Устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства и система железнодорожного транспортного средства

Устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства и система железнодорожного транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления двигательной установкой электрического транспортного средства, включающему в себя устройство накопления мощности.

Уровень техники

[0002] В качестве устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства по предшествующему уровню техники, включающего в себя устройство накопления мощности, предусмотрено устройство управления приведением в движение транспортного средства, описанное в патентном документе 1.

[0003] Устройство управления приведением в движение транспортного средства включает в себя инвертор, сконфигурированный с возможностью преобразовывать напряжение постоянного тока от любого из воздушного провода и устройства накопления мощности либо от обоих в напряжение переменного тока, и преобразователь напряжения постоянного тока для преобразования напряжения постоянного тока от воздушного провода или рекуперативной электрической мощности от двигателя и зарядки устройства накопления мощности. Устройство управления приведением в движение транспортного средства осуществляет управление (питанием от устройства накопления мощности двигателя и зарядкой и разрядкой устройства накопления мощности) в соответствии с глубиной зарядки устройства накопления мощности и состояниями транспортного средства (движение за счет мощности, стоянка, движение по инерции и рекуперация).

Список библиографических ссылок

Патентные документы

[0004] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент Японии №2005-278269

Сущность изобретения

[0005] Устройство управления приведением в движение транспортного средства по предшествующему уровню техники оснащается двумя устройствами преобразования мощности, т.е. преобразователем напряжения постоянного тока, который преобразует напряжение постоянного тока от воздушного провода в напряжение постоянного тока устройства накопления мощности, и инвертором, который преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока и приводит в действие двигатель Следовательно, существует проблема в том, что стоимость, вес и габариты устройства управления приведением в движение транспортного средства велики.

[0006] Настоящее изобретение разработано с учетом вышеизложенного, и целью настоящего изобретения является получение устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства, которое может быть уменьшено по стоимости, размеру и весу.

[0007] Чтобы решить вышеуказанную задачу и достичь вышеуказанную цель, устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства, включающее в себя устройство накопления мощности, включает в себя первый переключатель, сконфигурированный с возможностью осуществлять размыкание и замыкание схемы между воздушным проводом и блоком преобразования мощности, который является местом назначения подачи напряжения постоянного тока, подводимого от воздушного провода; второй переключатель, сконфигурированный с возможностью осуществлять размыкание и замыкание схемы между блоком преобразования мощности и двигателем, который генерирует мощность для электрического транспортного средства; блок переключения, сконфигурированный с возможностью выбирать контактный вывод на стороне блока преобразования мощности, к которому подключается первый переключатель, или контактный вывод на стороне блока преобразования мощности, к которому подключается второй переключатель, и подключать контактный вывод к устройству накопления мощности; и блок управления, сконфигурированный с возможностью управлять блоком преобразования мощности, первым переключателем, вторым переключателем и блоком переключения для переключения места назначения подключения блока преобразования мощности и побуждать блок преобразования мощности работать в качестве инвертора или преобразователя напряжения постоянного тока согласно виду работы электрического транспортного средства.

[0008] Согласно настоящему изобретению, блок преобразования мощности работает в качестве инвертора и преобразователя напряжения постоянного тока. Следовательно, необязательно отдельно предоставлять преобразователь напряжения постоянного тока для зарядки устройства накопления мощности. Предоставляется преимущество в том, что получено устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства, в котором реализованы снижение размера и веса, а также снижение стоимости.

Краткое описание чертежей

[0009] Фиг. 1 является схемой примера конфигурации первого варианта осуществления устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства.

Фиг. 2 является схемой для пояснения операции по зарядке устройства накопления мощности.

Фиг. 3 является схемой для пояснения операции по приведению в действие двигателя с использованием устройства накопления мощности.

Фиг. 4 является схемой для пояснения примера конфигурации гибридного транспортного средства, которое является электрическим транспортным средством согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 5 является схемой для пояснения операции по использованию устройства накопления мощности согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 6 является схемой примера конфигурации устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг. 7 является схемой для пояснения примера работы электрического транспортного средства, включающего в себя устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг. 8 является схемой для пояснения примера работы электрического транспортного средства, включающего в себя устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг. 9 является схемой для пояснения примера работы электрического транспортного средства, включающего в себя устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг. 10 является схемой для пояснения примера конфигурации и работы устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно пятому варианту осуществления.

Фиг. 11 является схемой для пояснения примера конфигурации и работы устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно пятому варианту осуществления.

Фиг. 12 является схемой для пояснения примера конфигурации и работы устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно шестому варианту осуществления.

Фиг. 13 является схемой для пояснения примера конфигурации и работы устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно шестому варианту осуществления.

Фиг. 14 является схемой для пояснения примера конфигурации и работы устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно седьмому варианту осуществления.

Фиг. 15 является схемой для пояснения примера конфигурации и работы устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно седьмому варианту осуществления.

Фиг. 16 является схемой для пояснения примера конфигурации и работы устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно восьмому варианту осуществления.

Фиг. 17 является схемой для пояснения операции по зарядке устройства накопления мощности.

Фиг. 18 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с воздушного провода на устройство накопления мощности.

Фиг. 19 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с воздушного провода на устройство накопления мощности.

Фиг. 20 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с воздушного провода на устройство накопления мощности.

Фиг. 21 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с воздушного провода на устройство накопления мощности.

Фиг. 22 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с воздушного провода на устройство накопления мощности.

Фиг. 23 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с устройства накопления мощности на воздушный провод.

Фиг. 24 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с устройства накопления мощности на воздушный провод.

Фиг. 25 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с устройства накопления мощности на воздушный провод.

Фиг. 26 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с устройства накопления мощности на воздушный провод.

Фиг. 27 является схемой для пояснения последовательности переключения для переключения источника питания с устройства накопления мощности на воздушный провод.

Фиг. 28 является схемой, на которой серии последовательностей, показанных на фиг. 17-27, показаны как временная диаграмма.

Фиг. 29 является схемой примера конфигурации устройства управления двигательной установкой электрического транспортного средства согласно девятому варианту осуществления.

Фиг. 30 является схемой для пояснения первой операции зарядки для зарядки устройства накопления мощности.

Фиг. 31 является схемой для пояснения второй операции зарядки для зарядки устройства накопления мощности.

Фиг. 32 является схемой для пояснения третьей операции зарядки для зарядки устройства накопления мощности.

Фиг. 33 является схемой для пояснения четвертой операции зарядки для зарядки устройства накопления мощности.

Фиг. 34 является схемой для пояснения операции по приведению в действие мотора переменного тока с использованием электрической мощности устройства накопления мощности.

Фиг. 35 является схемой для пояснения операции по приведению в действие мотора переменного тока с использованием электрической мощности воздушного провода постоянного тока.

Фиг. 36 является схемой для пояснения операции по приведению в действие мотора переменного тока с использованием электрической мощности батареи топливных элементов.

Фиг. 37 является схемой для пояснения операции по подаче электрической мощности воздушного провода постоянного тока в воздушный провод переменного тока.

Фиг. 38 является схемой для пояснения операции по выполнению преобразования мощности между воздушным проводом переменного тока и устройством накопления мощности.

Фиг. 39 является схемой для пояснения пятой операции зарядки для зарядки устройства накопления мощности.

Фиг. 40 является схемой для пояснения операции по выполнению запуска двигателя с использованием электрической мощности устройства накопления мощности.

Фиг. 41 является схемой для пояснения операции по выполнению запуска двигателя с использованием электрической мощности батареи топливных элементов.

Фиг. 42 является схемой для пояснения операции по выполнению запуска двигателя с использованием электрической мощности воздушного провода постоянного тока.

Фиг. 43 является схемой для пояснения операции по подаче электрической мощности батареи топливных элементов в воздушный провод переменного тока.

Фиг. 44 является схемой, на которой операции, показанные на фиг. 30-43, показаны как список в табличном формате.

Подробное описание вариантов осуществления

[0010] Устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства (в дальнейшем называемое просто "устройством управления двигательной установкой") согласно вариантам осуществления настоящего изобретения подробно поясняется ниже на основе фигур. Настоящее изобретение не ограничено посредством вариантов осуществления.

[0011] Первый вариант осуществления

Фиг. 1 является схемой примера конфигурации первого варианта осуществления устройства управления двигательной установкой согласно настоящему изобретению. Как показано на фигуре, устройство управления двигательной установкой согласно этому варианту осуществления включает в себя блок 1 управления, сконфигурированный с возможностью управлять блоками в устройстве управления двигательной установкой, устройство 3 съема мощности, сконфигурированное с возможностью снимать электрическую мощность с воздушного провода 2, подключенного к питанию постоянного тока, такому как трансформаторная подстанция, переключатели 4, 5, 9, 13, 14, 16 и 19 для размыкания и замыкания схемы, реактор 6 фильтра и конденсатор 7 фильтра, включенные в LC-фильтр, блок 8 преобразования мощности, включающий в себя множество переключающих элементов и сконфигурированный с возможностью работать в качестве инвертора и преобразователя напряжения постоянного тока, реактор 10 батареи, подключенный к выходной стороне блока 8 преобразования мощности через переключатель 9 и сконфигурированный с возможностью сглаживать выходное напряжение от блока 8 преобразования мощности, блок 11 переключения, подключенный к входной стороне (входной стороне напряжения постоянного тока) и выходной стороне (выходной стороне трехфазного напряжения переменного тока и напряжения постоянного тока, подвергнутого преобразованию напряжения) блока 8 преобразования мощности и сконфигурированный с возможностью выбирать одну из входной стороны и выходной стороны и подключать выбранную сторону к устройству накопления мощности, поясненному ниже, конденсатор 12 фильтра батареи, устройство 15 накопления мощности, включающее в себя устройство хранения мощности, такое как второстепенная батарея или электрический двухслойный конденсатор, двигатель 17, подключенный к выходной стороне блока 8 преобразования мощности через переключатель 16, переключатель 18 и разрядный резистор R3 для разрядки конденсатора 7 фильтра и настройки напряжения на контактных выводах, зарядные резисторы R1 и R2, соответственно, используемые в качестве резисторов при зарядке конденсатора 7 фильтра и конденсатора 12 фильтра батареи, вспомогательное устройство 20 питания (SIV), сконфигурированное с возможностью преобразовывать напряжение постоянного тока, подаваемое от устройства 15 накопления мощности, в трехфазное напряжение переменного тока, вспомогательное оборудование 21, сконфигурированное с возможностью принимать питание от SIV 20 и работать, детекторы CTU, CTV и CTW тока, установленные на выходной стороне блока 8 преобразования мощности и сконфигурированные с возможностью детектировать электрические токи фаз U, V и W, и детектор CTB тока, сконфигурированный с возможностью детектировать электрический ток, протекающий в устройство 15 накопления мощности, и электрический ток, вытекающий от устройства 15 накопления мощности. Вспомогательное оборудование 21 является, например, зарядным устройством для источников питания (батарей) для освещения и кондиционирования в транспортном средстве, устройства управления и т.п. Источник питания постоянного тока может быть источником напряжения постоянного тока, таким как батарея топливных элементов или солнечная батарея.

[0012] Как показано на фигуре, блок 11 переключения подключает входную сторону или выходную сторону блока 8 преобразования мощности и устройства 15 накопления мощности. Блок 11 переключения сконфигурирован с возможностью совместно выводить электрические токи трех фаз в устройство 15 накопления мощности при выборе выходной стороны.

[0013] Блок 1 управления отслеживает напряжение BEFC устройства 15 накопления мощности, напряжение BES конденсатора 12 фильтра батареи, значение IB детектирования тока детектора CTB тока, напряжение ES постоянного тока, подаваемое от воздушного провода 2, напряжение EFC конденсатора 7 фильтра и значения IU, IV и IW детектирования тока детекторов CTU, CTV и CTW тока. Блок 1 управления принимает информацию, указывающую содержимое операции машиниста (в дальнейшем называемую операционной информацией). Операционная информация включает в себя информацию, указывающую служебную операцию (движение за счет мощности, торможение, движение по инерции и стоянка) электрического транспортного средства, и информацию, указывающую операцию начала приема мощности устройства 15 накопления мощности. Блок 1 управления управляет, на основе результатов мониторинга и операционной информации, принимаемой извне, переключателями 4, 5, 9, 13, 14 и 16, блоком 16 переключения и блоком 8 преобразования мощности (более конкретно, переключающими элементами, включенными в блок 8 преобразования мощности).

[0014] Устройство управления двигательной установкой, имеющее конфигурацию, поясненную выше, отличается тем, что размыкают переключатель 16, чтобы отключить двигатель 17 от блока 8 преобразования мощности, и заряжают устройство 15 накопления мощности с использованием блока 8 преобразования мощности в состоянии, в котором необязательно побуждать электрическое транспортное средство выполнять движение за счет мощности и необязательно использовать рекуперативное торможение, т.е. в состоянии во время стоянки, движения по инерции и т.п., и в состоянии, в котором необязательно заряжать устройство 15 накопления мощности. Характерные операции устройства управления двигательной установкой согласно этому варианту осуществления подробно поясняются ниже.

[0015] В устройстве управления двигательной установкой согласно этому варианту осуществления, SIV 20 сконфигурировано с возможностью преобразовывать выходное напряжение от устройства 15 накопления мощности и генерировать напряжение, питающее вспомогательное оборудование 21. SIV 20 не преобразует напряжение воздушного провода (напряжение постоянного тока, подаваемое от воздушного провода 2) в напряжение питания для вспомогательного оборудования 21. В устройстве управления двигательной установкой согласно этому варианту осуществления, когда электрическое транспортное средство побуждается выполнять движение за счет мощности, электрическая мощность подается в блок 8 преобразования мощности только от устройства 15 накопления мощности. Другими словами, блок 8 преобразования мощности не преобразует электрическую мощность, подаваемую от воздушного провода 2, и генерирует трехфазное напряжение переменного тока для приведения в действие двигателя 17.

[0016] Фиг. 2 является схемой для пояснения операции по зарядке устройства 15 накопления мощности в устройстве управления двигательной установкой согласно этому варианту осуществления. Показана операция для использования блока 8 преобразования мощности в качестве преобразователя напряжения постоянного тока. На фиг. 2, O и х, указывающие состояния, показаны вместе с переключателями 4, 5, 9, 13, 14, 16 и 19. O указывает замкнутое состояние, а х указывает разомкнутое состояние. То же применимо к фиг. 3 и последующим чертежам.

[0017] Блок 1 управления отслеживает напряжение BEFC устройства 15 накопления мощности, напряжение BES конденсатора 12 фильтра батареи, значение IB детектирования тока детектора CTB тока, напряжение ES постоянного тока, подаваемого от воздушного провода 2, напряжение EFC конденсатора 7 фильтра и значения IU, IV и IW детектирования тока детекторов CTU, CTV и CTW тока. Блок 1 управления принимает операционную информацию извне.

[0018] В состоянии, в котором электрическое транспортное средство стоит в депо или на железнодорожной станции, или в состоянии, в котором электрическое транспортное средство выполняет операцию движения по инерции на электрифицированном участке, когда устройство управления двигательной установкой определяет то, что необходимо заряжать устройство 15 накопления мощности, как показано на фиг. 2, устройство управления двигательной установкой преобразует, в блоке 8 преобразования мощности, напряжение постоянного тока, подаваемое от воздушного провода 2, генерирует мощность постоянного тока, имеющую требуемое напряжение, и заряжает устройство 15 накопления мощности.

[0019] Например, когда блок 1 управления определяет на основе операционной информации, принимаемой извне, то, что электрическое транспортное средство находится в состоянии, в котором может быть выполнена операция зарядки (в состоянии, в котором электрическое транспортное средство заканчивает движение за счет мощности, торможение с использованием рекуперативного тормоза и т.п. и без использования двигателя 17), и эта операция начала зарядки выполняется, блок 1 управления выполняет операцию зарядки для устройства 15 накопления мощности. Операция начала зарядки может быть выполнена в состоянии, в котором разрядка устройства 15 накопления мощности не происходит (в состоянии, в котором устройство 15 накопления мощности полностью заряжено). Следовательно, когда выполняется операция начала зарядки, во-первых, блок 1 управления может проверять, ниже ли напряжение BEFC устройства 15 накопления мощности, чем предварительно определенный порог, и начинать операцию зарядки, когда напряжение BEFC ниже предварительно определенного порога.

[0020] Вместо начала операции зарядки, когда блок 1 управления детектирует то, что операция начала зарядки выполняется машинистом, блок 1 управления может начинать операцию зарядки согласно состоянию устройства 15 накопления мощности. Например, когда блок 1 управления принимает извне уведомление, указывающее, что электрическое транспортное средство находится в состоянии, в котором может быть выполнена операция зарядки (в состоянии, в котором электрическое транспортное средство заканчивает движение за счет мощности, торможение с использованием регенеративного тормоза и т.п. и без использования двигателя 17), блок 1 управления проверяет, ниже ли напряжение BEFC устройства 15 накопления мощности предварительно определенного порога. Когда напряжение BEFC ниже предварительно определенного порога, блок 1 управления определяет то, что необходима зарядка, и начинает операцию зарядки для устройства 15 накопления мощности. В этом случае, машинист не должен выполнять операцию начала зарядки согласно состоянию электрического транспортного средства и состоянию устройства 15 накопления мощности. Следовательно, возможно уменьшить операционную нагрузку на машиниста.

[0021] При начале операции зарядки, во-первых, блок 1 управления размыкает переключатель 16 (устанавливает переключатель 16 в OFF), чтобы отключить двигатель 17. Дополнительно, чтобы подать электрическую мощность от источника питания постоянного тока (воздушного провода 2) к блоку 8 преобразования мощности, во-первых, блок 1 управления замыкает переключатель 4 (устанавливает переключатель 4 в ON) и заряжает конденсатор фильтра от питания постоянным током через воздушный провод 2 и устройство 3 съема мощности. Когда продолжается зарядка конденсатора 7 фильтра, и напряжение EFC достигает предварительно определенного значения, блок 1 управления замыкает переключатель 5, чтобы замыкать накоротко зарядный резистор R1. Блок 1 управления замыкает переключатель 13 при поддержании переключателя 14 в разомкнутом состоянии и питает электрический ток от устройства 15 накопления мощности для зарядки конденсатора 12 фильтра батареи. Когда напряжение BEFC конденсатора 12 фильтра батареи достигает предварительно определенного значения, блок 1 управления замыкает переключатель 14, чтобы замыкать накоротко зарядный резистор R2. Блок 1 управления переключает блок 11 переключения на сторону реактора 10 батареи (выходную сторону блока 8 преобразования мощности) и замыкает переключатель 9.

[0022] Блок 1 управления управляет переключающими элементами блока 8 преобразования мощности, чтобы побудить блок 8 преобразования мощности работать в качестве преобразователя напряжения постоянного тока (настраивать значения напряжения, соответственно, выводимые от выходных контактных выводов трех фаз блока 8 преобразования мощности). В частности, блок 1 управления генерирует управляющие сигналы GSU, GSV, GSW, GSX, GSY и GSZ блока 8 преобразования мощности так, что поддерживается следующая формула, когда заданное значение тока зарядки (значение тока зарядки устройства 15 накопления мощности), определенное согласно, например, напряжения BEFC устройства 15 накопления мощности, представляется как IBR. IU, IV и IW представляют значения детектирования детекторов CTU, CTV и CTW тока.

IBR=IU+IV+IW

[0023] Другими словами, блок 1 управления подвергает переключающие элементы фаз блока 8 преобразования мощности пропорционально-интегральному управлению таким образом, что совокупное значение электрических токов фаз U, V и W, выводимых от блока 8 преобразования мощности, совпадает с заданным значением IBR тока зарядки. Блок 1 управления выводит результат пропорционально-интегрального управления в блок 8 преобразования мощности в качестве сигналов PWM-управления (ШИМ-управления) GSU, GSV, GSW, GSX, GSY и GSZ. Например, блок 1 управления управляет переключающими элементами для поддержания соотношения IU=IV=IW=IBR×1/3.

[0024] Согласно такому управлению, блок 8 преобразования мощности может работать в качестве преобразователя напряжения постоянного тока и заряжать устройство 15 накопления мощности.

[0025] После начала операции зарядки, когда блок 1 управления принимает извне уведомление о том, что электрическое транспортное средство переходит в состояние, в котором операция зарядки не может быть выполнена (начато движение за счет мощности или начато использование тормоза), блок 1 управления управляет блоками в устройстве управления двигательной установкой, чтобы завершать операцию зарядки. В дополнение к окончанию операции зарядки согласно уведомлению извне, блок 1 управления может завершать операцию зарядки в момент, когда блок 1 управления детектирует, что устройство 15 накопления мощности достаточно заряжено (достигает предварительно определенного напряжения).

[0026] Фиг. 3 является схемой для пояснения операции по приведению в действие двигателя 17 с использованием устройства 15 накопления мощности в устройстве управления двигательной установкой согласно этому варианту осуществления. Показана операция для использования блока 8 преобразования мощности в качестве инвертора.

[0027] Аналогично операции для использования блока 8 преобразования мощности в качестве преобразователя напряжения постоянного тока, блок 1 управления отслеживает BEFC, BES, IB, ES, EFC, IU, IV и IW. Блок 1 управления принимает информацию, указывающую состояние электрического транспортного средства извне.

[0028] Когда устройство управления двигательной установкой побуждает электрическое транспортное средство выполнять движение за счет мощности в состоянии, в котором устройство 15 накопления мощности достаточно заряжено, как показано на фиг. 3, устройство 15 накопления мощности подает электрическую мощность в блок 8 преобразования мощности. Блок 8 преобразования мощности преобразует напряжение постоянного тока, подаваемое от устройства 15 накопления мощности, чтобы генерировать трехфазное напряжение переменного тока для приведения в действие двигателя 17.

[0029] Например, когда блок 1 управления принимает извне уведомление о том, что начато движение за счет мощности, блок 1 управления проверяет, равно или выше напряжение BEFC устройства 15 накопления мощности, чем фиксированный уровень. Когда напряжение BEFC равно или выше фиксированного уровня, блок 1 управления определяет то, что устройство 15 накопления мощности достаточно заряжено, и приводит в действие двигатель 17 используя устройство 15 накопления мощности.

[0030] Когда блок 1 управления разряжает устройство 15 накопления мощности, чтобы приводить в действие двигатель 17, во-первых, когда побуждают блок 8 преобразования мощности работать в качестве преобразователя напряжения постоянного тока, блок 1 управления прекращает операцию, размыкает переключатель 4, чтобы прекратить питание от воздушного провода 2, и опускает пантограф. Впоследствии, блок 1 управления замыкает разрядный переключатель 18, чтобы побудить разрядный резистор R3 потреблять заряды, накопленные в конденсаторе 7 фильтра, и разряжает напряжение EFC так, что оно равно или меньше напряжения (BEFC) устройства 15 накопления мощности. После этого блок 1 управления размыкает переключатель 9, чтобы отключить выходную сторону блока 8 преобразования мощности и реактора 10 батареи, переключает блок 11 переключения на входную сторону блока 8 преобразования мощности и замыкает переключатель 16, чтобы подключить блок 8 преобразования мощности и двигатель 17.

[0031] Блок 1 управления управляет переключающими элементами блока 8 преобразования мощности, чтобы побудить блок 8 преобразования мощности работать в качестве инвертора и генерировать трехфазное напряжение переменного тока для приведения в действие двигателя 17. Например, блок 1 управления вычисляет инструкцию IQR тока компоненты крутящего момента и инструкцию IDR тока компоненты магнитного потока на основе инструкции TRQR крутящего момента (не показана на фигуре), принимаемой извне, и частоты двигателя 17. Блок 1 управления подвергает IU, IV, IW преобразованию координат, соответственно, с использованием фаз, полученных посредством интегрирования первичной частоты F1, вычисляет ток IQ компоненты крутящего момента и ток ID компоненты магнитного потока и подвергает блок 8 преобразования мощности PWM-управлению таким образом, что отклонение между командой IQR тока компоненты крутящего момента и током IQ компоненты крутящего момента и отклонение между командой IDR тока компоненты магнитного потока и током ID компоненты магнитного потока снижаются до нуля.

[0032] Следовательно, трехфазное напряжение переменного тока для приведения в действие двигателя 17 генерируется посредством блока 8 преобразования мощности. Электрическое транспортное средство приводится в движение (побуждается к выполнению движения за счет мощности) с помощью электрической мощности устройства 15 накопления мощности.

[0033] Когда блок 1 управления детектирует значение тока и значение напряжения, блок 1 управления проверяет, равны или меньше детектированные значения, чем значения определения для детектирования неисправностей. Когда детектированные значения превышают значения определения, блок 1 управления определяет, что возникает неисправность, прекращает управление блоком 8 преобразования мощности и уменьшает выходное напряжение до нуля.

[0034] Хотя не пояснено подробно, когда блок 1 управления побуждает двигатель 17 работать в рекуперативном режиме, блок 1 управления может быть сконфигурирован с возможностью заряжать устройство 15 накопления мощности. Например, при побуждении двигателя 17 работать в рекуперативном режиме, блок 1 управления проверяет напряжение BEFC устройства 15 накопления мощности. Когда значение напряжения BEFC равно или меньше предварительно определенного уровня, блок 1 управления размыкает переключатель 4 и переключает блок 11 переключения на сторону переключателя 4 (сторону, на которой рекуперативная мощность выводится от блока 8 преобразования мощности). Блок 1 управления управляет переключающими элементами блока 8 преобразования мощности таким образом, что рекуперативная мощность из двигателя 17 преобразуется в напряжение для зарядки устройства 15 накопления мощности, и заряжает устройство 15 накопления мощности.

[0035] Как пояснено выше, когда необязательно подключать блок преобразования мощности, который преобразует напряжение постоянного тока для генерирования трехфазного напряжения переменного тока для приведения в действие двигателя, и двигатель, устройство управления двигательной установкой согласно этому варианту осуществления преобразует напряжение постоянного тока, подаваемое от воздушного провода, чтобы заряжать устройство накопления мощности, побуждая блок преобразования мощности работать в качестве преобразователя напряжения постоянного тока. Следовательно, необязательно отдельно предоставлять преобразователь напряжения постоянного тока для зарядки устройства накопления мощности. Возможно реализовать уменьшенное в размере, уменьшенное в весе и уменьшенное в цене устройство управления двигательной установкой.

[0036] Устройство управления двигательной установкой может быть реализовано добавлением устройства накопления мощности и переключающего устройства (блок 11 переключения и т.д.) в существующее инверторное транспортное средство. Следовательно, поскольку модернизация является простой, возможно реализовать устройство управления двигательной установкой с небольшой стоимостью.

[0037] Второй вариант осуществления

В первом варианте осуществления поясняется устройство управления двигательной установкой, в котором при генерировании трехфазного напряжения переменного тока для приведения в действие двигателя 17 блок 8 преобразования мощности преобразует выходное напряжение от устройства 15 накопления мощности в трехфазное напряжение переменного тока для приведения в действие двигателя 17 (устройство управления двигательной установкой, которое не преобразует напряжение, подаваемое от воздушного провода 2, чтобы напрямую генерировать трехфазное напряжение переменного тока для приведения в действие двигателя 17). Следовательно, когда управляется состав, в котором сцепляются множество вагонов, включающих в себя устройства управления двигательной установкой, поясненные в первом варианте осуществления, желательно надлежащим образом использовать устройства управления двигательной установкой в одном составе, как показано на фиг. 4. Фиг. 4 является схемой примера конфигурации гибридного транспортного средства (системы железнодорожных транспортных средств), которое является электрическим транспортным средством согласно второму варианту осуществления. Вагоны A и B являются электрическими транспортными средствами, включающими в себя одинаковую конфигурацию и устройства управления двигательной установкой, поясненные в первом варианте осуществления. На фиг. 4 показаны только главные блоки. Блоки 8A и 8B преобразования мощности являются эквивалентными блоку 8 преобразования мощности, поясненному в первом варианте осуществления (см. фиг. 1 и т.д.). Блоки 1A и 1B управления являются эквивалентными блоку 1 управления, поясненному в первом варианте осуществления. Аналогично, переключатели 4A и 4B, переключатели 16A и 16B, блоки 11A и 11B переключения, устройства 15A и 15B накопления мощности и двигатели 17A и 17B, соответственно, являются эквивалентными переключателю 4, переключателю 16, блоку 11 переключения, устройству 15 накопления мощности и двигателю 17, поясненным в первом варианте осуществления. Устройства управления двигательной установкой включают в себя интерфейсы 100 (блоки подключения) для подключения устройств управления двигательной установкой к устройствам управления двигательной установкой других вагонов. Интерфейсы 100 подключают блоки с напряжением постоянного тока устройств управления двигательной установкой и подключают блоки управления.

[0038] Как показано на фиг. 4, конденсаторы фильтра батареи (не показаны на фигуре, см. фиг. 1 и т.д.) вагонов соединены. В вагоне A блок 8A преобразования мощности побуждается работать в качестве преобразователя напряжения постоянного тока, чтобы преобразовывать напряжение постоянного тока, подаваемое от воздушного провода, в напряжение зарядки для устройства накопления мощности (напряжение постоянного тока, эквивалентное выходному напряжению устройства накопления мощности). С другой стороны, в вагоне B блок 8B преобразования мощности побуждается работать в качестве инвертора, чтобы преобразовывать напряжение зарядки в трехфазное напряжение переменного тока для приведения в действие двигателя 17B. Чтобы реализовывать эту операцию, блоки 1A и 1B управления управляют блоками в устройствах управления двигательной установкой при выполнении, например, обмена ин