(57)【要約】【課題】電源を利用することができない期間においても自身を加温することができる電力変換装置、鉄道車両空調装置、及び加温方法を提供する。【解決手段】電力変換回路３０を流れる電流を平滑化する平滑キャパシタ４０と並列に接続されている抵抗器５０が、電力変換回路３０を構成する回路素子と平滑キャパシタ４０とを加温するヒータによって構成されている。制御装置７０は、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が断たれる前に、放電スイッチＳＷ１をオフ状態に切り替えることにより、平滑キャパシタ４０に電荷を残留させる電荷残留制御、及び電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が再開される前に、放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えることにより、平滑キャパシタ４０に残留していた電荷を、ヒータである抵抗器５０へ放電させる放電制御を行う。【選択図】図１
2019213306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給される電力を変換して負荷に供給する電力変換回路と、
前記電力変換回路を流れる電流を平滑化する平滑キャパシタと、
前記平滑キャパシタと並列に接続されている抵抗器と、
前記平滑キャパシタの電荷を前記抵抗器へ放電させる放電状態と、前記平滑キャパシタの電荷の放電を抑制する放電抑制状態との切り替えが可能な放電スイッチと、
前記放電スイッチの前記切り替えを制御する制御装置と、
を備え、
前記抵抗器が、前記電力変換回路を構成する回路素子と前記平滑キャパシタとの少なくともいずれかを加温するヒータによって構成されており、
前記制御装置が、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が断たれる前に、前記放電スイッチを前記放電抑制状態に切り替えることにより、前記平滑キャパシタに電荷を残留させる電荷残留制御、及び前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が断たれた後、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が再開される前に、前記放電スイッチを前記放電状態に切り替えることにより、前記平滑キャパシタに残留していた電荷を前記ヒータへ放電させる放電制御を行う、
電力変換装置。
【請求項２】
前記電力変換回路を構成する回路素子と前記平滑キャパシタとの少なくともいずれかの温度を検出する温度センサ、をさらに備え、
前記制御装置が、前記放電制御において、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が再開される前に、前記温度センサで検出された検出温度が、加温を開始すべきことを表す予め定められた加温開始条件を満たすか否かを判定し、前記検出温度が前記加温開始条件を満たす場合に、前記放電スイッチを前記放電状態に切り替える、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記電源と前記ヒータとを接続するバイパス配線と、
前記バイパス配線に設けられ、前記バイパス配線を通じて前記電源から前記ヒータへの給電が可能なバイパス状態と、前記電源と前記ヒータとの前記バイパス配線を通じた接続を遮断する遮断状態とに切り替え可能なバイパススイッチと、
前記電源が、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が可能な受電可能状態にあるか否かを検知する受電可否検知器と、
をさらに備え、
前記制御装置が、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が断たれた後、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が再開される前に、前記受電可否検知器によって前記電源が前記受電可能状態にあることが検知された場合に、前記バイパススイッチを前記バイパス状態に切り替えるバイパス受電制御をさらに行う、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記電力変換回路、前記平滑キャパシタ、及び前記ヒータが収容される内部空間を画定し、前記内部空間において前記ヒータが発した熱の外部への放散を抑制する筐体、
をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記電力変換回路が、直流の電力を交流の電力に変換するインバータを含む、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電力変換装置と、
前記電力変換装置を構成する前記電力変換回路から供給される電力によって、鉄道車両の車室を空調する前記負荷としての空調機器と、
を備え、
前記電力変換回路が、前記鉄道車両に電力を供給する架線と、前記架線に電気的に接触する集電装置とによって構成される前記電源から電力の供給を受ける、
鉄道車両空調装置。
【請求項７】
電源から供給される電力を、電力変換回路が変換している期間に、前記電力変換回路の内部を流れる電流を平滑化する平滑キャパシタが、前記電源から前記電力変換回路に供給される電力を蓄電しておく蓄電ステップと、
前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が断たれる期間に、ヒータが、前記蓄電ステップで前記平滑キャパシタに蓄電された電力を用いて、前記電力変換回路を構成する回路素子と前記平滑キャパシタとの少なくともいずれかを加温する加温ステップと、
を含む、加温方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置、鉄道車両空調装置、及び加温方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、電力を変換して負荷に供給するインバータである電力変換回路と、その電力変換回路を加温するヒータとを備える電力変換装置が知られている。電力変換回路を取り巻く環境の温度が、電力変換回路の使用が可能な温度範囲を下回る場合に、ヒータによって電力変換回路を加温することにより、電力変換回路の動作の安定化が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−１７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る電力変換装置においては、電力変換回路に電力を供給する電源が、ヒータに電力を供給する役割を兼ねる。このため、電源を利用できない期間、具体的には、電源が投入されていない期間は、ヒータへの給電も断たれるため、電力変換回路を加温することができない。
【０００５】
しかし、仮に電源が利用可能となる前に電力変換回路を加温しておくことができれば、電源の利用が可能になったときに、直ちに電力変換回路を作動させても電力変換回路の安定した動作が期待されるといった効果が得られる。そこで、電源を利用することができない期間においても電力変換回路の加温を可能とする技術が望まれる。
【０００６】
本発明の目的は、電源を利用することができない期間においても自身を加温することができる電力変換装置、鉄道車両空調装置、及び加温方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、
電源から供給される電力を変換して負荷に供給する電力変換回路と、
前記電力変換回路を流れる電流を平滑化する平滑キャパシタと、
前記平滑キャパシタと並列に接続されている抵抗器と、
前記平滑キャパシタの電荷を前記抵抗器へ放電させる放電状態と、前記平滑キャパシタの電荷の放電を抑制する放電抑制状態との切り替えが可能な放電スイッチと、
前記放電スイッチの前記切り替えを制御する制御装置と、
を備え、
前記抵抗器が、前記電力変換回路を構成する回路素子と前記平滑キャパシタとの少なくともいずれかを加温するヒータによって構成されており、
前記制御装置が、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が断たれる前に、前記放電スイッチを前記放電抑制状態に切り替えることにより、前記平滑キャパシタに電荷を残留させる電荷残留制御、及び前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が断たれた後、前記電源から前記電力変換回路への電力の供給が再開される前に、前記放電スイッチを前記放電状態に切り替えることにより、前記平滑キャパシタに残留していた電荷を前記ヒータへ放電させる放電制御を行う。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、電源から電力変換回路への電力の供給が断たれた後、電源から電力変換回路への電力の供給が再開される前に、平滑キャパシタに残留していた電荷がヒータへ放電される。これにより、ヒータによって、電力変換回路を構成する回路素子と平滑キャパシタとの少なくともいずれかが加温される。このように、本発明に係る電力変換装置は、電源を利用することができない期間においても自身を加温することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る電力変換装置の構成を示す概念図
【図２】実施形態１に係る制御装置の動作を示すタイミングチャート
【図３】実施形態２に係る制御装置の動作を示すタイミングチャート
【図４】実施形態３に係る電力変換装置の構成を示す概念図
【図５】実施形態３に係る加温制御のフローチャート
【図６】実施形態４に係る電力変換装置の構成を示す概念図
【図７】実施形態４に係る加温制御のフローチャート
【図８】実施形態５に係る電力変換装置の構成を示す概念図
【図９】実施形態６に係る鉄道車両空調装置の構成を示す概念図
【図１０】実施形態６に係る鉄道車両空調装置の一部を示す平面図
【図１１】実施形態７に係る鉄道車両用電力変換装置の構成を示す概念図
【図１２】実施形態７に係る加温制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態１−７について説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。
【００１１】
［実施形態１］
図１に示すように、本実施形態に係る電力変換装置１００は、電源ＡＳから供給される電力を変換して負荷ＬＤに供給する電力変換回路３０と、電源ＡＳから電力変換回路３０に至る送電経路に配置された電源スイッチＳＷ２とを備える。
【００１２】
電源ＡＳは、交流の電力を供給する。電力変換回路３０は、電源ＡＳから供給される交流の電力を直流の電力に変換するコンバータ１０と、コンバータ１０から出力される直流の電力を交流の電力に変換して負荷ＬＤに供給するインバータ２０とを有する。コンバータ１０及びインバータ２０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御されることにより電力を変換する機能を果たす。以下、コンバータ１０及びインバータ２０の構成を具体的に説明する。
【００１３】
コンバータ１０は、スイッチング素子Ｔ１とダイオードＤ１とを並列接続した第１モジュールＭ１、スイッチング素子Ｔ２とダイオードＤ２とを並列接続した第２モジュールＭ２、スイッチング素子Ｔ３とダイオードＤ３とを並列接続した第３モジュールＭ３、及びスイッチング素子Ｔ４とダイオードＤ４とを並列接続した第４モジュールＭ４を有する。スイッチング素子Ｔ１からＴ４の各々は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタによって構成されている。
【００１４】
第１モジュールＭ１と第２モジュールＭ２、及び第３モジュールＭ３と第４モジュールＭ４は、それぞれ直列接続されている。第１モジュールＭ１と第２モジュールＭ２との直列接続と、第３モジュールＭ３と第４モジュールＭ４との直列接続とは、並列接続されている。
【００１５】
また、コンバータ１０は、一端が電源ＡＳの一方の端子に接続され、他端が第１モジュールＭ１と第２モジュールＭ２との間に接続されたリアクトルＲ１と、一端が電源ＡＳの他方の端子に接続され、他端が第３モジュールＭ３と第４モジュールＭ４との間に接続されたリアクトルＲ２とを有する。
【００１６】
電源スイッチＳＷ２は、リアクトルＲ１及びＲ２と電源ＡＳとの間に配置されている。電源スイッチＳＷ２は、電源ＡＳからコンバータ１０に電力が供給されるオン状態と、電源ＡＳからコンバータ１０への電力の供給が断たれるオフ状態とに切り替え可能である。
【００１７】
インバータ２０は、スイッチング素子Ｔ５とダイオードＤ５とを並列接続した第５モジュールＭ５、スイッチング素子Ｔ６とダイオードＤ６とを並列接続した第６モジュールＭ６、スイッチング素子Ｔ７とダイオードＤ７とを並列接続した第７モジュールＭ７、スイッチング素子Ｔ８とダイオードＤ８とを並列接続した第８モジュールＭ８、スイッチング素子Ｔ９とダイオードＤ９とを並列接続した第９モジュールＭ９、及びスイッチング素子Ｔ１０とダイオードＤ１０とを並列接続した第１０モジュールＭ１０を有する。スイッチング素子Ｔ５からＴ１０の各々は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタによって構成されている。
【００１８】
第５モジュールＭ５と第６モジュールＭ６、第７モジュールＭ７と第８モジュールＭ８、及び第９モジュールＭ９と第１０モジュールＭ１０は、それぞれ直列接続されている。第５モジュールＭ５と第６モジュールＭ６との直列接続と、第７モジュールＭ７と第８モジュールＭ８との直列接続と、第９モジュールＭ９と第１０モジュールＭ１０との直列接続とは、並列接続されている。
【００１９】
また、インバータ２０は、一端が第５モジュールＭ５と第６モジュールＭ６との間に接続され、他端が負荷ＬＤのＵ相の入力端子に接続されたリアクトルＲ３と、一端が第７モジュールＭ７と第８モジュールＭ８との間に接続され、他端が負荷ＬＤのＶ相の入力端子に接続されたリアクトルＲ４と、一端が第９モジュールＭ９と第１０モジュールＭ１０との間に接続され、他端が負荷ＬＤのＷ相の入力端子に接続されたリアクトルＲ５とを有する。
【００２０】
また、電力変換装置１００は、電力変換回路３０を流れる電流を平滑化する平滑キャパシタ４０と、平滑キャパシタ４０と並列に接続されている抵抗器５０と、平滑キャパシタ４０から抵抗器５０に至る送電経路に配置された放電スイッチＳＷ１とを備える。
【００２１】
平滑キャパシタ４０は、コンバータ１０からインバータ２０に流れ込む電流を平滑化する。放電スイッチＳＷ１は、抵抗器５０に対して直列に接続されている。放電スイッチＳＷ１と抵抗器５０との直列接続が、平滑キャパシタ４０に並列接続されている。
【００２２】
放電スイッチＳＷ１は、平滑キャパシタ４０の電荷を抵抗器５０へ放電させる放電状態としてのオン状態と、平滑キャパシタ４０の電荷の放電を抑制する放電抑制状態としてのオフ状態との切り替えが可能である。
【００２３】
抵抗器５０は、電力変換回路３０を構成する第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０とを加温するヒータによって構成されている。以下では、抵抗器５０をヒータ５０と表記する。ヒータ５０は、電熱線としてのニクロム線と、ニクロム線を覆う鞘とを有する。
【００２４】
また、電力変換装置１００は、電源スイッチＳＷ２、電力変換回路３０、平滑キャパシタ４０、放電スイッチＳＷ１、及びヒータ５０が収容される内部空間を画定する筐体６０を備える。筐体６０は、ヒータ５０が発した熱の、外部への放散を抑制する。
【００２５】
また、電力変換装置１００は、放電スイッチＳＷ１のオン状態とオフ状態との切り替えを制御する制御装置７０を備える。本実施形態では、制御装置７０も筐体６０の内部に収容されている。
【００２６】
制御装置７０は、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が断たれる前に、放電スイッチＳＷ１をオフ状態に切り替えることにより、平滑キャパシタ４０に電荷を残留させる電荷残留制御を行う。
【００２７】
また、制御装置７０は、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が断たれた後、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が再開される前に、放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えることにより、平滑キャパシタ４０に残留していた電荷をヒータ５０へ放電させる放電制御を行う。
【００２８】
また、制御装置７０は、電源スイッチＳＷ２と、スイッチング素子Ｔ１からＴ１０の各々との制御も行う。以下、図２を参照し、制御装置７０の動作を具体的に説明する。
【００２９】
図２に示すように、制御装置７０は、電源スイッチＳＷ２をオン状態に保つ通電期間と、電源スイッチＳＷ２をオフ状態に保つ遮断期間とを交互に繰り返す。以下、或る通電期間ＴＡ、その次の遮断期間ＴＢ、その次の通電期間ＴＣ、及びその次の遮断期間ＴＤに着目して、制御装置７０の動作を説明する。
【００３０】
制御装置７０は、通電期間ＴＡ及びＴＣにおいては、スイッチング素子Ｔ１からＴ１０の各々をＰＷＭ制御する。これにより、コンバータ１０が、電源ＡＳから供給される交流の電力を直流の電力に変換する機能を発現し、インバータ２０が、直流の電力を３相交流の電力に変換する機能を発現する。
【００３１】
また、制御装置７０は、遮断期間ＴＢ及びＴＤにおいては、スイッチング素子Ｔ１からＴ１０のすべてをオフ状態とする。遮断期間ＴＢ及びＴＤにおいては、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が断たれる。
【００３２】
まず、制御装置７０は、通電期間ＴＡが終了する時刻ｔｂ１、即ち、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が断たれる時刻ｔｂ１、の前の時刻ｔｙ１に、上述した電荷残留制御として、放電スイッチＳＷ１をオン状態からオフ状態に切り替える。これにより、平滑キャパシタ４０の放電が抑制され、平滑キャパシタ４０が、コンバータ１０が出力する直流電圧によってチャージされる。
【００３３】
次に、制御装置７０は、放電スイッチＳＷ１をオフ状態に保ったまま、時刻ｔｂ１において、電源スイッチＳＷ２をオフ状態に切り替え、かつスイッチング素子Ｔ１からＴ１０のすべてをオフ状態に保つ。
【００３４】
このとき、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給は断たれるが、スイッチング素子Ｔ１からＴ１０のすべてがオフ状態に保たれるので、ダイオードＤ１からＤ１０によって、平滑キャパシタ４０の放電が抑制される。このため、放電スイッチＳＷ１及び電源スイッチＳＷ２がオフ状態である期間は、平滑キャパシタ４０に電荷が残留する。
【００３５】
次に、制御装置７０は、遮断期間ＴＢが終了する時刻ｔａ２、即ち、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が再開される時刻ｔａ２、の前の時刻ｔｘ２に、上述した放電制御として、放電スイッチＳＷ１をオフ状態からオン状態に切り替える。
【００３６】
これにより、平滑キャパシタ４０に残留していた電荷がヒータ５０へ放電され、ヒータ５０によって、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０とが加温される。筐体６０によって、ヒータ５０が発する熱の放散が抑制されるため、寒冷季においても、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０とを効率的に加温できる。
【００３７】
次に、制御装置７０は、時刻ｔａ２において、電源スイッチＳＷ２をオン状態に切り替え、かつスイッチング素子Ｔ１からＴ１０のＰＷＭ制御を開始する。時刻ｔｘ２から時刻ｔａ２までの期間長は、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０との加温が充分になされる程度に定められる。
【００３８】
時刻ｔａ２においては、既に、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０との加温が進行しているので、電源スイッチＳＷ２をオン状態に切り替えた直後においても、寒冷に起因する電力変換回路３０の不安定な動作が生じにくい。
【００３９】
本実施形態では、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０との加温の完了後においても、放電スイッチＳＷ１はオン状態に保たれる。ヒータ５０への放電によって、平滑キャパシタ４０の蓄電量が充分に低減することで、加温が自ずと終了する。その後、電力変換回路３０が電力変換の動作を行っている期間において、ヒータ５０は、安全のために平滑キャパシタ４０を常時放電させる役割を兼ねる。
【００４０】
次に、制御装置７０は、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が断たれる時刻ｔｂ２、の前の時刻ｔｙ２に、上述した電荷残留制御として、放電スイッチＳＷ１をオン状態からオフ状態に切り替える。これにより、平滑キャパシタ４０とヒータ５０との導通が断たれることで、平滑キャパシタ４０の放電が抑制される。そして、平滑キャパシタ４０が、コンバータ１０が出力する直流電圧によってチャージされる。
【００４１】
次に、制御装置７０は、放電スイッチＳＷ１をオフ状態に保ったまま、時刻ｔｂ２において、電源スイッチＳＷ２をオフ状態に切り替え、かつスイッチング素子Ｔ１からＴ１０のすべてをオフ状態に保つ。時刻ｔｙ２から時刻ｔｂ２までの期間長は、平滑キャパシタ４０に、加温に必要な電荷がチャージされる程度に定められる。先の時刻ｔｙ１から時刻ｔｂ１までの期間長についても同じである。
【００４２】
次に、制御装置７０は、遮断期間ＴＤが終了する時刻ｔａ３の前の時刻ｔｘ３に、上述した放電制御として、放電スイッチＳＷ１をオフ状態からオン状態に切り替えることで、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０とを加温させる。その後、制御装置７０は、時刻ｔａ３において、電源スイッチＳＷ２をオン状態に切り替え、電力変換回路３０に電力を変換する動作を行わせる。
【００４３】
以上において、時刻ｔｙ１から時刻ｔｂ１までの期間、及び時刻ｔｙ２から時刻ｔｂ２までの期間が、電源ＡＳから電力変換回路３０に供給される電力を平滑キャパシタ４０が蓄電しておく蓄電ステップに該当する。また、時刻ｔｘ２から時刻ｔａ２までの期間、及び時刻ｔｘ３から時刻ｔａ３までの期間が、ヒータ５０が、蓄電ステップで平滑キャパシタ４０に蓄電された電力を用いた加温を行う加温ステップに該当する。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が断たれた後、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が再開される前に、平滑キャパシタ４０に残留していた電荷がヒータ５０へ放電される。これにより、ヒータ５０によって、電力変換回路３０を構成する回路素子である第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と、平滑キャパシタ４０とが加温される。このように、本実施形態に係る電力変換装置１００は、電源ＡＳを利用することができない期間においても自身を加温することができる。
【００４５】
［実施形態２］
上記実施形態１では、放電スイッチＳＷ１をオフ状態に繰り替えた後、電源スイッチＳＷ２をオフ状態に切り替えるまでの期間に、負荷ＬＤへの給電が行われ得たが、その期間においては、負荷ＬＤへの給電を断った状態で、平滑キャパシタ４０のチャージを行ってもよい。以下、その具体例について説明する。
【００４６】
図３に示すように、本実施形態において制御装置７０は、放電スイッチＳＷ１をオフ状態に繰り替える時刻ｔｙ２に、コンバータ１０を、交流の電力を直流の電力に変換する機能を発現している稼働状態に保ったまま、インバータ２０を、スイッチング素子Ｔ５からＴ１０のすべてをオフ状態に保つ非稼働状態とする。
【００４７】
これにより、インバータ２０から負荷ＬＤへの電力の出力が断たれ、電源ＡＳから供給される電力が、専ら平滑キャパシタ４０のチャージに利用される。このため、平滑キャパシタ４０への、加温に必要な電荷のチャージを効率的に行える。
【００４８】
なお、制御装置７０が、電源スイッチＳＷ２をオフ状態にするときに、コンバータ１０を、スイッチング素子Ｔ１からＴ５のすべてをオフ状態に保つ非稼働状態とし、電源スイッチＳＷ２をオン状態にしたときに、コンバータ１０及びインバータ２０を稼働状態とする点は、実施形態１と同じである。ここでインバータ２０の稼働状態とは、インバータ２０が、直流の電力を交流の電力に変換する機能を発現している状態を指す。
【００４９】
［実施形態３］
上記実施形態１では、図２に示したように、予め定められた時刻が到来すると無条件に放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えたが、筐体６０の内部空間における温度を考慮して、放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えるか否かを判定してもよい。以下、その具体例について説明する。
【００５０】
図４に示すように、本実施形態に係る電力変換装置２００は、筐体６０の内部空間の温度を検出する温度センサ２１０をさらに備える。他の構成は、実施形態１と同じである。
【００５１】
なお、筐体６０の内部空間の温度は、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０との温度と等しいとみなされる。即ち、温度センサ２１０によって検出された検出温度は、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０との温度を表す。
【００５２】
以下、図５を参照し、本実施形態において制御装置７０が行う加温制御について説明する。以下に述べる加温制御は、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が再開される前の予め定められた時刻、具体的には、図２に示す時刻ｔｘ２及びｔｘ３が到来する度に開始される。
【００５３】
図５に示すように、制御装置７０は、まず温度センサ２１０の検出結果を確認し（ステップＳ１１）、温度センサ２１０によって検出された温度である検出温度が、加温が不要であることを表す温度の下限値である、予め定められた基準温度よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００５４】
なお、このステップＳ１２の判定は、温度センサ２１０の検出温度が、加温が必要であることを表す予め定められた加温開始条件を満たすか否かの判定に該当する。
【００５５】
制御装置７０は、温度センサ２１０の検出温度が基準温度よりも低い場合は（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、加温開始条件を満たすため、放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替える（ステップＳ１３）。そして、制御装置７０は、ステップＳ１３で放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えた時点から、加温を行う期間として予め定められた期間が経過したか否かを判定し（ステップＳ１４）、予め定められた期間がまだ経過していない場合は（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。
【００５６】
一方、制御装置７０は、ステップＳ１２で検出温度が基準温度以上である場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、又はステップＳ１４で予め定められた期間が経過した場合は（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、放電スイッチＳＷ１をオフ状態とし（ステップＳ１５）、本加温制御を終える。
【００５７】
なお、本実施形態では、ステップＳ１２の判定でＹＥＳの場合に、ステップＳ１３で放電スイッチＳＷ１をオン状態とする制御が、図２に示した放電制御に相当する。また、ステップＳ１５で放電スイッチＳＷ１をオフ状態とする制御が、図２に示した電荷残留制御に相当する。
【００５８】
本実施形態によれば、温度センサ２１０で検出された検出温度が基準温度よりも低いことを条件として、放電スイッチＳＷ１がオン状態に切り替えられる。このため、温度センサ２１０で検出された検出温度が基準温度以上であり、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０との加温の必要が無い場合に、平滑キャパシタ４０の電荷を消費しなくて済む。従って、予め定められた時刻が到来すると無条件に放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替える場合に比べて、省電力化が図られる。
【００５９】
［実施形態４］
上記実施形態３では、コンバータ１０及びインバータ２０が稼働状態のときに、平滑キャパシタ４０からヒータ５０への放電が遮断されるが、コンバータ１０及びインバータ２０が稼働状態のときに、平滑キャパシタ４０の放電が促進される構成を備えてもよい。以下、その具体例について説明する。
【００６０】
図６に示すように、本実施形態に係る電力変換装置３００は、ヒータ５０よりも消費電力が小さい放電用抵抗器３１０と、平滑キャパシタ４０の放電先を、ヒータ５０と放電用抵抗器３１０との間で切り換える抵抗器切り替えスイッチ３２０とをさらに備える。他の構成は、実施形態３と同じである。
【００６１】
以下、図７を参照し、本実施形態において制御装置７０が行う加温制御について説明する。以下に述べる加温制御は、電源ＡＳから電力変換回路３０への電力の供給が再開される前の予め定められた時刻、具体的には、図２に示す時刻ｔｘ２及びｔｘ３が到来する度に開始される。
【００６２】
図７に示すように、制御装置７０は、まず温度センサ２１０の検出結果を確認し（ステップＳ２１）、温度センサ２１０によって検出された温度である検出温度が、予め定められた基準温度よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００６３】
制御装置７０は、検出温度が基準温度よりも低い場合は（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、抵抗器切り替えスイッチ３２０をヒータ５０に接続することで、平滑キャパシタ４０の放電先としてヒータ５０を選択した上で、放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替える（ステップＳ２３）。これにより、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０との加温が開始される。
【００６４】
次に、制御装置７０は、ステップＳ２３で放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えた時点から、加温を行う期間として予め定められた期間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２４）、予め定められた期間がまだ経過していない場合は（ステップＳ２４；ＮＯ）、ステップＳ２１に戻る。
【００６５】
一方、制御装置７０は、ステップＳ２２で検出温度が基準温度以上である場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、又はステップＳ２４で予め定められた期間が経過した場合は（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、放電スイッチＳＷ１がオン状態であるか否かを判定し（ステップＳ２５）、放電スイッチＳＷ１がオン状態でなければ（ステップＳ２５；ＮＯ）、放電スイッチＳＷ１をオン状態とする（ステップＳ２６）。
【００６６】
制御装置７０は、ステップＳ２５で放電スイッチＳＷ１がオン状態である場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、又はステップＳ２６で放電スイッチＳＷ１をオン状態とした後は、抵抗器切り替えスイッチ３２０を放電用抵抗器３１０に接続することで、平滑キャパシタ４０の放電先として放電用抵抗器３１０を選択し（ステップＳ２７）、本加温制御を終える。
【００６７】
なお、本実施形態では、ステップＳ２２の判定でＹＥＳの場合に、ステップＳ２３で放電スイッチＳＷ１をオン状態とし、かつ平滑キャパシタ４０の放電先としてヒータ５０を選択する制御が、図２に示した放電制御に相当する。平滑キャパシタ４０の放電を抑制するために放電スイッチＳＷ１をオフ状態とする電荷残留制御は、図２に示したタイミングで行われる。
【００６８】
本実施形態によれば、ステップＳ２７で平滑キャパシタ４０の放電先として放電用抵抗器３１０を選択するので、コンバータ１０及びインバータ２０が稼働状態であるときに、平滑キャパシタ４０の電荷が放電用抵抗器３１０に放電される。このため、平滑キャパシタ４０が無用にチャージされることが防止され、電力変換装置３００の安全性を高めることができる。なお、放電用抵抗器３１０はヒータ５０より消費電力が小さいため、平滑キャパシタ４０が放電用抵抗器３１０に放電している期間に、筐体６０の内部空間が必要以上に加温される事態は生じにくい。
【００６９】
［実施形態５］
上記実施形態１では、１つの放電スイッチＳＷ１によって、平滑キャパシタ４０の電荷をヒータ５０へ放電させる放電状態と、平滑キャパシタ４０の電荷の放電を抑制する放電抑制状態との切り替えを実現したが、放電スイッチＳＷ１を構成するスイッチの数は特に限定されない。以下、放電スイッチＳＷ１を、複数のスイッチによって構成した具体例について説明する。
【００７０】
図８に示すように、本実施形態に係る電力変換装置４００は、コンバータ４１０とインバータ４２０とを含む電力変換回路４３０を備える点では、実施形態１と同様であるが、放電スイッチＳＷ１が、平滑キャパシタ４０とヒータ５０との間に配置された第１スイッチＳＷ１ａと、平滑キャパシタ４０と電力変換回路４３０との間に配置された第２スイッチＳＷ１ｂとを有する点が、実施形態と相違する。
【００７１】
コンバータ４１０は、図１に示したコンバータ１０と同じ構成を有するものであってもよいし、異なる構成を有するものであってもよい。また、インバータ４２０は、図１に示したインバータ２０と同じ構成を有するものであってもよいし、異なる構成を有するものであってもよい。
【００７２】
第１スイッチＳＷ１ａの動作は、図１に示した放電スイッチＳＷ１と同じである。第２スイッチＳＷ１ｂは、電源スイッチＳＷ２と共にオン状態に切り替えられ、かつ電源スイッチＳＷ２と共にオフ状態に切り替えられる。
【００７３】
本実施形態によれば、電源スイッチＳＷ２をオフ状態に保つ期間に、第２スイッチＳＷ１ｂもオフ状態に保たれることにより、平滑キャパシタ４０から電力変換回路４３０への放電が遮断される。このため、電源スイッチＳＷ２をオフ状態に保つ期間における、平滑キャパシタ４０の放電を抑制する効果が高められる。
【００７４】
また、本実施形態では、第１スイッチＳＷ１ａをオンとし、第２スイッチＳＷ１ｂをオフとした状態が、平滑キャパシタ４０の電荷をヒータ５０へ放電させる放電状態である。第２スイッチＳＷ１ｂをオフ状態とした状態で平滑キャパシタ４０を放電させるので、平滑キャパシタ４０から放電された電荷が電力変換回路４３０へ流出することが阻止され、平滑キャパシタ４０の電荷を効率的にヒータ５０に放電させることができる。
【００７５】
［実施形態６］
上記各実施形態に係る電力変換装置１００から４００は、電源ＡＳを利用することができない期間においても、平滑キャパシタ４０に蓄えておいた電荷を利用して自身を加温することができるため、架線からの受電ができない期間が生じる鉄道車両に適用することができる。以下、その具体例について説明する。
【００７６】
図９に示すように、本実施形態では、鉄道車両に電力を供給する架線ＯＬＡと、架線ＯＬＡに電気的に接触する集電装置としてのパンタグラフＰＧとが、図１に示した電源ＡＳとしての役割を果たす。架線ＯＬＡから供給される交流の電力が、パンタグラフＰＧを通じて鉄道車両に取り込まれる。鉄道車両に取り込まれた電力は、変圧器ＴＲにおいて電圧が調整されて、本実施形態に係る鉄道車両空調装置５００に供給される。
【００７７】
本実施形態に係る鉄道車両空調装置５００は、電力変換回路３０が、架線ＯＬＡ及びパンタグラフＰＧから変圧器ＴＲを通じて電力の供給を受ける鉄道車両用電力変換装置５１０と、鉄道車両用電力変換装置５１０の電力変換回路３０から供給される電力によって、鉄道車両の車室を空調する負荷としての空調機器５２０とを備える。
【００７８】
鉄道車両用電力変換装置５１０の構成及び動作は、図４に示した電力変換装置２００と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００７９】
電源スイッチＳＷ２は、パンタグラフＰＧが架線ＯＬＡと接触しており、架線ＯＬＡから鉄道車両用電力変換装置５１０への給電が可能な期間にオン状態とされる。パンタグラフＰＧが架線ＯＬＡと非接触であり、架線ＯＬＡから鉄道車両用電力変換装置５１０への給電が不可能な期間は、電源スイッチＳＷ２はオフ状態とされる。
【００８０】
空調機器５２０は、冷媒を圧縮する圧縮機５２１と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器としての室外熱交換器５２２と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張器５２３と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器としての室内熱交換器５２４とを有し、これらによって鉄道車両の車室を冷房することができる冷凍サイクルを構成する。
【００８１】
なお、空調機器５２０は、車室を暖房することもでき、その場合には、室内熱交換器５２４が凝縮器として機能し、室外熱交換器５２２が蒸発器として機能する。
【００８２】
また、空調機器５２０は、室内熱交換器５２４と熱交換した空気を鉄道車両の車室に送り込む室内ファン５２５と、室外熱交換器５２２と熱交換した空気を鉄道車両の外部に放出させる室外ファン５２６とを有する。上述した圧縮機５２１、室内ファン５２５、及び室外ファン５２６が、鉄道車両用電力変換装置５１０のインバータ２０から給電されることにより作動する。
【００８３】
図１０は、上述した空調機器５２０が収められるケーシングＣＳの内部を示す部分平面図である。ケーシングＣＳは、鉄道車両の車室に通じる室内機室ＲＭ１、鉄道車両の外部に通じる室外機室ＲＭ２、及び閉塞された電力変換装置室ＲＭ３を画定している。
【００８４】
室内機室ＲＭ１には、室内熱交換器５２４と室内ファン５２５とが配置される。また、図１０には示されていないが、室外機室ＲＭ２には、図９に示す圧縮機５２１、室外熱交換器５２２、膨張器５２３、及び室外ファン５２６が配置される。
【００８５】
電力変換装置室ＲＭ３には、電力変換回路３０、平滑キャパシタ４０、ヒータ５０、及び温度センサ２１０が配置される。ヒータ５０は、電力変換回路３０及び平滑キャパシタ４０を加温可能な位置に置かれている。ケーシングＣＳのうち、電力変換装置室ＲＭ３を画定している部分が、図４に示した筐体６０としての役割を果たす。
【００８６】
本実施形態の鉄道車両空調装置５００によれば、パンタグラフＰＧが架線ＯＬＡと接触していない期間においても、パンタグラフＰＧが架線ＯＬＡと接触していた期間に平滑キャパシタ４０に蓄えておいた電荷を利用して、ヒータ５０を発熱させることができ、コンバータ１０、インバータ２０、及び平滑キャパシタ４０を加温することができる。このため、パンタグラフＰＧが架線ＯＬＡに接触される時点までに、コンバータ１０、インバータ２０、及び平滑キャパシタ４０の加温を進行させておくことができる。
【００８７】
従って、パンタグラフＰＧが架線ＯＬＡに接触された後、直ちに電源スイッチＳＷ２をオン状態に切り替えても、既にコンバータ１０、インバータ２０、及び平滑キャパシタ４０が温められているので、コンバータ１０の動作、インバータ２０の動作、及び平滑キャパシタ４０の充放電の特性、ひいては空調機器５２０の動作が不安定になりにくい。
【００８８】
［実施形態７］
上記実施形態６では、ヒータ５０が専ら平滑キャパシタ４０から受電したが、ヒータ５０が平滑キャパシタ４０を介さずに架線ＯＬＡから受電するためのバイパス配線を設けてもよい。以下、その具体例について説明する。
【００８９】
図１１に示すように、本実施形態に係る鉄道車両用電力変換装置６００は、平滑キャパシタ４０を介さずに架線ＯＬＤ及びパンタグラフＰＧとヒータ５０とを接続するバイパス配線６２０と、バイパス配線６２０に設けられたバイパススイッチＳＷ３とを備える。
【００９０】
バイパススイッチＳＷ３は、バイパス配線６２０を通じて架線ＯＬＤ及びパンタグラフＰＧからヒータ５０への給電が可能なバイパス状態としてのオン状態と、架線ＯＬＤ及びパンタグラフＰＧとヒータ５０とのバイパス配線６２０を通じた接続を遮断する遮断状態としてのオフ状態と、に切り替え可能である。
【００９１】
なお、架線ＯＬＤとパンタグラフＰＧとが、図１に示した電源ＡＳとしての役割を果たす点は、実施形態６の場合と同様である。
【００９２】
本実施形態に係る鉄道車両用電力変換装置６００は、架線ＯＬＤ及びパンタグラフＰＧが、電力変換回路６１０への電力の供給が可能な受電可能状態にあるか否かを検知する受電可否検知器６３０も備える。ここで受電可能状態とは、具体的には、パンタグラフＰＧが架線ＯＬＤと電気的に接触している状態を指す。
【００９３】
なお、本実施形態では、架線ＯＬＤが直流の電力を供給する。このため、図９に示した変圧器ＴＲ及びコンバータ１０が省略され、電力変換回路６１０が、インバータ２０によって構成される。電力変換回路６１０と電源スイッチＳＷ２との間に、平滑キャパシタ４０が配置される。また、平滑キャパシタ４０と電源スイッチＳＷ２との間に、平滑キャパシタ４０に対して直列接続されたリアクトルＲＩが配置される。
【００９４】
電源スイッチＳＷ２が、パンタグラフＰＧを介した架線ＯＬＤと電力変換回路６１０との導通を可能とするオン状態と、その導通を遮断するオフ状態とに切り替え可能である点は、実施形態６の場合と同様である。
【００９５】
以下、図１２を参照し、本実施形態において制御装置７０が行う加温制御について説明する。以下に述べる加温制御は、電源スイッチＳＷ２がオフ状態からオン状態に切り替えられる前の予め定められた時刻が到来する度に開始される。以下に述べる加温制御に先立って、放電スイッチＳＷ１及びバイパススイッチＳＷ３は、いずれも予めオフ状態に切り替えられているものとする。
【００９６】
図１２に示すように、制御装置７０は、まず温度センサ２１０の検出結果を確認し（ステップＳ３１）、温度センサ２１０によって検出された検出温度が基準温度よりも低いか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【００９７】
制御装置７０は、検出温度が基準温度よりも低い場合は（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、架線ＯＬＤからの受電が可能であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。この判定は、受電可否検知器６３０によって、パンタグラフＰＧが架線ＯＬＤと接触している受電可能状態が検知されているか否かを、制御装置７０が確認することにより実現される。
【００９８】
制御装置７０は、受電可否検知器６３０によって受電可能状態が検知されていない場合、即ちパンタグラフＰＧが架線ＯＬＤと非接触であり、架線ＯＬＤからの受電が不可能である場合は（ステップＳ３３；ＮＯ）、平滑キャパシタ４０に蓄えられている蓄電荷によって、インバータ２０及び平滑キャパシタ４０を加温させる（ステップＳ３４）。
【００９９】
つまり、ステップＳ３４において、制御装置７０は、放電スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えることで平滑キャパシタ４０の蓄電荷をヒータ５０に放電させる。これにより、ヒータ５０が発熱する。なお、このとき、バイパススイッチＳＷ３はオフ状態である。
【０１００】
一方、制御装置７０は、受電可否検知器６３０によって受電可能状態が検知されている場合、即ちパンタグラフＰＧが架線ＯＬＤと接触しており、架線ＯＬＤからの受電が可能である場合は（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、バイパス受電制御として、バイパス配線６２０を通じて架線ＯＬＤから供給される電力である架線電力によってインバータ２０及び平滑キャパシタ４０を加温させる（ステップＳ３５）。
【０１０１】
つまり、ステップＳ３５において、制御装置７０は、バイパススイッチＳＷ３をオン状態に切り替えることで架線ＯＬＤ及びパンタグラフＰＧからヒータ５０へ架線電力を供給させる。これにより、ヒータ５０が発熱する。なお、このとき、放電スイッチＳＷ１はオフ状態である。
【０１０２】
そして、制御装置７０は、ステップＳ３４又はＳ３５の次に、ステップＳ３４又はＳ３５でインバータ２０及び平滑キャパシタ４０の加温を開始した時点から、加温を行う期間として予め定められた期間が経過したか否かを判定し（ステップＳ３６）、予め定められた期間がまだ経過していない場合は（ステップＳ３６；ＮＯ）、ステップＳ３１に戻る。
【０１０３】
一方、制御装置７０は、ステップＳ３６で予め定められた期間が経過した場合（ステップＳ３６；ＹＥＳ）は、放電スイッチＳＷ１及びバイパススイッチＳＷ３の双方をオフ状態とし（ステップＳ３７）、本加温制御を終える。
【０１０４】
なお、上記フローにおいては、ステップＳ３６でＮＯの場合にステップＳ３１に戻るので、ステップＳ３４の加温を行っている状態から、ステップＳ３５の加温を行う状態へと遷移する場合がある。その場合、制御装置７０は、放電スイッチＳＷ１がオンかつバイパススイッチＳＷ３がオフの状態から、放電スイッチＳＷ１がオフかつバイパススイッチＳＷ３がオンの状態へと遷移させる。
【０１０５】
また、上記フローにおいては、ステップＳ３５の加温を行っている状態から、ステップＳ３４の加温を行う状態へと遷移する場合もある。その場合、制御装置７０は、放電スイッチＳＷ１がオフかつバイパススイッチＳＷ３がオンの状態から、放電スイッチＳＷ１がオンかつバイパススイッチＳＷ３がオフの状態へと遷移させる。
【０１０６】
また、本実施形態では、ステップＳ３２でＹＥＳかつステップＳ３３でＮＯの場合に、ステップＳ３４で放電スイッチＳＷ１をオン状態とする制御が、放電制御に相当し、ステップＳ３７で放電スイッチＳＷ１をオフ状態とする制御が、電荷残留制御に相当する。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態では、制御装置７０が、電源スイッチＳＷ２をオフ状態に切り替えることで電力変換回路６１０への電力の供給を断った後、電源スイッチＳＷ２をオン状態に切り替えることで電力変換回路６１０への電力の供給を再開する前に、受電可否検知器６３０によって受電可能状態にあることが検知されると、バイパススイッチＳＷ３をオン状態に切り替えるバイパス受電制御を行う。
【０１０８】
これにより、平滑キャパシタ４０に残留している蓄電量に関わらずに、架線ＯＬＤ及びパンタグラフＰＧから供給される架線電力によって、ヒータ５０を発熱させることができる。このように、架線電力の利用が可能な場合には、架線電力を有効に利用して加温を行うことができる。
【０１０９】
以上、本発明の実施形態について説明した。本発明はこれに限られず、以下に述べる変形も可能である。
【０１１０】
上記実施形態１では、ヒータ５０によって、第１モジュールＭ１から第１０モジュールＭ１０と平滑キャパシタ４０とのすべてを加温したが、電力変換回路３０を構成する複数の回路素子と、平滑キャパシタ４０とのいずれかのみを加温してもよい。
【０１１１】
上記実施形態１から７では、ヒータ５０として電熱線を用いたが、ヒータ５０として用いる部材は、自己に供給される電力によって加温を行うことができるものであれば、特に限定されない。ヒータ５０として赤外線ランプを用いてもよい。
【０１１２】
上記実施形態１では、電力変換回路３０として、コンバータ１０及びインバータ２０とを用いたが、電力変換回路３０は、電力の変換を行うものであれば、特に限定されない。電力変換回路３０がチョッパ回路を含んでもよい。チョッパ回路は、コンバータ１０とインバータ２０との間に介在させてもよい。
【０１１３】
図９には、１つのインバータ２０が、圧縮機５２１、室内ファン５２５、及び室外ファン５２６に電力を出力する構成を例示したが、電力変換回路３０は、圧縮機５２１に電力を出力するインバータと、室内ファン５２５及び室外ファン５２６に電力を出力するインバータとを個別に備えてもよい。また、空調機器５２０が複数の冷凍サイクルを含んでもよく、その場合は、インバータ２０が、複数の圧縮機に電力を出力してもよい。
【０１１４】
また、図９には、圧縮機５２１、室内ファン５２５、及び室外ファン５２６のいずれもがインバータ２０から電力を供給される構成を例示したが、圧縮機５２１、室内ファン５２５、及び室外ファン５２６から選択されるいずれか１つ又は２つに対しては、電力変換回路３０を用いずに単相交流の電力を供給してもよい。
【０１１５】
図１１には、架線ＯＬＤが直流の電力を出力する場合を例示したが、架線ＯＬＤが交流の電力を出力する場合にも、バイパス配線６２０を設けることができる。その場合、交流の電力を整流する整流手段をバイパス配線６２０上に設け、整流された電力をヒータ５０に供給してもよいし、ヒータ５０が交流の電力にも対応できる場合は、整流手段は省略してもよい。
【０１１６】
上記実施形態６では、図９に示す圧縮機５２１及び膨張器５２３が、図１０に示す室外機室ＲＭ２に配置されると述べたが、図９に示す圧縮機５２１及び膨張器５２３は、図１０に示す室内機室ＲＭ１に配置されてもよい。
【０１１７】
上記実施形態６及び７では、電力変換回路３０及び６１０が、空調機器５２０に電力を出力する補助回路である場合を述べたが、電力変換回路３０及び６１０は、鉄道車両を推進させる電動機に電力を出力する主回路であってもよい。
【０１１８】
実施形態１から５に係る電力変換装置１００、２００、３００、及び４００の用途は、特に鉄道車両に限られず、種々の機器に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…コンバータ、２０…インバータ、３０…電力変換回路、４０…平滑キャパシタ、５０…抵抗器（ヒータ）、６０…筐体、７０…制御装置、１００…電力変換装置、２００…電力変換装置、２１０…温度センサ、３００…電力変換装置、３１０…放電用抵抗器、３２０…抵抗器切り替えスイッチ、４００…電力変換装置、４１０…コンバータ、４２０…インバータ、４３０…電力変換回路、５００…鉄道車両空調装置、５１０…鉄道車両用電力変換装置（電力変換装置）、５２０…空調機器（負荷）、５２１…圧縮機、５２２…室外熱交換器、５２３…膨張器、５２４…室内熱交換器、５２５…室内ファン、５２６…室外ファン、６００…鉄道車両用電力変換装置（電力変換装置）、６１０…電力変換回路、６２０…バイパス配線、６３０…受電可否検知器、ＡＳ…電源、ＬＤ…負荷、ＳＷ１…放電スイッチ、ＳＷ１ａ…第１スイッチ（放電スイッチ）、ＳＷ１ｂ…第２スイッチ（放電スイッチ）、ＳＷ２…電源スイッチ、ＳＷ３…バイパススイッチ、Ｔ１〜Ｔ１０…スイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ１０…ダイオード、Ｍ１〜Ｍ１０…第１モジュール〜第１０モジュール（回路素子）、Ｒ１〜Ｒ５，ＲＩ…リアクトル、ＯＬＡ…架線、ＯＬＤ…架線、ＰＧ…パンタグラフ（集電装置）、ＴＲ…変圧器、ＣＳ…ケーシング（筐体）、ＲＭ１…室内機室、ＲＭ２…室外機室、ＲＭ３…電力変換装置室。
【図１】
2019213306.tif 000003
【図２】
2019213306.tif 000004
【図３】
2019213306.tif 000005
【図４】
2019213306.tif 000006
【図５】
2019213306.tif 000007
【図６】
2019213306.tif 000008
【図７】
2019213306.tif 000009
【図８】
2019213306.tif 000010
【図９】
2019213306.tif 000011
【図１０】
2019213306.tif 000012
【図１１】
2019213306.tif 000013
【図１２】
2019213306.tif 000014