(57)【要約】【課題】列車の走行位置や周囲環境を考慮しつつ補助電源装置の変換効率を向上させた運転を行うことができる車両用補助電源システムを提供することである。【解決手段】列車の編成車両にそれぞれ搭載され架線から得られた直流電力を交流電力に変換し車内負荷に供給する補助電源装置１３と、列車の走行位置を列車走行位置情報として提供する列車走行位置情報提供部１９と、列車の走行している路線の周囲環境を路線周囲情報として提供する路線周囲情報提供部２０と、列車走行位置情報及び路線周囲情報を加味して補助電源装置１３の出力電流及び出力電圧に基づき補助電源装置１３を制御する制御部１５とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の編成車両にそれぞれ搭載され架線から得られた直流電力を交流電力に変換し車内負荷に供給する補助電源装置と、列車の走行位置を列車走行位置情報として提供する列車走行位置情報提供部と、列車の走行している路線の周囲環境を路線周囲情報として提供する路線周囲情報提供部と、前記列車走行位置情報及び前記路線周囲情報を加味して前記補助電源装置の出力電流及び出力電圧に基づき前記補助電源装置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする車両用補助電源システム。
【請求項２】
前記路線周囲情報から提供される路線周囲情報は、駅構内の端末装置から送信された路線周囲情報、沿線に建設された基地局から送信された路線周囲情報、または乗務員が入力した路線周囲情報であることを特徴とする車両用補助電源システム。
【請求項３】
前記列車走行位置情報提供部から提供される列車走行位置情報は、列車情報装置から受信する列車走行位置情報、または前記列車情報装置から受信した運行パターンと、前記補助電源装置内の時刻データとより演算した列車走行位置情報であることを特徴とする車両用補助電源システム。
【請求項４】
前記制御部は、予想される乗客数に応じて前記補助電源装置を制御するキャリア周波数を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用補助電源システム。
【請求項５】
前記制御部は、予想される周囲の要求静粛性に応じて前記補助電源装置を制御するキャリア周波数を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両用補助電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架線から得られた直流電力を交流電力に変換し車内負荷に供給する車両用補助電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、列車の編成車両にはそれぞれ補助電源装置が設置され、各々の車両の車内負荷に電力を供給している。すなわち、架線から電力を受け取り、補助電源装置から車両の照明や空調装置などの電源を供給するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は従来の車両用補助電源システムの構成図である。図２に示すように、架線１１からパンタグラフ１２より入力される直流電圧はインバータ回路からなる補助電源装置１３に与えられ三相交流へ変換される。補助電源装置１３で得られた三相交流は車内負荷１４に供給される。
【０００４】
補助電源装置１３は制御部１５で制御される。制御部１５は、電流検出器１６で検出された補助電源装置１３の出力電流、及び電圧検出器１７で検出された出力電圧を用いて定電圧定周波数制御を行う。
【０００５】
制御部１５は、車両情報装置１８とは情報の送受信を行っているが、その情報は補助電源装置１３の状態情報や故障履歴などであり、これらの情報を制御に用いることは行っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３６４４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のものでは、周囲環境に関わらず、制御部１４は補助電源装置１３を定電圧定周波数制御しているので、補助電源装置１３の変換効率という観点からは、最適化を図っているとはいえない。電力変換する際のキャリア周波数を下げるほど変換効率を向上させることは可能であるが、一定以上にキャリア周波数を下げると耳障りな騒音を発生してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、列車の走行位置や周囲環境を考慮しつつ補助電源装置の変換効率を向上させた運転を行うことができる車両用補助電源システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用補助電源システムは、列車の編成車両にそれぞれ搭載され架線から得られた直流電力を交流電力に変換し車内負荷に供給する補助電源装置と、列車の走行位置を列車走行位置情報として提供する列車走行位置情報提供部と、列車の走行している路線の周囲環境を路線周囲情報として提供する路線周囲情報提供部と、前記列車走行位置情報及び前記路線周囲情報を加味して前記補助電源装置の出力電流及び出力電圧に基づき前記補助電源装置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、列車の走行位置や周囲環境を考慮しつつ補助電源装置の変換効率を向上させた運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる車両用補助電源システムの構成図。
【図２】従来の車両用補助電源システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の実施の形態に係わる車両用補助電源システムの構成図である。この実施の形態は、図２に示した従来例に対し、列車走行位置情報提供部１９と路線周囲情報提供部２０とを追加して設け、制御部１５は列車走行位置情報及び路線周囲情報を加味して補助電源装置を制御するようにしたものである。図２と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００１３】
列車走行位置情報提供部１９は車両情報装置１８内に設けられ、列車の走行位置を列車走行位置情報として提供するものである。例えば、列車が地図上のどの場所を走行しているのか等の情報を提供する。路線周囲情報提供部２０は列車の走行している路線の周囲環境を路線周囲情報として提供するものであり、例えば、列車が沿線住民が少ない場所を走行しているのか、住宅密集地を走行しているのか、時間帯によって人通りが少ないのかどうか等の情報を提供する。
【００１４】
すなわち、補助電源装置１３の制御部１５に列車走行位置情報や路線周囲情報等のデータを取り込み、予想される周囲環境を補助電源装置１３の制御に加味する。例えば、列車が沿線住民が少ない場所を走行している場合には、補助電源装置１３の発生する騒音はある程度は許容されると判断し、電力変換する際のキャリア周波数を下げる。これにより電力変換の変換効率を向上させることができる。一方、住宅密集地を走行している場合には、電力変換する際のキャリア周波数を下げないで制御する。これにより、騒音を優先した制御とする。
【００１５】
ここで、路線周囲情報提供部２０は、駅構内の端末から送信される路線周囲情報を車両の駅停車時に補助電源装置１３の制御部１５または車両情報装置１８に提供する。また、沿線に建設された基地局から送信される路線周囲情報を受信し、車両の補助電源装置１３の制御部１５や車両情報装置１８に提供する。さらには、乗務員が入力した路線周囲情報を使用することも可能である。
【００１６】
一方、列車走行位置情報提供部１９は、車両情報装置１８に記憶した列車走行位置情報を制御部１５に提供する。また、車両情報装置１８から受信した運行パターンと補助電源装置１３内の時刻データより演算して列車走行位置情報を求め提供する。
【００１７】
以上の説明では、制御部１５は路線周囲情報や列車走行位置情報に基づき、キャリア周波数を変更するようにしたが、予想される乗客数に応じてキャリア周波数を変更したり、予想される周囲の要求静粛性に応じてキャリア周波数を変更するようにしてもよい。
【００１８】
本発明の実施の形態によれば、列車の走行位置や周囲環境を取り込むことにより、補助電源装置１３の騒音が問題ない環境においては、変換効率を優先して効率向上を図る制御を行うことができる。また、駅や基地局から送信された路線周囲情報を、直接もしくは車両情報装置１８経由で補助電源装置１３の制御部１５が受信して制御に反映するので、容易に変換効率を向上させた制御が可能となる。このように、乗客の少ない時間帯や沿線住民が少ない場所においては、補助電源装置１３の制御を効率優先に対応させたものとすることが可能であるため、変換効率の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００１９】
１１…架線、１２…パンタグラフ、１３…補助電源装置、１４…車内負荷、１５…制御部、１６…電流検出器、１７…電圧検出器、１８…車両情報装置、１９…列車走行位置情報提供部、２０…路線周囲情報提供部
【図１】
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【図２】
2010166732.tif 000004