JP2014180214A - Power conversion system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion system that keeps power supply to a load uninterrupted even if a separate power supply fails.SOLUTION: The power conversion system includes: a plurality of converters C1-C3 connected in parallel between a commercial AC power supply 4 and a load 5; a DC power supply 1 for supplying DC power to the load 5; a current sensor 2 for detecting a current supplied from the plurality of converters C1-C3 and the DC power supply 1 to the load 5; and a control section 3 for selecting the number of converters required to supply the current detected by the current sensor 2 and operating the selected converters. Even if the DC power supply 1 as a separate power supply fails and stops, the converters supply DC power to the load 5.

Description

この発明は電力変換システムに関し、特に、並列接続された複数の電力変換装置を備えた電力変換システムに関する。   The present invention relates to a power conversion system, and particularly to a power conversion system including a plurality of power conversion devices connected in parallel.

従来より、並列接続された複数の無停電電源装置によって負荷を駆動する無停電電源システムが知られている。この無停電電源システムでは、全無停電電源装置で負荷電流を平等に分担して負荷を駆動する。このシステムでは、1台の無停電電源装置が故障した場合でも、残りの無停電電源装置によって負荷を駆動することが可能となっている。   Conventionally, an uninterruptible power supply system in which a load is driven by a plurality of uninterruptible power supply apparatuses connected in parallel is known. In this uninterruptible power supply system, the load current is equally shared by all the uninterruptible power supply devices to drive the load. In this system, even if one uninterruptible power supply fails, the load can be driven by the remaining uninterruptible power supply.

また、従来の他の無停電電源システムでは、負荷電流に応じて、無停電電源装置の運転台数を変更する(たとえば、特許文献1参照)。このシステムでは、不要な無停電電源装置を停止させることにより、無停電電源装置で発生する損失を低減することができる。   In another conventional uninterruptible power supply system, the number of operating uninterruptible power supply devices is changed according to the load current (see, for example, Patent Document 1). In this system, the loss which generate | occur | produces in an uninterruptible power supply can be reduced by stopping an unnecessary uninterruptible power supply.

特開平3−124228号公報JP-A-3-124228

ところで、無停電電源装置とは別の電源を負荷に接続したい場合がある。この場合、別電源から負荷に十分な電力が供給されているときは、全無停電電源装置が停止される。この状態で別電源が故障停止すると、無停電電源装置が起動するまでの間は負荷への電力供給が停止してしまうと言う問題がある。   By the way, there is a case where it is desired to connect a power source different from the uninterruptible power supply to the load. In this case, when sufficient power is supplied to the load from another power source, the entire uninterruptible power supply is stopped. In this state, if another power supply stops due to failure, there is a problem that the power supply to the load is stopped until the uninterruptible power supply is started.

それゆえに、この発明の主たる目的は、電力変換装置と別の電源が故障した場合でも、負荷への電力供給が停止することのない電力変換システムを提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a power conversion system in which power supply to a load does not stop even when a power supply different from the power conversion apparatus fails.

この発明に係る電力変換システムは、第1の電源と負荷の間に並列接続され、各々が、第1の電源から供給される第1の電力を第2の電力に変換して負荷に供給する複数の電力変換装置と、第3の電力を負荷に供給する第2の電源と、複数の電力変換装置および第2の電源から負荷に供給される電流を検出する電流検出器と、電流検出器によって検出された電流を供給するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させる制御部とを備えたものである。したがって、別電源である第2の電源から十分な電力が供給されている場合でも、その電力を供給するために必要な台数の電力変換装置が運転される。よって、別電源が故障停止した場合でも、運転中の電力変換装置から負荷に即座に電力供給されるので、負荷への電力供給が停止されることがない。   The power conversion system according to the present invention is connected in parallel between a first power supply and a load, and each converts the first power supplied from the first power supply into the second power and supplies the second power to the load. A plurality of power conversion devices; a second power source for supplying third power to the load; a current detector for detecting a current supplied to the load from the plurality of power conversion devices and the second power source; and a current detector And a control unit that selects the number of power conversion devices necessary to supply the current detected by the above-described operation, operates each selected power conversion device, and stops each remaining power conversion device. Therefore, even when sufficient power is supplied from the second power source, which is a separate power source, the number of power conversion devices necessary to supply the power is operated. Therefore, even when the separate power supply is stopped due to a failure, the power is immediately supplied to the load from the operating power converter, so that the power supply to the load is not stopped.

また、この発明に係る他の電力変換システムは、第1の電源と負荷の間に並列接続され、各々が、第1の電源から供給される第1の電力を直流電力である第2の電力に変換して負荷に供給する複数の電力変換装置と、第3の電力を前記負荷に供給する第2の電源と、負荷に接続されて直流電力を貯蔵し、負荷電流の不足分を供給するための電力貯蔵装置と、複数の電力変換装置および電力貯蔵装置から負荷に供給される電流を検出する電流検出器と、電力貯蔵装置の端子間電圧を検出する電圧検出器と、電流検出器および電圧検出器の検出結果に基いて複数の電力変換装置を制御する制御部とを備えたものである。制御部は、電力貯蔵装置の端子間電圧が予め定められた電圧よりも高い場合は、電流検出器によって検出された電流を供給するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させる。また、制御部は、電力貯蔵装置の端子間電圧が予め定められた電圧よりも低下した場合は、電流検出器によって検出された電流を供給し、かつ電力貯蔵装置を充電するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させる。したがって、負荷に接続された別電源が故障停止した場合でも、電力貯蔵装置から負荷に即座に電力供給されるので、負荷への電力供給が停止されることがない。   Further, another power conversion system according to the present invention is connected in parallel between a first power supply and a load, and each of the second power is a first power supplied from the first power supply and is a DC power. A plurality of power conversion devices that convert to supply to the load, a second power source that supplies third power to the load, and a DC power that is connected to the load to store and supply a shortage of load current A power storage device, a plurality of power conversion devices and a current detector for detecting a current supplied to the load from the power storage device, a voltage detector for detecting a voltage between terminals of the power storage device, a current detector, and And a control unit that controls the plurality of power conversion devices based on the detection result of the voltage detector. When the voltage between the terminals of the power storage device is higher than a predetermined voltage, the control unit selects the number of power conversion devices necessary for supplying the current detected by the current detector, and selects each selected power conversion device. The power converter is operated and the remaining power converters are stopped. In addition, the control unit supplies the current detected by the current detector and charges the power storage device when the voltage between the terminals of the power storage device is lower than a predetermined voltage. The power converters are selected, the selected power converters are operated, and the remaining power converters are stopped. Therefore, even when another power source connected to the load is stopped due to a failure, the power is immediately supplied from the power storage device to the load, so that the power supply to the load is not stopped.

また、この発明にさらに係る他の電力変換システムは、第1の直流電源と負荷の間に並列接続され、各々が、第1の直流電源から供給される第1の直流電力を第2の直流電力に変換して負荷に供給する複数の電力変換装置と、負荷に接続されて直流電力を貯蔵し、負荷電流の不足分を供給するための電力貯蔵装置と、第1の直流電源から複数の電力変換装置に供給される電流を検出する電流検出器と、電力貯蔵装置の端子間電圧を検出する電圧検出器と、電流検出器および電圧検出器の検出結果に基いて複数の電力変換装置を制御する制御部とを備えたものである。制御部は、電力貯蔵装置の端子間電圧が予め定められた電圧よりも高い場合は、電流検出器によって検出された電流を電力変換するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させる。また、制御部は、電力貯蔵装置の端子間電圧が予め定められた電圧よりも低下した場合は、電流検出器によって検出された電流を電力変換し、かつ電力貯蔵装置を充電するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させる。したがって、負荷に接続された別電源が故障停止した場合でも、電力貯蔵装置から負荷に即座に電力供給されるので、負荷への電力供給が停止されることがない。   Further, another power conversion system according to the present invention is connected in parallel between a first DC power supply and a load, and each of the first DC power supplied from the first DC power supply is supplied to the second DC power supply. A plurality of power converters for converting to power and supplying the load, a power storage device connected to the load for storing DC power and supplying a shortage of load current, and a plurality of power supplies from the first DC power source A current detector for detecting a current supplied to the power conversion device, a voltage detector for detecting a voltage between terminals of the power storage device, and a plurality of power conversion devices based on detection results of the current detector and the voltage detector And a control unit for controlling. When the voltage between the terminals of the power storage device is higher than a predetermined voltage, the control unit selects and selects the number of power conversion devices necessary for power conversion of the current detected by the current detector. Each power converter is operated and the remaining power converters are stopped. In addition, when the voltage between the terminals of the power storage device is lower than a predetermined voltage, the control unit is necessary to convert the current detected by the current detector and charge the power storage device. The number of power converters is selected, each selected power converter is operated, and each remaining power converter is stopped. Therefore, even when another power source connected to the load is stopped due to a failure, the power is immediately supplied from the power storage device to the load, so that the power supply to the load is not stopped.

以上のように、この発明よれば、電力変換装置と別の電源が故障した場合でも、負荷への電力供給が停止することがない。   As described above, according to the present invention, even when a power supply different from the power conversion device fails, the power supply to the load does not stop.

この発明の実施の形態1による電力変換システムの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the power conversion system by Embodiment 1 of this invention. 図1に示した制御部の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the control part shown in FIG. 図2に示した記憶部に格納されたテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table stored in the memory | storage part shown in FIG. 図1に示した電力変換システムの動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement of the power conversion system shown in FIG. 実施の形態1の比較例を示す回路ブロック図である。3 is a circuit block diagram illustrating a comparative example of the first embodiment. FIG. 実施の形態1の変更例を示す図である。5 is a diagram illustrating a modification example of the first embodiment. FIG. 実施の形態1の他の変更例を示す回路ブロック図である。FIG. 10 is a circuit block diagram illustrating another modification of the first embodiment. 実施の形態1のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。FIG. 10 is a circuit block diagram showing still another modification of the first embodiment. この発明の実施の形態2による電力変換システムの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the power conversion system by Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2の変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a change of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の他の変更例を示す回路ブロック図である。FIG. 10 is a circuit block diagram illustrating another modification of the second embodiment.

[実施の形態1]
本発明の実施の形態1の電力変換システムは、図1に示すように、複数台(図では3台)のコンバータC1〜C3、直流電源1、電流センサ2、および制御部3を備える。コンバータC1〜C3の入力ノードはともにノードN1に接続され、コンバータC1〜C3の出力ノードはともにノードN2に接続される。ノードN1は商用交流電源4に接続され、ノードN2は負荷5に接続される。コンバータC1〜C3の各々は、商用交流電源4からノードN1を介して供給される商用周波数の交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をノードN2を介して負荷5に供給する。
[Embodiment 1]
The power conversion system according to the first embodiment of the present invention includes a plurality (three in the figure) of converters C1 to C3, a DC power source 1, a current sensor 2, and a control unit 3, as shown in FIG. Input nodes of converters C1 to C3 are all connected to node N1, and output nodes of converters C1 to C3 are all connected to node N2. Node N1 is connected to commercial AC power supply 4, and node N2 is connected to load 5. Each of converters C1 to C3 converts commercial frequency AC power supplied from commercial AC power supply 4 via node N1 into DC power, and supplies the DC power to load 5 via node N2.

直流電源1は、たとえば太陽電池であり、ノードN2に接続されて直流電力を生成し、その直流電力をノードN2を介して負荷5に供給する。電流センサ2は、コンバータC1〜C3および直流電源1から負荷5に供給される電流を検出し、検出した電流値を示す信号を制御部3に与える。制御部3は、電流センサ2の出力信号に基づいて、電流センサ2によって検出された値の電流を供給するのに必要なコンバータの台数(たとえば1台)を求め、その台数のコンバータ(たとえばC1)のみを運転させ、残りのコンバータ(この場合、C2,C3)を停止させる。   DC power supply 1 is, for example, a solar battery, is connected to node N2 to generate DC power, and supplies the DC power to load 5 via node N2. Current sensor 2 detects currents supplied from converters C <b> 1 to C <b> 3 and DC power supply 1 to load 5, and provides a signal indicating the detected current value to control unit 3. Based on the output signal of the current sensor 2, the control unit 3 obtains the number of converters (for example, one) required to supply the current detected by the current sensor 2, and the number of converters (for example, C1) Only) and the remaining converters (in this case, C2 and C3) are stopped.

また、制御部3は、複数のコンバータC1〜C3の運転時間が等しくなるように、運転させるコンバータを予め定められた周期で変更する。たとえば、制御部3は、運転させるコンバータを1日周期で変更し、3台のコンバータC1〜C3を1台ずつ順繰りに運転させる。なお、制御部3をコンバータC1〜C3の各々の制御部(図示せず)に含ませておき、1台のコンバータの制御部3によって3台のコンバータC1〜C3を制御してもよい。   Moreover, the control part 3 changes the converter to drive | operate with a predetermined period so that the operation time of several converters C1-C3 may become equal. For example, the control unit 3 changes the converter to be operated at a cycle of one day, and operates the three converters C1 to C3 one by one in order. The control unit 3 may be included in each control unit (not shown) of the converters C1 to C3, and the three converters C1 to C3 may be controlled by the control unit 3 of one converter.

制御部3は、図2に示すように、比較回路11,12、運転台数決定部13、タイマ14、記憶部15、故障検出部16、および運転指令部17を含む。比較回路11は、電流センサ2で検出された負荷電流Iと定格電流の33%に相当するしきい値電流Ith1との高低を比較する。比較回路11の出力信号φ11は、負荷電流Iがしきい値電流Ith1よりも低い場合は「L」レベルにされ、負荷電流Iがしきい値電流Ith1よりも高い場合は「H」レベルにされる。   As shown in FIG. 2, the control unit 3 includes comparison circuits 11 and 12, an operation number determination unit 13, a timer 14, a storage unit 15, a failure detection unit 16, and an operation command unit 17. The comparison circuit 11 compares the load current I detected by the current sensor 2 with the threshold current Ith1 corresponding to 33% of the rated current. Output signal φ11 of comparison circuit 11 is set to “L” level when load current I is lower than threshold current Ith1, and is set to “H” level when load current I is higher than threshold current Ith1. The

比較回路12は、電流センサ2で検出された負荷電流Iと定格電流の66%に相当するしきい値電流Ith2との高低を比較する。比較回路12の出力信号φ12は、負荷電流Iがしきい値電流Ith2よりも低い場合は「L」レベルにされ、負荷電流Iがしきい値電流Ith2よりも高い場合は「H」レベルにされる。   The comparison circuit 12 compares the load current I detected by the current sensor 2 with the threshold current Ith2 corresponding to 66% of the rated current. Output signal φ12 of comparison circuit 12 is set to “L” level when load current I is lower than threshold current Ith2, and is set to “H” level when load current I is higher than threshold current Ith2. The

運転台数決定部13は、比較回路11,12の出力信号φ11,φ12に基づいて、コンバータの運転台数を決定する。信号φ11,φ12がともに「L」レベルである場合は、負荷電流Iが定格電流の33%よりも小さいので、コンバータの運転台数は1台に決定される。また、信号φ11,φ12がそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルである場合は、負荷電流Iが定格電流の33%よりも大きく、66%よりも小さいので、コンバータの運転台数は2台に決定される。また、信号φ11,φ12がともに「H」レベルである場合は、負荷電流Iが定格電流の66%よりも大きいので、コンバータの運転台数は3台に決定される。   The number of operating units determining unit 13 determines the number of operating converters based on the output signals φ11 and φ12 of the comparison circuits 11 and 12. When both signals φ11 and φ12 are at “L” level, the load current I is smaller than 33% of the rated current, and therefore the number of operating converters is determined to be one. When the signals φ11 and φ12 are at “H” level and “L” level, respectively, the load current I is larger than 33% and smaller than 66% of the rated current, so the number of operating converters is two. It is determined. When signals φ11 and φ12 are both at “H” level, load current I is larger than 66% of the rated current, and therefore the number of operating converters is determined to be three.

タイマ14は、クロック信号CLKのパルス数をカウントするカウンタを含み、カウンタのカウント値が0,1,2の場合はそれぞれ期間T1,T2,T3を示す信号を出力する。カウンタのカウント値が2のときにクロック信号CLKのパルスが入力されると、カウンタのカウント値は0に戻る。   The timer 14 includes a counter that counts the number of pulses of the clock signal CLK. When the count values of the counter are 0, 1, and 2, the timer 14 outputs signals indicating periods T1, T2, and T3, respectively. If a pulse of the clock signal CLK is input when the count value of the counter is 2, the count value of the counter returns to 0.

記憶部15には、図3に示されるテーブルが格納されている。テーブルの最上欄には期間T1,T2,T3が示され、第2欄には運転台数が1台の場合に期間T1,T2,T3で運転されるコンバータの番号C1,C2,C3が示されている。また、第3欄には運転台数が2台の場合に期間T1,T2,T3で運転されるもう1台のコンバータの番号C2,C3,C1が示され、第4欄には運転台数が3台の場合に期間T1,T2,T3で運転されるもう1台のコンバータの番号C3,C1,C2が示されている。   The storage unit 15 stores the table shown in FIG. The top column of the table shows the periods T1, T2, T3, and the second column shows the converter numbers C1, C2, C3 operated in the periods T1, T2, T3 when the number of operating units is one. ing. The third column shows the numbers C2, C3 and C1 of the other converters operated in the periods T1, T2 and T3 when the number of operating units is two, and the fourth column shows the number of operating units 3 The numbers C3, C1, C2 of the other converters operating in the periods T1, T2, T3 in the case of a stand are shown.

運転指令部17は、記憶部15に格納されたテーブルを参照して、運転台数決定部13によって決定された台数のコンバータを運転させる。すなわち、運転指令部17は、運転台数決定部13によって運転台数が1台と決定された場合は、タイマ14の出力信号によって示される期間T1〜T3においてそれぞれコンバータC1〜C3を運転させる。また、運転指令部17は、運転台数決定部13によって運転台数が2台と決定された場合は、タイマ14の出力信号によって示される期間T1,T2,T3においてそれぞれコンバータC1とC2,C2とC3,C3とC1を運転させる。また、運転指令部17は、運転台数決定部13によって運転台数が3台と決定された場合は、タイマ14の出力信号によって示される期間T1〜T3に関係無く、3台のコンバータC1〜C3を運転させる。   The operation command unit 17 refers to the table stored in the storage unit 15 and operates the number of converters determined by the operation number determination unit 13. That is, when the number of operating units is determined to be 1 by the operating number determining unit 13, the operation command unit 17 operates the converters C1 to C3 in the periods T1 to T3 indicated by the output signal of the timer 14, respectively. In addition, when the number of operating units is determined to be two by the operating unit determining unit 13, the operation command unit 17 converts the converters C1, C2, C2, and C3 in the periods T1, T2, and T3 indicated by the output signal of the timer 14, respectively. , C3 and C1 are operated. In addition, when the operation number determination unit 13 determines that the number of operation units is three, the operation command unit 17 sets the three converters C1 to C3 regardless of the periods T1 to T3 indicated by the output signal of the timer 14. Let it run.

また、運転指令部17は、ある期間において、運転台数決定部13によって運転台数が変更された場合も、図3のテーブルに従ってコンバータを運転させる。たとえば、期間T1において運転台数が3台から2台に変更された場合は、運転させていた3台のコンバータC1〜C3のうちのコンバータC3を停止させる。また、期間T2において運転台数が1台から2台に変更された場合は、運転中のコンバータC2に加えてコンバータC3を運転させる。   Further, the operation command unit 17 causes the converter to operate according to the table of FIG. 3 even when the operation number is changed by the operation number determination unit 13 in a certain period. For example, when the number of operating units is changed from three to two in the period T1, the converter C3 among the three converters C1 to C3 that have been operating is stopped. In addition, when the number of operating units is changed from one unit to two units in the period T2, the converter C3 is operated in addition to the operating converter C2.

また、故障検出部16は、コンバータC1〜C3の各々の故障の有無を検出し、検出結果を示す信号を運転指令部17に与える。たとえば、故障検出部16によって1台のコンバータ(たとえばC1)の故障が検出され、運転台数決定部13によって運転台数が1台と決定された場合は、タイマ14の出力信号に関係無く、予め定められた周期で残りの2台のコンバータ(この場合、C2とC3)が交互に運転される。また、故障検出部16によって1台のコンバータ(たとえばC1)の故障が検出され、運転台数決定部13によって運転台数が2台と決定された場合は、タイマ14の出力信号に関係無く、2台のコンバータ(この場合、C2とC3)が運転される。   Further, failure detection unit 16 detects the presence or absence of each of converters C1 to C3, and provides a signal indicating the detection result to operation command unit 17. For example, when a failure of one converter (for example, C1) is detected by the failure detector 16 and the number of operating units is determined to be 1 by the operating unit determining unit 13, it is determined in advance regardless of the output signal of the timer 14. The remaining two converters (in this case, C2 and C3) are alternately operated at the determined cycle. Further, when a failure of one converter (for example, C1) is detected by the failure detection unit 16 and the number of operating units is determined to be 2 by the operating unit determining unit 13, two units are irrelevant regardless of the output signal of the timer 14. Converters (in this case, C2 and C3) are operated.

図4は、この無停電電源システムの動作を例示するタイムチャートである。ある時刻t0において、3台のコンバータC1〜C3の運転が開始され、負荷電流Iが検出される。負荷電流Iとしきい値電流Ith1,Ith2が比較され、その比較結果に基づいてコンバータの運転台数が決定される。ここでは、1台と決定されたものとする。   FIG. 4 is a time chart illustrating the operation of the uninterruptible power supply system. At a certain time t0, the operation of the three converters C1 to C3 is started, and the load current I is detected. Load current I is compared with threshold currents Ith1 and Ith2, and the number of converters to be operated is determined based on the comparison result. Here, it is assumed that one is determined.

時間t1において、タイマ14内のカウンタのカウント値が0にリセットされ、タイマ14から期間T1を示す信号が出力される。運転指令部17は、図3のテーブルを参照してコンバータC1のみを運転させ、残りのコンバータC2,C3を停止させる。   At time t1, the count value of the counter in the timer 14 is reset to 0, and a signal indicating the period T1 is output from the timer 14. The operation command unit 17 refers to the table of FIG. 3 to operate only the converter C1 and stops the remaining converters C2 and C3.

時間t2において、タイマ14内のカウンタのカウント値がインクリメント(+1)されて1となり、タイマ14から期間T2を示す信号が出力される。運転指令部17は、図3のテーブルを参照してコンバータC2を運転させた後、残りのコンバータC3,C1を停止させる。   At time t2, the count value of the counter in the timer 14 is incremented (+1) to 1 and a signal indicating the period T2 is output from the timer 14. The operation command unit 17 operates the converter C2 with reference to the table of FIG. 3, and then stops the remaining converters C3 and C1.

時間t3において、タイマ14内のカウンタのカウント値がインクリメント(+1)されて2となり、タイマ14から期間T3を示す信号が出力される。運転指令部17は、図3のテーブルを参照してコンバータC3を運転させた後、残りのコンバータC1,C2を停止させる。   At time t3, the count value of the counter in the timer 14 is incremented (+1) to become 2, and a signal indicating the period T3 is output from the timer 14. The operation command unit 17 operates the converter C3 with reference to the table of FIG. 3, and then stops the remaining converters C1 and C2.

時間t4において、タイマ14内のカウンタのカウント値がリセットされて0となり、タイマ14から期間T1を示す信号が出力される。運転指令部17は、図3のテーブルを参照してコンバータC1を運転させた後、残りのコンバータC2,C3を停止させる。   At time t4, the count value of the counter in the timer 14 is reset to 0, and a signal indicating the period T1 is output from the timer 14. The operation command unit 17 operates the converter C1 with reference to the table of FIG. 3, and then stops the remaining converters C2 and C3.

その後、負荷電流Iが増大し、運転台数決定部13によって運転台数が2台と決定されたものとする。時間t5において、運転指令部17は、図3のテーブルを参照してコンバータC1に加えて、コンバータC2の運転を開始させる。   Thereafter, it is assumed that the load current I increases and the number of operating units is determined to be 2 by the operating unit determining unit 13. At time t5, the operation command unit 17 refers to the table of FIG. 3 and starts the operation of the converter C2 in addition to the converter C1.

時間t6において、タイマ14内のカウンタのカウント値がインクリメント(+1)されて1となり、タイマ14から期間T2を示す信号が出力される。運転指令部17は、図3のテーブルを参照してコンバータC2,C3を運転させた後、残りのコンバータC1を停止させる。   At time t6, the count value of the counter in the timer 14 is incremented (+1) to become 1, and a signal indicating the period T2 is output from the timer 14. The operation command unit 17 operates the converters C2 and C3 with reference to the table of FIG. 3, and then stops the remaining converter C1.

時間t7において、タイマ14内のカウンタのカウント値がインクリメント(+1)されて2となり、タイマ14から期間T3を示す信号が出力される。運転指令部17は、図3のテーブルを参照してコンバータC3,C1を運転させた後、残りのコンバータC2を停止させる。   At time t7, the count value of the counter in the timer 14 is incremented (+1) to become 2, and a signal indicating the period T3 is output from the timer 14. The operation command unit 17 operates the converters C3 and C1 with reference to the table of FIG. 3, and then stops the remaining converter C2.

この実施の形態1では、コンバータC1〜C3とは別電源である直流電源1から負荷5に十分な電力が供給されている場合でも、その電力を供給するために必要な台数のコンバータが運転される。したがって、直流電源1が故障停止した場合でも、運転中のコンバータから負荷5に即座に電力供給されるので、負荷5への電力供給が停止されることがない。   In the first embodiment, even when sufficient power is supplied to the load 5 from the DC power source 1 which is a power source different from the converters C1 to C3, the converters required for supplying the power are operated. The Therefore, even when the DC power source 1 is out of order, power is immediately supplied to the load 5 from the converter in operation, so that the power supply to the load 5 is not stopped.

また、直流電源1の出力が変動する場合でも、負荷電流が一定であるときはコンバータの運転台数は変化しない。   Even when the output of the DC power supply 1 fluctuates, the number of converters operated does not change when the load current is constant.

また、3台のコンバータC1〜C3のうちの負荷電流を供給するために必要な台数のコンバータを選択し、選択した各コンバータを運転させるとともに残りの各コンバータを停止させる。したがって、負荷電流に関係無く全コンバータC1〜C3を運転する場合に比べ、コンバータC1〜C3で発生する損失を小さくすることができ、効率を高くすることができる。   In addition, the number of converters necessary for supplying the load current among the three converters C1 to C3 is selected, the selected converters are operated, and the remaining converters are stopped. Therefore, compared to the case where all converters C1 to C3 are operated regardless of the load current, the loss generated in converters C1 to C3 can be reduced and the efficiency can be increased.

また、3台のコンバータC1〜C3の運転時間が互いに等しくなるように、運転させるコンバータを予め定められた周期で変更する。したがって、各コンバータの連続運転時間を短くすることができ、コンバータの故障を減らすことができる。また、停止中に故障したコンバータを迅速に見つけることができる。   Further, the converter to be operated is changed at a predetermined cycle so that the operation times of the three converters C1 to C3 are equal to each other. Therefore, the continuous operation time of each converter can be shortened, and converter failures can be reduced. Moreover, the converter which failed during the stop can be found quickly.

[比較例]
図5は、実施の形態1の比較例を示す回路ブロック図であって、図1と対比される図である。図5において、この電力変換システムが図1の電力変換システムと異なる点は、直流電源1がノードN2と負荷5の間の配線のうちの電流センサ2よりも負荷5側のノードN3に接続されている点である。この比較例では、直流電源1から負荷5に十分な電流が供給されている場合は、コンバータC1〜C3から負荷5に電流が流れないので、コンバータC1〜C3の運転が停止される。この状態で直流電源1が故障停止した場合、コンバータC1〜C3が起動されるまでの間は、負荷5に電流が供給されないことになる。
[Comparative example]
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a comparative example of the first embodiment, which is compared with FIG. In FIG. 5, this power conversion system is different from the power conversion system of FIG. 1 in that the DC power source 1 is connected to the node N3 on the load 5 side of the current sensor 2 in the wiring between the node N2 and the load 5. It is a point. In this comparative example, when a sufficient current is supplied from the DC power source 1 to the load 5, no current flows from the converters C1 to C3 to the load 5, so the operation of the converters C1 to C3 is stopped. When the DC power source 1 is stopped in failure in this state, no current is supplied to the load 5 until the converters C1 to C3 are activated.

[変更例1]
上記実施の形態1では、3台のコンバータC1〜C3を備えた場合について説明したが、4台以上のコンバータを備えた場合も同様である。たとえば、4台のコンバータC1〜C4を備えた場合、タイマ14は、クロック信号CLKのパルス数をカウントするカウンタを含み、カウンタのカウント値が0,1,2,3の場合はそれぞれ期間T1,T2,T3,T4を示す信号を出力する。カウンタのカウント値が3のときにクロック信号CLKのパルスが入力されると、カウンタのカウント値は0に戻る。
[Modification 1]
In the first embodiment, the case where the three converters C1 to C3 are provided has been described, but the same applies to the case where four or more converters are provided. For example, when four converters C1 to C4 are provided, the timer 14 includes a counter that counts the number of pulses of the clock signal CLK, and when the count value of the counter is 0, 1, 2, 3, respectively, the period T1, A signal indicating T2, T3, T4 is output. If a pulse of the clock signal CLK is input when the count value of the counter is 3, the count value of the counter returns to 0.

記憶部15には、図6に示されるテーブルが格納される。テーブルの最上欄には期間T1,T2,T3,T4が示され、第2欄には運転台数が1台の場合に期間T1,T2,T3,T4で運転されるコンバータの番号C1,C2,C3,C4が示されている。また、第3欄には運転台数が2台の場合に期間にT1,T2,T3,T4で運転されるもう1台のコンバータの番号C2,C3,C4,C1が示され、第4欄には運転台数が3台の場合に期間T1,T2,T3,T4で運転されるもう1台のコンバータの番号C3,C4,C1,C2が示され、第5欄には運転台数が4台の場合に期間T1,T2,T3,T4で運転されるもう1台のコンバータの番号C4,C1,C2,C3が示されている。   The storage unit 15 stores the table shown in FIG. Periods T1, T2, T3, and T4 are shown in the uppermost column of the table, and converter numbers C1, C2, and C2 that are operated in the periods T1, T2, T3, and T4 when the number of operating units is one are shown in the second column. C3 and C4 are shown. The third column shows the numbers C2, C3, C4 and C1 of the other converters operated at T1, T2, T3 and T4 during the period when the number of operating units is two, and the fourth column Indicates the number C3, C4, C1, C2 of the other converter operated in the period T1, T2, T3, T4 when the number of operating units is 3, and the fifth column shows the number of operating units In this case, the numbers C4, C1, C2, C3 of the other converters operating in the periods T1, T2, T3, T4 are shown.

運転指令部17は、運転台数決定部13によって運転台数が1台と決定された場合は、タイマ14の出力信号によって示される期間T1〜T4においてそれぞれコンバータC1〜C4を運転させる。また、運転指令部17は、運転台数決定部13によって運転台数が2台と決定された場合は、タイマ14の出力信号によって示される期間T1,T2,T3,T4においてそれぞれコンバータC1とC2,C2とC3,C3とC4,C4とC1を運転させる。   Operation command unit 17 operates converters C1 to C4 in periods T1 to T4 indicated by the output signal of timer 14, respectively, when the number of operating units is determined to be one by operating unit determining unit 13. Further, when the number of operating units is determined to be two by the operating unit determining unit 13, the operation command unit 17 converts the converters C1, C2, C2 in the periods T1, T2, T3, T4 indicated by the output signals of the timer 14, respectively. And C3, C3, C4, C4 and C1 are operated.

また、運転指令部17は、運転台数決定部13によって運転台数が3台と決定された場合は、タイマ14の出力信号によって示される期間T1,T2,T3,T4においてそれぞれコンバータC1とC2とC3,C2とC3とC4,C3とC4とC1,C4とC1とC2を運転させる。また、運転指令部17は、運転台数決定部13によって運転台数が4台と決定された場合は、タイマ14の出力信号によって示される期間T1〜T4に関係無く、4台のコンバータC1〜C4を運転させる。   Further, when the number of operating units is determined to be 3 by the operating number determining unit 13, the operation command unit 17 converts the converters C1, C2, and C3 in the periods T1, T2, T3, and T4 indicated by the output signals of the timer 14, respectively. , C2, C3, C4, C3, C4, C1, C4, C1, and C2. In addition, when the operation number determination unit 13 determines that the number of operation units is four, the operation command unit 17 sets the four converters C1 to C4 regardless of the periods T1 to T4 indicated by the output signal of the timer 14. Let it run.

また、記憶部15には、1台のコンバータが故障した場合のテーブルも格納されている。たとえば、コンバータC4が故障した場合のテーブルとして図3のテーブルが格納されている。この場合、タイマ14は、期間T1〜T4を示す信号の代わりに期間T1〜T3を示す信号を出力し、図1〜図4で示したシステムと同じ動作が行なわれる。この変更例1でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。   The storage unit 15 also stores a table when one converter has failed. For example, the table of FIG. 3 is stored as a table when the converter C4 has failed. In this case, the timer 14 outputs a signal indicating the periods T1 to T3 instead of the signal indicating the periods T1 to T4, and the same operation as the system illustrated in FIGS. 1 to 4 is performed. Even in the first modification, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

[変更例2]
上記実施の形態1では、負荷5を駆動するため最低限必要な台数のコンバータを運転したが、この変更例2では、それに加えて予備のコンバータを運転し、いわゆる冗長運転を行なう。運転指令部17は、運転台数決定部13によって決定された台数に1を加えた台数のコンバータを運転させる。たとえば、負荷電流Iが定格電流の33%よりも低い場合、上記実施の形態1では1台のコンバータのみを運転させたが、この変更例では2台のコンバータを運転させる。この場合、運転中に1台のコンバータが突然故障しても、もう1台のコンバータによって負荷5を駆動することができる。運転させるコンバータのローテーションは、実施の形態1と同様に行なわれる。
[Modification 2]
In the first embodiment, a minimum number of converters are operated to drive the load 5, but in the second modification, a spare converter is operated in addition to that so-called redundant operation. The operation command unit 17 operates the number of converters obtained by adding 1 to the number determined by the operation number determination unit 13. For example, when the load current I is lower than 33% of the rated current, only one converter is operated in the first embodiment, but in this modified example, two converters are operated. In this case, even if one converter suddenly fails during operation, the load 5 can be driven by the other converter. The rotation of the converter to be operated is performed in the same manner as in the first embodiment.

[変更例3]
図7は、実施の形態1の変更例3を示す回路ブロック図であって、図1と対比される図である。図7において、この電力変換システムが図1の電力変換システムと異なる点は、商用交流電源4が直流電源6で置換され、コンバータC1〜C3がDC/DCコンバータC11〜C13で置換されている点である。直流電源6は、たとえば燃料電池であり、ノードN1を介してDC/DCコンバータC11〜C13に直流電力を供給する。DC/DCコンバータC11〜C13の各々は、直流電源6からノードN1を介して供給される直流電圧を所定の直流電圧に変換し、その直流電圧をノードN2を介して負荷5に供給する。電流センサ2は、直流電源1およびDC/DCコンバータC11〜C13から負荷5に供給される電流を検出し、その検出値を示す信号を制御部3に与える。
[Modification 3]
FIG. 7 is a circuit block diagram showing a third modification of the first embodiment, which is compared with FIG. In FIG. 7, this power conversion system is different from the power conversion system of FIG. 1 in that the commercial AC power supply 4 is replaced with a DC power supply 6 and the converters C1 to C3 are replaced with DC / DC converters C11 to C13. It is. DC power supply 6 is, for example, a fuel cell, and supplies DC power to DC / DC converters C11 to C13 via node N1. Each of DC / DC converters C11 to C13 converts a DC voltage supplied from DC power supply 6 via node N1 into a predetermined DC voltage, and supplies the DC voltage to load 5 via node N2. The current sensor 2 detects a current supplied to the load 5 from the DC power source 1 and the DC / DC converters C11 to C13, and gives a signal indicating the detected value to the control unit 3.

制御部3は、電流センサ2からの信号によって示される電流を供給するために必要な台数のDC/DCコンバータを選択し、選択した各DC/DCコンバータを運転させるとともに、残りの各DC/DCコンバータを停止させる。また、制御部3は、3台のDC/DCコンバータC11〜C13の運転時間が互いに等しくなるように、運転させるDC/DCコンバータを予め定められた周期で変更する。この変更例3でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。   The control unit 3 selects the number of DC / DC converters necessary for supplying the current indicated by the signal from the current sensor 2, operates the selected DC / DC converters, and operates the remaining DC / DCs. Stop the converter. Further, the control unit 3 changes the DC / DC converters to be operated at a predetermined cycle so that the operation times of the three DC / DC converters C11 to C13 are equal to each other. Also in this modified example 3, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

[変更例4]
図8は、実施の形態1の変更例4を示す回路ブロック図であって、図1と対比される図である。図8において、この電力変換システムが図1の電力変換システムと異なる点は、コンバータC1〜C3が無停電電源装置U1〜U3で置換され、直流電源1が交流電源24で置換されている点である。
[Modification 4]
FIG. 8 is a circuit block diagram showing a fourth modification of the first embodiment, which is compared with FIG. In FIG. 8, this power conversion system is different from the power conversion system of FIG. 1 in that converters C1 to C3 are replaced with uninterruptible power supply devices U1 to U3, and DC power supply 1 is replaced with AC power supply 24. is there.

無停電電源装置U1〜U3の各々は、コンバータ21、バッテリ22、およびインバータ23を含む。3台のコンバータ21の入力ノードはノードN1に共通接続され、ノードN1は商用交流電源4に接続される。コンバータ21は、商用交流電源4からの商用交流電力を直流電力に変換する。バッテリ22は、コンバータ21で生成された直流電力を蓄える。インバータ23は、コンバータ21またはバッテリ22から供給される直流電力を交流電力に変換する。3台のインバータ23の出力ノードはノードN2に共通接続されている。   Each of uninterruptible power supply devices U <b> 1 to U <b> 3 includes a converter 21, a battery 22, and an inverter 23. The input nodes of the three converters 21 are commonly connected to the node N1, and the node N1 is connected to the commercial AC power supply 4. Converter 21 converts commercial AC power from commercial AC power supply 4 into DC power. Battery 22 stores the DC power generated by converter 21. The inverter 23 converts DC power supplied from the converter 21 or the battery 22 into AC power. The output nodes of the three inverters 23 are commonly connected to the node N2.

商用交流電源4から交流電力が供給されている場合は、コンバータ21で生成された直流電力がバッテリ22に蓄えられるとともに、インバータ23に供給され、インバータ23で生成された交流電力は負荷5に供給される。商用交流電源4からの交流電力の供給が停止された場合(停電時)は、コンバータ21が停止され、バッテリ22に蓄えられた直流電力がインバータ23に供給され、インバータ23で生成された交流電力は負荷5に供給される。したがって、バッテリ22に直流電力が貯蔵されている期間は、停電時でも負荷5を駆動することができる。   When AC power is supplied from the commercial AC power supply 4, DC power generated by the converter 21 is stored in the battery 22 and supplied to the inverter 23, and the AC power generated by the inverter 23 is supplied to the load 5. Is done. When the supply of AC power from the commercial AC power supply 4 is stopped (at the time of a power failure), the converter 21 is stopped, the DC power stored in the battery 22 is supplied to the inverter 23, and the AC power generated by the inverter 23 Is supplied to the load 5. Therefore, the load 5 can be driven even during a power failure during the period in which the DC power is stored in the battery 22.

交流電源24は、たとえば発電機であり、ノードN2に接続されて商用周波数の交流電力を生成し、その交流電力を負荷5に供給する。電流センサ2は、交流電源24および無停電電源装置U1〜U3から負荷5に供給される電流を検出し、その検出値を示す信号を制御部3に与える。   The AC power supply 24 is, for example, a generator, is connected to the node N2, generates AC power having a commercial frequency, and supplies the AC power to the load 5. Current sensor 2 detects the current supplied to load 5 from AC power supply 24 and uninterruptible power supply devices U <b> 1 to U <b> 3, and provides a signal indicating the detected value to control unit 3.

制御部3は、電流センサ2からの信号によって示される電流を供給するために必要な台数の無停電電源装置を選択し、選択した各無停電電源装置を運転させるとともに、残りの各無停電電源装置を停止させる。また、制御部3は、3台の無停電電源装置の運転時間が互いに等しくなるように、運転させる無停電電源装置を予め定められた周期で変更する。この変更例4でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。   The control unit 3 selects the number of uninterruptible power supply units necessary for supplying the current indicated by the signal from the current sensor 2 and operates each selected uninterruptible power supply unit, and the remaining uninterruptible power supply units. Stop the device. Moreover, the control part 3 changes the uninterruptible power supply unit to operate with a predetermined period so that the operation time of three uninterruptible power supply units may become mutually equal. Also in this modified example 4, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、上記実施の形態1と変更例1〜4を適宜組み合わせてもよいことは言うまでもない。   Needless to say, the first embodiment and the first to fourth modifications may be appropriately combined.

[実施の形態2]
図9は、この発明の実施の形態2による電力変換システムの構成を示す回路ブロック図であって、図1と対比される図である。図9において、この電力変換システムが図1の電力変換システムと異なる点は、バッテリ30および電圧センサ31が追加され、直流電源1がノードN2と負荷5の間の配線のうちの電流センサ2よりも負荷5側のノードN3に接続されている点である。
[Embodiment 2]
FIG. 9 is a circuit block diagram showing the configuration of the power conversion system according to the second embodiment of the present invention, which is compared with FIG. 9, this power conversion system is different from the power conversion system of FIG. 1 in that a battery 30 and a voltage sensor 31 are added, and the DC power supply 1 is connected to the current sensor 2 in the wiring between the node N2 and the load 5. Is also connected to the node N3 on the load 5 side.

バッテリ30の正極はノードN2に接続され、その負極は接地される。バッテリ30は、コンバータC1〜C3によって充電され、負荷電流の不足分をノードN2を介して負荷5に供給する。電圧センサ31は、ノードN2の電圧(すなわちバッテリ30の端子間電圧)を検出し、その検出値を示す信号を制御部3に与える。   The positive electrode of the battery 30 is connected to the node N2, and the negative electrode thereof is grounded. Battery 30 is charged by converters C1 to C3, and supplies a shortage of load current to load 5 via node N2. The voltage sensor 31 detects the voltage of the node N2 (that is, the voltage between the terminals of the battery 30), and gives a signal indicating the detected value to the control unit 3.

制御部3は、電圧センサ31によって検出されたバッテリ30の端子間電圧が所定電圧よりも高い場合は、電流センサ2によって検出された電流を供給するために必要な台数のコンバータを選択し、選択した各コンバータを運転させるとともに残りの各コンバータを停止させる。   When the voltage between the terminals of the battery 30 detected by the voltage sensor 31 is higher than a predetermined voltage, the control unit 3 selects and selects the number of converters necessary for supplying the current detected by the current sensor 2. Each converter is operated and the remaining converters are stopped.

また、制御部3は、電圧センサ31によって検出されたバッテリ30の端子間電圧が所定電圧よりも低下した場合は、電流センサ2によって検出された電流を供給し、かつバッテリ30を充電するために必要な台数のコンバータを選択し、選択した各コンバータを運転させるとともに残りの各コンバータを停止させる。また、制御部3は、3台のコンバータC1〜C3の運転時間が互いに等しくなるように、運転させるコンバータを予め定められた周期で変更する。   In addition, the control unit 3 supplies the current detected by the current sensor 2 and charges the battery 30 when the voltage between the terminals of the battery 30 detected by the voltage sensor 31 is lower than a predetermined voltage. A necessary number of converters are selected, each selected converter is operated, and each remaining converter is stopped. Moreover, the control part 3 changes the converter to drive | operate with a predetermined period so that the operation time of the three converters C1-C3 may become equal mutually.

次に、この電力変換システムの動作について説明する。この電力変換システムの定格出力電圧を100Vとし、出力電圧の許容範囲を90〜110Vとする。電流センサ2によって検出された電流値が定格電流の30%であり、1台のコンバータ(たとえば、C1)が運転されているものとする。この状態で直流電源1の出力が低下し、電流センサ2の検出値が定格値の30%から50%に増加した場合、1台のコンバータ(この場合、C1)の出力電流は定格電流の33%に上昇し、バッテリ30から負荷5に定格電流の17%の電流が放電される。   Next, the operation of this power conversion system will be described. The rated output voltage of this power conversion system is 100V, and the allowable range of the output voltage is 90 to 110V. It is assumed that the current value detected by the current sensor 2 is 30% of the rated current, and one converter (for example, C1) is in operation. In this state, when the output of the DC power supply 1 decreases and the detection value of the current sensor 2 increases from 30% to 50% of the rated value, the output current of one converter (in this case, C1) is 33 of the rated current. %, 17% of the rated current is discharged from the battery 30 to the load 5.

バッテリ30の端子間電圧が92Vまで低下した段階で、もう1台のコンバータ(たとえば、C2)を起動させ、合計2台のコンバータ(この場合、C1,C2)によって定格電流の50%の電流を負荷5に供給するとともに、バッテリ30の端子間電圧が100Vになるまでバッテリ30を充電する。   When the voltage between the terminals of the battery 30 drops to 92V, another converter (for example, C2) is started, and a total of two converters (in this case, C1 and C2) generate 50% of the rated current. While supplying to the load 5, the battery 30 is charged until the voltage between the terminals of the battery 30 becomes 100V.

また、バッテリ30の端子間電圧が92Vまで低下するまでに、直流電源1の出力が回復し、電流センサ2の検出値が定格電流の30%になった場合は、1台のコンバータ(この場合、C1)で定格電流の30%の電流を負荷5に供給するとともに、定格電流の3%の電流をバッテリ30に供給してバッテリ30を充電する。   Further, when the output of the DC power supply 1 is recovered and the detection value of the current sensor 2 becomes 30% of the rated current before the voltage between the terminals of the battery 30 decreases to 92V, one converter (in this case) , C1), 30% of the rated current is supplied to the load 5, and 3% of the rated current is supplied to the battery 30 to charge the battery 30.

この実施の形態2では、負荷5に接続された別電源である直流電源1が故障停止した場合でも、バッテリ30から負荷5に即座に電力供給されるので、負荷5への電力供給が停止されることがない。   In the second embodiment, even when the DC power source 1, which is another power source connected to the load 5, is stopped due to failure, power is immediately supplied from the battery 30 to the load 5, so that the power supply to the load 5 is stopped. There is nothing to do.

また、直流電源1の出力が低下して電流センサ2の検出値が増加した場合でも、バッテリ30の端子間電圧が所定電圧よりも低下したときだけもう1台のコンバータを起動させる。したがって、直流電源1の出力が変動する場合でも、コンバータの起動と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。他の効果は実施の形態1と同じであるので、その説明は繰り返さない。   Further, even when the output of the DC power supply 1 decreases and the detection value of the current sensor 2 increases, the other converter is activated only when the voltage between the terminals of the battery 30 decreases below a predetermined voltage. Therefore, even when the output of the DC power supply 1 fluctuates, it is possible to prevent the start and stop of the converter from being repeated frequently. Since other effects are the same as those of the first embodiment, description thereof will not be repeated.

[変更例1]
図10は、実施の形態2の変更例1を示す回路ブロック図であって、図9と対比される図である。図10において、この電力変換システムが図9の電力変換システムと異なる点は、商用交流電源4が直流電源6で置換され、コンバータC1〜C3がDC/DCコンバータC11〜C13で置換されている点である。直流電源6は、ノードN1を介してDC/DCコンバータC11〜C13に直流電力を供給する。DC/DCコンバータC11〜C13の各々は、直流電源6からノードN1を介して供給される直流電圧を所定の直流電圧に変換し、その直流電圧をノードN2を介して負荷5に供給する。電流センサ2は、DC/DCコンバータC11〜C13から負荷5に供給される電流を検出し、その検出値を示す信号を制御部3に与える。
[Modification 1]
FIG. 10 is a circuit block diagram showing a first modification of the second embodiment, which is compared with FIG. 10, this power conversion system is different from the power conversion system of FIG. 9 in that the commercial AC power supply 4 is replaced with a DC power supply 6 and the converters C1 to C3 are replaced with DC / DC converters C11 to C13. It is. The DC power supply 6 supplies DC power to the DC / DC converters C11 to C13 via the node N1. Each of DC / DC converters C11 to C13 converts a DC voltage supplied from DC power supply 6 via node N1 into a predetermined DC voltage, and supplies the DC voltage to load 5 via node N2. The current sensor 2 detects the current supplied from the DC / DC converters C <b> 11 to C <b> 13 to the load 5, and gives a signal indicating the detected value to the control unit 3.

制御部3は、電圧センサ31によって検出されたバッテリ30の端子間電圧が所定電圧よりも高い場合は、電流センサ2によって検出された電流を供給するために必要な台数のDC/DCコンバータを選択し、選択した各DC/DCコンバータを運転させるとともに残りの各DC/DCコンバータを停止させる。   When the voltage between the terminals of the battery 30 detected by the voltage sensor 31 is higher than the predetermined voltage, the control unit 3 selects the number of DC / DC converters necessary for supplying the current detected by the current sensor 2. Then, the selected DC / DC converters are operated and the remaining DC / DC converters are stopped.

また、制御部3は、電圧センサ31によって検出されたバッテリ30の端子間電圧が所定電圧よりも低下した場合は、電流センサ2によって検出された電流を供給し、かつバッテリ30を充電するために必要な台数のDC/DCコンバータを選択し、選択した各DC/DCコンバータを運転させるとともに残りの各DC/DCコンバータを停止させる。また、制御部3は、3台のDC/DCコンバータC11〜C13の運転時間が互いに等しくなるように、運転させるDC/DCコンバータを予め定められた周期で変更する。この変更例1でも、実施の形態2と同じ効果が得られる。   In addition, the control unit 3 supplies the current detected by the current sensor 2 and charges the battery 30 when the voltage between the terminals of the battery 30 detected by the voltage sensor 31 is lower than a predetermined voltage. A necessary number of DC / DC converters are selected, each selected DC / DC converter is operated, and each remaining DC / DC converter is stopped. Further, the control unit 3 changes the DC / DC converters to be operated at a predetermined cycle so that the operation times of the three DC / DC converters C11 to C13 are equal to each other. Even in the first modification, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

[変更例2]
図11は、実施の形態2の変更例2を示す回路ブロック図であって、図10と対比される図である。図11において、この電力変換システムが図10の電力変換システムと異なる点は、電流センサ2が直流電源6からDC/DCコンバータC11〜C13に供給される電流を検出する点である。制御部3は、電流センサ2および電圧センサ31の検出結果に基いてDC/DCコンバータC11〜C13を制御する。
[Modification 2]
FIG. 11 is a circuit block diagram showing a second modification of the second embodiment, which is compared with FIG. In FIG. 11, this power conversion system is different from the power conversion system in FIG. 10 in that the current sensor 2 detects a current supplied from the DC power supply 6 to the DC / DC converters C <b> 11 to C <b> 13. The control unit 3 controls the DC / DC converters C11 to C13 based on the detection results of the current sensor 2 and the voltage sensor 31.

すなわち制御部3は、バッテリ30の端子間電圧が所定電圧よりも高い場合は、電流センサ2によって検出された電流を電力変換するために必要な台数のDC/DCコンバータを選択し、選択した各DC/DCコンバータを運転させるとともに残りの各DC/DCコンバータを停止させる。また、制御部3は、バッテリ30の端子間電圧が所定電圧よりも低下した場合は、電流センサ2によって検出された電流を電力変換し、かつバッテリ30を充電するために必要な台数のDC/DCコンバータを選択し、選択した各DC/DCコンバータを運転させるとともに残りの各DC/DCコンバータを停止させる。また、制御部3は、3台のDC/DCコンバータC11〜C13の運転時間が互いに等しくなるように、運転させるDC/DCコンバータを予め定められた周期で変更する。   That is, when the voltage between the terminals of the battery 30 is higher than the predetermined voltage, the control unit 3 selects the number of DC / DC converters necessary for power conversion of the current detected by the current sensor 2, and selects each selected The DC / DC converter is operated and the remaining DC / DC converters are stopped. In addition, when the voltage between the terminals of the battery 30 is lower than a predetermined voltage, the control unit 3 converts the current detected by the current sensor 2 into power and charges the battery 30 as many DC / DCs as necessary. A DC converter is selected, each selected DC / DC converter is operated, and each remaining DC / DC converter is stopped. Further, the control unit 3 changes the DC / DC converters to be operated at a predetermined cycle so that the operation times of the three DC / DC converters C11 to C13 are equal to each other.

この変更例2でも、実施の形態2と同じ効果が得られる。なお、ノードN1,N2の電圧を検出し、その検出結果に基いてDC/DCコンバータC11〜C13を制御してもよい。   Also in this modified example 2, the same effect as in the second embodiment can be obtained. Note that the voltages of the nodes N1 and N2 may be detected, and the DC / DC converters C11 to C13 may be controlled based on the detection result.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1,6 直流電源、2 電流センサ、3 制御部、4 商用交流電源、5 負荷、C1〜C3,21 コンバータ、11,12 比較回路、13 運転台数決定部、14 タイマ、15 記憶部、16 故障検出部、17 運転指令部、C11〜C13 DC/DCコンバータ、U1〜U3 無停電電源装置、22,30 バッテリ、23 インバータ、24 交流電源、31 電圧センサ。   1,6 DC power supply, 2 current sensor, 3 control unit, 4 commercial AC power supply, 5 load, C1 to C3, 21 converter, 11, 12 comparison circuit, 13 operation number determination unit, 14 timer, 15 storage unit, 16 failure Detection unit, 17 operation command unit, C11 to C13 DC / DC converter, U1 to U3 uninterruptible power supply, 22, 30 battery, 23 inverter, 24 AC power supply, 31 voltage sensor.

Claims (9)

第1の電源と負荷の間に並列接続され、各々が、前記第1の電源から供給される第1の電力を直流電力である第2の電力に変換して前記負荷に供給する複数の電力変換装置と、
第3の電力を前記負荷に供給する第2の電源と、
前記負荷に接続されて直流電力を貯蔵し、負荷電流の不足分を供給するための電力貯蔵装置と、
前記複数の電力変換装置および前記電力貯蔵装置から前記負荷に供給される電流を検出する電流検出器と、
前記電力貯蔵装置の端子間電圧を検出する電圧検出器と、
前記電流検出器および前記電圧検出器の検出結果に基づいて前記複数の電力変換装置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記電力貯蔵装置の端子間電圧が予め定められた電圧よりも高い場合は、前記電流検出器によって検出された電流を供給するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させ、
前記電力貯蔵装置の端子間電圧が前記予め定められた電圧よりも低下した場合は、前記電流検出器によって検出された電流を供給し、かつ前記電力貯蔵装置を充電するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させる、電力変換システム。
A plurality of powers connected in parallel between the first power source and the load, each of which converts the first power supplied from the first power source into a second power which is DC power and supplies the second power to the load A conversion device;
A second power source for supplying third power to the load;
A power storage device connected to the load for storing DC power and supplying a shortage of load current;
A current detector for detecting a current supplied to the load from the plurality of power conversion devices and the power storage device;
A voltage detector for detecting a voltage between terminals of the power storage device;
A controller that controls the plurality of power converters based on detection results of the current detector and the voltage detector;
The controller is
When the voltage between the terminals of the power storage device is higher than a predetermined voltage, select the number of power conversion devices necessary to supply the current detected by the current detector, and select each power conversion Operate the device and stop each remaining power converter,
When the voltage between the terminals of the power storage device is lower than the predetermined voltage, the number of power necessary for supplying the current detected by the current detector and charging the power storage device A power conversion system that selects a conversion device, operates each selected power conversion device, and stops each remaining power conversion device.
前記第1の電源は交流電源であって前記第1の電力は交流電力であり、
前記第2の電源は直流電源であって前記第3の電力は直流電力である、請求項1に記載の電力変換システム。
The first power source is an AC power source and the first power is AC power;
The power conversion system according to claim 1, wherein the second power source is a DC power source and the third power is DC power.
前記第1の電源は直流電源であって前記第1の電力は直流電力であり、
各電力変換装置は、前記第1の電源の出力電圧を予め定められた直流電圧に変換するDC/DCコンバータを含み、
前記第2の電源は直流電源であって前記第3の電力は直流電力である、請求項1に記載の電力変換システム。
The first power source is a DC power source and the first power is DC power;
Each power conversion device includes a DC / DC converter that converts an output voltage of the first power source into a predetermined DC voltage,
The power conversion system according to claim 1, wherein the second power source is a DC power source and the third power is DC power.
第1の直流電源と負荷の間に並列接続され、各々が、前記第1の直流電源から供給される第1の直流電力を第2の直流電力に変換して前記負荷に供給する複数の電力変換装置と、
前記負荷に接続されて直流電力を貯蔵し、負荷電流の不足分を供給するための電力貯蔵装置と、
前記第1の直流電源から前記複数の電力変換装置に供給される電流を検出する電流検出器と、
前記電力貯蔵装置の端子間電圧を検出する電圧検出器と、
前記電流検出器および前記電圧検出器の検出結果に基づいて前記複数の電力変換装置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記電力貯蔵装置の端子間電圧が予め定められた電圧よりも高い場合は、前記電流検出器によって検出された電流を電力変換するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させ、
前記電力貯蔵装置の端子間電圧が前記予め定められた電圧よりも低下した場合は、前記電流検出器によって検出された電流を電力変換し、かつ前記電力貯蔵装置を充電するために必要な台数の電力変換装置を選択し、選択した各電力変換装置を運転させるとともに残りの各電力変換装置を停止させる、電力変換システム。
A plurality of electric powers connected in parallel between the first DC power source and the load, each of which converts the first DC power supplied from the first DC power source into second DC power and supplies the second DC power to the load A conversion device;
A power storage device connected to the load for storing DC power and supplying a shortage of load current;
A current detector for detecting a current supplied from the first DC power supply to the plurality of power converters;
A voltage detector for detecting a voltage between terminals of the power storage device;
A controller that controls the plurality of power converters based on detection results of the current detector and the voltage detector;
The controller is
When the voltage between the terminals of the power storage device is higher than a predetermined voltage, select the number of power conversion devices necessary for power conversion of the current detected by the current detector, each selected power Operate the converter and stop each remaining power converter,
When the voltage between the terminals of the power storage device is lower than the predetermined voltage, the number of units necessary to convert the current detected by the current detector and charge the power storage device A power conversion system that selects a power conversion device, operates each selected power conversion device, and stops each remaining power conversion device.
さらに、前記負荷に第3の直流電力を供給する第2の直流電源を備える、請求項4に記載の電力変換システム。   The power conversion system according to claim 4, further comprising a second DC power supply that supplies third DC power to the load. 前記制御部は、前記複数の電力変換装置の運転時間が互いに等しくなるように、運転させる電力変換装置を予め定められた周期で変更する、請求項1から請求項5のいずれかに記載の電力変換システム。   The power according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit changes the power conversion device to be operated at a predetermined cycle so that the operation times of the plurality of power conversion devices are equal to each other. Conversion system. 前記制御部は、
前記複数の電力変換装置のうちの故障中の電力変換装置を選択対象から除外し、複数の正常な電力変換装置から前記運転させる電力変換装置を選択し、
前記複数の正常な電力変換装置の運転時間が互いに等しくなるように、前記運転させる電力変換装置を予め定められた周期で変更する、請求項6に記載の電力変換システム。
The controller is
Of the plurality of power conversion devices, exclude the power conversion device in failure from the selection target, select the power conversion device to be operated from a plurality of normal power conversion devices,
The power conversion system according to claim 6, wherein the power conversion devices to be operated are changed at a predetermined cycle so that the operation times of the plurality of normal power conversion devices are equal to each other.
前記運転させる電力変換装置は、最低限必要な台数の電力変換装置を含む、請求項6または請求項7に記載の電力変換システム。   The power conversion system according to claim 6 or 7, wherein the power converter to be operated includes a minimum number of power converters. 前記運転させる電力変換装置は、さらに予備の電力変換装置を含む、請求項8に記載の電力変換システム。   The power conversion system according to claim 8, wherein the power conversion device to be operated further includes a spare power conversion device.
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