(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回生電流絞り込み制御機能を有する電気車と、
電力貯蔵媒体と直流／直流変換装置で構成し、直流電気鉄道のき電線とレールを通して電気車に並列接続された電力貯蔵装置と、
き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとき電電圧検出値Ｖｄｃとの偏差を基に前記電力貯蔵媒体の充放電電圧を制御し、前記電力貯蔵媒体の充電中に、電気車からの回生電流の充電が進行し、前記電力貯蔵媒体ＥＤＬＣの電圧が充電開始電圧ＶA以上になったとき、電気車の回生電流絞り込み特性に対応させた垂下特性で電力貯蔵装置の充電電圧を上昇させ、該き電電圧上昇で電気車の回生電流絞り量を増加させることで回生失効を防止する制御装置を備えた直流電気鉄道の電力貯蔵装置において、
前記制御装置は、
前記き電電圧検出値Ｖｄｃが前記充電開始電圧から電力貯蔵媒体の満充電電圧までは、前記垂下特性に対応させたき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆを生成し、回生電流の吸収中に電力貯蔵媒体の電圧が低下したとき、充電開始から現在までの電力貯蔵媒体の最大電圧値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を保持しておき、電力貯蔵媒体の電圧が低下した状態では前記最大電圧値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を前記き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとして出力するき電基準電圧生成手段を備えたことを特徴とする直流電気鉄道の電力貯蔵装置。
【請求項２】
回生電流絞り込み制御機能を有する電気車と、
電力貯蔵媒体と直流／直流変換装置で構成し、直流電気鉄道のき電線とレールを通して電気車に並列接続された電力貯蔵装置と、
き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとき電電圧検出値Ｖｄｃとの偏差を基に前記電力貯蔵媒体の充放電電圧を制御し、前記電力貯蔵媒体の充電中に、電気車からの回生電流の充電が進行し、前記電力貯蔵媒体ＥＤＬＣの電圧が充電開始電圧ＶA以上になったとき、電気車の回生電流絞り込み特性に対応させた垂下特性で電力貯蔵装置の充電電圧を上昇させ、該き電電圧上昇で電気車の回生電流絞り量を増加させることで回生失効を防止する手段を備えた直流電気鉄道の電力貯蔵装置において、
前記制御装置は、
前記き電電圧検出値Ｖｄｃが前記充電開始電圧から電力貯蔵媒体の満充電電圧までは、前記垂下特性に対応させたき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆを生成し、回生電流の吸収中に電力貯蔵媒体の電圧が低下したとき、充電開始から現在までの電力貯蔵媒体の最大電圧値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）をき電基準電圧生成周期またはき電電圧制御周期毎に一定値ΔＶだけ減じて保持しておき、電力貯蔵媒体の電圧が低下した状態では前記保持しておいた電圧値を前記き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとして出力するき電基準電圧生成手段を備えたことを特徴とする直流電気鉄道の電力貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気車の力行電力を供給または回生電力を吸収する電力貯蔵装置に係り、特に電気車による回生電流絞り込み制御と電力貯蔵媒体の回生吸収電圧制御により電気車の回生失効を防止する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回生車両のすべての回生電力を力行車両で利用できるとは限らず、この利用されない回生電力が余剰電力となってしまう。そこで、図６に直流電気鉄道のき電回路図を示すように、電力貯蔵媒体と直流／直流変換装置で構成した電力貯蔵装置１００は電気車２００とはき電線３００とレール４００を通して並列接続し、電気車２００が回生ブレーキ動作させたときの回生電力を電力貯蔵媒体の充電電流として回生し、この回生電力を電気車２００が力行するときの電力として電力貯蔵媒体の放電電流として供給する。
【０００３】
図７は電気二重層キャパシタ（以下ＥＤＬＣ）を電力貯蔵媒体とする電力貯蔵装置１００の構成例を示す。電力貯蔵装置１０0は、直流／直流変換装置としての双方向チョッパ１１、電力貯蔵媒体としてのＥＤＬＣ１２以外に、き電線３００とレール４００との間にフィルタ用リアクトル１３、フィルタ用コンデンサ１４を直列に設ける。さらに、双方向チョッパ１１による充放電制御での検出値を取得するため、フィルタ用リアクトル１３とき電線３００との接続線にき電電流検出器１５およびき電電圧検出器１６を設け、双方向チョッパ１１とＥＤＬＣ１２との接続線にＥＤＬＣ電圧検出器１７およびＥＤＬＣ電流検出器１８を設けている。コンピュータ資源とこれを利用して所期の制御機能を実現するソフトウェア構成の制御装置１９は、電圧制御機能と電流制御機能を有し、各検出器１５，１６，１７，１８の電圧，電流検出信号を基に充放電モード切り換えと制御を行い、充電モードでは双方向チョッパ１１によりき電側の電圧を降圧してＥＤＬＣ１２に貯蔵し、放電モードでは双方向チョッパ１１によりＥＤＬＣ１２の電圧を昇圧してき電側へ放電する。
【０００４】
図８は、制御装置１９による充放電制御態様を示す。制御装置１９は、き電電圧がＥＤＬＣ１２の充電開始電圧以上であれば充電モードに遷移してＥＤＬＣ１２の充電制御を行い、充電開始電圧より、き電電圧が低くかつ放電開始電圧よりもき電電圧が低下していれば放電モードに遷移してＥＤＬＣ１２からの放電制御を行い、放電開始電圧よりも高い場合は待機モードに遷移してＥＤＬＣ１２での充放電制御を停止させる。
【０００５】
このような電力貯蔵装置において、電力貯蔵媒体が満充電となった場合には、それ以上の回生電力を吸収できなくなる。この満充電状態で電気車の回生制動が発生した場合、電気車側で回生失効（電気制動不能）となり回生動作を停止し、電気ブレーキから機械ブレーキに制動方式の切り替えを行うが、切り替え操作による制動遅れが生じる。この制動遅れにより、機械ブレーキを急制動することで、電気車の定点停止の失敗、車輪とブレーキシューの磨耗増による寿命短縮などの問題がある。
【０００６】
上記の回生失効対策として、電気車がもつ回生電流絞り込み制御機能（規定値以上のパンタ点電圧に応じて回生電流を１００％から０％に絞り込む機能）を利用し、電気車の回生電流が電力貯蔵媒体の充電電流として回生されるときに、回生電流でき電電圧が一定値以上になるときは電気車の回生電流絞り込み特性に対応させた垂下特性で電力貯蔵装置の充電電圧を上昇させ、該き電電圧上昇で電気車の回生電流絞り込み量を増加させることで回生失効を防止するものを本出願人は既に提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この回生失効防止方式を説明する。図９は電気車と電力貯蔵装置の協調動作関係を示す。同図の左側には電気車の回生電流絞り込み特性を示し、電気車のき電電圧（または電気車フィルタのコンデンサＣの電圧）が規定値以上のときにはそれに応じて回生電流を１００％回生から０％回生に絞り込むことにより、き電電圧が過剰に上昇するのを防止する。同図では、ＤＣ１５００Ｖ系の電気車では、き電電圧がＤＣ１７００Ｖ以下では絞り率１.０（絞り量０％）、ＤＣ１８００Ｖ以上で絞り率０（絞り量１００％）とし、１７００Ｖ〜１８００Ｖの間は電圧に比例して直線的に絞り率を０に向けて下げ、回生電流を抑制する。この回生電流の絞り込みによる余剰の回生電力は機械ブレーキにより吸収される。なお、回生電流絞り込み制御は、回生電流上昇率で絞るものもある。
【０００８】
図９の右側にはＥＤＬＣ（電力貯蔵媒体）の充電電圧の垂下特性を示す。ＥＤＬＣは、例えば使用電圧範囲を５００Ｖ〜１２８０Ｖとし、ＥＤＬＣ電圧が１１００Ｖ（Ａ点）まではき電電圧で１６５０Ｖまでを許容し、き電電圧で１６５０Ｖ（充電開始電圧）以上の範囲ではき電電圧の上昇に伴い一定の傾斜でＥＤＬＣ充電電圧値を上昇させ、ＥＤＬＣ電圧が１２８０Ｖまで充電されたときは充電開始電圧をき電電圧で１８３０Ｖとなるようにした垂下特性を持たせる。このような垂下特性を持たせることで、回生電流を効率良く電力貯蔵装置に回収しながら、かつ電気車の回生電流絞り込み機能による確実な回生失効を可能にする。
【０００９】
図１０を参照して、図９に示す電気車と電力貯蔵装置による協調動作を説明する。なお、説明を簡単にするため、他の電気車負荷や他の電車回生が無く、回生中の電気車と電力貯蔵装置が１対１であるとする。また、き電線などの電気抵抗＝０とし、電気車が回生し、それによる回線電流を電力貯蔵装置が吸収（充電）している状態を「回生吸収動作中」とする。
【００１０】
まず、ＥＤＬＣ容量は通常の１回の回生吸収動作では垂下特性が動作しない（図９のＡ点、図１０の動作開始電圧ＶA＝１１００Ｖに達しない）ように、電気車回生エネルギーに相応した容量を選定する。
【００１１】
次に、図９，図１０で、回線吸収動作中の電力貯蔵装置は、ＥＤＬＣ電圧が５００Ｖ〜１１００Ｖの範囲では、き電電圧を１６５０Ｖ程度になるようにＥＤＬＣの充放電制御（定常制御）を行う。このとき、電気車の回生電流は絞られることなく、または電気車は回生絞り動作することなく１００％がほぼ回生される。
【００１２】
次に、図９，図１０で、ＥＤＬＣ電圧範囲が１１００Ｖ以上で回生吸収動作中の場合、き電電圧をＥＤＬＣ電圧に応じて上昇させる。回生吸収動作中の電力貯蔵装置は、き電電圧が上昇するため、き電線でつながっている回生中の電気車のき電電圧も電力貯蔵装直のＥＤＬＣ電圧上昇にあわせて上昇することになる。更に電力貯蔵装置の回生吸収が進行し、ＥＤＬＣ電圧が図１０の１１５０Ｖを超えると、き電電圧は１７００Ｖを超えるため、電気車に印加されるき電電圧も１７００Ｖを超える。すると、電気車では図９に示す回生電流絞り機能が動作開始する。仮に、「電気車回生電流＞電力貯蔵装置の吸収電流」となった場合、吸収されない分に応じてき電電圧が上昇し、電車側では回生電流がさらに絞られる。
【００１３】
更に、回生吸収動作が進行しＥＤＬＣ電圧が上昇して１２５０Ｖとなった時には、き電電圧が１８００Ｖとなり、電気車に印加されるき電電圧も１８００Ｖとなるた回生電流＝０となる。つまり、ＥＤＬＣが満充電１２８０Ｖになる前に、電気車の回生電流＝０とすることができる。このことは、電力貯蔵装置が満充電で回生吸収動作を停止する前に電気車回生電流＝０とすることができる。
【００１４】
このような回生失効防止制御により、直流系統に回生電力吸収用負荷抵抗設備を設けることなく、かつＥＤＬＣの容量を増やすことなく、ＥＤＬＣが満充電電圧を越えて充電されるのを防止して過電圧から保護すると共に、電気車が持つ回生電流絞り込み機能により電気車の回生失効を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−１０６１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来装置は、電気車がもつ回生電流絞り込み制御機能と、電力貯蔵媒体の垂下特性制御機能の協調により回生失効を防止している。この回生失効防止制御は、ＥＤＬＣ電圧が充電開始電圧（Ａ点）以上では充電開始電圧をＥＤＬＣ電圧に応じて上昇させ、き電電圧を上昇させる。このき電電圧上昇により、電気車が回生絞り動作を開始し、回生電流が減少していく。その結果、ＥＤＬＣが過電圧になることなく、電気車もき電電圧（パンタ電圧）が過電圧になることなく、電気車の回生電流を０にすることができる。
【００１７】
ところが、ＥＤＬＣ電圧に応じたき電電圧上昇制御を行うと、電気車の回生絞り動作と電力貯蔵装置の垂下特性による充電電圧制御によってハンチングが起きる場合がある。このハンチングの例を図１１で説明する。
【００１８】
（Ｓ１）垂下特性により、ＥＤＬＣ電圧上昇に伴い、電気車のき電電圧も上昇することで、電気車の回生絞り動作で回生電流がＩ1からＩ2に絞られる。
【００１９】
（Ｓ２）回生電流の絞りにより、回生動作中の電気車から電力貯蔵装置までのき電線や回路部品等がもつ内部抵抗ＲEDLCと回生電流の減少分による電圧ΔＶ＝（Ｉ1−Ｉ2）ＲEDLCだけ、ＥＤＬＣの充電電圧を低下させる制御が実行される。
【００２０】
（Ｓ３）ＥＤＬＣの充電電圧の低下分ΔＶだけ電圧がＶ2からＶ1に低下し、電力貯蔵装置の充電開始電圧がＶ2ref’からＶ1ref’に低下する。
【００２１】
（Ｓ４）充電開始電圧がＶ2ref’からＶ1ref’に低下することにより、電気車の回生絞り量が減り、回生電流がＩ2からＩ4に増加する。
【００２２】
（Ｓ５）回生電流の増加により、内部抵抗ＲEDLCによる電圧降下分ΔＶが増加し、ＥＤＬＣの充電電圧の上げる制御を開始し、上記の（Ｓ１）に遷移し、再び回生電流絞りが始まる。
【００２３】
このようなハンチングの発生は、電気車側は不安定な回生絞り制御になり、電動機電流の振動で不安定な制動動作にもなる。また、電力貯蔵装置側は、ＥＤＬＣの充放電動作が繰り返し行われ、ＥＤＬＣの寿命への影響や双方向チョッパによる直流／直流電力変換ロスの増加にもなる。
【００２４】
本発明の目的は、電気車の回生絞り動作と垂下特性による電力貯蔵媒体の充電電圧制御に因るハンチング発生を防止し、安定した回生制御ができる直流電気鉄道の電力貯蔵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、前記の課題を解決するため、回生吸収中（電力貯蔵媒体充電中）は電力貯蔵媒体の最大電圧を保持して垂下特性に反映させる方式、または、回生吸収中は電力貯蔵媒体の電圧上昇には制約をつけないが、回生吸収中の電力貯蔵媒体の電圧低下に対して、垂下特性への反映は、電力貯蔵媒体の電圧減少率を制約し、緩やかに低下させる方式とするもので、以下の構成を特徴とする。
【００２６】
（１）回生電流絞り込み制御機能を有する電気車と、
電力貯蔵媒体と直流／直流変換装置で構成し、直流電気鉄道のき電線とレールを通して電気車に並列接続された電力貯蔵装置と、
き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとき電電圧検出値Ｖｄｃとの偏差を基に前記電力貯蔵媒体の充放電電圧を制御し、前記電力貯蔵媒体の充電中に、電気車からの回生電流の充電が進行し、前記電力貯蔵媒体ＥＤＬＣの電圧が充電開始電圧ＶA以上になったとき、電気車の回生電流絞り込み特性に対応させた垂下特性で電力貯蔵装置の充電電圧を上昇させ、該き電電圧上昇で電気車の回生電流絞り量を増加させることで回生失効を防止する制御装置を備えた直流電気鉄道の電力貯蔵装置において、
前記制御装置は、
前記き電電圧検出値Ｖｄｃが前記充電開始電圧から電力貯蔵媒体の満充電電圧までは、前記垂下特性に対応させたき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆを生成し、回生電流の吸収中に電力貯蔵媒体の電圧が低下したとき、充電開始から現在までの電力貯蔵媒体の最大電圧値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を保持しておき、電力貯蔵媒体の電圧が低下した状態では前記最大電圧値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を前記き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとして出力するき電基準電圧生成手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
（２）回生電流絞り込み制御機能を有する電気車と、
電力貯蔵媒体と直流／直流変換装置で構成し、直流電気鉄道のき電線とレールを通して電気車に並列接続された電力貯蔵装置と、
き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとき電電圧検出値Ｖｄｃとの偏差を基に前記電力貯蔵媒体の充放電電圧を制御し、前記電力貯蔵媒体の充電中に、電気車からの回生電流の充電が進行し、前記電力貯蔵媒体ＥＤＬＣの電圧が充電開始電圧ＶA以上になったとき、電気車の回生電流絞り込み特性に対応させた垂下特性で電力貯蔵装置の充電電圧を上昇させ、該き電電圧上昇で電気車の回生電流絞り量を増加させることで回生失効を防止する手段を備えた直流電気鉄道の電力貯蔵装置において、
前記制御装置は、
前記き電電圧検出値Ｖｄｃが前記充電開始電圧から電力貯蔵媒体の満充電電圧までは、前記垂下特性に対応させたき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆを生成し、回生電流の吸収中に電力貯蔵媒体の電圧が低下したとき、充電開始から現在までの電力貯蔵媒体の最大電圧値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）をき電基準電圧生成周期またはき電電圧制御周期毎に一定値ΔＶだけ減じて保持しておき、電力貯蔵媒体の電圧が低下した状態では前記保持しておいた電圧値を前記き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとして出力するき電基準電圧生成手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
以上のとおり、本発明によれば、回生吸収中（電力貯蔵媒体充電中）は電力貯蔵媒体の最大電圧を保持して垂下特性に反映させる方式とするため、電気車の回生絞りと電力貯蔵装置の垂下特性による協働による回生失効防止に際してハンチングが無くなり、電気車は安定した回生ができ、電力貯蔵装置も安定かつ効率良い回生吸収ができる。
【００２９】
さらに、回生吸収中は電力貯蔵媒体の電圧上昇には制約をつけないが、回生吸収中の電力貯蔵媒体の電圧低下に対して、垂下特性への反映は、電力貯蔵媒体の電圧減少率を制約し、緩やかに低下させる方式とするため、電気車と電力貯蔵装置のハンチングを抑えるだけでなく、電力貯蔵媒体の容量を無駄少なく回生吸収に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態を示す電力貯蔵装置の制御ブロック図。
【図２】実施形態１におけるき電基準電圧生成部の処理手順。
【図３】実施形態１におけるき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆの制御波形。
【図４】実施形態２におけるき電基準電圧生成部の処理手順。
【図５】実施形態２におけるき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆの制御波形。
【図６】直流電気鉄道のき電回路図。
【図７】電力貯蔵装置の構成例。
【図８】双方向チョッパの制御態様。
【図９】電気車と電力貯蔵装置の協調動作の説明図。
【図１０】電気車と電力貯蔵装置による協調動作の説明図。
【図１１】電気車と電力貯蔵装置の間で発生するハンチングの例。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施形態１）
図１は、本実施形態を示す電力貯蔵装置の制御ブロック図であり、双方向チョッパによるＥＤＬＣの充放電制御によって、き電電圧を制御する。なお、各部の検出値は例えば図７に示す検出器１５〜１８で検出される。
【００３２】
図１において、電力貯蔵媒体の充放電電圧制御手段は、き電電圧検出器で検出されたき電電圧検出値Ｖｄｃと、き電基準電圧値Ｖｄｃｒｅｆとの偏差を偏差部２１で求め、その偏差部２１の偏差出力を正規化演算部２２で定格値で除算して正規化演算出力値（例えば、定格電圧２０００Ｖで、入力電圧１０００Ｖの場合、正規化演算出力値として０．５となる。）を得る。この出力値は、電圧制御用ＰＩアンプ２３による比例積分演算とリミッタ２４による制限をしてＥＤＬＣ１２の充電電流指令値を得る。
【００３３】
偏差部２５は、充電電流指令値とＥＤＬＣ１２の充電電流検出値との偏差を求め、この偏差を電流制御用ＰＩアンプ２６により比例積分演算して双方向チョッパ１２のデューティを決めるＰＩ制御出力を得る。このＰＩ制御出力はチョッパ制御部２７のデューティ比指令値とし、チョッパ制御部２７にチョッパゲート信号として得、双方向スイッチ１１のオン・オフ制御でＥＤＬＣ１２の充電電流および電圧を制御する。
【００３４】
き電基準電圧生成部２８は、図９に示すような、充電開始電圧（Ａ点）以上での垂下特性開始電圧（図示では１１００Ｖ）からＥＤＬＣ満充電電圧（図示では１２８０Ｖ）までは垂下特性に対応させたき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆを生成する。これにより、回生電流によりき電電圧Ｖｄｃが上昇するほどＥＤＬＣの充電電圧を上げる制御を行い、効率良い回生電流の回収と電気車での回生失効を防止する。
【００３５】
ここで、き電基準電圧生成部２８は、上記の垂下特性を持たせたき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆの生成手段の他、本実施形態では、回生電流の吸収中にＥＤＬＣ電圧が低下したとき、充電開始から現在までのＥＤＬＣ最大電圧にき電基準電圧として保持（ラッチ）しておき、垂下特性に反映させる生成手段を設ける。
【００３６】
この生成手段は、直流／直流変換装置の制御装置がソフトウェアで実現する図２に示す処理手順（Ｓ１１）〜（Ｓ１６）によって、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆを調整する。
【００３７】
（Ｓ１１）回生吸収中（ＥＤＬＣ充電中）にあるか否かを判定する。
【００３８】
（Ｓ１２）ＥＤＬＣの充電中の場合、そのＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）が現在までのＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を超えているか否かを判定する。
【００３９】
（Ｓ１３）現在のＥＤＬＣ充電電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）を現在までのＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）として更新しておく。
【００４０】
（Ｓ１４）上記の処理（Ｓ１２）の判定で、ＥＤＬＣ充電電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）が現在までのＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を下回った場合、現在までのＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を保持（ラッチ）しておく。
【００４１】
（Ｓ１５）上記の処理（Ｓ１３）で更新したＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）、または処理（Ｓ１４）でラッチしておいたＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆとして出力する。
【００４２】
（Ｓ１６）上記の処理（Ｓ１１）でＥＤＬＣの充電が終了したときに、充電電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）を現在の充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）として保持する。
【００４３】
上記の図２に示す処理手順によるき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆの制御は、図３に示す制御波形になる。図中、実線が検出値で、波線がき電基準電圧である。図３の（ａ）にはＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）とＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）の波形を示し、（ｂ）にはき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆの垂下特性を示す。
【００４４】
図３において、時刻ｔ１では、ＥＤＬＣ電圧が充電開始電圧以下にあって、ＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）はＡ点以下の電圧Ｖ1にあり、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆ１も現在の検出値に一致する。
【００４５】
時刻ｔ２では、ＥＤＬＣ電圧が充電開始電圧（Ａ点）を超えた垂下特性による電圧Ｖ2にまで高められるが、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆ２も現在の検出値に一致する。
【００４６】
時刻ｔ３では、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆ２までの上昇によりき電電圧も高く制御されたとき、前記のように、電気車の回生電流絞り機能が働き、内部抵抗の存在により、ＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）がＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）以下になる。このとき、保持されているＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）がき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆ３として出力され、電気車側では回生絞り制御開始電圧を低下させることなく、回生電流の絞り率を高い（１に近い値）まま保持した回生制御になる。
【００４７】
時刻ｔ４では、時刻ｔ２以降の大きい回生電流による回生制御でＥＤＬＣ充電電圧がＶ4まで高くなり、ＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）がＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）と同等のレベルまで高くなり、ＥＤＬＣ充電電圧制御は元の垂下特性に戻し、電気車による回生電流を絞ったＥＤＬＣの充電が開始される。
【００４８】
時刻ｔ５では、ＥＤＬＣ充電電圧Ｖ5がＥＤＬＣ満充電電圧まで高くなったとき、電気車側では回生電流絞り率を０に向けて下げ、回生電流を抑制する。この後は、回生電流の絞り込みによる余剰の回生電力は機械ブレーキにより吸収される。
【００４９】
したがって、本実施形態によれば、回生吸収中（ＥＤＬＣ充電中）はＥＤＬＣ最大電圧を保持しておき、電気車の回生絞り動作で回生電流の減少分による電圧ΔＶだけＥＤＬＣの充電電圧が低下したときも、ＥＤＬＣの充電電圧を最大値に保持することで、電気車回生絞りと垂下特性によるＥＤＬＣ充電制御でのハンチングが無くなり、電気車は安定した回生を行い、電力貯蔵装置も安定した回生吸収を行うことができる。
【００５０】
（実施形態２）
図４は、本実施形態によるき電基準電圧生成部２８の処理手順を示す。図４が図２と異なる手順は、以下の処理（Ｓ１７）にある。
【００５１】
（Ｓ１７）処理（Ｓ１２）の判定で、ＥＤＬＣ充電電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）が現在までのＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を下回った場合、現在までのＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を一定値ΔＶだけ減じて保持（ラッチ）しておく。この処理は、き電基準電圧生成周期またはき電電圧制御周期（例えば１ｍｓ）毎に実行し、回生吸収中のＥＤＬＣ電圧低下に対して、ＥＤＬＣ電圧減少率を制約し緩やかに低下させる。例えば、一定値ΔＶは１０Ｖ／秒の傾斜に設定し、ＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）の現在値を低下させる。
【００５２】
図４示す処理手順によるき電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆの制御は、図５に示す制御波形になる。図中、実線が検出値で、波線がき電基準電圧である。図５において、時刻ｔ１では、ＥＤＬＣ電圧が充電開始電圧以下にあって、ＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）はＡ点以下の電圧Ｖ1にあり、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆ１も現在の検出値に一致する。
【００５３】
時刻ｔ２では、ＥＤＬＣ電圧が充電開始電圧（Ａ点）を超えた垂下特性による電圧Ｖ2にまで高められるが、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆ２も現在の検出値に一致する。
【００５４】
時刻ｔ３では、き電基準電圧Ｖｄｃｒｅｆ２までの上昇によりき電電圧も高く制御されたとき、前記のように、電気車の回生電流絞り機能が働き、内部抵抗の存在により、ＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）がＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）以下になる。このとき、保持されているＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）を電圧減少分ΔＶで減じた値をＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）として更新する。これにより、電圧Ｖ2からＶ3へのＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）の減少分が少なくなり、これに伴い、き電基準電圧の傾斜も緩やかになる。
【００５５】
時刻ｔ４では、時刻ｔ２以降の緩やかな回生電流による回生制御でＥＤＬＣ充電電圧がＶ4まで高くなり、ＥＤＬＣ電圧検出値Ｖｅｄｌｃ（ｄｅｔ）が一定の傾斜で減じられたＥＤＬＣ充電電圧最大値Ｖｅｄｌｃ（ｍａｘ）と同等のレベルまで高くなり、ＥＤＬＣ充電電圧制御は元の垂下特性に戻し、電気車による回生電流を絞ったＥＤＬＣの充電が開始される。
【００５６】
時刻ｔ５では、ＥＤＬＣ充電電圧Ｖ5がＥＤＬＣ満充電電圧まで高くなったとき、電気車側では回生電流絞り率を０に向けて下げ、回生電流を抑制する。この後は、回生電流の絞り込みによる余剰の回生電力は機械ブレーキにより吸収される。
したがって、本実施形態によれば、回生中（充電中）にＶｅｄｌｃ電圧が減少し始めると測定周期でＶｅｄｌｃ電圧に対しΔＶを減算し、新たなＶｅｄｌｃ（ｍａｘ）を設定し、き電基準電圧を低下させる。
【００５７】
実施形態１では、回生吸収中に電気車回生絞りで回生電流＝０となる電圧となった場合、ＥＤＬＣ電圧は内部抵抗による電圧降下分だけ低下しており、まだ充電に余力がある。本実施形態では、ＥＤＬＣ電圧低下を緩やかに垂下特性に反映させることで、電気車と電力貯蔵装置のハンチングを抑えるだけでなく、ＥＤＬＣ容量を無駄少なく回生吸収に利用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１００  電力貯蔵装置
２００  電気車
１１  双方向チョッパ
１２  ＥＤＬＣ（電力貯蔵媒体）
１９  制御装置
２１、２５  偏差部
２２  正規化演算部
２３  電圧制御用ＰＩアンプ
２４  リミッタ
２６  電流制御用ＰＩアンプ
２７  チョッパ制御部
２８  き電基準電圧生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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