JIS E 4071-1:2019 鉄道車両―車上エネルギー貯蔵システム―第１部：シリーズハイブリッドシステム

                                                                                 E 4071-1 : 2019

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[2]
•  2 引用規格・・・・[3]
•  3 用語,定義及び略語・・・・[4]
•  3.1 用語及び定義・・・・[4]
•  3.2 略語・・・・[7]
•  4 ハイブリッドシステムの電源構成・・・・[8]
•  4.1 一般・・・・[8]
•  4.2 適用例・・・・[11]
•  4.3 シリーズハイブリッドシステムの性能・・・・[16]
•  5 環境条件・・・・[20]
•  5.1 一般・・・・[20]
•  5.2 標高・・・・[20]
•  5.3 温度・・・・[20]
•  6 機能及びシステム要求事項・・・・[21]
•  6.1 機械的要求事項・・・・[21]
•  6.2 制御上の要求事項・・・・[21]
•  6.3 電気的要求事項・・・・[21]
•  6.4 開放要求事項・・・・[21]
•  6.5 縮退モード・・・・[22]
•  6.6 安全上の要求事項・・・・[22]
•  6.7 寿命に対する要求事項・・・・[22]
•  6.8 ハイブリッド車両の騒音に関する追加要求事項・・・・[22]
•  7 試験の種類・・・・[22]
•  7.1 一般・・・・[22]
•  7.2 形式試験・・・・[23]
•  7.3 任意試験・・・・[23]
•  7.4 受渡試験・・・・[23]
•  7.5 試験の種類・・・・[23]
•  7.6 合否判定基準・・・・[25]
•  8 組合せ試験・・・・[25]
•  8.1 一般・・・・[25]
•  8.2 試験条件・・・・[25]
•  8.3 ESS制御・・・・[25]
•  8.4 出力トルク・・・・[26]

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――――― [JIS E 4071-1 pdf 1] ―――――

E 4071-1 : 2019

ページ

•  8.5 システムシーケンス試験・・・・[26]
•  8.6 エネルギー効率及びエネルギー消費量・・・・[27]
•  8.7 ESSによる車両の運用持続時間試験・・・・[28]
•  8.8 環境試験・・・・[29]
•  8.9 短絡保護試験・・・・[29]
•  8.10 ESU耐久試験・・・・[29]
•  9 車両試験・・・・[30]
•  9.1 一般・・・・[30]
•  9.2 ESS開放試験・・・・[30]
•  9.3 車両シーケンス試験・・・・[30]
•  9.4 駆動システムの消費エネルギー測定・・・・[30]
•  9.5 燃料消費及び排気ガス排出量の算定(エンジン又は燃料電池の場合)・・・・[31]
•  9.6 補助回路の消費電力量測定・・・・[31]
•  9.7 ESSによる車両の運用持続時間試験・・・・[31]
•  9.8 騒音測定・・・・[31]
•  附属書A(参考)電池及びコンデンサの充電状態(SOC)及びエネルギー状態(SOE)・・・・[32]
•  附属書B(参考)エネルギー関連の用語及び定義・・・・[36]
•  附属書C(参考)この規格に適用できる火災防護の法令及び規則・・・・[42]
•  附属書D(参考)使用者と製造業者との協定を必要とする細分箇条の一覧・・・・[43]
•  参考文献・・・・[45]
•  附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[47]

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                                                                                 E 4071-1 : 2019

まえがき

  この規格は,産業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本鉄道車輌工業会(JARI)
及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,産業標準原案を添えて日本産業規格を制定すべきとの申出
があり,日本産業標準調査会の審議を経て,国土交通大臣が制定した日本産業規格である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。国土交通大臣及び日本産業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
    注記 工業標準化法に基づき行われた申出,日本工業標準調査会の審議等の手続は,不正競争防止法
          等の一部を改正する法律附則第9条により,産業標準化法第12条第1項の申出,日本産業標準
          調査会の審議等の手続を経たものとみなされる。

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                                       日本産業規格                             JIS
                                                                           E 4071-1 : 2019

鉄道車両−車上エネルギー貯蔵システム−第1部 : シリーズハイブリッドシステム

Railway applications-Rolling stock-Power supply with onboard energy storage system-Part 1: Series hybrid system

序文

  この規格は,2016年に第1版として発行されたIEC 62864-1を基とし,日本の実情を反映させるために
技術的内容を変更して作成した日本産業規格である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一
覧表にその説明を付けて,附属書JAに示す。
  化石燃料由来のエネルギーの枯渇が懸念され,温室効果ガス(例 二酸化炭素,窒素酸化物,粒子状物
質など)の排出を低減する要求によって,エネルギーの効率的な利用のニーズが増している。鉄道は本来
エネルギー効率のよい輸送システムであるが,これらの要求事項に適することが望まれている。省エネル
ギーに加えてピーク電力の削減,電圧の安定化,及び景観保存地域で集電を行わないで走行したり,車上
又は地上の電源システムの故障時に次駅まで安全に走行できる能力を可能にする必要がある。これらの点
に対応するために,鉄道車両用ハイブリッドシステムが登場した。ハイブリッドシステムはエネルギー貯
蔵システムを備え,回生エネルギーを有効に利用できる。ハイブリッドシステムはエンジン又は主電源,
補助電源,駆動及びブレーキシステム,エネルギー貯蔵システムなどの間の電力の流れを能動的に制御し
てエネルギー効率を改善することが望まれている。
  ハイブリッドシステムを導入する目的には,次のものがある。
・ エネルギー消費量低減
・ 車両性能の改善
・ 車上エネルギー貯蔵システムによる走行能力の提供
・ 環境影響の低減
  この規格の目的は,(電気的に接続される)シリーズハイブリッドシステムの基本構成及びエネルギーの
有効利用を検証する試験を確立し,鉄道事業者及び製造業者にハイブリッドシステムを製造し評価する指
針を提供することである。
  ハイブリッドシステムに関連する規格の階層(技術的構成概観)を図1に示す。ただし,図1の規格が
全てではない。

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E 4071-1 : 2019
                                     技術的構成概観
                                                                   JIS E 4041
 レベル1 : 車両/システムインタフェース
                                                            鉄道車両−完成車両の試験通則
                   JIS E 4071-1
          鉄道車両−車上エネルギー貯蔵システム−
           第1部 : シリーズハイブリッドシステム
                                                                   JIS E 5011
                                                         鉄道車両−主回路システムの組合せ試験
  レベル2 : システム及びインタフェース
  レベル3 : コンポーネント
                    JIS E 5008                                IEC 60349(シリーズ)
                鉄道車両−電力変換装置               Electric traction−Rotating electrical machines for rail and
                                                                    road vehicles
                                                        (電気けん引−鉄道及び道路車両用回転機)
  レベル4 : サブコンポーネント
                    IEC 62928                                     JIS E 5012-3
            Railway applications−Rolling stock−           鉄道車両−電力用コンデンサ−
            Onboard lithium-ion traction batteries
                                                            第3部 : 電気二重層キャパシタ
       (鉄道車両部品−けん引用リチウムイオン電池)
                    図1−JIS E 4071-1に関連する規格の階層(技術的構成概観)
  この規格では,ハイブリッドシステムを次の四つの階層とする。
a) 車両/システムインタフェース(レベル1)
b) システム及びインタフェース(レベル2)
c) コンポーネント(レベル3)
d) サブコンポーネント(レベル4)
  詳細は,7.1に記載する。
  例えば,サブコンポーネント(レベル4)は,セル,モジュールなど(バッテリの場合,部品はJIS C 8715-1
で規定されている。)である。

1 適用範囲

  この規格は,(電気的に接続された)エネルギー貯蔵システムを車上に搭載したシリーズハイブリッドシ
ステムに適用する(以下,シリーズハイブリッドシステムという。)。
  シリーズハイブリッドシステムは,車上のエネルギー貯蔵システム(ESS)を含む二つ以上の電源で構
成され,電力変換装置と電動機とを組合せエネルギー管理を行い,次の特徴をもつものである。

――――― [JIS E 4071-1 pdf 5] ―――――

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