JR東日本EV-E301系電車

JR東日本EV-E301系電車
	烏山線で運用されるEV-E301系電車; （2023年10月滝駅 - 小塙駅間）
基本情報
運用者	東日本旅客鉄道
製造所	総合車両製作所横浜事業所
製造年	2014年・2017年
製造数	8両（2両編成4本）
運用開始	2014年3月15日
投入先	烏山線・宇都宮線
主要諸元
編成	2両編成
軌間	1,067 mm（狭軌）
電気方式	直流1,500 V（架空電車線方式）; 直流630 V（リチウムイオン蓄電池）
設計最高速度	100 km/h
起動加速度	2.0 km/h/s
減速度	3.6 km/h/s
編成定員	266名
車両定員	48（席）+80（立）=133名
自重	EV-E301形：40.2 t; EV-E300形：37.7 t
全長	20,000 mm
車体長	19,570 mm
全幅	2,800 mm
全高	4,017 mm（空調機高さ）; 3,980 mm（パンタグラフ折りたたみ）
車体高	3,620 mm
床面高さ	1,130 mm
車体	ステンレス（sustina）
台車	軸梁式ボルスタレス台車; DT79（電動台車）・TR255D（付随台車）
主電動機	かご形三相誘導電動機 MT78A
主電動機出力	95 kW
歯車比	1:6.06
編成出力	380 kW
制御方式	VVVFインバータ制御
制御装置	三菱電機製SC100形電力変換装置
制動装置	回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ（応荷重・滑走制御機能付）; 直通予備ブレーキ; 耐雪ブレーキ; 抑速ブレーキ
保安装置	ATS-P
備考	出典：『鉄道ファン』2014年4月号、p.62; 『鉄道ジャーナル』2014年6月号、p60〜p63
	出典第55回（2015年）ローレル賞受賞車両
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EV-E301系電車（EV-E301けいでんしゃ）は、東日本旅客鉄道（JR東日本）の一般型直流用蓄電池駆動電車である。「ACCUM」（アキュム）の愛称を持つ。

概要

JRグループ初の蓄電池動車（蓄電池駆動電車）として、老朽化した烏山線のキハ40系の置き換えを目的として開発され、2014年（平成26年）3月15日のダイヤ改正より運用を開始した^{[JR東 2]}。

屋根上に集電装置（パンタグラフ）を持つVVVFインバータ制御の電車に走行用のリチウムイオン電池を搭載し、架線のない区間でのモーターによる走行を可能にした営業用蓄電池駆動電車である。愛称の「ACCUM」も蓄電池を表す英語「Accumulator」から採られている。

鉄道友の会の第55回ローレル賞受賞^[1]^{[JR東 1]}。

構造

車体

車体は、総合車両製作所が開発した「sustina」を採用したステンレス製である。同社のブランド名「sustina」^[2]を採用した車両としては、東急東横線 5050系サハ5576号に続く二例目となる。前頭部は非貫通構造で前面窓上部には前部標識灯と3色LED式の行先表示装置を装備する。運転室は、事故などの衝突時における乗務員の保護を図るため、前面部の構造を強化し運転室背面には救出口を設けており、ワンマン運転を行うため運賃箱、室内確認ミラー、ワンマン操作器、ワンマン設定器を設置している^[3]。側面は両開き3扉で、一部の扉の横にドア扱い表示器と上部に3色LED式の行先表示装置が装備されている。また、非電化区間と電化区間の両方のホームの高さに対応できるように、車両の床面高さを1130mmに設定して、段差の低減を図っている。

車内

客室内装は、E233系電車と同様にユニバーサルデザインの採用とバリアフリーの向上が図られ、室内照明はLED化、座席はオールロングシートとなっている。側扉の脇には整理券発行機や側扉開閉ボタンを装備し、連結面側車端部には車椅子スペースを備える。また、乗務員室側には列車の行先を表示する2つのモニタ装置を、連結面側妻部には車両の主回路の電気の流れや蓄電池の充電状況を表示する車内情報装置を取付けている。トイレ設備は設置されていない。両形式とも後位左側に機器室を設けたため、当該部分には側窓がない。

車内
優先席付近
機器室と車椅子スペース
運転台
主回路の電流や蓄電池の充電状況を表示する車内情報装置

電源・制御機器

架線からの直流1,500 VをDC-DCコンバータ装置で630 Vに降圧した上で、その後VVVFインバータで三相交流に変換して交流誘導電動機を制御する。DC-DCコンバータ装置とVVVFインバータ装置は三菱電機^[4]^[5]^[6]、一体形の電力変換装置を構成する。DC-DCコンバータ装置とVVVFインバータ装置の間には、5台を1群として各車の床下に搭載する主回路用リチウムイオン蓄電池 (630V-95kWh^{[注 1]}・GSユアサ^[4]^[7]製) と容量100kVAの補助電源装置の静止形インバータ (SIV・電力変換装置と同様に三菱電機^[5]製) が接続される。非電化区間ではこの蓄電池を電源として走行する。編成当たりの蓄電池は10台、蓄電池容量は190.1kWhである。

後述する駅の地上充電設備で行われる急速充電では、剛体架線を使用することにより通常の架線よりも大きな電流により充電が行われる。通常の架線とは集電電流の制限値が異なるため、地上から送信される地点情報を受信して、車両自体が在線している場所の架線状態を自動的に認識する架線認識装置を搭載している。認識装置は急速充電中のパンタグラフの上昇下降の制限と起動防止、非電化区間でのパンタグラフ上昇の防止と上昇のままの進入防止、架線の条件に合わせた集電電流値の制御を行う。また、リチウムイオン蓄電池は、安全を確保するため、専用の蓄電池箱に収められ、完全に隔離された状態で床下に搭載され、蓄電池の充放電時の温度上昇や留置時での蓄電池箱内の蓄電池間の温度差の低減が図られている。乗務員室の助士側には、主回路用蓄電池の入切スイッチのほか、前述した急速充電に関連するスイッチが配置されている。

電化区間では、パンタグラフより得た架線からの電気をVVVFインバータ装置に送り、主電動機を駆動させるが、蓄電池の充電率が低い場合には、架線からの電気により蓄電池への充電を行う。また、惰行時や駅での停車時でも充電率が低い場合は充電が続けられる。

一方、非電化区間では、パンタグラフを降下させて、充電された蓄電池から供給される電気をVVVFインバータ制御装置に送り、主電動機を駆動する。終着駅到着後はパンタグラフを上昇させ、駅に設置された地上充電設備の剛体架線より直流1,500 Vを給電し^{[注 2]}^[8]、電力変換装置を介して蓄電池に急速充電する。充電完了後はパンタグラフを降下させ、再び充電された蓄電池を電源として走行する。

なお、回生ブレーキ作動時に主電動機から発生した電力は、VVVFインバータ制御装置により直流630 Vに変換され、非電化区間においては蓄電池の充電に用いられる。また、電化区間においては非電化区間と同様に発生した電力を用いて蓄電池の充電を行うほか、余剰な回生電力をDC-DCコンバータ装置によって直流1,500 Vに昇圧し、パンタグラフを介して架線へ返還する。

補助電源装置の静止形インバータ (SIV) と電動空気圧縮機 (CP) をEV-E300形に搭載し、補助電源装置は、電化区間では架線からの電気で、非電化区間では蓄電池からの電気で稼動することで、空調や照明などの電源を供給している。

台車

台車は、軽量ボルスタレス台車を採用し、動力台車がDT79形、付随台車がTR255D形となっている。軸箱支持装置は軸梁式を採用している。

動力台車のDT79形
付随台車のTR255D形

編成構成

形式は宇都宮方の先頭車がEV-E300形、烏山方の先頭車はEV-E301形となっており、2両編成で運転される。両形式とも制御電動車で、いずれも後位側の台車に主電動機を2基装備している。EV-E301形には集電・充電兼用のシングルアーム式のパンタグラフ2基を搭載し、大きな集電電流による急速充電に対応するため、パンタグラフのすり板を強化している。

EV-E301系電車編成表
形式	← 烏山宇都宮 →
形式	EV-E301形（Mc）	EV-E300形（Mc'）

搭載機器	VVVF	SIV・BT・CP

両先頭車とも主回路用蓄電池を5台ずつ搭載
VVVF：電力変換装置（DC-DCコンバータ + VVVFインバータ）
SIV：静止型インバータ補助電源装置
BT：制御用蓄電池（室内の電源など）
CP：空気圧縮機

運用

当初は宇都宮駅 - 烏山駅間2往復と宝積寺駅 - 烏山駅間1往復で運用された。列車番号は電車と同じ「M」が使用されたため、運行列車は冊子版時刻表などで表示される列車番号で確認が可能であった。2017年2月に3編成が増備され^[9]、2017年3月4日のダイヤ改正より、烏山線系統のキハ40形気動車をすべて置き換えた^{[JR東 3]}。

宇都宮駅 - 宝積寺駅間では走行中において、宝積寺駅 - 烏山駅間では宝積寺駅停車中^{[注 3]}と烏山駅停車中において、それぞれ充電する^[8]。

烏山線での運用最高速度は、気動車と同じく65 km/h（設計最高速度は100 km/h）である。

烏山駅では停車中に急速充電が行われる
充電設備とパンタグラフ
パンタグラフを上昇させて宇都宮線を走行する様子

車歴表

製造…横浜：総合車両製作所横浜事業所
配置…小山：小山車両センター

車歴表（EV-E301系）

編成番号	EV-E301 (Mc)	EV-E300 (Mc')	製造	落成日	落成配置
V1	1	1	横浜	2014年01月23日^[9]	小山
V2	2	2		2017年02月27日^[9]
V3	3	3		2017年02月24日^[9]
V4	4	4		2017年02月24日^[9]

脚注

[脚注の使い方]

注釈

^ 1両当たりの容量。
^ 電力会社より交流6,600 Vで受電し、変電装置により直流1,500 Vに降圧整流したもの。烏山線の終着駅である烏山駅に設置。
^ 従来の架線からの電気を充電に使用する。

出典

^ 『鉄道友の会選定 2015年ブルーリボン賞・ローレル賞決定』（PDF）（プレスリリース）鉄道友の会、2015年5月21日。オリジナルの2019年5月20日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。
^ “Sustina”. J-TREC 総合車両製作所. 2020年6月9日閲覧。
^ “JR東日本　EV-E301系　蓄電池駆動電車” (PDF). 総合車両製作所技報第３号. pp. 64-69. 2015年7月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年6月9日閲覧。
^ ^a ^b 「JR東日本　EV-E301系蓄電池駆動電車」『車両技術』第248巻、日本鉄道車輌工業会、2014年9月、28-44頁。
^ ^a ^b サイバネティクス協議会「鉄道サイバネ・シンポジウム論文集」第51回（2014年）「蓄電池駆動電車主回路システム」論文番号536。
^ 三菱電機『三菱電機技報』2016年9月号特集論文「低炭素社会を支える鉄道エネルギー・環境ソリューション」 (PDF) 」pp.15 - 18。
^ 産業用リチウムイオン電池モジュール「LIM30H-8A」を活用したシステム - 東日本旅客鉄道株式会社殿開発の新型車両「EV-E301系」に搭載 - （GSユアサニュースリリース・インターネットアーカイブ）。
^ ^a ^b “烏山線でEV-E301系が営業運転を開始”. 鉄道ニュース. 「鉄道ファン」railf.jp (交友社). (2014年3月16日)
^ ^a ^b ^c ^d 『JR電車編成表』2022夏 p.61

JR東日本

^ ^a ^b 『「E7系新幹線電車」のブルーリボン賞および「EV-E301系（ACCUM）」のローレル賞受賞について』（PDF）（プレスリリース）東日本旅客鉄道、2015年5月21日。オリジナルの2019年5月26日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。
^ 『「スマート電池くん」を実用化し、烏山線に導入します』（PDF）（プレスリリース）東日本旅客鉄道、2012年11月6日。オリジナルの2020年5月29日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。
^ 『2017年3月ダイヤ改正について』（PDF）（プレスリリース）東日本旅客鉄道、2016年12月16日、4頁。オリジナルの2019年10月14日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。

参考文献

『JR電車編成表 2022夏』、交通新聞社、2022年、ISBN 978-4-330-02822-4。

外部リンク

JR東日本：車両図鑑＞在来線 EV-E301系（ACCUM）
JR東日本『JR EAST Technical Review』 No.51-SPRING.2015「蓄電池駆動電車EV-E301系(ACCUM)の概要」 (PDF) 」pp.46 - 50
総合車両製作所『総合車両製作所技報』第5号「JR 東日本 EV-E301 系一般形直流電車」 (PDF) 」pp.16 - 19

この項目は、鉄道に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（P:鉄道/PJ鉄道）。

[9] 1両当たりの容量。

[11] 電力会社より交流6,600 Vで受電し、変電装置により直流1,500 Vに降圧整流したもの。烏山線の終着駅である烏山駅に設置。

[15] 従来の架線からの電気を充電に使用する。

[jrc/2015bl-3] 『鉄道友の会選定 2015年ブルーリボン賞・ローレル賞決定』（PDF）（プレスリリース）鉄道友の会、2015年5月21日。オリジナルの2019年5月20日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。

[j-trc/sustina-4] “Sustina”. J-TREC 総合車両製作所. 2020年6月9日閲覧。

[j-trec/03_64-69-5] “JR東日本　EV-E301系　蓄電池駆動電車” (PDF). 総合車両製作所技報第３号. pp. 64-69. 2015年7月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年6月9日閲覧。

[tetsushako248-6] 「JR東日本　EV-E301系蓄電池駆動電車」『車両技術』第248巻、日本鉄道車輌工業会、2014年9月、28-44頁。

[Cyber51st-7] サイバネティクス協議会「鉄道サイバネ・シンポジウム論文集」第51回（2014年）「蓄電池駆動電車主回路システム」論文番号536。

[MITSUBISHI2016-9-8] 三菱電機『三菱電機技報』2016年9月号特集論文「低炭素社会を支える鉄道エネルギー・環境ソリューション」 (PDF) 」pp.15 - 18。

[10] 産業用リチウムイオン電池モジュール「LIM30H-8A」を活用したシステム - 東日本旅客鉄道株式会社殿開発の新型車両「EV-E301系」に搭載 - （GSユアサニュースリリース・インターネットアーカイブ）。

[railf-20140316-12] “烏山線でEV-E301系が営業運転を開始”. 鉄道ニュース. 「鉄道ファン」railf.jp (交友社). (2014年3月16日)

[JRR-2022s_61-13] 『JR電車編成表』2022夏 p.61

[jreast/press/20150515-1] 『「E7系新幹線電車」のブルーリボン賞および「EV-E301系（ACCUM）」のローレル賞受賞について』（PDF）（プレスリリース）東日本旅客鉄道、2015年5月21日。オリジナルの2019年5月26日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。

[jreast/press/20121104-2] 『「スマート電池くん」を実用化し、烏山線に導入します』（PDF）（プレスリリース）東日本旅客鉄道、2012年11月6日。オリジナルの2020年5月29日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。

[jreast/press/20161219-14] 『2017年3月ダイヤ改正について』（PDF）（プレスリリース）東日本旅客鉄道、2016年12月16日、4頁。オリジナルの2019年10月14日時点におけるアーカイブ。2020年6月9日閲覧。

[JR東 1]

[JR東 2]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[注 1]

[7]

[注 2]

[8]

[9]

[JR東 3]

[注 3]

表話編歴鉄道友の会ローレル賞選定車両
1960年代	第1回（1961年）阪急2000系・2300系電車（いずれも初代）第2回（1962年）国鉄401系・421系電車第3回（1963年）京王3000系電車第4回（1964年）京王5000系電車（初代）第5回（1965年）山陽電気鉄道3000系電車第6回（1966年）札幌市交通局A830形電車第7回（1967年）長野電鉄0系電車第8回（1968年）該当車なし第9回（1969年）東京都交通局6000形電車
1970年代	第10回（1970年）大阪市交通局60系電車第11回（1971年）名鉄モ600形電車（2代）第12回（1972年）営団6000系電車第13回（1973年）小田急9000形電車第14回（1974年）西鉄2000形電車第15回（1975年）国鉄24系25形客車・黒部峡谷鉄道EH形電気機関車第16回（1976年）国鉄キハ66系気動車・東急8500系電車・富士急行5000形電車第17回（1977年）上信電鉄1000形電車・札幌市交通局6000形電車第18回（1978年）東京都交通局新7000形電車・神戸市交通局1000形電車第19回（1979年）京急800形電車・国鉄50系客車
1980年代	第20回（1980年）名鉄100系電車・北総開発鉄道7000形電車・富山地方鉄道14760形電車第21回（1981年）国鉄117系電車・長崎電気軌道2000形電車第22回（1982年）福岡市交通局1000系電車第23回（1983年）国鉄200系新幹線電車・熊本市交通局8200形電車第24回（1984年）京阪6000系電車第25回（1985年）営団01系電車・樽見鉄道ハイモ180形気動車第26回（1986年）南海10000系電車・国鉄100系新幹線電車第27回（1987年）北大阪急行電鉄8000形電車・近鉄7000系電車・JR四国キハ185系気動車第28回（1988年）仙台市交通局1000系電車第29回（1989年） JR九州783系電車
1990年代	第30回（1990年） JR西日本221系電車・JR四国2000系気動車（試作車）第31回（1991年） JR東日本251系電車・大阪市交通局70系電車第32回（1992年） JR東日本253系電車・JR九州キハ200系気動車第33回（1993年） JR東海300系新幹線電車・JR貨物EF200形電気機関車第34回（1994年） JR貨物DF200形ディーゼル機関車第35回（1995年） JR北海道キハ281系気動車第36回（1996年） JR東海383系電車・JR貨物コキ71形貨車第37回（1997年） JR北海道731系電車第38回（1998年）熊本市交通局9700形電車・叡山電鉄900系電車・近鉄5800系電車第39回（1999年）スカイレール200形
2000年代	第40回（2000年）広島電鉄5000形電車・新幹線700系電車・JR東日本209系950番台（E231系900番台）電車第41回（2001年）名鉄モ800形電車（2代）・近鉄3220系・5820系・9020系電車（シリーズ21）第42回（2002年） JR西日本キハ187系気動車第43回（2003年）岡山電気軌道9200形電車・鹿児島市交通局1000形電車第44回（2004年）該当車なし第45回（2005年） JR九州800系新幹線電車・長崎電気軌道3000形電車第46回（2006年）名鉄2000系電車・愛知高速交通100形電車・広島電鉄5100形電車・福岡市交通局3000系電車第47回（2007年） JR東日本E233系電車・西鉄3000形電車第48回（2008年） JR東日本E721系電車・仙台空港鉄道SAT721系電車・JR東日本キハE200形気動車第49回（2009年）豊橋鉄道T1000形電車・京阪3000系電車（2代）
2010年代	第50回（2010年）近鉄22600系電車第51回（2011年）東京メトロ16000系電車第52回（2012年） JR貨物HD300形ハイブリッド機関車第53回（2013年）該当車なし第54回（2014年）福井鉄道F1000形電車・JR東日本E6系新幹線電車第55回（2015年） JR東日本EV-E301系電車・箱根登山鉄道3000形電車第56回（2016年） JR東日本HB-E210系気動車・四日市あすなろう鉄道新260系電車第57回（2017年） JR東日本E235系電車・えちごトキめき鉄道ET122形1000番台気動車・静岡鉄道A3000形電車第58回（2018年） JR東日本E353系電車・東武500系電車・鹿児島市交通局7500形電車第59回（2019年）相鉄20000系電車・叡山電鉄デオ730形電車「ひえい」
2020年代	第60回（2020年） JR四国2700系気動車第61回（2021年） JR東日本E261系電車・JR東海N700S系新幹線電車第62回（2022年）東京メトロ17000系・18000系電車・京阪3850形電車第63回（2023年）京都市交通局20系電車第64回（2024年）宇都宮ライトレールHU300形電車・Osaka Metro400系電車
ブルーリボン賞島秀雄記念優秀著作賞鉄道趣味顕賞（エバーグリーン賞グローリア賞シルバー賞）

概要

構造

車体

車内

電源・制御機器

台車

編成構成

運用

車歴表

脚注

注釈

出典

JR東日本

参考文献

関連項目

外部リンク