JP2018074779A - Power supply system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system having a simple configuration and low costs capable of performing the optimal power feeding control based on whether or not a battery is connected to a power conversion unit.SOLUTION: A power supply system for supplying power to a load by using a photovoltaic power generation device comprises: a power conversion unit for converting a generated power generated in the photovoltaic power generation device into first power or second power lower than the first power, and for mutually outputting the first power and the second power at a predetermined interval; a battery connected via a connection terminal to the power conversion unit such that output power can be stored, and connected to a load such that the stored power can be supplied; and a control unit for controlling the power conversion unit on the basis of a voltage which appears in the connection terminal. The control unit is configured to, when the voltage of the connection terminal becomes a predetermined value or less in a period when the second power is output from the power conversion unit, restricting the output of power from the power conversion unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽光発電装置を用いて負荷に電力を供給する電力供給システムに関する。   The present invention relates to a power supply system that supplies power to a load using a solar power generation device.

例えば、特許文献１に、ソーラーパネル（太陽光発電装置）から出力される発電電力を補機（負荷）に供給可能に構成された電力供給システムが開示されている。この電力供給システムでは、ソーラーパネルが出力する発電電力を、コンバータ（電力変換部）を介して補機電池（バッテリ）に蓄電可能とし、また補機電池に蓄電された電力を補機に供給可能としている。   For example, Patent Document 1 discloses a power supply system configured to be able to supply generated power output from a solar panel (solar power generation device) to an auxiliary machine (load). In this power supply system, the power generated by the solar panel can be stored in an auxiliary battery (battery) via a converter (power converter), and the power stored in the auxiliary battery can be supplied to the auxiliary machine. It is said.

特開２０１４−１６６０５６号公報JP 2014-166056 A

上記特許文献１に記載の電力供給システムでは、補機電池がコンバータ（補機側コンバータ）に接続されているか否かを判定して最適な電力給電制御を行うために、補機電池の着脱状態を検出するセンサや、電力変換部から補機への経路の接続状態／遮断状態を切り替える切り替え部を、備える必要がある。このため、電力供給システムが、複雑な構成かつ高コストとなってしまう。   In the power supply system described in Patent Literature 1, the auxiliary battery is attached or detached in order to determine whether or not the auxiliary battery is connected to the converter (auxiliary side converter) and perform optimal power supply control. It is necessary to provide a sensor for detecting the state and a switching unit for switching the connection state / cutoff state of the path from the power conversion unit to the auxiliary machine. For this reason, an electric power supply system will be a complicated structure and high cost.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、簡単な構成かつ低コストでありつつ、バッテリが電力変換部に接続されているか否かに基づいた最適な電力給電制御を行うことができる、電力供給システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can perform optimal power supply control based on whether or not a battery is connected to a power conversion unit while being simple and low in cost. An object is to provide a power supply system.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、太陽光発電装置を用いて負荷に電力を供給する電力供給システムであって、太陽光発電装置で発生した発電電力を第１電力または第１電力よりも低い第２電力に変換し、第１電力と第２電力とを所定の間隔で交互に出力する電力変換部と、接続端子を介して出力電力を蓄電可能に電力変換部と接続され、かつ、蓄電電力を給電可能に負荷と接続され得るバッテリと、接続端子に現れる電圧に基づいて電力変換部を制御する制御部とを備え、制御部は、電力変換部から第２電力が出力されている期間において接続端子の電圧が所定のしきい値以下となった場合、電力変換部からの電力の出力を制限する、ことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, one embodiment of the present invention is a power supply system that supplies power to a load using a solar power generation device, and generates power generated by the solar power generation device as first power or first power. A power conversion unit that converts to a second power lower than one power and alternately outputs the first power and the second power at predetermined intervals, and is connected to the power conversion unit so that the output power can be stored via the connection terminal And a battery that can be connected to the load so that the stored power can be fed, and a control unit that controls the power conversion unit based on the voltage appearing at the connection terminal. The control unit receives the second power from the power conversion unit. When the voltage of the connection terminal becomes equal to or lower than a predetermined threshold during the output period, the output of power from the power conversion unit is limited.

この本発明では、電力変換部から負荷に出力する第１電力を、所定の期間だけ第２電力まで低下させる。そして、電力変換部からの出力を第１電力から第２電力まで低下させている期間に、制御部において、バッテリが接続されている接続端子に現れる電圧がしきい値以下であるか否かを判断する。この判断において、接続端子に現れる電圧がしきい値以下であれば、電力変換部からの電力の出力を制限させる。   In the present invention, the first power output from the power converter to the load is reduced to the second power for a predetermined period. In the period when the output from the power conversion unit is reduced from the first power to the second power, the control unit determines whether or not the voltage appearing at the connection terminal to which the battery is connected is equal to or less than a threshold value. to decide. In this determination, if the voltage appearing at the connection terminal is equal to or lower than the threshold value, the output of power from the power converter is limited.

電力変換部から第２電力を出力している場合、電力変換部とバッテリとの接続状態に応じて、接続端子に現れる電圧が第１電力の出力時よりも顕著に変化する。よって、第２電力の電力値と負荷とに基づいてしきい値を適切に設定すれば、接続端子に現れる電圧がしきい値以下であることを判断することで、バッテリが電力変換部に接続されていない状態を判定することができる。   When the second power is output from the power conversion unit, the voltage appearing at the connection terminal changes significantly more than when the first power is output, depending on the connection state between the power conversion unit and the battery. Therefore, if the threshold value is appropriately set based on the power value of the second power and the load, the battery is connected to the power conversion unit by determining that the voltage appearing at the connection terminal is equal to or lower than the threshold value. The state that has not been performed can be determined.

接続端子に現れる電圧がしきい値以下であること、すなわちバッテリが電力変換部に接続されていないことを判定できれば、電力変換部から電力を出力する行為を制限することができるので、電力変換部に接続される負荷、例えば車両に搭載される電子機器などの保護につながる。   If it can be determined that the voltage appearing at the connection terminal is equal to or lower than the threshold value, that is, the battery is not connected to the power conversion unit, the action of outputting power from the power conversion unit can be limited. This leads to protection of a load connected to the vehicle, for example, an electronic device mounted on the vehicle.

また、電力変換部から第１電力を出力する期間と第２電力を出力する期間とを所定の間隔で交互に設ければ、接続端子に現れる電圧がしきい値以下であるか否か、すなわちバッテリが電力変換部に接続されているか否かを判定する処理を、定期的（周期的）に実施することができる。   Further, if the period for outputting the first power and the period for outputting the second power are alternately provided at a predetermined interval from the power converter, whether or not the voltage appearing at the connection terminal is equal to or lower than a threshold value, that is, The process of determining whether or not the battery is connected to the power conversion unit can be performed periodically (periodically).

さらに、電力変換部から電力を出力する行為を制限できるので、例えばバッテリが接続されていない接続端子（プラス端子）が電力変換部から電力が出力された活線のままで維持されてしまうことを、防止することができる。よって、電力供給システムの利用者などの安全を図ることができる。   Furthermore, since the action of outputting power from the power conversion unit can be restricted, for example, the connection terminal (plus terminal) to which the battery is not connected is maintained as a live line from which power is output from the power conversion unit. Can be prevented. Therefore, the safety of the user of the power supply system can be achieved.

以上述べたように、本発明の電力供給システムによれば、簡単な構成かつ低コストでありつつ、バッテリが電力変換部に接続されているか否かに基づいた最適な電力給電制御を行うことができる。   As described above, according to the power supply system of the present invention, it is possible to perform optimal power supply control based on whether or not the battery is connected to the power conversion unit while being simple and low in cost. it can.

本実施形態に係る電力供給システムの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the electric power supply system which concerns on this embodiment 本実施形態に係る電力供給システムで実行される電力供給処理の手順を説明するフローチャートThe flowchart explaining the procedure of the power supply process performed with the power supply system which concerns on this embodiment. 電力変換部の出力電力と接続端子に現れる電圧との関係を説明する図The figure explaining the relationship between the output power of a power converter, and the voltage which appears in a connection terminal 電力変換部の出力電力と接続端子に現れる電圧との他の関係を説明する図The figure explaining the other relationship between the output power of a power converter, and the voltage which appears in a connection terminal

［概要］
本実施形態に係る電力供給システムは、例えば車両に搭載される。本電力供給システムは、電力変換部から負荷に出力する電力を所定の期間だけ低下させる。そして、電力変換部からの出力電力を低下させている期間に、バッテリが接続されている接続端子に現れる電圧が所定のしきい値以下であるか否かを判断する。この判断により、簡単な構成かつ低コストでありつつも、バッテリが電力変換部に接続されているか否かを判定することができる。 [Overview]
The power supply system according to the present embodiment is mounted on a vehicle, for example. The power supply system reduces the power output from the power converter to the load for a predetermined period. Then, it is determined whether or not the voltage appearing at the connection terminal to which the battery is connected is equal to or lower than a predetermined threshold during the period in which the output power from the power conversion unit is being reduced. With this determination, it is possible to determine whether or not the battery is connected to the power conversion unit while having a simple configuration and low cost.

［電力供給システムの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１０の構成例を示す図である。図１に例示した本実施形態に係る電力供給システム１０は、ソーラーパネル１１と、電力変換部１２と、制御部１３と、バッテリ１４と、負荷１５と、接続端子１６と、を含んで構成されている。 [Configuration of power supply system]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a power supply system 10 according to an embodiment of the present invention. The power supply system 10 according to this embodiment illustrated in FIG. 1 includes a solar panel 11, a power conversion unit 12, a control unit 13, a battery 14, a load 15, and a connection terminal 16. ing.

なお、図１では、電力信号（電圧や電流）が流れる配線（以下「電力線」という）を実線で示し、制御信号（検出値や指示など）が流れる配線（以下「制御線」という）を点線で示している。   In FIG. 1, a wiring (hereinafter referred to as “power line”) through which a power signal (voltage or current) flows is indicated by a solid line, and a wiring (hereinafter referred to as “control line”) through which a control signal (detected value, instruction, etc.) flows is indicated by a dotted line. Is shown.

本電力供給システム１０において、ソーラーパネル１１の出力端子は、電力線ｐ１を介して電力変換部１２の入力端子に接続されている。電力変換部１２の出力端子は、電力線ｐ２を介して負荷１５に接続されている。バッテリ１４の入出力端子は、接続端子１６を介して、電力線ｐ２と接続されている。制御部１３は、制御線ｃ１を介して接続端子１６に接続されており、また制御線ｃ２を介して電力変換部１２に接続されている。   In the power supply system 10, the output terminal of the solar panel 11 is connected to the input terminal of the power conversion unit 12 through the power line p <b> 1. The output terminal of the power converter 12 is connected to the load 15 via the power line p2. The input / output terminal of the battery 14 is connected to the power line p <b> 2 via the connection terminal 16. The control unit 13 is connected to the connection terminal 16 via the control line c1, and is connected to the power conversion unit 12 via the control line c2.

ソーラーパネル１１は、太陽光の照射を受けて発電を行う太陽光発電装置であって、例えば太陽電池モジュールである。このソーラーパネル１１は、発電によって得られた電力（発電電力）を電力変換部１２に出力する。   The solar panel 11 is a solar power generation device that generates power upon receiving sunlight, and is, for example, a solar cell module. The solar panel 11 outputs power (generated power) obtained by power generation to the power conversion unit 12.

電力変換部１２は、ソーラーパネル１１で発生した発電電力を入力する。そして、電力変換部１２は、入力した発電電力を第１電力Ｐhighまたは第２電力Ｐlowに変換し、変換した第１電力Ｐhighと第２電力Ｐlowとを、所定の間隔で（例えば周期的に）交互に電力線ｐ２へ出力する。また、電力変換部１２は、後述する制御部１３からの指示に従って、電力線ｐ２への電力の出力を制限することを行う。この電力変換部１２は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する制御部（共に図示せず）などで構成され得る。   The power conversion unit 12 inputs the generated power generated by the solar panel 11. Then, the power converter 12 converts the generated generated power into the first power Phigh or the second power Plow, and the converted first power Phigh and second power Plow at a predetermined interval (for example, periodically). It alternately outputs to the power line p2. Further, the power conversion unit 12 restricts the output of power to the power line p2 in accordance with an instruction from the control unit 13 described later. The power conversion unit 12 can be configured by, for example, a DC / DC converter or a control unit (not shown) that controls the operation of the DC / DC converter.

ここで、第１電力Ｐhighとは、バッテリ１４に電力を蓄電（充電）するためまたは負荷１５の動作に必要な電力を負荷１５へ供給（放電）するための第１期間Ｔhighにおいて、電力変換部１２から出力される電力値である。負荷１５は、車両に搭載される電子機器で例えると、補機に相当する。一方、第２電力Ｐlowとは、後述する制御部１３において、電力変換部１２とバッテリ１４との接続状態を判定するために接続端子１６に現れる端子電圧Ｖが所定のしきい値Ｖth以下であるか否かを判断するための第２期間Ｔlowにおいて、電力変換部１２から出力される電力値である。   Here, the first power Phigh is a power conversion unit in a first period Thigh for storing (charging) power in the battery 14 or supplying (discharging) power necessary for operation of the load 15 to the load 15. 12 is an electric power value output from 12. The load 15 corresponds to an auxiliary machine when compared with an electronic device mounted on a vehicle. On the other hand, the second power Plow means that the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 for determining the connection state between the power conversion unit 12 and the battery 14 in the control unit 13 described later is equal to or lower than a predetermined threshold value Vth. This is the power value output from the power converter 12 in the second period Tlow for determining whether or not.

この第２電力Ｐlowの電力値は、第１電力Ｐhighよりも低い値に設定される。具体的には、第２電力Ｐlowを負荷１５だけに供給した場合に負荷１５に掛かる電圧が、予め定めたしきい値Ｖth以下となるように、負荷１５に応じて第２電力Ｐlowの電力値が設定される。また、第２電力Ｐlowが出力される第２期間Ｔlowは、後述する制御部１３において、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖが所定のしきい値Ｖth以下であるか否かの判断に必要な時間以上に設定される。   The power value of the second power Plow is set to a value lower than the first power Phigh. Specifically, when the second power Plow is supplied only to the load 15, the power value of the second power Plow according to the load 15 so that the voltage applied to the load 15 is equal to or less than a predetermined threshold value Vth. Is set. Further, the second period Tlow during which the second power Plow is output is a time required for determining whether or not the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is equal to or lower than a predetermined threshold value Vth in the control unit 13 described later. Set as above.

バッテリ１４は、例えば鉛蓄電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。このバッテリ１４は、その入出力端子を接続端子１６に繋げることによって、電力線ｐ２に接続されるように構成されている。この端子間接続により、バッテリ１４は、電力変換部１２が出力する電力を蓄電（充電）可能に、電力変換部１２と接続される。また、この端子間接続により、バッテリ１４は、自らが蓄積している電力を供給（放電）可能に、負荷１５と接続される。   The battery 14 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable, such as a lead storage battery or a nickel metal hydride battery. The battery 14 is configured to be connected to the power line p <b> 2 by connecting its input / output terminal to the connection terminal 16. By this inter-terminal connection, the battery 14 is connected to the power conversion unit 12 so that the power output from the power conversion unit 12 can be stored (charged). Moreover, the battery 14 is connected with the load 15 by this inter-terminal connection so that the electric power stored in the battery 14 can be supplied (discharged).

制御部１３は、少なくとも電力変換部１２から電力線ｐ２へ第２電力Ｐlowが出力される第２期間Ｔlowに、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖを監視する。端子電圧Ｖの監視には、例えば電圧センサを使用するなど、周知の手法を用いることができる。制御部１３は、監視によって得られた端子電圧Ｖの値に基づいて、電力変換部１２とバッテリ１４との接続状態を判定する。   The control unit 13 monitors the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 at least in the second period Tlow in which the second power Plow is output from the power conversion unit 12 to the power line p2. For monitoring the terminal voltage V, a well-known method can be used, for example, using a voltage sensor. The control unit 13 determines the connection state between the power conversion unit 12 and the battery 14 based on the value of the terminal voltage V obtained by monitoring.

具体的には、制御部１３は、少なくとも第２期間Ｔlowに接続端子１６に現れる端子電圧Ｖの値が予め定めたしきい値Ｖth以下でなければ、バッテリ１４が接続端子１６および電力線ｐ２を介して電力変換部１２に接続されている状態であると判定する。一方、制御部１３は、少なくとも第２期間Ｔlowに接続端子１６に現れる端子電圧Ｖの値が予め定めたしきい値Ｖth以下であれば、バッテリ１４が電力変換部１２に接続されていない状態、すなわちバッテリ１４が解放されている状態であると判定する。なお、しきい値Ｖthは、第２電力Ｐlowの電力値や負荷１５のインピーダンス値などに基づいて、適切に設定される。   Specifically, the control unit 13 determines that the battery 14 is connected via the connection terminal 16 and the power line p2 if the value of the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 at least during the second period Tlow is not less than a predetermined threshold value Vth. It is determined that the power converter 12 is connected. On the other hand, if the value of the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 at least in the second period Tlow is equal to or less than the predetermined threshold Vth, the control unit 13 is in a state where the battery 14 is not connected to the power conversion unit 12 That is, it is determined that the battery 14 is in a released state. Note that the threshold value Vth is appropriately set based on the power value of the second power Plow, the impedance value of the load 15, and the like.

そして、制御部１３は、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖがしきい値Ｖth以下であると判断した場合、つまりバッテリ１４が電力変換部１２に接続されていない状態であると判定した場合、電力の出力（例えば、第１電力Ｐhighの出力）を制限するように電力変換部１２に対して指示を行う。ここで制限とは、例えば、電力変換部１２から電力の出力を停止する行為であってもよいし、電力変換部１２から出力する電力レベルを低下させる行為であってもよい。   When the control unit 13 determines that the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is equal to or lower than the threshold value Vth, that is, when determining that the battery 14 is not connected to the power conversion unit 12, The power conversion unit 12 is instructed to limit the output (for example, the output of the first power Phigh). Here, the restriction may be, for example, an action of stopping the output of power from the power conversion unit 12 or an action of reducing the power level output from the power conversion unit 12.

なお、上述した電力変換部１２および制御部１３の全てまたは一部は、典型的には中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、メモリ、および入出力インタフェースを含んだ電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）として構成される。上述した電力変換部１２および制御部１３の機能は、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって実現される。   Note that all or part of the power conversion unit 12 and the control unit 13 described above are typically electronic control units (ECUs) including a central processing unit (CPU), a memory, and an input / output interface. Electronic Control Unit). The functions of the power conversion unit 12 and the control unit 13 described above are realized by the CPU reading and executing a program stored in the memory.

［電力供給システムが実行する制御］
次に、図２および図３をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１０で実行される電力供給制御を説明する。 [Control performed by power supply system]
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3 further, the power supply control executed by the power supply system 10 according to the embodiment of the present invention will be described.

図２は、本実施形態に係る電力供給システム１０で実行される電力供給処理の手順を説明するフローチャートである。図３は、電力変換部１２の出力電力と接続端子１６に現れる端子電圧Ｖとの関係を説明する図である。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the procedure of the power supply process executed by the power supply system 10 according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the output power of the power converter 12 and the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16.

図２に示す電力供給処理は、例えば、ソーラーパネル１１で発生した電力が所定の値を越えたり、または電力供給システム１０の電源が投入されたり、することなどによって開始され得る。   The power supply process shown in FIG. 2 can be started, for example, when the power generated in the solar panel 11 exceeds a predetermined value or when the power supply system 10 is turned on.

電力供給処理が開始されると、電力変換部１２によって、第１期間Ｔhighにおいて第１電力Ｐhighが電力線ｐ２へ出力され（ステップＳ２１、Ｓ２２：Ｎｏ）、第２期間Ｔlowにおいて第２電力Ｐlowが電力線ｐ２へ出力される（ステップＳ２２：Ｙｅｓ、Ｓ２３）。よって、第１電力Ｐhighおよび第２電力Ｐlowは、図３（ａ）に示されるように、第１期間Ｔhighおよび第２期間Ｔlowのそれぞれの間隔で、電力変換部１２から交互に出力されることとなる。   When the power supply process is started, the power converter 12 outputs the first power Phigh to the power line p2 in the first period Thigh (steps S21, S22: No), and the second power Plow is the power line in the second period Tlow. It is output to p2 (step S22: Yes, S23). Therefore, as shown in FIG. 3A, the first power Phigh and the second power Plow are alternately output from the power converter 12 at intervals of the first period Thigh and the second period Tlow. It becomes.

第２電力Ｐlowが電力線ｐ２へ出力されると、第２電力Ｐlowが出力されている第２期間Ｔlowの間、制御部１３によって、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖが監視される。そして、制御部１３によって、端子電圧Ｖの値がしきい値Ｖth以下か否かが判断される（ステップＳ２４）。   When the second power Plow is output to the power line p2, the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is monitored by the control unit 13 during the second period Tlow during which the second power Plow is output. Then, the control unit 13 determines whether or not the value of the terminal voltage V is equal to or less than the threshold value Vth (step S24).

ここで、バッテリ１４が接続端子１６を介して電力線ｐ２に接続されている場合、電力変換部１２から出力される電力が第１電力Ｐhighよりも低い第２電力Ｐlowになったとしても、バッテリ１４に蓄積されている電力によって負荷１５への給電が行われる。このため、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖは、図３（ｂ）に示されるように、第２電力Ｐlowには依然せずにバッテリ１４の電圧相当となる、しきい値Ｖthよりも十分に高い電圧値Ｖbattを示すことになる。   Here, when the battery 14 is connected to the power line p <b> 2 via the connection terminal 16, even if the power output from the power converter 12 becomes the second power Plow that is lower than the first power Phigh, the battery 14. Power is supplied to the load 15 by the electric power stored in. For this reason, the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is sufficiently higher than the threshold value Vth, which is equivalent to the voltage of the battery 14 without depending on the second power Plow, as shown in FIG. A high voltage value Vbatt will be shown.

これに対して、バッテリ１４が接続端子１６に繋がっておらず電力線ｐ２に接続されていない場合には、バッテリ１４から負荷１５への給電は行われない。このため、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖは、図３（ｃ）に示されるように、電力変換部１２から出力される第２電力Ｐlowに依然した電圧となり、しきい値Ｖthよりも低い電圧値Ｖminを示すことになる。   On the other hand, when the battery 14 is not connected to the connection terminal 16 and is not connected to the power line p2, power supply from the battery 14 to the load 15 is not performed. Therefore, as shown in FIG. 3C, the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 becomes a voltage that is still dependent on the second power Plow output from the power converter 12, and is a voltage lower than the threshold value Vth. The value Vmin will be indicated.

以上の原理に基づき、上記ステップＳ２４において端子電圧Ｖの値がしきい値Ｖth以下であると判断されれば、制御部１３によって、バッテリ１４が電力変換部１２に接続されていない状態であると判定されて、制御部１３から電力変換部１２に対して、例えば第１電力Ｐhighの出力を制限するように指示が行われる（ステップＳ２５）。この指示の後は、電力供給処理が終了される。   Based on the above principle, if it is determined in step S24 that the value of the terminal voltage V is less than or equal to the threshold value Vth, the control unit 13 indicates that the battery 14 is not connected to the power conversion unit 12. As a result of the determination, the control unit 13 instructs the power conversion unit 12 to limit, for example, the output of the first power Phigh (step S25). After this instruction, the power supply process is terminated.

一方、上記ステップＳ２４において端子電圧Ｖの値がしきい値Ｖth以下でないと判断されれば、制御部１３によって、バッテリ１４が接続端子１６および電力線ｐ２を介して電力変換部１２に接続されている状態であると判定されて、制御部１３から電力変換部１２に対して、例えば第１電力Ｐhighの出力を継続するように指示が行われる（ステップＳ２６）。この指示の後は、ステップＳ２２に戻って電力供給処理が続行される。   On the other hand, if it is determined in step S24 that the value of the terminal voltage V is not less than or equal to the threshold value Vth, the control unit 13 connects the battery 14 to the power conversion unit 12 via the connection terminal 16 and the power line p2. When it is determined that the state is in the state, the control unit 13 instructs the power conversion unit 12 to continue output of the first power Phigh, for example (step S26). After this instruction, the process returns to step S22 to continue the power supply process.

なお、制御部１３によって端子電圧Ｖの値がしきい値Ｖth以下でないと判断され、バッテリ１４と電力変換部１２とが接続状態であると判定された場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）には、制御部１３から電力変換部１２に対して何も指示を行わず、ステップＳ２２に戻って電力供給処理が続行されても構わない。   If the control unit 13 determines that the value of the terminal voltage V is not less than or equal to the threshold value Vth, and determines that the battery 14 and the power conversion unit 12 are connected (step S24: No), the control is performed. No instruction is given from the unit 13 to the power conversion unit 12, and the power supply process may be continued by returning to step S22.

また、電力供給システムによっては、電力変換部１２の出力端子側に電力の変動を抑えるフィルタを設けている構成も存在する。このような構成のシステムでは、図４（ａ）に示されるように、フィルタの時定数に応じて、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖの立ち上がり／立ち下がりが鈍ることが考えられる。図４は、電力変換部１２の出力電力と接続端子１６に現れる端子電圧Ｖとの他の関係を説明する図である。   In addition, depending on the power supply system, there is a configuration in which a filter that suppresses fluctuations in power is provided on the output terminal side of the power converter 12. In the system having such a configuration, as shown in FIG. 4A, it is conceivable that the rising / falling of the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is dull according to the time constant of the filter. FIG. 4 is a diagram illustrating another relationship between the output power of the power converter 12 and the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16.

従って、上述のような構成の電力供給システムに対しては、例えば図４（ｂ）および図４（ｃ）に示されるように、電力変換部１２から第２電力Ｐlowが出力される第２期間Ｔlowfilを、フィルタの時定数によって鈍る時間分を考慮した期間に（図３の第２期間Ｔlowよりも長く）設定すればよい。これにより、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖが所定のしきい値Ｖth以下であるか否か、すなわち電力変換部１２とバッテリ１４との接続状態を制御部１３によって正しく判定することができる。   Therefore, for the power supply system configured as described above, for example, as shown in FIGS. 4B and 4C, the second period in which the second power Plow is output from the power converter 12. Tlowfil may be set to a period (longer than the second period Tlow in FIG. 3) that takes into account the amount of time dulled by the time constant of the filter. Thereby, the control unit 13 can correctly determine whether or not the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is equal to or lower than the predetermined threshold value Vth, that is, the connection state between the power conversion unit 12 and the battery 14.

また、上記実施形態で示した図１の構成では、電力変換部１２と負荷１５とが電力線ｐ２を介して直接繋がっているように記載した。しかし、負荷１５は、バッテリ１４と同様に、接続端子１６を介して電力変換部１２（電力線ｐ２）と接続される構成であっても構わない。   Moreover, in the structure of FIG. 1 shown by the said embodiment, it described so that the power converter 12 and the load 15 might be directly connected via the power line p2. However, the load 15 may be configured to be connected to the power conversion unit 12 (power line p <b> 2) via the connection terminal 16 similarly to the battery 14.

［本実施形態における作用・効果］
上述した本発明の一実施形態に係る電力供給システム１０によれば、電力変換部１２から負荷１５に出力する第１電力Ｐhighを、第２期間Ｔlow（または第２期間Ｔlowfil）だけ第２電力Ｐlowまで低下させる。そして、電力変換部１２からの出力を第１電力Ｐhighから第２電力Ｐlowまで低下させている第２期間Ｔlow（または第２期間Ｔlowfil）に、制御部１３において、バッテリ１４が接続されている接続端子１６に現れる端子電圧Ｖが所定のしきい値Ｖth以下であるか否か、すなわち電力変換部１２とバッテリ１４とが接続されているか否かを判定する。 [Operations and effects in this embodiment]
According to the power supply system 10 according to the embodiment of the present invention described above, the first power Phigh output from the power conversion unit 12 to the load 15 is set to the second power Plow for the second period Tlow (or the second period Tlowfil). To lower. Then, the connection in which the battery 14 is connected in the control unit 13 during the second period Tlow (or the second period Tlowfil) in which the output from the power conversion unit 12 is reduced from the first power Phigh to the second power Plow. It is determined whether or not the terminal voltage V appearing at the terminal 16 is equal to or lower than a predetermined threshold value Vth, that is, whether or not the power converter 12 and the battery 14 are connected.

電力変換部１２から第２電力Ｐlowを出力している場合、電力変換部１２とバッテリ１４との接続状態に応じて、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖが第１電力Ｐhighの出力時よりも顕著に変化する。よって、第２電力Ｐlowの電力値と負荷１５とに基づいてしきい値Ｖthを適切に設定すれば、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖがしきい値Ｖth以下であることを判断することで、バッテリ１４が電力変換部１２に接続されていない状態であることを判定できる。   When the second power Plow is output from the power converter 12, the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is more conspicuous than when the first power Phigh is output, depending on the connection state between the power converter 12 and the battery 14. To change. Therefore, if the threshold value Vth is appropriately set based on the power value of the second power Plow and the load 15, it is determined that the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is equal to or lower than the threshold value Vth. It can be determined that the battery 14 is not connected to the power converter 12.

また、電力変換部１２から第１電力Ｐhighを出力する第１期間Ｔhighと第２電力Ｐlowを出力する第２期間Ｔlow（または第２期間Ｔlowfil）とを交互に設ければ、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖがしきい値Ｖth以下であるか否か、すなわちバッテリ１４が電力変換部１２に接続されているか否かを判定する処理を、定期的（周期的）に実施することができる。   If the first period Thigh for outputting the first power Phigh from the power converter 12 and the second period Tlow (or the second period Tlowfil) for outputting the second power Plow are alternately provided, they appear at the connection terminal 16. The process of determining whether or not the terminal voltage V is equal to or lower than the threshold value Vth, that is, whether or not the battery 14 is connected to the power conversion unit 12 can be performed periodically (periodically).

また、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖがしきい値Ｖth以下であること、すなわちバッテリ１４が電力変換部１２に接続されていないことを判定できれば、電力変換部１２から電力を出力する行為を制限することができるので、電力変換部１２に接続される負荷１５、例えば車両に搭載される電子機器などの保護につながる。   Further, if it can be determined that the terminal voltage V appearing at the connection terminal 16 is equal to or lower than the threshold value Vth, that is, that the battery 14 is not connected to the power conversion unit 12, the act of outputting power from the power conversion unit 12 is limited. As a result, it is possible to protect the load 15 connected to the power conversion unit 12, for example, an electronic device mounted on the vehicle.

さらに、電力変換部１２から電力を出力する行為を制限できるので、例えばバッテリ１４が接続されていない接続端子１６（プラス端子）が電力変換部１２から電力が出力された活線のままで維持されてしまうことを、防止することができる。よって、電力供給システム１０の利用者などの安全を図ることができる。   Furthermore, since the action of outputting power from the power converter 12 can be limited, for example, the connection terminal 16 (plus terminal) to which the battery 14 is not connected is maintained as a live line from which power is output from the power converter 12. Can be prevented. Therefore, the safety of the user of the power supply system 10 can be ensured.

［参考例］
なお、バッテリ１４が接続端子１６を介して電力線ｐ２に接続されていたとしてもバッテリ１４の蓄電量が十分でない場合には、負荷１５の電力消費によってバッテリ１４の消耗が大きくなり、接続端子１６に現れる端子電圧Ｖがしきい値Ｖthよりも低い電圧値Ｖminを示すことも考えられる。 [Reference example]
Even if the battery 14 is connected to the power line p <b> 2 via the connection terminal 16, if the storage amount of the battery 14 is not sufficient, the consumption of the battery 14 increases due to the power consumption of the load 15. It is also conceivable that the terminal voltage V that appears shows a voltage value Vmin that is lower than the threshold value Vth.

このような場合の対策としては、例えば制御部１３によってバッテリ１４の蓄電量を監視しておき、バッテリ１４の蓄電量が所定の値以上であるときに限って、電力変換部１２とバッテリ１４との接続状態を判定するための第２電力Ｐlowを、電力変換部１２から出力するようにしてもよい。   As a countermeasure in such a case, for example, the power storage amount of the battery 14 is monitored by the control unit 13, and only when the power storage amount of the battery 14 is equal to or greater than a predetermined value, the power conversion unit 12 and the battery 14 The second power Plow for determining the connection state may be output from the power converter 12.

本発明は、太陽光発電装置を用いて負荷に電力を供給する電力供給システムとして利用可能であり、特にバッテリが電力変換部に接続されているか否かを判定して最適な電力給電制御を行いたい場合などに有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a power supply system that supplies power to a load using a solar power generation device, and in particular, determines whether a battery is connected to a power conversion unit and performs optimal power supply control. Useful when you want to.

１０ 電力供給システム
１１ ソーラーパネル
１２ 電力変換部
１３ 制御部
１４ バッテリ
１５ 負荷
１６ 接続端子
ｐ１、ｐ２ 電力線
ｃ１、ｃ２ 制御線
Ｖ 端子電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply system 11 Solar panel 12 Power conversion part 13 Control part 14 Battery 15 Load 16 Connection terminal p1, p2 Power line c1, c2 Control line V Terminal voltage

Claims (1)

太陽光発電装置を用いて負荷に電力を供給する電力供給システムであって、
前記太陽光発電装置で発生した発電電力を、第１電力または当該第１電力よりも低い第２電力に変換し、当該第１電力と当該第２電力とを所定の間隔で交互に出力する電力変換部と、
接続端子を介して、出力電力を蓄電可能に前記電力変換部と接続され、かつ、蓄電電力を給電可能に前記負荷と接続され得るバッテリと、
前記接続端子に現れる電圧に基づいて、前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電力変換部から前記第２電力が出力されている期間において前記接続端子の電圧が所定のしきい値以下となった場合、前記電力変換部からの電力の出力を制限する、
電力供給システム。 A power supply system for supplying power to a load using a solar power generation device,
Power generated by the photovoltaic power generation apparatus is converted into first power or second power lower than the first power, and the first power and the second power are alternately output at predetermined intervals. A conversion unit;
Via the connection terminal, a battery that can be connected to the power conversion unit so as to be able to store output power, and that can be connected to the load so that the stored power can be fed, and
A control unit for controlling the power conversion unit based on a voltage appearing at the connection terminal,
The control unit limits the output of power from the power conversion unit when the voltage of the connection terminal is equal to or lower than a predetermined threshold during a period in which the second power is output from the power conversion unit. ,
Power supply system.
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