[发明专利]蓄电装置

说明书

实施方式的蓄电装置具备蓄电元件、可变电压源、联结电抗器、电流检测器及控制电路。蓄电元件与具有第1极及第2极的直流电线路连接，能够进行对直流电线路的充放电。可变电压源串联地连接在直流电线路的第1极与蓄电元件的正极之间，能够产生直流电线路与蓄电元件的差分的范围的直流电压。联结电抗器连接在直流电线路的第1极与可变电压源之间。电流检测器检测在联结电抗器中流通的电流。控制电路使用由电流检测器检测的电流，对可变电压源进行驱动控制，以调整电路整体的输出电压与所述充电元件的输出电压的差分。

技术领域

本发明的实施方式涉及蓄电装置。

背景技术

直流电气铁路的电力供给系统即直流馈电系统，被认为负载变动激烈、架线的电压变动大。近年来，在这样的直流电气铁路中，行驶中的车辆减速(制动)时，使发动机作为发电机发挥功能，将发电的电力(再生电力)返回至馈电侧的再生车的导入正在进展。

这样的被返回到馈电侧的再生电力，在周边必须存在吸收(使用)该再生电力的负载例如正在加速的车辆等。在没有那样的负载的情况下，再生车将陷入再生失效。

另一方面，直流馈电系统由于使用二极管整流器从交流的电力系统制出直流电源，因此为了将这样的再生电力返回到交流的电力系统而必须设置再生逆变器。

另外，即使设置再生逆变器，如果交流电源系统中不存在消耗再生逆变器再生的电力的负载，则上游的送电网(电力公司的电力系统)会发生逆潮流，铁路事业者不能获得降低购买电力量的效果。

另一方面，为了吸收车辆的再生电力，在直流馈电系统内设置蓄电设备的情况存在。在该情况下，能够用蓄电设备吸收再生车的剩余再生电力，另外，通过将蓄积于蓄电设备的能量放电，能够降低馈电用变电所的输入能量。另外，通过设置蓄电设备，也能够抑制架线电压的变动。

另一方面，需要在蓄电设备使用的蓄电池与架线之间连接电压变换用的变换器。

作为在蓄电池与架线之间使用电压变换用的变换器的现有的技术，有例如通过使蓄电元件的电压升压而联结于馈电线的升降压斩波电路对蓄电池充放电的技术。在该技术中，变换器的输出和馈电线中流通的电力相等，需要具有蓄电设备的额定输出相当的升降压斩波电路的变换器。

另外，在该技术中，如果没有将蓄电池的电压设定为比架线的电压的变动最低值低，则在架线的电压降低的情况下通过升压斩波电路的回流二极管在架线中流通无控制的电流的问题存在。

因此，必须将蓄电池的电压设定为比架线的电压的变动的最下限值低的电压，作为变换器，要求较大的额定电流。另外在该技术中，从电抗器产生噪音，需要对装置或者设置装置的建筑物施行噪音对策。

对此，有对于变换器串联地插入变换器并将该变换器负担的偏置电压量设为一定电压来进行控制的技术。在该技术的情况下，串联补偿用的变换器分担负载，因此能够使一个一个的变换器小型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－287572号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述的现有技术中，除了输出一定电压的串联补偿用的变换器以外，还将用于在架线的电压一直上升到超过额定的电压值的情况下抑制电压的电流控制电路与蓄电池串联地连接而设置，因此在结果上需要2个电力变换器，设备变大。

另外，在该技术的情况下，是蓄电池相对于电容器串联地连接的构成，因此蓄电池的电位从轨道的电位上升，为了防止与接地的短路，必须强化蓄电池侧的绝缘，安全性的确保困难。

本发明要解决的课题在于，提供能够在应对负载变动、架线的电压变动的同时提高安全性并且能够提高蓄电设备的控制性的蓄电装置。