-10-27 三菱電機株式会社 Dc-dc converter
JP2015061397A (en) 2013-09-18 2015-03-30 株式会社東芝 Main circuit device and railway vehicle
JP2015061503A (en) 2013-09-20 2015-03-30 トヨタ自動車株式会社 Power storage system
JP2020171156A (en) 2019-04-04 2020-10-15 株式会社日立製作所 Power conversion device, railway vehicle, and production method of railway vehicle

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000032766A (en) 1998-07-10 2000-01-28 Hitachi Ltd AC electric vehicle control device
JP2002142353A (en) 2000-10-31 2002-05-17 Nissan Motor Co Ltd Battery pack
JP2008278577A (en) 2007-04-26 2008-11-13 Toshiba Corp Railway vehicle drive control system
JP2010119173A (en) 2008-11-11 2010-05-27 Toyota Central R&D Labs Inc Power conversion circuit
WO2013088497A1 (en) 2011-12-12 2013-06-20 三菱電機株式会社 Electric vehicle drive system
JP2013201875A (en) 2012-03-26 2013-10-03 Toshiba Corp Electric vehicle control device
JP2014022366A (en) 2012-07-23 2014-02-03 Energy Control Ltd Safety battery unit configured by connecting secondary battery and fuse by bridge connection method
JP2014087116A (en) 2012-10-22 2014-05-12 Hitachi Ltd Railway vehicle drive system
JP2014204499A (en) 2013-04-02 2014-10-27 三菱電機株式会社 Dc-dc converter
JP2015061397A (en) 2013-09-18 2015-03-30 株式会社東芝 Main circuit device and railway vehicle
JP2015061503A (en) 2013-09-20 2015-03-30 トヨタ自動車株式会社 Power storage system
JP2020171156A (en) 2019-04-04 2020-10-15 株式会社日立製作所 Power conversion device, railway vehicle, and production method of railway vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022190949A (en) 2022-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5918788B2 (en) Railway vehicle drive system and train system equipped with the same
US7447050B2 (en) Multilevel converter and method of converting a supply voltage
RU2636248C2 (en) Multi-system device for current converter
CN104768796A (en) Electric vehicle, associated method and associated battery
US12489372B2 (en) Energy system for an electric vehicle
EP2251878B1 (en) Electric transformer
US5569987A (en) Power supply system for a long-stator drive for a magnetic levitation train
CN102136809A (en) Urban rail maglev train traction converter output device
Drofenik et al. European trends and technologies in traction
CN114523921A (en) Electrical network in a motor vehicle
JP2017060255A (en) Inverter control board
JP6829069B2 (en) Circuit system for railroad vehicles
WO2011068044A1 (en) Voltage transformer
US10985626B2 (en) Electric machine supplied at low voltage and associated multicellular power train
JP2011166968A (en) Measure against inductive interference in vehicular power converter
JP7637573B2 (en) Drive system for a rail vehicle and method for installing said drive system
KR101606271B1 (en) Driving apparatus for rail car
WO2025124597A1 (en) Protection circuit and method for permanent magnet traction system
US20250001885A1 (en) Electrical machine unit, vehicle and method for operating an electrical machine unit
WO2025161256A1 (en) Traction power system for variable formation train and variable formation train
US20230138664A1 (en) Energy system for an electric vehicle
Caracciolo et al. Conversion systems for braking energy recovery in 3 kVDc railway lines
CN117526702A (en) Symmetrical Boost DC/DC Converter
CN117897903A (en) Electric traction system
KR102589807B1 (en) Transformer with Auxiliary Winding

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7637573

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150