КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2010 года по МПК B60L3/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к контроллеру электрического транспортного средства, оборудованному модулем накопителя энергии, который при зарядке запитывают постоянным током и из которого при разряде отбирают мощность постоянного тока.

Уровень техники

К настоящему времени известно, что кинетическую энергию транспортного средства можно эффективно использовать путем установки в электрическом транспортном средстве электрического контроллера, в который встроен модуль накопителя энергии с обратным преобразователем, который осуществляет привод двигателя электрического транспортного средства, запасая в модуле накопителя энергии избыточную регенеративную электрическую энергию, получаемую при торможении транспортного средства, и использующий сохраненную энергию при разгоне транспортного средства или когда понижается напряжение подвесной контактной линии (см., например, Патентный документ 1). Кроме того, модуль накопителя энергии сформирован из накопителя энергии, такого как аккумулятор, электрический двухслойный конденсатор или тому подобное.

Для того чтобы получать электрическую энергию в достаточно больших количествах для привода электрического транспортного средства, в модуле накопителя энергии, установленном в таком контроллере электрического транспортного средства, выполненном, как описано выше, запасают достаточно большое количество электрической энергии, в диапазоне от нескольких кВт·ч до несколько сотен кВт·ч. В соответствии с этим требуется использовать модуль накопителя энергии для накопления большого количества энергии, и электрическое транспортное средство движется с таким большим накопленным количеством энергии. Поэтому возникла проблема, состоящая в том, что в случае, когда внешний фактор, такой как столкновение, прикладывает внешнюю силу или удар к контроллеру электрического транспортного средства и происходит повреждение внутренних цепей электрического транспортного средства, энергия, запасенная в модуле накопителя энергии, разряжается, в связи с чем значительное количество выделившегося тепла или электромагнитная сила дополнительно повреждают контроллер электрического транспортного средства и электрическое транспортное средство.

[Патентный документ 1] выложенная заявка на японский патент №2003-199204

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение выполнено для решения описанной выше проблемы; ее цель состоит в том, чтобы создать контроллер электрического транспортного средства, который предотвращает разряд энергии, запасенной в модуле накопителя энергии, в случае, когда внешний фактор, такой как удар, сход с рельс или разрыв подвесной контактной линии, в аномальных обстоятельствах воздействует или может воздействовать в виде внешней силы или удара на контроллер электрического транспортного средства (то есть на основной корпус).

В контроллере электрического транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением предусмотрен обратный преобразователь, который подключен к источнику питания постоянного тока или осуществляет привод двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого подключена к стороне обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, модуль накопителя энергии, который подключен к другой паре выводов преобразователя постоянного тока и который запасает электроэнергию, переключатель между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока и модуль управления, который размыкает переключатель для отключения модуля накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал состояния экстренного торможения для электрического транспортного средства и сигнал состояния экстренного торможения для электрического транспортного средства введен в модуль управления.

Кроме того, в контроллере электрического транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением предусмотрен обратный преобразователь, который соединен с источником питания постоянного тока и который осуществляет привод движения двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, и модуль накопителя энергии, который соединен с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и который сохраняет электроэнергию, а также предусмотрен переключатель, расположенный между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока, и модуль управления, который размыкает переключатель для отключения модуля накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал состояния вспомогательного торможения или сигнал состояния прямого резервного торможения электрического транспортного средства и указанный сигнал состояния вспомогательного торможения или сигнал состояния прямого резервного торможения введен в модуль управления.

Кроме того, в контроллере электрического транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением предусмотрен обратный преобразователь, который соединен с источником питания постоянного тока и который осуществляет привод двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, и модуль накопителя энергии, который соединен с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и сохраняет электроэнергию, а также предусмотрен переключатель, расположенный между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока, и модуль управления, который размыкает переключатель для отключения модуля накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал опускания пантографа для электрического транспортного средства и указанный сигнал опускания пантографа введен в модуль управления.

Кроме того, в контроллере электрического транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением предусмотрен обратный преобразователь, который подключен к источнику энергии постоянного тока и осуществляет привод двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, и модуль накопителя энергии, который соединен с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и который запасает электроэнергию, а также предусмотрен переключатель, установленный между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока, и модуль управления, который размыкает переключатель для отключения модуля накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал нейтрального положения переключателя направления электрического транспортного средства и указанный сигнал нейтрального положения переключателя направления электрического транспортного средства введен в модуль управления.

В контроллере электрического транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением в случае, когда возникло аномальное обстоятельство или ожидается, что аномальное обстоятельство возникнет, предотвращается разряд энергии, запасенной в модуле накопителя энергии; поэтому предотвращается повреждение контроллера электрического транспортного средства или самого электрического транспортного средства в результате воздействия тепла или тому подобного.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 1 выполнения настоящего изобретения;

на фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая модуль управления в соответствии с вариантом 1 выполнения;

на фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 2 выполнения;

на фиг.4 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 3 выполнения; и

на фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 4 выполнения.

[Описание символов]

1. ПОДВЕСНАЯ КОНТАКТНАЯ ЛИНИЯ

2. ПАНТОГРАФ

3. КОЛЕСО

4. РЕЛЬС

5. ПЛАТФОРМА МАШИНИСТА

10. КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

11. ОБРАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

12. ДВИГАТЕЛЬ

13. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

14. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

15. МОДУЛЬ НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ

16. МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ

16А. СХЕМА ЛОГИЧЕСКОГО СУММИРОВАНИЯ

16В. СХЕМА СРАВНЕНИЯ

16С.СХЕМА ЛОГИЧЕСКОГО УМНОЖЕНИЯ

16D. СХЕМА СРАВНЕНИЯ

16Е. СХЕМА ЛОГИЧЕСКОГО СУММИРОВАНИЯ

17. ДАТЧИК УСКОРЕНИЯ

18. ДЕТЕКТОР СКОРОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

20. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

30. ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

40. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

50. ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Подробное описание изобретения

Вариант 1 выполнения

На фиг.1 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 1 выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, контроллер 10 электрического транспортного средства выполнен таким образом, что он получает электрическую энергию из подвесной контактной линии 1 через пантограф 2 и колесо 3. Контроллер 10 электрического транспортного средства выполнен с обратным преобразователем 11, который преобразует питание постоянного тока (например, постоянное напряжение 1500 В) из подвесной контактной линии 1 в питание переменного тока (например, электропитание с переменным напряжением и переменной частотой) и подает питание переменного тока к двигателю 12; модулем 15 накопителя энергии, который накапливает электроэнергию для привода обратного преобразователя 11; преобразователем 13 постоянного тока, позволяющим накапливать электроэнергию в модуле 15 энергии и разряжать ее из него, одна пара выводов которого подключена к стороне источника питания постоянного тока обратного преобразователя 11, а другая пара выводов которого подключена к модулю 15 накопителя энергии; переключателем 14, подключенным между модулем 15 накопителя энергии и преобразователем 13 постоянного тока; датчиком 17 ускорения, который детектирует ускорение, воздействующее на контроллер 10 электрического транспортного средства; и модулем 16 управления. Кроме того, предпочтительно, чтобы для уменьшения длины проводов выводов, предусмотренных между модулем 15 накопителя энергии и переключателем 14, переключатель был расположен как можно ближе к модулю 15 накопителя энергии.

Из платформы 5 машиниста в модуль 16 управления поступает, по меньшей мере, сигнал ЕВ состояния экстренного торможения, сигнал НВ вспомогательного торможения (то есть непосредственно резервное торможение), сигнал PD опускания пантографа и сигнал N нейтрального положения переключателя направления, кроме того, в модуль 16 управления поступают значение ОА детектирования ускорения из датчика 17 ускорения и значение В скорости транспортного средства из детектора 18 скорости транспортного средства для электрического транспортного средства. В качестве скорости В для электрического транспортного средства используют сигнал скорости транспортного средства, который оценивают на основе сигнала скорости вращения двигателя 12, или можно использовать выходную частоту обратного преобразователя 11. Модуль 16 управления выполнен таким образом, что он останавливает работу преобразователя 13 постоянного тока в соответствии с описанными выше входными сигналами и выводит сигнал ES, который размыкает переключатель 14. Когда работу преобразователя 13 постоянного тока останавливают, все переключающие элементы, предусмотренные в преобразователе 13 постоянного тока, отключаются.

В зависимости от типа электрического транспортного средства, другие сигналы, помимо описанных выше входных сигналов, можно использовать в качестве входных сигналов модуля 16 управления, или некоторые из описанных выше входных сигналов могут не использоваться. В контроллере 10 электрического транспортного средства входные сигналы вводят в модуль 16 управления, и в результате использования входных сигналов модуль 16 управления определяет, было ли воздействие внешней силы на основной корпус или может ли быть такое воздействие.

Здесь сигнал ЕВ состояния экстренного торможения, сигнал НВ состояния вспомогательного торможения (прямого резервного торможения), сигнал PD опускания пантографа и сигнал N нейтрального положения переключателя направления представляют собой сигналы состояния экстренного тормоза, вспомогательного тормоза (прямой резервный тормоз), переключателя опускания пантографа и переключателя направления, соответственно, которые предусмотрены в электрическом транспортном средстве. Каждый из сигналов состояния поясняется ниже.

Состояние ЕВ экстренного торможения представляет собой сигнал, который вводят в модуль 16 управления, когда машинист или кондуктор, находящийся на площадке 5 машиниста, включают торможение или когда включают тормоз экстренного торможения, например, в соответствии с командой, поступающей из устройства автоматического управления. Кроме того, даже в нормальных обстоятельствах возникают случаи, в которых, когда заканчивается работа электрического транспортного средства, его останавливают и затем паркуют, включая экстренный тормоз; однако можно предположить случай, когда тормоз включают во время движения электрического транспортного средства, случай, когда могут возникнуть или возникают аномальные обстоятельства, такие как столкновение и сход с рельсов, то есть случай, когда внешняя сила или удар воздействуют или могут воздействовать на контроллер электрического транспортного средства.

Экстренный тормоз представляет собой резервный тормоз, то есть оборудование, относящееся к системе, отличающейся от системы, которой принадлежит экстренный тормоз; сигнал НВ состояния вспомогательного торможения (прямой резервный тормоз) вводят в случае, когда включают вспомогательный тормоз (прямой резервный тормоз), предусмотренный для остановки электрического транспортного средства, даже когда не функционирует экстренный тормоз. Также можно предположить, что случай, при котором включают вспомогательный тормоз, возникает, когда аномальные обстоятельства, такие как столкновение и сход с рельсов, могут произойти или произошли, то есть когда внешняя сила или удар воздействовали или могут воздействовать на контроллер электрического транспортного средства.

Сигнал PD опускания пантографа представляет собой сигнал, который вводят в случае, когда срабатывает переключатель опускания пантографа на площадке 5 машиниста. Обычно переключатель опускания пантографа переключают для опускания пантографа 2 в случае, когда работа электрического транспортного средства заканчивается; он представляет собой переключатель, который переключают только в случае, когда могут возникнуть или возникли аномальные обстоятельства, такие как когда машинист видит, что подвесная контактная линия 1 впереди транспортного средства разъединена, возникла вероятность столкновения транспортного средства с крупным объектом на рельсах 4, и тому подобное, то есть в случае, когда внешняя сила или удар воздействуют или могут воздействовать на контроллер электрического транспортного средства. В результате опускания пантографа 2 может быть предотвращено повреждение, связанное с коротким замыканием в результате скручивания подвесной контактной линии 1 и пантографа 2, из-за поломки контроллера электрического транспортного средства.

Сигнал N нейтрального положения переключателя направления подают в случае, когда манипулируют переключателем направления, который предусмотрен на площадке 5 машиниста для установки направления движения электрического транспортного средства, и устанавливают его в нейтральное положение. Обычно переключатель направления имеет три положения, то есть положение вперед, нейтральное положение и положение назад; обычно нейтральное положение выбирают только в случае, когда работа электрического транспортного средства заканчивается. Когда переключатель направления сравнивают с рычагом переключения передач моторного транспортного средства, нейтральное положение соответствует положению парковки или нейтральному положению; схема имеет такую конфигурацию, что когда выбирают нейтральное положение, она останавливает работу обратного преобразователя 11. В соответствии с этим при выборе нейтрального положения, когда электрическое транспортное средство движется, обратный преобразователь 11 может быть остановлен, в результате чего подача электроэнергии к двигателю 12 может быть прервана. В нормальных обстоятельствах манипуляцию такого рода не выполняют; однако можно предположить, что случай, когда выбирают нейтральное положение переключателя направления, возникает, когда появляются или могут появиться аномальные обстоятельства, такие как столкновение или сход с рельс, то есть в случае, когда внешняя сила или удар воздействуют или могут воздействовать на контроллер электрического транспортного средства.

В электрическом транспортном средстве или в контроллере 10 электрического транспортного средства предусмотрен датчик 17 ускорения, здесь присутствует датчик ускорения, который сформирован из элемента, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от уровня деформации, которая пропорциональна ускорению, и выполнен он таким образом, что позволяет детектировать изменение электрического сопротивления для детектирования ускорения; однако его конфигурация не ограничена описанным выше способом. Значение ОА детектированного ускорения, приложенного к электрическому транспортному средству или к контроллеру 10 электрического транспортного средства, детектируемое таким образом, как описано выше, вводят в модуль 16 управления.

Работа контроллера 10 электрического транспортного средства, выполненного, как описано выше, и его модуля 16 управления поясняется ниже. На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию модуля 16 управления в соответствии с вариантом 1 выполнения. Как показано на фиг.2, модуль 16 управления выполнен со схемой 16А логического суммирования, схемой 16В сравнения, схемой 16С логического умножения, схемой 16D сравнения и схемой 16Е логического суммирования. Кроме того, естественно, что схемы 16А-16Е могут быть выполнены с использованием программных средств, если только их функции могут быть реализованы.

В случае, когда любой из сигналов: сигнал ЕВ состояния экстренного торможения, сигнал НВ состояния вспомогательного торможения (прямой резервный тормоз), сигнал PD опускания пантографа и сигнал N нейтрального положения переключателя направления, вводят в схему 16А логического суммирования модуля 16 управления и скорость В транспортного средства является такой же, как заданное установленное значение VR (например, 10 км/ч или выше) или выше, модуль 16 управления выводит команду ES остановки через схему 16С логического умножения и схему 16Е логического суммирования для немедленной остановки работы преобразователя 13 постоянного тока и выключает переключатель 14 для отключения модуля 15 накопителя энергии от преобразователя 13 постоянного тока. Кроме того, в случае, когда значение ОА детектируемого ускорения из модуля 17 ускорения превышает заданное установленное значение OAR ускорения (например, 2 м/с², как значение, в несколько раз большее, чем абсолютное значение максимального ускорения, получаемого в нормальных обстоятельствах), которое предварительно установлено для детектирования возникновения аномальных обстоятельств, модуль 16 управления выводит команду ES остановки через схему 16D сравнения и схему 16Е логического суммирования для немедленной остановки работы преобразователя 13 постоянного тока и для отключения переключателя 14.

Сигнал ЕВ экстренного торможения, сигнал НВ состояния вспомогательного торможения (прямое резервное торможение), сигнал PD опускания пантографа и сигнал N нейтрального положения переключателя направления представляют собой сигналы, которые в нормальных обстоятельствах не вводят, пока электрическое транспортное средство движется; их вводят, когда электрическое транспортное средство находится в неподвижном состоянии. В отличие от этого, в случае, когда любой из предшествующих сигналов вводят при движении электрического транспортного средства, предполагается, что возникли некоторые аномальные обстоятельства, которые требуют экстренной остановки и которые представляют проблему для движения электрического транспортного средства, или предполагается, что аномальные обстоятельства могут возникнуть; таким образом, можно определить, что сильная внешняя сила или удар воздействовал на контроллер 10 электрического транспортного средства или что сильная внешняя сила или удар, вероятно, могут воздействовать на контроллер 10 электрического транспортного средства.

В случае, когда абсолютное значение ОА детектируемого ускорения датчика 17 ускорения становится таким же или больше, чем предварительно установленное значение OAR ускорения, можно определить, что сильная внешняя сила или удар фактически воздействовали на контроллер 10 электрического транспортного средства.

В случае, когда сильная внешняя сила или удар воздействуют на контроллер электрического транспортного средства 10, компоненты или выводы контроллера 10 электрического транспортного средства повреждаются; когда возникает короткое замыкание в соединительных проводах или в цепях, расположенных в непосредственной близости от модуля 15 накопителя энергии, запасенная энергия разряжается через точку короткого замыкания, и большое количество тепла или электромагнитная сила дополнительно повреждают контроллер 10 электрического транспортного средства или электрическое транспортное средство, в результате чего увеличиваются размеры повреждения.

Отключение переключателя 14 позволяет уменьшить вероятность возникновения короткого замыкания, при котором электроэнергия, запасенная в модуле 15 накопителя энергии, будет разряжаться. Благодаря прекращению работы преобразователя 13 постоянного тока электроэнергия не поступает в «дальние» цепи относительно переключателя 14, начиная от преобразователя 13 постоянного тока; поэтому повышается уровень безопасности. Кроме того, когда переключатель 14 выключен, не требуется останавливать работу преобразователя 13 постоянного тока.

В соответствии с этим конфигурация, соответствующая варианту 1 выполнения, позволяет продемонстрировать эффект, что в случае, когда чрезмерная внешняя сила или удар могут воздействовать на контроллер 10 электрического транспортного средства или чрезмерная внешняя сила или удар воздействовали на контроллер 10 электрического транспортного средства, то есть в случае, когда аномальные обстоятельства могут возникнуть или аномальные обстоятельства возникли, эти обстоятельства детектируются, работу преобразователя 13 постоянного тока прекращают и переключатель 14 немедленно отключают, в результате чего можно предотвратить разряд энергии, запасенной в модуле 15 накопителя энергии, таким образом, предотвращается увеличение размеров повреждения. Кроме того, благодаря выбору такой конфигурации модуля 16 управления, останавливающей работу преобразователя 13 постоянного тока и отключающей переключатель 14 только в случае, когда скорость В электрического транспортного средства такая же, как установленное значение VR скорости транспортного средства или выше, можно предотвратить ненужное прекращение работы контроллера 10 электрического транспортного средства, когда электрическое транспортное средство находится в остановленном состоянии.

Кроме того, благодаря тому, что предусмотрен модуль управления, который останавливает работу преобразователя постоянного тока и размыкает переключатель для отключения модуля накопителя энергии от преобразователя постоянного тока, когда электрическое транспортное средство работает или находится в остановленном состоянии, в случае, когда могут возникнуть аномальные обстоятельства или аномальные обстоятельства возникли, контроллер электрического транспортного средства может работать более безопасно.

Вариант 2 выполнения

На фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 2 его выполнения. Составляющие элементы, которые отличаются от блок-схемы, представленной на фиг.1, поясняются ниже, а пояснения аналогичных составляющих элементов не будут приведены. Кроме того, одинаковыми номерами позиций на чертежах обозначены одинаковые или эквивалентные составляющие элементы. На фиг.3 иллюстрируется контроллер электрического транспортного средства, используемый на электрифицированном участке железной дороги, на котором в подвесную контактную линию 1 подают питание переменного тока. Преобразователь 20 для преобразования мощности переменного тока из подвесной контактной линии 1 в мощность постоянного тока соединен со стороной постоянного тока обратного преобразователя 11. Естественно, что настоящее изобретение можно также применять в таких контроллерах электрического транспортного средства, которые выполнены так, как описано выше.

Конфигурация в соответствии с вариантом 2 выполнения может демонстрировать эффект, состоящий в том, что в случае, когда могут возникнуть аномальные обстоятельства, при которых сильный удар воздействует на контроллер 10 электрического транспортного средства, или аномальные обстоятельства, при которых сильный удар может воздействовать на контроллер 10 электрического транспортного средства, такие аномальные обстоятельства детектируются, преобразователь 13 постоянного тока и переключатель 14 выключают таким образом, чтобы предотвратить разряд энергии, запасенной в модуле 15 накопителя энергии. В результате получают контроллер 10 электрического транспортного средства, который позволяет предотвратить повышенную степень повреждения. Более того, выполняя модуль 16 управления таким образом, что он отключает преобразователь 13 постоянного тока и переключатель 14 только в случае, когда скорость В электрического транспортного средства такая же или выше, чем установленное значение VR скорости транспортного средства, предотвращается ненужная остановка работы контроллера 10 электрического транспортного средства, когда электрическое транспортное средство не находится в неподвижном состоянии.

Вариант 3 выполнения

На фиг.4 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 3 его выполнения. Составляющие элементы, которые отличаются от представленной блок-схемы, показанной на фиг.1, поясняются ниже, а пояснения аналогичных составляющих элементов не приведены. На фиг.4 иллюстрируется контроллер электрического транспортного средства, установленный в транспортном средстве, которое перемещается на не электрифицированном участке. Мощность переменного тока, генерируемую генератором 30 переменного тока, привод которого осуществляется от двигателя внутреннего сгорания или тому подобного, преобразуют в мощность постоянного тока с помощью преобразователя 20 и подают опять в обратный преобразователь 11.

Естественно, что настоящее изобретение также можно применять к такому контроллеру электрического транспортного средства, которое выполнено так, как описано выше. Конфигурация в соответствии с вариантом 3 выполнения позволяет демонстрировать тот эффект, что в случае, когда могут возникнуть аномальные обстоятельства, при которых сильный удар воздействует на контроллер 10 электрического транспортного средства, или возникли аномальные обстоятельства, при которых сильный удар воздействует на контроллер 10 электрического транспортного средства, эти аномальные обстоятельства детектируются, преобразователь 13 постоянного тока и переключатель 14 отключают и, таким образом, может быть предотвращен разряд энергии, запасенной в модуле 15 накопителя энергии. В результате контроллер 10 электрического транспортного средства позволяет предотвратить повышенную степень повреждения. Более того, в результате выполнения модуля 16 управления таким образом, что он отключает преобразователь 13 постоянного тока и переключатель 14 только в случае, когда скорость В электрического транспортного средства такая же или выше, чем установленное значение VR скорости транспортного средства, предотвращается ненужная остановка контроллера 10 электрического транспортного средства, когда электрическое транспортное средство не находится в остановленном состоянии.

Вариант 4 выполнения

На фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая контроллер электрического транспортного средства в соответствии с вариантом 4 его выполнения. Составляющие элементы, которые отличаются от представленной блок-схемы, показанной на фиг.1, поясняются ниже, а пояснения аналогичных составляющих элементов не приведены. На фиг.5 иллюстрируется контроллер электрического транспортного средства, установленный в транспортном средстве, которое движется на не электрифицированном участке. Мощность постоянного тока, генерируемая генератором 50 постоянного тока, выполненным на основе топливного элемента, солнечной энергии или тому подобного, преобразуется с помощью преобразователя 40 постоянного тока в оптимальное напряжение постоянного тока и ее подают в преобразователь 11. Естественно, что настоящее изобретение также применимо к такому контроллеру электрического транспортного средства, который выполнен так, как описано выше.

Конфигурация в соответствии с вариантом 4 выполнения может демонстрировать такой эффект, что в случае, когда могут возникнуть аномальные обстоятельства, при которых сильный удар воздействует на контроллер 10 электрического транспортного средства, или возникли аномальные обстоятельства, при которых сильный удар воздействует на контроллер 10 электрического транспортного средства, эти обстоятельства детектируются, преобразователь постоянного 13 тока и переключатель 14 отключают, и таким образом предотвращается разряд энергии, запасенной в модуле 15 накопителя энергии. В результате получают контроллер 10 электрического транспортного средства, который позволяет предотвратить повышенную степень повреждения. Более того, благодаря выполнению модуля 16 управления таким способом, что он выключает преобразователь 13 постоянного тока и переключатель 14 только в случае, когда скорость В электрического транспортного средства равна или выше, чем установленное значение VR скорости транспортного средства, предотвращается ненужная остановка контроллера 10 электрического транспортного средства, когда электрическое транспортное средство не находится в состоянии остановки.

Кроме того, конфигурации в соответствии с описанными выше вариантами выполнения представляют собой примеры настоящего изобретения; конфигурации множества вариантов выполнения могут быть скомбинированы друг с другом, и при этом можно комбинировать эти варианты выполнения с другой широко известной технологией. Естественно, что различные свойства настоящего изобретения могут быть реализованы при модификации, например частичном исключении предшествующих вариантов выполнения, без выхода за пределы объема и сущности настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Кроме того, в настоящем описании изобретение пояснялось с учетом применения изобретения в транспортном средстве; однако область применения настоящего изобретения не ограничивается этим, и оно также может применяться для различных подвижных объектов, таких как моторное транспортное средство и лифт, в которых используется накопитель энергии.

Настоящее изобретение относится к предохранительным электрическим устройствам, устанавливаемым на транспортных средствах с электротягой, разрывающим электрическую цепь в случае необходимости. Разработан контроллер электрического транспортного средства, который предотвращает разряд энергии, запасенной в модуле накопителя энергии, в случае удара, схода с рельс или разрыва подвесного контактного провода. В контроллере электрического транспортного средства предусмотрен преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, модуль накопителя энергии соединен с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и запасает электрическую энергию, между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока подключен переключатель, а модуль управления размыкает переключатель в случае, когда могут возникнуть или возникли аномальные обстоятельства. Техническим результатом является предотвращение разряда энергии, запасенной в модуле накопителя энергии, в случае, когда сформирован сигнал экстренного, вспомогательного или резервного торможения, опускания пантографа, нейтрального положения переключателя направления электрического транспортного средства и указанный сигнал введен в модуль управления. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Контроллер электрического транспортного средства, содержащий обратный преобразователь, соединенный с источником питания постоянного тока и осуществляющий привод двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, модуль накопителя энергии, который соединен с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и сохраняет электроэнергию, при этом контроллер содержит переключатель, установленный между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока, и модуль управления, который размыкает переключатель так, что он отключает модуль накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал состояния экстренного торможения для электрического транспортного средства, и указанный сигнал состояния экстренного торможения введен в модуль управления.

2. Контроллер электрического транспортного средства по п.1, в котором в случае, когда возникает аномальное обстоятельство или ожидается, что возникнет аномальное обстоятельство, модуль управления размыкает переключатель.

3. Контроллер электрического транспортного средства по п.1, в котором при размыкании переключателя модуль управления прекращает работу преобразователя постоянного тока.

4. Контроллер электрического транспортного средства по п.1, дополнительно содержащий детектор скорости транспортного средства для детектирования скорости электрического транспортного средства, причем скорость, детектируемая детектором скорости транспортного средства, вводится в модуль управления, и то, что скорость является такой же или выше, чем заданное значение, представляет собой предварительное условие, на основании которого модуль управления размыкает переключатель.

5. Контроллер электрического транспортного средства, содержащий обратный преобразователь, соединенный с источником питания постоянного тока и осуществляющий привод двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, и модуль накопителя энергии, соединенный с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и сохраняющий электроэнергию, при этом контроллер содержит переключатель, установленный между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока, и модуль управления, который размыкает указанный переключатель для отключения модуля накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал состояния вспомогательного торможения или сигнал состояния прямого резервного торможения для электрического транспортного средства, и указанный сигнал состояния вспомогательного торможения или сигнал состояния прямого резервного торможения введен в модуль управления.

6. Контроллер электрического транспортного средства по п.5, в котором в случае, когда возникает аномальное обстоятельство или ожидается, что возникнет аномальное обстоятельство, модуль управления размыкает переключатель.

7. Контроллер электрического транспортного средства по п.5, в котором при размыкании переключателя модуль управления прекращает работу преобразователя постоянного тока.

8. Контроллер электрического транспортного средства по п.5, дополнительно содержащий детектор скорости транспортного средства для детектирования скорости электрического транспортного средства, причем скорость, детектируемая детектором скорости транспортного средства, вводится в модуль управления, и то, что скорость является такой же или выше, чем заданное значение, представляет собой предварительное условие, на основании которого модуль управления размыкает переключатель.

9. Контроллер электрического транспортного средства, содержащий обратный преобразователь, соединенный с источником питания постоянного тока и осуществляющий привод двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, и модуль накопителя энергии, который соединен с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и сохраняет электроэнергию, при этом контроллер содержит переключатель, установленный между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока, и модуль управления, который размыкает переключатель так, что он отключает модуль накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал опускания пантографа электрического транспортного средства, и указанный сигнал опускания пантографа введен в модуль управления.

10. Контроллер электрического транспортного средства по п.9, в котором в случае, когда возникает аномальное обстоятельство или ожидается, что возникнет аномальное обстоятельство, модуль управления размыкает переключатель.

11. Контроллер электрического транспортного средства по п.9, в котором при размыкании переключателя модуль управления прекращает работу преобразователя постоянного тока.

12. Контроллер электрического транспортного средства по п.9 дополнительно содержащий детектор скорости транспортного средства для детектирования скорости электрического транспортного средства, причем скорость, детектируемая детектором скорости транспортного средства, вводится в модуль управления, и то, что скорость является такой же или выше, чем заданное значение, представляет собой предварительное условие, на основании которого модуль управления размыкает переключатель.

13. Контроллер электрического транспортного средства, содержащий обратный преобразователь, который соединен с источником питания постоянного тока и осуществляет привод двигателя, преобразователь постоянного тока, одна пара выводов которого соединена со стороной обратного преобразователя, связанной с источником питания постоянного тока, и модуль накопителя энергии, который соединен с другой парой выводов преобразователя постоянного тока и который сохраняет электроэнергию, при этом контроллер содержит переключатель, установленный между модулем накопителя энергии и преобразователем постоянного тока, и модуль управления, который размыкает переключатель для отключения модуля накопителя энергии от преобразователя постоянного тока в случае, когда сформирован сигнал нейтрального положения переключателя направления электрического транспортного средства, и указанный сигнал нейтрального положения введен в модуль управления.

14. Контроллер электрического транспортного средства по п.13, в котором в случае, когда возникает аномальное обстоятельство или ожидается, что возникнет аномальное обстоятельство, модуль управления размыкает переключатель.

15. Контроллер электрического транспортного средства по п.13, в котором при размыкании переключателя модуль управления прекращает работу преобразователя постоянного тока.

16. Контроллер электрического транспортного средства по п.13, дополнительно содержащий детектор скорости транспортного средства для детектирования скорости электрического транспортного средства, причем скорость, детектируемая детектором скорости транспортного средства, вводится в модуль управления, и то, что скорость является такой же или выше, чем заданное значение, представляет собой предварительное условие, на основании которого модуль управления размыкает переключатель.