JP2024016474A - Power source system - Google Patents

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洋輔 田川
Yosuke Tagawa
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Abstract

To properly detect a failure in a power source system during an interconnection operation and an autonomous operation of the power source system.SOLUTION: A power source system P is formed of a plurality of battery units Bu that are connected in parallel. The battery units Bu each include a battery pack 1 and a DCDC converter 2. A control device 3 controls output power of the battery units Bu in accordance with a power command TP. In a failure determination routine, in a case where an interconnection operation is performed, it is determined that the power system P has a failure when a deviation ΔP between the power command TP and the output power OP of the battery units Bu is greater than a first threshold Th1, and, in a case where an autonomous operation is performed, it is determined that the power system P has a failure when the deviation ΔP is greater than a second threshold Th2 that is greater than the first threshold Th1.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、電源システムに関し、特に、電力系統との間で電力の授受を行う連系運転と、電力系統と解列された自立運転とを切り替え可能な電源システムに関する。 The present disclosure relates to a power supply system, and particularly relates to a power supply system capable of switching between interconnected operation in which power is transferred to and from the power grid, and independent operation in which power is disconnected from the power grid.

特開2009-213246号公報(特許文献1)には、DC/DCコンバータにおいて、入力電力と出力電力の偏差、あるいは、入力電圧と出力電圧の比とデューティ比の差に基づいて、DC/DCコンバータの故障を検出する方法が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-213246 (Patent Document 1) discloses that in a DC/DC converter, DC/DC converter is A method of detecting converter failure is disclosed.

特開2009-213246号公報JP2009-213246A 特開2016-67132号公報JP2016-67132A 特開2015-154625号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-154625

近年、電力供給の安定化のために、充放電可能な蓄電装置を備えた電源システム(蓄電システム)を、分散型エネルギーリソースのひとつとして活用している。蓄電装置を備えた電源システムを電力系統に並列(接続)することにより、電力系統の電力需要を増やす要請(上げDR(デマンドレスポンス))があった場合には、蓄電装置を充電することにより、上げDRに応えることができる。また、電力系統の電力需要を抑制する要請(下げDR)があった場合には、蓄電装置に蓄えた電力を放電し逆潮流を行うことにより、下げDRに応えることができる。 In recent years, in order to stabilize the power supply, power supply systems (power storage systems) equipped with chargeable and dischargeable power storage devices have been utilized as a type of distributed energy resource. If there is a request to increase the power demand of the power grid (increased DR (demand response)) by connecting a power supply system equipped with a power storage device to the power grid in parallel, the system will charge the power storage device. Can respond to increased DR. Further, when there is a request to suppress the power demand of the power system (down DR), the down DR can be met by discharging the power stored in the power storage device and performing reverse power flow.

このような電源システムにおいて、電源システムの入出力電力の制御は、電源システムと電力系統とを接続するPCS(Power Conditioning Subsystem:Power Conditioning System)からの要求電力に基づいて行われる。PCSは、電源システム(蓄電装置)の放電電力を交流電力に変換し、電力系統の交流電力を電源システム(蓄電装置)の充電電力に変換する。電源システムが電力系統に並列され、電源システムと電力系統との間で電力の授受を行う連系運転(系統連系)時には、電源システムの入出力電力が、PCSからの要求電力に基づいた電力指令になるよう制御される。連系運転時、PCSに接続されている電気負荷(たとえば、家庭負荷)への電力供給は、電力系統から行われるので、PCSからの要求電力は、DRに応答する電力であり、電力指令が大きく変動することはない。このため、連系運転時、電力指令と電源システム(蓄電装置)の出力電力との偏差は、電源システムにおける電力制御の制御誤差程度の範囲に収まる。したがって、連系運転時には、電力指令と出力電力との偏差が制御誤差の範囲を超えて大きくなった場合、電源システムの故障を疑うことができるので、電力指令と出力電力との偏差を閾値と比較することにより、電源システムの故障検知を行うことができる。 In such a power supply system, control of input/output power of the power supply system is performed based on power requirements from a PCS (Power Conditioning Subsystem: Power Conditioning System) that connects the power supply system and the power grid. The PCS converts discharge power of a power supply system (power storage device) into AC power, and converts AC power of a power system into charging power of the power supply system (power storage device). During grid-connected operation (grid interconnection) in which the power supply system is connected in parallel to the power grid and power is transferred between the power supply system and the power grid, the input and output power of the power supply system is based on the power requested from the PCS. It is controlled to become a command. During grid-connected operation, power is supplied to the electrical load (for example, household load) connected to the PCS from the power grid, so the requested power from the PCS is the power that responds to the DR, and the power command is It will not change significantly. Therefore, during grid-connected operation, the deviation between the power command and the output power of the power supply system (power storage device) falls within a control error range of power control in the power supply system. Therefore, during grid-connected operation, if the deviation between the power command and the output power becomes large beyond the control error range, a failure of the power supply system can be suspected, so the deviation between the power command and the output power is set as a threshold value. By comparing, it is possible to detect a failure in the power supply system.

停電等によって電力系統からの電力供給が困難な場合、電力系統と電源システムとが解列(遮断)され、電源システムは自立運転を行う。自立運転時、PCSに接続された電気負荷への電力供給は、電源システム(蓄電装置)から行われるので、電気負荷が消費する電力のすべてを、電源システムから出力(放電)するよう電力指令が生成される。PCSに接続される電気負荷は、種々多数であり、様々なタイミングでON/OFFを繰り返すので、電気負荷が消費する電力が大きく変動し、電力指令も大きく変動する。このため、自立運転時には、電力指令と出力電力との偏差が大きくなり、電力指令と出力電力との偏差を、連系運転時の閾値と比較しても、電源システムの故障検知を適切におこなうことができない。 When it is difficult to supply power from the power grid due to a power outage or the like, the power grid and the power supply system are disconnected (cut off), and the power supply system operates independently. During standalone operation, power is supplied to the electrical loads connected to the PCS from the power supply system (power storage device), so the power command is set so that all the power consumed by the electrical loads is output (discharged) from the power supply system. generated. There are many different electrical loads connected to the PCS, and they are repeatedly turned on and off at various timings, so the power consumed by the electrical loads varies greatly, and the power command also varies greatly. Therefore, during standalone operation, the deviation between the power command and the output power becomes large, and even if the deviation between the power command and the output power is compared with the threshold during grid-connected operation, it is difficult to properly detect a failure in the power supply system. I can't.

本開示の目的は、電源システムの連系運転時および自立運転時に、電源システムの故障検知を適切に行うことである。 An object of the present disclosure is to appropriately detect failures in a power supply system during interconnected operation and standalone operation of the power supply system.

(1)本開示の電源システムは、電力系統との間で電力の授受を行う連系運転と、電力系統と解列された自立運転とを切り替え可能な電源システムである。電源システムは、蓄電装置とDCDCコンバータとを含む電池ユニットと、電力指令に基づいて電池ユニットの出力電力を制御する制御装置とを備える。自立運転では、電池ユニットの電力が電気負荷に供給され、連系運転では、電力系統からの供給電力が電気負荷に供給される。制御装置は、電源システムが連系運転する場合には、電力指令と電池ユニットの出力電力との偏差が、第1閾値以上のとき、電源システムの故障と判定し、電源システムが自立運転する場合には、電力指令と電池ユニットの出力電力との偏差が第1閾値より大きい第2閾値以上のとき、電源システムの故障と判定する。 (1) The power supply system of the present disclosure is a power supply system that can switch between interconnected operation in which power is transferred to and from the power grid, and independent operation in which the power grid is disconnected from the power grid. The power supply system includes a battery unit including a power storage device and a DC/DC converter, and a control device that controls output power of the battery unit based on a power command. In self-sustaining operation, power from the battery unit is supplied to the electrical load, and in interconnected operation, power supplied from the power grid is supplied to the electrical load. When the power supply system operates in a grid-connected manner, the control device determines that the power supply system has failed when the deviation between the power command and the output power of the battery unit is equal to or greater than a first threshold value, and when the power supply system operates in an autonomous manner. In this case, when the deviation between the power command and the output power of the battery unit is equal to or greater than a second threshold value that is larger than the first threshold value, it is determined that the power supply system has failed.

この構成によれば、電源システムは、蓄電装置とDCDCコンバータとを含む電池ユニットを備え、電力系統との間で電力の授受を行う連系運転と、電力系統と解列された自立運転とを切り替え可能である。電源システムの制御装置は、電力指令に基づいて電池ユニットの出力電力を制御する。電源システムにおいて、自立運転では、電池ユニットの電力が電気負荷に供給され、連系運転では、電力系統からの供給電力が電気負荷に供給される。制御装置は、電源システムが連系運転する場合には、電力指令と電池ユニットの出力電力との偏差が、第1閾値より大きいとき、電源システムの故障と判定する。制御装置は、電源システムが自立運転する場合には、電力指令と電池ユニットの出力電力との偏差が第1閾値より大きな第2閾値より大きいとき、電源システムの故障と判定する。なお、本開示において、「α以上」とは「αより大きい」ことと同義である。 According to this configuration, the power supply system includes a battery unit including a power storage device and a DC/DC converter, and can perform interconnected operation in which power is transferred to and from the power grid, and autonomous operation disconnected from the power grid. Switchable. The control device of the power supply system controls the output power of the battery unit based on the power command. In a power supply system, in self-sustaining operation, power from a battery unit is supplied to an electrical load, and in interconnected operation, power supplied from a power grid is supplied to an electrical load. When the power supply system operates in a grid-connected manner, the control device determines that the power supply system has failed when the deviation between the power command and the output power of the battery unit is larger than the first threshold value. When the power supply system operates independently, the control device determines that the power supply system has failed when the deviation between the power command and the output power of the battery unit is larger than a second threshold value that is larger than the first threshold value. Note that in the present disclosure, "more than or equal to α" is synonymous with "greater than α".

電源システムの制御装置は、電力指令に基づいて電池ユニットの出力電力を制御する。連系運転時、電気負荷(たとえば、家庭負荷)への電力供給は、電力系統から行われるので、電気負荷の消費電力によって、電力指令が大きく変動することはない。このため、連系運転時、電力指令と電池ユニットの出力電力の偏差は、電源システムにおける出力電力の制御誤差程度の範囲に収まる。したがって、制御装置は、連系運転時、電力指令と出力電力との偏差が制御誤差の範囲を超えて、第1閾値より大きくなった場合、電源システムの故障と判定する。 The control device of the power supply system controls the output power of the battery unit based on the power command. During grid-connected operation, power is supplied to the electrical loads (for example, household loads) from the power grid, so the power command does not vary significantly depending on the power consumption of the electrical loads. Therefore, during grid-connected operation, the deviation between the power command and the output power of the battery unit falls within the range of the output power control error in the power supply system. Therefore, during interconnected operation, if the deviation between the power command and the output power exceeds the control error range and becomes larger than the first threshold, the control device determines that the power supply system has failed.

自立運転時には、電池ユニットの出力電力が電気負荷に供給されるので、電気負荷の消費電力によって、電力指令が大きく変動するとともに出力電力も大きく変動する。このため、電源システムが正常であっても、電力指令と電池ユニットの出力電力との偏差が第1閾値より大きくなることがある。制御装置は、自立運転時、電力指令と出力電力との偏差が第1閾値を超えても、電源システムの故障と判定することがなく、電力指令と出力電力との偏差が第2閾値より大きくなった場合に電源システムの故障と判定する。したがって、この構成によれば、電源システムの連系運転時および自立運転時に、電源システムの故障検知を適切に行うことができる。 During self-sustaining operation, the output power of the battery unit is supplied to the electrical load, so the power command varies greatly and the output power also varies depending on the power consumption of the electrical load. Therefore, even if the power supply system is normal, the deviation between the power command and the output power of the battery unit may be larger than the first threshold value. During self-sustaining operation, the control device does not determine that there is a failure in the power supply system even if the deviation between the power command and the output power exceeds the first threshold, and the control device does not determine that the power system has failed even if the deviation between the power command and the output power exceeds the second threshold. If this occurs, it is determined that the power supply system has failed. Therefore, according to this configuration, failure of the power supply system can be appropriately detected during interconnected operation and standalone operation of the power supply system.

(2)好ましくは、第1閾値は、出力電力の制御誤差に基づいて設定され、第2閾値は、電気負荷の消費電力に基づいて設定される。 (2) Preferably, the first threshold value is set based on a control error of output power, and the second threshold value is preferably set based on power consumption of the electrical load.

連系運転時において、電源システムが正常な場合、電力指令と電池ユニット(電源システム)の出力電力との偏差は、各種センサの検出誤差(個体差)やスイッチング素子等、各素子の特性差等に起因した出力電力の制御誤差の範囲内に収まる。したがって、第1閾値を、出力電力の制御誤差に基づいて、たとえば、制御誤差の1.5~2倍に設定することにより、連系運転時において、電源システムの故障を早期かつ適切に判定することができる。 During grid-connected operation, if the power supply system is normal, the deviation between the power command and the output power of the battery unit (power supply system) is due to detection errors (individual differences) of various sensors, differences in characteristics of each element such as switching elements, etc. It falls within the range of output power control error caused by. Therefore, by setting the first threshold value to, for example, 1.5 to 2 times the control error based on the output power control error, failure of the power supply system can be determined early and appropriately during grid-connected operation. be able to.

自立運転時には、電池ユニット(電源システム)の出力電力が電気負荷に供給されるので、電気負荷の消費電力によって、電力指令が大きく変動するとともに出力電力も大きく変動する。第2閾値は、電気負荷の消費電力に基づいて、たとえば、電池ユニットから電力が供給される電気負荷のうち、最も消費電力が大きな電気負荷の最大消費電力の値に設定する。これにより、自立運転時において、異常な電力が出力されていることを検知でき、電源システムの故障を適切に判定することができる。 During self-sustaining operation, the output power of the battery unit (power supply system) is supplied to the electrical load, so the power command varies greatly and the output power also varies greatly depending on the power consumption of the electrical load. The second threshold is set based on the power consumption of the electrical loads, for example, to the value of the maximum power consumption of the electrical load that consumes the largest amount of power among the electrical loads to which power is supplied from the battery unit. Thereby, it is possible to detect that abnormal power is being output during self-sustaining operation, and it is possible to appropriately determine a failure of the power supply system.

(3)好ましくは、上記(1)または(2)において、制御装置は、電池ユニットの出力電力が電力指令になるようフィードバック制御を実行するとともに、電力指令と出力電力の偏差に基づいて算出されたフィードバック量を上限値および下限値で制限し、電源システムが連系運転する場合には、自立運転する場合に比較して、上限値および下限値が小さくなるようにしてもよい。 (3) Preferably, in (1) or (2) above, the control device executes feedback control so that the output power of the battery unit becomes the power command, and calculates the output power based on the deviation between the power command and the output power. The feedback amount may be limited by an upper limit value and a lower limit value, and when the power supply system operates in a grid-connected manner, the upper limit value and the lower limit value may be smaller than when the power supply system operates independently.

この構成によれば、電池ユニットの出力電力の制御は、電力指令と出力電力との偏差に基づいて算出されたフィードバック量を用いて、フィードバック制御によって行われる。電力指令と出力電力との偏差に基づいて算出されたフィードバック量は、上限値および下限値によって制限される。 According to this configuration, the output power of the battery unit is controlled by feedback control using the feedback amount calculated based on the deviation between the power command and the output power. The amount of feedback calculated based on the deviation between the power command and the output power is limited by an upper limit value and a lower limit value.

電源システムが連系運転する場合は、自立運転する場合に比較して、上限値および下限値が小さくされる。本開示において、下限値が小さくされるとは、下限値が負の場合においては、負の値が小さくされることである。なお、上限値が負の場合、上限値が小さくされるとは、負の値が大きくされることである。連系運転時には、小さな上限値および下限値によって、フィードバック量が制限されるので、外乱等によって出力電力が大きく変動することが抑制される。自立運転時には、フィードバック量を制限する上限値および下限値が大きくなるので、負荷変動に対する出力電力の応答性が向上する。 When the power supply system operates in a grid-connected manner, the upper limit value and the lower limit value are smaller than in the case where the power supply system operates in a self-sustaining manner. In the present disclosure, the term "the lower limit value is made smaller" means that when the lower limit value is negative, the negative value is made smaller. In addition, when the upper limit value is negative, the upper limit value is made smaller, which means that the negative value is made larger. During grid-connected operation, the amount of feedback is limited by small upper and lower limit values, so large fluctuations in output power due to disturbances and the like are suppressed. During self-sustaining operation, the upper limit value and lower limit value that limit the amount of feedback become larger, so the responsiveness of output power to load fluctuations improves.

(4)好ましくは、上記(1)~(3)において、電池ユニットは、複数であり、互いに並列に接続されているようにしてよい。 (4) Preferably, in (1) to (3) above, a plurality of battery units may be connected to each other in parallel.

この構成によれば、複数の電池ユニットが並列接続されて電源システムを構成するので、電源システムの入出力電力を大きくすることができる。 According to this configuration, since a plurality of battery units are connected in parallel to form the power supply system, input/output power of the power supply system can be increased.

(5)好ましくは、上記(1)~(4)において、DCDCコンバータは、三相インバータを転用したものであり、三相インバータの各相アームに、蓄電装置が接続されるようにしてもよい。 (5) Preferably, in (1) to (4) above, the DCDC converter is a repurposed three-phase inverter, and a power storage device may be connected to each phase arm of the three-phase inverter. .

近年、ハイブリッド車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)や電気自動車(BEV:Battery Electric Vehicle)などの電動車両の普及が進んでいる。これら車両の買い換え、解体等に伴って回収されるバッテリ(蓄電装置)やPCU(Power Control Unit)を、リサイクルあるいはリユースすることが望まれる。この構成によれば、回収したPCUの三相インバータを、電源システムのDCDCコンバータに転用することにより、PCUのリユースを促進することができる。なお、電源システムの蓄電装置として、回収したバッテリ(蓄電装置)も用いれば、バッテリのリユースを促進することもできる。 In recent years, electric vehicles such as hybrid electric vehicles (HEVs) and battery electric vehicles (BEVs) have become increasingly popular. It is desirable to recycle or reuse batteries (power storage devices) and PCUs (power control units) that are collected when these vehicles are replaced or dismantled. According to this configuration, the reuse of the PCU can be promoted by reusing the three-phase inverter of the collected PCU as a DC/DC converter of the power supply system. Note that if a collected battery (power storage device) is also used as the power storage device of the power supply system, battery reuse can be promoted.

本開示によれば、電源システムの連系運転時および自立運転時に、電源システムの故障検知を適切に行うことができる。 According to the present disclosure, it is possible to appropriately detect a failure of the power supply system during interconnected operation and self-sustaining operation of the power supply system.

本実施の形態の電源システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram showing the overall configuration of a power supply system according to the present embodiment. 電動車両の一例を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an electric vehicle. 電源システムの制御装置の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a control device of a power supply system. 電源システムの出力電力を制御するブロック線図の一例である。It is an example of the block diagram which controls the output power of a power supply system. 制御ECUで実行される故障判定ルーチンの処理の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of processing of a failure determination routine executed by the control ECU. 変形例1に係る、電源システムの制御装置を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a control device for a power supply system according to Modification 1. FIG. 変形例2における電源システムの全体構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of a power supply system in Modification 2. FIG.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are attached to the same or corresponding parts in the drawings, and the description thereof will not be repeated.

図1は、本実施の形態の電源システムPの全体構成を示す図である。電源システムPは、バッテリパック1とDCDCコンバータ2とを含む電池ユニットBuと、制御装置3とを備える。バッテリパック1は、本開示の「蓄電装置」の一例に相当する。本実施の形態において、電池ユニットBu(バッテリパック1およびDCDCコンバータ2)は、電動車両に搭載されるバッテリパックおよびPCU(Power Control Unit)を、電源システムPに転用したものである。バッテリパックおよびPCUを搭載した電動車両の構成の一例を説明する。 FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a power supply system P according to the present embodiment. The power supply system P includes a battery unit Bu including a battery pack 1 and a DCDC converter 2, and a control device 3. The battery pack 1 corresponds to an example of a "power storage device" of the present disclosure. In this embodiment, the battery unit Bu (battery pack 1 and DCDC converter 2) is a power supply system P that is a battery pack and a PCU (Power Control Unit) mounted on an electric vehicle. An example of the configuration of an electric vehicle equipped with a battery pack and a PCU will be described.

図2は、電動車両の一例を説明する図である。図2において、電動車両Vは、回転電機とエンジンとを車両の駆動に併用するハイブリッド車である。電動車両Vは、バッテリパック1と、PCU20と、エンジン30と、回転電機としてのモータジェネレータMG1,MG2と、動力分割機構40と、駆動輪50と、を含む。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an electric vehicle. In FIG. 2, an electric vehicle V is a hybrid vehicle that uses both a rotating electric machine and an engine to drive the vehicle. Electric vehicle V includes battery pack 1, PCU 20, engine 30, motor generators MG1 and MG2 as rotating electrical machines, power splitting mechanism 40, and drive wheels 50.

バッテリパック1は、バッテリ10とシステムメインリレー(SMR)11とを備える。バッテリ10は、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、等の二次電池からなる単電池(電池セル)を、電気的に直列に接続した組電池である。バッテリパック1の出力端子(正極端子,負極端子)は、PCU20のバッテリ接続端子25に接続され、SMR11が閉成すると、バッテリ10とPCU20とが接続され、SMR11が開放されると、バッテリ10とPCU20との接続が遮断される。バッテリパック1には、監視ユニット15が設けられており、バッテリ10の電圧VB、バッテリ10の入出力電流IB、および、バッテリ10の温度等を検出する。 The battery pack 1 includes a battery 10 and a system main relay (SMR) 11. The battery 10 is an assembled battery in which single cells (battery cells) made of secondary batteries such as nickel-metal hydride batteries, lithium ion batteries, etc. are electrically connected in series. The output terminals (positive terminal, negative terminal) of the battery pack 1 are connected to the battery connection terminal 25 of the PCU 20, and when the SMR 11 is closed, the battery 10 and the PCU 20 are connected, and when the SMR 11 is opened, the battery 10 and the PCU 20 are connected. The connection with the PCU 20 is cut off. The battery pack 1 is provided with a monitoring unit 15 that detects the voltage VB of the battery 10, the input/output current IB of the battery 10, the temperature of the battery 10, and the like.

PCU20は、昇圧コンバータ21、インバータ22およびインバータ23を含む。昇圧コンバータ21は、バッテリパック1から入力されるバッテリ電圧VBを昇圧し、インバータ22およびインバータ23に出力する。インバータ22は、昇圧コンバータ21から昇圧された直流電力を三相交流電力に変換して、たとえばエンジン30を始動させるために、モータジェネレータMG1を駆動する。また、インバータ22は、エンジン30から伝達される動力によってモータジェネレータMG1で発電された交流電力を直流電力に変換し昇圧コンバータ21に戻す。このとき昇圧コンバータ21は、降圧回路として動作するよう制御される。インバータ23は、昇圧コンバータ21から出力された直流電力を三相交流電力に変換してモータジェネレータMG2に出力する。 PCU 20 includes a boost converter 21, an inverter 22, and an inverter 23. Boost converter 21 boosts battery voltage VB input from battery pack 1 and outputs it to inverter 22 and inverter 23 . Inverter 22 converts the boosted DC power from boost converter 21 into three-phase AC power, and drives motor generator MG1, for example, in order to start engine 30. Furthermore, inverter 22 converts AC power generated by motor generator MG<b>1 using power transmitted from engine 30 into DC power and returns it to boost converter 21 . At this time, boost converter 21 is controlled to operate as a step-down circuit. Inverter 23 converts the DC power output from boost converter 21 into three-phase AC power and outputs it to motor generator MG2.

動力分割機構40は、エンジン30とモータジェネレータMG1,MG2とに連結されて、これらの間で動力を分配する機構である。動力分割機構40として、遊星歯車機構を用いることができ、たとえば、エンジン30がプラネタリキャリアに、モータジェネレータMG1がサンギヤに、モータジェネレータMG2がリングギヤに接続されている。モータジェネレータMG2のロータ(および動力分割機構40のリングギヤの回転軸)は、図示しない減速ギヤ、差動ギヤおよびドライブシャフトを介して駆動輪50に連結されている。 Power splitting mechanism 40 is a mechanism that is connected to engine 30 and motor generators MG1, MG2 and distributes power between them. A planetary gear mechanism can be used as the power splitting mechanism 40, and for example, the engine 30 is connected to a planetary carrier, the motor generator MG1 is connected to a sun gear, and the motor generator MG2 is connected to a ring gear. The rotor of motor generator MG2 (and the rotating shaft of the ring gear of power split mechanism 40) is connected to drive wheels 50 via a reduction gear, a differential gear, and a drive shaft (not shown).

PCU20の昇圧コンバータ21は、リアクトルと、スイッチング素子Q1a,Q1b,Q2a,Q2bとを含む。スイッチング素子Q1a~Q2bは、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)素子からなり、各IGBT素子と逆並列に接続されるダイオードを含む。スイッチング素子Q1aとスイッチング素子Q1bとが並列に設けられ、スイッチング素子Q2aとスイッチング素子Q2bとが並列に設けられており、スイッチング素子Q1aとスイッチング素子Q1bとは同一の駆動信号で駆動され、スイッチング素子Q2aとスイッチング素子Q2bとは同一の駆動信号で駆動される。スイッチング素子Q1a,Q1bのコレクタが正極線Plに接続され、スイッチング素子Q2a,Q2bのエミッタが負極線Nlに接続されている。リアクトルは、スイッチング素子Q1a,Q1bのエミッタおよびスイッチング素子Q2a,Q2bのコレクタに接続されている。 Boost converter 21 of PCU 20 includes a reactor and switching elements Q1a, Q1b, Q2a, and Q2b. The switching elements Q1a to Q2b are made of, for example, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) elements, and include diodes connected antiparallel to each IGBT element. A switching element Q1a and a switching element Q1b are provided in parallel, a switching element Q2a and a switching element Q2b are provided in parallel, and the switching element Q1a and the switching element Q1b are driven by the same drive signal, and the switching element Q2a is driven by the same drive signal. and switching element Q2b are driven by the same drive signal. Collectors of switching elements Q1a and Q1b are connected to positive line Pl, and emitters of switching elements Q2a and Q2b are connected to negative line Nl. The reactor is connected to the emitters of switching elements Q1a and Q1b and the collectors of switching elements Q2a and Q2b.

インバータ22は、三相インバータであり、正極線Plと負極線Nlとの間に直列接続されたスイッチング素子Q3,Q4からなるU相アームと、正極線Plと負極線Nlとの間に直列接続されたスイッチング素子Q5,Q6からなるV相アームと、正極線Plと負極線Nlとの間に直列接続されたスイッチング素子Q7,Q8からなるW相アームとを備える。スイッチング素子Q3~Q8は、スイッチング素子Q1aと同様に、IGBT素子と逆並列に接続されるダイオードを含むスイッチング素子である。 The inverter 22 is a three-phase inverter, with a U-phase arm consisting of switching elements Q3 and Q4 connected in series between a positive line Pl and a negative line Nl, and a U-phase arm connected in series between a positive line Pl and a negative line Nl. and a W-phase arm consisting of switching elements Q7 and Q8 connected in series between a positive electrode line Pl and a negative electrode line Nl. The switching elements Q3 to Q8 are switching elements including diodes connected antiparallel to the IGBT element, similar to the switching element Q1a.

各相のアームの中間点は、MG1接続端子26を介して、モータジェネレータMG1の各相のコイルに接続されている。モータジェネレータMG1は、三相の永久磁石同期モータであり、たとえばIPM(Interior Permanent Magnet)同期電動機であってよい。 The intermediate point of the arm of each phase is connected to the coil of each phase of motor generator MG1 via MG1 connection terminal 26. Motor generator MG1 is a three-phase permanent magnet synchronous motor, and may be, for example, an IPM (Interior Permanent Magnet) synchronous motor.

インバータ23の構成は、各相のアームのスイッチング素子が並列に設けられている他は、インバータ22の構成と同様な三相インバータである。スイッチング素子Q9a,Q9bがスイッチング素子Q3に相当し、スイッチング素子Q10a,Q10bがスイッチング素子Q4に相当してU相アームを構成する。スイッチング素子Q11a,Q11bがスイッチング素子Q5に相当し、スイッチング素子Q12a,Q12bがスイッチング素子Q6に相当してV相アームを構成する。スイッチング素子Q13a,Q13bがスイッチング素子Q7に相当し、スイッチング素子Q14a,Q14bがスイッチング素子Q8に相当してW相アームを構成する。 The configuration of the inverter 23 is a three-phase inverter similar to the configuration of the inverter 22, except that the switching elements of the arms of each phase are provided in parallel. Switching elements Q9a and Q9b correspond to switching element Q3, and switching elements Q10a and Q10b correspond to switching element Q4 and constitute a U-phase arm. Switching elements Q11a and Q11b correspond to switching element Q5, and switching elements Q12a and Q12b correspond to switching element Q6, forming a V-phase arm. Switching elements Q13a and Q13b correspond to switching element Q7, and switching elements Q14a and Q14b correspond to switching element Q8, forming a W-phase arm.

各相のアームの中間点は、MG2接続端子27を介して、モータジェネレータMG2の各相のコイルに接続されている。モータジェネレータMG2も、IPM同期電動機であってよい。 The intermediate point of each phase arm is connected to each phase coil of motor generator MG2 via MG2 connection terminal 27. Motor generator MG2 may also be an IPM synchronous motor.

電動車両Vは、制御装置として、ハイブリッドECU(Electronic Control Unit)(HV-ECU)200、モータジェネレータECU(MG-ECU)210、バッテリECU(BT-ECU)220、および、エンジンECU(EG-ECU)230を備える。各ECUは、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、バッファ(いずれも図示せず)とを含んで構成される。 The electric vehicle V includes a hybrid ECU (Electronic Control Unit) (HV-ECU) 200, a motor generator ECU (MG-ECU) 210, a battery ECU (BT-ECU) 220, and an engine ECU (EG-ECU) as control devices. ) 230. Each ECU includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and a buffer (all not shown).

BT-ECU220は、監視ユニット15で検出した、バッテリ10の電圧VBおよび入出電力IB等に基づいて、バッテリ10のSOC(State Of Charge)を演算し、HV-ECU200へ送信する。 The BT-ECU 220 calculates the SOC (State of Charge) of the battery 10 based on the voltage VB, input/output power IB, etc. of the battery 10 detected by the monitoring unit 15, and transmits it to the HV-ECU 200.

HV-ECU200は、電動車両Vの走行制御のために、たとえば、アクセル開度、車速等に基づいて要求駆動トルクTrを算出し、要求駆動トルクTrに駆動輪50の回転速度を乗じて、要求パワーPdを求める。要求パワーPdからバッテリ10のSOCに基づく充放電パワーPb(バッテリ10から放電するときに正の値)を減じて、エンジン30に要求される要求パワーPeを設定する。そして、エンジン30から要求パワーPeが出力されるとともに、要求駆動トルクTrが駆動輪50に出力されるよう、目標エンジン回転速度Ne、目標エンジントルクTe、モータジェネレータMG1の指令トルクTm1およびモータジェネレータMG2の指令トルクTm2を設定する。 In order to control the running of the electric vehicle V, the HV-ECU 200 calculates the required drive torque Tr based on the accelerator opening degree, vehicle speed, etc., multiplies the required drive torque Tr by the rotational speed of the drive wheels 50, and calculates the required drive torque Tr. Find the power Pd. The required power Pe required of the engine 30 is set by subtracting the charging/discharging power Pb (positive value when discharging from the battery 10) based on the SOC of the battery 10 from the required power Pd. Then, the target engine rotation speed Ne, the target engine torque Te, the command torque Tm1 of the motor generator MG1, and the command torque Tm1 of the motor generator MG2 are set so that the required power Pe is output from the engine 30 and the required drive torque Tr is output to the drive wheels 50. The command torque Tm2 is set.

MG-ECU210は、モータジェネレータMG1から指令トルクTm1が出力されるよう、インバータ22の各スイッチング素子をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。また、MG-ECU210は、モータジェネレータMG2から指令トルクTm2が出力されるよう、インバータ23の各スイッチング素子をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。 MG-ECU 210 performs PWM (Pulse Width Modulation) control on each switching element of inverter 22 so that command torque Tm1 is output from motor generator MG1. Furthermore, MG-ECU 210 performs PWM (Pulse Width Modulation) control on each switching element of inverter 23 so that command torque Tm2 is output from motor generator MG2.

EG-ECU230は、エンジン30が目標エンジン回転速度Neおよび目標エンジントルクTeで運転されるようエンジン30を制御する。 EG-ECU 230 controls engine 30 so that engine 30 is operated at target engine rotational speed Ne and target engine torque Te.

図1を参照して、電源システムPにおいて、バッテリパック1およびDCDCコンバータ2は、電動車両Vに搭載されたバッテリパック1およびPCU20を転用したものである。3個のバッテリパック1(1-1-1、1-1-2、1-1-3)の出力端子の正極端子が、PCU20のインバータ23(三相インバータ)の各相アーム(U相アーム、V相アーム、W相アーム)の中間点が接続されたMG2接続端子27に、コイル(インダクタ)5を介して接続される。バッテリパック1の正極端子とコイル5との間の電力線は、コンデンサ6を介して、バッテリパック1の出力端子の負極端子と接続される。バッテリパック1の負極端子は、電力線Nl1によって、PCU20の負極線Nlに接続される。なお、図1においては、監視ユニット15の図示を省略している。バッテリパック1が、本開示の「蓄電装置」の一例に相当する。 Referring to FIG. 1, in power supply system P, battery pack 1 and DCDC converter 2 are obtained by reusing battery pack 1 and PCU 20 mounted on electric vehicle V. The positive terminals of the output terminals of the three battery packs 1 (1-1-1, 1-1-2, 1-1-3) are connected to each phase arm (U-phase arm) of the inverter 23 (three-phase inverter) of the PCU 20. , V-phase arm, and W-phase arm) via a coil (inductor) 5 to an MG2 connection terminal 27 connected thereto. A power line between the positive terminal of the battery pack 1 and the coil 5 is connected to the negative terminal of the output terminal of the battery pack 1 via a capacitor 6 . A negative electrode terminal of the battery pack 1 is connected to a negative electrode line Nl of the PCU 20 by a power line Nl1. Note that in FIG. 1, illustration of the monitoring unit 15 is omitted. The battery pack 1 corresponds to an example of a "power storage device" of the present disclosure.

DCDCコンバータ2において、PCU20のインバータ22のスイッチング素子Q4、スイッチング素子Q5、および、スイッチング素子Q7が短絡されている。インバータ22の各相アームの中間点が接続されたMG1接続端子26において、U相アームが接続された端子が、電力線Nl2によって、バッテリ接続端子25の負極端子に接続される。バッテリ接続端子25の負極端子は、電池ユニットBuの負極端子28bに接続される。MG1接続端子26において、V相アームおよびW相アームが接続される端子が、電力線Pl1によって、電池ユニットBuの正極端子28aに接続される。 In the DCDC converter 2, the switching element Q4, the switching element Q5, and the switching element Q7 of the inverter 22 of the PCU 20 are short-circuited. At the MG1 connection terminal 26 to which the midpoint of each phase arm of the inverter 22 is connected, the terminal to which the U-phase arm is connected is connected to the negative terminal of the battery connection terminal 25 via the power line Nl2. The negative terminal of the battery connection terminal 25 is connected to the negative terminal 28b of the battery unit Bu. In the MG1 connection terminal 26, the terminal to which the V-phase arm and the W-phase arm are connected is connected to the positive terminal 28a of the battery unit Bu by the power line Pl1.

このようにPCU20のインバータ23の各相アームをバッテリパック1に接続し、インバータ22の一部のスイッチング素子を短絡させ、MG1接続端子26を電池ユニットBuの正極端子28a、負極端子28bに接続することによって、PCU20は、インバータ23の各相アームに接続されたバッテリパック1(バッテリ10)の電圧を昇圧するDCDCコンバータ2に転用されている。 In this way, each phase arm of the inverter 23 of the PCU 20 is connected to the battery pack 1, some switching elements of the inverter 22 are short-circuited, and the MG1 connection terminal 26 is connected to the positive terminal 28a and the negative terminal 28b of the battery unit Bu. As a result, the PCU 20 is used as a DC/DC converter 2 that boosts the voltage of the battery pack 1 (battery 10) connected to each phase arm of the inverter 23.

電源システムPは、PCU20を転用したDCDCコンバータ2を含む電池ユニットBuを複数備え、各電池ユニットBuはPCS100に対して並列に接続される。本実施の形態において、電池ユニットBuは、n個(nは正の整数)の電池ユニットBuを備えており、たとえば、20個の電池ユニットBuを備えてよい。図1において、nはn番目の電池ユニットBu、電池ユニットBuに含まれるDCDCコンバータ2およびバッテリパック1を表している。なお、電池ユニットBuには、3個のバッテリパック1が並列に接続されており、20個の電池ユニットBuを備えた電源システムPでは、60個のバッテリパック1が並列に接続されている。 The power supply system P includes a plurality of battery units Bu including a DCDC converter 2 which is a converted PCU 20, and each battery unit Bu is connected in parallel to the PCS 100. In this embodiment, the battery unit Bu includes n battery units Bu (n is a positive integer), and may include, for example, 20 battery units Bu. In FIG. 1, n represents the nth battery unit Bu, the DCDC converter 2, and the battery pack 1 included in the battery unit Bu. Note that three battery packs 1 are connected in parallel to the battery unit Bu, and in the power supply system P including 20 battery units Bu, 60 battery packs 1 are connected in parallel.

各電池ユニットBuの正極端子28aは、正極線PLを介して、PCS100の入出力端子に接続される。各電池ユニットBuの負極端子28bは、負極線NLを介して、PCS100の入出力端子に接続される。 The positive electrode terminal 28a of each battery unit Bu is connected to the input/output terminal of the PCS 100 via the positive electrode line PL. The negative terminal 28b of each battery unit Bu is connected to the input/output terminal of the PCS 100 via the negative electrode line NL.

PCS100は、電源システムPに加え、電力系統PG、太陽光発電装置650、および、負荷(電気負荷)300に接続されている。電力系統PGは、発電所や送電網からなる、たとえば商用電源である。PCS100は、電力変換装置を含み、太陽光発電装置650で発電した電力を負荷300に供給したり、逆潮流を行ったりする。PCS100は、上げDRの要請があると、電力系統PGの交流電力を直流電力に変換し、電源システムP(電池ユニットBu)の充電を行う。PCS100は、下げDRの要請があると、電源システムP(電池ユニットBu)の放電電力(出力電力)を交流電力に変換し、逆潮流を行う。負荷300は、家庭負荷(家電)であってよく、事業所や工場の電気負荷であってよい。 In addition to the power supply system P, the PCS 100 is connected to a power system PG, a solar power generation device 650, and a load (electrical load) 300. The power system PG is, for example, a commercial power source consisting of a power plant or a power transmission network. The PCS 100 includes a power conversion device, supplies power generated by the solar power generation device 650 to the load 300, and performs reverse power flow. When there is a request for DR, the PCS 100 converts the AC power of the power system PG into DC power and charges the power supply system P (battery unit Bu). When there is a request for lower DR, the PCS 100 converts the discharge power (output power) of the power supply system P (battery unit Bu) into AC power and performs reverse power flow. The load 300 may be a household load (home appliance) or an electrical load at a business office or factory.

電源システムPは、電力系統PGとの間で電力の授受を行う連系運転と、電力系統PGと解列された(遮断された)自立運転とを行う。連系運転時、負荷300への電力供給は、主に、電力系統PGの電力が供給される。連系運転時、電源システムPは、下げDRあるいは上げDRの要請に応じて、電力系統PGと電力の授受を行う。電源システムPの自立運転時には、電源システムP(電池ユニットBu)の出力電力(放電電力)が、負荷300に供給される。 The power supply system P performs interconnected operation in which power is exchanged with the power grid PG, and autonomous operation in which it is disconnected (cut off) from the power grid PG. During grid-connected operation, power is supplied to the load 300 mainly from the power grid PG. During grid-connected operation, the power supply system P exchanges power with the power grid PG in response to a down-DR or up-DR request. During self-sustaining operation of the power supply system P, the output power (discharged power) of the power supply system P (battery unit Bu) is supplied to the load 300.

図3は、電源システムPの制御装置3の構成の一例を示す図である。制御装置3は、制御ECU400と駆動ECU450とを備える。各ECUは、CPUと、メモリと、バッファ(いずれも図示せず)とを含んで構成される。PCS-ECU500は、PCS100を制御する制御装置であり、電源システムP(電池ユニットBu)から出力される電力の要求値、あるいは、電源システムPに入力される電力の要求値である要求電力RP、および、電源システムPから出力される電圧の指令値である電圧指令VHを、制御ECU400に出力する。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the control device 3 of the power supply system P. The control device 3 includes a control ECU 400 and a drive ECU 450. Each ECU includes a CPU, a memory, and a buffer (all not shown). The PCS-ECU 500 is a control device that controls the PCS 100, and the PCS-ECU 500 is a control device that controls the PCS 100, and the required power RP, which is the required value of the power output from the power supply system P (battery unit Bu) or the required value of the power input to the power supply system P, A voltage command VH, which is a voltage command value output from the power supply system P, is output to the control ECU 400.

制御ECU400は、電源システムPから電力を出力するとき(電池ユニットBuから放電するとき)、要求電力RPおよび電圧指令VHに基づいて電力指令TPを生成する。駆動ECU450は、電源システムP(電池ユニットBu)の出力電力が、電力指令TPになるよう、電池ユニットBu(DCDCコンバータ2)をPMW制御する。 Control ECU 400 generates power command TP based on requested power RP and voltage command VH when outputting power from power supply system P (when discharging from battery unit Bu). Drive ECU 450 performs PMW control on battery unit Bu (DCDC converter 2) so that the output power of power supply system P (battery unit Bu) becomes power command TP.

図4は、電源システムPの出力電力を制御するブロック線図の一例である。このブロック線図は、制御ECU400に構成されてよい。図4において、電圧指令VHおよび要求電力RPは、PCS-ECU500から入力される。電圧指令VHは、電源システムPの出力電圧の要求値(目標電圧)であり、たとえば、100Vあるいは200Vであってよい。要求電力RPは、下げDRの要請によって連系運転を行う際、逆潮流を行う電力として、PCS-ECU500から要求される電力値である。電源システムPの自立運転時には、電源システムPは電力系統PGと解列されているので、要求電力RPは、0(零)である。要求電力RPは、実効値であってよい。 FIG. 4 is an example of a block diagram for controlling the output power of the power supply system P. This block diagram may be configured in control ECU 400. In FIG. 4, voltage command VH and requested power RP are input from PCS-ECU 500. The voltage command VH is a required value (target voltage) of the output voltage of the power supply system P, and may be, for example, 100V or 200V. The required power RP is a power value requested by the PCS-ECU 500 as power for reverse power flow when grid-connected operation is performed in response to a request for down-DR. During self-sustaining operation of the power supply system P, the power supply system P is disconnected from the power grid PG, so the required power RP is 0 (zero). The required power RP may be an effective value.

図4において、出力電圧VPは、電源システムPの出力電圧であり、出力電力OPは、電源システムPの出力電力である。出力電力OPは、電源システムPの出力電圧VPと出力電流IPとから算出してよい。電圧指令VHと出力電圧VPとが差し引き点301に入力され、出力電圧VPが電圧指令VHになるよう電圧補正CPが生成され、加え合わせ点302に入力される。電圧補正CPは、出力電圧VPが電圧指令VHより大きい場合、負の値であり、出力電圧VPが電圧指令VHより小さい場合、正の値になる。 In FIG. 4, the output voltage VP is the output voltage of the power supply system P, and the output power OP is the output power of the power supply system P. The output power OP may be calculated from the output voltage VP and output current IP of the power supply system P. Voltage command VH and output voltage VP are input to subtraction point 301, voltage correction CP is generated so that output voltage VP becomes voltage command VH, and input to addition point 302. Voltage correction CP takes a negative value when the output voltage VP is larger than the voltage command VH, and takes a positive value when the output voltage VP is smaller than the voltage command VH.

加え合わせ点302には、要求電力RPとフィードバック量FPが入力され、要求電力RPとフィードバック量FPと電圧補正CPとが加算された値が、電力指令TPとして出力される。出力電力OPと電力指令TPを差し引き点303に入力し、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPに基づいて、比例積分(PI)制御によって生成されたフィードバック量FPが、加え合わせ点302に入力される。なお、フィードバック量FPは、上下限値(上限値および下限値)によってガード処理されたあと、加え合わせ点302に入力される。 The requested power RP and the feedback amount FP are input to the addition point 302, and the value obtained by adding the requested power RP, the feedback amount FP, and the voltage correction CP is output as the power command TP. The output power OP and the power command TP are input to the subtraction point 303, and the feedback amount FP generated by proportional-integral (PI) control is input to the addition point 302 based on the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP. is input. Note that the feedback amount FP is input to the addition point 302 after being subjected to guard processing using upper and lower limit values (an upper limit value and a lower limit value).

電源システムPの連系運転時、負荷300への電力供給は、電力系統PGから行われる。連系運転時、要求電力RPは、逆潮流の電力として、PCS-ECU500から指令(要求)される電力値であり、負荷300の負荷変動(消費電力の変動)によって変動することがない。連系運転時、電源システムPの出力電圧VPに大きな変動がなければ、出力電力OPと要求電力RPとの差は、電源システムPの制御誤差程度の範囲に収まる。したがって、連系運転時、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPも、電源システムPの出力電力の制御誤差の範囲に収まる。電源システムPに何らかの故障/異常が生じた場合、偏差ΔPが制御誤差の範囲を超えて大きくなる。制御誤差を考慮した第1閾値Th1(たとえば、制御誤差の1.5~2倍に相当する閾値)を設定し、偏差ΔPと第1閾値Th1とを比較し、偏差ΔPが第1閾値Th1より大きくなった場合、電源システムPに故障が生じていると判定することができる。 During grid-connected operation of the power supply system P, power is supplied to the load 300 from the power grid PG. During grid-connected operation, the required power RP is a power value commanded (requested) from the PCS-ECU 500 as reverse power flow power, and does not change due to load fluctuations (power consumption fluctuations) of the load 300. During grid-connected operation, if there is no large variation in the output voltage VP of the power supply system P, the difference between the output power OP and the required power RP will fall within the control error range of the power supply system P. Therefore, during grid-connected operation, the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP also falls within the control error range of the output power of the power supply system P. When some kind of failure/abnormality occurs in the power supply system P, the deviation ΔP increases beyond the control error range. A first threshold Th1 that takes into account the control error (for example, a threshold corresponding to 1.5 to 2 times the control error) is set, the deviation ΔP is compared with the first threshold Th1, and the deviation ΔP is less than the first threshold Th1. If it becomes large, it can be determined that a failure has occurred in the power supply system P.

電源システムPの自立運転時、負荷300への電力供給は、電源システムP(電池ユニットBu)から行われる。このため、電源システムPの出力電力OPは、負荷300の消費電力相当になる。なお、自立運転時、PCS-ECU500から指令される要求電力RPは、0である。負荷300の消費電力が変動し、消費電力が増加すると、電源システムPの出力電圧VPが低下し、消費電力が減少すると、出力電圧VPが上昇する。出力電圧VPが変動すると、出力電圧VPを電圧指令VHに維持するために、電圧補正CPが変動し、電力指令TPが変動する。電力指令TPの変動幅は、負荷300の消費電力の変動幅に相当し、電源システムPの出力電力の制御誤差の範囲を超える。このため、自立運転時、電源システムPに故障/異常が発生していなくとも、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPが第1閾値Th1より大きくなる。したがって、自立運転時にも、第1閾値Th1と偏差ΔPとを比較して、電源システムPの故障を判定すると、誤判定(誤検知)を行う場合がある。本実施の形態では、電源システムPの自立運転時には、第1閾値Th1より大きな第2閾値Th2と、偏差ΔPとを比較することにより、電源システムPの故障を判定(検知)する。これにより、自立運転時であっても、電源システムPの故障を適切に判定できるようにする。 During self-sustaining operation of the power supply system P, power is supplied to the load 300 from the power supply system P (battery unit Bu). Therefore, the output power OP of the power supply system P is equivalent to the power consumption of the load 300. Note that during self-sustaining operation, the required power RP commanded from the PCS-ECU 500 is 0. When the power consumption of the load 300 changes and the power consumption increases, the output voltage VP of the power supply system P decreases, and when the power consumption decreases, the output voltage VP increases. When the output voltage VP fluctuates, the voltage correction CP fluctuates and the power command TP fluctuates in order to maintain the output voltage VP at the voltage command VH. The fluctuation range of the power command TP corresponds to the fluctuation range of the power consumption of the load 300, and exceeds the control error range of the output power of the power supply system P. Therefore, during self-sustaining operation, even if no failure/abnormality occurs in the power supply system P, the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP becomes larger than the first threshold Th1. Therefore, even during self-sustaining operation, if a failure of the power supply system P is determined by comparing the first threshold value Th1 and the deviation ΔP, an erroneous determination (erroneous detection) may be made. In this embodiment, during self-sustaining operation of the power supply system P, a failure of the power supply system P is determined (detected) by comparing the deviation ΔP with a second threshold Th2 that is larger than the first threshold Th1. This makes it possible to appropriately determine a failure of the power supply system P even during self-sustaining operation.

図5は、制御ECU400で実行される故障判定ルーチンの処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、電源システムPの作動中、所定期間毎に繰り返し処理される。まず、ステップ(以下、ステップを「S」と略す)10において、電源システムPが自立運転中であるか否かを判定する。本実施の形態では、PCS-ECU500から、電源システムPが電力系統PGに並列され連系運転を行っているか、あるいは、電源システムPが電力系統PGから解列され自立運転を行っているかの情報(信号)が送信される。PCS-ECU500からの情報が連系運転である場合、否定判定されS11へ進む。PCS-ECU500からの情報が自立運転である場合、肯定判定されS12へ進む。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a failure determination routine process executed by control ECU 400. This flowchart is repeatedly processed at predetermined intervals while the power supply system P is in operation. First, in step (hereinafter abbreviated as "S") 10, it is determined whether the power supply system P is in autonomous operation. In this embodiment, information is provided from the PCS-ECU 500 as to whether the power supply system P is paralleled to the power grid PG and is performing interconnected operation, or whether the power supply system P is disconnected from the power grid PG and is performing autonomous operation. (signal) is transmitted. If the information from the PCS-ECU 500 indicates grid-connected operation, a negative determination is made and the process advances to S11. If the information from the PCS-ECU 500 indicates self-sustaining operation, an affirmative determination is made and the process proceeds to S12.

S11では、閾値Thを第1閾値Th1に設定する。第1閾値Th1は、連系運転時における電源システムPの出力電力の制御誤差の1.5~5倍に相当する値であってよい。たとえば、本実施の形態では、第1閾値Th1は5kWである。また、S11では、フィードバック量FPの上限値UlをAに設定するとともに、下限値Llを-Aに設定する。なお、±Aの値は、第1閾値Th1と同様に、電源システムPの出力電力の制御誤差を考慮して設定されてよく、制御誤差の1.5~3倍に相当する値であってよい。たとえば、本実施の形態では、±Aの値は5kWに設定されている。 In S11, the threshold Th is set to the first threshold Th1. The first threshold Th1 may be a value corresponding to 1.5 to 5 times the control error of the output power of the power supply system P during grid-connected operation. For example, in this embodiment, the first threshold Th1 is 5 kW. Further, in S11, the upper limit value Ul of the feedback amount FP is set to A, and the lower limit value Ll is set to -A. Note that, like the first threshold Th1, the value of ±A may be set in consideration of the control error of the output power of the power supply system P, and is a value corresponding to 1.5 to 3 times the control error. good. For example, in this embodiment, the value of ±A is set to 5 kW.

S12では、閾値Thを第2閾値Th2に設定する。第2閾値Th2は、第1閾値Th1より大きな値であり、負荷300において最も消費電力の大きな負荷の最大消費電力に基づいて設定されてよい。たとえば、本実施の形態では、第2閾値Th2は30kWである。また、S12では、フィードバック量FPの上限値UlをBに設定するとともに、下限値Llを-Bに設定する。なお、±Bの値は、±Aの値より大きく、第2閾値Th2と同様に、最も消費電力の大きな負荷の最大消費電力に基づいて設定される。たとえば、本実施の形態では、±Bの値は30kWに設定されてよい。 In S12, the threshold Th is set to the second threshold Th2. The second threshold Th2 is a value larger than the first threshold Th1, and may be set based on the maximum power consumption of the load 300 that consumes the largest amount of power. For example, in this embodiment, the second threshold Th2 is 30 kW. Further, in S12, the upper limit value Ul of the feedback amount FP is set to B, and the lower limit value Ll is set to -B. Note that the value of ±B is larger than the value of ±A, and is set based on the maximum power consumption of the load with the largest power consumption, similarly to the second threshold Th2. For example, in this embodiment, the value of ±B may be set to 30 kW.

続くS13では、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPが閾値Thより大きいか否かを判定する。偏差ΔPは正負の符号を有するので、偏差ΔPの絶対値|ΔP|と閾値Thとを比較し、|ΔP|が閾値Thより大きい場合(|ΔP|>Th)、偏差ΔPが閾値Thより大きいと判定され(肯定判定)されS14へ進む。|ΔP|が閾値Th以下の場合(|ΔP|≦Th)、偏差ΔPが閾値Th以下であると判定され(否定判定)、今回のルーチンを終了する。 In subsequent S13, it is determined whether the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP is larger than a threshold Th. Since the deviation ΔP has a positive or negative sign, the absolute value |ΔP| of the deviation ΔP is compared with the threshold Th, and if |ΔP| is greater than the threshold Th (|ΔP|>Th), the deviation ΔP is greater than the threshold Th. It is determined that (affirmative determination), and the process proceeds to S14. If |ΔP| is less than or equal to the threshold Th (|ΔP|≦Th), it is determined that the deviation ΔP is less than or equal to the threshold Th (negative determination), and the current routine is ended.

S14では、電源システムPが故障していると判定し、今回のルーチンを終了する。S14において、電源システムPが故障していると判定された場合、電源システムPの作動を停止する等の故障処理が行われる。 In S14, it is determined that the power supply system P is out of order, and the current routine is ended. In S14, if it is determined that the power supply system P is out of order, failure processing such as stopping the operation of the power supply system P is performed.

なお、S11およびS12で算出された上限値Ulおよび下限値Llは、図4における加え合わせ点302に入力されるフィードバック量FPのガード処理に用いられる。偏差ΔPに基づいて、比例積分(PI)制御によって生成されたフィードバック量FPが、上限値Ulを超える場合は、フィードバック量FPが上限値Ulに設定され、フィードバック量FPが下限値Llを下回る場合には、フィードバック量FPが下限値Llに設定され、加え合わせ点302に入力される。 Note that the upper limit value Ul and lower limit value Ll calculated in S11 and S12 are used for guard processing of the feedback amount FP input to the addition point 302 in FIG. When the feedback amount FP generated by proportional integral (PI) control based on the deviation ΔP exceeds the upper limit value Ul, the feedback amount FP is set to the upper limit value Ul, and when the feedback amount FP is less than the lower limit value Ll. , the feedback amount FP is set to the lower limit Ll and input to the addition point 302.

本実施の形態によれば、電源システムPの制御装置3(制御ECU400)は、電力系統PGとの間で電力の授受を行う連系運転時、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPが制御誤差の範囲を超えて、第1閾値Th1より大きくなった場合、電源システムPの故障と判定する。また、電力系統PGと解列された自立運転時には偏差ΔPが第1閾値Th1を超えても、電源システムPの故障と判定することがなく、偏差ΔPが、負荷300において最も消費電力の大きな負荷の最大消費電力に相当する第2閾値Th2より大きくなった場合に電源システムの故障と判定する。したがって、電源システムPの連系運転時および自立運転時に、電源システムPの故障検知を適切に行うことができる。 According to the present embodiment, the control device 3 (control ECU 400) of the power supply system P determines that the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP is If it exceeds the control error range and becomes larger than the first threshold Th1, it is determined that the power supply system P has failed. In addition, during standalone operation disconnected from the power grid PG, even if the deviation ΔP exceeds the first threshold Th1, it is not determined that the power supply system P has failed. When the power consumption exceeds the second threshold Th2 corresponding to the maximum power consumption of , it is determined that the power supply system has failed. Therefore, failure detection of the power supply system P can be appropriately performed during interconnected operation and standalone operation of the power supply system P.

本実施の形態によれば、電源システムPの制御装置(制御ECU400)は、電源システムP(電池ユニットBu)の出力電力の制御を、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPに基づいて算出されたフィードバック量FPを用いたフィードバック制御によって行う。フィードバック量FPは、上限値Ulおよび下限値Llによって制限されるが、連系運転する場合には、自立運転する場合に比較して、上限値Ulおよび下限値Llが小さく設定される。連系運転時には、小さな上限値(A)および下限値(-A)によって、フィードバック量FPが制限されるので、外乱等によって出力電力が大きく変動することが抑制される。自立運転時には、上限値(B)および下限値(-B)が大きくなるので、負荷変動に対する出力電力の応答性が向上する。 According to the present embodiment, the control device (control ECU 400) of the power supply system P calculates the control of the output power of the power supply system P (battery unit Bu) based on the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP. This is performed by feedback control using the calculated feedback amount FP. The feedback amount FP is limited by an upper limit value Ul and a lower limit value Ll, but in the case of interconnected operation, the upper limit value Ul and the lower limit value Ll are set smaller than in the case of independent operation. During grid-connected operation, the feedback amount FP is limited by the small upper limit value (A) and lower limit value (-A), so that large fluctuations in the output power due to disturbances and the like are suppressed. During self-sustaining operation, the upper limit value (B) and lower limit value (-B) become larger, so the responsiveness of output power to load fluctuations improves.

本実施の形態によれば、電源システムPは、並列に接続された複数の電池ユニットBuから構成されている。これにより、電源システムPの入出力電力を大きくすることが可能になる。 According to this embodiment, the power supply system P includes a plurality of battery units Bu connected in parallel. This makes it possible to increase the input and output power of the power supply system P.

本実施の形態によれば、電池ユニットBuのDCDCコンバータ2は、電動車両VのPCU20に含まれるインバータ23(三相インバータ)を転用したものである。また、電池ユニットBuのバッテリパック1として、電動車両Vのバッテリパック1を用いている。したがって、電動車両Vの買い換え、解体等に伴って回収されるバッテリやPCUのリユースを促進することができる。 According to this embodiment, the DCDC converter 2 of the battery unit Bu is a repurposed inverter 23 (three-phase inverter) included in the PCU 20 of the electric vehicle V. Moreover, the battery pack 1 of the electric vehicle V is used as the battery pack 1 of the battery unit Bu. Therefore, it is possible to promote the reuse of batteries and PCUs that are collected when the electric vehicle V is replaced or dismantled.

上記の実施形態では、S13(図5)において、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPが閾値Thより大きいか否かを判定していた(「|ΔP|>Th?」)。しかし、偏差ΔPと閾値Thとを比較する構成は、これに限られない。たとえば、偏差ΔPの移動平均MAΔPと閾値Thとを比較してもよい。移動平均MAΔPは、たとえば、過去N回(たとえば、過去10回)の偏差ΔPの単純移動平均であってよい。これにより、外乱や電力系統PGの瞬低等によって、偏差ΔPが瞬間的に閾値Thを超えてしまう可能性を低減することができる。また、電力制御の応答遅れを考慮し、無駄時間を加味して偏差ΔPを算出することが望ましい。 In the above embodiment, in S13 (FIG. 5), it is determined whether the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP is larger than the threshold Th (“|ΔP|>Th?”). However, the configuration for comparing the deviation ΔP and the threshold Th is not limited to this. For example, the moving average MAΔP of the deviation ΔP may be compared with the threshold Th. The moving average MAΔP may be, for example, a simple moving average of the deviations ΔP of the past N times (for example, the past 10 times). Thereby, it is possible to reduce the possibility that the deviation ΔP instantaneously exceeds the threshold Th due to a disturbance, an instantaneous drop in the power system PG, or the like. Furthermore, it is desirable to calculate the deviation ΔP by taking into account the response delay of power control and taking dead time into account.

上記の実施形態では、S13(図5)において、電力指令TPと出力電力OPとの偏差ΔPが閾値Thより大きいか否かを判定していた(「|ΔP|>Th?」)。しかし、偏差ΔPと閾値Thとの比較に代えて、あるいは、加えて、フィードバック量FPが、上限値Ulあるいは下限値Llで制限された期間が所定期間(たとえば、10秒)継続したとき、電源システムPが故障していると判定してもよい。フィードバック量FPは、偏差ΔPに基づいて比例積分(PI)制御によって生成された値である。この構成によっても、偏差ΔPと閾値とを比較し、偏差ΔPが閾値をより大きい場合に、電源システムPが故障したと判定する構成と、実質的に同一の効果を奏することができる。 In the above embodiment, in S13 (FIG. 5), it is determined whether the deviation ΔP between the power command TP and the output power OP is larger than the threshold Th (“|ΔP|>Th?”). However, instead of or in addition to comparing the deviation ΔP with the threshold Th, when the period in which the feedback amount FP is limited by the upper limit value Ul or the lower limit value Ll continues for a predetermined period (for example, 10 seconds), the power supply It may be determined that the system P is out of order. The feedback amount FP is a value generated by proportional integral (PI) control based on the deviation ΔP. This configuration can also achieve substantially the same effect as the configuration in which the deviation ΔP is compared with the threshold value, and when the deviation ΔP is larger than the threshold value, it is determined that the power supply system P has failed.

(変形例1)
図6は、変形例1に係る、電源システムPの制御装置3aを説明する図である。変形例1の制御装置3aは、電動車両Vに搭載された、HV-ECU200、MG-ECU210、および、BT-ECU220を利活用したものである。図6において、H/HV-ECU220a、および、HV-ECU(1)220a-1~HV-ECU(3)220a-3は、電動車両Vに搭載されたHV-ECU200を利活用したものである。MG-ECU210aは、MG-ECU210を利活用したものである。BT-ECU220a1~BT-ECU220a-3は、BT-ECU220を利活用したものである。
(Modification 1)
FIG. 6 is a diagram illustrating the control device 3a of the power supply system P according to the first modification. The control device 3a of the first modification utilizes the HV-ECU 200, the MG-ECU 210, and the BT-ECU 220 installed in the electric vehicle V. In FIG. 6, the H/HV-ECU 220a and HV-ECU (1) 220a-1 to HV-ECU (3) 220a-3 utilize the HV-ECU 200 installed in the electric vehicle V. . The MG-ECU 210a utilizes the MG-ECU 210. BT-ECU220a1 to BT-ECU220a-3 utilize BT-ECU220.

図6において、インターフェースECU(I/F-ECU)600は、PCS-ECU500と制御装置3a(H/HV-ECU200a)との間を接続し、PCS-ECU500の通信プロトコルと制御装置3aの通信プロトコルとの間の整合を行っている。H/HV-ECU200aは、I/F-ECU600を介して、PCS-ECU500から受信した、要求電力RP、電圧指令VH、等から、電力指令TPを演算する。また、H/HV-ECU200aは、図5に示した故障判定ルーチンを実行する。 In FIG. 6, an interface ECU (I/F-ECU) 600 connects between the PCS-ECU 500 and the control device 3a (H/HV-ECU 200a), and connects the communication protocol of the PCS-ECU 500 and the communication protocol of the control device 3a. We are making adjustments between the two. H/HV-ECU 200a calculates power command TP from requested power RP, voltage command VH, etc. received from PCS-ECU 500 via I/F-ECU 600. Furthermore, the H/HV-ECU 200a executes a failure determination routine shown in FIG. 5.

MG-ECU210a、HV-ECU(1)220a-1~HV-ECU(3)220a-3、および、BT-ECU220a1~BT-ECU220a-3から構成された、サブ制御装置3a1は、電池ユニットBuを制御する制御装置である。図6において、サブ制御装置3a1-1は、図1における電池ユニットBu-1を制御する制御装置であり、各電池ユニットBu毎にサブ制御装置3a1が設けられる。すなわち、制御装置3aは、サブ制御装置3a1-1~サブ制御装置3a1-nのn個のサブ制御装置3a1を有する。 The sub-control device 3a1, which is composed of the MG-ECU 210a, HV-ECU (1) 220a-1 to HV-ECU (3) 220a-3, and BT-ECU 220a1 to BT-ECU 220a-3, controls the battery unit Bu. It is a control device that controls. In FIG. 6, sub-control device 3a1-1 is a control device that controls battery unit Bu-1 in FIG. 1, and sub-control device 3a1 is provided for each battery unit Bu. That is, the control device 3a has n sub-control devices 3a1, ie, sub-control devices 3a1-1 to 3a1-n.

図6において、BT-ECU(1)220a-1は、電池ユニットBu-1のバッテリパック1-1-1のバッテリ10の電圧VB、入出力電流IB、温度等を監視するとともに、SOCを算出する。HV-ECU(1)200a-1は、H/HV-ECU200aからの電力指令TPを受け、バッテリパック1-1-1の入出力電力を決定するとともに、バッテリパック1-1-1のSMR11の開閉制御を行う。また、HV-ECU200a-1は、バッテリパック1-1-1のバッテリ10の劣化度合の検出等を行う。BT-ECU(2)220a-2およびHV-ECU(2)200a-2は、バッテリパック1-1-2に対して、BT-ECU(1)220a-1およびHV-ECU(1)200a-1と同様の処理を行う。BT-ECU(3)220a-3およびHV-ECU(3)200a-3は、バッテリパック1-1-3に対して、BT-ECU(1)220a-1およびHV-ECU(1)200a-1と同様の処理を行う。MG-ECU210aは、HV-ECU(1)220a-1~HV-ECU(3)220a-3で決定した各バッテリパック1-1-1~1-1-3の入出力電力になるよう、DCDCコンバータ2-1を制御する(インバータ23の各相アームのスイッチング素子を駆動する)。 In FIG. 6, the BT-ECU (1) 220a-1 monitors the voltage VB, input/output current IB, temperature, etc. of the battery 10 of the battery pack 1-1-1 of the battery unit Bu-1, and calculates the SOC. do. The HV-ECU (1) 200a-1 receives the power command TP from the H/HV-ECU 200a, determines the input/output power of the battery pack 1-1-1, and also determines the input/output power of the SMR 11 of the battery pack 1-1-1. Performs opening/closing control. The HV-ECU 200a-1 also detects the degree of deterioration of the battery 10 of the battery pack 1-1-1. BT-ECU (2) 220a-2 and HV-ECU (2) 200a-2 are BT-ECU (1) 220a-1 and HV-ECU (1) 200a- for battery pack 1-1-2. Perform the same processing as 1. BT-ECU (3) 220a-3 and HV-ECU (3) 200a-3 are BT-ECU (1) 220a-1 and HV-ECU (1) 200a- for battery pack 1-1-3. Perform the same processing as 1. The MG-ECU 210a outputs DC/DC power so that the input/output power of each battery pack 1-1-1 to 1-1-3 is determined by HV-ECU (1) 220a-1 to HV-ECU (3) 220a-3. Controls the converter 2-1 (drives the switching elements of each phase arm of the inverter 23).

サブ制御装置3a1-2~サブ制御装置3a1-nも、電池ユニットBu-2~電池ユニットBu-nに関して、サブ制御装置3a1-1と同様の処理を行う。この変形例1によれば、電源システムPの制御装置として、電動車両Vに搭載された、HV-ECU200、MG-ECU210、および、BT-ECU220のハードウェアを利活用することが促進できる。 Sub-control device 3a1-2 to sub-control device 3a1-n also perform the same processing as sub-control device 3a1-1 regarding battery unit Bu-2 to battery unit Bu-n. According to the first modification, it is possible to promote the use of the hardware of the HV-ECU 200, MG-ECU 210, and BT-ECU 220 mounted on the electric vehicle V as the control device of the power supply system P.

(変形例2)
図7は、変形例2における電源システムPaの全体構成を示す図である。上記実施の形態では、昇圧コンバータ21、インバータ22およびインバータ23を備えたPCU20を、電源システムPのDCDCコンバータ2に転用した例を説明した。上記実施の形態では、特に、大電力を通電可能とするために、並列にスイッチング素子が設けられたインバータ23を、DCDCコンバータ2のスイッチング素子として利用していた。しかし、電動車両に搭載されるPCUには、インバータがひとつ設けられるもの、あるいは、昇圧コンバータを備えないPCUが存在する。
(Modification 2)
FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of the power supply system Pa in Modification 2. As shown in FIG. In the above embodiment, an example has been described in which the PCU 20 including the boost converter 21, the inverter 22, and the inverter 23 is used as the DC/DC converter 2 of the power supply system P. In the embodiment described above, in particular, in order to enable high power to be passed, the inverter 23 in which switching elements are provided in parallel is used as the switching element of the DC/DC converter 2. However, some PCUs installed in electric vehicles are equipped with one inverter or are not equipped with a boost converter.

変形例2における電源システムPaは、ひとつのインバータのみを備えるPCU、あるいは、PCUからインバータ部分を抜き出した回路を、電源システムPaのDCDCコンバータ2Aに転用したものである。 The power supply system Pa in Modification 2 is a PCU that includes only one inverter, or a circuit obtained by extracting the inverter portion from the PCU, and is used as the DC/DC converter 2A of the power supply system Pa.

図7において、DCDCコンバータ2Aは、電動車両に搭載されたPCUのインバータ(三相インバータ)を転用したものである。図7において、バッテリパック1のSR1およびSR2は、システムメインリレー(SMR)である。上記実施の形態と同様に、3個のバッテリパック1(1-1-1、1-1-2、1-1-3)の出力端子の正極端子が、PCUの三相インバータの各相アーム(U相アーム2A1、V相アーム2A2、W相アーム2A3)の中間点に、コイル(インダクタ)5を介して接続される。バッテリパック1の正極端子とコイル5との間の電力線は、コンデンサ6を介して、バッテリパック1の出力端子の負極端子と接続される。三相インバータの各相アーム(U相アーム2A1、V相アーム2A2、W相アーム2A3)の上アームは正極線PLに接続され、PCS100の入出力端子に接続される。三相インバータの各相アーム(U相アーム2A1、V相アーム2A2、W相アーム2A3)の下アームは負極線NLに接続され、PCS100の入出力端子に接続される。バッテリパック1の負極端子は、負極線NLに接続される。 In FIG. 7, the DCDC converter 2A is a repurposed inverter (three-phase inverter) of a PCU mounted on an electric vehicle. In FIG. 7, SR1 and SR2 of the battery pack 1 are system main relays (SMR). Similar to the above embodiment, the positive terminals of the output terminals of the three battery packs 1 (1-1-1, 1-1-2, 1-1-3) are connected to each phase arm of the three-phase inverter of the PCU. (U-phase arm 2A1, V-phase arm 2A2, W-phase arm 2A3) is connected to the intermediate point via a coil (inductor) 5. A power line between the positive terminal of the battery pack 1 and the coil 5 is connected to the negative terminal of the output terminal of the battery pack 1 via a capacitor 6 . The upper arm of each phase arm (U-phase arm 2A1, V-phase arm 2A2, W-phase arm 2A3) of the three-phase inverter is connected to the positive electrode line PL and connected to the input/output terminal of the PCS 100. The lower arm of each phase arm (U-phase arm 2A1, V-phase arm 2A2, W-phase arm 2A3) of the three-phase inverter is connected to the negative electrode line NL and connected to the input/output terminal of the PCS 100. A negative terminal of the battery pack 1 is connected to a negative electrode line NL.

このように、変形例2における電源システムPaでは、PCUの三相インバータの各相アームをバッテリパック1に接続し、三相インバータをDCDCコンバータ2Aに転用している。また、電源システムPaは、上記実施の形態と同様に、三相インバータを転用したDCDCコンバータ2Aと3個のバッテリパック1を含む電池ユニットBuaを複数そなえ、各電池ユニットBuaは並列に接続されている。この変形例2においても、上記実施の形態と同様に、制御装置3bによって、図5に示す故障判定ルーチンが実行され、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。 In this way, in the power supply system Pa in the second modification, each phase arm of the three-phase inverter of the PCU is connected to the battery pack 1, and the three-phase inverter is used as the DC-DC converter 2A. Further, as in the above embodiment, the power supply system Pa includes a plurality of battery units Bua including a DC/DC converter 2A converted from a three-phase inverter and three battery packs 1, and each battery unit Bua is connected in parallel. There is. In this modification 2, similarly to the above embodiment, the failure determination routine shown in FIG. 5 is executed by the control device 3b, and the same effects as in the above embodiment are achieved.

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

1 バッテリパック、2,2A DCDCコンバータ、3,3a,3b 制御装置、5 コイル(インダクタ)、6 コンデンサ、10 バッテリ、11 SMR、15 監視ユニット、20 PCU、21 昇圧コンバータ、22,23 インバータ、25 バッテリ接続端子、26 MG1接続端子、27 MG2接続端子、28a 正極端子、28b 負極端子、30 エンジン、40 動力分割機構、50 駆動輪、100 PCS、200 HV-ECU、210 MEG-ECU、220 BT-ECU 230 EG-ECU、300 負荷、400 制御ECU、450 駆動ECU、500 PCS-ECU、600 I/F-ECU、650 太陽光発電装置、Bu,Bua 電池ユニット、MG1 モータジェネレータ、MG2 モータジェネレータ、P,Pa 電源システム、PG 電力系統、V 電動車両。 1 Battery pack, 2, 2A DCDC converter, 3, 3a, 3b Control device, 5 Coil (inductor), 6 Capacitor, 10 Battery, 11 SMR, 15 Monitoring unit, 20 PCU, 21 Boost converter, 22, 23 Inverter, 25 Battery connection terminal, 26 MG1 connection terminal, 27 MG2 connection terminal, 28a positive terminal, 28b negative terminal, 30 engine, 40 power split mechanism, 50 drive wheel, 100 PCS, 200 HV-ECU, 210 MEG-ECU, 220 BT- ECU 230 EG-ECU, 300 Load, 400 Control ECU, 450 Drive ECU, 500 PCS-ECU, 600 I/F-ECU, 650 Solar power generation device, Bu, Bua Battery unit, MG1 Motor generator, MG2 Motor generator, P , Pa power supply system, PG power system, V electric vehicle.

Claims (5)

電力系統との間で電力の授受を行う連系運転と、前記電力系統と解列された自立運転とを切り替え可能な電源システムであって、
蓄電装置およびDCDCコンバータを含む電池ユニットと、
電力指令に基づいて前記電池ユニットの出力電力を制御する制御装置と、を備え、
前記自立運転では、前記電池ユニットの電力が電気負荷に供給され、
前記連系運転では、前記電力系統からの供給電力が前記電気負荷に供給され、
前記制御装置は、
前記電源システムが前記連系運転する場合には、前記電力指令と前記電池ユニットの出力電力との偏差が第1閾値以上のとき、前記電源システムの故障と判定し、
前記電源システムが前記自立運転する場合には、前記偏差が前記第1閾値より大きい第2閾値以上のとき、前記電源システムの故障と判定する、電源システム。
A power supply system capable of switching between grid-connected operation in which power is transferred to and from a power grid, and independent operation in which power is disconnected from the power grid, the power supply system comprising:
a battery unit including a power storage device and a DC/DC converter;
A control device that controls output power of the battery unit based on a power command,
In the self-sustaining operation, power from the battery unit is supplied to an electrical load,
In the grid-connected operation, power supplied from the power system is supplied to the electric load,
The control device includes:
When the power supply system performs the grid-connected operation, determining that the power supply system has failed when a deviation between the power command and the output power of the battery unit is equal to or greater than a first threshold;
When the power supply system performs the self-sustaining operation, the power supply system determines that the power supply system has failed when the deviation is equal to or greater than a second threshold value that is larger than the first threshold value.
前記第1閾値は、前記出力電力の制御誤差に基づいて設定され、
前記第2閾値は、前記電気負荷の消費電力に基づいて設定される、請求項1に記載の電源システム。
The first threshold is set based on a control error of the output power,
The power supply system according to claim 1, wherein the second threshold is set based on power consumption of the electric load.
前記制御装置は、
前記電池ユニットの前記出力電力が、前記電力指令になるようフィードバック制御を実行するとともに、前記偏差に基づいて算出されたフィードバック量を上限値および下限値で制限し、
前記電源システムが前記連系運転する場合には、前記自立運転する場合に比較して、前記上限値および前記下限値を小さくする、請求項1または請求項2に記載の電源システム。
The control device includes:
Executing feedback control so that the output power of the battery unit meets the power command, and limiting the feedback amount calculated based on the deviation with an upper limit value and a lower limit value,
The power supply system according to claim 1 or 2, wherein when the power supply system performs the interconnected operation, the upper limit value and the lower limit value are made smaller than when the power supply system performs the self-sustaining operation.
前記電池ユニットは、複数であり、互いに並列に接続されている、請求項1または請求項2に記載の電源システム。 The power supply system according to claim 1 or 2, wherein the plurality of battery units are connected in parallel to each other. 前記DCDCコンバータは、三相インバータを転用したものであり、
前記三相インバータの各相アームに、前記蓄電装置が接続されている、請求項4に記載の電源システム。
The DCDC converter is a repurposed three-phase inverter,
The power supply system according to claim 4, wherein the power storage device is connected to each phase arm of the three-phase inverter.
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