(57)【要約】【課題】本発明の目的は、架線レス、レールレスで運行可能な電気車制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】電力を発電する自律電源と、前記自律電源と接続され、前記自律電源の出力を制御する昇降圧チョッパーと、前記昇降圧チョッパーと接続され、前記昇降圧チョッパーから供給された電力を変換するインバータと、前記インバータから供給される電力により駆動する主電動機と、前記主電動機６が回生動作を行った場合に、電力を貯蔵可能なエネルギー蓄積装置と、各車両に設けられ、路面に設けられた走行路ガイドの位置を検出する走行路検出装置と、前記走行路検出装置により検出された走行路ガイドの位置が、所定値内に納まるように、自機が搭載された車両を制御する操縦装置とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。【選択図】図１
2006288084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を発電する自律電源と、
前記自律電源と接続され、前記自律電源の出力を制御する昇降圧チョッパーと、
前記昇降圧チョッパーと接続され、前記昇降圧チョッパーから供給された電力を変換するインバータと、
前記インバータから供給される電力により駆動する主電動機と
前記主電動機６が回生動作を行った場合に、電力を貯蔵可能なエネルギー蓄積装置と、
各車両に設けられ、路面に設けられた走行路ガイドの位置を検出する走行路検出装置と、
前記走行路検出装置により検出された走行路ガイドの位置が、所定値内に納まるように、
自機が搭載された車両を制御する操縦装置とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の電気車制御装置において、
自機が搭載された車両の各一対の左右車輪の角度を各々制御することを特徴とする電気車制御装置。
【請求項３】
前記請求項１記載の電気車制御装置において、
前記走行路検出装置は、地上に設けられた走行路ガイドの位置を、磁気により検出する事を特徴とする電気車制御装置。
【請求項４】
前記請求項１記載の電気車制御装置において、
前記走行路検出装置は、地上に設けられた走行路ガイドの位置を、当該走行路検出装置との接触状態により検出する事を特徴とする電気車制御装置。
【請求項５】
前記請求項１記載の電気車制御装置において、前記自律電源が燃料電池であることを特徴とする電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気車制御装置について図を参照し詳細に説明する。図５は、従来の電気車制御装置を搭載した電気車の構成図である。図６は、従来の電気車制御装置の構成図である。
【０００３】
従来の電気車では、レール２の上を車輪４を搭載した電気車の車両がレール２に沿って運行していた。従来の電気車の制御装置は、架線１から供給された電力をパンタグラフ３で受け取り、インバータ５に供給され、インバータ５により変換された電力により、電動機６は駆動する。帰線電流は、車輪４を介してレール２に流れる。
【０００４】
このように構成された電気車制御装置は、レール２に沿って運行するので、脱線等の事故がない限りは、路線から外れることなく運行することが出来た。
【特許文献１】特開２００３−１６４００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電気車システムを維持するためには、一定周期毎にレールや架線のメンテナンスを行う必要があり、費用や手間がかかるという問題がある。この問題を解決するために、レールをやめてゴムタイヤの車輪にするという方法が存在するが、複数の車両編成の電車では曲線を曲がるのに多くのスペースを必要になるという問題が出てくる。レールの場合は、各車輪の角度が強制的に変わるので車両はレールからの逸脱がなく曲線を曲がるにも多くのスペースを必要としなかった。そこで、本発明の目的は、架線レス、レールレスで運行可能な電気車制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、電力を発電する自律電源と、前記自律電源と接続され、前記自律電源の出力を制御する昇降圧チョッパーと、前記昇降圧チョッパーと接続され、前記昇降圧チョッパーから供給された電力を変換するインバータと、前記インバータから供給される電力により駆動する主電動機と前記主電動機６が回生動作を行った場合に、電力を貯蔵可能なエネルギー蓄積装置と、各車両に設けられ、路面に設けられた走行路ガイドの位置を検出する走行路検出装置と、前記走行路検出装置により検出された走行路ガイドの位置が、所定値内に納まるように、自機が搭載された車両を制御する操縦装置とを備えたことによって達成することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、架線レス、レールレスで運行可能な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】
【０００８】
（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置について、図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置を搭載した電気車の構成図である。図２は、本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【０００９】
本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置を搭載した電気車は、走行路ガイド９を検出し、走行路ガイド９の位置に基づいて運行することを特徴の一つとしている。
【００１０】
本発明に基づく電気車制御装置は、燃料電池やディーゼル発電機等の自律電源７、自律電源７の出力電圧やエネルギー蓄積装置２２の出力電圧を制御する昇降圧チョッパ８、自律電源７から供給された電力を貯蔵し、負荷へのエネルギーの供給を担う等のエネルギー蓄積装置２２、主電動機の制御をするインバータ５、主電動機６、各車両に搭載され走行路ガイド９（磁性体）を検出する走行路検出装置１０、走行路検出装置１０から入力される走行路ガイド９の位置情報に基づきインバータ５，ブレーキ制御装置１２，車輪４を制御する操縦装置１１から構成されている。
【００１１】
このように構成された電気車制御装置において、走行路検出装置１０は、地上の走行路ガイド９、たとえば金属のガイドと磁気で非接触で結合してその位置を検出するものである。ただし、ガイドと接触してその接触の状態により位置を検出する方法も考えられるので、非接触式だけに限定はしない。操縦装置１１は、走行路検出装置１０により検出された走行路ガイド９の位置が所定値内となるように、自車両のブレーキ制御装置１２へのブレーキ指令、インバータ５の出力指令、車輪４の角度指令を演算し、出力する。各車両は、走行路ガイド９の位置に基づき運行をすることが出来る。そのため、電気車編成が大きく膨らむことがなくなる。自律電源７により発電された電力は、エネルギー蓄積装置２２及び昇降圧チョッパー８に供給される。エネルギー蓄積装置２２は、自律電源７により供給された電力を蓄積し、インバータ５の指令により、放電を行う。昇降圧チョッパー８は、自律電源７により発電された電力を電圧変換し、インバータ５に供給する。インバータ５は、昇降圧チョッパー８から供給された電力を変換し、主電動機６に供給する。主電動機６が、回生動作をしている場合には、インバータ５を介して、回生電力が昇降圧チョッパー８に供給され、降圧されエネルギー蓄積装置２２に供給される。エネルギー蓄積装置２２は、昇降圧チョッパー８から供給された電力を蓄積する。ただし、エネルギー蓄積装置２２のエネルギー蓄積容量が所定値を超えた場合には、インバータ５を停止させ、空気ブレーキにより車両の減速、停止を行う。
【００１２】
図３に、燃料電池を自律電源７として搭載し、EDLCをエネルギー蓄積装置２２として搭載した場合の電気車制御装置のブロック図を示し、図４にディーゼル発電機を自律電源７として搭載し、EDLCをエネルギー蓄積装置として搭載した電気車制御装置のブロック図を示した。燃料電池を自律電源７として搭載する場合には、燃料電池及びEDLCの出力電圧を昇圧する必要があるため、昇圧チョッパー８が、燃料電池及びEDLC等とインバータ５の間に設けられている。このように構成することで、燃料電池及びEDLCから出力される電力を効率的に利用することが出来る。ディーゼル発電機を自律電源７として搭載する場合には、ディーゼル発電機は高電圧を出力することが可能なため、EDLCとインバータ５の間に昇圧チョッパー８を設けている。このように構成することで、図３に記載した電気車制御装置と同様に、効率的に電気車を制御することが出来る。
【００１３】
このように構成された電気車制御装置は、自律電源７により発電を行い、発電した電力によって電気車が駆動される。また、走行路検出装置１０（磁性体）を検出する走行路検出装置（磁性体センサー）からの情報に基づき、各車両に設けられた各駆動装置（ブレーキ制御装置、インバータ、車輪等）が動作するので、電気車編成が走行路を外れて曲がるという現象を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置を搭載した電気車の構成図である。
【図２】本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図３】燃料電池を自律電源７として搭載し、EDLCをエネルギー蓄積装置２２として搭載した場合の電気車制御装置のブロック図である。
【図４】ディーゼル発電機を自律電源７として搭載し、EDLCをエネルギー蓄積装置として搭載した電気車制御装置のブロック図である。
【図５】従来の電気車制御装置を搭載した電気車の構成図である。
【図６】従来の電気車制御装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    架線
２    レール
３    パンタグラフ
４    車輪
５    インバータ
６    電動機
７    自律電源
８    昇降チョッパー
９    走行路ガイド
１０  走行路検出装置
１１  操縦装置
１２  ブレーキ制御装置
２０  遮断機
２１  遮断機
２２  エネルギー蓄積装置
２３  リアクトル
【図１】
2006288084.tif 000003
【図２】
2006288084.tif 000004
【図３】
2006288084.tif 000005
【図４】
2006288084.tif 000006
【図５】
2006288084.tif 000007
【図６】
2006288084.tif 000008