ハイブリッド列車: ディーゼル発電機を始動するために必要なDC/DCコンバーター
ハイブリッド列車: ディーゼル発電機を始動するために必要なDC/DCコンバーター
このコラムでわかること
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このコラム記事では、最新のDC/DCコンバーター「CBS-10K」がハイブリッド列車の「ディーゼルエンジン始動」機能にどのように使用されるかを紹介します。CBS-10Kは、鉄道車両の規格に基づいて設計されており、ディーゼル-電気ハイブリッド列車のディーゼルエンジンを始動するのに最適なDC/DCコンバーターです。
ハイブリッド列車の仕組みと環境への利点
環境に優しい交通システムを目指して、近年、鉄道インフラが改良され、列車による環境汚染が減少しています。電気で走る列車は、CO2排出量を大幅に減らし、大都市の騒音も減らすことができます。
欧州鉄道業界の主要企業は、より環境に優しい列車の導入に力を入れています。その結果、ディーゼルエンジンと電気モーターを組み合わせたハイブリッド列車が増えています。
ハイブリッド列車は、電気モーターが列車の車輪を動かし、ディーゼルエンジンがバッテリーと電気モーターに電力を供給する仕組みです。
これらの列車は、電化された線路と非電化の線路の両方で走ることができます。例えば、バッテリーが切れたときは、ディーゼルエンジンで走ることができます。また、架線が電化されている場合、ブレーキ時のエネルギーを回収することができないことがあるので、その時はディーゼルエンジンやハイブリッドモードで走行します。バッテリーを使うことで、加速時などのエネルギーが多く必要なときも、架線の電圧を下げることができます。ハイブリッド列車は、環境に優しい鉄道交通の未来を担う重要な技術です。
CBS-10Kコンバーターのハイブリッド列車での用途とは？
CBS-10K DC/DCコンバーターは、架線からの電力が使えないときに、低速で列車の入換を可能にします。エンジンを始動するときに、整流器に電力を供給してインバーターとして働かせます。
この「ディーゼルエンジン始動システム」は、主にハイブリッド列車に使われています。列車は架線からの電力を使ってエンジンを動かすことができるほか、ディーゼル発電機を使って牽引インバーターに電力を供給することもできます。
コンバーターはハイブリッド列車でどのように機能するのか？
CBS-10Kは、列車内部に設置され、バッテリーの電圧（110Vdc）を高電圧の直流電力（DCバス：500Vdc）に変換します。架線運転中の列車は、DC/DCコンバーター（1500/500Vdc）を通じてすべてのシステムに電力を供給します。
架線に故障が発生した場合、CBS-10K DC/DCコンバーターはバッテリー電圧を利用して500Vdcバスを通じて双方向整流器に電力を供給します。この整流器はインバーターとして機能し、オルタネーター（この場合はエンジン）に電力を供給してディーゼル発電機を始動させます。
発電機が始動すると、「ディーゼルモード」に切り替わります。このモードでは、発電機がオルタネーターと牽引インバーターを通じてエンジンに電力を供給し、整流器を経由します。
この用途に加えて、CBS-10K DC/DCコンバーターは、列車のバッテリーを利用して、車両基地内での超低速移動を可能にし、保守作業を行うこともできます。
これらの2つの用途において、私たちの装置はディーゼル発電機の始動と最大効率での運転に不可欠なシステムとして非常に重要です。
鉄道用 10kW Peak DC/DCコンバーター “CBS-10K”
CBS-10Kは、複数の入力・出力電圧の組み合わせに対応し、40秒間にわたり最大10kWのピークパワーを提供する単出力DC/DCコンバータです。コンパクトで軽量な設計により、高い電力変換を必要とする幅広い用途に最適です。
平均出力6kWのこのDC/DCコンバーターシリーズは、並列接続が可能であり、これにより出力を増加させることができます。すべてのモデルは500Vdcの出力を提供し、SiC技術を使用して開発されたため、高い電力密度を持っています。
最も注目すべき特徴は、単一出力でありながら、最大10kWのピーク電力を40秒間提供できる点です。
CBS-10Kは、鉄道車両の基準に従って設計されており、ハイブリッドディーゼル-電気列車のディーゼルエンジンを始動させるのに最適です。架線電力が利用できない場合でも、列車を低速で運転させることができ、エンジンを始動する際には整流器をインバータとして機能させることができます。
このユニットの特徴は以下の通りです：
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CBS-10Kコンバーターの導入により、ハイブリッド列車はさらに信頼性と効率性を高め、環境への負荷を減らすことができます。私たちは、より環境に優しく、効率的な交通手段を提供することで、次世代の鉄道システムを支えたいと考えています。CBS-10Kコンバーターは、その実現に向けた重要な役割を果たすと考えています。
この記事を書いた人
- 高田 悠以(たかだ ひろい)
- 株式会社エスエムアイ 代表取締役
愛知県生まれ。名古屋外国語大学卒業後、シアトル留学を経て株式会社エスエムアイに入社。
医療用絶縁トランス、スイッチング電源、ACアダプター、DC-DCコンバーター等 電源製品の開発営業として勤務。日本のモノづくりを愛し、「お客様のお客様を満足させる事が真の顧客満足」をモットーに営業活動に従事。2018年に株式会社エスエムアイの代表取締役に就任。
