(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流共通部からの直流電力が第１の入出力端側から入力され、車両に駆動力を発生する第１のモータを駆動する交流電力を第２の入出力端を介して供給する第１の電力変換器と、
前記直流共通部からの直流電力が入力され、前記車両に駆動力を発生する第２のモータを駆動する交流電力を供給する第２の電力変換器と、
前記第１の電力変換器の前記第２の入出力端側に接続可能に構成され、前記第２の入出力端側から供給される直流電力を用いて充電され、または、前記第２の入出力端側に直流電力を放電する電力貯蔵装置と、
前記第１の電力変換器の動作を制御する第１の制御装置と、
前記第２の電力変換器の動作を制御する第２の制御装置と、
異なる車両間で授受される直流電力を伝送する電力線に設置され、前記第１の制御装置に制御される第１の断流器と、
前記電力線に設置され、前記第２の制御装置に制御される第２の断流器と、
を備え、
前記直流共通部で検出された電圧値または（および）電流値に基づいて前記直流共通部に異常が発生したことを検知したとき、
前記第１の制御装置は、前記第１の断流器をオフに制御し、前記第１の電力変換器の前記第１の入出力端側を架線に接続させ、前記第１の電力変換器をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させて前記電力貯蔵装置の電力を前記第２の電力変換器に供給させ、
前記第２の制御装置は、前記第２の断流器をオフに制御し、前記第２の電力変換器を架線に接続させてＤＣ／ＡＣ変換器として動作させて前記第１の電力変換器からの電力を前記第２のモータへ供給することを特徴とする鉄道車両の推進制御装置。
【請求項２】
直流共通部からの直流電力が第１の入出力端側から入力され、車両に駆動力を発生する第１のモータを駆動する交流電力を第２の入出力端を介して供給する第１の電力変換器と、
前記直流共通部からの直流電力が入力され、前記車両に駆動力を発生する第２のモータを駆動する交流電力を供給する第２の電力変換器と、
前記第１の電力変換器の前記第２の入出力端側に接続可能に構成され、前記第２の入出力端側から供給される直流電力を用いて充電され、または、前記第２の入出力端側に直流電力を放電する電力貯蔵装置と、
前記第１の電力変換器の動作を制御する第１の制御装置と、
前記第２の電力変換器の動作を制御する第２の制御装置と、
異なる車両間で授受される直流電力を伝送する電力線に設置され、前記第１の制御装置に制御される第１の断流器と、
前記電力線に設置され、前記第２の制御装置に制御される第２の断流器と、
を備え、
前記直流共通部で検出された電圧値または（および）電流値に基づいて前記直流共通部に異常が発生したことを検知したとき、
前記第２の制御装置は、前記第２の断流器をオフに制御し、前記第２の電力変換器を架線に接続させ、前記第２の電力変換器をＡＣ／ＤＣ変換器として動作させて前記第２のモータからの回生電力を前記第１の電力変換器へ供給し、
前記第１の制御装置は、前記第１の断流器をオフに制御し、前記第１の電力変換器の前記第１の入出力端側を架線に接続させ、前記第１の電力変換器をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させて第２の電力変換器からの電力で前記電力貯蔵装置を充電することを特徴とする鉄道車両の推進制御装置。
【請求項３】
直流共通部からの直流電力が第１の入出力端側から入力され、車両に駆動力を発生する第１のモータを駆動する交流電力を第２の入出力端を介して供給する第１の電力変換器と、
前記直流共通部からの直流電力が入力され、前記車両に駆動力を発生する第２のモータを駆動する交流電力を供給する第２の電力変換器と、
前記第１の電力変換器の前記第２の入出力端側に接続可能に構成され、前記第２の入出力端側から供給される直流電力を用いて充電され、または、前記第２の入出力端側に直流電力を放電する第１の電力貯蔵装置と、
前記第２の電力変換器の前記第２の入出力端側に接続可能に構成され、前記第２の入出力端側から供給される直流電力を用いて充電され、または、前記第２の入出力端側に直流電力を放電する第２の電力貯蔵装置と、
前記第１の電力変換器の動作を制御する第１の制御装置と、
前記第２の電力変換器の動作を制御する第２の制御装置と、
異なる車両間で授受される直流電力を伝送する電力線に設置され、前記第１の制御装置に制御される第１の断流器と、
前記電力線に設置され、前記第２の制御装置に制御される第２の断流器と、
を備え、
前記第１の電力貯蔵装置は、一の車両に設置された前記第１の制御装置で制御され、
前記第２の電力貯蔵装置は、前記一の車両とは異なる他の車両に設置された前記第２の制御装置で制御され、
前記直流共通部で検出された電圧値または（および）電流値に基づいて前記直流共通部に異常が発生したことを検知したとき、
前記第１の制御装置は、前記第１の断流器をオフに制御し、前記第１の電力変換器の前記第１の入出力端側を架線に接続させ、前記第１の電力変換器をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させて前記第１の電力貯蔵装置の電力を前記第２の電力変換器に供給させ、
前記第２の制御装置は、前記第２の断流器をオフに制御し、前記第２の電力変換器を架線に接続させ、ＤＣ／ＡＣ変換器として動作させて前記第１の電力変換器からの電力を前記第２のモータへ供給することを特徴とする鉄道車両の推進制御装置。
【請求項４】
直流共通部からの直流電力が第１の入出力端側から入力され、車両に駆動力を発生する第１のモータを駆動する交流電力を第２の入出力端を介して供給する第１の電力変換器と、
前記直流共通部からの直流電力が入力され、前記車両に駆動力を発生する第２のモータを駆動する交流電力を供給する第２の電力変換器と、
前記第１の電力変換器の前記第２の入出力端側に接続可能に構成され、前記第２の入出力端側から供給される直流電力を用いて充電され、または、前記第２の入出力端側に直流電力を放電する第１の電力貯蔵装置と、
前記第２の電力変換器の前記第２の入出力端側に接続可能に構成され、前記第２の入出力端側から供給される直流電力を用いて充電され、または、前記第２の入出力端側に直流電力を放電する第２の電力貯蔵装置と、
前記第１の電力変換器の動作を制御する第１の制御装置と、
前記第２の電力変換器の動作を制御する第２の制御装置と、
異なる車両間で授受される直流電力を伝送する電力線に設置され、前記第１の制御装置に制御される第１の断流器と、
前記電力線に設置され、前記第２の制御装置に制御される第２の断流器と、
を備え、
前記第１の電力貯蔵装置は、一の車両に設置された前記第１の制御装置で制御され、
前記第２の電力貯蔵装置は、前記一の車両とは異なる他の車両に設置された前記第２の制御装置で制御され、
前記直流共通部で検出された電圧値または（および）電流値に基づいて前記直流共通部に異常が発生したことを検知したとき、
前記第２の制御装置は、前記第２の断流器をオフに制御し、前記第２の電力変換器を架線に接続させ、前記第２の電力変換器をＡＣ／ＤＣ変換器として動作させて前記第２のモータからの回生電力を前記第１の電力変換器へ供給し、
前記第１の制御装置は、前記第１の断流器をオフに制御し、前記第１の電力変換器の前記第１の入出力端側を架線に接続させ、前記第１の電力変換器をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させて前記第２の電力変換器からの電力で前記第１の電力貯蔵装置を充電することを特徴とする鉄道車両の推進制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力貯蔵装置を搭載した鉄道車両の推進制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力貯蔵装置を搭載した従来の鉄道車両の推進制御装置は、モータと、電力蓄電装置と、架線からの高電圧直流電力を交流電力に変換してモータを駆動する電力変換装置と、電力貯蔵装置の充放電用の電力変換装置とを備えている（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、架線からの高電圧直流電力を交流電力に変換してモータを駆動する電力変換装置と電力貯蔵装置の充放電用の電力変換装置とが必要となるため、コストの増加、装置の大型化、質量の増加を来すという問題がある。また、従来技術では、直流共通部に異常が発生した場合、直流共通部に接続された装置に影響が及び、信頼性の低下を招くおそれがあるという課題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力変換器の増加を来すことなく信頼性の向上を図ることができる鉄道車両の推進制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、直流共通部からの直流電力が第１の入出力端側から入力され、車両に駆動力を発生する第１のモータを駆動する交流電力を第２の入出力端を介して供給する第１の電力変換器と、前記直流共通部からの直流電力が入力され、前記車両に駆動力を発生する第２のモータを駆動する交流電力を供給する第２の電力変換器と、前記第１の電力変換器の前記第２の入出力端側に接続可能に構成され、前記第２の入出力端側から供給される直流電力を用いて充電され、または、前記第２の入出力端側に直流電力を放電する電力貯蔵装置と、前記第１の電力変換器の動作を制御する第１の制御装置と、前記第２の電力変換器の動作を制御する第２の制御装置と、異なる車両間で授受される直流電力を伝送する電力線に設置され、前記第１の制御装置に制御される第１の断流器と、前記電力線に設置され、前記第２の制御装置に制御される第２の断流器と、を備え、前記直流共通部で検出された電圧値または（および）電流値に基づいて前記直流共通部に異常が発生したことを検知したとき、前記第１の制御装置は、前記第１の断流器をオフに制御し、前記第１の電力変換器の前記第１の入出力端側を架線に接続させ、前記第１の電力変換器をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させて前記電力貯蔵装置の電力を前記第２の電力変換器に供給させ、前記第２の制御装置は、前記第２の断流器をオフに制御し、前記第２の電力変換器を架線に接続させてＤＣ／ＡＣ変換器として動作させて前記第１の電力変換器からの電力を前記第２のモータへ供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、架線からの電力を共通に受電する複数の電力変換器の少なくとも１つが、ＤＣ／ＡＣ変換機能、ＡＣ／ＤＣ変換機能、およびＤＣ／ＤＣ変換機能を切り替え、かつ、直流共通部に設置された断流器を制御するようにしたので、電力変換器の増加を来すことなく推進制御装置の信頼性の向上を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る推進制御装置を搭載した鉄道車両を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る推進制御装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、架線の電力を用いて第１のモータおよび第２のモータを駆動する場合の動作を示す図である。
【図４】図４は、第１のモータおよび第２のモータの回生電力を架線に返す場合の動作を示す図である。
【図５】図５は、架線の電力を第２のモータの駆動電力および電力貯蔵装置への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。
【図６】図６は、第２のモータの回生電力の全てを電力貯蔵装置への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。
【図７】図７は、架線停電時などにおいて電力貯蔵装置の貯蔵電力のみを用いて第２のモータを駆動する場合の動作を示す図である。
【図８】図８は、架線停電時などにおいて第２のモータの回生電力の全てを電力貯蔵装置への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。
【図９】図９は、直流共通部の異常時に架線の電力を用いて第１のモータおよび第２のモータを駆動する場合の動作を示す図である。
【図１０】図１０は、直流共通部の異常時に第１のモータおよび第２のモータの回生電力を架線に返す場合の動作を示す図である。
【図１１】図１１は、直流共通部の異常時に架線の電力を第２のモータの駆動電力および電力貯蔵装置への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。
【図１２】図１２は、直流共通部の異常時に第２のモータの回生電力を電力貯蔵装置への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。
【図１３】図１３は、直流共通部の異常時かつ架線停電時（架線自体は正常）において電力貯蔵装置の貯蔵電力のみを用いて第２のモータを駆動する場合の動作を示す図である。
【図１４】図１４は、直流共通部の異常時かつ架線停電（架線自体は正常）において第２のモータの回生電力を電力貯蔵装置への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。
【図１５】図１５は、電力貯蔵装置が複数搭載されている列車の直流共通部の異常時に一の車両に搭載された電力貯蔵装置の電力を他の車両に搭載された第１のモータの駆動電力として利用する場合の動作を示す図である。
【図１６】図１６は、電力貯蔵装置が複数搭載されている列車の直流共通部の異常時に他の車両に搭載された第１のモータの回生電力を一の車両に搭載された電力貯蔵装置への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る鉄道車両の推進制御装置（以下「推進制御装置」）の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る推進制御装置を搭載した鉄道車両を模式的に示す図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る推進制御装置の構成例を示す図である。
【００１１】
図１には、架線１からの直流電力の供給一例として車両Ａ，Ｂから成る列車が示されている。車両Ａには、第１の電力変換器１６、第１のモータ１７、電力貯蔵装置２４、および第１の制御装置１００が搭載される。車両Ｂには、第２の電力変換器５６、第２のモータ５７、および第２の制御装置１０１が搭載されている。
【００１２】
本実施の形態に係る推進制御装置では、架線１からの直流電力がパンタグラフ３１を介して受電され、受電された直流電力が第１の高速度遮断器１０を介して直流共通部５に供給される。また、同様に架線１からの直流電力がパンタグラフ７１を介して受電され、受電された直流電力が第２の高速度遮断器５０を介して直流共通部５に供給される。車両Ａと車両Ｂとの間には電力線４０が設けられ、電力線４０は直流共通部５を構成し、電力線４０には車両Ａ，Ｂ間で授受される直流電力が伝送される。なお、直流共通部５の負側は、車輪３を介してレール４に接している。なお、直流共通部５の負側は正側と並列に接続しても良い。このように鉄道車両には、電力貯蔵装置２４と、架線１からの直流電力を受電する複数の電力変換器１６，５６と、複数のモータ１７，５７とが搭載されている。本実施の形態に係る推進制御装置では、これらの電力変換器１６，５６の少なくとも１つが、ＤＣ／ＡＣ変換機能、ＡＣ／ＤＣ変換機能、およびＤＣ／ＤＣ変換機能を切り替え可能に構成されている。本実施の形態では第１の電力変換器１６がこれらの機能を有するものとして説明する。
【００１３】
図２において、推進制御装置は、主要構成機器として、第１の制御装置１００、第２の制御装置１０１、第１の電力変換器１６、第１のモータ１７、電力貯蔵装置２４、第２の電力変換器５６、第２のモータ５７、第１の充電抵抗器１３、第１のフィルタリアクトル１４、第１のフィルタコンデンサ１５、リアクトル２８、第２の充電抵抗器５３、第２のフィルタリアクトル５４、第２のフィルタコンデンサ５５を有して構成される。
【００１４】
また、推進制御装置は、これらの各主要構成機器の他に、電力の供給経路を自在に変更するための第１の高速度遮断器１０、第２の高速度遮断器５０、第１の断流器１１、第２の断流器１２、第３の断流器５１、第４の断流器５２、第５の断流器３０、第６の断流器７０、第１の接触器２０、および第２の接触器２１を備えている。第２の断流器１２には第１の充電抵抗器１３が並列に接続され、第４の断流器５２には第２の充電抵抗器５３が並列に接続されている。第５の断流器３０および第６の断流器７０は電力線４０に設けられている。
【００１５】
また、推進制御装置は、これらの機器に加え、直流共通部５の電圧ＥＳ１を検出する第１の電圧検出器２５と、架線１と第１の電力変換器１６との間に流出入する電流ＩＳ１を検出する第１の電流検出器２２と、第１のフィルタコンデンサ１５の電圧ＥＦＣ１を検出する第２の電圧検出器２６と、第１の電力変換器１６に流出入する電流ＩＭ１を検出する第２の電流検出器１９と、電力貯蔵装置２４に流出入する電池電流ＩＢを検出する第３の電流検出器２３と、電力貯蔵装置２４の電池電圧ＥＢＡＴを検出する第３の電圧検出器２７と、直流共通部５の電圧ＥＳ２を検出する第４の電圧検出器６５と、架線１と第２の電力変換器５６との間に流出入する電流ＩＳ２を検出する第４の電流検出器６２と、第２のフィルタコンデンサ５５の電圧ＥＦＣ２を検出する第５の電圧検出器６６と、第５の電圧検出器６６に流出入する交流電流ＩＭ２を検出する第５の電流検出器５９と、第１のモータ１７の回転数ＰＧ１を検出する第１の速度検出器１８と、第２のモータ５７の回転数ＰＧ２を検出する第２の速度検出器５８とを備える。
【００１６】
電力貯蔵装置２４は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、フライホイール等を貯蔵手段とする電気エネルギーの貯蔵装置である。電力貯蔵装置２４は、第２の接触器２１およびリアクトル２８を介して第１の電力変換器１６に接続され、電力貯蔵装置２４では直流電力の充放電が行われる。
【００１７】
第１の電力変換器１６は、ＡＣ／ＤＣ変換器、ＤＣ／ＡＣ変換器、またはＤＣ／ＤＣ変換器として動作する。第１の電力変換器１６がＤＣ／ＡＣ変換器として動作するとき、第１の電力変換器１６の直流共通部５側に位置する第１の入出力端Ａ１には、架線１または第２の電力変換器５６からの直流電力が供給される。第１の電力変換器１６ではこの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力が第１のモータ１７に供給される。この交流電力によって第１のモータ１７が駆動される。
【００１８】
第１の電力変換器１６がＡＣ／ＤＣ変換器として動作するとき、第１の電力変換器１６の第１のモータ１７側に位置する第２の入出力端Ａ２には、第１のモータ１７からの回生電力が供給される。第１の電力変換器１６ではこの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が直流共通部５に供給される。
【００１９】
第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器として動作するとき、直流共通部５を介して第１の入出力端Ａ１側から供給される架線１または第２の電力変換器５６からの直流電力が所望の直流電力に変換され、この直流電力が電力貯蔵装置２４に充電される。
【００２０】
第２の電力変換器５６は、ＤＣ／ＡＣ変換器またはＡＣ／ＤＣ変換器として動作する。第２の電力変換器５６がＤＣ／ＡＣ変換器として動作するとき、第２の電力変換器５６の直流共通部５側に位置する第１の入出力端Ｂ１には、架線１または第１の電力変換器１６からの直流電力が供給される。第２の電力変換器５６ではこの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力が第２のモータ５７に供給される。この交流電力によって第２のモータ５７が駆動される。
【００２１】
第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器として動作するとき、第２の電力変換器５６の第２のモータ５７側に位置する第２の入出力端Ｂ２には、第２のモータ５７からの回生電力が供給される。第２の電力変換器５６ではこの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が直流共通部５に供給される。
【００２２】
第１のモータ１７は、第１の電力変換器１６からの交流電力の供給を受けて推進力を発生する。第２のモータ５７は、第２の電力変換器５６からの交流電力の供給を受けて推進力を発生する。
【００２３】
第１の高速度遮断器１０は、パンタグラフ３１と直流共通部５との間に挿入される。第１の断流器１１および第２の断流器１２は、直列に接続され、直流共通部５と第１の電力変換器１６との間に挿入される。第２の高速度遮断器５０は、パンタグラフ７１と直流共通部５との間に挿入される。第３の断流器５１および第４の断流器５２は、直列に接続され、直流共通部５と第２の電力変換器５６との間に挿入される。第１の接触器２０は、第１の電力変換器１６と第１のモータ１７との間に挿入される。第２の接触器２１は、第１の電力変換器１６と電力貯蔵装置２４との間に挿入される。第１の接触器２０と第２の接触器２１は一端同士が接続されている。第５の断流器３０は、一端が第１の高速度遮断器１０に接続され、他端が第６の断流器７０に接続され、第６の断流器７０は、一端が第５の断流器３０に接続され、他端が第２の高速度遮断器５０に接続されている。
【００２４】
第１の制御装置１００には、各センサで検出された検出値の内の電圧ＥＳ１、電流ＩＳ１、電圧ＥＦＣ１、電流ＩＭ１、電池電流ＩＢ、および電池電圧ＥＢＡＴが入力される。また、第２の制御装置１０１には、各センサで検出された検出値の内の電圧ＥＳ２、電流ＩＳ２、電圧ＥＦＣ２、および電流ＩＭ２が入力される。また、制御装置１００，１０１にはそれぞれ図示しない運転台からの運転指令も入力される。
【００２５】
第１の制御装置１００は、運転指令により車両Ａの運転モードを切り替え、上述した各検出値に基づき、第１の電力変換器１６のスイッチング素子（図示せず）を制御する信号（ＰＷＭ１）と、第１の高速度遮断器１０をオン／オフを制御する信号（ＨＢ１）と、各断流器のオン／オフを制御する信号（ＬＢ１１，ＬＢ１２，ＬＢ１３）と、各接触器のオン／オフを制御する信号（ＬＳ１，ＬＳ２）とを生成する。生成された信号群は、制御対象の各部に出力される。また、第１の制御装置１００にはそれらの機器からのアンサーバックが入力される。
【００２６】
第２の制御装置１０１は、運転指令により車両Ｂの運転モードを切り替え、上述した各検出値に基づき、第２の電力変換器５６のスイッチング素子（図示せず）を制御する信号（ＰＷＭ２）と、第２の高速度遮断器５０をオン／オフを制御する信号（ＨＢ２）と、各断流器のオン／オフを制御する信号（ＬＢ２１，ＬＢ２２，ＬＢ２３）とを生成する。生成された信号群は、制御対象の各部に出力される。また、第２の制御装置１０１にはそれらの機器からのアンサーバックが入力される。第１の制御装置１００と第２の制御装置１０１を信号線で接続し各制御装置の検出値や制御量をやり取りして制御しても良い。
【００２７】
また、各制御装置（１００，１０１）では、電圧検出器（２５，６５）で検出された電圧値により、直流共通部５における異常の有無が判断され、断流器（３０，７０）が制御される。なお、各制御装置は、電圧検出器の代わりに電流検出器（図示せず）で検出された電流値により、直流共通部５に異常の発生の有無を判断して断流器が制御するように構成してもよい。直流共通部５に発生する異常は例えば電力線４０の断線、地絡などである。
【００２８】
なお、図１から図１６では、第１のモータ１７、第２のモータ５７、および電力貯蔵装置２４が、それぞれ「Ｍ１」、「Ｍ２」、「ＢＡＴ」と表記される。また、第１の電力変換器１６および第２の電力変換器５６に関しては、その機能に着目した表記としている。例えば、第１の電力変換器１６がＡＣ／ＤＣ変換器として動作する場合が「ＣＮＶ１」であり、ＤＣ／ＡＣ変換器として動作する場合が「ＩＮＶ１」であり、ＤＣ／ＤＣ変換器として動作する場合が「ＤＣ／ＤＣ」である。また、第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器として動作する場合が「ＣＮＶ２」であり、ＤＣ／ＡＣ変換器として動作する場合が「ＩＮＶ２」である。
【００２９】
次に、各運転指令に対応する推進制御装置の動作を説明する。
【００３０】
運転指令が「架線電力による力行」で入力されると、第１の制御装置１００は、第１の断流器１１をオンに制御し、第１の充電抵抗器１３で電流を制限しながら第１のフィルタリアクトル１４を介して第１のフィルタコンデンサ１５を充電する。第１の制御装置１００は、第２の電圧検出器２６で検出された電圧値により、第１のフィルタコンデンサ１５が所定の電圧まで充電されたことを確認すると、第２の断流器１２をオンし、第１の充電抵抗器１３を短絡する。そして、第１の電力変換器１６によって直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第１のモータ１７が駆動される。
【００３１】
同様に、運転指令が「架線電力による力行」で入力されると、第２の制御装置１０１は、第６の断流器７０をオン、第３の断流器５１をオンに制御し、第２の充電抵抗器５３で電流を制限しながら第２のフィルタリアクトル５４を介して第２のフィルタコンデンサ５５を充電する。第２の制御装置１０１は、第５の電圧検出器６６で検出された電圧値により、第２のフィルタコンデンサ５５が所定の電圧まで充電されたことを確認すると、第４の断流器５２をオンし、第２の充電抵抗器５３を短絡する。そして、第２の電力変換器５６によって直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第２のモータ５７が駆動される。
【００３２】
列車が走行中に運転指令が「ブレーキ」で入力されると、第１の制御装置１００は、第１のモータ１７を発電機として動作させ、発電された交流電力を第１の電力変換器１６で直流電力に変換させる。この直流電力は架線１に返されるが、架線電圧が所定電圧より高い場合、図示しない空気ブレーキが動作し、車両が停止する。
【００３３】
同様に、列車が走行中に運転指令が「ブレーキ」で入力されると、第２の制御装置１０１は、第２のモータ５７を発電機として動作させ、発電された交流電力を第２の電力変換器５６で直流電力に変換させる。この直流電力は架線１に返されるが、架線電圧が所定電圧より高い場合、図示しない空気ブレーキが動作し、車両が停止する。
【００３４】
運転指令が「架線電力による充電」で入力されると、第１の制御装置１００は、第１の断流器１１をオンし、第１の充電抵抗器１３で電流を制限しながら、第１のフィルタリアクトル１４を介して、第１のフィルタコンデンサ１５を充電する。第１の制御装置１００は、第２の電圧検出器２６で検出された電圧値によって、第１のフィルタコンデンサ１５が所定の電圧まで充電されたことを確認したとき、第２の断流器１２をオンし、第１の充電抵抗器１３を短絡する。さらに、第１の制御装置１００は、第２の接触器２１をオンし、第１の電力変換器１６によって架線１の架線電圧を電力貯蔵装置２４の電圧に変換させる。このことにより電力貯蔵装置２４が充電される。
【００３５】
列車が走行中に運転指令が「回生電力を全て充電」で入力されると、第２の制御装置１０１は、第２の高速度遮断器５０をオフし、第６の断流器７０をオンに制御し、第２のモータ５７を発電機として動作させ、発電された交流電力を第２の電力変換器５６で直流電力に変換させる。第１の制御装置１００は、第５の断流器３０をオンし、第１の高速度遮断器１０をオフし、第１の接触器２０をオフし、第２の接触器２１をオンし、第２の電力変換器５６からの電圧を第１の電力変換器１６によって電力貯蔵装置２４の電圧（例えば６００Ｖｄｃ）に変換させる。このことにより電力貯蔵装置２４が充電される。
【００３６】
運転指令が「貯蔵電力による力行」で入力されると、第１の制御装置１００は、第１の高速度遮断器１０をオフし、第１の断流器１１をオンし、第１の充電抵抗器１３で電流を制限しながら第１のフィルタリアクトル１４を介して第１のフィルタコンデンサ１５を充電する。第１の制御装置１００は、第２の電圧検出器２６で検出された電圧値により、第１のフィルタコンデンサ１５が所定の電圧まで充電されたことを確認すると、第２の断流器１２をオンし、第１の充電抵抗器１３を短絡する。そして、第１の電力変換器１６では、直流共通部５の電圧が電力貯蔵装置２４の電圧もしくはその近傍の電圧となるように制御される。
【００３７】
また、運転指令が「貯蔵電力による力行」で入力されると、第２の制御装置１０１は、第２の高速度遮断器５０をオフし、第６の断流器７０をオンし、第３の断流器５１をオンに制御し、第２の充電抵抗器５３で電流を制限しながら第２のフィルタリアクトル５４を介して第２のフィルタコンデンサ５５を充電する。第２の制御装置１０１は、第５の電圧検出器６６で検出された電圧値により、第２のフィルタコンデンサ５５が所定の電圧まで充電されたことを確認すると、第４の断流器５２をオンし、第２の充電抵抗器５３を短絡する。そして、第２の電力変換器５６では第１の電力変換器１６からの直流電力が交流電力に変換され、この交流電力により第２のモータ５７が駆動される。
【００３８】
次に、図３から図８を用いて推進制御装置の各モード別の動作を説明する。
【００３９】
図３は、架線１の電力を用いて第１のモータ１７および第２のモータ５７を駆動する場合の動作を示す図である。架線１の電力を用いて第１のモータ１７および第２のモータ５７を駆動する場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオフ、第５の断流器３０がオン、第６の断流器７０がオン、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオン、第２の接触器２１がオフ、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ１）として動作し、架線１からの直流電力が交流電力に変換され、第１のモータ１７が駆動される。また、第２の電力変換器５６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ２）として動作し、架線１からの直流電力が交流電力に変換され、第２のモータ５７が駆動される。
【００４０】
図４は、第１のモータ１７および第２のモータ５７の回生電力を架線１に返す場合の動作を示す図である。第１のモータ１７および第２のモータ５７の回生電力を架線１に返す場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオフ、第５の断流器３０がオン、第６の断流器７０がオン、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオン、第２の接触器２１がオフ、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ１）として動作し、第１のモータ１７からの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が架線１に返される。また、第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ２）として動作し、第２のモータ５７からの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が架線１に返される。なお、これらの制御では、回生電力を架線１に返すため、直流共通部５の電圧が１５００Ｖｄｃ近傍もしくは、それ以上の所定電圧に制御される。すなわち、制御装置１００，１０１は、電力変換器１６，５６をＡＣ／ＤＣ変換器として動作させるとき、直流共通部５の電圧が架線１の電圧に応じた高電圧となるように電力変換器１６，５６の出力電圧を制御する。
【００４１】
図５は、架線１の電力を第２のモータ５７の駆動電力および電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。架線１の電力を第２のモータ５７の駆動電力および電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオフ、第５の断流器３０がオン、第６の断流器７０がオン、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４が充電される。また、第２の電力変換器５６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ２）として動作し、架線１からの直流電力が交流電力に変換され、第２のモータ５７が駆動される。なお、これらの制御では、架線１の電力を電力貯蔵装置２４に充電させるため、直流共通部５の電圧が電力貯蔵装置２４の電圧（例えば６００Ｖｄｃ）に変換される。すなわち、直流共通部５からの直流電力が第１の入出力端Ａ１側から入力され、かつ、第１の電力変換器１６をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させるとき、第１の制御装置１００は、第２の入出力端Ａ２側の電圧が電力貯蔵装置２４の出力電圧に合わせた低電圧となるように第１の電力変換器１６の出力電圧を制御する。
【００４２】
図６は、第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合、第１の高速度遮断器１０がオフ、第２の高速度遮断器５０がオフ、第５の断流器３０がオン、第６の断流器７０がオン、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ２）として動作し、第２のモータ５７からの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が第１の電力変換器１６に供給される。そして、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４が充電される。
【００４３】
図７は、架線停電時などにおいて電力貯蔵装置２４の貯蔵電力のみを用いて第２のモータ５７を駆動する場合の動作を示す図である。架線停電とは、架線１は正常であるが電力供給元（変電所など）の異常に起因して電力が供給されない状態をいう。電力貯蔵装置２４の貯蔵電力のみを用いて第２のモータ５７を駆動する場合、第１の高速度遮断器１０がオフ、第２の高速度遮断器５０がオフ、第５の断流器３０がオン、第６の断流器７０がオン、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４の電力が第２の電力変換器５６に供給される。そして、第２の電力変換器５６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ２）として動作し、第２のモータ５７が駆動される。なお、これらの制御では、電力貯蔵装置２４からの電力が直流共通部５の電圧に変換される。すなわち、電力貯蔵装置２４からの直流電力が第２の入出力端Ａ２側から入力され、かつ、第１の電力変換器１６をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させるとき、第１の制御装置１００は、直流共通部５の電圧が架線電圧に応じた高電圧となるように第１の電力変換器１６の出力電圧を制御する。
【００４４】
図８は、架線停電時などにおいて第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合、第１の高速度遮断器１０がオフ、第２の高速度遮断器５０がオフ、第５の断流器３０がオン、第６の断流器７０がオン、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ２）として動作し、第２の電力変換器５６からの直流電力が第１の電力変換器１６に供給される。そして、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４が充電される。
【００４５】
次に、図９から図１４を用いて、直流共通部５に異常が発生した場合における推進制御装置の各モード別の動作を説明する。
【００４６】
図９は、直流共通部の異常時に架線１の電力を用いて第１のモータ１７および第２のモータ５７を駆動する場合の動作を示す図である。架線１の電力を用いて第１のモータ１７および第２のモータ５７を駆動する場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオン、第５の断流器３０がオフ、第６の断流器７０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオン、第２の接触器２１がオフ、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ１）として動作し、架線１からの直流電力が交流電力に変換され、第１のモータ１７が駆動される。また、第２の電力変換器５６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ２）として動作し、架線１からの直流電力が交流電力に変換され、第２のモータ５７が駆動される。
【００４７】
図１０は、直流共通部の異常時に第１のモータ１７および第２のモータ５７の回生電力を架線１に返す場合の動作を示す図である。第１のモータ１７および第２のモータ５７の回生電力を架線１に返す場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオン、第５の断流器３０がオフ、第６の断流器７０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオン、第２の接触器２１がオフ、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ１）として動作し、第１のモータ１７からの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が架線１に返される。また、第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ２）として動作し、第２のモータ５７からの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が架線１に返される。なお、これらの制御では、回生電力を架線１に返すため、直流共通部５の電圧が架線電圧近傍（例えば、１５００Ｖｄｃ）に制御される。すなわち、制御装置１００，１０１は、電力変換器１６，５６をＡＣ／ＤＣ変換器として動作させるとき、直流共通部５の電圧が架線１の電圧に合わせた高電圧となるように電力変換器１６，５６の出力電圧を制御する。
【００４８】
図１１は、直流共通部に異常が発生時に架線１の電力を第２のモータ５７の駆動電力および電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。架線１の電力を第２のモータ５７の駆動電力および電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオン、第５の断流器３０がオフ、第６の断流器７０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４が充電される。また、第２の電力変換器５６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ２）として動作し、架線１からの直流電力が交流電力に変換され、第２のモータ５７が駆動される。なお、これらの制御では、回生電力を電力貯蔵装置２４に充電させるため、直流共通部５の電圧が電力貯蔵装置２４の電圧（例えば、６００Ｖｄｃ）に変換される。すなわち、直流共通部５からの直流電力が第１の入出力端Ａ１側から入力され、かつ、第１の電力変換器１６をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させるとき、第１の制御装置１００は、第２の入出力端Ａ２側の電圧が電力貯蔵装置２４の出力電圧に合わせた低電圧となるように第１の電力変換器１６の出力電圧を制御する。
【００４９】
図１２は、直流共通部に異常が発生時に第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオン、第５の断流器３０がオフ、第６の断流器７０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ２）として動作し、第２のモータ５７からの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が第１の電力変換器１６に供給される。そして、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４が充電される。
【００５０】
図１３は、直流共通部に異常が発生時に架線停電時（架線自体は正常）などにおいて電力貯蔵装置２４の貯蔵電力のみを用いて第２のモータ５７を駆動する場合の動作を示す図である。電力貯蔵装置２４の貯蔵電力のみを用いて第２のモータ５７を駆動する場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオン、第５の断流器３０がオフ、第６の断流器７０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６の第１の入出力端Ａ１側は架線１に接続され、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４の電力が第２の電力変換器５６に供給される。そして、第２の電力変換器５６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ２）として動作し、第２のモータ５７が駆動される。なお、これらの制御では、電力貯蔵装置２４からの電力が直流共通部５の電圧に変換される。すなわち、電力貯蔵装置２４からの直流電力が第２の入出力端Ａ２側から入力され、かつ、第１の電力変換器１６をＤＣ／ＤＣ変換器として動作させるとき、第１の制御装置１００は、直流共通部５の電圧が架線電圧に合わせた高電圧となるように第１の電力変換器１６の出力電圧を制御する。
【００５１】
図１４は、直流共通部に異常が発生時に架線停電時（架線自体は正常）などにおいて第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。第２のモータ５７の回生電力の全てを電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合、第１の高速度遮断器１０がオン、第２の高速度遮断器５０がオン、第５の断流器３０がオフ、第６の断流器７０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオン、第３の断流器５１がオン、第４の断流器５２がオンに制御される。これらの制御下において、第１の電力変換器１６の第１の入出力端Ａ１側は架線１に接続され、第２の電力変換器５６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ２）として動作し、第２の電力変換器５６からの交流電力が第１の電力変換器１６に供給される。そして、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、電力貯蔵装置２４が充電される。
【００５２】
従来技術では、直流共通部５に断流器が設けられていないため、直流共通部５に異常が発生した場合、直流共通部５に接続された装置に影響が及び、信頼性の低下を招くおそれがあった。一方、列車の運行本数の少ない閑散線区では回生負荷が不足する状態となり、回生失効によって回生電力が抵抗で消費されたり空気ブレーキにより熱として消費されてしまう。回生電力を一の列車内の電力貯蔵装置へ充電電力として利用することができれば回生電力を有効に利用することができるが、従来技術では、直流共通部５に断流器が設けられていないため、直流共通部５に異常が発生した場合、一の車両のモータからの回生電力を他の車両の電力貯蔵装置の充電電力として利用することができない。
【００５３】
本実施の形態に係る推進制御装置は、直流共通部５に設けられた断流器（３０、７０）を制御するように構成されている。そのため、本実施の形態に係る推進制御装置は、直流共通部５に異常が発生した場合でも、直流共通部５に接続された機器に障害が発生することを防止でき、また、一の車両のモータからの回生電力を他の車両の電力貯蔵装置の充電電力として利用することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態に係る推進制御装置は、複数の電力貯蔵装置２４を用いて構成してもよく、以下にその構成例を説明する。
【００５５】
図１５は、電力貯蔵装置２４が複数搭載されている列車の直流共通部５の異常時に一の車両に搭載された電力貯蔵装置２４の電力を他の車両に搭載された第１のモータ１７の駆動電力として利用する場合の動作を示す図である。図１５には、架線１からの直流電力の供給一例として車両Ａ，Ｂ，Ｃから成る列車が示され、車両Ｃには車両Ａと同様の装置が搭載されている。図示例では車両Ａと車両Ｂとの間の直流共通部５に異常が発生した場合を想定している。
【００５６】
車両Ａの電力貯蔵装置２４の電力を車両Ｃの第１のモータ１７の駆動電力として利用する場合、車両Ａでは、第１の高速度遮断器１０がオン、第５の断流器３０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオンに制御される。車両Ｂでは、第２の高速度遮断器５０がオン、第６の断流器７０がオフ、第３の断流器５１がオフ、第４の断流器５２がオフに制御される。車両Ｃでは、第１の高速度遮断器１０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオン、第２の接触器２１がオフに制御される。
【００５７】
これらの制御下において、車両Ａの第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、車両Ａの電力貯蔵装置２４の電力が車両Ｃの第１の電力変換器１６に供給される。そして、車両Ｃの第１の電力変換器１６がＤＣ／ＡＣ変換器（ＩＮＶ１）として動作し、車両Ｃの第１のモータ１７が駆動する。
【００５８】
図１６は、電力貯蔵装置２４が複数搭載されている列車の直流共通部５に異常が発生時に他の車両に搭載された第１のモータ１７の回生電力を一の車両に搭載された電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合の動作を示す図である。図１６には図１５と同様の車両Ａ，Ｂ，Ｃから成る列車が示され、図示例では車両Ａと車両Ｂとの間の直流共通部５に異常が発生している。
【００５９】
車両Ｃの第１のモータ１７の回生電力を車両Ａの電力貯蔵装置２４への充電電力として利用する場合、車両Ｃでは、第１の高速度遮断器１０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオン、第２の接触器２１がオフに制御される。車両Ｂでは、第２の高速度遮断器５０がオン、第６の断流器７０がオフ、第３の断流器５１がオフ、第４の断流器５２がオフに制御される。車両Ａでは、第１の高速度遮断器１０がオン、第５の断流器３０がオフ、第１の断流器１１がオン、第２の断流器１２がオン、第１の接触器２０がオフ、第２の接触器２１がオンに制御される。
【００６０】
これらの制御下において、車両Ｃの第１の電力変換器１６がＡＣ／ＤＣ変換器（ＣＮＶ１）として動作し、車両Ｃの第１のモータ１７からの回生電力が直流電力に変換され、この直流電力が車両Ａの第１の電力変換器１６に供給される。そして、車両Ａの第１の電力変換器１６がＤＣ／ＤＣ変換器（ＤＣ／ＤＣ）として動作し、車両Ａの電力貯蔵装置２４が充電される。
【００６１】
なお、図１５，１６に示される推進制御装置では、車両Ｂの第２の高速度遮断器５０がオンに制御され、車両Ｃの第１の高速度遮断器１０がオフに制御されるように構成されているが、車両Ｂの第２の高速度遮断器５０がオフに制御され、車両Ｃの第１の高速度遮断器１０がオンに制御されるように構成してもよい。また、電力貯蔵装置の数は図１から図１６に示される数に限定されるものではない。また、直流共通部５に設置される断流器の数は２つに限定されるものではなく１つでもよい。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態に係る推進制御装置は、直流共通部５に接続可能に構成され、直流共通部５からの直流電力が第１の入出力端Ａ１側から入力され、かつ、車両に駆動力を発生するモータを駆動する場合にはＤＣ／ＡＣ変換器として動作して当該直流電力を交流電力に変換し第１の入出力端Ａ１とは異なる第２の入出力端Ａ２側に出力し、直流共通部５からの直流電力が第１の入出力端Ａ１側から入力され、かつ、電力貯蔵装置２４を充電する場合にはＤＣ／ＤＣ変換器として動作して直流電力を直流電力に変換し第２の入出力端Ａ２側に出力し、モータ（１７）からの回生電力が第２の入出力端Ａ２側から入力された場合にはＡＣ／ＤＣ変換器として動作してこの回生電力を直流電力に変換し第１の入出力端Ａ１を介して直流共通部５に出力し、電力貯蔵装置２４からの直流電力が第２の入出力端Ａ２側から入力された場合には、ＤＣ／ＤＣ変換器として動作して第１の入出力端Ａ１側に直流電力を出力する電力変換器（１６）と、直流共通部５に設置された断流器（３０）と、第２の入出力端Ａ２側に接続可能に構成され、電力変換器（１６）および電力貯蔵装置２４の動作を制御する制御装置（１００）と、を備え、電力貯蔵装置２４は、第２の入出力端Ａ２側に接続可能に構成され、第２の入出力端Ａ２側から供給される直流電力を用いて充電され、または、第２の入出力端Ａ２側に直流電力を放電する直流電力供給源として機能し、制御装置は、直流共通部で検出された電圧値または（および）電流値に基づいて直流共通部の異常を検知したとき、断流器をオフに制御するように構成されている。従来技術では、架線からの高電圧直流電力を交流電力に変換してモータを駆動する電力変換装置と電力貯蔵装置の充放電用の電力変換装置とが必要であり、コストの増加、装置の大型化、質量の増加を来すという問題があった。本実施の形態に係る推進制御装置では、第１の電力変換器１６がＤＣ／ＡＣ変換機能、ＡＣ／ＤＣ変換機能、およびＤＣ／ＤＣ変換機能を切り替えるように構成されている。従って、本実施の形態に係る推進制御装置によれば、従来技術のように電力変換器の増加を来たすことがなく、その結果、従来技術よりも低コスト化と装置の小型化とを図ることができる。また、本実施の形態に係る推進制御装置によれば、直流共通部５に異常が発生した場合でも、直流共通部５に接続された機器に障害が発生することを防止できる。また、一の車両のモータからの回生電力を他の車両の電力貯蔵装置の充電電力として利用することができ、さらに一の車両の電力貯蔵装置の電力を他の車両のモータの駆動力として利用することができる。
【００６３】
また、本実施の形態に係る推進制御装置は、第１の電力変換器１６と、直流共通部５に接続可能に構成され、直流共通部５からの直流電力が第１の入出力端Ｂ１側から入力された場合には、ＤＣ／ＡＣ変換器として動作して当該直流電力を交流電力に変換し第１の入出力端Ｂ１とは異なる第２の入出力端Ｂ２側に出力し、第２のモータ５７からの回生電力が第２の入出力端Ｂ２側から入力された場合にはＡＣ／ＤＣ変換器として動作してこの回生電力を直流電力に変換し第１の入出力端Ｂ１を介して直流共通部５に出力する第２の電力変換器５６と、電力貯蔵装置２４と、第１の電力変換器１６の動作を制御する第１の制御装置１００と、第２の電力変換器５６の動作を制御する第２の制御装置１０１と、直流共通部５に設置され第１の制御装置１００に制御される第１の断流器（第５の断流器３０）と、直流共通部５に設置され第２の制御装置１０１に制御される第２の断流器（第６の断流器７０）と、を備え、第１の制御装置１００は、直流共通部５で検出された電圧値または（および）電流値に基づいて直流共通部５の異常を検知したとき、第５の断流器３０をオフに制御し、第２の制御装置１０１は、前記電圧値または（および）前記電流値に基づいて直流共通部５の異常を検知したとき、第６の断流器７０をオフに制御する。このように、第１の電力変換器１６と第２の電力変換器５６とを併用することにより、従来技術よりも低コスト化と装置の小型化とを図ることができると共に、電力貯蔵装置２４の電力で第２のモータ５７を駆動させることができる、また、第２のモータ５７からの回生電力で電力貯蔵装置２４を充電させることができる。
【００６４】
また、本実施の形態に示した、鉄道車両の推進制御装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明は、推進制御装置に適用可能であり、特に、電力変換器の増加を来さない発明として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１  架線、３  車輪、４  レール、５  直流共通部、１０  第１の高速度遮断器、１１  第１の断流器、１２  第２の断流器、１３  第１の充電抵抗器、１４  第１のフィルタリアクトル、１５  第１のフィルタコンデンサ、１６  第１の電力変換器、１７  第１のモータ、１８  第１の速度検出器、１９  第２の電流検出器、２０  第１の接触器、２１  第２の接触器、２２  第１の電流検出器、２３  第３の電流検出器、２４  電力貯蔵装置、２５  第１の電圧検出器、２６  第２の電圧検出器、２７  第３の電圧検出器、２８  リアクトル、３０  第５の断流器、３１  パンタグラフ、４０  電力線、５０  第２の高速度遮断器、５１  第３の断流器、５２  第４の断流器、５３  第２の充電抵抗器、５４  第２のフィルタリアクトル、５５  第２のフィルタコンデンサ、５６  第２の電力変換器、５７  第２のモータ、５８  第２の速度検出器、５９  第５の電流検出器、６２  第４の電流検出器、６５  第４の電圧検出器、６６  第５の電圧検出器、７０  第６の断流器、７１  パンタグラフ、１００  第１の制御装置、１０１  第２の制御装置、Ａ１，Ｂ１  第１の入出力端、Ａ２，Ｂ２  第２の入出力端。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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