(57)【要約】【課題】  架線電圧の低下と架線電圧検出回路の異常を識別することのできる電気車制御装置を提供することにある。【解決手段】  直流架線９０から供給された直流電力を交流電力に変換するインバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、インバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの制御に用いられる架線電圧検出器３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃとを備え、インバータ１Ａは、架線電圧検出器３１Ａと架線電圧検出器３１Ｃとのそれぞれの検出電圧を比較し、閾値以上であれば、自群の架線電圧検出回路３Ａの異常と判断し、この異常と判断されず、架線電圧検出器３１Ａによる検出電圧が所定値以下の場合、直流架線９０の電圧低下と判断する。【選択図】      図１
2010130791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第１の電力変換手段と、
前記電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第２の電力変換手段と、
前記第１の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、
前記第１の電圧検出手段により検出された電圧と前記第２の電圧検出手段により検出された電圧とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果が所定の閾値以上の場合、前記第１の電圧検出手段の異常と判断する異常判断手段と、
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断されておらず、かつ前記第１の電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下の場合、前記電車線の電圧低下と判断する電圧低下判断手段と
を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項２】
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断された場合、前記第２の電圧検出手段により検出された電圧を、前記第１の電力変換手段の制御に用いること
を特徴とする請求項１に記載の電気車制御装置。
【請求項３】
電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第１の電力変換手段と、
前記電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第２の電力変換手段と、
前記電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第３の電力変換手段と、
前記第１の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、
前記第３の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第３の電圧検出手段と、
前記第１の電圧検出手段により検出された電圧、前記第２の電圧検出手段により検出された電圧、及び前記第３の電圧検出手段により検出された電圧に基づいて、最頻値を算出する最頻値算出手段と、
前記最頻値算出手段により算出された前記最頻値と前記第１の電圧検出手段により検出された電圧とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果が所定の閾値以上の場合、前記第１の電圧検出手段の異常と判断する異常判断手段と、
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断されておらず、かつ前記第１の電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下の場合、前記電車線の電圧低下と判断する電圧低下判断手段と
を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項４】
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断された場合、前記第２の電圧検出手段により検出された電圧又は前記第２の電圧検出手段により検出された電圧のいずれか一つを、前記第１の電力変換手段の制御に用いること
を特徴とする請求項３に記載の電気車制御装置。
【請求項５】
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断された場合、前記最頻値算出手段により算出された前記最頻値を、前記第１の電力変換手段の制御に用いること
を特徴とする請求項３に記載の電気車制御装置。
【請求項６】
電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第１の電力変換手段と、
前記電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第２の電力変換手段と、
前記第１の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、
前記第１の電圧検出手段により検出された電圧と前記第２の電圧検出手段により検出された電圧とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果が所定の閾値以上の場合、前記第１の電圧検出手段の異常と判断する異常判断手段と、
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断されておらず、かつ前記第１の電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下の場合、前記電車線の電圧低下と判断する電圧低下判断手段と
を備えたことを特徴とする電気車。
【請求項７】
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断された場合、前記第２の電圧検出手段により検出された電圧を、前記第１の電力変換手段の制御に用いること
を特徴とする請求項６に記載の電気車。
【請求項８】
電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第１の電力変換手段と、
前記電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第２の電力変換手段と、
前記電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第３の電力変換手段と、
前記第１の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、
前記第３の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第３の電圧検出手段と、
前記第１の電圧検出手段により検出された電圧、前記第２の電圧検出手段により検出された電圧、及び前記第３の電圧検出手段により検出された電圧に基づいて、最頻値を算出する最頻値算出手段と、
前記最頻値算出手段により算出された前記最頻値と前記第１の電圧検出手段により検出された電圧とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果が所定の閾値以上の場合、前記第１の電圧検出手段の異常と判断する異常判断手段と、
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断されておらず、かつ前記第１の電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下の場合、前記電車線の電圧低下と判断する電圧低下判断手段と
を備えたことを特徴とする電気車。
【請求項９】
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断された場合、前記第２の電圧検出手段により検出された電圧又は前記第２の電圧検出手段により検出された電圧のいずれか一つを、前記第１の電力変換手段の制御に用いること
を特徴とする請求項８に記載の電気車。
【請求項１０】
前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断された場合、前記最頻値算出手段により算出された前記最頻値を、前記第１の電力変換手段の制御に用いること
を特徴とする請求項８に記載の電気車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気車を制御する電気車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電気車制御装置は、複数群のインバータと、それぞれのインバータにより駆動される電動機を備えている。複数群のインバータには、架線電圧を検出するための架線電圧検出回路がそれぞれに設けられている。
【０００３】
一方、電気車制御装置は、架線電圧が極端に低下すると制御不能に陥るため、架線電圧が所定の閾値を下回った場合は、電気車制御装置を停止させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４７７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような電気車制御装置の場合、以下のような問題が生じる。
【０００５】
一般的に、架線電圧の低下は、電気車側の機器の異常ではないため、電気車制御装置は、インバータを開放することはない。このため、複数群のうちの一群の架線電圧検出回路が異常により、架線電圧の低下を誤って検出した場合であっても、インバータは開放させずに、電気車制御装置は停止することになる。
【０００６】
このため、一群の架線電圧検出回路の異常により、例え他群の架線電圧検出回路が健全であっても、電気車制御装置が停止してしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、架線電圧の低下と架線電圧検出回路の異常を識別することのできる電気車制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点に従った電気車制御装置は、電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第１の電力変換手段と、前記電車線から供給された電力に基づいて、交流電力を出力する第２の電力変換手段と、前記第１の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、前記第２の電力変換手段の制御に用いられ、前記電車線の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、前記第１の電圧検出手段により検出された電圧と前記第２の電圧検出手段により検出された電圧とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果が所定の閾値以上の場合、前記第１の電圧検出手段の異常と判断する異常判断手段と、前記異常判断手段により前記第１の電圧検出手段の異常と判断されておらず、かつ前記第１の電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下の場合、前記電車線の電圧低下と判断する電圧低下判断手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、架線電圧の低下と架線電圧検出回路の異常を識別することのできる電気車制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電気車制御装置１０を適用した電気車の構成を示す構成図である。なお、以降において、同一部分には、同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
【００１２】
電気車は、直流架線９０から供給される直流電力を、集電装置２１を介して電気車制御装置１０に取り込んでいる。電気車制御装置１０は、取り込んだ直流電力により電気車を走行させる。
【００１３】
直流架線９０は、例えば定格が直流電圧１５００Ｖの直流電力を、電気車に供給する。
【００１４】
集電装置２１は、直流架線と電気的に接触するように設けられている。集電装置２１は、例えばパンタグラフである。
【００１５】
電気車制御装置１０は、３つのインバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、２つの主電動機２Ａ，２Ｂと、３つの架線検出回路３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、３つのフィルタコンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、２つの高速遮断器５Ａ，５Ｂと、２つの充電抵抗器６Ａ，６Ｂと、５つの接触器７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂ，８Ｃと、３つのフィルタリアクトル９Ａ，９Ｂ，９Ｃと、交流フィルタ１１と、交流変圧器１２とを備えた構成である。
【００１６】
主電動機２Ａ，２Ｂは、電気車が走行する動力源である。主電動機２Ａ，２Ｂは、それぞれインバータ１Ａ，１Ｂから供給される交流電力により駆動する。
【００１７】
架線電圧検出回路３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、直流架線９０の架線電圧を検出するための回路である。架線電圧検出回路３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、それぞれインバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの制御に用いられるために設けられている。
【００１８】
インバータ１Ａ，１Ｂは、ＶＶＶＦ(Variable Voltage Variable Frequency)インバータである。インバータ１Ａ，１Ｂは、それぞれ直流架線９０から供給される直流電力を交流電力に変換して、主電動機２Ａ，２Ｂに出力する。
【００１９】
インバータ１Ａは、直流架線９０から集電装置２１、高速遮断器５Ａ、接触器７Ａ、接触器８Ａ、フィルタリアクトル９Ａを順次に介して、直流電力が供給される。インバータ１Ｂは、直流架線９０から集電装置２１、高速遮断器５Ａ、接触器７Ａ、接触器８Ｂ、フィルタリアクトル９Ｂを順次に介して、直流電力が供給される。
【００２０】
高速度遮断器５Ａ，５Ｂは、異常な直流電流を高速度で検知し、故障電流を遮断する遮断器である。
【００２１】
接触器７Ａは、インバータ１Ａ，１Ｂと集電装置２１とを接続する電気経路の切断又接続をする。接触器７Ｂは、インバータ１Ｃと集電装置２１とを接続する電気経路の切断又接続をする。接触器８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、それぞれインバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと集電装置２１とを接続する電気経路の切断又接続をする。
【００２２】
充電抵抗器６Ａ，６Ｂは、それぞれ接触器７Ａ，７Ｂの両端を短絡するように設けられている。充電抵抗器６Ａ，６Ｂは、接触器８Ａ，８Ｂ，８Ｃを投入した時に、フィルタコンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃに急激に電流が流れ込まないようにするために設けられている。
【００２３】
フィルタコンデンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれインバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの直流電力側の正極端子と負極端子との間に設けられている。
【００２４】
フィルタリアクトル９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれインバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと集電装置２１とを接続する電気経路の間に直列に設けられている。
【００２５】
フィルタリアクトル９Ａ及びフィルタコンデンサ４Ａは、インバータ１Ａに入力される直流電力のフィルタ回路を構成する。フィルタリアクトル９Ｂ及びフィルタコンデンサ４Ｂは、インバータ１Ｂに入力される直流電力のフィルタ回路を構成する。フィルタリアクトル９Ｃ及びフィルタコンデンサ４Ｃは、インバータ１Ｃに入力される直流電力のフィルタ回路を構成する。
【００２６】
インバータ１Ｃは、ＣＶＣＦ(constant voltage constant frequency)インバータである。インバータ１Ｃは、直流架線９０から供給される直流電力を交流電力に変換する。インバータ１Ｃは、交流フィルタ１１及び交流変圧器１２を順次に介して、交流電力を出力する。インバータ１Ｃは、サービス電源として、用いられる。
【００２７】
図２は、本実施形態に電気車制御装置１０の架線電圧検出回路３Ａ，３Ｂ，３Ｃに関する構成を示す構成図である。
【００２８】
架線電圧検出回路３Ａは、架線電圧検出器３１Ａと、２つのインターフェイス回路３２Ａ１，３２Ａ２とを備えている。
【００２９】
架線電圧検出回路３Ｂは、架線電圧検出器３１Ｂと、２つのインターフェイス回路３２Ｂ１，３２Ｂ２とを備えている。
【００３０】
架線電圧検出回路３Ｃは、架線電圧検出器３１Ｃと、２つのインターフェイス回路３２Ｃ１，３２Ｃ２とを備えている。
【００３１】
架線電圧検出器３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、直流架線９０の架線電圧を検出する。
【００３２】
架線電圧検出器３１Ａは、検出した架線電圧ＳＶＡをインターフェイス回路３２Ａ１に出力する。
【００３３】
架線電圧検出器３１Ｂは、検出した架線電圧ＳＶＢをインターフェイス回路３２Ｂ１，３２Ｃ２に出力する。
【００３４】
架線電圧検出器３１Ｃは、検出した架線電圧ＳＶＣをインターフェイス回路３２Ｃ１，３２Ａ２，３２Ｂ２に出力する。
【００３５】
インターフェイス回路３２Ａ１，３２Ａ２，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｃ１，３２Ｃ２は、入力された架線電圧ＳＶＡ，ＳＶＢ，ＳＶＣをインバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの制御で使用するために適した信号に変換する。例えば、インターフェイス回路３２Ａ１〜３２Ｃ２は、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。
【００３６】
インターフェイス回路３２Ａ１は、入力された架線電圧ＳＶＡを変換し、自群架線電圧ＳＡ１として、インバータ１Ａに出力する。
【００３７】
インターフェイス回路３２Ａ２は、入力された架線電圧ＳＶＣを変換し、他群架線電圧ＳＡ２として、インバータ１Ａに出力する。
【００３８】
インターフェイス回路３２Ｂ１は、入力された架線電圧ＳＶＢを変換し、自群架線電圧ＳＢ１として、インバータ１Ｂに出力する。
【００３９】
インターフェイス回路３２Ｂ２は、入力された架線電圧ＳＶＣを変換し、他群架線電圧ＳＢ２として、インバータ１Ｂに出力する。
【００４０】
インターフェイス回路３２Ｃ１は、入力された架線電圧ＳＶＣを変換し、自群架線電圧ＳＣ１として、インバータ１Ｃに出力する。
【００４１】
インターフェイス回路３２Ｃ２は、入力された架線電圧ＳＶＢを変換し、他群架線電圧ＳＣ２として、インバータ１Ｃに出力する。
【００４２】
図３は、本実施形態に係るインバータ１Ａの架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０を示す論理回路図である。架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０は、インバータ１Ａを制御するソフトウェアに実装されている。なお、インバータ１Ｂ，１Ｃについては、インバータ１Ａの構成と同様のため、説明を省略する。
【００４３】
架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０は、減算器５１と、比較器５２とを含む回路で構成されている。架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨは、予めインバータＡに設定されている。架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨは、自群架線電圧ＳＡ１を他群架線電圧ＳＡ２と比較したときに、極端に低いと考えられる電圧差を示している。
【００４４】
減算器５１には、架線電圧検出回路３Ａから自群架線電圧ＳＡ１及び他群架線電圧ＳＡ２が入力される。減算器５１は、入力された自群架線電圧ＳＡ１と他群架線電圧ＳＡ２との差分を演算する。減算器５１は、演算した差分を比較器５２に出力する。
【００４５】
比較器５２には、予め設定されている架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨ及び減算器５１からの差分が入力される。比較器５２は、架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨと減算器５１から入力された差分とを比較する。比較器５２による比較は、減算器５１から入力された差分から架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨを減算し、負になれば、架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が大きいと判断する。一方、減算した結果、正になれば、架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が小さいと判断する。
【００４６】
比較器５２は、比較結果が架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が大きい場合、異常検出信号ＤＴを「異常なし」を示す「０」にして出力する。比較器５２は、比較結果が架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が小さい場合、異常検出信号ＤＴを「異常あり」を示す「１」にして出力する。
【００４７】
インバータ１Ａは、比較器５２から「１」を示す異常検出信号ＤＴが出力された場合、架線電圧検出回路３Ａを異常であると判断する。この場合に、自群架線電圧ＳＡ１の示す直流架線９０の電圧値が、インバータ１Ａを制御不能になるほど低い値を示していたとしても、電気車制御装置１０は停止しない。例えば、インバータ１Ａを開放する。
【００４８】
一方、インバータ１Ａは、比較器５２から「０」示す異常検出信号ＤＴが出力されている場合、架線電圧検出回路３Ａを異常なしと判断する。インバータＡは、架線電圧検出回路３Ａを異常でなしと判断している場合、架線電圧検出回路３Ａから受信する自群架線電圧ＳＡ１により、制御される。この場合に、自群架線電圧ＳＡ１の示す直流架線９０の電圧値が、インバータ１Ａを制御不能になるほど低い値を示している場合、電気車制御装置１０は停止する。
【００４９】
本実施形態によれば、他群の架線電圧を取り込み、自群の架線電圧と比較することで、自群の架線電圧検出回路が異常か否かを判断することができる。よって、電気車制御装置１０は、架線電圧の低下と架線電圧検出回路の異常を識別し、自群の架線電圧検出回路が異常の場合は、対応するインバータを開放することで、他のインバータにより電気車の運転を継続させることができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るインバータ１ＡＡの架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０及び自群制御用架線電圧検出シーケンス６０を示す論理回路図である。
【００５１】
インバータ１ＡＡは、図３に示す第１の実施形態に係るインバータ１Ａにおいて、架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０に、自群制御用架線電圧検出シーケンス６０を追加した構成である。また、インバータ１Ｂ，１Ｃにおいても同様に変更した構成とされているものとする。その他の点は、電気車制御装置１０と同様である。
【００５２】
自群制御用架線電圧検出シーケンス６０は、スイッチ６１を備えている。
【００５３】
スイッチ６１は、接点ＰＡに接続されている端子に、自群架線電圧ＳＡ１が入力される。スイッチ６１は、接点ＰＢに接続されている端子に、他群架線電圧ＳＡ２が入力される。スイッチ６１は、架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０から出力される異常検出信号ＤＴを受信することにより接点が切り替わる。
【００５４】
スイッチ６１は、常時（異常検出信号ＤＴを検出していない時）は、接点ＰＡが選択されている。従って、スイッチ６１は、常時は、自群架線電圧ＳＡ１を自群制御用架線電圧ＤＴとして出力する。
【００５５】
スイッチ６１は、異常時（異常検出信号ＤＴを検出した時）は、接点ＰＡから接点ＰＢに切り替える。従って、スイッチ６１は、異常時は、他群架線電圧ＳＡ２を自群制御用架線電圧ＤＴとして出力する。
【００５６】
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
【００５７】
インバータ１ＡＡは、自群の架線電圧検出回路３Ａに異常が発生した場合においても、他群の架線電圧検出回路による他群架線電圧ＳＡ２を利用することにより、動作を継続させることができる。これにより、インバータ１ＡＡを適用した電気車制御装置は、インバータ１ＡＡに異常が発生しても、インバータ１ＡＡを開放することなく、制御を継続させることができる。
【００５８】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る電気車制御装置１０Ｂの架線電圧検出回路３ＡＢ，３ＢＢ，３ＣＢに関する構成を示す構成図である。
【００５９】
電気車制御装置１０Ｂは、図２に示す第１の実施形態に係る電気車制御装置１０において、架線電圧検出回路３Ａ，３Ｂ，３Ｃをそれぞれ架線電圧検出回路３ＡＢ，３ＢＢ，３ＣＢに代えて、装置間伝送１５を追加した構成である。その他の点は、電気車制御装置１０と同様である。
【００６０】
架線電圧検出回路３ＡＢは、架線電圧検出器３１Ａと、インターフェイス回路３２Ａとを備えている。なお、架線電圧検出回路３ＢＢ，３ＣＢについては、架線電圧検出回路３ＡＢと同様に構成されているため、詳しい説明を省略する。
【００６１】
架線電圧検出器３１Ａは、検出した架線電圧ＳＶＡをインターフェイス回路３２Ａに出力する。インターフェイス回路３２Ａ、入力された架線電圧ＳＶＡをインバータ１ＡＢの制御で使用するために適した信号に変換する。例えば、インターフェイス回路３２Ａは、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。
【００６２】
インターフェイス回路３２Ａ１は、入力された架線電圧ＳＶＡを変換し、自群の架線電圧ＳＡとして、インバータ１ＡＢに出力する。
【００６３】
同様にして、インターフェイス回路３２Ｂは、入力された架線電圧ＳＶＢを変換し、自群の架線電圧ＳＢとして、インバータ１ＢＢに出力する。インターフェイス回路３２Ｃは、入力された架線電圧ＳＶＣを変換し、自群の架線電圧ＳＣとして、インバータ１ＣＢに出力する。
【００６４】
インバータ１ＡＢ，１ＢＢ，１ＣＢは、それぞれ自群の架線電圧ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを装置間伝送１５により出力する。
【００６５】
装置間伝送１５は、主に、他群の制御状態を把握するために設けられている。装置間伝送１５は、通常時は、空転再粘着制御や他群の故障検知に用いられる。装置間伝送１５は、それぞれインバータ１ＡＢ，１ＢＢ，１ＣＢから架線電圧ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを受信する。装置間伝送１５は、架線電圧ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを受信すると、インバータ１ＡＢ，１ＢＢ，１ＣＢにそれぞれ他群となる架線電圧ＳＣ，ＳＣ，ＳＢを送信する。
【００６６】
インバータ１ＡＢは、装置間伝送１５から架線電圧ＳＣを検出すると、自群の架線電圧ＳＡと比較して、架線電圧検出回路３ＡＢが異常であるか否かを判断する。この判断方法は、図３に示す第１の実施形態に係る架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０と同様である。このとき、自群架線電圧ＳＡ１は、架線電圧ＳＡとし、他群架線電圧ＳＢは、架線電圧ＳＣとする。
【００６７】
同様にして、インバータ１ＢＢ，１ＣＢは、自群の架線電圧検出回路３ＢＢ，３ＣＢが異常か否かを判断する。
【００６８】
その他の電気車制御装置１０Ｂの制御については、第１の実施形態に係る電気車制御装置１０と同様である。
【００６９】
本実施形態によれば、装置間伝送１５を用いることにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る電気車制御装置１０Ｃの架線電圧検出回路３ＡＢ，３ＢＢ，３ＣＢに関する構成を示す構成図である。
【００７１】
電気車制御装置１０Ｃは、図５に示す第３の実施形態に係る電気車制御装置１０Ｂにおいて、インバータ１ＡＢ，１ＢＢ，１ＣＢをそれぞれインバータ１ＡＣ，１ＢＣ，１ＣＣに代え、装置間伝送１５を装置間伝送１５Ｃに代えた構成である。その他の点は、電気車制御装置１０と同様である。なお、インバータ１ＢＣ，１ＣＣについては、インバータ１ＡＣと同様に構成されているため、詳しい説明を省略する。
【００７２】
装置間伝送１５Ｃは、インバータ１ＡＣに、他群となる全ての架線電圧ＳＢ，ＳＣを送信する。装置間伝送１５Ｃは、インバータ１ＢＣに、他群となる全ての架線電圧ＳＣ，ＳＡを送信する。装置間伝送１５Ｃは、インバータ１ＣＣに、他群となる全ての架線電圧ＳＡ，ＳＢを送信する。その他の点は、第３の実施形態に係る装置間伝送１５と同様である。
【００７３】
インバータ１ＡＣは、装置間伝送１５Ｃから他群となる全ての架線電圧ＳＢ，ＳＣを受信する。インバータ１ＡＣは、架線電圧ＳＡ，ＳＢ，ＳＣに基づいて、図７に示す架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃにより、自群の架線電圧検出回路３ＡＢの異常を検出する。その他の点は、第３の実施形態に係るインバータ１ＡＢと同様である。また、インバータ１ＢＣ，１ＣＣについては、インバータ１ＡＣと同様である。
【００７４】
図７は、本実施形態に係るインバータ１ＡＣの架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃを示す論理回路図である。架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃは、インバータ１ＡＣを制御するソフトウェアに実装されている。
【００７５】
架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃは、減算器５１Ｃと、比較器５２Ｃと、最頻値演算器５３とを含む回路で構成されている。架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨは、予めインバータ１ＡＣに設定されている。
【００７６】
最頻値演算器５３には、全ての架線電圧ＳＡ，ＳＢ，ＳＣが入力される。最頻値演算器５３は、入力された架線電圧ＳＡ，ＳＢ，ＳＣから最頻値を演算する。最頻値演算器５３は、演算した最頻値を減算器５１Ｃに出力する。
【００７７】
減算器５１Ｃには、架線電圧検出回路３ＡＢからの自群の架線電圧ＳＡ及び最頻値演算器５３からの最頻値が入力される。減算器５１Ｃは、入力された自群の架線電圧ＳＡと最頻値との差分を演算する。減算器５１Ｃは、演算した差分を比較器５２Ｃに出力する。
【００７８】
比較器５２Ｃには、予め設定されている架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨ及び減算器５１Ｃからの差分が入力される。比較器５２Ｃは、架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨと減算器５１Ｃから入力された差分とを比較する。比較器５２Ｃによる比較は、減算器５１Ｃから入力された差分から架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨを減算し、負になれば、架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が大きいと判断する。一方、減算した結果、正になれば、架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が小さいと判断する。
【００７９】
比較器５２Ｃは、比較結果が架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が大きい場合、異常検出信号ＤＴを「異常なし」を示す「０」にして出力する。比較器５２Ｃは、比較結果が架線電圧検出回路異常検知閾値ＴＨの方が小さい場合、異常検出信号ＤＴを「異常あり」を示す「１」にして出力する。
【００８０】
インバータ１ＡＣは、比較器５２Ｃから「１」を示す異常検出信号ＤＴが出力された場合、自群の架線電圧検出回路３ＡＢを異常であると判断する。
【００８１】
その他の電気車制御装置１０Ｃの制御については、第１の実施形態に係る電気車制御装置１０と同様である。
【００８２】
本実施形態によれば、第３の実施形態に係る電気車制御装置１０Ｂよりも、各インバータ１ＡＣ，１ＢＣ，１ＣＣは、それぞれの自群の架線電圧検出回路３ＡＢ，３ＢＢ，３ＣＢの異常の判断をより正確にすることができる。
【００８３】
（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係るインバータ１ＡＤの架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃ及び自群制御用架線電圧検出シーケンス６０Ｄを示す論理回路図である。
【００８４】
インバータ１ＡＤは、図７に示す第４の実施形態に係るインバータ１ＡＣにおいて、架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃに、自群制御用架線電圧検出シーケンス６０Ｄを追加した構成である。また、インバータ１ＢＣ，１ＣＣにおいても同様に変更した構成とされているものとする。その他の点は、電気車制御装置１０Ｃと同様である。
【００８５】
自群制御用架線電圧検出シーケンス６０Ｄは、スイッチ６１Ｄを備えている。
【００８６】
スイッチ６１Ｄは、接点ＰＡＤに接続されている端子に、自群の架線電圧ＳＡが入力される。スイッチ６１Ｄは、接点ＰＢＤに接続されている端子に、電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃの最頻値演算器５３で演算された最頻値が入力される。スイッチ６１Ｄは、架線電圧検出回路異常検知シーケンス５０Ｃから出力される異常検出信号ＤＴを受信することにより接点が切り替わる。
【００８７】
スイッチ６１Ｄは、常時（異常検出信号ＤＴを検出していない時）は、接点ＰＡＤが選択されている。従って、スイッチ６１Ｄは、常時は、自群の架線電圧ＳＡを自群制御用架線電圧ＤＴとして出力する。
【００８８】
スイッチ６１Ｄは、異常時（異常検出信号ＤＴを検出した時）は、接点ＰＡＤから接点ＰＢＤに切り替える。従って、スイッチ６１Ｄは、異常時は、最頻値を自群制御用架線電圧ＤＴとして出力する。
【００８９】
本実施形態によれば、第４の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
【００９０】
インバータ１ＡＤは、自群の架線電圧検出回路３ＡＢに異常が発生した場合においても、全ての架線電圧ＳＡ，ＳＢ，ＳＣから求められた最頻値を利用することにより、動作を継続させることができる。これにより、インバータ１ＡＤを適用した電気車制御装置は、インバータ１ＡＤに異常が発生しても、インバータ１ＡＤを開放することなく、制御を継続させることができる。
【００９１】
（第６の実施形態）
図９は、本発明の第６の実施形態に係る電気車制御装置１０ＥＡ，１０ＥＢを適用した電気車の構成を示す構成図である。
【００９２】
電気車制御装置１０ＥＡは、図１に示す第１の実施形態に係る電気車制御装置１０において、１群のインバータ１Ａによる構成のみを備えた構成である。その他の点は、電気車制御装置１０と同様である。また、電気車制御装置１０ＥＢは、電気車制御装置１０ＥＡと同様の構成である。
【００９３】
電気車制御装置１０ＥＡ，１０ＥＢは、それぞれ別々の集電装置２１Ａ，２１Ｂから電力が供給されている。集電装置２１Ａ，２１Ｂは、第１の実施形態に係る集電装置２１と同様の装置である。
【００９４】
図１０は、本実施形態に電気車制御装置１０ＥＡ，１０ＥＢの架線電圧検出回路３ＡＥ，３ＢＥに関する構成を示す構成図である。
【００９５】
電気車制御装置１０ＥＡは、自群の架線電圧検出器３１Ａで検出した架線電圧ＳＶＡを、装置間引通し２４を介して、電気車制御装置１０ＥＢに送信する。電気車制御装置１０ＥＡは、装置間引通し２４を介して、電気車制御装置１０ＥＢから他群の架線電圧検出器３１Ｂで検出した架線電圧ＳＶＢを受信する。
【００９６】
架線電圧検出回路３ＡＥは、自群の架線電圧検出器３１Ａで検出した架線電圧ＳＶＡをインターフェイス回路３２Ａ１に入力する。架線電圧検出回路３ＡＥは、電気車制御装置１０ＥＢから受信した他群の架線電圧検出器３１Ｂで検出した架線電圧ＳＶＢをインターフェイス回路３２Ａ２に入力する。
【００９７】
電気車制御装置１０ＥＢは、自群の架線電圧検出器３１Ｂで検出した架線電圧ＳＶＢを、装置間引通し２４を介して、電気車制御装置１０ＥＡに送信する。電気車制御装置１０ＥＢは、装置間引通し２４を介して、電気車制御装置１０ＥＡから他群の架線電圧検出器３１Ａで検出した架線電圧ＳＶＡを受信する。
【００９８】
架線電圧検出回路３ＢＥは、自群の架線電圧検出器３１Ｂで検出した架線電圧ＳＶＢをインターフェイス回路３２Ｂ１に入力する。架線電圧検出回路３ＢＥは、電気車制御装置１０ＥＡから受信した他群の架線電圧検出器３１Ａで検出した架線電圧ＳＶＡをインターフェイス回路３２Ｂ２に入力する。
【００９９】
その他の点は、第１の実施形態に係る電気車制御装置１０と同様である。
【０１００】
本実施形態によれば、それぞれの電気車制御装置１０ＥＡ，１０ＥＢに、１群のインバータ１Ａによる構成のみを備えている場合であっても、装置間引通し２４を設けることにより、第１の実施形態に係る電気車と同様の構成とすることができる。これにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０１】
（第７の実施形態）
図１１は、本発明の第７の実施形態に係る電気車制御装置１０ＦＡ，１０ＦＢを適用した電気車の構成を示す構成図である。
【０１０２】
電気車制御装置１０ＦＡは、１群のインバータ１ＡＢによる構成のみを備えている。電気車制御装置１０ＦＢは、１群のインバータ１ＢＢによる構成のみを備えている。電気車制御装置１０ＦＡ，ＦＢは、別々の車両に搭載されている。電気車制御装置１０ＦＡ，１０ＦＢは、それぞれ別々の集電装置２１Ａ，２１Ｂから電力が供給されている。電気車制御装置１０ＦＡ，１０ＦＢは、車両情報伝送２５を介して、互いの情報の送受信をする。その他の点は、第３の実施形態に係る電気車と同様の構成である。
【０１０３】
車両情報伝送２５は、車両間の情報の送受信に用いられる。車両情報伝送２５は、電気車に、通常備えられている。
【０１０４】
電気車制御装置１０ＦＡのインバータ１ＡＢは、自群の架線電圧ＳＡを車両情報伝送２５により出力する。電気車制御装置１０ＦＢのインバータ１ＢＢは、自群の架線電圧ＳＢを車両情報伝送２５により出力する。
【０１０５】
車両情報伝送２５は、架線電圧ＳＡ，ＳＢを受信すると、インバータ１ＡＢ，１ＢＢに他群となる架線電圧ＳＢ，ＳＡを送信する。
【０１０６】
このようにして、インバータ１ＡＢ，１ＢＢは、それぞれ他群の架線電圧ＳＢ，ＳＡを取り込むことができる。
【０１０７】
その他の電気車制御装置１０ＦＡ，１０ＦＢの制御については、第３の実施形態に係る電気車制御装置１０Ｂと同様である。
【０１０８】
本実施形態によれば、１群のインバータによる構成のみを備えた２つの車両に、通常電気車に備えられる車両情報伝送２５を利用することで、第３の実施形態と同様の作用効果を得ることのできる電気車を構成することができる。
【０１０９】
なお、各実施形態において、架線９０は、直流架線としたが交流架線でもよい。例えば、インバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの入力側にそれぞれコンバータを設ける。各コンバータが交流電力を直流電力に変換して、インバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃにそれぞれ直流電力を供給する構成としてもよい。
【０１１０】
各実施形態において、インバータに入力される他群の架線電圧の数はいくつでもよい。例えば、最頻値を求める実施形態においては、４つ以上の架線電圧から求めても良い。なお、各実施形態では、説明の便宜上、インターフェイス回路と取り込む架線電圧を１対１に対応させている。但し、実際には、１つのインターフェイス回路には、複数の架線電圧を取り込むことができる。
【０１１１】
また、他群として取り込む架線電圧は、各実施形態で説明に用いた架線電圧に限定する必要はない。従って、実施形態と異なる架線電圧を、他群として選択してもよい。
【０１１２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気車制御装置を適用した電気車の構成を示す構成図。
【図２】第１の実施形態に電気車制御装置の架線電圧検出回路に関する構成を示す構成図。
【図３】第１の実施形態に係るインバータの架線電圧検出回路異常検知シーケンスを示す論理回路図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るインバータの架線電圧検出回路異常検知シーケンス及び自群制御用架線電圧検出シーケンスを示す論理回路図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る電気車制御装置の架線電圧検出回路に関する構成を示す構成図。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る電気車制御装置の架線電圧検出回路に関する構成を示す構成図。
【図７】第４の実施形態に係るインバータの架線電圧検出回路異常検知シーケンスを示す論理回路図。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るインバータの架線電圧検出回路異常検知シーケンス及び自群制御用架線電圧検出シーケンスを示す論理回路図。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る電気車制御装置を適用した電気車の構成を示す構成図。
【図１０】第６の実施形態に電気車制御装置の架線電圧検出回路に関する構成を示す構成図。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係る電気車制御装置を適用した電気車の構成を示す構成図。
【符号の説明】
【０１１４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…インバータ、２Ａ，２Ｂ…主電動機、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…架線検出回路、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…フィルタコンデンサ、５Ａ，５Ｂ…高速遮断器、６Ａ，６Ｂ…充電抵抗器、７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ…接触器、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ…フィルタリアクトル、１０…電気車制御装置、１１…交流フィルタ、１２…交流変圧器、２１…集電装置、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…架線電圧検出器、９０…直流架線。
【図１】
2010130791.tif 000003
【図２】
2010130791.tif 000004
【図３】
2010130791.tif 000005
【図４】
2010130791.tif 000006
【図５】
2010130791.tif 000007
【図６】
2010130791.tif 000008
【図７】
2010130791.tif 000009
【図８】
2010130791.tif 000010
【図９】
2010130791.tif 000011
【図１０】
2010130791.tif 000012
【図１１】
2010130791.tif 000013