電動車控制裝置的製作方法
2023-06-12 01:09:46 2
專利名稱：電動車控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電動車控制裝置，所述電動車控制裝置具備多臺將直流轉成交流的變壓變頻變換器(以下簡稱VVVF變換器)和至少1臺定壓定頻變換器(以下簡稱CVCF變換器)，並且設有一對切換器，該切換器作為該CVCF變換器的後備設備，將一臺VVVF變換器在直流側和交流側聯合進行切換操作。
另外，高速斷路開關3的負荷側連接與充電電阻11並聯的單元開關12的一端，該單元開關12的另一端，通過濾波電抗器13，與亦可稱之為電源裝置的CVCF變換器15的直流側正極端子連接。
VVVF變換器8a、8b、8c以及CVCF變換器15的各直流側負極端子共通連接，通過車輪等接地。並且，在VVVF變換器8a、8b、8c的交流側上連接車輛驅動電機9a、9b、9c，分別將輸入的直流轉換為變壓變頻的三相交流，輸送到電機9a、9b、9c。另一方面，CVCF變換器15的交流側與變壓器16的一次線圈連接。在變壓器16的二次線圈上連接各種負荷。於是，CVCF變換器15將直流轉換為定壓定頻的三相交流，輸送到變壓器16。變壓器16將電力供給到與其二次線圈連接的各種負荷上。
此時，形成這樣的結構作為以車輛的輔助電源發揮作用的CVCF變換器15的後備設備應使用VVVF變換器8c，設置切換器14a將這些變換器直流側的配線21d進行切換，設置切換器14b將這些變換器交流側的配線21b進行切換，通過將這些切換器14a和14b聯合進行切換操作，當CVCF變換器15發生故障時，在VVVF變換器8c上，發揮CVCF變換器的功能。
將如圖5所示的構成電動車控制裝置的各元件按照各自的功能一併收容。也就是，將如圖中的波線所示的高速斷路開關3、單元開關5、切斷用單元開關6a、6b、6c、高速斷路開關10、充電電阻11、單元開關12、切換器14a、14b作為線路斷路器17b，將VVVF變換器8a、8b、8c以及CVCF變換器15作為VVVF電源18d收容。
圖6是以這些裝置為單位進行布線的方框圖，上述的充電電阻4作為電阻器20，濾波電抗器7a、7b、7c和13作為電抗器19，與前述線路斷路器17b以及VVVF電源18d連接。如果將這些裝置間與電力的授受聯繫起來加上箭頭表示布線，則在架線1與線路斷路器17b之間需要2根，在線路斷路器17b與電阻器20之間需要2根，在線路斷路器17b與電抗器19之間需要共計6根，在電抗器19與VVVF電源18d之間需要共計8根，在線路斷路器17b與VVVF電源18d之間需要8根配線。而且，從VVVF電源18d引出1根接地線，同時，該VVVF電源18d分別通過3根配線與電機9a、9b連接。另一方面，線路斷路器17b分別通過3根配線與電機9d和變壓器16連接。
在如圖5所示的將高速斷路開關3、單元開關5、切斷用單元開關6a、6b、6c、高速斷路開關10、充電電阻11、單元開關12、切換器14a、14b作為線路斷路器17b，將VVVF變換器8a、8b、8c以及CVCF變換器15作為VVVF電源18d一併進行收容的情況下，從圖6的方框圖明顯看出在裝置間往來的配線數增多，因此存在車輛製作時布線工時的增加以及車身重量的增加的問題。
而且，由於在各裝置上需要設置用以這些配線往來的端子盤等空間，所以，還存在阻礙這些裝置實現小型化的問題。
另外，由於電力轉換部的主電路的配線被圍在裝置間，所以，不容易解決由於配線漏磁導致的感應幹擾問題。
2.所述電動車控制裝置，將通過集電器受電的直流電的輸入電路分別通過開關可以接通·切斷地分成多個輸出電路，在這些輸出電路上分別加入電抗器與變換器連接，變換器中至少有一臺是將直流轉為定壓定頻的交流的，其他的是將直流轉為變壓變頻的交流的，並且設有一對切換器，該切換器將與1臺定壓定頻變換器相對的作為其後備設備的1臺變壓變頻變換器在直流側以及交流側聯合進行切換操作，特徵在於，將直流電的輸入電路分成多個輸出電路的部件一併收容作為第一裝置，將電抗器一併收容作為第二裝置，將切換器以及切換對象的變換器一併收容作為第三裝置，將切換對象以外的變換器一併收容作為第四裝置，將這些裝置間進行布線。
圖2是表示與
圖1所示的第一實施例對應的將其構成元件一併收容的裝置間進行連接的方框圖。
圖3是以虛線表示作為本發明的電動車控制裝置的第二實施例的將各構成元件一併收容的例子的電路圖。
圖4是表示與圖3所示的第二實施例對應的將其構成元件一併收容的裝置間進行連接的方框圖。
圖5是以虛線表示現有的電動車控制裝置的結構以及將各構成元件一併收容的例子的電路圖。
圖6是表示與圖5所示的電動車控制裝置對應的將其構成元件一併收容的裝置間進行連接的方框圖。
從圖2明顯看出，連接線路斷路器17a和電抗器19的配線從現有裝置的6根減為4根，並且僅從線路斷路器17a向電抗器19單方向供電即可。另外，雖然直接連接電抗器19與VVVF電源18a的配線數從2根增加到4根，但是由於不需要與線路斷路器17a連接，所以還可以將配線數大幅度削減，而且僅從電抗器19向VVVF電源18a單方向供電即可。
結果，與圖5及圖6所示的現有的電動車控制裝置相比，能夠減少裝置間的配線數，同時防止感應幹擾的產生，並且降低布線工時和車身重量。
圖3表示作為本發明的電動車控制裝置的第二實施例的將各構成元件一併收容的例子，圖中，與圖1相同的元件，附有同一符號，該部分的說明省略。這裡，首先，作為第一裝置，將直流電的輸入電路分成多個輸出電路的元件即高速斷路開關3、單元開關5、切斷用單元開關6a、6b、6c、高速斷路開關10、充電電阻11以及單元開關12一併收容作為線路斷路器17a，接著，作為第二裝置，將濾波電抗器7a、7b、7c和濾波電抗器13一併收容作為電抗器19，再有，作為第三裝置，將VVVF變換器8a以及8b一併收容作為VVVF電源18b，然後，作為第四裝置，VVVF變換器8c、CVCF變換器15、切換器14a、14b一併收容作為VVVF電源18c，如圖4所示將這些裝置間進行布線。
將圖4所示的方框圖與圖2進行比較，圖2所示的VVVF電源18a被簡單地分割為VVVF電源18b和VVVF電源18c，電抗器19和VVVF電源18b的連接使用2根配線，電抗器19和VVVF電源18c的連接使用2根配線，而且，這些配線僅單方向供電即可。
於是，根據圖3以及圖4所示的第二實施例，與現有的電動車控制裝置相比，能夠減少裝置間的配線數，同時防止感應幹擾的產生，並且降低布線工時和車身重量。另外，與第一實施相比，各裝置可以實現小型化，其生產和使用容易進行。
另外，應用上述各實施例，由於省去了各裝置上的端子盤等空間，所以，僅該部分，就可實現裝置的小型化，車身重量的輕型化。
上述各實施例對具有3組切斷用單元開關、濾波電抗器、可變VVVF變換器以及電機的電動車進行了說明，然而，本發明不只限定於此，亦適用於具有4組切斷用單元開關、濾波電抗器、可變VVVF變換器以及電機的電動車控制裝置。
從以上介紹明顯看出，應用本發明能夠減少裝置間的配線數，同時防止感應幹擾的產生，並且降低布線工時和車身重量。
權利要求
1.一種電動車控制裝置，所述電動車控制裝置將通過集電器受電的直流電的輸入電路分別通過開關可以接通·切斷地分成多個輸出電路，在這些輸出電路上分別加入電抗器與變換器連接，變換器中至少有一臺是將直流轉為定壓定頻的交流的，其他的是將直流轉為變壓變頻的交流的，並且設有一對切換器，該切換器將作為1臺定壓定頻變換器的後備設備的1臺變壓變頻變換器在直流側以及交流側聯合進行切換操作，其特徵在於，將直流電的輸入電路分成多個輸出電路的部件一併收容作為第一裝置，將電抗器一併收容作為第二裝置，將變換器以及切換器一併收容作為第三裝置，將這些裝置間進行布線。
2.一種電動車控制裝置，所述電動控制裝置，將通過集電器受電的直流電的輸入電路分別通過開關可以接通·切斷地分成多個輸出電路，在這些輸出電路上分別加入電抗器與變換器連接，變換器中至少有一臺是將直流轉為定壓定頻的交流的，其他的是將直流轉為變壓變頻的交流的，並且設有一對切換器，該切換器將與1臺定壓定頻變換器相對的作為其後備設備的1臺變壓變頻變換器在直流側以及交流側聯合進行切換操作，其特徵在於，將直流電的輸入電路分成多個輸出電路的部件一併收容作為第一裝置，將電抗器一併收容作為第二裝置，將切換器以及切換對象的變換器一併收容作為第三裝置，將切換對象以外的變換器一併收容作為第四裝置，將這些裝置間進行布線。
全文摘要
本發明提供能夠減少裝置間的配線數，防止感應幹擾產生，且降低布線工時和車身重量的電動車控制裝置，其特徵在於，該電動車控制裝置將通過集電器受電的直流電的輸入電路分別通過開關可以接通、切斷地分成多個輸出電路，在這些輸出電路上分別加入電抗器與變換器連接，變換器中至少一臺是將直流轉為定壓定頻的交流的，其他的是將直流轉為變壓變頻的交流的，並且設一對切換器，該切換器將作為1臺定壓定頻變換器的後備設備的1臺變壓變頻變換器在直流側以及交流側聯合進行切換操作，將直流電的輸入電路分成多個輸出電路的部件一併收容作為第一裝置，將電抗器一併收容作為第二裝置，將變換器以及切換器一併收容作為第三裝置，將這些裝置間進行布線。
文檔編號B60L15/00GK1415501SQ0214634
公開日2003年5月7日 申請日期2002年10月24日 優先權日2001年10月31日
發明者佐藤達彌 申請人:株式會社東芝