JP4932026B1 - DC power supply system - Google Patents

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Abstract

【課題】直流給電部に電力変換器を介さず蓄電部を直結した直流給電システムにおいて、直流給電部の電圧を安定化する。
【解決手段】直流バス部１に蓄電部３が直結される直流給電システムにおいて、蓄電部３の異常が検知された場合には、電池監視ユニット６は、シャットダウン信号ＳＤを活性化（遮断指令）して出力するとともに、この遮断指令の出力に先行して、系統電力システム４に対して活性化したシャットダウン予告信号ＳＤＮを出力する。系統電力システム４では、シャットダウン予告信号ＳＤＮを受けて、ＤＣ／ＡＣ変換器４２が電力変換動作を停止するとともに、ＡＣ／ＤＣ変換器４４が電流制御モードから電圧制御モードに切換えられる。その後、スイッチ７が遮断指令に従って蓄電部３および直流バス部１の間の電路を遮断する。
【選択図】図１In a DC power supply system in which a power storage unit is directly connected to a DC power supply unit without using a power converter, the voltage of the DC power supply unit is stabilized.
In a DC power supply system in which a power storage unit is directly connected to a DC bus unit, when an abnormality of the power storage unit is detected, a battery monitoring unit activates a shutdown signal SD (cut-off command). And an activated shutdown notice signal SDN is output to the grid power system 4 prior to the output of the shut-off command. In the grid power system 4, upon receiving the shutdown notice signal SDN, the DC / AC converter 42 stops the power conversion operation, and the AC / DC converter 44 is switched from the current control mode to the voltage control mode. Thereafter, the switch 7 cuts off the electric circuit between the power storage unit 3 and the DC bus unit 1 in accordance with the cut-off command.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、直流給電システムに関し、より特定的には、直流負荷に直流電力を安定して給電するための構成に関する。   The present invention relates to a DC power supply system, and more particularly to a configuration for stably supplying DC power to a DC load.

近年、太陽電池、風力発電装置および燃料電池のような分散電源装置が普及し始めている。現状では、分散電源装置が発電した直流電力を交流電力に変換し、さらに、その交流電力を、電力を消費する機器において直流電力に変換して使用する。このように、直流−交流変換および交流−直流変換が行なわれるため、その電力変換のたびに電力損失が生じる。そこで、分散電源装置が発電する直流電力を交流電力に変換することなく、直流電力のまま送電して機器で使用することにより、変換損失を低減させる直流給電システムが提案されている。   In recent years, distributed power supply devices such as solar cells, wind power generators, and fuel cells have begun to spread. At present, the DC power generated by the distributed power supply device is converted into AC power, and the AC power is converted into DC power and used in a device that consumes the power. Thus, since DC-AC conversion and AC-DC conversion are performed, a power loss occurs at each power conversion. Therefore, a DC power feeding system has been proposed that reduces conversion loss by transmitting DC power as it is and using it in equipment without converting the DC power generated by the distributed power supply into AC power.

このような直流給電システムとして、たとえば特開２００５−２２４００９号公報（特許文献１）には、直流バスに接続された複数の電源ユニットの各々が電流制御部を有しており、該電流制御部が、対応する電源ユニットに入出力する電流に従って自律的に直流電圧指令値または直流電圧の制御性を変更する機能を備える構成が開示されている。この特許文献１に記載の直流給電システムは、複数の分散電源が自律的に協調運転するとともに、装置容量に依存せずに、簡単に電源ユニットを追加することを可能としている。   As such a DC power supply system, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-224209 (Patent Document 1), each of a plurality of power supply units connected to a DC bus has a current control unit, and the current control unit However, a configuration is disclosed that has a function of autonomously changing the controllability of a DC voltage command value or DC voltage in accordance with a current input to and output from a corresponding power supply unit. In the DC power supply system described in Patent Document 1, a plurality of distributed power supplies autonomously operate in a coordinated manner, and a power supply unit can be easily added without depending on the device capacity.

特開２００５−２２４００９号公報JP 2005-224209 A

しかしながら、上記の特許文献１に記載の直流給電システムにおいては、複数の分散電源を自律的に協調運転することが可能になる一方で、各電源ユニットにおける入出力電流が変化すると、この変化に応じて直流バスの電圧の制御目標値が変更されるため、システム全体の制御が複雑化するという問題があった。   However, in the DC power supply system described in Patent Document 1, it is possible to autonomously and cooperatively operate a plurality of distributed power sources. On the other hand, when the input / output current in each power supply unit changes, Since the control target value of the DC bus voltage is changed, there is a problem that the control of the entire system becomes complicated.

また、電源ユニットごとに電力変換器を設ける必要あるため、該電力変換器における変換損失が増大するとともに、システムのコストアップが発生するという問題があった。   Further, since it is necessary to provide a power converter for each power supply unit, there is a problem that conversion loss in the power converter increases and the cost of the system increases.

このような課題を解決するためには、蓄電池のような電圧安定化能力の高い電圧源を電力変換器を介さず直流バスに直結することによって、直流バスの電圧を無制御で安定化させることが可能である。   In order to solve such a problem, the voltage of the DC bus is stabilized without control by directly connecting a voltage source having a high voltage stabilizing capability such as a storage battery to the DC bus without using a power converter. Is possible.

しかしながら、上記のように、蓄電池を直流バスに直結させる構成においては、蓄電池に異常が検知された場合には、蓄電池を過充電や過放電などから保護するために蓄電池を直流バスから速やかに遮断する必要が生じる。このように蓄電池が直流バスから遮断された場合においても、直流バスの電圧変動を抑制し、直流負荷に対して安定して直流電力を供給できる直流給電システムの構築が求められる。   However, as described above, in the configuration in which the storage battery is directly connected to the DC bus, when an abnormality is detected in the storage battery, the storage battery is promptly disconnected from the DC bus in order to protect the storage battery from overcharge or overdischarge. Need to do. Thus, even when the storage battery is disconnected from the DC bus, it is required to construct a DC power supply system that can suppress voltage fluctuation of the DC bus and stably supply DC power to the DC load.

それゆえ、この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、その目的は、直流バスに電力変換器を介さず蓄電部を直結した直流給電システムにおいて、直流バスの電圧を安定化することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to stabilize the voltage of a DC bus in a DC power supply system in which a power storage unit is directly connected to the DC bus without using a power converter. That is.

この発明のある局面に従えば、直流負荷に直流電力を供給するための直流給電システムであって、系統電力および直流負荷の間に配設された直流バスと、電源電圧を直流バスに出力する蓄電部と、蓄電部の異常を検知する蓄電部監視ユニットと、直流バスおよび蓄電部の間を接続／遮断するためのスイッチと、直流バスおよび系統電力の間で電力変換する電力変換装置とを備える。電力変換装置は、直流バスからの直流電力を交流電力に変換して系統電力へ供給する直流／交流変換器と、系統電力からの交流電力を直流電力に変換して直流バスへ供給する交流／直流変換器とを含む。直流給電システムは、蓄電部が正常であるときには、直流／交流変換器を、自経路の電流値が電流目標値になるように制御される電流制御モードに設定する一方、蓄電部監視ユニットにより蓄電部の異常が検知されたときには、直流／交流変換器の電力変換動作を停止させる第１の電力変換制御手段と、蓄電部が正常であるときには、交流／直流変換器を電流制御モードに設定する一方、蓄電部監視ユニットにより蓄電部の異常が検知されたときには、交流／直流変換器を、直流バスの電圧が電圧目標値になるように制御する電圧制御モードに設定する第２の電力変換制御手段と、蓄電部監視ユニットにより蓄電部の異常が検知されたときには、第１の電力変換制御手段による直流／交流変換器の電力変換動作の停止後であって、かつ、第２の電力変換制御手段による電圧制御モードの設定後に、スイッチにより蓄電部を直流バスから遮断する電源遮断手段とをさらに備える。 According to one aspect of the invention, a DC power supply system for supplying the DC power to a DC load, a DC bus arranged between the system power Oyo BiTadashi flow load, dc power supply voltage a power storage unit to be output to the bus, a power storage unit monitoring unit for detecting the abnormality of the charge reservoir portion, and a switch for connecting / disconnecting the straight stream bus and a charge reservoir section, the dc bus and system And a power conversion device that converts power between the power generators . Power conversion device includes a system integrated DC / AC converter for supplying the electric power to convert the DC power from the dc bus to AC power, dc bus AC power into a DC power from the system integrated power Including an AC / DC converter. DC power supply system, when a charge reservoir unit is normal, while setting the dc / ac converter, the current control mode in which the current value of its own path is controlled to be the current target value, a charge reservoir section monitoring when the abnormality of Ri蓄 conductive portion is detected by the unit, a first power conversion control means for stopping a power conversion operation of the dc / ac converter, when a charge reservoir unit is normal, ac / dc while setting the transducer current control mode, when an abnormality of Ri蓄 conductive portion is detected by the charge reservoir unit monitoring unit, the ac / dc converter, the voltage of the dc bus is the voltage target value the second and the power conversion control means, when an abnormality of Ri蓄 conductive portion by the charge reservoir unit monitoring unit is detected, dc Ru good to the first power conversion control means for setting the control to the voltage control mode so / AC converter even after stopping the power conversion operation, and the second After the setting of the by that voltage control mode to the power conversion control means further comprises a power supply cut-off means for interrupting the dc bus Ri蓄 conductive portion by the switch.

好ましくは、蓄電部監視ユニットは、蓄電部の異常が検知されたときに、電源遮断手段に蓄電部の遮断指令を出力するとともに、第１および第２の電力変換制御手段に蓄電部の遮断予告信号を出力する。第１の電力変換制御手段は、遮断予告信号を受けたときに、直流／交流変換器の電力変換動作を停止させる。第２の電力変換制御手段は、遮断予告信号を受けたときに、交流／直流変換器を電圧制御モードに設定する。蓄電部監視ユニットは、遮断予告信号を出力してから所定期間経過後に遮断指令を出力する。 Preferably, a charge reservoir unit monitoring unit, when an abnormality of the charge reservoir portion is detected, outputs the interruption command of a charge reservoir portion to power shut-off means, 蓄the first and second power conversion control unit Outputs an electrical shutdown notice signal . The first power conversion control means, upon receiving the shielding sectional warning signal, to stop the power conversion operation of the dc / ac converter. Second power conversion control means, upon receiving the shielding sectional warning signal sets the ac / dc converter voltage control mode. Charge reservoir unit monitoring unit outputs a disconnection instruction barrier from the output of the barrier cross warning signal after a predetermined period of time.

好ましくは、蓄電部監視ユニットは、蓄電部の異常が検知されたときに、第１および第２の電力変換制御手段に蓄電部の遮断予告信号を出力する。第１の電力変換制御手段は、遮断予告信号を受けたときに、直流／交流変換器の電力変換動作を停止させる。第２の電力変換制御手段は、遮断予告信号を受けたときに、交流／直流変換器を電圧制御モードに設定する。電力変換装置は、第１の電力変換制御手段による直流／交流変換器の電力変換動作の停止後であって、かつ、第２の電力変換制御手段による電圧制御モードの設定後に、電源遮断手段に蓄電部の遮断指令を出力する。 Preferably, a charge reservoir unit monitoring unit, when an abnormality of the charge reservoir portion is detected, and outputs a blocking warning signal of a charge reservoir portion to the first and second power conversion control means. The first power conversion control means, upon receiving the shielding sectional warning signal, to stop the power conversion operation of the dc / ac converter. Second power conversion control means, upon receiving the shielding sectional warning signal sets the ac / dc converter voltage control mode. Power conversion device, even after stopping the power conversion operation of the first dc / ac converter Ru good power conversion control means, and, by that voltage control mode to the second power conversion control unit after setting, it outputs the interruption command of a charge reservoir portion to power blocking means.

好ましくは、蓄電部監視ユニットは、遮断予告信号を出力するとともに、蓄電部の異常を報知する報知手段をさらに含む。 Preferably, a charge reservoir unit monitoring unit outputs the shielding sectional warning signal, further comprising an informing means for informing the abnormality of the charge reservoir portion.

好ましくは、蓄電部は、直流バスに直結される。 Preferably, a charge reservoir portion is directly connected to the dc bus.

この発明によれば、直流バスに電力変換器を介さず蓄電部を直結した直流給電システムにおいて、蓄電部が遮断された場合においても直流バスの電圧を安定化することができ、直流負荷に安定的に電力を供給可能な直流給電システムを構築することができる。   According to the present invention, in a DC power supply system in which a power storage unit is directly connected to a DC bus without a power converter, the voltage of the DC bus can be stabilized even when the power storage unit is cut off, and stable to a DC load. Therefore, it is possible to construct a DC power supply system that can supply electric power.

この発明の実施の形態に従う直流給電システムの全体の構成を概略的に示す図である。1 schematically shows an overall configuration of a DC power supply system according to an embodiment of the present invention. FIG. 蓄電部の充電容量−電圧曲線を示す図である。It is a figure which shows the charge capacity-voltage curve of an electrical storage part. 図１におけるＤＣ／ＡＣ変換器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the DC / AC converter in FIG. 図３における制御部の制御構造を示す図である。It is a figure which shows the control structure of the control part in FIG. 図１におけるＡＣ／ＤＣ変換器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the AC / DC converter in FIG. 図５における制御部の制御構造を示す図である。It is a figure which shows the control structure of the control part in FIG. 電池監視ユニットにおける異常検知時の処理を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the process at the time of abnormality detection in a battery monitoring unit. 本発明の実施の形態の変更例に従う直流給電システムの全体の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the whole structure of the DC power supply system according to the example of a change of embodiment of this invention.

以下、本発明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、図中の同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図１は、この発明の実施の形態に従う直流給電システムの全体の構成を概略的に示す図である。   FIG. 1 schematically shows an overall configuration of a DC power feeding system according to an embodiment of the present invention.

図１を参照して、本実施の形態に従う直流給電システムは、直流バス１と、蓄電部３と、系統電力システム４と、直流負荷５と、電池監視ユニット６と、スイッチ７とを備える。   Referring to FIG. 1, the DC power supply system according to the present embodiment includes a DC bus 1, a power storage unit 3, a system power system 4, a DC load 5, a battery monitoring unit 6, and a switch 7.

直流バス１は、直流負荷５に直流電力を供給する。直流負荷５は、一例として、家庭で使用される空調機、冷蔵庫、洗濯機、テレビ、照明装置またはパーソナルコンピュータのような電気機器である。あるいは、オフィスで使用されるコンピュータ、複写機またはファクシミリのような電気機器や、または、店舗で使用されるショーケースまたは照明装置のような電気機器であってもよい。直流バス１には、蓄電部３および系統電力システム４が接続されている。   The DC bus 1 supplies DC power to the DC load 5. The DC load 5 is, for example, an electric device such as an air conditioner, a refrigerator, a washing machine, a television, a lighting device, or a personal computer used at home. Alternatively, it may be an electric device such as a computer, a copier or a facsimile used in an office, or an electric device such as a showcase or a lighting device used in a store. A power storage unit 3 and a system power system 4 are connected to the DC bus 1.

なお、本実施の形態に従う直流給電システムにおいては、直流バス１、蓄電部３、系統電力システム４および直流負荷５をそれぞれ１個ずつ備える場合について説明するが、これらの個数には制限がなく、１個でも複数個であってもよい。   In the DC power supply system according to the present embodiment, a case where one DC bus 1, power storage unit 3, system power system 4 and one DC load 5 are provided will be described. There may be one or more.

（蓄電部の構成）
蓄電部３は、一例として、リチウムイオン二次電池などの充放電可能に構成された二次電などからなる。蓄電部３は、複数の電池セルを直列接続して構成されており、一例として、定格電圧３８０Ｖおよび１０Ａｈを有している。 (Configuration of power storage unit)
The power storage unit 3 includes, for example, a secondary battery configured to be chargeable / dischargeable, such as a lithium ion secondary battery. The power storage unit 3 is configured by connecting a plurality of battery cells in series, and has rated voltages of 380 V and 10 Ah as an example.

図２は、蓄電部３の充電容量−電圧曲線を示す図である。図２において、横軸は蓄電部３の充電容量（Ａｈ）、縦軸は蓄電部３の電圧（Ｖ）を示している。図２を参照して、蓄電部３は、空状態（充電容量が０％）のときに３００Ｖとなり、充電容量２０％のときに３６０Ｖとなり、充電容量５０％のときに３８０Ｖとなり、充電容量８０％のときに４００Ｖとなり、満充電状態（充電容量が１００％）のときに４２０Ｖとなる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a charge capacity-voltage curve of the power storage unit 3. In FIG. 2, the horizontal axis represents the charge capacity (Ah) of the power storage unit 3, and the vertical axis represents the voltage (V) of the power storage unit 3. Referring to FIG. 2, power storage unit 3 is 300 V when it is empty (charging capacity is 0%), 360 V when charging capacity is 20%, 380 V when charging capacity is 50%, and charging capacity of 80 %, It becomes 400V, and when fully charged (charge capacity is 100%), it becomes 420V.

なお、上述の図２に示す特性は、蓄電部３の一例として、リチウムイオン二次電池を用いた場合について説明したが、蓄電部３としては、リチウムイオン電池に限らず、鉛蓄電池またはニッケル水素電池などを使用することも可能である。   The above-described characteristics shown in FIG. 2 have been described with respect to the case where a lithium ion secondary battery is used as an example of the power storage unit 3. However, the power storage unit 3 is not limited to a lithium ion battery, but is a lead storage battery or nickel hydride. It is also possible to use a battery or the like.

ここで、図１に示す構成において、蓄電部３は、直流バス１に「直結」されており、直流バス１との間で直流電力の授受を行なう。ここで、「直結」とは、直流バス１と蓄電部３との間に、ＤＣ／ＤＣ変換器のような電力変換器が介在していないことを意味する。したがって、直流バス１の電圧は、蓄電部３の電源電圧とほぼ等しくなる。このように蓄電部３を直流バス１に直結する構成としたことにより、蓄電部３が有する高い電圧安定化能力を活かして、急激な負荷変動による直流バス１の電圧変動を抑制することが可能となる。   Here, in the configuration shown in FIG. 1, power storage unit 3 is “directly connected” to DC bus 1, and exchanges DC power with DC bus 1. Here, “directly connected” means that a power converter such as a DC / DC converter is not interposed between the DC bus 1 and the power storage unit 3. Therefore, the voltage of DC bus 1 is substantially equal to the power supply voltage of power storage unit 3. By adopting a configuration in which the power storage unit 3 is directly connected to the DC bus 1 in this way, it is possible to suppress the voltage fluctuation of the DC bus 1 due to a sudden load fluctuation by utilizing the high voltage stabilization capability of the power storage unit 3. It becomes.

スイッチ７は、蓄電部３と直流バス１との間に配設される。スイッチ７は、電池監視ユニット６からのシャットダウン信号ＳＤが非活性化（導通指令に相当する。）されると、蓄電部３を直流バス１と電気的に接続し、シャットダウン信号ＳＤが活性化（遮断指令に相当する。）されると、蓄電部３と直流バス１との間の電路を遮断する。   Switch 7 is arranged between power storage unit 3 and DC bus 1. When the shutdown signal SD from the battery monitoring unit 6 is deactivated (corresponding to a conduction command), the switch 7 electrically connects the power storage unit 3 to the DC bus 1 and activates the shutdown signal SD ( When this occurs, the electric circuit between the power storage unit 3 and the DC bus 1 is cut off.

電池監視ユニット６は、過充電、過放電および温度上昇などから蓄電部３を保護するために、蓄電部３の状態を監視する。具体的には、充放電電流検出部６０は、直流バス１に介挿され、蓄電部３に対して入出力される充放電電流Ｉｂを検出し、その検出値を電池監視ユニット６へ出力する。充放電電圧検出部６２は、蓄電部３の充放電電圧Ｖｂを検出し、その検出値を電池監視ユニット６へ出力する。温度検出部６４は、蓄電部３の温度Ｔｂを検出し、その検出値を電池監視ユニット６へ出力する。なお、充放電電流検出部６０は、蓄電部３からの放電電流Ｉｄｃを、正値の充放電電流Ｉｂとして検出し、蓄電部３への充電電流Ｉｃｈを、負値の充放電電流Ｉｂとして検出する。電池監視ユニット６は、充放電電流検出部６０からの充放電電流Ｉｂの検出値、充放電電圧検出部６２からの充放電電圧Ｖｂの検出値および温度検出部６４からの蓄電池温度Ｔｂの検出値に基づいて、蓄電部３の状態（充電状態および温度状態）を監視する。そして、蓄電部３の異常が検知されると、電池監視ユニット６は、蓄電部３を保護するためにシャットダウン信号ＳＤを活性化（遮断指令）することにより、スイッチ７によって蓄電部３と直流バス１との間の電路を遮断する。   The battery monitoring unit 6 monitors the state of the power storage unit 3 in order to protect the power storage unit 3 from overcharge, overdischarge, temperature rise, and the like. Specifically, charging / discharging current detection unit 60 detects charging / discharging current Ib that is inserted in DC bus 1 and input / output to / from power storage unit 3, and outputs the detected value to battery monitoring unit 6. . Charging / discharging voltage detection unit 62 detects charging / discharging voltage Vb of power storage unit 3 and outputs the detected value to battery monitoring unit 6. The temperature detection unit 64 detects the temperature Tb of the power storage unit 3 and outputs the detected value to the battery monitoring unit 6. The charge / discharge current detection unit 60 detects the discharge current Idc from the power storage unit 3 as a positive charge / discharge current Ib, and detects the charge current Ich to the power storage unit 3 as a negative charge / discharge current Ib. To do. The battery monitoring unit 6 includes a detection value of the charge / discharge current Ib from the charge / discharge current detection unit 60, a detection value of the charge / discharge voltage Vb from the charge / discharge voltage detection unit 62, and a detection value of the storage battery temperature Tb from the temperature detection unit 64. Based on the above, the state (charged state and temperature state) of the power storage unit 3 is monitored. When the abnormality of the power storage unit 3 is detected, the battery monitoring unit 6 activates the shutdown signal SD (protection command) to protect the power storage unit 3, thereby causing the switch 7 to connect the power storage unit 3 to the DC bus. Cut off the electrical circuit to 1

さらに、電池監視ユニット６は、上述のシャットダウン信号ＳＤを活性化（遮断指令）するのに先行して、蓄電部３の遮断を予告するためのシャットダウン予告信号ＳＤＮを活性化する。この活性化されたシャットダウン予告信号ＳＤＮは、系統電力システム４内のＤＣ／ＡＣ変換器４２およびＡＣ／ＤＣ変換器４４へ送信される。ＤＣ／ＡＣ変換器４２は、電池監視ユニット６からシャットダウン予告信号ＳＤＮを受けると、電力変換動作を停止する。一方、ＡＣ／ＤＣ変換器４４は、電池監視ユニット６からシャットダウン予告信号ＳＤＮを受けると、後述する方法によって、「電流制御モード」から「電圧制御モード」に切換わる。   Further, the battery monitoring unit 6 activates the shutdown notice signal SDN for notifying the shutoff of the power storage unit 3 prior to the activation (shutoff command) of the above-described shutdown signal SD. The activated shutdown notice signal SDN is transmitted to the DC / AC converter 42 and the AC / DC converter 44 in the system power system 4. When the DC / AC converter 42 receives the shutdown notice signal SDN from the battery monitoring unit 6, the DC / AC converter 42 stops the power conversion operation. On the other hand, when the AC / DC converter 44 receives the shutdown notice signal SDN from the battery monitoring unit 6, it switches from the “current control mode” to the “voltage control mode” by the method described later.

（系統電力システムの構成）
図１に示す構成において、系統電力システム４は、直流バス１との間で直流電力の授受を行なう。系統電力システム４は、ＤＣ／ＡＣ変換器４２と、ＡＣ／ＤＣ変換器４４と、系統電力４０とを含む。 (System power system configuration)
In the configuration shown in FIG. 1, system power system 4 exchanges DC power with DC bus 1. The grid power system 4 includes a DC / AC converter 42, an AC / DC converter 44, and a grid power 40.

系統電力４０は、電力会社等から受電する電力（たとえば、ＡＣ２００Ｖとする）である。ＤＣ／ＡＣ変換器４２およびＡＣ／ＤＣ変換器４４は、直流バス１および系統電力４０の間に並列接続される。本実施の形態に従う直流給電システムにおいては、ＡＣ／ＤＣ変換器４４を介して電力会社等から系統電力４０を買う（買電）するとともに、ＤＣ／ＡＣ変換器４２を介して余剰電力を電力会社等に売る（売電）することを可能に構成されている。なお、図１では、ＤＣ／ＡＣ変換器４２に流れる電流をＩｓｅｌｌ、ＡＣ／ＤＣ変換器４４に流れる電流をＩｂｕｙと表記する。また、直流負荷５に供給される電流Ｉｌｏａｄと表記する。買電時においては、電流Ｉｂｕｙから電流Ｉｌｏａｄを差し引いた電流が、蓄電部３の充電電流Ｉｃｈとなる。また、売電時においては、蓄電部３の放電電流Ｉｄｃから電流Ｉｌｏａｄを差し引いた電流が、電流Ｉｓｅｌｌとなる。電流ＩｓｅｌｌおよびＩｂｕｙをどのような値にするかについては、直流給電システムの使用者または管理者が自在に設定することができる。   System power 40 is power received from an electric power company or the like (for example, AC 200V). The DC / AC converter 42 and the AC / DC converter 44 are connected in parallel between the DC bus 1 and the system power 40. In the DC power supply system according to the present embodiment, system power 40 is purchased (purchased) from an electric power company or the like via AC / DC converter 44, and surplus power is supplied via electric power company via DC / AC converter 42. It is possible to sell to (e.g., sell electricity). In FIG. 1, the current flowing through the DC / AC converter 42 is expressed as Icell, and the current flowing through the AC / DC converter 44 is expressed as Ibuy. Further, it is expressed as a current Iload supplied to the DC load 5. At the time of power purchase, the current obtained by subtracting the current Iload from the current Ibuy becomes the charging current Ich of the power storage unit 3. Further, at the time of power sale, a current obtained by subtracting the current Iload from the discharge current Idc of the power storage unit 3 is the current Icell. The values of the currents Isel and Ibuy can be freely set by the user or administrator of the DC power supply system.

ＤＣ／ＡＣ変換器４２は、直流バス１から受ける直流電力を交流電力に変換して系統電力４０へ供給する。図３は、図１におけるＤＣ／ＡＣ変換器４２の概略構成図である。   The DC / AC converter 42 converts the DC power received from the DC bus 1 into AC power and supplies it to the system power 40. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the DC / AC converter 42 in FIG.

図３を参照して、ＤＣ／ＡＣ変換器４２は、ＤＣ／ＡＣ変換部３０と、連系リアクトル３２と、制御部３４と、直流電圧検出部３６と、自経路電流検出部３８とを含む。   Referring to FIG. 3, DC / AC converter 42 includes DC / AC converter 30, interconnection reactor 32, controller 34, DC voltage detector 36, and own path current detector 38. .

ＤＣ／ＡＣ変換部３０は、制御部３４からの駆動信号ＤＲＶ１に応じて、直流バス１から受けた直流電力を交流電力に変換して系統電力４０（図１）へ出力する。ＤＣ／ＡＣ変換部３０は、スイッチング素子であるトランジスタＱ１〜Ｑ４と、ダイオードＤ１〜Ｄ４とを含む。トランジスタＱ１，Ｑ２は、直流バス１を構成する正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間に直列に接続される。連系リアクトル３２は、トランジスタＱ１およびＱ２の接続点と系統電力４０との間に接続される。トランジスタＱ３，Ｑ４は、正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間に直列に接続される。連系リアクトル３２は、トランジスタＱ３およびＱ４の接続点と系統電力４０との間に接続される。各トランジスタＱ１〜Ｑ４のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１〜Ｄ４がそれぞれ接続されている。   The DC / AC conversion unit 30 converts the DC power received from the DC bus 1 into AC power according to the drive signal DRV1 from the control unit 34, and outputs the AC power to the system power 40 (FIG. 1). DC / AC conversion unit 30 includes transistors Q1 to Q4, which are switching elements, and diodes D1 to D4. Transistors Q1 and Q2 are connected in series between positive bus PL and negative bus SL constituting DC bus 1. Interconnection reactor 32 is connected between the connection point of transistors Q 1 and Q 2 and system power 40. Transistors Q3 and Q4 are connected in series between positive bus PL and negative bus SL. Interconnection reactor 32 is connected between the connection point of transistors Q 3 and Q 4 and system power 40. Between the collectors and emitters of the transistors Q1 to Q4, diodes D1 to D4 that flow current from the emitter side to the collector side are respectively connected.

なお、トランジスタＱ１〜Ｑ４として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。または、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いてもよい。   For example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) can be used as the transistors Q1 to Q4. Alternatively, a power switching element such as a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) may be used.

直流電圧検出部３６は、正母線ＰＬと負母線ＳＬとの間に接続され、直流バス１からＤＣ／ＡＣ変換部３０へ供給される直流電力の電圧値Ｖｄｃを検出し、その検出結果を制御部３４へ出力する。   DC voltage detector 36 is connected between positive bus PL and negative bus SL, detects voltage value Vdc of DC power supplied from DC bus 1 to DC / AC converter 30, and controls the detection result. To the unit 34.

自経路電流検出部３８は、負母線ＳＬに介挿され、直流バス１からＤＣ／ＡＣ変換部３０へ供給される直流電力の電流値（自経路電流値）Ｉｓｅｌｌを検出し、その検出結果を制御部３４へ出力する。   The own path current detection unit 38 is inserted in the negative bus SL, detects the current value (own path current value) Isel of the DC power supplied from the DC bus 1 to the DC / AC conversion unit 30, and the detection result is obtained. Output to the control unit 34.

制御部３４は、直流電圧検出部３６から受けた電圧値Ｖｄｃと、自経路電流検出部３８から受けた自経路電流値Ｉｓｅｌｌと、電池監視ユニット６から受けたシャットダウン予告信号ＳＤＮとに基づいて、後述する制御構造に従って、トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフを制御する駆動信号ＤＲＶ１を生成し、ＤＣ／ＡＣ変換部３０を制御する。   The control unit 34 is based on the voltage value Vdc received from the DC voltage detection unit 36, the own path current value Isel received from the own path current detection unit 38, and the shutdown notice signal SDN received from the battery monitoring unit 6. A drive signal DRV1 for controlling on / off of the transistors Q1 to Q4 is generated in accordance with a control structure to be described later, and the DC / AC converter 30 is controlled.

図４は、図３における制御部３４の制御構造を示す図である。
図４を参照して、制御部３４は、減算部３４０と、切替部３４２と、スイッチング素子駆動信号生成部３４４と、制御目標値選択部３４６とを含む。 FIG. 4 is a diagram showing a control structure of the control unit 34 in FIG.
Referring to FIG. 4, control unit 34 includes a subtraction unit 340, a switching unit 342, a switching element drive signal generation unit 344, and a control target value selection unit 346.

制御目標値選択部３４６は、自経路電流値Ｉｓｅｌｌの電流目標値Ｉｓｅｌｌ＊を決定する。この電流目標値Ｉｓｅｌｌ＊は、たとえば日時に応じて異なる電流値となるように事前に決定し、図示しない記憶部に格納しておくことができる。あるいは、制御部３４と直流給電システムの外部との間で通信を行なうことによって、所望の電流値を適宜取得するようにしてもよい。 The control target value selection unit 346 determines a current target value Isell * of the own path current value Isell. This current target value Isell * can be determined in advance so as to have a different current value according to the date and time, for example, and can be stored in a storage unit (not shown). Or you may make it acquire a desired electric current value suitably by communicating between the control part 34 and the exterior of a direct-current power feeding system.

制御目標値選択部３４６は、さらに、電池監視ユニット６から活性化されたシャットダウン予告信号ＳＤＮを受けたときには、切替信号を非活性化して切替部３４２へ出力する。一方、シャットダウン予告信号ＳＤＮが非活性化されているときには、制御目標値選択部３４６は、切替信号を活性化して切替部３４２へ出力する。   Control target value selection unit 346 further deactivates the switching signal and outputs it to switching unit 342 when it receives the shutdown notice signal SDN activated from battery monitoring unit 6. On the other hand, when the shutdown notice signal SDN is deactivated, the control target value selection unit 346 activates the switching signal and outputs it to the switching unit 342.

減算部３４０は、自経路電流値Ｉｓｅｌｌと電流目標値Ｉｓｅｌｌ＊との差から電流偏差を演算し、切替部３４２へ出力する。 The subtraction unit 340 calculates a current deviation from the difference between the self-path current value Isel and the current target value Isel *, and outputs the current deviation to the switching unit 342.

切替部３４２は、制御目標値選択部３４６から出力された切替信号に基づいて、減算部３４０から受けた電流偏差およびＤＣ／ＡＣ変換部３０の動作を停止させる停止指令のいずれか一方を選択してスイッチング素子駆動信号生成部３４４へ出力する。具体的には、切替部３４２は、切替信号が活性化されているとき、すなわち、シャットダウン予告信号ＳＤＮが非活性化されているときには、減算部３４０から受けた電流偏差を選択してスイッチング素子駆動信号生成部３４４へ出力する。一方、切替部３４２は、切替信号が非活性化されているとき、すなわち、シャットダウン予告信号ＳＤＮが活性化されているときには、停止指令を選択してスイッチング素子駆動信号生成部３４４へ出力する。   Based on the switching signal output from control target value selection unit 346, switching unit 342 selects either the current deviation received from subtraction unit 340 or a stop command for stopping the operation of DC / AC conversion unit 30. Output to the switching element drive signal generator 344. Specifically, the switching unit 342 selects the current deviation received from the subtracting unit 340 and drives the switching element when the switching signal is activated, that is, when the shutdown notice signal SDN is deactivated. The signal is output to the signal generator 344. On the other hand, when the switching signal is deactivated, that is, when the shutdown notice signal SDN is activated, the switching unit 342 selects a stop command and outputs it to the switching element drive signal generation unit 344.

スイッチング素子駆動信号生成部３４４は、少なくとも比例要素（Ｐ：proportional element）および積分要素（Ｉ：integral element）を含んで構成され、切替部３４２から電流偏差を受けると、この入力された電流偏差に応じて操作信号を生成する。そして、スイッチング素子駆動信号生成部３４４は、この操作信号に基づいてＤＣ／ＡＣ変換部３０のトランジスタＱ１〜Ｑ４のオンデューティーを規定するデューティー指令を生成すると、この生成したデューティー指令と搬送波とを比較して、駆動信号ＤＲＶ１を生成して、ＤＣ／ＡＣ変換部３０を制御する。   The switching element drive signal generation unit 344 includes at least a proportional element (P) and an integral element (I), and receives a current deviation from the switching unit 342. In response, an operation signal is generated. Then, when the switching element drive signal generation unit 344 generates a duty command that defines the on-duty of the transistors Q1 to Q4 of the DC / AC conversion unit 30 based on the operation signal, the switching device drive signal generation unit 344 compares the generated duty command with a carrier wave. Then, the drive signal DRV1 is generated and the DC / AC conversion unit 30 is controlled.

以上のように、シャットダウン予告信号ＳＤＮが非活性化されているとき、すなわち、蓄電部３の異常が検知されていないときには、制御部３４は、自経路電流値Ｉｓｅｌｌが所定の電流目標値Ｉｓｅｌｌ＊となるように駆動信号ＤＲＶ１を生成してＤＣ／ＡＣ変換部３０を制御する（以下、「電流制御モード」とも称す）。 As described above, when shutdown notice signal SDN is deactivated, that is, when abnormality of power storage unit 3 is not detected, control unit 34 has its own path current value Isel set to a predetermined current target value Icell *. The drive signal DRV1 is generated to control the DC / AC conversion unit 30 (hereinafter also referred to as “current control mode”).

これに対して、スイッチング素子駆動信号生成部３４４は、切替部３４２から停止指令を受けたときには、ＤＣ／ＡＣ変換部３０における電力変換動作を停止させる。具体的には、スイッチング素子駆動信号生成部３４４は、ＤＣ／ＡＣ変換部３０に含まれるトランジスタＱ１〜Ｑ４のゲートを遮断する。したがって、シャットダウン予告信号ＳＤＮが活性化されたとき、すなわち、蓄電部３の異常が検知されたときには、ＤＣ／ＡＣ変換部３０は動作を停止する。このとき、ＤＣ／ＡＣ変換部３０は、シャットダウン信号ＳＤが活性化されて蓄電部３と直流バス１との間の電路が遮断されるのに先行して、停止する。   On the other hand, when the switching element drive signal generation unit 344 receives a stop command from the switching unit 342, the switching element drive signal generation unit 344 stops the power conversion operation in the DC / AC conversion unit 30. Specifically, the switching element drive signal generation unit 344 blocks the gates of the transistors Q1 to Q4 included in the DC / AC conversion unit 30. Therefore, when shutdown notice signal SDN is activated, that is, when abnormality of power storage unit 3 is detected, DC / AC conversion unit 30 stops its operation. At this time, the DC / AC conversion unit 30 stops before the shutdown signal SD is activated and the electric circuit between the power storage unit 3 and the DC bus 1 is cut off.

再び図１を参照して、ＡＣ／ＤＣ変換器４４は、系統電力４０から受ける交流電力を直流電力に変換して直流バス１へ供給する。図５は、図１におけるＡＣ／ＤＣ変換器４４の概略構成図である。   Referring again to FIG. 1, AC / DC converter 44 converts AC power received from system power 40 into DC power and supplies it to DC bus 1. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the AC / DC converter 44 in FIG.

図５を参照して、ＡＣ／ＤＣ変換器４４は、整流部５２と、昇圧回路５０と、制御部５４と、直流電圧検出部５６と、自経路電流検出部５８とを含む。   Referring to FIG. 5, AC / DC converter 44 includes a rectifier 52, a booster circuit 50, a controller 54, a DC voltage detector 56, and a self-path current detector 58.

整流部５２は、正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間に直列接続されたダイオードＤ７およびＤ８と、正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間に直列接続されたダイオードＤ９およびＤ１０とを含む。整流部５２は、ダイオードＤ７およびＤ８の接続点およびダイオードＤ９およびＤ１０の接続点の間に系統電力４０からの交流電力を受け、この交流電力を直流電力に整流する。   Rectifier 52 includes diodes D7 and D8 connected in series between positive bus PL and negative bus SL, and diodes D9 and D10 connected in series between positive bus PL and negative bus SL. The rectifying unit 52 receives AC power from the system power 40 between the connection point of the diodes D7 and D8 and the connection point of the diodes D9 and D10, and rectifies this AC power into DC power.

昇圧回路５０は、制御部５４からの駆動信号ＤＲＶ２に応じて、整流部５２からの直流電力を昇圧する。昇圧回路５０は、整流部５２の出力端子間に直列接続されたインダクタＬ１およびスイッチング素子であるトランジスタＱ５、ダイオードＤ５，Ｄ６およびインダクタＬ１からなる昇圧チョッパ回路と、平滑コンデンサＣ１とを含む。   The booster circuit 50 boosts the DC power from the rectifier 52 in accordance with the drive signal DRV2 from the controller 54. Booster circuit 50 includes an inductor L1 connected in series between the output terminals of rectifier 52, transistor Q5 as a switching element, diodes D5 and D6, and inductor L1, and a smoothing capacitor C1.

平滑コンデンサＣ１は、正母線ＰＬと負母線ＳＬとの間に接続され、正母線ＰＬおよび負母線ＳＬの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。なお、トランジスタＱ５として、たとえば、ＩＧＢＴを用いることができる。または、パワーＭＯＳＦＥＴ等の電力スイッチング素子を用いてもよい。   Smoothing capacitor C1 is connected between positive bus PL and negative bus SL, and reduces an AC component included in a DC voltage between positive bus PL and negative bus SL. For example, an IGBT can be used as the transistor Q5. Alternatively, a power switching element such as a power MOSFET may be used.

以下、昇圧回路５０の昇圧動作について説明する。昇圧動作時においては、制御部５４は、トランジスタＱ５を所定のデューティー比でオン・オフさせる。トランジスタＱ５のオン期間においては、整流部５２からインダクタＬ１およびダイオードＤ６を順に介して、放電電流が正母線ＰＬへ流れる。同時に、整流部５２からインダクタＬ１、トランジスタＱ５および負母線ＳＬを順に介して、ポンプ電流が流れる。インダクタＬ１は、このポンプ電流により電磁エネルギーを蓄積する。続いて、トランジスタＱ５がオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１は、蓄積した電磁エネルギーを放電電流に重畳する。その結果、昇圧回路５０から正母線ＰＬおよび負母線ＳＬへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてインダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。   Hereinafter, the boosting operation of the boosting circuit 50 will be described. During the boosting operation, control unit 54 turns on / off transistor Q5 at a predetermined duty ratio. In the ON period of transistor Q5, a discharge current flows from positive rectifier 52 through inductor L1 and diode D6 to positive bus PL. At the same time, a pump current flows from rectifier 52 through inductor L1, transistor Q5 and negative bus SL in this order. The inductor L1 accumulates electromagnetic energy by this pump current. Subsequently, when the transistor Q5 transitions from the on state to the off state, the inductor L1 superimposes the accumulated electromagnetic energy on the discharge current. As a result, the average voltage of the DC power supplied from the booster circuit 50 to the positive bus PL and the negative bus SL is boosted by a voltage corresponding to the electromagnetic energy accumulated in the inductor L1 according to the duty ratio.

このような昇圧回路５０の昇圧動作を制御するため、制御部５４は、トランジスタＱ５のオン・オフを制御する駆動信号ＤＲＶ２を生成する。   In order to control the boosting operation of the booster circuit 50, the control unit 54 generates a drive signal DRV2 that controls on / off of the transistor Q5.

直流電圧検出部５６は、正母線ＰＬと負母線ＳＬとの間に接続され、昇圧回路５０から直流バス１へ供給される直流電力の電圧値Ｖｄｃを検出し、その検出結果を制御部５４へ出力する。   DC voltage detection unit 56 is connected between positive bus PL and negative bus SL, detects voltage value Vdc of DC power supplied from booster circuit 50 to DC bus 1, and outputs the detection result to control unit 54. Output.

自経路電流検出部５８は、負母線ＳＬに介挿され、昇圧回路５０から直流バス１へ供給される直流電力の電流値（自経路電流値）Ｉｂｕｙを検出し、その検出結果を制御部５４へ出力する。   The own path current detection unit 58 is inserted in the negative bus SL, detects the current value (own path current value) Ibuy of DC power supplied from the booster circuit 50 to the DC bus 1, and the detection result is the control unit 54. Output to.

制御部５４は、直流電圧検出部５６から受けた電圧値Ｖｄｃと、自経路電流検出部５８から受けた自経路電流値Ｉｂｕｙと、電池監視ユニット６から受けたシャットダウン予告信号ＳＤＮとに基づいて、後述する制御構造に従って、トランジスタＱ５のオン・オフを制御する駆動信号ＤＲＶ２を生成し、昇圧回路５０を制御する。   Based on the voltage value Vdc received from the DC voltage detection unit 56, the own path current value Ibuy received from the own path current detection unit 58, and the shutdown notice signal SDN received from the battery monitoring unit 6, the control unit 54 A drive signal DRV2 for controlling on / off of the transistor Q5 is generated according to a control structure to be described later, and the booster circuit 50 is controlled.

図６は、図５における制御部５４の制御構造を示す図である。
図６を参照して、制御部５４は、減算部５４０，５４２と、切替部５４４と、スイッチング素子駆動信号生成部５４６と、制御目標値選択部５４８とを含む。 FIG. 6 is a diagram showing a control structure of the control unit 54 in FIG.
Referring to FIG. 6, control unit 54 includes subtraction units 540 and 542, switching unit 544, switching element drive signal generation unit 546, and control target value selection unit 548.

制御目標値選択部５４８は、自経路電流値Ｉｂｕｙの電流目標値Ｉｂｕｙ＊を決定する。この電流目標値Ｉｂｕｙ＊は、たとえば日時に応じて異なる電流値となるように事前に決定し、図示しない記憶部に格納しておくことができる。あるいは、制御部５４と直流給電システムの外部との間で通信を行なうことによって、所望の電流値を適宜取得するようにしてもよい。 The control target value selection unit 548 determines a current target value Ibuy * of the own path current value Ibuy. This current target value Ibuy * can be determined in advance so as to have a different current value according to the date and time, for example, and can be stored in a storage unit (not shown). Or you may make it acquire a desired electric current value suitably by communicating between the control part 54 and the exterior of a direct-current power feeding system.

制御目標値選択部５４８は、さらに、直流電圧値Ｖｄｃの電圧目標値Ｖｄｃ＊を決定する。この電圧目標値Ｖｄｃ＊は、たとえば蓄電部３の定格電圧３８０Ｖに等しい電圧値となるように事前に決定し、図示しない記憶部に格納しておくことができる。あるいは、制御部５４と直流給電システムの外部との間で通信を行なうことによって、所望の電流値を適宜取得するようにしてもよい。 Control target value selection unit 548 further determines voltage target value Vdc * of DC voltage value Vdc. This voltage target value Vdc * can be determined in advance so as to have a voltage value equal to the rated voltage 380 V of power storage unit 3, for example, and stored in a storage unit (not shown). Or you may make it acquire a desired electric current value suitably by communicating between the control part 54 and the exterior of a direct-current power feeding system.

制御目標値選択部５４８は、さらに、電池監視ユニット６から活性化されたシャットダウン予告信号ＳＤＮを受けたときには、切替信号を非活性化して切替部５４４へ出力する。一方、シャットダウン予告信号ＳＤＮが非活性化されているときには、制御目標値選択部５４８は、切替信号を活性化して切替部５４４へ出力する。   Control target value selection unit 548 further deactivates the switching signal and outputs it to switching unit 544 when it receives an activated shutdown notice signal SDN from battery monitoring unit 6. On the other hand, when shutdown notice signal SDN is inactivated, control target value selection unit 548 activates the switching signal and outputs the switching signal to switching unit 544.

減算部５４２は、自経路電流値Ｉｂｕｙと電流目標値Ｉｂｕｙ＊との差から電流偏差を演算し、切替部５４４へ出力する。 The subtraction unit 542 calculates a current deviation from the difference between the own path current value Ibuy and the current target value Ibuy *, and outputs the current deviation to the switching unit 544.

減算部５４０は、直流電圧値Ｖｄｃと電圧目標値Ｖｄｃ＊との差から電圧偏差を演算し、切替部５４４へ出力する。 Subtraction unit 540 calculates a voltage deviation from the difference between DC voltage value Vdc and voltage target value Vdc *, and outputs the voltage deviation to switching unit 544.

切替部５４４は、制御目標値選択部５４８から出力された切替信号に基づいて、減算部５４２から受けた電流偏差および減算部５４０から受けた電圧偏差のいずれか一方を選択してスイッチング素子駆動信号生成部５４６へ出力する。具体的には、切替部５４４は、切替信号が活性化されているときには、減算部５４２から受けた電流偏差を選択してスイッチング素子駆動信号生成部５４６へ出力する。一方、切替部５４４は、切替信号が非活性化されているとき、すなわち、シャットダウン予告信号ＳＤＮが活性化されているときには、減算部５４０から受けた電圧偏差を選択してスイッチング素子駆動信号生成部５４６へ出力する。   The switching unit 544 selects either the current deviation received from the subtraction unit 542 or the voltage deviation received from the subtraction unit 540 based on the switching signal output from the control target value selection unit 548 to switch the switching element drive signal. The data is output to the generation unit 546. Specifically, switching unit 544 selects the current deviation received from subtraction unit 542 and outputs it to switching element drive signal generation unit 546 when the switching signal is activated. On the other hand, the switching unit 544 selects the voltage deviation received from the subtracting unit 540 and selects the switching element drive signal generating unit when the switching signal is inactivated, that is, when the shutdown notice signal SDN is activated. To 546.

スイッチング素子駆動信号生成部５４６は、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、切替部５４４から電流偏差を受けると、この入力された電流偏差に応じて操作信号を生成する。そして、スイッチング素子駆動信号生成部５４６は、この操作信号に基づいて昇圧回路５０のトランジスタＱ５のオンデューティーを規定するデューティー指令を生成すると、この生成したデューティー指令と搬送波とを比較して、駆動信号ＤＲＶ２を生成して、昇圧回路５０を制御する。以上のように、制御部５４は、自経路電流値Ｉｂｕｙが所定の電流目標値Ｉｂｕｙ＊となるように駆動信号ＤＲＶ２を生成して昇圧回路５０を制御する（電流制御モード）。 The switching element drive signal generation unit 546 is configured to include at least a proportional element and an integration element. When the switching element drive signal generation unit 546 receives a current deviation from the switching unit 544, the switching element drive signal generation unit 546 generates an operation signal according to the input current deviation. Then, when the switching element drive signal generation unit 546 generates a duty command that defines the on-duty of the transistor Q5 of the booster circuit 50 based on the operation signal, the switching element drive signal generation unit 546 compares the generated duty command with a carrier wave, DRV2 is generated and the booster circuit 50 is controlled. As described above, the control unit 54 controls the booster circuit 50 by generating the drive signal DRV2 so that the self-path current value Ibuy becomes the predetermined current target value Ibuy * (current control mode).

これに対して、スイッチング素子駆動信号生成部５４６は、切替部５４４から電圧偏差を受けると、この入力された電圧偏差に応じて操作信号を生成する。そして、スイッチング素子駆動信号生成部５４６は、この操作信号に基づいて昇圧回路５０のトランジスタＱ５のオンデューティーを規定するデューティー指令を生成すると、この生成したデューティー指令と搬送波とを比較して、駆動信号ＤＲＶ２を生成して、昇圧回路５０を制御する。以上のように、制御部５４は、直流電圧値Ｖｄｃが所定の電圧目標値Ｖｄｃ＊となるように駆動信号ＤＲＶ２を生成して昇圧回路５０を制御する（以下、「電圧制御モード」とも称す）。 On the other hand, when receiving a voltage deviation from the switching unit 544, the switching element drive signal generation unit 546 generates an operation signal according to the input voltage deviation. Then, when the switching element drive signal generation unit 546 generates a duty command that defines the on-duty of the transistor Q5 of the booster circuit 50 based on the operation signal, the switching element drive signal generation unit 546 compares the generated duty command with a carrier wave, DRV2 is generated and the booster circuit 50 is controlled. As described above, the control unit 54 controls the booster circuit 50 by generating the drive signal DRV2 so that the DC voltage value Vdc becomes the predetermined voltage target value Vdc * (hereinafter also referred to as “voltage control mode”). .

上述のように、制御部５４は、シャットダウン予告信号ＳＤＮが非活性化されているとき、すなわち、蓄電部３の異常が検知されていないときには、自経路電流Ｉｂｕｙが所定の電流目標値Ｉｂｕｙ＊となるように駆動信号ＤＲＶ２を生成して昇圧回路５０を制御する（電流制御モード）。そして、シャットダウン予告信号ＳＤＮが活性化されたとき、すなわち、蓄電部３の異常が検知されたときには、直流電圧値Ｖｄｃが所定の電圧目標値Ｖｄｃ＊となるように駆動信号ＤＲＶ２を生成して昇圧回路５０を制御する（電圧制御モード）。すなわち、蓄電部３の異常が検知されたときには、制御部５４は、昇圧回路５０について、電流制御モードから電圧制御モードに切換える。なお、この制御モードの切換えは、シャットダウン信号ＳＤが活性化されて蓄電部３と直流バス１との間の電路が遮断されるのに先行して、実行される。 As described above, when the shutdown notice signal SDN is deactivated, that is, when the abnormality of the power storage unit 3 is not detected, the control unit 54 determines that the self-path current Ibuy is equal to the predetermined current target value Ibuy * . The drive signal DRV2 is generated so as to control the booster circuit 50 (current control mode). When shutdown notice signal SDN is activated, that is, when abnormality of power storage unit 3 is detected, drive signal DRV2 is generated and boosted so that DC voltage value Vdc becomes predetermined voltage target value Vdc *. The circuit 50 is controlled (voltage control mode). That is, when an abnormality of power storage unit 3 is detected, control unit 54 switches booster circuit 50 from the current control mode to the voltage control mode. The switching of the control mode is executed prior to the shutdown signal SD being activated and the electric path between the power storage unit 3 and the DC bus 1 being cut off.

以下、蓄電部３の異常が検知された場合の直流給電システムの運転制御（異常時運転制御）について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, operation control of the DC power supply system (abnormal operation control) when an abnormality of the power storage unit 3 is detected will be described with reference to the drawings.

（異常時制御）
図７は、電池監視ユニット６（図１）における異常検知時の処理を説明するためのタイミングチャートである。 (Control when abnormal)
FIG. 7 is a timing chart for explaining processing at the time of abnormality detection in the battery monitoring unit 6 (FIG. 1).

電池監視ユニット６は、充放電電流検出部６０から入力される充放電電流値Ｉｂ、充放電電圧検出部６２から入力される充放電電圧値Ｖｂおよび温度検出部６４から入力される蓄電池温度Ｔｂに基づいて、蓄電部３の異常診断を実行する。そして、図３に示すように、時刻ｔ１において蓄電部３の異常が検知された場合には、電池監視ユニット６は、シャットダウン予告信号ＳＤＮを活性化（論理ハイ）させる。   The battery monitoring unit 6 uses the charge / discharge current value Ib input from the charge / discharge current detector 60, the charge / discharge voltage value Vb input from the charge / discharge voltage detector 62, and the storage battery temperature Tb input from the temperature detector 64. Based on this, abnormality diagnosis of the power storage unit 3 is executed. As shown in FIG. 3, when an abnormality of the power storage unit 3 is detected at time t1, the battery monitoring unit 6 activates the shutdown notice signal SDN (logic high).

活性化されたシャットダウン予告信号ＳＤＮは、系統電力システム４内のＤＣ／ＡＣ変換器４２およびＡＣ／ＤＣ変換器４４へそれぞれ送信される。ＤＣ／ＡＣ変換器４２においては、図３および図４で説明したように、制御部３４が、シャットダウン予告信号ＳＤＮの活性化に応じて、ＤＣ／ＡＣ変換器４２における電力変換動作を停止させる。   The activated shutdown notice signal SDN is transmitted to the DC / AC converter 42 and the AC / DC converter 44 in the system power system 4, respectively. In DC / AC converter 42, as described with reference to FIGS. 3 and 4, control unit 34 stops the power conversion operation in DC / AC converter 42 in response to activation of shutdown notice signal SDN.

また、ＡＣ／ＤＣ変換器４４においては、図５および図６で説明したように、制御部５４が、シャットダウン予告信号ＳＤＮの活性化に応じて、昇圧回路５０に対する制御モードを、電流制御モードから電圧制御モードに切換える。   In AC / DC converter 44, as described in FIGS. 5 and 6, control unit 54 changes the control mode for booster circuit 50 from the current control mode in response to activation of shutdown notice signal SDN. Switch to voltage control mode.

続いて、時刻ｔ２から所定期間が経過した時刻ｔ３において、電池監視ユニット６は、シャットダウン信号ＳＤを活性化（論理ハイ）させる。このシャットダウン信号ＳＤの活性化に応じて、スイッチ７によって蓄電部３と直流バス１との間の電路が遮断される。なお、所定期間は、電池監視ユニット６および系統電力システム４の間の通信におけるタイムラグを考慮したものであり、一例として、数ミリ秒〜数秒程度に設定される。この所定期間を設けたことによって、タイムラグの影響を受けることなく、蓄電部３および直流バス１の間の電路が遮断されるよりも前に、確実に昇圧回路５０に対する制御モードが切換えられる。   Subsequently, at time t3 when a predetermined period has elapsed from time t2, the battery monitoring unit 6 activates the shutdown signal SD (logic high). In response to the activation of the shutdown signal SD, the switch 7 interrupts the electrical path between the power storage unit 3 and the DC bus 1. The predetermined period is a time lag in communication between the battery monitoring unit 6 and the grid power system 4 and is set to about several milliseconds to several seconds as an example. By providing this predetermined period, the control mode for the booster circuit 50 is switched reliably before the electric circuit between the power storage unit 3 and the DC bus 1 is cut off without being affected by the time lag.

すなわち、蓄電部３の異常検知時においては、蓄電部３と直流バス１との間の電路を遮断するのに先行して、系統電力システム４において、ＤＣ／ＡＣ変換器４２を停止するとともに、ＡＣ／ＤＣ変換器４４に対する制御モードを電流制御モードから電圧制御モードに切換える。   That is, at the time of abnormality detection of the power storage unit 3, the DC / AC converter 42 is stopped in the system power system 4 prior to cutting off the electric circuit between the power storage unit 3 and the DC bus 1, The control mode for the AC / DC converter 44 is switched from the current control mode to the voltage control mode.

ここで、蓄電部３の異常が検知された場合には、蓄電部３の保護の観点から蓄電部３を直流バス１から遮断させる必要がある一方で、蓄電部３の遮断後においては、負荷変動によって直流バス１の電圧が低下してしまう可能性がある。本実施の形態に従う直流給電システムにおいては、蓄電部３を遮断するのに先行して、ＤＣ／ＡＣ変換器４２の電力変換動作を停止させるとともに、ＡＣ／ＤＣ変換器４４に対して、直流バス１の電圧値Ｖｄｃを所定の目標電圧Ｖｄｃ＊に維持するように電圧制御モードによる制御が実行される。そのため、その後に、蓄電部３を直流バス１から遮断したことによって、直流バス１の電圧値が低下するのを抑制することができる。この結果、蓄電部３の異常が検知された後においても、継続して、直流負荷５に直流電力を安定的に供給することが可能となる。 Here, when an abnormality of the power storage unit 3 is detected, it is necessary to disconnect the power storage unit 3 from the DC bus 1 from the viewpoint of protection of the power storage unit 3. There is a possibility that the voltage of the DC bus 1 is lowered due to the fluctuation. In the DC power supply system according to the present embodiment, the power conversion operation of DC / AC converter 42 is stopped prior to shutting off power storage unit 3, and the DC bus is connected to AC / DC converter 44. The control in the voltage control mode is executed so that the voltage value Vdc of 1 is maintained at the predetermined target voltage Vdc * . Therefore, it is possible to prevent the voltage value of the DC bus 1 from decreasing by shutting off the power storage unit 3 from the DC bus 1 thereafter. As a result, even after the abnormality of the power storage unit 3 is detected, it is possible to continuously supply DC power to the DC load 5 continuously.

なお、蓄電部３の異常が検知された場合には、電池監視ユニット６は、上記のシャットダウン予告信号ＳＤＮを生成するとともに、蓄電部３の異常を報知する構成とすることにより、直流給電システムの使用者または管理者に蓄電部３の異常を知らせることができる。なお、異常を報知する手段としては、異常報知灯を点灯させる、あるいは、警報音を発生させる、という手法が考えられる。あるいは、光、リモコンへの表示、直流負荷５に接続される表示器への表示などの手法を用いることも可能である。   In addition, when the abnormality of the power storage unit 3 is detected, the battery monitoring unit 6 generates the shutdown notice signal SDN and notifies the abnormality of the power storage unit 3 so that the DC power supply system The user or the administrator can be notified of the abnormality of the power storage unit 3. As means for notifying abnormality, a method of turning on an abnormality notification lamp or generating an alarm sound can be considered. Alternatively, it is also possible to use methods such as light, display on a remote controller, display on a display connected to the DC load 5 and the like.

なお、本実施の形態においては、一例として、系統電力システム４がＤＣ／ＡＣ変換器４２およびＡＣ／ＤＣ変換器４４を備える構成について説明したが、直流バス１から受ける直流電力を交流電力に変換して系統電力へ供給する一方、系統電力からの交流電力を直流電力に変換して直流バス１へ供給することが可能に構成された双方向ＤＣ／ＡＣ変換器を備える構成とすることも可能である。この場合、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器は、電池監視ユニット６からシャットダウン予告信号ＳＤＮを受けると、直流バス１の電圧値Ｖｄｃを所定の目標電圧Ｖｄｃ＊に維持するように電圧制御モードによる制御が行なわれる。 In the present embodiment, the configuration in which the grid power system 4 includes the DC / AC converter 42 and the AC / DC converter 44 has been described as an example. However, the DC power received from the DC bus 1 is converted into AC power. It is also possible to have a configuration including a bidirectional DC / AC converter configured to convert AC power from the system power into DC power and supply it to the DC bus 1 while supplying to the system power. It is. In this case, when the bidirectional DC / AC converter receives the shutdown notice signal SDN from the battery monitoring unit 6, the control in the voltage control mode is performed so as to maintain the voltage value Vdc of the DC bus 1 at the predetermined target voltage Vdc *. Done.

（変更例）
本発明は、上述した電池監視ユニット６がシャットダウン信号ＳＤおよびシャットダウン予告信号ＳＤＮをスイッチ７および系統電力システム４へそれぞれ出力する構成に代えて、シャットダウン予告信号ＳＤＮを受けた系統電力システム４がシャットダウン信号ＳＤをスイッチ７へ出力する構成についても適用できる。 (Example of change)
In the present invention, instead of the configuration in which the battery monitoring unit 6 described above outputs the shutdown signal SD and the shutdown warning signal SDN to the switch 7 and the grid power system 4 respectively, the grid power system 4 that has received the shutdown warning signal SDN receives the shutdown signal. The present invention can also be applied to a configuration that outputs SD to the switch 7.

図８は、本発明の実施の形態の変更例に従う直流給電システムの全体の構成を概略的に示す図である。   FIG. 8 is a diagram schematically showing an overall configuration of a DC power feeding system according to a modification of the embodiment of the present invention.

図８を参照して、直流給電システムは、図１に示す直流給電システムにおいて、電池監視ユニット６からスイッチ７へシャットダウン信号ＳＤを出力する構成に代えて、系統電力システム４からシャットダウン信号ＳＤをスイッチ７へ出力する構成としたものである。   Referring to FIG. 8, the DC power supply system switches the shutdown signal SD from the grid power system 4 to the DC power supply system shown in FIG. 1, instead of the configuration in which the shutdown signal SD is output from the battery monitoring unit 6 to the switch 7. 7 is configured to output to 7.

具体的には、電池監視ユニット６は、蓄電部３の異常が検知された場合には、シャットダウン予告信号ＳＤＮを活性化する。この活性化されたシャットダウン予告信号ＳＤＮは、系統電力システム４内のＤＣ／ＡＣ変換器４２およびＡＣ／ＤＣ変換器４４へ送信される。これにより、ＤＣ／ＡＣ変換器４２においては、制御部３４は、シャットダウン予告信号ＳＤＮを受けると、ＤＣ／ＡＣ変換部３０における電力変換動作を停止する。また、ＡＣ／ＤＣ変換器４４においては、制御部５４は、シャットダウン予告信号ＳＤＮを受けると、昇圧回路５０について、電流制御モードから電圧制御モードに切換える。   Specifically, battery monitoring unit 6 activates shutdown notice signal SDN when an abnormality of power storage unit 3 is detected. The activated shutdown notice signal SDN is transmitted to the DC / AC converter 42 and the AC / DC converter 44 in the system power system 4. Thereby, in DC / AC converter 42, control part 34 will stop power conversion operation in DC / AC conversion part 30, if shutdown notice signal SDN is received. In AC / DC converter 44, control unit 54 switches booster circuit 50 from the current control mode to the voltage control mode upon receipt of shutdown notice signal SDN.

そして、ＤＣ／ＡＣ変換器４２およびＡＣ／ＤＣ変換器４４の各々において上記の処理が完了すると、系統電力システム４は、シャットダウン信号ＳＤを活性化（遮断指令）してスイッチ７へ出力する。したがって、このシャットダウン信号ＳＤの活性化に応じて、スイッチ７によって蓄電部３と直流バス１との間の電路が遮断される。   When the above processing is completed in each of the DC / AC converter 42 and the AC / DC converter 44, the grid power system 4 activates (shuts down) the shutdown signal SD and outputs it to the switch 7. Therefore, in response to the activation of the shutdown signal SD, the switch 7 interrupts the electrical path between the power storage unit 3 and the DC bus 1.

その他については、上述した実施の形態についての記載と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。   Since others are the same as those described in the above embodiment, detailed description will not be repeated.

本発明の実施の形態の変更例によれば、蓄電部３の異常が検知された場合には、系統電力システム４が、ＤＣ／ＡＣ変換器４２の電力変換動作を停止させる一方、ＡＣ／ＤＣ変換器４４に対して、直流バス１の電圧値Ｖｄｃを所定の目標電圧Ｖｄｃ＊に維持するように電圧制御モードによる制御を行ない、その後に、蓄電部３を直流バス１から遮断させる。したがって、上述の本発明の実施の形態における効果と同様の効果を発揮させることができる。さらに、本変更例において、シャットダウン信号ＳＤは、系統電力システム４によって、ＡＣ／ＤＣ変換器４４に対する制御モードを電圧制御モードに切換えた後に活性化されるため、直流バス１の電圧値Ｖｄｃの安定度を向上することができる。この結果、蓄電部３の異常が検知された後においても、継続して、直流負荷５に直流電力を安定的に供給することが可能となる。 According to the modification of the embodiment of the present invention, when the abnormality of the power storage unit 3 is detected, the grid power system 4 stops the power conversion operation of the DC / AC converter 42 while the AC / DC The converter 44 is controlled in the voltage control mode so as to maintain the voltage value Vdc of the DC bus 1 at a predetermined target voltage Vdc * , and then the power storage unit 3 is disconnected from the DC bus 1. Therefore, an effect similar to the effect in the embodiment of the present invention described above can be exhibited. Furthermore, in this modification, the shutdown signal SD is activated by the system power system 4 after switching the control mode for the AC / DC converter 44 to the voltage control mode, so that the voltage value Vdc of the DC bus 1 is stabilized. The degree can be improved. As a result, even after the abnormality of the power storage unit 3 is detected, it is possible to continuously supply DC power to the DC load 5 continuously.

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 embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

１ 直流バス、３ 蓄電部、４ 系統電力システム、５ 直流負荷、６ 電池監視ユニット、７ スイッチ、３０ ＤＣ／ＡＣ変換部、３２ 連系リアクトル、３４ 制御部
、３６，５６ 直流電圧検出部、３８，５８ 自経路電流検出部、４０ 系統電力、４２ ＤＣ／ＡＣ変換器、４４ ＡＣ／ＤＣ変換器、５０ 昇圧回路、５２ 整流部、５４ 制御部、３４０，５４０，５４２ 減算部、３４２，５４４ 切替部、３４４，５４６ スイッチング素子駆動信号生成部、３４６，５４８ 制御目標値選択部、Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ９ ダイオード、ＰＬ 正母線、ＳＬ 負母線、Ｑ１〜Ｑ５ トランジスタ。 1 DC bus, 3 power storage unit, 4 grid power system, 5 DC load, 6 battery monitoring unit, 7 switch, 30 DC / AC conversion unit, 32 interconnection reactor, 34 control unit, 36, 56 DC voltage detection unit, 38 58, self-path current detection unit, 40 system power, 42 DC / AC converter, 44 AC / DC converter, 50 booster circuit, 52 rectifier unit, 54 control unit, 340, 540, 542 subtraction unit, 342, 544 switching Unit, 344, 546 switching element drive signal generation unit, 346, 548 control target value selection unit, C1 smoothing capacitor, D1-D9 diode, PL positive bus, SL negative bus, Q1-Q5 transistor.

Claims (5)

直流負荷に直流電力を供給するための直流給電システムであって、
系統電力および前記直流負荷の間に配設された直流バスと、
電源電圧を前記直流バスに出力する蓄電部と、
前記蓄電部の異常を検知する蓄電部監視ユニットと、
前記直流バスおよび前記蓄電部の間を接続／遮断するためのスイッチと、
前記直流バスおよび前記系統電力の間で電力変換する電力変換装置とを備え、
前記電力変換装置は、
前記直流バスからの直流電力を交流電力に変換して前記系統電力へ供給する直流／交流変換器と、
前記系統電力からの交流電力を直流電力に変換して前記直流バスへ供給する交流／直流変換器とを含み、
前記蓄電部が正常であるときには、前記直流／交流変換器を、自経路の電流値が電流目標値になるように制御される電流制御モードに設定する一方、前記蓄電部監視ユニットにより前記蓄電部の異常が検知されたときには、前記直流／交流変換器の電力変換動作を停止させる第１の電力変換制御手段と、
前記蓄電部が正常であるときには、前記交流／直流変換器を前記電流制御モードに設定する一方、前記蓄電部監視ユニットにより前記蓄電部の異常が検知されたときには、前記交流／直流変換器を、前記直流バスの電圧が電圧目標値になるように制御する電圧制御モードに設定する第２の電力変換制御手段と、
前記蓄電部監視ユニットにより前記蓄電部の異常が検知されたときには、前記第１の電力変換制御手段による前記直流／交流変換器の電力変換動作の停止後であって、かつ、前記第２の電力変換制御手段による前記電圧制御モードの設定後に、前記スイッチにより前記蓄電部を前記直流バスから遮断する電源遮断手段とをさらに備える、直流給電システム。 A DC power supply system for supplying DC power to a DC load,
A DC bus disposed between the grid power and the DC load;
A power storage unit for outputting a power supply voltage to the DC bus;
A power storage unit monitoring unit for detecting an abnormality of the power storage unit;
A switch for connecting / disconnecting between the DC bus and the power storage unit;
A power converter for converting power between the DC bus and the grid power,
The power converter is
A DC / AC converter that converts DC power from the DC bus into AC power and supplies the AC power;
An AC / DC converter that converts AC power from the grid power into DC power and supplies the DC bus,
When the power storage unit is normal, the DC / AC converter is set to a current control mode in which the current value of its own path is controlled to be a current target value, while the power storage unit monitoring unit sets the power storage unit A first power conversion control means for stopping the power conversion operation of the DC / AC converter when an abnormality is detected;
When the power storage unit is normal, the AC / DC converter is set to the current control mode, while when the power storage unit abnormality is detected by the power storage unit monitoring unit, the AC / DC converter is Second power conversion control means for setting to a voltage control mode for controlling the voltage of the DC bus to a voltage target value;
When abnormality of the power storage unit is detected by the power storage unit monitoring unit, after the power conversion operation of the DC / AC converter by the first power conversion control means is stopped, and the second power A DC power supply system, further comprising: a power cutoff unit that shuts off the power storage unit from the DC bus by the switch after the voltage control mode is set by the conversion control unit. 前記蓄電部監視ユニットは、前記蓄電部の異常が検知されたときに、前記電源遮断手段に前記蓄電部の遮断指令を出力するとともに、前記第１および第２の電力変換制御手段に前記蓄電部の遮断予告信号を出力し、
前記第１の電力変換制御手段は、前記遮断予告信号を受けたときに、前記直流／交流変換器の電力変換動作を停止させ、
前記第２の電力変換制御手段は、前記遮断予告信号を受けたときに、前記交流／直流変換器を前記電圧制御モードに設定し、
前記蓄電部監視ユニットは、前記遮断予告信号を出力してから所定期間経過後に前記遮断指令を出力する、請求項１に記載の直流給電システム。 The power storage unit monitoring unit outputs a shutoff command for the power storage unit to the power shut-off unit when an abnormality of the power storage unit is detected, and also supplies the power storage unit to the first and second power conversion control units. Output a shut-off warning signal,
The first power conversion control means stops the power conversion operation of the DC / AC converter when receiving the cutoff notice signal,
The second power conversion control means sets the AC / DC converter to the voltage control mode when receiving the cutoff notice signal,
2. The DC power supply system according to claim 1, wherein the power storage unit monitoring unit outputs the cutoff command after a predetermined period of time has passed since the cutoff notice signal was output. 前記蓄電部監視ユニットは、前記蓄電部の異常が検知されたときに、前記第１および第２の電力変換制御手段に前記蓄電部の遮断予告信号を出力し、
前記第１の電力変換制御手段は、前記遮断予告信号を受けたときに、前記直流／交流変換器の電力変換動作を停止させ、
前記第２の電力変換制御手段は、前記遮断予告信号を受けたときに、前記交流／直流変換器を前記電圧制御モードに設定し、
前記電力変換装置は、前記第１の電力変換制御手段による前記直流／交流変換器の電力変換動作の停止後であって、かつ、前記第２の電力変換制御手段による前記電圧制御モードの設定後に、前記電源遮断手段に前記蓄電部の遮断指令を出力する、請求項１に記載の直流給電システム。 The power storage unit monitoring unit outputs a shut-down notification signal of the power storage unit to the first and second power conversion control means when an abnormality of the power storage unit is detected,
The first power conversion control means stops the power conversion operation of the DC / AC converter when receiving the cutoff notice signal,
The second power conversion control means sets the AC / DC converter to the voltage control mode when receiving the cutoff notice signal,
The power conversion device is after the power conversion operation of the DC / AC converter by the first power conversion control unit is stopped and after the voltage control mode is set by the second power conversion control unit. The DC power feeding system according to claim 1, wherein a shutoff command for the power storage unit is output to the power shutoff unit. 前記蓄電部監視ユニットは、前記遮断予告信号を出力するとともに、前記蓄電部の異常を報知する報知手段をさらに含む、請求項２または３に記載の直流給電システム。   4. The DC power feeding system according to claim 2, wherein the power storage unit monitoring unit further includes a notification unit that outputs the cutoff notice signal and notifies a malfunction of the power storage unit. 5. 前記蓄電部は、前記直流バスに直結される、請求項１から４のいずれか１項に記載の直流給電システム。   The DC power supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein the power storage unit is directly connected to the DC bus.
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DE102013219291A1 (en) * 2013-09-25 2015-03-26 Robert Bosch Gmbh A method of storing a fault of a cell monitoring circuit and lithium-ion battery
JP6690383B2 (en) * 2016-04-26 2020-04-28 株式会社Ｇｓユアサ Power management system, battery management device, battery device, and vehicle power management method
WO2020137348A1 (en) * 2018-12-29 2020-07-02 シオン電機株式会社 Dc power supply device and dc power system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0670445U (en) * 1993-03-09 1994-09-30 新電元工業株式会社 DC power supply circuit
JPH07336912A (en) * 1994-06-14 1995-12-22 Hitachi Ltd Uninterruptible power unit and its control method
JP3964852B2 (en) * 2003-10-22 2007-08-22 大阪瓦斯株式会社 Distributed power generation system
JP4191625B2 (en) * 2004-02-05 2008-12-03 マイウェイ技研株式会社 Distributed power system
JP5424633B2 (en) * 2008-12-19 2014-02-26 キヤノン株式会社 Charging apparatus, charging method and program
JP5360888B2 (en) * 2009-04-15 2013-12-04 Ｎｅｃエンジニアリング株式会社 DC power supply system and output control method

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