JP2023077482A - power control system - Google Patents

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Kotomi Wakamatsu
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Abstract

To provide a technology capable of suppressing over-voltage.SOLUTION: A power control system includes: a secondary battery; a first converter that boosts an output voltage of the secondary battery; a relay circuit that electrically connects/disconnects the secondary battery to/from the first converter; a first sensor that measures a first voltage which is an output voltage of the secondary battery; a second sensor that measures a second voltage which is a voltage to be inputted to the first converter; a third sensor that measures a third voltage which is a voltage outputted from the first converter; and a control unit that can perform first control of controlling the first converter by using the second voltage, and perform second control of controlling the first converter by using the first voltage or controlling refraining from boosting the voltage. When the power control system has been started and the connection processing by the relay circuit is not completed, the control unit performs the second control if a disconnection probability condition is satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、電力制御システムに関する。 The present disclosure relates to power control systems.

二次電池を備える燃料電池システムが知られている。特許文献1には、二次電池の昇圧コンバータが異常により昇圧できない場合に、燃料電池の昇圧コンバータの入力電圧に対する出力電圧の比が、燃料電池の昇圧コンバータの昇圧動作が保証される範囲で最小となる最小昇圧比を満たすように燃料電池の電圧を制御する燃料電池システムが記載されている。このような制御を行うことにより、二次電池の昇圧コンバータが故障した場合であっても、燃料電池の昇圧コンバータが出力する電圧が、二次電池の昇圧コンバータの出力側の電圧よりも高くなる可能性を抑制できる。 A fuel cell system including a secondary battery is known. Patent Document 1 discloses that when the boost converter of the secondary battery cannot boost due to an abnormality, the ratio of the output voltage to the input voltage of the boost converter of the fuel cell is the minimum within the range in which the boost operation of the boost converter of the fuel cell is guaranteed. A fuel cell system is described that controls the voltage of the fuel cell to satisfy a minimum step-up ratio of . By performing such control, even if the boost converter of the secondary battery fails, the voltage output by the boost converter of the fuel cell becomes higher than the voltage on the output side of the boost converter of the secondary battery. You can limit your chances.

特開2018-181834号公報JP 2018-181834 A

しかし、特許文献1に記載の燃料電池システムにおいては、二次電池の昇圧コンバータの昇圧前の電圧を測定するセンサの断線を検出できないので、燃料電池システムを起動する前にそのセンサが断線すると、燃料電池システムは、誤った二次電池の昇圧コンバータの昇圧前の電圧の値を用いて制御を行うおそれがある。この場合、二次電池の昇圧コンバータの昇圧後の電圧が過電圧となり、燃料電池システムを起動できないおそれがある。従って、二次電池の昇圧コンバータの昇圧前の電圧を測定するセンサが断線している場合であっても過電圧を抑制できる技術が望まれていた。 However, in the fuel cell system described in Patent Document 1, since disconnection of the sensor that measures the pre-boosted voltage of the boost converter of the secondary battery cannot be detected, if the sensor disconnects before starting the fuel cell system, The fuel cell system may perform control using an erroneous pre-boost voltage value of the boost converter of the secondary battery. In this case, the boosted voltage of the boost converter of the secondary battery becomes an overvoltage, and there is a risk that the fuel cell system cannot be started. Therefore, there is a demand for a technique that can suppress overvoltage even when a sensor for measuring the pre-boost voltage of a boost converter for a secondary battery is disconnected.

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and can be implemented as the following modes.

本開示の一形態によれば、電力制御システムが提供される。この電力制御システムは、二次電池と、前記二次電池の出力電圧を昇圧する第1コンバータと、前記二次電池と前記第1コンバータとを電気的に接続しまたは遮断するリレー回路と、前記二次電池の出力電圧である第1電圧を測定する第1センサと、前記第1コンバータに入力される電圧である第2電圧を測定する第2センサと、前記第1コンバータから出力される電圧である第3電圧を測定する第3センサと、前記第2電圧を用いて前記第1コンバータを制御する第1制御と、前記第1電圧を用いて前記第1コンバータを制御する、または、昇圧を行わないよう前記第1コンバータを制御する第2制御と、を実行可能な制御部と、を備える。前記制御部は、前記電力制御システムの起動後であって、前記リレー回路の接続処理が完了していない場合において、前記第1電圧と前記第2電圧との差が予め定められた第1閾値以上であり、かつ前記第2電圧と前記第3電圧との差が予め定められた第2閾値以上である時間が予め定められた閾値時間以上継続したことである断線可能性条件が満たされる場合、前記第2制御を行う。
この形態の電力制御システムによれば、制御部は、第1電圧と第2電圧と第3電圧とを用いて、第2センサの断線の可能性がある断線可能性条件が満たされる場合、第1電圧の値を用いて第1コンバータを制御することを決定する。すなわち、第2センサで断線が生じている可能性がある場合に、実際に第1コンバータに入力される電圧の値とは異なる可能性のある第2電圧の値を用いて第1コンバータを制御して第3電圧が過電圧となることを抑制できる。そのため、第1コンバータの昇圧前の電圧を測定する第2センサが断線している場合であっても第3電圧が過電圧となることを抑制できる。
According to one aspect of the present disclosure, a power control system is provided. This power control system includes a secondary battery, a first converter that boosts the output voltage of the secondary battery, a relay circuit that electrically connects or disconnects the secondary battery and the first converter, and A first sensor that measures a first voltage that is an output voltage of a secondary battery, a second sensor that measures a second voltage that is a voltage input to the first converter, and a voltage output from the first converter. a third sensor that measures a third voltage, a first control that uses the second voltage to control the first converter, and a voltage that controls the first converter using the first voltage, or boosts a second control that controls the first converter so as not to perform; After the power control system is activated, the control unit controls the difference between the first voltage and the second voltage to be a predetermined first threshold value when the connection processing of the relay circuit is not completed. and the disconnection possibility condition is satisfied that the time during which the difference between the second voltage and the third voltage is equal to or greater than a predetermined second threshold continues for a predetermined threshold time or longer. , to perform the second control.
According to the power control system of this aspect, the control unit uses the first voltage, the second voltage, and the third voltage to determine the possibility of disconnection of the second sensor when the disconnection possibility condition is satisfied. It is determined that the value of 1 voltage is used to control the first converter. That is, when there is a possibility that a disconnection has occurred in the second sensor, the first converter is controlled using a second voltage value that may differ from the voltage value actually input to the first converter. As a result, it is possible to suppress the third voltage from becoming an overvoltage. Therefore, even if the second sensor that measures the pre-boosted voltage of the first converter is disconnected, it is possible to prevent the third voltage from becoming an overvoltage.

なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、二次電池のコンバータの昇圧前の電圧を測定するセンサの断線を判別する方法等の態様で実現することが可能である。 Note that the present disclosure can be implemented in various forms, for example, it can be implemented in a mode such as a method for determining disconnection of a sensor that measures the pre-boosted voltage of a secondary battery converter. be.

電力制御システムの概略構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a power control system; FIG. 電力制御システムの昇圧制御処理の概要を表わすフローチャートである。4 is a flowchart showing an overview of boost control processing of the power control system; 第2実施形態における昇圧制御処理のフローチャートである。9 is a flowchart of boost control processing in the second embodiment; 第4実施形態における電力制御システムの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a power control system according to a fourth embodiment;

A.第1実施形態:
図1は、本開示の一実施形態における電力制御システム100の概略構成を示す概略図である。電力制御システム100は、二次電池10と、リレー回路20と、第1コンバータ30と、インバータ40と、第1センサ11と、第2センサ12と、第3センサ13と、制御部50と、を備える。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a power control system 100 according to an embodiment of the present disclosure. The power control system 100 includes a secondary battery 10, a relay circuit 20, a first converter 30, an inverter 40, a first sensor 11, a second sensor 12, a third sensor 13, a control unit 50, Prepare.

二次電池10は、例えば、リチウムイオン電池である。リレー回路20は、二次電池10と第1コンバータ30とを電気的に接続し、または遮断する回路である。 The secondary battery 10 is, for example, a lithium ion battery. Relay circuit 20 is a circuit that electrically connects or disconnects secondary battery 10 and first converter 30 .

第1コンバータ30は、非絶縁型の双方向DC/DCコンバータである。第1コンバータ30はスイッチS1、S2とリアクトルL1とコンデンサC1とを内蔵する。第1コンバータ30は、二次電池10とインバータ40との間に配置され、制御部50の制御に応じて、昇圧動作および降圧動作を行う。スイッチS1は、二次電池10とインバータ40とを接続する電力線W1に接続されている。スイッチS2は、二次電池10とインバータ40とを接続する接地線W2に接続されている。リアクトルL1の一端はスイッチS1に直列に接続されており、リアクトルL1の他端は電力線W1に接続されている。コンデンサC1の一端は電力線W1に接続されており、コンデンサC1の他端は接地線W2に接続されている。より具体的には、制御部50は、第1コンバータ30の降圧動作時には、下アーム側のスイッチS2をオフにした状態で、上アーム側のスイッチS1をオン/オフ動作させる。また、制御部50は、第1コンバータ30の昇圧動作時には、上アーム側のスイッチS1をオフにした状態で、下アーム側のスイッチS2をオン/オフ動作させる。第1コンバータ30は、バッテリコンバータともいう。 The first converter 30 is a non-isolated bidirectional DC/DC converter. First converter 30 incorporates switches S1 and S2, reactor L1, and capacitor C1. First converter 30 is arranged between secondary battery 10 and inverter 40 and performs step-up operation and step-down operation according to the control of control unit 50 . Switch S1 is connected to power line W1 that connects secondary battery 10 and inverter 40 . Switch S2 is connected to ground line W2 that connects secondary battery 10 and inverter 40 . One end of reactor L1 is connected in series to switch S1, and the other end of reactor L1 is connected to power line W1. One end of the capacitor C1 is connected to the power line W1, and the other end of the capacitor C1 is connected to the ground line W2. More specifically, when first converter 30 performs a step-down operation, control unit 50 turns on/off switch S1 on the upper arm side while keeping switch S2 on the lower arm side off. Further, when the first converter 30 performs the boosting operation, the control unit 50 turns on/off the switch S2 on the lower arm side while the switch S1 on the upper arm side is turned off. The first converter 30 is also called a battery converter.

インバータ40は、二次電池10から供給される直流電力を交流電力へ変換し、高電圧で駆動される三相交流モータ等の部品を含む負荷200に電力を供給する。第1コンバータから供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷に供給する。 Inverter 40 converts DC power supplied from secondary battery 10 into AC power, and supplies power to load 200 including components such as a three-phase AC motor driven at high voltage. The DC power supplied from the first converter is converted into AC power and supplied to the load.

第1センサ11は、二次電池10の出力電圧である第1電圧を測定する。第2センサ12は、第1コンバータ30に入力される電圧である第2電圧を測定する。第1電圧と第2電圧との差を検知することによって、リレー回路20の異常を検知できる。第3センサ13は、第1コンバータ30から出力される電圧である第3電圧を測定する。第1センサ11および第2センサ12、第3センサ13は、それぞれ測定した電圧値を制御部50に送信する。 The first sensor 11 measures a first voltage, which is the output voltage of the secondary battery 10 . The second sensor 12 measures a second voltage, which is the voltage input to the first converter 30 . An abnormality in the relay circuit 20 can be detected by detecting a difference between the first voltage and the second voltage. Third sensor 13 measures a third voltage, which is the voltage output from first converter 30 . The first sensor 11 , the second sensor 12 , and the third sensor 13 each transmit the measured voltage values to the control unit 50 .

制御部50は、CPUとメモリと、上述した各部品が接続されるインタフェース回路とを備えたコンピュータとして構成されている。CPUは、メモリに記憶された制御プログラムを実行することにより、後述する昇圧制御処理を実現する。制御部50は、第2電圧を用いて第1コンバータ30を制御する第1制御と、第2電圧に代えて第1電圧を用いて第1コンバータ30を制御する。 The control unit 50 is configured as a computer including a CPU, a memory, and an interface circuit to which the components described above are connected. The CPU executes a control program stored in the memory to implement boost control processing, which will be described later. Control unit 50 performs first control for controlling first converter 30 using the second voltage, and controls first converter 30 using the first voltage instead of the second voltage.

図2は、本実施形態における、電力制御システム100の昇圧制御処理の概要を表わすフローチャートである。昇圧制御処理は第2センサ12が断線している可能性に応じて、制御部50が第1制御と第2制御とを切り替える処理である。この処理は、電力制御システム100の起動後に行われる処理である。 FIG. 2 is a flow chart showing an outline of boost control processing of power control system 100 in the present embodiment. The boost control process is a process in which the controller 50 switches between the first control and the second control depending on the possibility that the second sensor 12 is disconnected. This process is a process performed after the power control system 100 is activated.

ステップS100において、制御部50は、リレー回路20の接続処理が完了したか否かを判定する。より具体的には、リレー回路20のステータスが完了になっているか否かを判定する。リレー回路20の接続処理が完了することによって、電力制御システム100の稼働状態が安定し、リレー回路20によって繋がっている負荷200等の部品の駆動を安定して行える。リレー回路20の接続処理が完了していない場合、ステップS110の処理に進む。一方、リレー回路20の接続処理が完了した場合、ステップS125の処理に進み、第1制御を行う。 In step S100, the control unit 50 determines whether or not the connection processing of the relay circuit 20 has been completed. More specifically, it is determined whether the status of the relay circuit 20 is completed. By completing the connection processing of the relay circuit 20, the operating state of the power control system 100 is stabilized, and the components such as the load 200 connected by the relay circuit 20 can be stably driven. If the connection process of the relay circuit 20 has not been completed, the process proceeds to step S110. On the other hand, when the connection process of the relay circuit 20 is completed, the process proceeds to step S125 to perform the first control.

ステップS110において、制御部50は、断線可能性条件が満たされるか否か判定する。断線可能性条件とは、第2センサ12が断線している可能性があることを示す条件である。より具体的には、制御部50は、第1電圧と第2電圧との差が予め定められた第1閾値以上であり、かつ第2電圧と第3電圧との差が予め定められた第2閾値以上である時間が予め定められた第1閾値時間以上継続したか否かを判定する。第1閾値および第2閾値は、それぞれ、第3電圧が過電圧となる電圧の値と昇圧比との関係から実験的または経験的に求めることができる。第1閾値は第2閾値と同じ値でもよい。また、第1閾値時間は、リレー回路20の接続処理が完了するまでの時間であり、例えば、100ミリ秒である。なお、制御部50は、第1電圧と第2電圧との差が第1閾値以上であり、かつ第2電圧と第3電圧との差が第2閾値以上である時間が第1閾値時間未満しか継続しなかった場合、第2センサ12が断線している可能性があると判定しない。リレー回路20の接続処理が完了していない場合、第1電圧および第2電圧、第3電圧が安定しないため、第2センサ12が断線していなくても、例えば、第1電圧と第2電圧との差が第1閾値時間未満の時間、第1閾値以上となるおそれがある。従って、制御部50は、第1電圧と第2電圧との差が第1閾値以上であり、かつ第2電圧と第3電圧との差が第2閾値以上である時間が第1閾値時間以上であることを断線可能性条件に設定するので、第2センサ12が断線している可能性があると誤判定することを抑制できる。 In step S110, the control unit 50 determines whether or not the disconnection possibility condition is satisfied. The disconnection possibility condition is a condition indicating that the second sensor 12 may be disconnected. More specifically, the controller 50 determines that the difference between the first voltage and the second voltage is equal to or greater than a predetermined first threshold, and the difference between the second voltage and the third voltage is a predetermined threshold. A determination is made as to whether or not the time of two or more thresholds has continued for a predetermined first threshold time or longer. The first threshold and the second threshold can be obtained experimentally or empirically from the relationship between the voltage value at which the third voltage becomes an overvoltage and the step-up ratio. The first threshold may be the same value as the second threshold. Also, the first threshold time is the time until connection processing of the relay circuit 20 is completed, and is, for example, 100 milliseconds. Note that the control unit 50 determines that the time during which the difference between the first voltage and the second voltage is equal to or greater than the first threshold and the difference between the second voltage and the third voltage is equal to or greater than the second threshold is less than the first threshold time. If it continues only, it is not determined that there is a possibility that the second sensor 12 is disconnected. If the connection processing of the relay circuit 20 is not completed, the first voltage, the second voltage, and the third voltage are not stable. may be greater than or equal to the first threshold for a period of less than the first threshold time. Therefore, the control unit 50 determines that the time during which the difference between the first voltage and the second voltage is equal to or greater than the first threshold and the difference between the second voltage and the third voltage is equal to or greater than the second threshold is equal to or longer than the first threshold time. Since it is set as the disconnection possibility condition, it is possible to suppress an erroneous determination that there is a possibility that the second sensor 12 is disconnected.

断線可能性条件が満たされる場合、すなわち、第2センサ12が断線している可能性がある場合、制御部50は、ステップS120の処理に進み、第2制御を行う。一方、断線可能性条件が満たされない場合、すなわち、第2センサ12が断線している可能性がない場合、制御部50は、ステップS125の処理に進み、第1制御を行う。 If the disconnection possibility condition is satisfied, that is, if there is a possibility that the second sensor 12 is disconnected, the control unit 50 proceeds to the process of step S120 and performs the second control. On the other hand, if the disconnection possibility condition is not satisfied, that is, if there is no possibility that the second sensor 12 is disconnected, the control unit 50 proceeds to the process of step S125 and performs the first control.

ステップS130において、制御部50は、電力制御システム100を終了する要求があったか否かを判定する。電力制御システム100を終了する要求があった場合、昇圧制限処理を終了する。一方、電力制御システム100を終了する要求がなかった場合、すなわち、電力制御システム100を駆動し続ける場合、ステップS100の処理に戻る。 In step S<b>130 , the control unit 50 determines whether or not there is a request to terminate the power control system 100 . If there is a request to end the power control system 100, the boost limiting process ends. On the other hand, if there is no request to terminate power control system 100, that is, if power control system 100 continues to be driven, the process returns to step S100.

以上で説明した本実施形態の電力制御システム100によれば、制御部50は、第1電圧と第2電圧と第3電圧とを用いて、断線可能性条件が満たされる場合、第1電圧の値を用いて第1コンバータ30を制御する。すなわち、第2センサ12で断線が生じている可能性がある場合に、実際に第1コンバータ30に入力される電圧の値とは異なる第2電圧の値を用いて第1コンバータ30を制御して第3電圧が過電圧となることを抑制できる。そのため、第1コンバータ30の昇圧前の電圧を測定する第2センサ12が断線している場合であっても第3電圧が過電圧となることを抑制できる。 According to the power control system 100 of the present embodiment described above, the control unit 50 uses the first voltage, the second voltage, and the third voltage, and when the disconnection possibility condition is satisfied, the first voltage The value is used to control the first converter 30 . That is, when there is a possibility that a disconnection has occurred in the second sensor 12, the first converter 30 is controlled using a second voltage value different from the voltage value actually input to the first converter 30. Therefore, it is possible to suppress the third voltage from becoming an overvoltage. Therefore, even if the second sensor 12 that measures the pre-boosted voltage of the first converter 30 is disconnected, it is possible to prevent the third voltage from becoming an overvoltage.

また、第1電圧と第2電圧との差が第1閾値以上であり、かつ第2電圧と第3電圧との差が第2閾値以上である時間が第1閾値時間以上継続したことが断線可能性条件に設定されるので、制御部50は、第2センサ12の断線の可能性がある状況であることを、精度良く特定できる。 Further, if the time period during which the difference between the first voltage and the second voltage is equal to or greater than the first threshold and the difference between the second voltage and the third voltage is equal to or greater than the second threshold continues for the first threshold time or longer, the disconnection occurs. Since the possibility condition is set, the control unit 50 can accurately identify the situation in which there is a possibility of disconnection of the second sensor 12 .

B.第2実施形態:
図3は、第2実施形態における昇圧制御処理のフローチャートである。第2実施形態における昇圧制御処理は、ステップS100において、リレー回路20の接続処理が完了した場合、ステップS115の処理に進む点、およびステップS115以降の処理が、第1実施形態と異なる。第2実施形態における電力制御システム100の構成は、第1実施形態と同じである。
B. Second embodiment:
FIG. 3 is a flow chart of boost control processing in the second embodiment. The step-up control process in the second embodiment differs from that in the first embodiment in that when the connection process of the relay circuit 20 is completed in step S100, the process proceeds to step S115 and the process after step S115. The configuration of the power control system 100 in the second embodiment is the same as in the first embodiment.

制御部50は、ステップS115において、第1センサ11または第2センサ12に異常があるか否か判定する。本実施形態において、制御部50は、第1電圧と第2電圧との差が、予め定めた第3閾値以上である時間が、予め定められた第2閾値時間以上継続したか否かを判定する。第3閾値は第1閾値よりも小さい。また、第2閾値時間は第1閾値時間よりも長い。第2閾値時間は、例えば、5秒である。第1センサ11および第2センサ12に異常が検知されない場合、ステップS125の処理に進む。一方、第1センサ11または第2センサ12に異常が検知される場合、ステップS127の処理に進む。 In step S115, the control unit 50 determines whether or not the first sensor 11 or the second sensor 12 is abnormal. In the present embodiment, the control unit 50 determines whether or not the time during which the difference between the first voltage and the second voltage is equal to or greater than a predetermined third threshold continues for a predetermined second threshold or longer. do. The third threshold is less than the first threshold. Also, the second threshold time is longer than the first threshold time. The second threshold time is, for example, 5 seconds. If no abnormality is detected in the first sensor 11 and the second sensor 12, the process proceeds to step S125. On the other hand, if an abnormality is detected in the first sensor 11 or the second sensor 12, the process proceeds to step S127.

ステップS125において、制御部50は、第1制御を行う。すなわち、それまでに第2制御を実行していた場合、より具体的には、制御部50は、ステップS120で第2制御を行い、ステップS130の処理において、電力制御システム100を終了する要求がなかったと判定し、ステップS100の処理に戻った場合であり、かつ、リレー回路20の接続処理が完了した場合に、第2制御から第1制御に移行する。 In step S125, the control unit 50 performs first control. That is, if the second control has been executed until then, more specifically, the control unit 50 executes the second control in step S120, and in the process of step S130, the request to end the power control system 100 is received. When it is determined that there is not, the process returns to step S100, and the connection process of the relay circuit 20 is completed, the second control shifts to the first control.

ステップS127において、制御部50は、予め定められた異常制御を行う。異常制御とは、第1センサ11または第2センサ12が故障している可能性がある場合に行う制御であり、例えば、昇圧を行わないよう、第1コンバータ30を制御する。 In step S127, the control unit 50 performs predetermined abnormality control. Abnormal control is control performed when there is a possibility that the first sensor 11 or the second sensor 12 is out of order. For example, the first converter 30 is controlled so as not to boost the voltage.

第2制御は、第2電圧に代えて第1電圧を用いて第1コンバータ30を制御するため、第1制御よりも制御内容が煩雑となる。以上で説明した本実施形態の電力制御システム100によれば、制御部50は、第2制御を行うよう決定した後であっても、第1センサ11と第2センサ12との異常が検知されない場合には、第2制御から第1制御に移行するため、制御内容が煩雑となることを抑制できる。 Since the second control uses the first voltage instead of the second voltage to control the first converter 30, the control content is more complicated than the first control. According to the power control system 100 of the present embodiment described above, even after the control unit 50 determines to perform the second control, the abnormality of the first sensor 11 and the second sensor 12 is not detected. In this case, since the second control is shifted to the first control, it is possible to prevent the control from becoming complicated.

C.第3実施形態: C. Third embodiment:

第3実施形態は、第2制御が、第1コンバータ30を制御して、昇圧を行わないようにすることである点が第1実施形態と異なる。第2実施形態における電力制御システム100の構成は、第1実施形態と同じである。 The third embodiment differs from the first embodiment in that the second control controls the first converter 30 so as not to boost the voltage. The configuration of the power control system 100 in the second embodiment is the same as in the first embodiment.

制御部50は、第2制御として、上アーム側のスイッチS1をオンする。これにより、第1コンバータ30は、昇圧を行わない。 As the second control, the control unit 50 turns on the switch S1 on the upper arm side. As a result, the first converter 30 does not boost the voltage.

以上で説明した本実施形態の電力制御システム100によれば、第2センサ12で断線が生じている可能性がある場合に、制御部50は、昇圧を行わないようにするため、第3電圧が過電圧となることをより抑制できる。 According to the power control system 100 of the present embodiment described above, when there is a possibility that disconnection has occurred in the second sensor 12, the control unit 50 does not boost the third voltage. can be further suppressed from becoming overvoltage.

D.第4実施形態:
図4は、第4実施形態における電力制御システム100Bの説明図である。第4実施形態における電力制御システム100Bは、燃料電池60と第1コンバータ30と第4センサ61とを備える点が第2実施形態における電力制御システム100と異なり、他の構成は第2実施形態と同じである。本実施形態の電力制御システム100Bは、例えば、燃料電池車両に搭載される。
D. Fourth embodiment:
FIG. 4 is an explanatory diagram of the power control system 100B in the fourth embodiment. A power control system 100B according to the fourth embodiment differs from the power control system 100 according to the second embodiment in that it includes a fuel cell 60, a first converter 30, and a fourth sensor 61. Other configurations are the same as those of the second embodiment. are the same. The power control system 100B of this embodiment is mounted on, for example, a fuel cell vehicle.

燃料電池60は、反応ガスとして水素ガス(アノードガス)と空気(カソードガス)との供給を受けて発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池60は、複数のセル(図示せず)が積層されて構成されている。各セルは、電解質膜の両面に電極を配置した膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持する1組のセパレータとを有する。燃料電池60によって発電された電力は、第2コンバータ70と第1コンバータ30とを介して二次電池10に蓄電される。 The fuel cell 60 is a polymer electrolyte fuel cell that generates electricity by receiving supply of hydrogen gas (anode gas) and air (cathode gas) as reaction gases. The fuel cell 60 is constructed by stacking a plurality of cells (not shown). Each cell has a membrane electrode assembly in which electrodes are arranged on both sides of an electrolyte membrane, and a set of separators sandwiching the membrane electrode assembly. Electric power generated by fuel cell 60 is stored in secondary battery 10 via second converter 70 and first converter 30 .

第2コンバータ70は、非絶縁型のDC/DCコンバータである。第2コンバータ70は、燃料電池60に接続され、制御部50の制御に応じて、燃料電池60の出力電圧を昇圧する。第2コンバータ70は、燃料電池コンバータともいう。第2コンバータ70で昇圧された電圧はインバータ40を介して負荷200に供給される。本実施形態において、負荷200は、例えば、車輪(図示せず)を駆動するためのトラクションモータ(図示せず)や、エアコンプレッサ(図示せず)である。 The second converter 70 is a non-isolated DC/DC converter. The second converter 70 is connected to the fuel cell 60 and boosts the output voltage of the fuel cell 60 under the control of the controller 50 . The second converter 70 is also called a fuel cell converter. The voltage boosted by second converter 70 is supplied to load 200 via inverter 40 . In this embodiment, the load 200 is, for example, a traction motor (not shown) for driving wheels (not shown) or an air compressor (not shown).

第4センサ61は、燃料電池60の電圧である第4電圧を測定する。制御部50は、昇圧制御処理において、第4電圧が第1電圧よりも低い場合に 、第1コンバータ30を制御して、昇圧を行わないようにする。 A fourth sensor 61 measures a fourth voltage, which is the voltage of the fuel cell 60 . In the boost control process, the controller 50 controls the first converter 30 so as not to boost the voltage when the fourth voltage is lower than the first voltage.

以上で説明した本実施形態の電力制御システム100Bによれば、制御部50は、第4電圧が第1電圧よりも低い場合に、昇圧を行わないようにするため、第3電圧が過電圧となることをより抑制できる。 According to the power control system 100B of the present embodiment described above, when the fourth voltage is lower than the first voltage, the control unit 50 does not boost the third voltage so that the third voltage becomes an overvoltage. can be more suppressed.

E.他の実施形態:
(E1)上述した実施形態において、制御部50は、ステップS110において断線可能性条件が満たされない場合、第1制御を行っている。これに限らず、制御部50は、更に、他の条件を満たす場合に第1制御を行うようにしてもよい。
E. Other embodiments:
(E1) In the above-described embodiment, the control unit 50 performs the first control when the disconnection possibility condition is not satisfied in step S110. Not limited to this, the control unit 50 may further perform the first control when other conditions are satisfied.

(E2)上述した第2実施形態において、第3閾値は第1閾値よりも小さい。これに限らず、第3閾値は第1閾値以上であってもよい。なお、リレー回路20の接続処理が完了している場合、リレー回路20の接続処理が完了していない場合よりも第1電圧と第2電圧とは安定するため、第1センサ11および第2センサ12に異常が検知されない場合に、第1電圧と第2電圧とは大きく乖離しない。すなわち、第3閾値を小さい値に設定しても、第1センサ11および第2センサ12に異常があると誤判定する可能性が低い。そのため、第3閾値は、第1閾値よりも小さいことが好ましい。 (E2) In the second embodiment described above, the third threshold is smaller than the first threshold. The third threshold is not limited to this, and may be equal to or higher than the first threshold. When the connection processing of the relay circuit 20 is completed, the first voltage and the second voltage are more stable than when the connection processing of the relay circuit 20 is not completed. 12, the first voltage and the second voltage do not deviate greatly. That is, even if the third threshold value is set to a small value, the possibility of erroneously determining that the first sensor 11 and the second sensor 12 are abnormal is low. Therefore, the third threshold is preferably smaller than the first threshold.

(E3)上述した第2実施形態において、第2閾値時間は第1閾値時間よりも長い。これに限らず、第2閾値時間は第1閾値時間以下であってもよい。第1閾値時間は、リレー回路20の接続処理が完了するまでの時間以下であるが、第2閾値時間はリレー回路20の接続処理が完了するまでの時間よりも長い時間に設定できる。第2時間が長い場合、第2時間が短い場合よりも第1センサ11および第2センサ12が故障している可能性を確実に判別できる。そのため、第2閾値時間は第1閾値時間よりも長いことが好ましい。また、第2閾値時間が十分に長い場合、第3閾値を小さい値に設定しても、第1センサ11および第2センサ12に異常があることを確実に判別できる。 (E3) In the second embodiment described above, the second threshold time is longer than the first threshold time. The second threshold time is not limited to this, and the second threshold time may be less than or equal to the first threshold time. The first threshold time is equal to or less than the time until the connection processing of the relay circuit 20 is completed, but the second threshold time can be set longer than the time until the connection processing of the relay circuit 20 is completed. When the second time is long, it is possible to more reliably determine the possibility that the first sensor 11 and the second sensor 12 are out of order than when the second time is short. Therefore, the second threshold time is preferably longer than the first threshold time. Moreover, when the second threshold time is sufficiently long, it is possible to reliably determine that the first sensor 11 and the second sensor 12 are abnormal even if the third threshold is set to a small value.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various configurations without departing from the scope of the present disclosure. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the outline of the invention are In addition, it is possible to perform replacement and combination as appropriate. Moreover, if the technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

10…二次電池、11…第1センサ、12…第2センサ、13…第3センサ、20…リレー回路、30…第1コンバータ、40…インバータ、50…制御部、60…燃料電池、61…第4センサ、70…第2コンバータ、100、100B…電力制御システム、200…負荷、C1…コンデンサ、L1…リアクトル、S1、S2…スイッチ、W1…電力線、W2…接地線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Secondary battery 11... 1st sensor 12... 2nd sensor 13... 3rd sensor 20... Relay circuit 30... 1st converter 40... Inverter 50... Control part 60... Fuel cell 61 Fourth sensor 70 Second converter 100, 100B Power control system 200 Load C1 Capacitor L1 Reactor S1, S2 Switch W1 Power line W2 Ground line

Claims (4)

電力制御システムであって、
二次電池と、
前記二次電池の出力電圧を昇圧する第1コンバータと、
前記二次電池と前記第1コンバータとを電気的に接続しまたは遮断するリレー回路と、
前記二次電池の出力電圧である第1電圧を測定する第1センサと、
前記第1コンバータに入力される電圧である第2電圧を測定する第2センサと、
前記第1コンバータから出力される電圧である第3電圧を測定する第3センサと、
前記第2電圧を用いて前記第1コンバータを制御する第1制御と、前記第1電圧を用いて前記第1コンバータを制御し、または、昇圧を行わないよう前記第1コンバータを制御する第2制御と、を実行可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電力制御システムの起動後であって、
前記リレー回路の接続処理が完了していない場合において、前記第1電圧と前記第2電圧との差が予め定められた第1閾値以上であり、かつ前記第2電圧と前記第3電圧との差が予め定められた第2閾値以上である時間が予め定められた閾値時間以上継続したことである断線可能性条件が満たされる場合、前記第2制御を行う、電力制御システム。
A power control system,
a secondary battery;
a first converter that boosts the output voltage of the secondary battery;
a relay circuit that electrically connects or disconnects the secondary battery and the first converter;
a first sensor that measures a first voltage that is the output voltage of the secondary battery;
a second sensor that measures a second voltage that is the voltage input to the first converter;
a third sensor that measures a third voltage that is the voltage output from the first converter;
A first control that controls the first converter using the second voltage, and a second control that controls the first converter using the first voltage or controls the first converter so as not to boost the voltage. a control unit capable of executing a control,
After starting the power control system, the control unit
When the connection process of the relay circuit is not completed, the difference between the first voltage and the second voltage is equal to or greater than a predetermined first threshold, and the difference between the second voltage and the third voltage is A power control system that performs the second control when a disconnection possibility condition is satisfied that a time period in which the difference is equal to or greater than a predetermined second threshold continues for a predetermined threshold time or longer.
請求項1に記載の電力制御システムであって、
前記制御部は、前記第2制御を実行している場合であり、かつ、前記接続処理が完了している場合において、前記第1センサと前記第2センサとの異常が検知されない場合に、前記第2制御から前記第1制御に移行する、電力制御システム。
A power control system according to claim 1,
When the control unit is executing the second control and when the connection process is completed, if an abnormality between the first sensor and the second sensor is not detected, the A power control system that transitions from a second control to the first control.
請求項1または請求項2に記載の電力制御システムであって、
前記第2制御は、前記第1コンバータを制御して、昇圧を行わないようにする制御である、電力制御システム。
A power control system according to claim 1 or claim 2,
The power control system, wherein the second control controls the first converter to prevent boosting.
請求項1または請求項2に記載の電力制御システムであって、更に、
燃料電池と、
前記燃料電池の電圧を昇圧する第2コンバータと、
前記燃料電池の電圧である第4電圧を測定する第4センサと、を備え、
前記制御部は、前記第4電圧が前記第1電圧よりも低い場合に、前記第1コンバータを制御して、昇圧を行わないようにする前記第2制御を行う、電力制御システム。
3. A power control system according to claim 1 or claim 2, further comprising:
a fuel cell;
a second converter that boosts the voltage of the fuel cell;
a fourth sensor that measures a fourth voltage that is the voltage of the fuel cell;
The power control system, wherein the control unit controls the first converter to perform the second control so as not to boost the voltage when the fourth voltage is lower than the first voltage.
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