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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201280074269.3 (22)申请日 2012.06.29 B60L 9/28(2006.01) B60L 3/00(2006.01) H02M 7/12(2006.01) (71)申请人 三菱电机株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 菅原彻大 植村匠 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 金红莲 (54) 发明名称 交流电车的控制装置 (57) 摘要 本发明提供一种交流电车的控制装置， 具有 检测交流架空线中的停电的停电检测功能， 其相 比以往能提高停电检测的灵敏度， 并实现停电检 测精度的。
2、提高。包括 ： 第 1 特定频率电流运算部 (14a)， 该第 1 特定频率电流运算部 (14a) 从主变 压器输出电流 (IS) 提取出相当于第 1 特定频率 设定值 (Fset1) 的电流分量， 作为第 1 特定频率 电流 (I1) 进行输出 ； 减法器 (16)， 该减法器 (16) 从主变压器输出电流(IS)减去第1特定频率电流 (I1)， 作为电流偏差 (DI1) 输出该减法运算结果 ； 第 2 特定频率电流运算部 (15a)， 该第 2 特定频率 电流运算部 (15a) 从电流偏差 DI1 提取出相当于 第2特定频率设定值(Fset2)的电流分量， 作为第 2 特定频率电流 (I2。
3、) 进行输出 ； 以及停电检测部 (19a)， 该停电检测部 (19a) 将第 2 特定频率电流 (I2) 与规定的停电检测电流设定值 (Iset) 进行 比较， 在第 2 特定频率电流 (I2) 大于停电检测电 流设定值 (Iset) 时， 输出停电检测信号。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.12.25 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/066730 2012.06.29 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014/002260 JA 2014.01.03 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书。
4、2页 说明书9页 附图5页 (10)申请公布号 CN 104428158 A (43)申请公布日 2015.03.18 CN 104428158 A 1/2 页 2 1. 一种交流电车的控制装置， 包括 ： 将从交流架空线经由变压器输入的交流电压转换成直流电压的整流器 ； 将所述整流器的直流电压转换成交流电压， 并输出至交流电动机的逆变器 ； 对所述变压器的输出电流进行检测的电流检测器 ； 控制部， 该控制部具备整流器控制器和停电检测器， 该整流器控制器根据基于所述电 流检测器所检测出的检测电流的栅极许可信号来控制所述整流器的输出， 该停电检测器基 于该检测电流来检测所述交流架空线中产生的停电。
5、， 所述交流电车的控制装置的特征在于， 所述停电检测器包括 ： 第 1 特定频率电流运算部， 该第 1 特定频率电流运算部从所述检测电流提取出相当 于规定的第 1 特定频率设定值的电流分量， 作为第 1 特定频率电流输出该提取出的电流分 量 ； 减法器， 该减法器从所述检测电流减去所述第 1 特定频率电流， 作为电流偏差输出该 减法运算结果 ； 第 2 特定频率电流运算部， 该第 2 特定频率电流运算部从所述电流偏差提取出相当于 规定的第2特定频率设定值的电流分量， 作为第2特定频率电流输出该提取出的电流分量 ； 以及 停电检测部， 该停电检测部将所述第 2 特定频率电流与规定的停电检测电流设。
6、定值进 行比较， 在第 2 特定频率电流大于该停电检测电流设定值时， 输出停电检测信号， 所述整流器控制器通过基于所输入的所述停电检测信号使所述栅极许可信号停止， 从 而停止所述整流器的动作。 2. 一种交流电车的控制装置， 包括 ： 将从交流架空线经由变压器输入的交流电压转换成直流电压的整流器 ； 将所述整流器的直流电压转换成交流电压， 并输出至交流电动机的逆变器 ； 对所述变压器的输出电压进行检测的电压检测器 ； 以及 控制部， 该控制部具备整流器控制器和停电检测器， 该整流器控制器根据基于所述电 压检测器所检测出的检测电压的栅极许可信号来控制所述整流器的输出， 该停电检测器基 于该检测电。
7、压来检测所述交流架空线中产生的停电， 该交流电车的控制装置的特征在于， 所述停电检测器包括 ： 第 1 特定频率电压运算部， 该第 1 特定频率电流运算部从所述检测电压提取出相当 于规定的第 1 特定频率设定值的电压分量， 作为第 1 特定频率电压输出该提取出的电压分 量 ； 减法器， 该减法器从所述检测电压减去所述第 1 特定频率电压， 作为电压偏差输出该 减法运算结果 ； 第 2 特定频率电压运算部， 该第 2 特定频率电压运算部从所述电压偏差提取出相当于 规定的第2特定频率设定值的电压分量， 作为第2特定频率电压输出该提取出的电压分量 ； 以及 停电检测部， 该停电检测部将所述第 2 特。
8、定频率电压与规定的停电检测电压设定值进 权 利 要 求 书 CN 104428158 A 2 2/2 页 3 行比较， 在第 2 特定频率电压大于该停电检测电压设定值时， 输出停电检测信号， 所述整流器控制器通过基于所输入的所述停电检测信号使所述栅极许可信号停止， 从 而停止所述整流器的动作。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的交流电车的控制装置， 其特征在于， 所述停电检测器构成为， 所述第1特定频率设定值、 所述第2特定频率设定值以及所述 停电检测设定值是可变的。 4. 如权利要求 1 或 2 所述的交流电车的控制装置， 其特征在于， 所述停电检测器构成为， 所述第 2 特定频率设定值成。
9、为大于所述第 1 特定频率设定值 的值。 5. 如权利要求 1 或 2 所述的交流电车的控制装置， 其特征在于， 所述停电检测器构成为， 所述第 2 特定频率设定值成为所述第 1 特定频率设定值的 2 倍的值。 6. 如权利要求 1 或 2 所述的交流电车的控制装置， 其特征在于， 所述停电检测器构成为， 所述第 2 特定频率设定值成为所述第 1 特定频率设定值的 n 倍 (n 为 2 以上的整数 ) 的值。 权 利 要 求 书 CN 104428158 A 3 1/9 页 4 交流电车的控制装置 技术领域 0001 本发明涉及具有对提供交流电的架空线 ( 以下称作 “交流架空线” ) 进行停。
10、电检测 的停电检测功能的交流电车的控制装置。 背景技术 0002 以往， 在通过交换由交流架空线提供的电力或再生电力来进行行驶的交流电车 中， 若由于某种原因而交流架空线发生停电， 则出于安全的考虑， 迅速检测出交流架空线的 停电 ( 例如 100 1000ms 以内 )， 使电车的控制装置停止。此处， 在电车使再生制动 ( 以 下称作 “再生车辆” ) 进行动作、 将再生电力提供给交流架空线的过程中在交流架空线发生 停电时， 若不存在在同一变电区间内从交流架空线接受供电来动力运行的电车 ( 以下称作 “动力运行车辆” )、 或者虽然存在动力运行车辆， 但再生车辆所提供的再生电力与动力运行 车。
11、辆所消耗的耗电不一致， 则因交流架空线的停电而使得电流或电压发生变动， 因此能根 据该交流架空线的电流或电压的变动来检测停电。然而， 已知 ： 在同一变电区间内存在的 再生车辆的再生电力大致与动力运行车辆的耗电大致相等的情况下， 交流架空线的电流或 电压的变动幅度变小， 因此难以检测到停电。 以下， 将上述在同一变电区间内存在的再生车 辆的再生电力与动力运行车辆的耗电大致相等的状态下的交流架空线的停电称为 “平衡停 电” 。 0003 以往， 作为检测交流架空线的停电的技术， 例如公开了如下技术 ： 从由电流检测 器检测整流器的输入电流而得到的检测电流信号提取出相当于架空线电压的频率 ( 例如。
12、 50Hz 或 60Hz) 的电流分量， 并从所提取出的特定频率电流信号中减去检测电流信号， 将作 为其减法运算结果的电流偏差与规定的停电检测设定值进行比较， 从而在电流偏差超过停 电检测设定值的情况下进行停电检测 ( 例如专利文献 1)。另外， 还公开了如下技术 ： 例如 不使用整流器的输入电流， 而使用输入电压来进行停电检测 ( 例如专利文献 2)。 现有技术文献 专利文献 0004 专利文献 1 ： 日本专利第 4243321 号公报 专利文献 2 ： 日本专利第 3144848 号公报 发明内容 发明所要解决的技术问题 0005 如上所述， 在交流架空线发生停电的情况下， 出于安全的考。
13、虑， 需要可靠且迅速地 检测出该交流架空线的停电， 并使电车的控制装置停止。另一方面， 在上述平衡停电中， 由 于交流架空线的电流或电压的变动幅度变小， 因此在想要检测该平衡停电的情况下， 需要 将停电检测设定值设定得较小。 然而， 在上述专利文献所代表的现有技术中， 在为了检测到 像平衡停电那样交流架空线的电流或电压的变动幅度较小的停电而将停电检测设定值设 定得较小的情况下， 作为其弊端， 存在如下问题 ： 会在交流架空线未停电的正常运行时发生 说 明 书 CN 104428158 A 4 2/9 页 5 停电检测的误检测等， 停电检测精度下降， 可能对电车的顺利运行造成妨碍。 0006 本。
14、发明鉴于上述问题而得以完成， 其目的在于， 提供一种交流电车的控制装置， 其 相比以往能提高停电检测的灵敏度， 并实现停电检测精度的提高。 解决技术问题所采用的技术方案 0007 为了解决上述问题， 达成目的， 本发明所涉及的交流电车的控制装置包括 ： 将从交 流架空线经由变压器输入的交流电压转换成直流电压的整流器 ； 将所述整流器的电压转换 成交流电压， 并输出至交流电动机的逆变器 ； 对所述变压器的输出电流进行检测的电流检 测器 ； 以及控制部， 该控制部具备整流器控制器和停电检测器， 该整流器控制器根据基于所 述电流检测器所检测出的检测电流的栅极许可信号来控制所述整流器的输出， 该停电检。
15、测 器基于该检测电流来检测所述交流架空线中产生的停电， 其特征在于， 所述停电检测器包 括 ： 第1特定频率电流运算部， 该第1特定频率电流运算部从所述检测电流提取出相当于规 定的第1特定频率设定值的电流分量， 作为第1特定频率电流输出该提取出的电流分量 ； 减 法器， 该减法器从所述检测电流减去所述第 1 特定频率电流， 作为电流偏差输出该减法运 算结果 ； 第2特定频率电流运算部， 该第2特定频率电流运算部从所述电流偏差提取出相当 于规定的第 2 特定频率设定值的电流分量， 作为第 2 特定频率电流输出该提取出的电流分 量 ； 以及停电检测部， 该停电检测部将所述第 2 特定频率电流与规定。
16、的停电检测电流设定 值进行比较， 在第 2 特定频率电流大于该停电检测电流设定值时， 输出停电检测信号， 所述 整流器控制器通过基于所输入的所述停电检测信号使所述栅极许可信号停止， 从而停止所 述整流器的动作。 发明效果 0008 根据本发明， 在具有对提供交流电的交流架空线进行停电检测的停电检测功能的 交流电车的控制装置中， 能起到如下效果 ： 相比以往能提高停电检测的灵敏度， 并实现停电 检测精度的提高。 附图说明 0009 图1是表示实施方式1所涉及的交流电车的驱动系统以及控制系统的一个结构例 的图。 图 2 是表示实施方式 1 所涉及的停电检测器的具体结构的一个示例的图。 图 3 是表。
17、示平衡停电时的主变压器输出电流 IS、 第 1 特定频率电流 I1、 以及电流偏差 DI1 的各波形的图。 图 4 是表示平衡停电时的电流偏差 DI1 以及第 2 特定频率电流 I2 的各波形的图。 图 5 是表示实施方式 2 所涉及的交流电车的驱动系统以及控制系统的一个结构例的 图。 图 6 是表示实施方式 2 所涉及的停电检测器的具体结构的一个示例的图。 具体实施方式 0010 下面， 参照附图对本发明的实施方式所涉及的交流电车的控制装置进行说明。此 外， 本发明并不局限于以下示出的实施方式。 0011 实施方式 1 说 明 书 CN 104428158 A 5 3/9 页 6 ( 交流电。
18、车的结构 ) 图 1 是表示实施方式 1 所涉及的交流电车的驱动系统以及控制系统的一个结构例的 图。该图中， 交流电车的驱动系统中， 包括以下部件而构成 ： 将交流电作为输入的主变压器 3、 将主变压器 3 的交流输出作为输入的 PWM 整流器、 将 PWM 整流器 4 的直流输出作为输入 的逆变器9、 以及由逆变器9的交流输出进行驱动的一台以上的电动机12。 此外， 电动机12 可适用感应电动机或同步电动机。 0012 另一方面， 在交流电车的控制系统中， 包括电流检测器 5 以及电车控制装置 7a 而 构成， 该电流检测器 5 检测主变压器 3 的输出电流， 该电车控制装置 7a 基于电流。
19、检测器 5 的输出即主变压器输出电流 IS 来控制 PWM 整流器 4。另外， 电车控制装置 7a 包括整流器控 制器 8 以及停电检测器 13a， 构成为主变压器输出电流 IS 输入至整流器控制器 8 以及停电 检测器 13a 这两者。 0013 另外， 主变压器 3 的一次侧的一端经由集电器 2 与交流架空线 1 相连， 另一端经由 车轮 22 与大地电位的轨道 23 相连。也就是说， 构成为来自变电站 ( 省略图示 ) 的送电电 力经由交流架空线 1、 集电器 2、 车轮 22 以及轨道 23 来接收电力。 0014 ( 交流电车的动作 ) 接下来， 对于交流电车的动作， 分成交流架空线。
20、未发生停电的正常时(非停电时)的动 作、 以及发生停电时的停电检测时的动作来进行说明。 0015 ( 正常时的动作 ) 首先， 对正常时 ( 非停电时 ) 的动作进行说明。若从交流架空线 1 经由集电器 2 收集 来的交流电被提供至主变压器 3， 则主变压器 3 将经过降压的交流电压输出至 PWM 整流器 4。PWM 整流器 4 将输入的交流电压转换成所希望的直流电压， 并将转换后的直流电压输出 至逆变器 8。另一方面， 电流检测器 5 将从主变压器 3 输出的主变压器输出电流 IS 输出至 电车控制装置 7a 的整流器控制器 8 以及停电检测器 13a。整流器控制器 8 基于主变压器输 出电。
21、流IS， 进行栅极许可信号11的输出控制， 该栅极许可信号11用于将PWM整流器4所生 成的直流电压维持为一定值。也就是说， 从 PWM 整流器 4 输出至逆变器 9 的直流电压的输 出电平由从整流器控制器 8 输出的栅极许可信号 11 来控制。逆变器 9 将所输入的直流电 压转换成所希望的频率以及所希望的电压的交流电压， 并输出至电动机12。 电动机12利用 所输入的交流电压来控制电车的行驶。 0016 此外， 在电车动力运行时 ( 加速控制时 )， 进行上述那样的功率转换， 使电动机 12 加速， 而在制动时 ( 减速时 ) 使电动机 12 起到发电机的作用。此时， 逆变器 9 进行整流器。
22、 动作， PWM 整流器 4 进行逆变器动作， 使交流电再生制动器工作。 0017 ( 停电发生时的停电检测时的动作 ) 接下来， 在说明停电发生时的停电检测时的动作之前， 对必须可靠且迅速地进行停电 检测的理由进行说明。现在， 考虑在因地上设备等发生故障而使得变电站的断路器断开的 情况， 即交流架空线 1 发生停电的情况。此时， 在交流架空线 1发生停电的变电区间内存在 再生车辆以及动力运行车辆， 且再生车辆所提供的再生电力、 与动力运行车辆所消耗的耗 电大致相等的平衡停电中， 交流架空线的电压或电流的变动幅度变小， 因此难以检测停电。 0018 在为了检测到像平衡停电那样交流架空线 1 的。
23、电流或电压的变动幅度较小的停 电而将停电检测设定值设定得较小的情况下， 作为其弊端， 可能会在交流架空线 1 未停电 说 明 书 CN 104428158 A 6 4/9 页 7 的正常运行时发生停电误检测等， 停电检测精度下降， 会对电车的顺利运行造成妨碍。 另一 方面， 虽然也考虑了通过变更停电检测设定值从而设定成使误检测概率下降的值， 然而， 在 该情况下， 馈电电路断开时的停电检测可能有所延迟， 根据条件， 变电站等地上设备可能有 过大电流流过， 使得装置发生故障。因此， 需要例如在 100 1000ms 左右较短的时间内可 靠地进行停电检测， 迅速地停止再生制动动作。 0019 由此。
24、， 其结果是， 在想要防止停电误检测的情况下， 停电检测灵敏度下降， 停电检 测发生延迟， 相反， 在想要提高停电检测敏感度而提高停电检测速度的情况下， 则无法维持 停电检测精度。现有技术中， 无法实现兼顾上述观点的控制， 在本实施方式的控制装置中， 能够实现兼顾停电检测灵敏度的提高与停电检测精度的提高的控制。 0020 回到图 1， 在交流架空线 1 发生停电的情况下， 从停电检测器 13a 向整流器控制器 8 输出停电检测信号 TDN。此外， 利用电流检测器 5 所检测出的主变压器输出电流 IS 来生 成该停电检测信号 TDN。整流器控制器 8 基于所输入的停电检测信号 TDN 来使栅极许。
25、可信 号 11 的输出完全停止。 0021 ( 停电检测器的具体结构 ) 接下来， 对实施方式 1 所涉及的停电检测器 13a 的结构进行说明。图 2 是表示实施方 式 1 所涉及的停电检测器的具体结构的一个示例的图。 0022 图 2 中， 停电检测器 13a 包括 ： 输出表示第 1 特定频率的设定值 ( 以下称作 “第 1 特定频率设定值” )Fset1 的第 1 特定频率设定部 20 ； 输出表示第 2 特定频率的设定值 ( 以 下称作 “第 2 特定频率设定值” )Fset2 的第 2 特定频率设定部 21 ； 输出用于利用电流值电 平来判断停电的阈值、 即停电检测电流设定值 Ise。
26、t 的停电检测电流设定部 17a ； 将主变压 器输出电流 IS 以及第 1 特定频率设定值 Fset1 作为输入的第 1 特定频率电流运算部 14a ； 将主变压器输出电流IS以及第1特定频率电流运算部14a的输出、 即第1特定频率电流I1 作为输入的减法器16 ； 将减法器16的输出、 即电流偏差DI1以及第2特定频率设定值Fset2 作为输入的第 2 特定频率电流运算部 15a ； 以及将停电检测电流设定值 Iset 以及第 2 特定 频率电流运算部15a的输出、 即第2特定频率电流I2作为输入的停电检测部19a， 停电检测 部 19a 的输出作为上述停电检测信号 TDN 而被输出。 0。
27、023 此外， 对于第1特定频率设定部20输出的第1特定频率设定值Fset1、 第2特定频 率设定部 21 输出的第 2 特定频率设定值 Fset2、 以及停电检测电流设定部 17a 输出的停电 检测电流设定值 Iset， 能够根据变电站等馈电设备的使用频率、 即交流架空线 1 的电源频 率、 供给功率、 同时运行的车辆编组数、 编组车辆的类型等来设定成任意值。此处， 将第 1 特 定频率设定值Fset1设定成交流架空线1的电源频率(例如60Hz)， 将第2特定频率设定值 Fset2 设定成上述平衡停电时产生的特有频率 ( 此处， 例如为交流架空线 1 的电源频率的 2 倍频率即 120Hz)。
28、 即可， 能够分别对主变压器输出电流 IS 或电流偏差 DI1 设定不同值。 0024 另外， 作为其中一个示例， 考虑将第 1 特定频率电流运算部 14a 以及第 2 特定频率 电流运算部 15a 分别设为以第 1 特定频率设定值 Fset1 或第 2 特定频率设定值 Fset2 为中 心频率的带通滤波器。 0025 ( 停电检测器的动作 ) 接下来， 参照图 1 及图 2， 对停电检测器 13a 的动作进行说明。第 1 特定频率电流运算 部 14a 从电流检测器 5 所输出的主变压器输出电流 IS 中提取出相当于第 1 特定频率设定 说 明 书 CN 104428158 A 7 5/9 页。
29、 8 值 Fset1 的电流分量， 作为第 1 特定频率电流 I1 将该电流分量输出至减法器 16。减法器 16 从主变压器输出电流 IS 减去第 1 特定频率电流 I1， 作为电流偏差 DI1 将该减法运算结 果输出至第 2 特定频率电流运算部 15a。第 2 特定频率电流运算部 15a 从电流偏差 DI1 提 取出相当于第 2 特定频率设定值 Fset2 的电流分量， 作为第 2 特定频率电流 I2 将该电流分 量输出至停电检测部 19a。 0026 接下来， 参照图 3 及图 4 对实施方式 1 中的停电检测的具体示例进行说明。图 3 是表示平衡停电时的主变压器输出电流 IS、 第 1 。
30、特定频率电流 I1、 以及电流偏差 DI1 的各 波形的图。另外， 图 4 是表示平衡停电时的电流偏差 DI1 以及第 2 特定频率电流 I2 的各波 形的图。此外， 在如下说明中， 动力运行车辆是利用二极管整流装置来进行交流 - 直流转 换， 从而使直流电动机工作来行驶的电车， 再生车辆是搭载有 PWM 整流器的交流电车， 将交 流架空线 1 的电源频率设为 60Hz， 以下以上述示例进行说明。 0027 如上所述， 在交流架空线 1 的电源频率为 60Hz 的情况下， 预先将第 1 特定频率设 定值 Fset1 设为交流架空线 1 的电源频率、 即 60Hz。在上述动力运行车辆与再生车辆在。
31、同 一变电区间内行驶时发生平衡停电的情况下， 主变压器输出电流 IS 如图 3 中的实线所示， 基频变形为 60Hz 的矩形波状。因此， 通过预先将第 1 特定频率设定值 Fset1 设定为交流架 空线 1 的电源频率、 即 60Hz， 从而若主变压器输出电流 IS 输入至第 1 特定频率电流运算部 15a， 则如图 3 中的虚线所示那样， 输出 60Hz 的大致呈正弦波形的第 1 特定频率电流 I1。 0028 通过从该第 1 特定频率电流 I1 减去主变压器输出电流 IS， 从而电流偏差 DI1 如 图 3 中的单点划线所示， 成为以交流架空线 1 的电源频率的 2 倍、 即 120Hz 。
32、为周期来输出峰 值的波形。因此， 该情况下， 将第 2 特定频率设定值 Fset2 设定为电流偏差 DI1 的频率、 即 120Hz 即可。由此， 通过预先将第 2 特定频率设定值 Fset2 设定为电流偏差 DI1 的频率、 即 交流架空线 1 的电源频率的 2 倍频率、 即 120Hz， 从而若电流偏差 DI1 输入至第 2 特定频率 电流运算部 15a， 则如图 4 中的实线所示那样， 120Hz 的大致呈正弦波形的第 2 特定频率电 流 I2 输出至停电检测部 19a。 0029 此外， 在停电检测部 19a 中， 对第 2 特定频率电流 I2 与停电检测电流设定值 Iset 的大小进。
33、行比较。在第 2 特定频率电流 I2 大于停电检测电流设定值 Iset 的情况下， 判断 为停电， 停电检测信号 TDN 被输出至整流器控制器 8。另一方面， 在第 2 特定频率电流 I2 小 于停电检测电流设定值 Iset 的情况下， 判断为并不停电， 不输出停电检测信号 TDN。 0030 此处， 在图 2 所示的停电检测器 13a 中， 将从主变压器 3 输出的电流 ( 即为主变压 器输出电流 IS) 与第 1 特定频率设定值 Fset1 进行比较， 提取出第 1 特定频率电流 I1， 进 而利用本身的输入、 即主变压器输出电流 IS 对该第 1 特定频率电流 I1 进行减法运算处理。 。
34、由此， 能够增大非停电时与停电时的输出差。也就是说， 非停电的情况下， 减法器 16 的输出 ( 电流偏差 DI1) 变小， 停电的情况下， 减法器 16 的输出 ( 电流偏差 DI1) 变大。此外， 在停 电的情况下， 将该增大了的电流偏差 DI1 与设定成平衡停电时产生的特有频率 ( 此处为交 流架空线1的电源频率的2倍频率、 即120Hz)的第2特定频率设定值Fset2进行比较， 提取 出第 2 特定频率电流 I2， 通过将该第 2 特定频率电流 I2 与停电检测电流设定值 Iset 进行 比较， 从而进行停电检测。因此， 能够将用于停电检测的阈值、 即停电检测电流设定值 Iset 设定。
35、得较大， 因此能够提高像平衡停电那样交流架空线 1 的电流变动幅度较小的停电的检 测灵敏度、 检测精度。 说 明 书 CN 104428158 A 8 6/9 页 9 0031 另外， 在作为上述本实施方式的背景技术来进行说明的现有示例中， 由于停电以 外的外部干扰等而使得电流偏差偶发地成为较大值的情况下， 产生误检测， 但在本实施方 式中， 通过将第 2 特定频率设定值 Fset2 设定为例如平衡停电时所产生的特有频率 ( 例如 在交流架空线1的电源频率设为60Hz的情况下， 为其两倍频率、 即120Hz)， 从而即使电流偏 差 DI1 因停电以外的外部干扰等而偶发地成为较大值， 也能利用第。
36、 2 特定频率电流运算部 15a 使该外部干扰分量衰减， 因此能够防止因停电以外的外部干扰等而造成的误检测。 0032 如上述说明的那样， 根据实施方式 1 的交流电车的控制装置， 将从主变压器输出 的主变压器输出电流与第1特定频率设定值进行比较， 并提取出第1特定频率电流， 进而利 用本身的输入、 即主变压器输出电流来进行减法运算处理， 因此能增大非停电时与停电时 的输出差， 另外， 在停电时， 将该增大了的电流偏差与设定为平衡停电时产生的特有频率的 第 2 特定频率设定值进行比较， 并提取出第 2 特定频率电流， 将该第 2 特定频率电流与停电 检测电流设定值进行比较， 从而进行停电检测，。
37、 因此能够将用于停电检测的阈值、 即停电检 测电流设定值设定得较大， 从而能提高像平衡停电那样交流架空线的电流变动幅度较小的 停电的检测灵敏度、 检测精度等。 0033 另外， 通过将第 2 特定频率设定值设定为例如平衡停电时所产生的特有频率， 从 而即使电流偏差因停电以外的外部干扰等而偶发地成为较大值， 也能利用第 2 特定电流运 算部来使该外部干扰分量衰减， 因此能防止因停电以外的外部干扰等造成的误检测。 0034 其结果是， 相比以往能提高停电检测灵敏度， 并能防止正常运行时的误检测以及 停电检测延迟。此外， 在检测到停电的情况下， 使 PWM 整流器的动作停止， 并使从交流架空 线接受。
38、供电的电车的再生制动动作停止。 由此， 流过交流架空线的交流电下降， 变电站中的 停电也能迅速且可靠地被检测出。 这样能实现兼顾了停电检测灵敏度的提高与停电检测精 度的提高的控制， 能够防止变电站等地上设备的故障、 以及实现车辆运行的稳定化。 0035 实施方式 2 实施方式 1 中， 利用从主变压器 3 输出的主变压器输出电流 IS 来进行停电检测， 并以 此为例进行了说明， 但在本实施方式中， 利用主变压器 3 的输出电压 ( 主变压器输出电压 ) VS， 来进行停电检测， 并以此为例进行说明。 0036 图5是表示实施方式2所涉及的交流电车的驱动系统以及控制系统的一个结构例 的图。实施方。
39、式 2 所涉及的交流电车的驱动系统的结构与实施方式 1 所涉及的交流电车的 驱动系统相同， 因此此处省略说明。 0037 另一方面， 在交流电车的控制系统中， 构成为包括电压检测器 6 以及电车控制装 置 7b 而构成， 以取代图 1 所示的实施方式 1 的结构中的电流检测器 5 以及电车控制装置 7a， 该电压检测器 6 检测主变压器 3 的输出电压， 该电车控制装置 7b 基于电压检测器 6 的 输出、 即主变压器输出电压 VS 来控制 PWM 整流器 4。另外， 电车控制装置 7b 包括停电检测 器 13b， 以取代图 1 所示的实施方式 1 的结构中的停电检测器 13a， 且构成为主变。
40、压器输出 电压 VS 输入至整流器控制器 8 以及停电检测器 13b 这两者。 0038 在交流架空线 1 发生停电的情况下， 从停电检测器 13b 向整流器控制器 8 输出停 电检测信号 TDN。此外， 本实施方式中， 利用电流检测器 6 所检测出的主变压器输出电压 VS 来生成该停电检测信号 TDN。整流器控制器 8 基于所输入的停电检测信号 TDN 来使栅极许 可信号 11 的输出完全停止。 说 明 书 CN 104428158 A 9 7/9 页 10 0039 接下来， 对实施方式 1 所涉及的停电检测器 13b 的结构进行说明。图 6 是表示实 施方式 2 所涉及的停电检测器的具体。
41、结构的一个示例的图。此外， 对与实施方式 1 相同或 等同的结构部标注相同标号， 并省略其详细说明。 0040 图 6 中， 停电检测器 13b 包括 ： 输出用于利用电压值电平来判断停电的阈值、 即停 电检测电压设定值 Vset 的停电检测电压设定部 17b ； 将主变压器输出电压 VS 以及第 1 特 定频率设定值 Fset1 作为输入的第 1 特定频率电压运算部 14b ； 将减法器 16 的输出、 即电 压偏差 DV1 以及第 2 特定频率设定值 Fset2 作为输入的第 2 特定频率电压运算部 15b ； 以 及将停电检测电压设定值 Vset 以及第 2 特定频率电压运算部 15b 。
42、的输出、 即第 2 特定频率 电压 V2 作为输入的停电检测部 19b， 以取代图 2 所示的实施方式 1 的结构中的停电检测电 流设定部17a ； 第1特定频率电流运算部14a ； 第2特定频率电流运算部15a ； 以及停电检测 器 19a， 停电检测部 19b 的输出作为上述停电检测信号 TDN 而被输出。 0041 此外， 对于第1特定频率设定部20输出的第1特定频率设定值Fset1、 第2特定频 率设定部 21 输出的第 2 特定频率设定值 Fset2、 以及停电检测电压设定部 17b 输出的停电 检测电压设定值 Vset， 与实施方式 1 相同， 能够根据变电站等馈电设备的使用频率、。
43、 即交流 架空线 1 的电源频率、 供给功率、 同时运行的车辆编组数、 编组车辆的类型等来设定成任意 值。此处， 将第 1 特定频率设定值 Fset1 设定成交流架空线 1 的电源频率 ( 例如 60Hz)， 将 第 2 特定频率设定值 Fset2 设定成上述平衡停电时产生的特有频率 ( 此处， 例如为交流架 空线 1 的电源频率的 2 倍频率即 120Hz) 即可， 能够分别对主变压器输出电压 VS 或电压偏 差 DV1 设定不同值。 0042 另外， 作为其中一个示例， 与实施方式1相同， 考虑将第1特定频率电压运算部14b 以及第 2 特定频率电压运算部 15b 分别设为以第 1 特定频。
44、率设定值 Fset1 或第 2 特定频率 设定值 Fset2 为中心频率的带通滤波器。 0043 ( 停电检测器的动作 ) 接下来， 参照图 1 及图 2， 对停电检测器 13b 的动作进行说明。第 1 特定频率电压运算 部 14b 从电压检测器 6 所输出的主变压器输出电压 VS 中提取出相当于第 1 特定频率设定 值 Fset1 的电压分量， 作为第 1 特定频率电压 V1 将该电压分量输出至减法器 16。减法器 16 从主变压器输出电压 VS 减去第 1 特定频率电压 V1， 作为电压偏差 DV1 将该减法运算结 果输出至第 2 特定频率电压运算部 15b。第 2 特定频率电压运算部 1。
45、5b 从电压偏差 DV1 提 取出相当于第 2 特定频率设定值 Fset2 的电压分量， 作为第 2 特定频率电压 V2 将该电压分 量输出至停电检测部 19b。 0044 此外， 在停电检测部 19b 中， 对第 2 特定频率电压 V2 与停电检测电压设定值 Vset 的大小进行比较。在第 2 特定频率电压 V2 大于停电检测电压设定值 Vset 的情况下， 判断 为停电， 停电检测信号 TDN 被输出至整流器控制器 8。另一方面， 在第 2 特定频率电压 V2 小 于停电检测电压设定值 Vset 的情况下， 判断为并不停电， 不输出停电检测信号 TDN。 0045 此处， 在图 6 所示的。
46、停电检测器 13b 中， 将从主变压器 3 输出的电压 ( 即为主变压 器输出电压 VS) 与第 1 特定频率设定值 Fset1 进行比较， 提取出第 1 特定频率电压 V1， 进 而利用本身的输入、 即主变压器输出电压 VS 对该第 1 特定频率电压 V1 进行减法运算处理。 由此， 能够增大非停电时与停电时的输出差。也就是说， 非停电的情况下， 减法器 16 的输出 ( 电压偏差 DV1) 变小， 停电的情况下， 减法器 16 的输出 ( 电压偏差 DV1) 变大。此外， 在停 说 明 书 CN 104428158 A 10 8/9 页 11 电的情况下， 将该增大了的电压偏差 DV1 与。
47、设定成平衡停电时产生的特有频率 ( 此处为交 流架空线1的电源频率的2倍频率、 即120Hz)的第2特定频率设定值Fset2进行比较， 提取 出第 2 特定频率电压 V2， 通过将该第 2 特定频率电压 V2 与停电检测电压设定值 Vset 进行 比较， 从而进行停电检测。因此， 能够将用于停电检测的阈值、 即停电检测电压设定值 Vset 设定得较大， 与实施方式1相同， 能够提高像平衡停电那样交流架空线1的电压变动幅度较 小的停电的检测灵敏度、 检测精度。 0046 另外， 在本实施方式中， 通过在将第 2 特定频率设定值 Fset2 设定为例如平衡停 电时产生的特有频率 ( 例如在将交流架。
48、空线 1 的电源频率设为 60Hz 时为其 2 倍频率、 即 120Hz)， 从而即使电压偏差 DV1 因停电以外的外部干扰等而偶发地成为较大值， 也能利用 第 2 特定频率电压运算部 15b 来使该外部干扰分量衰减， 因此能防止因停电以外的外部干 扰等而造成的误检测。 0047 如上述说明的那样， 根据实施方式 2 的交流电车的控制装置， 即使在利用从主变 压器输出的主变压器输出电压来进行停电检测的情况下， 也将主变压器输出电压与第 1 特 定频率设定值进行比较， 并提取出第 1 特定频率电压， 进而利用本身的输入、 即主变压器输 出电压来进行减法运算处理， 因此能增大非停电时与停电时的输出。
49、差， 另外， 在停电时， 将 该增大了的电压偏差与设定为平衡停电时产生的特有频率的第 2 特定频率设定值进行比 较， 并提取出第 2 特定频率电压， 将该第 2 特定频率电压与停电检测电压设定值进行比较， 从而进行停电检测， 因此能够将用于停电检测的阈值、 即停电检测电压设定值设定得较大， 从而能提高像平衡停电那样交流架空线的电压变动幅度较小的停电的检测灵敏度或检测 精度。 0048 另外， 通过将第 2 特定频率设定值设定为例如平衡停电时所产生的特有频率， 从 而即使电流偏差因停电以外的外部干扰等而偶发地成为较大值， 也能利用第 2 特定电压运 算部来使该外部干扰分量衰减， 因此能防止因停电以外的外部干扰等造成的误检测。 0049 其结果是， 相比以往能提高停电检测灵敏度， 并能防止正常运行时的误检测以及 停电检测延迟。此外， 在检测到停电的情况下， 使 PWM 整流器的动作停止， 并使从交流架空 线接受供电的电车的再生制动动作停止。 由此， 流过交流架空线的交流电下降， 还可迅速且 可靠地检测出变电站中的停电。这样， 能实现兼顾了停电检测灵敏度的提高与停电检测精 。