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公開番号2025076913
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188875
出願日2023-11-02
発明の名称車両システム
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02P 5/46 20060101AFI20250509BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約
【課題】発明が解決しようとする課題は、一方の電源系列に不調が生じた場合に駆動を維持すると共に、モータ間の出力トルクの調整が可能である車両システムを提供する。
【解決手段】実施形態の車両システムは、複数の交流モータと、複数の第1直交変換器と、複数の第2直交変換器と、を備える。複数の第1直交変換器は、複数の交流モータのそれぞれに対応し、第1直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して、複数の交流モータのそれぞれに交流電力を供給する。複数の第2直交変換器は、複数の交流モータのそれぞれに対応し、第1直流電源と異なる第2直流電源とから供給される直流電力を交流電力に変換して、複数の交流モータのそれぞれに交流電力を供給する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の交流モータと、
前記複数の交流モータのそれぞれに対応し、第１直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して、前記複数の交流モータのそれぞれに交流電力を供給する複数の第１直交変換器と、
前記複数の交流モータのそれぞれに対応し、前記第１直流電源と異なる第２直流電源とから供給される直流電力を交流電力に変換して、前記複数の交流モータのそれぞれに交流電力を供給する複数の第２直交変換器と、
を備える車両システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記交流モータは、第１巻線と第２巻線とを有する２重巻線モータであり、
前記第１巻線に、前記第１直交変換器から交流電力を供給し、
前記第２巻線に、前記第２直交変換器から交流電力を供給する、請求項１に記載の車両システム。
【請求項３】
前記第１直流電源と、前記第２直流電源とを備え、
前記第１直流電源と、前記第２直流電源との電圧は、同電圧に制御され、前記複数の第１直交変換器と、前記複数の第２直交変換器のそれぞれに供給される、請求項２に記載の車両システム。
【請求項４】
前記第１直流電源を第１電圧指令値に従い所定の電圧に制御する第１制御部と、
前記第２直流電源を前記第１電圧指令値と同値の電圧を指令する第２電圧指令値に従い前記所定の電圧に制御する第２制御部と、
を備える、請求項３に記載の車両システム。
【請求項５】
前記第１制御部は、前記第１直流電源の出力電圧と前記第１電圧指令値の電圧値とに基づき、前記第１直流電源を前記所定の電圧に制御し、
前記第２制御部は、前記第２直流電源の出力電圧と前記第２電圧指令値の電圧値とに基づき、前記第２直流電源を前記所定の電圧に制御する、請求項４に記載の車両システム。
【請求項６】
前記第１直流電源、及び前記第１制御部と、前記第２直流電源、及び前記第２制御部とは、電気的に絶縁されている、請求項５に記載の車両システム。
【請求項７】
前記複数の第１直交変換器と、前記複数の第２直交変換器と、とは、電気的に絶縁されている、請求項６に記載の車両システム。
【請求項８】
前記複数の第１直交変換器、及び前記複数の第２直交変換器のいずれかが不調である場合に、不調である直交変換器の数に応じて、前記複数の第１直交変換器、及び前記複数の第２直交変換器の出力を変更する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車両システム。
【請求項９】
前記第１直流電源と前記第２直流電源との出力状態が同等となるように、前記複数の第１直交変換器、及び前記複数の第２直交変換器の出力を変更する、請求項８に記載の車両システム。
【請求項１０】
前記複数の第１直交変換器と、前記複数の第２直交変換器とは、２レベル回路方式、或いは３レベル回路方式のインバータである、請求項９に記載の車両システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
車両システムでは、２つの独立した電源系列にそれぞれ接続される２つ直交変換器を介して１つのモータを接続するシステムが一般に知られている。このような駆動システムでは、一方の直交変換器に不調が生じても車両を駆動することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２９５７２０号公報
特開２０１３－１３２１９７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、モータが一つであるため、直交変換器に不調が生じた場合、或いは、電源系列の一方に不調が生じた場合に、モータ間の出力トルクの調整が困難となってしまう。
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、一方の電源系列に不調が生じた場合に駆動を維持すると共に、モータ間の出力トルクの調整が可能である車両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】
【０００６】
実施形態の車両システムは、複数の交流モータと、複数の第１直交変換器と、複数の第２直交変換器と、を備える。複数の第１直交変換器は、複数の交流モータのそれぞれに対応し、第１直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して、複数の交流モータのそれぞれに交流電力を供給する。複数の第２直交変換器は、複数の交流モータのそれぞれに対応し、第１直流電源と異なる第２直流電源とから供給される直流電力を交流電力に変換して、複数の交流モータのそれぞれに交流電力を供給する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係る車両システムの構成を示すブロック図。
比較例に係る車両システムの構成例を示す図。
１系統が故障した場合のモータ出力と、総出力トルクとの関係を模式的に示す図。
第２実施形態に係る車両システムの一部の構成例を示す図。
第３実施形態に係る車両システムの一部の構成例を示す図。
インバータに故障があった場合の動作例を示す図。
インバータおよびコンバータを２レベル回路方式の変換素子として構成した例を示す図。
インバータおよびコンバータを３レベル回路方式の変換素子として構成した例を示す図。
コンバータの直流電圧制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係る車両システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る車両システム１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両システム１は、例えば鉄道車両に搭載可能なシステムであり、第１の電源系列２ａと、第２の電源系列２ｂと、交流電源１０と、複数のモータ４０～４５と、制御部５０とを備える。なお、本実施形態に係る車両システム１は、２系統の電源系列２ａ、２ｂで説明するが、これに限定されない。例えば、本実施形態に係る車両システム１は、３系統以上の電源系を有することが可能である。
【００１０】
第１の電源系列２ａは、複数のモータ４０～４５に電力を供給する電源系列である。第２の電源系列２ｂは、第１の電源系列２ａと同等の構成であり、第１の電源系列２ａとは独立に複数のモータ４０～４５に電力を供給する電源系列である。
（【００１１】以降は省略されています）

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