JP2020068636A - Power supply system, power supply device and power supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力供給システム、電力供給装置および電力供給方法に関する。 The present invention relates to a power supply system, a power supply device, and a power supply method.
再生可能エネルギの電力安定供給を目的とした電力補償設備、非常時の自家発電設備などを用途として内燃機関による発電装置(以下、内燃機関発電装置)の設置が拡大している。さらに、管理された地域への電力供給を目的として、内燃機関発電装置等の交流(AC)電力供給装置だけではなく直流(DC)電力供給装置のニーズはますます高まるものと予想される。 The installation of power generators using internal combustion engines (hereinafter, internal combustion engine power generators) is expanding for purposes such as power compensation equipment for the stable supply of renewable energy and in-house power generation equipment in emergencies. Furthermore, for the purpose of supplying power to a controlled area, it is expected that the need for direct current (DC) power supply devices as well as alternating current (AC) power supply devices such as internal combustion engine power generators will increase.
特許文献1には、「交流電力を直流電力に変換する電力変換装置によって充電されるとともに前記電力変換装置からの直流電力が供給される第1の直流負荷に常時並列に接続され、前記電力変換装置へ供給される交流電力が瞬間的に電圧低下した際または瞬間的に停止した際に前記第1の直流負荷へバックアップのための最小限の直流電力を供給することが可能な第1の蓄電装置と、前記電力変換装置によって充電されるとともに前記第1の蓄電装置と前記第1の直流負荷に対して並列に接続可能であり、貯蔵した前記電力変換装置からの直流電力を第2の直流負荷に供給可能で前記第1の蓄電装置よりも容量が大である第2の蓄電装置と、を備える直流給電システム」が記載されている。この特許文献1に記載の直流給電システムは、「前記電力変換装置と前記第2の蓄電装置とを接続する回路に設けられる第1のスイッチと、前記第2の蓄電装置と前記第2の直流負荷とを接続する回路に設けられる第2のスイッチと、前記交流電力の前記電力変換装置への供給停止を検出する停電検知手段と、前記第2の蓄電装置に貯蔵された直流電力を前記第2の直流負荷に供給する際には、前記第1のスイッチをオフにするとともに前記第2のスイッチをオンとし、前記停電検知手段により前記交流電力の前記電力変換装置への供給停止を検知した際には、優先的に前記第1のスイッチをオンにするとともに前記第2のスイッチをオフとする回路切替手段と」、を備える。 Patent Document 1 discloses that "a first DC load that is charged by a power converter that converts AC power into DC power and that is supplied with DC power from the power converter is always connected in parallel to the power converter. A first power storage capable of supplying a minimum amount of DC power for backup to the first DC load when the AC power supplied to the device momentarily drops in voltage or stops instantaneously. Device and the first power storage device and the first DC load that are charged by the power conversion device and can be connected in parallel to the first power storage device and the first DC load. A DC power supply system including a second power storage device which can be supplied to a load and has a capacity larger than that of the first power storage device ". The DC power supply system described in Patent Document 1 includes a "first switch provided in a circuit connecting the power conversion device and the second power storage device, the second power storage device, and the second DC power supply". A second switch provided in a circuit that connects a load, a power failure detection unit that detects a stop of supply of the AC power to the power conversion device, and a DC power stored in the second power storage device When supplying the second DC load, the first switch is turned off and the second switch is turned on, and the power failure detection means detects the supply stop of the AC power to the power conversion device. In this case, circuit switching means for preferentially turning on the first switch and turning off the second switch ”.
しかしながら、特許文献1に記載の直流給電システムは、第1のスイッチや第2のスイッチはDC電力を遮断する機能が必要であるが、具体的な構成や制御手法が明示されておらず、DC電力の遮断を安全に行えない可能性があった。 However, in the DC power supply system described in Patent Document 1, the first switch and the second switch need to have a function of cutting off DC power, but a specific configuration or control method is not specified, and DC There was a possibility that the power could not be cut off safely.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、DC電力を安全に供給または停止することができる電力供給システム、電力供給装置および電力供給方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply system, a power supply device, and a power supply method capable of safely supplying or stopping DC power.
上記課題を解決するために、本発明の電力供給システムは、 DC電力ラインから電力が供給されるDC電力ライン側端子部と、前記DC電力ライン側端子部からのDC電力が供給される電力供給側端子部と、前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部の接続を固定または解除する接続部と、前記電力供給側端子部からのDC電力を電力変換し、電力負荷に電力を供給する電力変換装置と、前記電力変換装置と前記電力供給側端子部の間に接続されDC電力を供給または停止を行う第1開閉部と、前記電力供給側端子部の接続状態と、前記第1開閉部の開放状態と、前記電力変換装置の電力供給状態とを監視して取外し制御を行う第1制御部と、を備え、前記第1制御部は、前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部を開放する指令が入力された場合に、前記電力変換装置の電力供給を停止し、前記電力変換装置の停止後に前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に前記電力供給側端子部の接続を解除することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a power supply system according to the present invention includes a DC power line side terminal unit to which power is supplied from a DC power line and a power supply to which DC power is supplied from the DC power line side terminal unit. Side terminal section, a connecting section for fixing or releasing the connection between the DC power line side terminal section and the power supply side terminal section, and DC power from the power supply side terminal section is converted into electric power to supply electric power to the electric power load. A power converter that supplies power, a first opening / closing unit that is connected between the power converter and the power supply side terminal unit to supply or stop DC power, a connection state of the power supply side terminal unit, and The first control unit monitors the open state of the first opening / closing unit and the power supply state of the power conversion device to perform removal control, and the first control unit includes the DC power line side terminal unit and the terminal unit. Power supply side terminal When a command to release is input, the power supply of the power converter is stopped, the first opening / closing unit is opened after the power converter is stopped, and the power supply is supplied after the first opening / closing unit is opened. It is characterized in that the connection of the side terminal portion is released.
本発明によれば、DC電力を安全に供給または停止することができる電力供給システム、電力供給装置および電力供給方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power supply system, a power supply device, and a power supply method that can safely supply or stop DC power.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電力供給システムZ1の構成を示す図である。各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply system Z1 according to the first embodiment of the present invention. In each drawing, the same reference numerals indicate the same constituent elements or constituent elements having similar functions.
[電力供給システムZ1]
図1に示すように、電力供給システムZ1は、DC電力ライン101に接続されるDC電力ライン側端子部201と、DC電力ライン側端子部201に接続される電力供給装置Y1と、電力供給装置Y1に取外し指令を伝達する指令伝達部301と、を有し、電力供給装置Y1に接続される電力負荷401に電力を供給する。する。なお、電力負荷401は、交流電力または直流電力、またはその両方である。
[Power supply system Z1]
As illustrated in FIG. 1, the power supply system Z1 includes a DC power line
[電力供給装置Y1]
電力供給装置Y1は、DC電力ライン側端子部201に接続される電力供給側端子部21と、DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21の接続を固定または解除する接続部11と、電力供給側端子部21に接続されDC電力ライン101のDC電力を供給または停止を行う第1開閉部41と、第1開閉部41に接続されDC電力を電力変換し電力負荷401に変換電力を供給する電力変換装置51と、DC電力ライン側端子部201と第1開閉部41と電力変換装置51の各々の接続状態、電力供給状態を監視し、各々を取外し制御を行う第1制御部61と、を備える。
なお、第1開閉部41は、スイッチング素子としてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等の半導体装置またはマグネットスイッチ等の電磁接触器で構成される。また、電力変換装置51は、DC電力ライン101のDC電力を電力負荷401にあわせて、交流電力または直流電力、またはその両方に電力変換する。
[Power supply device Y1]
The power supply device Y1 includes a power supply
The first opening /
[第1制御部61]
第1制御部61は、CPU等により構成され、タイムコントローラ62を備える。タイムコントローラ62は、スタート信号(開放指令)が入ってから、あらかじめ設定した時間になると出力信号を切り替える制御装置である。第1制御部61は、タイムコントローラ62を用いて、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の電力負荷401への電力供給を停止し、電力変換装置51の停止後に第1開閉部41を開放し、第1開閉部41が開放された後に接続部11の接続を解除する。
[First control unit 61]
The
以下、上述のように構成された電力供給システムZ1の動作について説明する。
図2は、電力供給システムZ1の電力供給装置Y1の第1制御部61の電力供給動作を示すフローチャートである。
ステップS1で第1制御部61は、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合、電力変換装置51を停止する。具体的には、第1制御部61は、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合、タイムコントローラ62を用いて、電力変換装置51を停止させる信号を電力変換装置51に送る。停止信号を受信後、電力変換装置51は停止する動作に移行する。
Hereinafter, the operation of the power supply system Z1 configured as described above will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the power supply operation of the
In step S1, the
ステップS2で第1制御部61は、電力変換装置51の電力供給状況が停止状態か否かを判別する。具体的には、第1制御部61は、タイムコントローラ62を用いて、電力変換装置51が停止するのに十分な時間が経過したのち、電力変換装置51の電力供給状況を確認する。
In step S2, the
電力変換装置51の電力供給状況が停止状態である場合(ステップS2:Yes)、ステップS3で第1開閉部41を開放してステップS4に進む。電力変換装置51の電力供給状況が停止状態でない場合(ステップS2:No)、ステップS8に進む。
When the power supply status of the
ステップS4では、第1制御部61は第1開閉部41が開放状況を判別する。具体的には、ステップS3で第1制御部61は、第1開閉部41を開放させる信号を第1開閉部41に送る。第1開閉部41は、開放信号を受信後、開放する動作に移行する。ステップS4では、第1制御部61は、タイムコントローラ62を用いて、第1開閉部41が開放するのに十分な時間が経過したのち、開閉部21の開放状況を確認する。
In step S4, the
第1開閉部41の開放状況が開放である場合(ステップS4:Yes)、ステップS5で接続部11を解除してステップS6に進む。すなわち、ステップS5では、第1制御部61は接続部11を解除させる信号を接続部11に送る。解除信号を受信後、接続部11は解除する動作に移行する。一方、第1開閉部41の開放状況が開放でない場合(ステップS4:No)、ステップS8に進む。
When the open status of the first opening /
ステップS6で第1制御部61は、接続部11の解除状況を判別する。具体的には、第1制御部61は、タイムコントローラ62を用いて、接続部11が解除するのに十分な時間が経過したのち、接続部11の解除状況を確認する。
In step S6, the
接続部11の解除状況が解除である場合(ステップS6:Yes)、ステップS7で第1制御部61は、指令伝達部301に「取外しOK」の情報を伝達する。
When the release status of the
一方、上記ステップS2で電力変換装置51の電力供給状況が停止状態でない場合(ステップS2:No)、上記ステップS4で第1開閉部41の開放状況が開放でない場合(ステップS4:No)、または上記ステップS6で接続部11の解除状況が解除でない場合(ステップS6:No)、ステップS8に進み、ステップS8で制御フローを停止し指令伝達部301に「取外しNG」の情報を伝達する。なお、電力変換装置51には図示しない放電回路が搭載されており、第1開閉部41が開放した後、電力変換装置51にある電力は図示しない放電回路により放電される。
On the other hand, when the power supply status of the
以上説明したように、本実施形態に係る電力供給システムZ1は、DC電力ライン101から電力が供給されるDC電力ライン側端子部201と、DC電力ライン側端子部201からのDC電力が供給される電力供給側端子部21と、DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21の接続を固定または解除する接続部11と、電力供給側端子部21からのDC電力を電力変換し、電力負荷401に電力を供給する電力変換装置51と、電力変換装置51と電力供給側端子部21の間に接続されDC電力を供給または停止を行う第1開閉部41と、電力供給側端子部21の接続状態と、第1開閉部41の開放状態と、電力変換装置51の電力供給状態とを監視して取外し制御を行う第1制御部61と、第1制御部61に取外し指令を伝達する指令伝達部301と、を備える。
As described above, in the power supply system Z1 according to the present embodiment, the DC power line
第1制御部61は、DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の電力供給を停止し、電力変換装置51の停止後に第1開閉部41を開放し、第1開閉部41が開放された後に電力供給側端子部21の接続を解除する。
The
この構成により、第1開閉部41が開放された後に電力供給側端子部21の接続が解除されるので、電力供給がなされていない状態で安全にDC電力遮断を行うことができる。例えば、ユーザは接続部11を手で操作してDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21とを外すことが可能である。
With this configuration, the connection of the power supply
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態に係る電力供給システムZ2の構成を示す図である。図1と同一構成部分には、同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a power supply system Z2 according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description of the duplicated portions will be omitted.
[電力供給システムZ2]
図3に示すように、電力供給システムZ2は、DC電力ライン101に接続されるDC電力ライン側端子部201と、DC電力ライン側端子部201に接続される電力供給装置Y2と、電力供給装置Y2に取外し指令を伝達する指令伝達部301と、を有し、電力供給装置Y2に接続される電力負荷401に電力を供給する。なお、電力負荷401は、交流電力または直流電力、またはその両方である。
[Power supply system Z2]
As shown in FIG. 3, the power supply system Z2 includes a DC power line
[電力供給装置Y2]
電力供給装置Y2は、DC電力ライン側端子部201に接続される電力供給側端子部21と、DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21の接続を固定または解除する接続部11と、電力供給側端子部21に接続されDC電力ライン101のDC電力の電流量を検出する第1電流検出部31と、第1電流検出部31に接続されDC電力ライン101のDC電力を供給または停止を行う第1開閉部41と、第1開閉部41に接続されDC電力を電力変換し電力負荷401に変換電力を供給する電力変換装置51と、電力供給側端子部21と第1開閉部41の接続状態、第1電流検出部31で検出された電流状態を監視し、電力変換装置51の電力供給状態を制御する第1制御部61Aと、を備える。
[Power supply device Y2]
The power supply device Y2 includes a power supply
[第1制御部61A]
第1制御部61Aは、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の電力供給を停止し、電力変換装置51の停止後に第1電流検出部31の電流量IDC1が所定の第1電流値(電流目標値IM1)より小さいことを確認する。
[
61 A of 1st control parts stop the power supply of the
上記第1電流値は、電力変換装置51の停止時、回路上で流れる電流に起因して発生する電気的な火花、すなわちアークが発生しないような電流目標値IM1であり、最も好ましいのは、第1電流値(電流目標値IM1)が0である(IM1=0)。電力変換装置51を停止しても回路上を流れる電流は、瞬時には0にはならない。本実施形態では、測定系が電流0と判断したとき(第1電流検出部31が検知する値が0の場合)、第1制御部61Aは、指令伝達部301に遮断の指令を出す。
The first current value is a current target value I M1 that does not generate an electric spark, that is, an arc, which is generated due to a current flowing in the circuit when the
また、第1電流値(電流目標値IM1)が0である場合において、IM1=0は、瞬時値を用いてもよいが、第1制御部61のリソース低減、誤検出およびそれに伴う動作安定性の観点から、測定系がある一定期間測定した時の平均値(例えば、電力変換装置51が1周期で1回スイッチングするときを1周期とする場合、3周期に一回の電流検出値の平均値)を、IM1=0とする。
このため、タイムコントローラ62は、第1電流検出部31と連携して、第1電流検出部31からの電流値を測定している。第1制御部61Aは、タイムコントローラ62を用いて、電力変換装置51のスイッチング動作が、n周期になった場合の、平均値が目標値IM1より小さくなったときに、指令伝達部301に遮断の指令を出す。
Further, when the first current value (current target value I M1 ) is 0, an instantaneous value may be used as I M1 = 0, but resource reduction of the
Therefore, the
第1制御部61Aは、第1電流検出部31の電流量IDC1が所定の第1電流値IM1より小さいことを確認した後に第1開閉部41を開放し、第1開閉部41が開放された後に接続部11の接続を解除する。
The
以下、上述のように構成された電力供給システムZ2の動作について説明する。
図4は、電力供給システムZ2の電力供給装置Y2の第1制御部61Aの電力供給動作を示すフローチャートである。図2と同一処理を行うステップには同一ステップ番号を付している。
ステップS1で第1制御部61Aは、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合、電力変換装置51を停止する。具体的には、第1制御部61Aは、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合、電力変換装置51を停止させる信号を電力変換装置51に送る。停止信号を受信後、電力変換装置51は停止する動作に移行する。
Hereinafter, the operation of the power supply system Z2 configured as described above will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing the power supply operation of the
In step S <b> 1, the
ステップS2で第1制御部61Aは、電力変換装置51の電力供給状況が停止状態か否かを判別する。具体的には、第1制御部61Aは、電力変換装置51が停止するのに十分な時間が経過したのち、電力変換装置51の電力供給状況を確認する。電力変換装置51の電力供給状況が停止状態でない場合(ステップS2:No)、ステップS8に進む。
In step S2, the
電力変換装置51の電力供給状況が停止状態である場合(ステップS2:Yes)、ステップS11に進む。ステップS11で第1制御部61Aは、第1電流検出部31の電流量を検出する。第1制御部61Aは、第1電流検出部31の電流量をIDC1、電流目標値をIM1(第1電流値)とすると、IDC1<IM1を満足した場合(ステップS11:Yes)、ステップS3に進む。IDC1<IM1を満足しない場合、ステップS8に進む。
When the power supply status of the
IDC1<IM1を満足した場合(ステップS11:Yes)、ステップS3で第1制御部61Aは、第1開閉部41を開放してステップS4に進む。
When I DC1 <I M1 is satisfied (step S11: Yes), the
ステップS4では、第1制御部61Aは第1開閉部41が開放状況を判別する。具体的には、第1制御部61Aは、第1開閉部41を開放させる信号を第1開閉部41に送る。第1開閉部41は、開放信号を受信後、開放する動作に移行する(ステップS3)。第1開閉部41が開放するのに十分な時間が経過したのち、開閉部21の開放状況を確認する(ステップS4)。
In step S4, the
第1開閉部41の開放状況が開放である場合(ステップS4:Yes)、ステップS5で接続部11を解除してステップS6に進む。すなわち、第1制御部61Aは接続部11を解除させる信号を接続部11に送る。解除信号を受信後、接続部11は解除する動作に移行する。一方、第1開閉部41の開放状況が開放でない場合(ステップS4:No)、ステップS8に進む。
When the open status of the first opening / closing
ステップS6で第1制御部61Aは、接続部11の解除状況を判別する。具体的には、第1制御部61Aは、接続部11が解除するのに十分な時間が経過したのち、接続部11の解除状況を確認する。
In step S6, the
接続部11の解除状況が解除である場合(ステップS6:Yes)、ステップS7で第1制御部61Aは、指令伝達部301に「取外しOK」の情報を伝達する。
When the release status of the
一方、上記ステップS2で電力変換装置51の電力供給状況が停止状態でない場合(ステップS2:No)、上記ステップS11でIDC1<IM1(第1電流値)を満足しない場合(ステップS11:No)、上記ステップS4で第1開閉部41の開放状況が開放でない場合(ステップS4:No)、または上記ステップS6で接続部11の解除状況が解除でない場合(ステップS6:No)、ステップS8に進み、ステップS8で制御フローを停止し指令伝達部301に「取外しNG」の情報を伝達する。なお、電力変換装置51には図示しない放電回路が搭載されており、第1開閉部41が開放した後、電力変換装置51にある電力は図示しない放電回路により放電される。
On the other hand, when the power supply status of the
このように、本実施形態に係る電力供給装置Y2は、電力供給側端子部21と電力変換装置51の間に接続されDC電力の電流量を検出する第1電流検出部31をさらに備える。第1制御部61Aは、DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の停止後に、第1電流検出部31の値を検出し、第1電流検出部31で検出された値が所定の第1電流値(電流目標値IM1)より小さい場合に、第1開閉部41を開放し、第1開閉部41が開放された後に電力供給側端子部21の接続を解除する。電流目標値IM1は、アークが発生しないような電流目標値IM1であり、最も好ましくはIM1=0である。
As described above, the power supply device Y2 according to the present embodiment further includes the first
この構成により、電流検出により電力供給がなされていない状態を確認でき、安全にDC電力遮断を行うことができる。 With this configuration, it is possible to confirm the state in which the power is not supplied by detecting the current, and it is possible to safely cut off the DC power.
(第3の実施形態)
図5は、本発明の第3の実施形態に係る電力供給システムZ3の構成を示す図である。図3と同一構成部分には、同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Third Embodiment)
FIG. 5: is a figure which shows the structure of the electric power supply system Z3 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. The same components as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description of the duplicated portions will be omitted.
[電力供給システムZ3]
図5に示すように、電力供給システムZ3は、DC電力ライン101に接続される第2開閉部221と、第2開閉部221に接続され電流を検出する第2電流検出部211と、第2電流検出部211に接続されるDC電力ライン側端子部201と、DC電力ライン側端子部201に接続される電力供給装置Y3と、第2開閉部221の開放状態とDC電力ライン側端子部201の接続状態とを監視し、第2開閉部221およびDC電力ライン側端子部201の取外し制御を行う第2制御部231と、電力供給装置Y3および第2制御部231に取外し指令を伝達する指令伝達部301と、を有し、電力供給装置Y3に接続される電力負荷401に電力を供給する。なお、電力負荷401は交流電力または直流電力、またはその両方である。
[Power supply system Z3]
As illustrated in FIG. 5, the power supply system Z3 includes a second opening /
[電力供給装置Y3]
電力供給装置Y3は、図3に示す電力供給装置Y2と同様の構成である。すなわち、電力供給装置Y3は、DC電力ライン側端子部201に接続される電力供給側端子部21と、DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21の接続を固定または解除する接続部11と、DC電力ライン側端子部201に接続されDC電力ライン101のDC電力の電流量を検出する第1電流検出部31と、第1電流検出部31に接続されDC電力ライン101のDC電力を供給または停止を行う第1開閉部41と、第1開閉部41に接続されDC電力を電力変換し電力負荷401に変換電力を供給する電力変換装置51と、電力供給側端子部21と第1開閉部41の接続状態、第1電流検出部31で検出された電流状態を監視し、電力変換装置51の電力供給状態を制御する第1制御部61Aと、を有する。
[Power supply device Y3]
The power supply device Y3 has the same configuration as the power supply device Y2 shown in FIG. That is, the power supply device Y3 includes a power supply
[第1制御部61A]
第1制御部61Aは、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の電力供給を停止する。第1制御部61Aは、電力変換装置51の停止後に第1電流検出部31の電流量が所定第1電流値(電流目標値IM1)より小さいことを確認し、第1電流検出部31の電流量が所定第1電流値より小さいことを確認した後に第1開閉部41を開放する。
また、第1制御部61Aは、第2開閉部221が開放された後に接続部11の接続を解除する信号を接続部11に送る。
[
61 A of 1st control parts stop the electric power supply of the
The
[第2制御部231]
第2制御部231は、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、第1開閉部41を開放した後に第2電流検出部211の電流量IDC2が所定第2電流値(電流目標値IM2)より小さいことを確認し、第2電流検出部211の電流量IDC2が所定第2電流値IM2より小さいことを確認した後に第2開閉部221を開放する。
[Second control unit 231]
The
第2電流値は、前記第1電流値と同様に、DC電力ライン側の回路上で、アークが発生しないような電流目標値IM2であり、最も好ましいのは、前記第1電流値(電流目標値IM1)と同様に、第2電流値(電流目標値IM2)が0である(IM2=0)。 The second current value is, like the first current value, a current target value I M2 at which an arc does not occur on the circuit on the DC power line side, and most preferably, the first current value (current Similarly to the target value I M1 , the second current value (current target value I M2 ) is 0 (I M2 = 0).
以下、上述のように構成された電力供給システムZ3の動作について説明する。
図6は、電力供給システムZ3の電力供給装置Y3の第1制御部61Aおよび第2制御部231の電力供給動作を示すフローチャートである。図4と同一処理を行うステップには同一ステップ番号を付している。
Hereinafter, the operation of the power supply system Z3 configured as described above will be described.
FIG. 6 is a flowchart showing the power supply operation of the
ステップS2で第1制御部61Aは、電力変換装置51の電力供給状況が停止状態か否かを判別する。具体的には、第1制御部61Aは、タイムコントローラ62を用いて、電力変換装置51が停止するのに十分な時間が経過したのち、電力変換装置51の電力供給状況を確認する。電力変換装置51の電力供給状況が停止状態でない場合(ステップS2:No)、ステップS8に進む。
In step S2, the
電力変換装置51の電力供給状況が停止状態である場合(ステップS2:Yes)、ステップS11に進む。ステップS11で第1制御部61Aは、第1電流検出部31の電流量を検出する。第1電流検出部31の電流量をIDC1、電流目標値をIM1(第1電流値)とすると、IDC1<IM1を満足した場合、ステップS3に進む。IDC1<IM1を満足しない場合、ステップS8に進む。
When the power supply status of the
IDC1<IM1を満足した場合(ステップS11:Yes)、ステップS4で第1制御部61Aは、第1開閉部41の開放状況を判別する。具体的には、第1制御部61Aは、第1開閉部41を開放させる信号を第1開閉部41に送る。第1開閉部41は、開放信号を受信後、開放する動作に移行する。第1制御部61は、タイムコントローラ62を用いて、第1開閉部41が開放するのに十分な時間が経過したのち、開閉部21の開放状況を確認する。
When I DC1 <I M1 is satisfied (step S11: Yes), the
第1開閉部41の開放状況が開放である場合(ステップS4:Yes)、第2制御部231の処理に移行し、ステップS21で第2制御部231は、第2電流検出部211の電流量IM2を検出する。第2制御部231は、電流検出部221の電流量をIDC2、電流目標値をIM2(第2電流値)とすると、IDC2<IM2を満足した場合、ステップS22に進む。
When the open state of the first opening /
IDC2<IM2を満足した場合(ステップS21:Yes)、ステップS22で第2制御部231は第2開閉部221を開放させる信号を第2開閉部221に送り、第2開閉部221の開放状況を判別する。具体的には、第2制御部231は、第2開閉部221を開放させる信号を第2開閉部221に送り、第2開閉部221は開放する動作に移行する。第2開閉部221が開放するのに十分な時間が経過したのち、第2開閉部221の開放状況を確認する。
When I DC2 <I M2 is satisfied (step S21: Yes), the
第2開閉部221の開放状況が開放である場合(ステップS22:Yes)、ステップS6の第1制御部61Aの処理に移行する。
When the open state of the second opening /
ステップS6で第1制御部61Aは、接続部11の解除状況を判別する。具体的には、第1制御部61Aは、タイムコントローラ62を用いて、接続部11が解除するのに十分な時間が経過したのち、接続部11の解除状況を確認する。
In step S6, the
接続部11の解除状況が解除である場合(ステップS6:Yes)、ステップS7で第1制御部61Aは、指令伝達部301に「取外しOK」の情報を伝達する。
When the release status of the
一方、上記ステップS2で電力変換装置51の電力供給状況が停止状態でない場合(ステップS2:No)、上記ステップS11でIDC1<IM1を満足しない場合(ステップS11:No)、上記ステップS4で第1開閉部41の開放状況が開放でない場合(ステップS4:No)、上記ステップS21でIDC2<IM2を満足しない場合(ステップS21:No)、上記ステップS22で第2開閉部221の開放状況が開放でない場合(ステップS22:No)、または上記ステップS6で接続部11の解除状況が解除でない場合(ステップS6:No)、ステップS8に進み、ステップS8で制御フローを停止し指令伝達部301に「取外しNG」の情報を伝達する。なお、電力変換装置51には図示しない放電回路が搭載されており、第1開閉部41が開放した後、電力変換装置51にある電力は図示しない放電回路により放電される。
On the other hand, if the power supply status of the
このように、本実施形態に係る電力供給システムZ3は、電力供給装置Y3と、DC電力ライン101に接続される第2開閉部221と、第2開閉部221に接続されDC電力ライン101のDC電力の電流量を検出する第2電流検出部211と、第2電流検出部211に接続されるDC電力ライン側端子部201と、DC電力ライン側端子部201の接続状態と、第2開閉部221の開放状態とを監視して取外し制御を行う第2制御部231と、を備える。
As described above, the power supply system Z3 according to the present embodiment includes the power supply device Y3, the second opening /
第1制御部61Aは、DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の停止後に、第1電流検出部31の値を検出し、第1電流検出部31で検出された値が第1電流値(電流目標値IM1)よりも小さい場合に、第1開閉部41を開放する。第2制御部231は、第1開閉部41が開放された後に、第2電流検出部211の値を検出し、第2電流検出部211で検出された値が第2電流値(電流目標値IM2)よりも小さい場合に、第2開閉部221を開放し、第2開閉部221が開放された後にDC電力ライン側端子部201の接続を解除する。
When the command to open the DC power line
本実施形態では、電力供給装置Y3について、図3の電力供給装置Y2と同様の効果、すなわち電流検出により電力供給がなされていない状態を確認でき、安全にDC電力遮断を行うことができる。 In the present embodiment, with respect to the power supply device Y3, the same effect as that of the power supply device Y2 in FIG. 3, that is, the state in which the power supply is not performed can be confirmed by the current detection, and the DC power cutoff can be safely performed.
特に、本実施形態に係る電力供給システムZ3は、電力供給装置Y2が安全にDC電力遮断したとしても、電力供給装置Y2の外において、何らかの理由で電力変換装置51の停止後に、DC電力ライン101とDC電力ライン側端子部201との間で電流が流れることがあり得る。例えば、DC電力ライン側端子部201や電力供給側端子部21等の接続が甘くて、別の筺体に当たっていた(電気的に接続されていた)場合や、電力供給システムZ3と電力供給装置Y3との連携が1:1ではなく、1:n(nは自然数)であり、他の電力変換装置の停止との同期が取れていない場合が考えられる。本実施形態では、第1制御部61Aが、IDC1<IM1を満足し、かつ、第2制御部231が、IDC2<IM2を満足した場合に、第1開閉部41および第2開閉部221を開放する。このため、電力供給がなされていない状態でより一層安全にDC電力遮断を行うことができる。
Particularly, in the power supply system Z3 according to the present embodiment, even if the power supply device Y2 safely cuts off DC power, after the
(第4の実施形態)
図7は、本発明の第4の実施形態に係る電力供給システムZ4の構成を示す図である。図3と同一構成部分には、同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Fourth Embodiment)
FIG. 7: is a figure which shows the structure of the electric power supply system Z4 which concerns on the 4th Embodiment of this invention. The same components as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description of the duplicated portions will be omitted.
[電力供給システムZ4]
図7に示すように、電力供給システムZ4は、DC電力ライン101に接続されるDC電力ライン側端子部201と、DC電力ライン側端子部201に接続される電力供給装置Y4と、電力供給装置Y4に取外し指令を伝達する指令伝達部301と、を有し、電力供給装置Y4に接続される電力負荷401に電力を供給する。なお、電力負荷401は交流電力または直流電力、またはその両方である。
[Power supply system Z4]
As shown in FIG. 7, the power supply system Z4 includes a DC power line
[電力供給装置Y4]
電力供給装置Y4は、図3に示す電力供給装置Y2に、さらに電力変換装置51を冷却する冷却部71を備える。冷却部71は、電力供給装置Y4の筺体内に備えられる。
[Power supply device Y4]
The power supply device Y4 further includes a
[第1制御部61A]
第1制御部61Aは、指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の電力供給を停止し、電力変換装置51の停止後に第1開閉部41を開放し、第1開閉部41が開放された後に接続部11の接続を解除する。
[
61 A of 1st control parts stop the power supply of the
[制御部71]
冷却部71は、電力供給装置Y4の内部に設置されており、第1制御部61Aに指令伝達部301からDC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21を開放する指令が入力された場合に、電力変換装置51の停止した後に、冷却部71を停止させる。
[Control unit 71]
The cooling
このように、本実施形態に係る電力供給システムZ4は、冷却部71を電力供給装置Y4に内蔵しているので、冷却水の漏れなどがなく、電気的な遮断のみで電力供給装置Y4の取外しが可能である。すなわち、冷却系を電力供給装置の外から持ってきていると、電気的な接続部(DC電力ライン側端子部201と電力供給側端子部21)とは別に、冷却部71の冷却配管(図示省略)も外さなければならず、作業が大変である。電力供給装置Y4に冷却部71を収め、内部だけで冷却系を閉じておけば、電気的な接続を外すだけでよい。これにより、電力供給装置Y4のDC電力ラインからの取外しを容易化することができる。
As described above, in the power supply system Z4 according to the present embodiment, since the cooling
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes other modifications and applications without departing from the scope of the present invention described in the claims.
上記各実施形態は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The above-described embodiments have been described in detail for the purpose of explaining the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace other configurations with respect to a part of the configurations of the respective embodiments.
11 接続部
21 電力供給側端子部
31 第1電流検出部
41,221 開閉部
51 電力変換装置
61,61A 第1制御部
71 冷却部
101 DC電力ライン
201 DC電力ライン側端子部
211 第2電流検出部
231 第2制御部
301 指令伝達部
401 電力負荷
Y1,Y2,Y3,Y4 電力需供給装置
Z1,Z2,Z3,Z4 電力供給システム
IDC1 第1電流検出部の電流量
IDC2 第2電流検出部の電流量
IM1 第1電流値(電流目標値)
IM2 第2電流値(電流目標値)
11
I M2 second current value (current target value)
Claims (9)
前記DC電力ライン側端子部からのDC電力が供給される電力供給側端子部と、
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部の接続を固定または解除する接続部と、
前記電力供給側端子部からのDC電力を電力変換し、電力負荷に電力を供給する電力変換装置と、
前記電力変換装置と前記電力供給側端子部の間に接続されDC電力を供給または停止を行う第1開閉部と、
前記電力供給側端子部の接続状態と、前記第1開閉部の開放状態と、前記電力変換装置の電力供給状態とを監視して取外し制御を行う第1制御部と、を備え、
前記第1制御部は、
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部を開放する指令が入力された場合に、前記電力変換装置の電力供給を停止し、前記電力変換装置の停止後に前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に前記電力供給側端子部の接続を解除する
ことを特徴とする電力供給システム。 A DC power line side terminal portion to which power is supplied from the DC power line,
A power supply side terminal part to which DC power is supplied from the DC power line side terminal part;
A connection part for fixing or releasing the connection between the DC power line side terminal part and the power supply side terminal part;
A power conversion device that converts the DC power from the power supply side terminal unit to supply power to a power load;
A first opening / closing part connected between the power conversion device and the power supply side terminal part for supplying or stopping DC power;
A connection state of the power supply side terminal unit, an open state of the first opening / closing unit, and a first control unit that monitors the power supply state of the power conversion device to perform removal control,
The first control unit,
When a command to open the DC power line side terminal unit and the power supply side terminal unit is input, the power supply of the power conversion device is stopped, and the first opening / closing unit is opened after the power conversion device is stopped. The power supply system is characterized in that the connection of the power supply side terminal part is released after the first opening / closing part is opened.
前記第1制御部は、
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部を開放する指令が入力された場合に、前記電力変換装置の停止後に、前記第1電流検出部の値を検出し、前記第1電流検出部で検出された値が所定第1電流値よりも小さい場合に、前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に前記電力供給側端子部の接続を解除する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。 Further comprising a first current detection unit connected between the power supply side terminal unit and the power conversion device to detect a current amount of DC power of the DC power line,
The first control unit,
When a command to open the DC power line side terminal unit and the power supply side terminal unit is input, the value of the first current detection unit is detected after the power conversion device is stopped, and the first current detection is performed. When the value detected by the unit is smaller than a predetermined first current value, the first opening / closing unit is opened, and the connection of the power supply side terminal unit is released after the first opening / closing unit is opened. The power supply system according to claim 1, wherein the power supply system is a power supply system.
前記DC電力ライン側端子部の接続状態と、前記第2開閉部の開放状態とを監視して取外し制御を行う第2制御部と、をさらに備え、
前記第2制御部は、
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部を開放する指令が入力された場合に、前記電力変換装置の停止後に、前記第1電流検出部の値を検出し、前記第1電流検出部で検出された値が前記第1電流値よりも小さい場合に、前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に、前記第2電流検出部の値を検出し、前記第2電流検出部で検出された値が所定第2電流値よりも小さい場合に、前記第2開閉部を開放し、前記第2開閉部が開放された後に前記DC電力ライン側端子部の接続を解除する
ことを特徴とする請求項2に記載の電力供給システム。 A second opening / closing unit connected to the DC power line, a second current detecting unit connected to the second opening / closing unit for detecting the amount of DC power of the DC power line, and connected to the second current detecting unit. The DC power line side terminal portion,
A second control unit that monitors a connection state of the DC power line side terminal unit and an open state of the second opening / closing unit to perform removal control;
The second control unit
When a command to open the DC power line side terminal unit and the power supply side terminal unit is input, the value of the first current detection unit is detected after the power conversion device is stopped, and the first current detection is performed. When the value detected by the unit is smaller than the first current value, the first opening / closing unit is opened, and the value of the second current detecting unit is detected after the first opening / closing unit is opened, When the value detected by the second current detection unit is smaller than a predetermined second current value, the second opening / closing unit is opened, and the DC power line side terminal unit is opened after the second opening / closing unit is opened. The power supply system according to claim 2, wherein the connection is released.
ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。 The power supply system according to claim 1, further comprising a command transmission unit that transmits a removal command to the first control unit.
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部の接続を固定または解除する接続部と、
前記電力供給側端子部からのDC電力を電力変換し、電力負荷に電力を供給する電力変換装置と、
前記電力変換装置と前記電力供給側端子部21の間に接続されDC電力を供給または停止を行う第1開閉部と、
前記電力供給側端子部の接続状態と、前記第1開閉部の開放状態と、前記電力変換装置の電力供給状態とを監視して取外し制御を行う第1制御部と、を備え、
前記第1制御部は、
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部を開放する指令が入力された場合に、前記電力変換装置の電力供給を停止し、前記電力変換装置の停止後に前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に前記電力供給側端子部の接続を解除する
ことを特徴とする電力供給装置。 A power supply side terminal part to which DC power is supplied from the DC power line side terminal part;
A connection part for fixing or releasing the connection between the DC power line side terminal part and the power supply side terminal part;
A power conversion device that converts the DC power from the power supply side terminal unit to supply power to a power load;
A first opening / closing unit connected between the power conversion device and the power supply terminal unit 21 to supply or stop DC power;
A connection state of the power supply side terminal unit, an open state of the first opening / closing unit, and a first control unit that monitors the power supply state of the power conversion device to perform removal control,
The first control unit,
When a command to open the DC power line side terminal unit and the power supply side terminal unit is input, the power supply of the power conversion device is stopped, and the first opening / closing unit is opened after the power conversion device is stopped. The power supply device is characterized in that the connection of the power supply side terminal part is released after the first opening / closing part is opened.
前記第1制御部は、
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部を開放する指令が入力された場合に、前記電力変換装置の停止後に、前記第1電流検出部の値を検出し、前記第1電流検出部で検出された値が所定第1電流値よりも小さい場合に、前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に前記電力供給側端子部の接続を解除する
ことを特徴とする請求項5に記載の電力供給装置。 Further comprising a first current detection unit connected between the power supply side terminal unit and the power conversion device to detect a current amount of DC power,
The first control unit,
When a command to open the DC power line side terminal unit and the power supply side terminal unit is input, the value of the first current detection unit is detected after the power conversion device is stopped, and the first current detection is performed. When the value detected by the unit is smaller than a predetermined first current value, the first opening / closing unit is opened, and the connection of the power supply side terminal unit is released after the first opening / closing unit is opened. The power supply device according to claim 5, wherein the power supply device is a power supply device.
ことを特徴とする請求項5に記載の電力供給装置。 The power supply device according to claim 5, further comprising a cooling unit that cools the power conversion device inside the housing.
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部の接続を固定または解除する接続部と、
前記電力供給側端子部からのDC電力を電力変換し、電力負荷に電力を供給する電力変換装置と、
前記電力変換装置と前記電力供給側端子部の間に接続されDC電力を供給または停止を行う第1開閉部と、
前記電力供給側端子部の接続状態と、前記第1開閉部の開放状態と、前記電力変換装置の電力供給状態とを監視して取外し制御を行う第1制御部と、を有する電力供給方法であって、
前記第1制御部では、
前記DC電力ライン側端子部と前記電力供給側端子部を開放する指令が入力された場合に、前記電力変換装置の電力供給を停止する停止ステップと、
前記電力変換装置の停止後に前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に前記電力供給側端子部の接続を解除する解除ステップと、を実行する
ことを特徴とする電力供給方法。 A power supply side terminal part to which DC power is supplied from the DC power line side terminal part;
A connection part for fixing or releasing the connection between the DC power line side terminal part and the power supply side terminal part;
A power conversion device that converts the DC power from the power supply side terminal unit to supply power to a power load;
A first opening / closing part connected between the power conversion device and the power supply side terminal part for supplying or stopping DC power;
A power supply method comprising: a first control unit that monitors a connection state of the power supply terminal unit, an open state of the first opening / closing unit, and a power supply state of the power conversion device to perform removal control. There
In the first control unit,
A stop step of stopping the power supply of the power conversion device when a command to open the DC power line side terminal section and the power supply side terminal section is input;
A releasing step of opening the first opening / closing part after the power conversion device is stopped and disconnecting the connection of the power supply side terminal part after the first opening / closing part is opened. Supply method.
前記電力変換装置の停止後に、前記電力供給側端子部と前記電力変換装置の間のDC電力の電流量を検出する電流検出ステップを有し、
前記解除ステップでは、
検出された前記電流値が所定第1電流値よりも小さい場合に、前記第1開閉部を開放し、前記第1開閉部が開放された後に前記電力供給側端子部の接続を解除する
ことを特徴とする請求項8に記載の電力供給方法。 The first control unit further includes
After stopping the power conversion device, a current detection step of detecting a current amount of DC power between the power supply side terminal portion and the power conversion device,
In the releasing step,
When the detected current value is smaller than a predetermined first current value, the first opening / closing unit is opened, and the connection of the power supply side terminal unit is released after the first opening / closing unit is opened. The power supply method according to claim 8, wherein the power supply method is a power supply method.
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