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技術 鉄道車両

出願人 近畿車輌株式会社
発明者 米谷弘
出願日 2008年1月9日 (12年3ヶ月経過) 出願番号 2008-002623
公開日 2009年7月23日 (10年9ヶ月経過) 公開番号 2009-161122
状態 拒絶査定
技術分野 機関車 鉄道車両の種類 鉄道車両の細部 鉄道車両の付帯設備
主要キーワード 排気負荷 低床車両 充電度合い 主制御器 送電距離 クロスシート 電圧変動範囲 熱交換通路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年7月23日)のものです。
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図面 (8)

課題

蓄電装置を搭載して所定の温度範囲にて働かせられるようにする。

解決手段

車内1への新鮮気導入、車内1から車外2への排気、を伴い、車内1を所定の温度範囲に空調する換気空調システム3を備え、走行用電動機MMを始め運行用の電気機器20へ電力を供給する蓄電装置4と、この蓄電装置4を前記所定の温度範囲Tに空調された車内1からの前記排気との熱交換を図って所定の温度範囲T1に保つよう強制温調する熱交換部5と、を設けたことにより、上記の目的を達成する。

概要

背景

鉄道車両は図7に示すように車内aへの新鮮気導入、車内aから車外bへの排気、を伴い、車内aを所定の温度範囲空調機fにて空調する換気空調システムcを備え、車両設計上の必要排気量を確保して運行している。特に、特急車両や新幹線車両のような気密性の高い車両dでは、前記排気は所定の排気口eを通じ設定通り換気量新鮮空気導入量と排気量とが専用の吸気ファン排気ファンなどによって満足できるようにされている。

一方、床が車輪よりも低い低床車も既に知られ(例えば、特許文献1参照。)、何らかの空調も行われている。
特開2007−182208号公報

概要

蓄電装置を搭載して所定の温度範囲にて働かせられるようにする。車内1への新鮮気導入、車内1から車外2への排気、を伴い、車内1を所定の温度範囲に空調する換気空調システム3を備え、走行用電動機MMを始め運行用の電気機器20へ電力を供給する蓄電装置4と、この蓄電装置4を前記所定の温度範囲Tに空調された車内1からの前記排気との熱交換をって所定の温度範囲T1に保つよう強制温調する熱交換部5と、を設けたことにより、上記の目的を達成する。

目的

本発明の目的は、そのような新たな知見に基づき、蓄電装置を搭載して所定の温度範囲にて働かせられる鉄道車両を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

車内への新鮮気導入、車内から車外への排気、を伴い、車内を所定の温度範囲に空調する換気空調システムを備えた鉄道車両において、走行用電動機を始め運行用の電気機器電力を供給する蓄電装置と、この蓄電装置を前記所定の温度範囲に空調された車内からの前記排気との熱交換を図って所定の温度範囲に保つよう強制温調する熱交換部と、を設けたことを特徴とする鉄道車両。

請求項2

熱交換部は、車体外に設けられ蓄電装置を収容した温調ケース内で、前記熱交換を行う請求項1に記載の鉄道車両。

請求項3

排気ファンは、車体またはおよび温調ケースに設ける請求項1または2に記載の鉄道車両。

請求項4

温調ケースは、車体の排気口に接続された排気導入口と、蓄電装置と熱交換後の排気を外部に排気する排気口とを持つ請求項2、3のいずれか1項に記載の床下機器設置方法

請求項5

温調ケースは、発熱要素である蓄電セルを複数収容した蓄電モジュールをなし、この蓄電モジュール単位で所定数搭載される請求項2〜4のいずれか1項に記載の鉄道車両。

請求項6

車体の床を支持または形成する台枠を床面上に盛上がらせて、その裏側に車体の床下および側方開放した凹部を形成し、この凹部内に床下機器の1つとして温調ケースを収容して台枠に支持する請求項2〜5のいずれか1項に記載の鉄道車両。

請求項7

凹部は、ロングシートクロスシート寝台の設置域の範囲内に設ける請求項6に記載の鉄道車両。

請求項8

床が車輪よりも高い通常車から床が車輪よりも低い低床車までの鉄道車両に適用する請求項7に記載の鉄道車両。

請求項9

熱交換部での熱交換は、必要換気量以上の排気を確保して行う請求項1〜8のいずれか1項に記載の鉄道車両。

技術分野

0001

本発明は鉄道車両に関し、詳しくは、車内への新鮮気導入、車内から車外への排気、を伴い、車内を所定の温度範囲に空調する換気空調システムを備えた鉄道車両にするものである。

背景技術

0002

鉄道車両は図7に示すように車内aへの新鮮気導入、車内aから車外bへの排気、を伴い、車内aを所定の温度範囲に空調機fにて空調する換気空調システムcを備え、車両設計上の必要排気量を確保して運行している。特に、特急車両や新幹線車両のような気密性の高い車両dでは、前記排気は所定の排気口eを通じ設定通り換気量新鮮空気導入量と排気量とが専用の吸気ファン排気ファンなどによって満足できるようにされている。

0003

一方、床が車輪よりも低い低床車も既に知られ(例えば、特許文献1参照。)、何らかの空調も行われている。
特開2007−182208号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、現在の低床車は路面用車両であり、小型軽量化に、加え、回生電力回収などの省エネ架線からの給電により走行するいわゆる架線走行に対して、架線が設けられず蓄電による電力により自走できるようにする架線レス区間への対応が特に望まれる。本発明者はこれに応えるべく蓄電装置の実用に向け種々に実験および検討を重ねる中、蓄電装置の充放電が不安定であることを経験し、温度の不安定が原因であることを知見した。

0005

この知見によれば、蓄電装置の温度が高過ぎると、電解液劣化とそれによる蓄電容量の低下、寿命の短縮の原因になる。また、逆に、冬季寒冷地などでの走行初期などで温度が低すぎると、蓄電セル内部抵抗が大きく、充放電特性が低下し電圧電流共に出力が低下するし、電圧、電流の変動が大きい。これでは、安定した運行を保証できない。

0006

本発明の目的は、そのような新たな知見に基づき、蓄電装置を搭載して所定の温度範囲にて働かせられる鉄道車両を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記のような目的を達成するために、本発明の鉄道車両は、車内への新鮮気導入、車内から車外への排気、を伴い、車内を所定の温度範囲に空調する換気空調システムを備えた鉄道車両において、走行用電動機を始め運行用の電気機器へ電力を供給する蓄電装置と、この蓄電装置を前記所定の温度範囲に空調された車内からの前記排気との熱交換を図って所定の温度範囲に保つよう強制温調する熱交換部と、を設けたことを特徴としている。

0008

このような構成では、蓄電装置を搭載していることにより、架線走行中の架線や設置され、または移動する充電設備によって充電が行え、架線走行時は回生電力の回収充電もでき、充電度合いに応じて走行用の電動機を始め電気機器に給電して運行でき、この蓄電運行時、架線運行時のいずれにおいても、車内、特に、客室内が換気空調システムによって新鮮気の導入、排気による換気を伴い所定の温度範囲に常時空調されるのに併せ、所定の温度範囲に空調された車体内、客室内からの排気は蓄電装置との熱交換を図って排気されて、蓄電装置の初期低温状態充放電中昇温状態に関係なく車内、客室内が空調されている所定の温度範囲の側に強制的に近付けるように常時温調される。

0009

熱交換部は、車体外に設けられ蓄電装置を収容した温調ケース内で、前記熱交換を行うものとすることができる。

0010

このような構成では、限られた温調ケース内の設計された熱交換通路にて、車内、客室内からの排気と蓄電装置との熱交換を効率よく安定して達成することができる。

0011

排気ファンは、車体またはおよび温調ケースに設けるものとすることができる。

0012

このような構成では、車体側のみの排気ファンによると、特別な排気ファンの設置なしに蓄電装置の強制的な温調ができ、この温調のための排気負荷を配慮した排気量の設定によって必要換気量を確保することができる。これは、温調ケース側単独の排気ファンによっても同様に達成される。車体側および温調ケース側双方の排気ファンによれば、車体側の排気ファンは蓄電装置の温調に関係なく通常設置としながら、温調ケース側の排気ファンによって蓄電装置の温調のための排気負荷を補償することができる。

0013

温調ケースは、車体の排気口に接続された排気導入口と、蓄電装置と熱交換後の排気を外部に排気する排気口とを持つものとすることができる。

0014

このような構成では、熱交換部が温調ケースを有して、車体など他から独立して製作でき、車体側の排気口に接続して設置するだけで実用できる。

0015

温調ケースは、発熱要素である蓄電セルを複数収容した蓄電モジュールをなし、この蓄電モジュール単位で所定数搭載されるものとすることができる。

0016

このような構成では、温調ケースが発熱要素である蓄電セルを複数収容した蓄電モジュールであることにより、収容した蓄電セルの数に応じた配置、排気通路による温調保証を安定に確保し、蓄電モジュールの設置数の選択によって鉄道車両の運行に必要とする給電に見合う蓄電容量を、必要な温調を伴い満足することができる。

0017

車体の床を支持または形成する台枠を床面上に盛上がらせて、その裏側に車体の床下および側方開放した凹部を形成し、この凹部内に床下機器の1つとして温調ケースを収容して台枠に支持するものとすることができる。

0018

このような構成では、台枠を床面上に盛上がらせて裏側にできる凹部に他の床下機器と共に、蓄電装置を含む熱交換部を設置できるので、車両の走行方向での断面積をほとんど増大させないか増大させないし、台枠へは床下機器が対面する凹部の4面およびその周辺のどの部分をも支持部とすることができる。また、凹部は比較的多くの箇所で鉄道車両の通常機能を損なわずに設けられる。

0019

凹部は、ロングシートクロスシート寝台の設置域の範囲内に設けるものとすることができる。

0020

このような構成では、外部に開放した凹部が、各種シートや寝台の設置域に生じる下部空間を有効利用して居住空間を狭めることなく実現し、各種シートや寝台の凹部との重なりを利用して台枠で直に支持してそれらの必要設置高さを満足することができる。

0021

床が車輪よりも高い通常車から床が車輪よりも低い低床車までの鉄道車両に適用するものとすることができる。

0022

このような構成では、上記の各発明を通常車から低床車までに適用し、それぞれの特徴を発揮することができる。

0023

熱交換部での熱交換は、必要換気量以上の排気を確保して行うものとすることができる。

0024

このような構成では、熱交換部での排気負荷を含んで必要換気量が確保される。

0025

本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴はそれ単独で、または可能な範囲で複合して採用することができる。

発明の効果

0026

本発明の鉄道車両によれば、蓄電装置の搭載で架線や充電設備によって充電し、かつ架線走行時の回生電力の回収充電を含め、電気機器に給電して運行でき、蓄電運行時、架線運行時を問わず、換気を伴い所定の温度範囲に空調されて快適な住空間が常時保たれるのに併せ、この空調での排気の蓄電装置との熱交換を図った排気により、蓄電装置の低温状態や昇温状態に関係なく空調された所定の温度範囲の側に強制的に温調して蓄電装置を所定の温度範囲に常時保てるので、温度が低すぎたり、高すぎたりする問題を回避できる。

0027

限られた温調ケース内での熱交換通路にて車内、客室内からの排気と蓄電装置との熱交換を効率よく安定して達成し、蓄電装置の高い充放電特性を安定に保証することができる。

0028

車体側のみの排気ファン、または温調ケース側単独の排気ファンにより、特別な排気ファンの設置なしに車室内の一様な空調のための適正カ所からの排気を図りながら蓄電装置を強制温調して、しかも排気負荷を配慮した最終排気量の設定にて必要換気量を確保することができ、車体側および温調ケース側双方の排気ファンにより、車体側を通常設置として、しかも温調ケース側にて排気負荷を補償することができる。

0029

熱交換部が温調ケースを有して車体など他から独立して製作し、車体側の排気口に接続して設置するだけで実用でき、製作、設置共に簡易化する。

0030

温調ケースが発熱要素である蓄電セルを複数収容した蓄電モジュールであることにより、収容した蓄電セルに応じ温調保証を安定に確保し、設置数によって鉄道車両の運行に必要な給電を、必要な温調を伴い満足し、安定な運行を確保することができる。

0031

台枠を床面上に盛上がらせて裏側にできる凹部に他の床下機器と共に、蓄電装置を含む熱交換部を設置して、車両の走行方向での断面積を増大させず、かつ、床下に突出しないので低床車に好適である。また、設置する蓄電装置を含む床下機器は対面する凹部の台枠面およびその周辺のどの部分をも支持部に利用して簡単かつ確実に支持することができる。

0032

外部に開放した凹部が、ロングシートやクロスシートなどの各種シートや寝台の設置域に生じる下部空間を有効利用して居住空間を狭めることなく実現し、各種シートや寝台の凹部との重なりを利用して台枠で直に支持してそれらの必要設置高さを満足することができる。

0033

上記の各発明は通常車から低床車までに適用し、それぞれの特徴を発揮することができる。

0034

熱交換が、そのための排気負荷の補償にて必要換気量を満足して達成される。

発明を実施するための最良の形態

0035

以下、本発明の実施の形態に係る鉄道車両について、図を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明および図示は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。

0036

本実施の形態の鉄道車両は、基本的に、床が車輪よりも高い通常車から床が車輪よりも低い低床車までの鉄道車両に適用することができ、図1に示す例のように車内1への新鮮気導入、車内1から車外2への排気、を伴い、車内1を所定の温度範囲Tに空調する換気空調システム3を備えた鉄道車両において、走行用の電動機MMを始め運行用の空調システム3を含む電気機器へ電力を供給する蓄電装置4と、この蓄電装置4を所定の温度範囲Tに空調された車内1からの排気との熱交換を図って所定の温度範囲T1に保つよう強制温調する熱交換部5と、を設ける。このように、鉄道車両が蓄電装置4を搭載していることにより、図2に示すように架線走行中の架線8や設置され、または移動する充電装置9によって充電が行え、架線走行時には回生電力の回収充電もでき、充電度合いに応じて電動機MMを始め空調システム3を含む電気機器に給電して運行できる。これら蓄電運行時、架線運行時のいずれにおいても、車内1、特に、客室内が換気空調システム3によって新鮮気の導入、排気による換気を伴い所定の温度範囲Tに常時空調されるのに併せ、所定の温度範囲Tに空調された車内1、客室内からの排気は熱交換部5によって蓄電装置4との熱交換を図って外部に排気され、蓄電装置4の初期低温状態や充放電中の昇温状態に関係なく車内1、客室内が空調されている所定の温度範囲Tの側に強制的に近付けるように常時温調される。

0037

したがって、蓄電装置4の搭載で架線8や充電装置9によって充電して、架線走行時の回生電力の回収充電を併せ、蓄電装置4を含む電気機器に給電して運行でき、蓄電運行時、架線運行時を問わず、換気を伴い所定の温度範囲Tに空調されて快適な住空間が常時保たれるのに併せ、この空調での排気の蓄電装置4との熱交換を図った外部への排気により、蓄電装置4の低温状態や昇温状態に関係なく空調された所定の温度範囲Tの側に強制的に温調して蓄電装置4を所定の温度範囲T1に常時保てるので、温度が低すぎたり、高すぎたりする問題を回避できる。具体的には、蓄電装置4の温度が高過ぎることにより、電解液の劣化とそれによる蓄電容量の低下、寿命の短縮の原因になることが防止できる。また、逆に、冬季や寒冷地などでの走行初期などで温度が低すぎて、蓄電セルの内部抵抗が大きく、充放電特性が低下し電圧、電流共に出力が低下し、電圧、電流の変動が大きくなることにより、安定した運行を保証できない事態になるようなことを防止することができる。本発明者の実験によれば、T=T1として蓄電装置4の充放電特性は満足に安定し、運行時間が経ることによりT=T1に到達する。

0038

ここで、熱交換部5は図1に示すように、車体6外に設けられ蓄電装置4を収容した温調ケース7内で、前記熱交換を行うようにしている。これにより、限られた温調ケース7内の設計された熱交換通路にて、車内1、客室内からの排気と蓄電装置4との熱交換を設定通りに効率よく安定して達成することができる。つまり、外部に開放されない限られたスペースとなる温調ケース7内での熱交換通路にて車内1、客室内からの排気と蓄電装置4との熱交換を効率よく安定して達成し、蓄電装置4の高い充放電特性を安定に保証することができる。

0039

また、空調システム3は空調のための空調機3aを持ち、この空調機3aには図1に示す例のように空調機新鮮空気導入、室内空気の導入、空調空気の車内1所定範囲への送風を図るのための適数吸気送風ファン11、12などを設けて、車内1のほぼ均等な空調を達成するのが一般的であるが、排気ファン13は、図1実線で示すように車体6またはおよび図1仮想線で示すように温調ケース7側に設けるものとすることができる。車体6側のみの排気ファン13によると、特別な排気ファンの設置なしに車内1の一様な空調のための1か所または複数の適正カ所からの排気を図りながら蓄電装置4の強制的な温調ができ、この温調のための排気負荷を配慮した排気量の設定によって必要換気量を確保することができる。これは、温調ケース7側単独の図1に仮想線で示す排気ファン13によっても同様に達成される。車体6側および温調ケース7側双方の排気ファン13によれば、車体6側の排気ファン13によっては蓄電装置4の温調に関係なく通常設置としながら、温調ケース7側の排気ファン13によっては蓄電装置4の温調のための排気負荷を独立に補償することができる。結果、車体6側のみの排気ファン13、または温調ケース7側単独の排気ファン13により、特別な排気ファンの設置なしに蓄電装置4を強制温調して、しかも排気負荷を配慮した最終排気量の設定にて必要換気量を確保することができ、車体6側および温調ケース7側双方の排気ファン13により、車体6側を通常設置として、温調ケース7側にて排気負荷を単独に補償し温調ケース7側で独自に対応できる。

0040

さらに、温調ケース7は図1に示すように、車体6の排気口14に接続された排気導入口15と、蓄電装置4と熱交換後の排気を外部に排気する排気口16とを持つものとしている。これにより、熱交換部5が温調ケース7を有して、車体6など他から独立して製作でき、車体6側の排気口14に接続して設置するだけで実用できる。つまり、熱交換部5が温調ケース7を有して車体6など他から独立して製作し、車体6側の排気口14に接続して設置するだけで実用でき、製作、設置共に簡易化する。

0041

図5に示す例では、図1に示す例での温調ケース7が、発熱要素である蓄電セルを複数収容した蓄電モジュールMをなし、この蓄電モジュールM単位で所定数搭載されるようにしている。このように、温調ケース7が発熱要素である蓄電セルを複数収容した蓄電モジュールMであることにより、収容した蓄電セルの数に応じた配置、排気通路による温調保証を安定に確保し、蓄電モジュールMの設置数の選択によって鉄道車両の運行に必要とする給電、例えば、低床車両での600V、600A程度に見合う蓄電容量を、必要な温調を伴い満足することができる。つまり、温調ケース7が発熱要素である蓄電セルを複数収容した蓄電モジュールMであることにより、収容した蓄電セルに応じ温調保証を安定に確保し、蓄電モジュールMの設置数によって鉄道車両の運行に必要な給電を、必要な温調を伴い満足し、安定な運行を確保することができる。特に、図示例のように各蓄電モジュールMが排気ファン13を装備していることにより、蓄電モジュールMの設置の増減に対応した熱交換のための排気補償がそのままで過不足なく満足できる。また、複数の蓄電モジュールMの配置は、単段複数段の配列のいずれによっても行える。図6に示す例では、蓄電モジュールMを必要数設置するのに一定数の蓄電モジュールMを収容した蓄電ユニットUとして取扱い、蓄電モジュールMの取り扱手間、着脱手間を簡略化することができる。このような配置に関する技術の詳細例は本出願人がした先の出願である特願2007−246553号明細書および図面に詳細に記載している通りである。

0042

図5図6に示す例では、また、車体6の床21を支持または形成する台枠22を床面上に盛上がらせて、その裏側に車体6の床下および側方に開放した凹部23を形成し、この凹部23内に床下機器20の1つとして蓄電装置4を持った熱交換5の温調ケース7を収容し、図5に示すように1つに組み上げ、あるいは図6に示すように単独にて、台枠22に支持するようにしている。これにより、台枠22を床面上に盛上がらせて裏側にできる凹部23に他の床下機器と共に、蓄電装置4を含む熱交換部3を設置できるので、車両の走行方向での断面積をほとんど増大させないか増大させないし、台枠22へは床下機器が対面する凹部23の4面およびその周辺のどの部分をも支持部とすることができる。また、凹部23は比較的多くの箇所で鉄道車両の通常機能を損なわずに設けられる。

0043

従って、台枠22を床面上に盛上がらせて裏側にできる凹部23に他の床下機器と共に、蓄電装置4を含む熱交換部3を設置して、車両の走行方向での断面積を増大させず、かつ、床下に突出しないので低床車に好適である。また、設置する蓄電装置4を含む床下機器は対面する凹部23の台枠22の面およびその周辺のどの部分をも支持部に利用して対面間の直近での簡単かつ確実に支持することができる。

0044

この凹部23は図6に示すように、ロングシート31、図示しないクロスシート、寝台の設置域の範囲内に設けることができる。これにより、外部に開放した凹部23が、各種シートや寝台の設置域に生じる下部空間を有効利用して居住空間を狭めることなく実現し、各種シートや寝台の凹部23との重なりを利用して台枠22で直に支持してそれらの必要設置高さを満足することができる。従って、外部に開放した凹部23が、ロングシート31やクロスシートなどの各種シートや寝台の設置域に生じる下部空間を有効利用して居住空間を狭めることなく実現し、各種シートや寝台の凹部23との重なりを利用して台枠22で直に支持してそれらの必要設置高さを満足することができ、その支持は、図5に示すような出し入れできるガイドレール33、図6に示すような連結金具34などによって着脱できるように適宜行えば、メンテナンスに便利である。

0045

なお、熱交換部3での熱交換は、必要換気量以上の排気を確保して行うことにより、熱交換部3での排気負荷を含んで必要換気量が確保される。また、現時点の蓄電装置4としては、出力密度エネルギ密度の上で、リチウムイオン電池が共に高く最適である。

0046

ところで、蓄電装置4を持った熱交換部3以外の外部機器を床下機器20として艤装するものには、図2に示す補助制御器SIV20a、インバータ方式主制御器VVVF20bのほか、リアクトルフィルタ断路器ブレーキ制御器高速度遮断機開閉器などの重くかさ高いものが主要機器例として挙げられる。

0047

ここで、蓄電装置4の具体例としては、二次電池キャパシタが挙げられる。いずれにしても、架線レス区間での充電ポストなど専用の充電装置9によっては蓄電装置4に対する充電は、蓄電装置4の最大充電電圧を上回る充電電圧V1>蓄電電圧VBの範囲で充電電流に応じた充電電圧の調整で安定して行うことができる。しかし、図3に示す架線区間での架線8からの充電では、架線8からのその時々での架線電圧VSと蓄電装置4の蓄電電圧VBとの大小関係が、互いに等しい公称電圧Vk0、VB0としたとき、図4(a)に示すように、それぞれ異なった最大幅VKmin〜VKmax、VBmin〜VBmaxで変動し、VBmin〜VBmaxの変動は蓄電装置9の充放電によるもので、蓄電装置9ごとに特定し、VKmin〜VKmaxの大きな変動は、送電距離の変化による通常の変動範囲VK1〜VK2に比し回生効果などによる一時的なものであるが、充電電圧V1および蓄電電圧VBの大小関係は、逆放電を生じたり、過剰充電を招いたりする結果になる。これに対応するため、図3に示すように架線8から蓄電装置4への充電回路充電制御回路41を設け、この充電制御回路41によって架線電圧VKを蓄電電圧VBに対し適正な範囲の充電電圧VSに調整して蓄電装置9に印加し充電する。

0048

しかし、このような電圧制御は、充電電圧V1および蓄電電圧VBの大小関係の正逆に
応じて、架線電圧VKを時には昇圧し、時には降圧する2通りに制御することを余儀なくされるので、制御機能が複雑になり大型化、重量化し高価にもつく。

0049

これを回避するのに、本発明者は、充電電圧V1および蓄電電圧VBの大小関係の適正
化制御につき、架線電圧VKの公称架線電圧VK0と蓄電電圧VBの公称蓄電電圧VB0とに差、具体的には公称架線電圧VK0に対する公称蓄電電圧VB0の差を図4(b)に示す−VAまたは、これとは逆の+VAの差を付ける。

0050

これにより、−VAの差を付ける例でいうと、蓄電装置9の蓄電電圧VBがVBminとVBmaxの間で変動しても、架線電圧VKが蓄電電圧VBよりも低くなる範囲はVKPに抑えられ、この場合の充電制御降圧制御のみとなり、逆に、+VAの差を付ける例では、蓄電装置9の蓄電電圧VBがVBminとVBmaxの間で変動しても、架線電圧VKが蓄電電圧VBよりも高くなる範囲は+VKPに抑えられ、この場合の充電制御は昇圧制御のみとなる。従って、いずれの場合の充電制御も簡略化し、装置の小型化、軽量化、低コスト化が図れる。また、このような充電制御に関連して、架線レス区間では充電制御が不要になることから、図3に示す例では、充電制御回路41に対してバイパススイッチ42を設け、架線レス区間での蓄電装置9からの放電による放電走行時にバイパススイッチ42をオンして充電制御回路41を働かないものとすることで、さらに制御、および装置が簡略化し、さらなる小型、軽量化、低コスト化に貢献できる。

0051

最後に、温調ケース7は必ずしも車体6外に設けなくてもよく、車体6の一部、車体6内の設置物として設けることもできる。また、温調ケース7での蓄電装置4と排気との熱交換において、車外2の新鮮気を導入して熱交換に併用してもよく、これにより、蓄電装置4の温調に必要な風量が必要換気量を上回って空調負荷を増大させてしまうようなことを防止することができる。

0052

本発明は鉄道車両に実用でき、蓄電装置を搭載して鉄道車両の省エネなど図るのに、蓄電装置を効率のよい所定の温度範囲にて働かせられる。

図面の簡単な説明

0053

本発明の実施の形態に係る鉄道車両の例とその空調システム例を平面視して示す模式図である。
図1の鉄道車両に適用する蓄電装置の1つの充放電系例を示すブロック図である。
図1の鉄道車両に適用する蓄電装置の別の充放電系例を示すブロック図である。
図2に示す充放電系での架線電圧と蓄電電圧との公称電圧と電圧変動範囲の関係例と、図3に示す充放電系での架線電圧と蓄電電圧との公称電圧と電圧変動範囲の関係例と、を(a)(b)で比較して示すグラフである。
図1に示す蓄電装置の具体的な1つの配置例を示す斜視図である。
図1に示す蓄電装置の具体的な別の配置例を示す斜視図である。
従来の鉄道車両の例とその空調システム例を平面視して示す模式図である。

符号の説明

0054

1 車内
2車外
3 空調システム
4蓄電装置
5熱交換部
6 車体
7温調ケース
8架線
9充電制御回路
11送風ファン
12吸気ファン
13排気ファン
14 、16排気口
15排気導入口
20床下機器
20a VVVF
20b SIV
21 床
22台枠
23 凹部
31ロングシート
41 充電制御回路
42 バイパススイッチ

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