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公開番号2025090382
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-17
出願番号2023205580
出願日2023-12-05
発明の名称電力変換装置
出願人東洋電機製造株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250610BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】負荷電力の急峻な変動に対応しつつ、燃料消費を抑える。
【解決手段】電力変換装置(1)は、発電システム(13,15)を備え、スイッチ(3)を介して電動機(21)に接続され、負荷変動前にあらかじめ発電システム(13,15)に対して出力を増加させる指令を出力する制御部(12)を備える。制御部(12)は、スイッチ(3)を制御する負荷制御部(22)から、電動機(21)に接続された制御対象装置(23)の情報と、スイッチ(3)がオンになる条件を示す情報と、を含む制御情報を受信し、該制御情報からスイッチ(3)が一定時間内にオンする可能性があると判定した場合に、指令を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発電システムを備え、スイッチを介して電動機に接続される電力変換装置であって、
前記電動機には制御対象装置が接続されており、
負荷変動前にあらかじめ前記発電システムに対して出力を増加させる指令を出力する制御部を備え、
前記制御部は、前記スイッチを制御する負荷制御部から、前記制御対象装置の情報と、前記スイッチがオンになる条件を示す情報と、を含む制御情報を受信し、該制御情報から前記スイッチが一定時間内にオンする可能性があると判定した場合に、前記指令を出力する、電力変換装置。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
発電システムを備え、スイッチを介して電動機に接続される電力変換装置であって、
前記電動機には制御対象装置が接続されており、
負荷変動前にあらかじめ前記発電システムに対して出力を増加させる指令を出力する制御部を備え、
前記制御部は、前記スイッチを制御する負荷制御部から、前記スイッチが一定時間内にオンする可能性があることを示す情報を受信した場合に、前記指令を出力する、電力変換装置。
【請求項３】
前記制御対象装置は、空調装置であり、
前記制御部は、前記空調装置の設定温度と現在温度の差分が閾値以上である場合に前記指令を出力する、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御対象装置は、空気タンクを備える空気圧縮機であり、
前記制御部は、前記空気圧縮機の設定圧力と前記空気タンクの圧力との差分が閾値以上である場合に前記指令を出力する、請求項１又は２に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用の電力変換装置に関する。
続きを表示（約 970 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、メンテナンス性の向上や二酸化炭素排出量の削減のため、内燃機関を動力源とする鉄道車両の電気駆動化、すなわちディーゼルエレクトリックシステム化が進んでいる。
【０００３】
ディーゼルエレクトリックシステムにおいては、従来のディーゼル車特有の変速機構がパワーエレクトロニクス技術の進展により電気化され、また省エネルギー化のためのエンジン制御方法も開発が進んでいる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
一方、空調装置の負荷増大に対応したり、車両のブレーキシステムの信頼性を高めたりするために、車両内の空気圧縮機の制御に誘導電動機が使用される割合が高くなり、更に制御回路の単純化のために誘導電動機に三相交流電源を直接接続する制御方法が一般的になった。
【０００５】
また、特許文献１には、簡易な構成で、エンジンの回転速度の制御及び中間回路電圧の制御の両立を図ることができる電力変換システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６５６７３６２号公報
【非特許文献】
【０００７】
西田寛他、「ＤＦ２００形ディーゼル電気機関車」、第２９回鉄道サイバネティクス利用国内シンポジウム、ｐ２９７－３０１、１９９２年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１で示すように、ディーゼルエンジンの特徴として燃費向上のためには、エンジン回転数が低く出力特性のぎりぎりの線を狙って制御するため、急峻な負荷変動に対して制御余力がない。
【０００９】
車両停車中でも空調装置や空気圧縮機が突如動作した場合のエンジンストールを防ぐためには、常時、比較的高いエンジン回転数で制御する必要がある。その結果、燃料消費が多くなるという課題があった。
【００１０】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、負荷電力の急峻な変動に対応しつつ、燃料消費を抑えることが可能な電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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