JP5338618B2 - Abnormality determination device, power conditioner, abnormality determination method, and program - Google Patents

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本発明は、異常判定装置、パワーコンディショナ、異常判定方法、及びプログラムに関する。   The present invention relates to an abnormality determination device, a power conditioner, an abnormality determination method, and a program.
太陽電池パネルからの直流電源を昇圧回路で昇圧した後、インバータ回路で商用系統の交流電圧に変換し、交流電圧を負荷に供給するパワーコンディショナが知られている。パワーコンディショナは、昇圧回路の入力電圧及び出力電圧を電圧センサを介して検知し、入力電圧及び出力電圧に基づいて予め定められた電力が得られるように昇圧回路の昇圧比を制御する。特許文献1には、太陽電池パネル毎に昇圧チョッパを設け、太陽電池パネル毎に昇圧比を制御する太陽光発電システムが開示されている。   A power conditioner is known in which a DC power source from a solar cell panel is boosted by a booster circuit, then converted to an AC voltage of a commercial system by an inverter circuit, and the AC voltage is supplied to a load. The power conditioner detects an input voltage and an output voltage of the booster circuit via a voltage sensor, and controls a boost ratio of the booster circuit so as to obtain a predetermined power based on the input voltage and the output voltage. Patent Document 1 discloses a solar power generation system in which a boost chopper is provided for each solar cell panel and the boost ratio is controlled for each solar cell panel.
国際公開第2006/033142号パンフレットInternational Publication No. 2006/033142 Pamphlet
しかしながら、電圧センサの不具合等により電圧センサから昇圧回路の入力電圧あるいは出力電圧を検知できず、昇圧回路の昇圧比を適切に制御できない場合がある。昇圧回路の昇圧比を適正に制御できない場合には、パワーコンディショナの運転を継続しないほうが適している場合がある。そこで、パワーコンディショナにおいて昇圧回路の入力電圧あるいは出力電圧を検知する電圧センサの異常を適切に検知できることが求められている。   However, there are cases where the input voltage or output voltage of the booster circuit cannot be detected from the voltage sensor due to a malfunction of the voltage sensor, and the boost ratio of the booster circuit cannot be controlled appropriately. If the boost ratio of the booster circuit cannot be controlled properly, it may be more appropriate not to continue the operation of the power conditioner. Therefore, it is required that a power conditioner can appropriately detect an abnormality of a voltage sensor that detects an input voltage or an output voltage of a booster circuit.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る異常判定装置は、電源からの直流電圧をスイッチングするスイッチを、制御信号に示されるオン期間、周期的にオンすることで、直流電圧を昇圧する昇圧回路に入力される入力電圧値を取得する入力電圧値取得部と、昇圧回路から出力される出力電圧値を取得する出力電圧値取得部と、昇圧回路の昇圧比と、スイッチのオン期間との対応関係を保持する対応関係保持部と、入力電圧値取得部で取得された入力電圧値と出力電圧値取得部で取得された出力電圧値とに基づいて求められる昇圧比と、制御信号に示されるオン期間との関係が、上記対応関係を満たさない場合に、異常と判定する異常判定を行う異常判定部と、を備える。   In order to solve the above-described problem, the abnormality determination device according to the first aspect of the present invention is configured to directly turn on a switch that switches a DC voltage from a power source for an ON period indicated by a control signal. An input voltage value acquisition unit that acquires an input voltage value input to a booster circuit that boosts a voltage, an output voltage value acquisition unit that acquires an output voltage value output from the booster circuit, a boost ratio of the booster circuit, and a switch A correspondence relationship holding unit that holds a correspondence relationship with the ON period, a step-up ratio that is obtained based on the input voltage value acquired by the input voltage value acquisition unit and the output voltage value acquired by the output voltage value acquisition unit, And an abnormality determination unit that performs an abnormality determination to determine an abnormality when the relationship with the ON period indicated in the control signal does not satisfy the correspondence relationship.
上記異常判定装置において、入力電圧値取得部で取得された入力電圧値をVin、出力電圧値取得部で取得された出力電圧値をVout、スイッチのスイッチング周期をT、制御信号に示されるオン期間をTonとした場合、異常判定部は、1−Vin/VoutとTon/Tとの差分が、予め定められた許容範囲を満たさない場合に、対応関係を満たさないものとして、異常と判定してもよい。   In the above abnormality determination device, the input voltage value acquired by the input voltage value acquisition unit is Vin, the output voltage value acquired by the output voltage value acquisition unit is Vout, the switching period of the switch is T, and the ON period indicated by the control signal When Ton is determined, the abnormality determination unit determines that the difference between 1−Vin / Vout and Ton / T does not satisfy the predetermined allowable range, and determines that the abnormality is not satisfied. Also good.
上記異常判定装置において、入力電圧値取得部は、昇圧回路の入力電圧値を検知する入力電圧センサから入力電圧値を取得し、出力電圧値取得部は、昇圧回路の出力電圧値を検知する出力電圧センサから、出力電圧値を取得し、異常判定部は、異常判定において異常と判定した場合、入力電圧センサあるいは出力電圧センサの異常と判定してもよい。   In the abnormality determination device, the input voltage value acquisition unit acquires an input voltage value from an input voltage sensor that detects an input voltage value of the booster circuit, and the output voltage value acquisition unit outputs an output that detects the output voltage value of the booster circuit. The output voltage value is acquired from the voltage sensor, and the abnormality determination unit may determine that the input voltage sensor or the output voltage sensor is abnormal when it is determined to be abnormal in the abnormality determination.
本発明の第2の態様に係るパワーコンディショナは、上記異常判定装置と、複数の昇圧回路と、複数の昇圧回路を制御信号に基づいて制御する昇圧制御部と、を備え、昇圧制御部は、異常判定を行う場合、昇圧回路毎に昇圧し、入力電圧値取得部は、複数の昇圧回路のうち、昇圧している昇圧回路に入力される入力電圧値を取得し、出力電圧値取得部は、複数の昇圧回路のうち、昇圧している昇圧回路から出力される出力電圧値を取得し、異常判定部は、昇圧回路毎に前記異常判定を行う。   A power conditioner according to a second aspect of the present invention includes the abnormality determination device, a plurality of boosting circuits, and a boosting control unit that controls the plurality of boosting circuits based on a control signal. When performing an abnormality determination, boosting is performed for each booster circuit, and the input voltage value acquisition unit acquires an input voltage value input to the boosting booster circuit among the plurality of booster circuits, and outputs an output voltage value acquisition unit Obtains an output voltage value output from the boosting booster circuit among the plurality of booster circuits, and the abnormality determination unit performs the abnormality determination for each booster circuit.
上記パワーコンディショナにおいて、入力電圧値取得部は、複数の昇圧回路のそれぞれの入力電圧値を検知する複数の入力電圧センサから、複数の昇圧回路のそれぞれの入力電圧値を取得し、出力電圧値取得部は、複数の昇圧回路のそれぞれの出力電圧値を検知する出力電圧センサから、複数の昇圧回路のそれぞれの出力電圧値を取得し、異常判定部は、複数の昇圧回路のいずれか一つの昇圧回路に対する異常判定において異常と判定し、かつ複数の昇圧回路の前記いずれか一つの昇圧回路以外の他の昇圧回路に対する異常判定において異常と判定されない場合に、いずれか一つの昇圧回路の入力電圧値を検知する入力電圧センサあるいはいずれか一つの昇圧回路の異常と判定してもよい。   In the power conditioner, the input voltage value acquisition unit acquires the input voltage values of the plurality of booster circuits from the plurality of input voltage sensors that detect the input voltage values of the plurality of booster circuits, and outputs the output voltage value. The acquisition unit acquires each output voltage value of the plurality of booster circuits from an output voltage sensor that detects the output voltage value of each of the plurality of booster circuits, and the abnormality determination unit is any one of the plurality of booster circuits. Input voltage of any one booster circuit when it is determined that there is an abnormality in the abnormality determination for the booster circuit, and no abnormality is determined in the abnormality determination for any other booster circuit other than the one booster circuit of the plurality of booster circuits It may be determined that the input voltage sensor for detecting the value or any one of the booster circuits is abnormal.
上記パワーコンディショナにおいて、異常判定部は、複数の昇圧回路のすべての異常判定において異常と判定した場合、出力電圧センサあるいは異常判定装置の異常と判定してもよい。   In the power conditioner, the abnormality determination unit may determine that the output voltage sensor or the abnormality determination device is abnormal when it is determined as abnormal in all abnormality determinations of the plurality of booster circuits.
上記パワーコンディショナにおいて、異常判定部は、パワーコンディショナの起動処理において異常判定を行い、異常判定において異常と判定した場合、起動処理を中断してもよい。   In the power conditioner, the abnormality determination unit may perform abnormality determination in the power conditioner activation processing, and may interrupt the activation processing when it is determined abnormal in the abnormality determination.
上記パワーコンディショナにおいて、異常判定部は、複数の昇圧回路のいずれか一つの昇圧回路が昇圧している場合に入力電圧値取得部において取得される、複数の昇圧回路のうちいずれか一つの昇圧回路以外の他の昇圧回路に入力される入力電圧値が、いずれか一つの昇圧回路が昇圧していない場合に入力電圧値取得部において取得される、他の昇圧回路に入力される入力電圧値より低い場合、いずれか一つの昇圧回路といずれか一つの昇圧回路に直流電圧を出力する電源との間の配線と、他の昇圧回路と他の昇圧回路に直流電圧を出力する電源との間の配線との間で生じた短絡による異常と判定してもよい。   In the power conditioner, the abnormality determination unit is configured to boost any one of the plurality of boosting circuits acquired by the input voltage value acquiring unit when any one of the plurality of boosting circuits boosts the voltage. An input voltage value input to another booster circuit that is acquired by the input voltage value acquisition unit when any one booster circuit is not boosting the voltage input to another booster circuit other than the circuit If lower, between the wiring between any one booster circuit and the power supply that outputs DC voltage to any one booster circuit, and the power supply that outputs DC voltage to the other booster circuit You may determine with the abnormality by the short circuit which arose between these wirings.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
パワーコンディショナ200を含む電源システムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a power supply system including a power conditioner 200. FIG. 異常判定装置100による診断の処理フローを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a processing flow of diagnosis by the abnormality determination device 100. 異常判定装置100による異常判定の処理フローを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a process flow of abnormality determination by the abnormality determination apparatus 100. 太陽電池の出力特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the output characteristic of a solar cell. 電源と昇圧回路とを接続する配線間で短絡が発生した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the short circuit generate | occur | produced between the wiring which connects a power supply and a booster circuit.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係るパワーコンディショナ200を含む電源システムの構成図を示す。パワーコンディショナ200は、電源10a,10b,10cからの直流電力を交流電力に変換する。パワーコンディショナ200は、当該交流電力を例えば商用系統50に接続された負荷設備に電力を供給するととともに、余剰電力を商用系統50に逆潮流する。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a power supply system including a power conditioner 200 according to the present embodiment. The power conditioner 200 converts DC power from the power supplies 10a, 10b, and 10c into AC power. The power conditioner 200 supplies the AC power to, for example, load equipment connected to the commercial system 50 and reversely flows surplus power to the commercial system 50.
パワーコンディショナ200は、第1電解コンデンサ12a,12b,12c、昇圧回路20a,20b,20c、第2電解コンデンサ14、入力電圧センサ30a,30b,30c、出力電圧センサ32、インバータ40、及び異常判定装置100を備える。以下、第1電解コンデンサ12a,12b,12c、昇圧回路20a,20b,20c、入力電圧センサ30a,30b,30c、を区別して説明しない場合には、第1電解コンデンサ12、入力電圧センサ30、昇圧回路20と総称する。コイル22a,22b,22c、スイッチ素子24a,24b,24c、ダイオード26a,26b,26c、電源10a,10b,10cについても同様とする。また、入力電圧センサ30a,30b,30cで検知される入力電圧値Vina,Vinb,Vincも、区別して説明しない場合には、入力電圧値Vinと総称する。   The power conditioner 200 includes first electrolytic capacitors 12a, 12b, and 12c, boost circuits 20a, 20b, and 20c, a second electrolytic capacitor 14, input voltage sensors 30a, 30b, and 30c, an output voltage sensor 32, an inverter 40, and an abnormality determination. A device 100 is provided. Hereinafter, when the first electrolytic capacitors 12a, 12b, and 12c, the booster circuits 20a, 20b, and 20c, and the input voltage sensors 30a, 30b, and 30c are not described separately, the first electrolytic capacitor 12, the input voltage sensor 30, and the booster are not described. Collectively referred to as circuit 20. The same applies to the coils 22a, 22b, 22c, the switch elements 24a, 24b, 24c, the diodes 26a, 26b, 26c, and the power supplies 10a, 10b, 10c. In addition, the input voltage values Vina, Vinb, and Vinc detected by the input voltage sensors 30a, 30b, and 30c are also collectively referred to as the input voltage value Vin unless otherwise described.
電源10は、直流電圧を出力する太陽電池発電、燃料電池発電、風力発電等のいわゆる分散型電源でもよい。第1電解コンデンサ12は、電源10から出力される直流電圧を平滑化する。昇圧回路20は、各第1電解コンデンサ12で平滑化された直流電圧を、昇圧制御部110からのスイッチ制御信号に基づいて昇圧し、出力する。第2電解コンデンサ14は、昇圧回路20で昇圧された直流電圧を平滑化する。インバータ40は、第2電解コンデンサ14で平滑化された直流電圧を商用系統50の交流電圧に変換する。   The power source 10 may be a so-called distributed power source such as a solar cell power generator, a fuel cell power generator, or a wind power generator that outputs a DC voltage. The first electrolytic capacitor 12 smoothes the DC voltage output from the power supply 10. The booster circuit 20 boosts and outputs the DC voltage smoothed by each first electrolytic capacitor 12 based on the switch control signal from the boost controller 110. The second electrolytic capacitor 14 smoothes the DC voltage boosted by the booster circuit 20. The inverter 40 converts the DC voltage smoothed by the second electrolytic capacitor 14 into an AC voltage of the commercial system 50.
昇圧回路20は、コイル22及びダイオード26を直列接続し、コイル22とダイオード26との間にスイッチ素子24を並列接続することで構成される。昇圧回路20は、いわゆるチョッパ昇圧回路により構成されてもよく、昇圧制御部110からのスイッチ制御信号に基づいてスイッチ素子24をスイッチングすることで、電源10からの直流電圧を昇圧する。   The booster circuit 20 is configured by connecting a coil 22 and a diode 26 in series, and connecting a switch element 24 in parallel between the coil 22 and the diode 26. The booster circuit 20 may be configured by a so-called chopper booster circuit, and boosts the DC voltage from the power supply 10 by switching the switch element 24 based on a switch control signal from the boost controller 110.
ここで、スイッチ制御信号は、予め定められたスイッチング周期T毎におけるスイッチ素子24のオン期間Tonとオフ期間Toffとを示すパルス信号でもよい。スイッチ素子24のスイッチングが、予め定められたスイッチング周期T毎におけるスイッチ素子24のオン期間Tonとオフ期間Toffに基づいて制御されることで、昇圧回路20の昇圧比が制御される。以下、スイッチング周期Tに占めるオン期間Tonの割合を示すTon/Tを「デューティDt」という。   Here, the switch control signal may be a pulse signal indicating an ON period Ton and an OFF period Toff of the switch element 24 for each predetermined switching period T. The switching of the switch element 24 is controlled based on the ON period Ton and the OFF period Toff of the switch element 24 at every predetermined switching cycle T, whereby the boost ratio of the booster circuit 20 is controlled. Hereinafter, Ton / T indicating the ratio of the ON period Ton to the switching period T is referred to as “duty Dt”.
入力電圧センサ30は、昇圧回路20に入力される直流電圧を検知する。入力電圧センサ30は、検知された入力電圧に対応する入力電圧値Vinを示す入力電圧値信号を異常判定装置100に出力する。   The input voltage sensor 30 detects a DC voltage input to the booster circuit 20. The input voltage sensor 30 outputs an input voltage value signal indicating an input voltage value Vin corresponding to the detected input voltage to the abnormality determination device 100.
出力電圧センサ32は、いずれかの昇圧回路20から出力される直流電圧を検知する。出力電圧センサ32は、検知された出力電圧に対応する出力電圧値Voutを示す出力電圧値信号を異常判定装置100に出力する。   The output voltage sensor 32 detects a DC voltage output from any of the booster circuits 20. The output voltage sensor 32 outputs an output voltage value signal indicating the output voltage value Vout corresponding to the detected output voltage to the abnormality determination device 100.
なお、本実施形態では、入力電圧センサ30を昇圧回路20毎に設け、入力電圧センサ30とは別に出力電圧センサ32を設ける例について説明する。しかし、例えばパワーコンディショナ200に電圧センサを1つ設けて、当該1つの電圧センサを、スイッチによる切り替えにより、それぞれの入力電圧センサ30及び出力電圧センサ32として機能させてもよい。   In the present embodiment, an example in which the input voltage sensor 30 is provided for each booster circuit 20 and the output voltage sensor 32 is provided separately from the input voltage sensor 30 will be described. However, for example, one voltage sensor may be provided in the power conditioner 200, and the one voltage sensor may function as the input voltage sensor 30 and the output voltage sensor 32 by switching with a switch.
さて、上記のように構成されたパワーコンディショナ200において、インバータ40から出力される交流電圧を商用系統50に連系させるためには、電源10からの直流電圧が昇圧回路20において適切に昇圧されることが望ましい。昇圧制御部110が、昇圧回路20に適切に昇圧させるためには、入力電圧センサ30及び出力電圧センサ32で検知される電圧が適正であることが好ましい。   In the power conditioner 200 configured as described above, in order to link the AC voltage output from the inverter 40 to the commercial system 50, the DC voltage from the power source 10 is appropriately boosted in the booster circuit 20. It is desirable. In order for the boost control unit 110 to appropriately boost the boost circuit 20, it is preferable that the voltages detected by the input voltage sensor 30 and the output voltage sensor 32 are appropriate.
しかし、経年劣化等が原因で入力電圧センサ30、あるいは出力電圧センサ32に不具合が発生する場合がある。つまり、入力電圧センサ30、あるいは出力電圧センサ32に不具合が発生すると、昇圧制御部110が、昇圧回路20を適切に制御できない場合がある。   However, a problem may occur in the input voltage sensor 30 or the output voltage sensor 32 due to deterioration over time. That is, when a problem occurs in the input voltage sensor 30 or the output voltage sensor 32, the boost control unit 110 may not be able to properly control the boost circuit 20.
そこで、異常判定装置100は、例えばパワーコンディショナの起動処理において、入力電圧センサ30、あるいは出力電圧センサ32に不具合が発生していないかどうかを診断することが好ましい場合がある。   Therefore, it may be preferable for the abnormality determination device 100 to diagnose whether or not a failure has occurred in the input voltage sensor 30 or the output voltage sensor 32, for example, in the startup process of the power conditioner.
入力電圧センサ30、あるいは出力電圧センサ32の診断方法としては、以下のような例が挙げられる。   Examples of the diagnostic method for the input voltage sensor 30 or the output voltage sensor 32 include the following examples.
昇圧回路20のスイッチ素子24をオフした状態で、異常判定装置100が、入力電圧センサ30を介して入力電圧値を取得し、出力電圧センサ32を介して出力電圧値を取得して、取得された入力電圧値と出力電圧値との差分が予め定められた許容範囲に含まれていない場合に、入力電圧センサ30あるいは出力電圧センサ32の異常と判定する。   The abnormality determination device 100 acquires the input voltage value via the input voltage sensor 30 and the output voltage value via the output voltage sensor 32 with the switch element 24 of the booster circuit 20 turned off. When the difference between the input voltage value and the output voltage value is not included in the predetermined allowable range, it is determined that the input voltage sensor 30 or the output voltage sensor 32 is abnormal.
パワーコンディショナ200に接続される電源10が一系統であれば、上記の診断方法が適用されたとしても問題が発生しない場合が多い。しかしながら、本実施形態のように、パワーコンディショナ200に接続される複数の電源10が並列に接続されるような場合には、入力電圧センサ30あるいは出力電圧センサ32の異常が適切に検知されない場合がある。   If the power supply 10 connected to the power conditioner 200 is one system, there is often no problem even if the above-described diagnosis method is applied. However, when a plurality of power supplies 10 connected to the power conditioner 200 are connected in parallel as in the present embodiment, an abnormality of the input voltage sensor 30 or the output voltage sensor 32 is not properly detected. There is.
すなわち、出力電圧センサ32を介して取得される出力電圧値Voutは、並列に接続された昇圧回路20のうち、最も高い電圧を出力する昇圧回路20に対応する出力電圧値である。よって、異常判定装置100は、最も高い電圧を出力する昇圧回路20以外の他の昇圧回路20に対応する出力電圧値を、出力電圧センサ32を介して取得できない。つまり、上記の診断方法が適用される場合、異常判定装置100は、当該他の昇圧回路20の入力電圧値と当該他の昇圧回路20の出力電圧値を比較することで、当該他の昇圧回路20の入力電圧を検知する入力電圧センサ30の異常の判定をできない。   That is, the output voltage value Vout acquired through the output voltage sensor 32 is an output voltage value corresponding to the booster circuit 20 that outputs the highest voltage among the booster circuits 20 connected in parallel. Therefore, the abnormality determination device 100 cannot acquire the output voltage value corresponding to the booster circuit 20 other than the booster circuit 20 that outputs the highest voltage via the output voltage sensor 32. That is, when the above-described diagnosis method is applied, the abnormality determination device 100 compares the input voltage value of the other booster circuit 20 with the output voltage value of the other booster circuit 20 to thereby determine the other booster circuit. The abnormality of the input voltage sensor 30 that detects the input voltage of 20 cannot be determined.
そこで、本実施形態では、パワーコンディショナ200に複数の電源10が並列に接続され、かつ複数の電源10に複数の昇圧回路20がそれぞれ設けられる電源システムにおいて、それぞれの入力電圧センサ30あるいは出力電圧センサ32の異常が適切に検知される電源システムを提供する。   Therefore, in the present embodiment, in a power supply system in which a plurality of power supplies 10 are connected in parallel to the power conditioner 200 and a plurality of booster circuits 20 are provided in the plurality of power supplies 10, the respective input voltage sensors 30 or output voltages. Provided is a power supply system in which an abnormality of a sensor 32 is appropriately detected.
異常判定装置100は、昇圧制御部110、入力電圧値取得部122、出力電圧値取得部124、異常判定部120、及び対応関係保持部126を備える。   The abnormality determination device 100 includes a boost control unit 110, an input voltage value acquisition unit 122, an output voltage value acquisition unit 124, an abnormality determination unit 120, and a correspondence relationship holding unit 126.
入力電圧値取得部122は、各昇圧回路20の入力電圧を検知する各入力電圧センサ30を介して各昇圧回路20の入力電圧値Vinを取得する。   The input voltage value acquisition unit 122 acquires the input voltage value Vin of each booster circuit 20 via each input voltage sensor 30 that detects the input voltage of each booster circuit 20.
出力電圧値取得部124は、各昇圧回路20の出力電圧を検知する出力電圧センサ32を介していずれかの昇圧回路20の出力電圧値Voutを取得する。   The output voltage value acquisition unit 124 acquires the output voltage value Vout of any booster circuit 20 via the output voltage sensor 32 that detects the output voltage of each booster circuit 20.
昇圧制御部110は、各昇圧回路20の入力電圧値Vin及び各昇圧回路20の出力電圧値Voutに基づいて、各昇圧回路20から予め定められた直流電圧が得られるように、各昇圧回路20の各スイッチ素子24に対するスイッチ制御信号を生成する。昇圧制御部110は、生成されたスイッチ制御信号を各スイッチ素子24に出力する。昇圧制御部110は、後述の異常判定部120が異常判定を行う場合、昇圧回路20毎に昇圧が行われるように、各スイッチ素子24に順次予め定められたスイッチ制御信号を出力する。   The boost control unit 110 is configured to obtain a predetermined DC voltage from each booster circuit 20 based on the input voltage value Vin of each booster circuit 20 and the output voltage value Vout of each booster circuit 20. The switch control signal for each switch element 24 is generated. The step-up control unit 110 outputs the generated switch control signal to each switch element 24. The boost control unit 110 sequentially outputs a predetermined switch control signal to each switch element 24 so that boosting is performed for each boosting circuit 20 when an abnormality determination unit 120 described later performs abnormality determination.
対応関係保持部126は、入力電圧値Vinと出力電圧値Voutとに基づいて求められる昇圧比と、スイッチ制御信号に示されるオン期間Tonとの対応関係を保持する。対応関係保持部126は、例えば、入力電圧値Vinと出力電圧値Voutとに基づいて求められる昇圧比からデューティDvを求める式「1−Vin/Vout」と、スイッチ素子24のスイッチング周期T及びオン期間TonからデューティDtを求める式「Ton/T」とを当該対応関係として保持する。   The correspondence relationship holding unit 126 holds a correspondence relationship between the step-up ratio obtained based on the input voltage value Vin and the output voltage value Vout and the on period Ton indicated by the switch control signal. The correspondence relationship holding unit 126, for example, an expression “1-Vin / Vout” for obtaining the duty Dv from the step-up ratio obtained based on the input voltage value Vin and the output voltage value Vout, the switching cycle T and the ON of the switch element 24 The expression “Ton / T” for obtaining the duty Dt from the period Ton is held as the corresponding relationship.
異常判定部120は、入力電圧値取得部122で取得された昇圧対象の昇圧回路20の入力電圧値Vin及び出力電圧値取得部124で取得された昇圧対象の昇圧回路20の出力電圧値Voutに基づいて、異常判定を行う。より具体的には、異常判定部120は、対応関係保持部126を参照して、入力電圧値Vinと出力電圧値Voutとに基づいてデューティDvを求め、スイッチ制御信号に示されるスイッチング周期Tとオン期間Tonに基づいてデューティDtを求める。さらに、異常判定部120は、デューティDvとデューティDtとの差分ΔDが予め定められた許容範囲に含まれるか否かを判定する。異常判定部120は、差分ΔDが当該許容範囲に含まれない場合、上記対応関係を満たさないと判断して、異常と判定する。   The abnormality determination unit 120 uses the input voltage value Vin of the boost circuit 20 to be boosted acquired by the input voltage value acquisition unit 122 and the output voltage value Vout of the boost circuit 20 to be boosted acquired by the output voltage value acquisition unit 124. Based on this, abnormality determination is performed. More specifically, the abnormality determining unit 120 refers to the correspondence holding unit 126 to obtain the duty Dv based on the input voltage value Vin and the output voltage value Vout, and the switching cycle T indicated by the switch control signal The duty Dt is obtained based on the on period Ton. Further, the abnormality determination unit 120 determines whether or not the difference ΔD between the duty Dv and the duty Dt is included in a predetermined allowable range. If the difference ΔD is not included in the allowable range, the abnormality determination unit 120 determines that the correspondence relationship is not satisfied, and determines that the abnormality is present.
また、異常判定部120は、いずれか1つの昇圧回路20に対する異常判定において異常と判定した場合には、異常の箇所を、当該1つの昇圧回路20、あるいは当該1つの昇圧回路20の入力電圧を検知する入力電圧センサ30と判断する。一方、異常判定部120は、すべての昇圧回路20に対する異常判定において異常と判定した場合には、異常の箇所を、出力電圧センサ32、あるいは異常判定装置100と判断する。また、異常判定部120は、いずれか2つの昇圧回路20に対する異常判定において異常と判定した場合には、異常の箇所を不明と判断する。   In addition, when the abnormality determination unit 120 determines that there is an abnormality in the abnormality determination for any one booster circuit 20, the abnormality determination unit 120 determines the abnormality location as the one booster circuit 20 or the input voltage of the one booster circuit 20. The input voltage sensor 30 to be detected is determined. On the other hand, when the abnormality determination unit 120 determines that an abnormality has occurred in the abnormality determination for all the booster circuits 20, the abnormality determination unit 120 determines the abnormality location as the output voltage sensor 32 or the abnormality determination device 100. Further, when the abnormality determination unit 120 determines that there is an abnormality in the abnormality determination for any two booster circuits 20, the abnormality determination unit 120 determines that the location of the abnormality is unknown.
図2は、異常判定装置100による診断の処理フローを示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of diagnosis by the abnormality determination device 100.
異常判定部120は、例えば、パワーコンディショナ200の電源スイッチが押下されたことに対応して入力される起動信号を取得すると(S100)、異常判定を実行する(S102)。異常判定部120は、異常判定の結果、異常が有るか否かを判定する(S106)。異常判定部120は、異常なしと判定した場合には、パワーコンディショナ200の起動処理を継続し、商用系統50との連系運転を開始する(S108)。一方、異常判定部120は、異常ありと判定した場合には、パワーコンディショナ200の起動処理を停止する。また、異常判定部120は、異常個所などを示すメッセージを例えばパワーコンディショナ200が備えるディスプレイなどに表示することでユーザに異常が発生していることを通知する(S110)。   For example, when the abnormality determination unit 120 obtains an activation signal input in response to pressing of the power switch of the power conditioner 200 (S100), the abnormality determination unit 120 performs abnormality determination (S102). The abnormality determination unit 120 determines whether or not there is an abnormality as a result of the abnormality determination (S106). If the abnormality determination unit 120 determines that there is no abnormality, the abnormality determination unit 120 continues the startup process of the power conditioner 200 and starts the interconnection operation with the commercial system 50 (S108). On the other hand, when the abnormality determination unit 120 determines that there is an abnormality, the abnormality determination unit 120 stops the activation process of the power conditioner 200. In addition, the abnormality determination unit 120 notifies the user that an abnormality has occurred by displaying a message indicating an abnormal part or the like on, for example, a display provided in the power conditioner 200 (S110).
図3は、異常判定装置100による異常判定の処理フローを示すフローチャートである。まず、昇圧制御部110が、各昇圧回路20を予め定められた期間毎に順次昇圧させるべく、昇圧回路20毎に予め定められたスイッチング周期Tとスイッチ素子24のオン期間Tonとを示すスイッチ制御信号を順次出力する(S200)。昇圧制御部110は、例えば、異常判定部120からの異常判定の完了通知を受ける毎に、スイッチ制御信号を送信する昇圧回路20を切り替えることで、判定対象の昇圧回路20を切り替える。   FIG. 3 is a flowchart showing a processing flow of abnormality determination by the abnormality determination device 100. First, switch control indicating a switching cycle T and an ON period Ton of the switch element 24 that are predetermined for each booster circuit 20 so that the boost controller 110 sequentially boosts each booster circuit 20 for each predetermined period. The signals are sequentially output (S200). The boost control unit 110 switches the boost circuit 20 to be determined, for example, by switching the boost circuit 20 that transmits the switch control signal every time an abnormality determination completion notification is received from the abnormality determination unit 120.
続いて、異常判定部120は、判定対象の昇圧回路20、すなわち昇圧している昇圧回路20の入力電圧値Vinを入力電圧値取得部122から取得する。さらに、異常判定部120は、判定対象の昇圧回路20の出力電圧値Voutを出力電圧値取得部124から取得する。次いで、異常判定部120は、取得された入力電圧値Vin及び出力電圧値Voutに基づいてデューティDvを算出する(S202)。すなわち、異常判定部120は、対応関係保持部126を参照して、式「1−Vin/Vout」を取得し、取得した式に入力電圧値Vin及び出力電圧値Voutを代入することで、デューティDvを算出する。   Subsequently, the abnormality determination unit 120 acquires from the input voltage value acquisition unit 122 the input voltage value Vin of the boost circuit 20 to be determined, that is, the boosting circuit 20 that is boosting. Further, the abnormality determination unit 120 acquires the output voltage value Vout of the boost circuit 20 to be determined from the output voltage value acquisition unit 124. Next, the abnormality determination unit 120 calculates the duty Dv based on the acquired input voltage value Vin and output voltage value Vout (S202). That is, the abnormality determining unit 120 refers to the correspondence relationship holding unit 126, acquires the expression “1-Vin / Vout”, and substitutes the input voltage value Vin and the output voltage value Vout into the acquired expression, thereby determining the duty. Dv is calculated.
さらに、異常判定部120は、昇圧制御部110から判定対象の昇圧回路20に対するスイッチ制御信号を取得することで、判定対象の昇圧回路20に対するスイッチ素子24のオン期間Ton及びスイッチング周期Tを取得する。次いで、異常判定部120は、取得されたオン期間Ton及びスイッチング周期Tに基づいてデューティDtを算出する(S204)。すなわち、異常判定部120は、対応関係保持部126を参照して、式「Ton/T」を取得し、取得した式にオン期間Ton及びスイッチング周期Tを代入することで、デューティDtを算出する。   Furthermore, the abnormality determination unit 120 acquires the ON period Ton and the switching period T of the switch element 24 for the determination target booster circuit 20 by acquiring a switch control signal for the determination target booster circuit 20 from the boost control unit 110. . Next, the abnormality determination unit 120 calculates the duty Dt based on the acquired on-period Ton and switching period T (S204). That is, the abnormality determination unit 120 refers to the correspondence relationship holding unit 126, acquires the expression “Ton / T”, and calculates the duty Dt by substituting the on period Ton and the switching period T into the acquired expression. .
続いて、異常判定部120は、デューティDvとデューティDtとの差分が、予め定められた閾値以内かどうかを判定する(S206)。判定の結果、デューティDvとデューティDtとの差分が、予め定められた閾値以内の場合には、入力電圧値Vinと出力電圧値Voutとに基づいて求められる昇圧比と、オン期間Tonとの対応関係が予め定められた対応関係を満たすと判断して、正常と判定する(S208)。   Subsequently, the abnormality determination unit 120 determines whether or not the difference between the duty Dv and the duty Dt is within a predetermined threshold (S206). If the difference between the duty Dv and the duty Dt is within a predetermined threshold as a result of the determination, the correspondence between the step-up ratio obtained based on the input voltage value Vin and the output voltage value Vout and the on period Ton It is determined that the relationship satisfies a predetermined correspondence relationship, and is determined to be normal (S208).
一方、ステップS206の判定の結果、デューティDvとデューティDtとの差分が、予め定められた閾値を超えていた場合には、入力電圧値Vinと出力電圧値Voutとに基づいて求められる昇圧比と、オン期間Tonとの対応関係が予め定められた対応関係を満たさないと判断して、異常と判定する(S210)。   On the other hand, as a result of the determination in step S206, if the difference between the duty Dv and the duty Dt exceeds a predetermined threshold, the step-up ratio obtained based on the input voltage value Vin and the output voltage value Vout Then, it is determined that the correspondence relationship with the on-period Ton does not satisfy the predetermined correspondence relationship, and the abnormality is determined (S210).
判定の後、異常判定部120は、判定対象の1つの昇圧回路に対する判定が完了したことを昇圧制御部110に通知する。さらに、異常判定部120は、すべての昇圧回路20に対する異常判定が完了したか否かを判定する(S212)。   After the determination, the abnormality determination unit 120 notifies the boost control unit 110 that the determination for one determination target booster circuit is completed. Furthermore, the abnormality determination unit 120 determines whether or not abnormality determination has been completed for all the booster circuits 20 (S212).
すべての昇圧回路20に対する異常判定が完了していなければ、異常判定部120は、ステップS200からステップS210までの処理を繰り返す。一方、すべての昇圧回路20に対する異常判定が完了していれば、異常判定部120は、すべての昇圧回路20に対する異常判定において正常と判定されたか否かを判定する(S214)。判定の結果、正常と判定された場合には異常判定の処理を終了する。   If the abnormality determination for all the booster circuits 20 has not been completed, the abnormality determination unit 120 repeats the processing from step S200 to step S210. On the other hand, if the abnormality determination for all the booster circuits 20 has been completed, the abnormality determination unit 120 determines whether or not the abnormality determination for all the booster circuits 20 has been determined to be normal (S214). As a result of the determination, if it is determined to be normal, the abnormality determination process is terminated.
一方、ステップS214の判定の結果、すべての昇圧回路20に対する異常判定において正常とは判定されなかった場合、異常判定部120は、すべての昇圧回路20に対する異常判定において異常と判定されたか否かを判定する(S216)。判定の結果、すべての昇圧回路20に対する異常判定において異常と判定された場合には、異常判定部120は、出力電圧センサ32あるいは異常判定装置100の異常と判定する(S218)。   On the other hand, as a result of the determination in step S214, when the abnormality determination for all the booster circuits 20 is not determined to be normal, the abnormality determination unit 120 determines whether or not the abnormality determination for all the booster circuits 20 is determined to be abnormal. Determination is made (S216). As a result of the determination, if it is determined as abnormal in the abnormality determination for all the booster circuits 20, the abnormality determination unit 120 determines that the output voltage sensor 32 or the abnormality determination device 100 is abnormal (S218).
一方、ステップS216の判定の結果、すべての昇圧回路20に対する異常判定において異常とは判定されなかった場合、異常判定部120は、いずれか1つの昇圧回路20の異常判定において異常と判定されたか否かを判定する(S220)。判定の結果、いずれか1つの昇圧回路20の異常判定において異常と判定された場合には、異常判定部120は、異常と判定された昇圧回路20の入力電圧を検知する入力電圧センサ30、あるいは当該昇圧回路20の異常と判定する(S222)。   On the other hand, as a result of the determination in step S216, if the abnormality determination for all of the booster circuits 20 is not determined to be abnormal, the abnormality determination unit 120 determines whether or not any one of the booster circuits 20 is determined to be abnormal. Is determined (S220). As a result of the determination, when it is determined as abnormal in the abnormality determination of any one of the booster circuits 20, the abnormality determination unit 120 detects the input voltage of the booster circuit 20 determined as abnormal, or It is determined that the booster circuit 20 is abnormal (S222).
一方、ステップS220の判定の結果、いずれか1つの昇圧回路20の異常判定において異常と判定されなかった場合、異常判定部120における異常判定では、異常個所を特定できないと判断して、異常個所不明と判定する(S224)。   On the other hand, as a result of the determination in step S220, if no abnormality is determined in the abnormality determination of any one booster circuit 20, the abnormality determination in the abnormality determination unit 120 determines that the abnormal part cannot be specified, and the abnormal part is unknown. (S224).
以上のとおり、本実施形態では、異常判定装置100は、昇圧回路20毎に昇圧させるとともに、昇圧している昇圧回路20の昇圧比とオン期間Tonとの対応関係が、対応関係保持部126に保持される予め定められた対応関係を満たすか否かにより、異常判定を行う。このような異常判定を行うことにより、本実施形態によれば、パワーコンディショナ200に複数の電源10が並列に接続され、かつ複数の電源10に複数の昇圧回路20がそれぞれ設けられる電源システムにおいても、それぞれの入力電圧センサ30あるいは出力電圧センサ32の異常を適切に検知できる。   As described above, in this embodiment, the abnormality determination device 100 boosts each booster circuit 20, and the correspondence relationship between the boost ratio of the booster circuit 20 that is boosted and the on period Ton is stored in the correspondence relationship holding unit 126. Abnormality determination is performed depending on whether or not a predetermined correspondence relationship to be held is satisfied. By performing such an abnormality determination, according to the present embodiment, in the power supply system in which a plurality of power supplies 10 are connected in parallel to the power conditioner 200, and a plurality of booster circuits 20 are provided in the plurality of power supplies 10, respectively. In addition, it is possible to appropriately detect abnormality of each input voltage sensor 30 or output voltage sensor 32.
なお、上記では、対応関係保持部126は、デューティDvを求める式「1−Vin/Vout」と、デューティDtを求める式「Ton/T」とを対応関係として保持する例について説明した。   In the above description, the correspondence relationship holding unit 126 has described an example in which the equation “1-Vin / Vout” for obtaining the duty Dv and the equation “Ton / T” for obtaining the duty Dt are retained as the correspondence relationship.
しかし、対応関係保持部126は、スイッチング周期Tが一定である場合には、例えば、「Vin/Vout」と「Ton」との対応関係を保持してもよい。この場合、異常判定部120は、対応関係保持部126を参照して、Vin/Voutに対応するオン期間Tonを特定し、特定されたオン期間Tonと、スイッチ制御信号に示されるオン期間Tonとの差分ΔTonが予め定められた許容範囲に含まれない場合に、異常と判定してもよい。   However, the correspondence relationship holding unit 126 may hold the correspondence relationship between “Vin / Vout” and “Ton”, for example, when the switching period T is constant. In this case, the abnormality determining unit 120 refers to the correspondence holding unit 126, identifies the on period Ton corresponding to Vin / Vout, and identifies the identified on period Ton and the on period Ton indicated in the switch control signal. May be determined as abnormal when the difference ΔTon is not included in the predetermined allowable range.
また、対応関係保持部126は、「Vin/Vout」に対応するオン期間Tonの許容範囲を対応関係として保持してもよい。この場合、異常判定部120は、Vin/Voutを算出した後、対応関係保持部126を参照して、算出されたVin/Voutに対応するオン期間Tonの許容範囲を特定する。異常判定部120は、特定されたオン期間Tonの許容範囲に、スイッチ制御信号に示されるオン期間Tonが含まれていない場合、異常と判定してもよい。   Also, the correspondence relationship holding unit 126 may hold the allowable range of the on period Ton corresponding to “Vin / Vout” as the correspondence relationship. In this case, after calculating Vin / Vout, the abnormality determination unit 120 refers to the correspondence relationship holding unit 126 and identifies the allowable range of the on period Ton corresponding to the calculated Vin / Vout. The abnormality determining unit 120 may determine that an abnormality has occurred when the specified ON period Ton does not include the ON period Ton indicated by the switch control signal.
あるいは、対応関係保持部126は、オン期間Tonに対応するVin/Voutの許容範囲を対応関係として保持してもよい。この場合、異常判定部120は、対応関係保持部126を参照して、スイッチ制御信号に示されるオン期間Tonに対応するVin/Voutの許容範囲を特定し、算出されたVin/Voutが当該許容範囲に含まれない場合に、異常と判定してもよい。   Alternatively, the correspondence relationship holding unit 126 may hold the allowable range of Vin / Vout corresponding to the on period Ton as the correspondence relationship. In this case, the abnormality determination unit 120 refers to the correspondence relationship holding unit 126, specifies the allowable range of Vin / Vout corresponding to the ON period Ton indicated in the switch control signal, and the calculated Vin / Vout is the permissible value. If it is not included in the range, it may be determined as abnormal.
続いて、異常判定部120が、電源10と昇圧回路20とを接続する配線間の短絡の有無についても判定する手順について説明する。   Next, a procedure in which the abnormality determination unit 120 determines whether or not there is a short circuit between wires connecting the power supply 10 and the booster circuit 20 will be described.
図4は、電源10の一例である太陽電池の出力特性の一例を示す。図4に示すとおり、太陽電池が電流Iを出力していない開放状態(A点)から電流Iを出力する動作状態(B点)に移行する場合、太陽電池の出力電圧Vは低下する。   FIG. 4 shows an example of output characteristics of a solar cell that is an example of the power supply 10. As shown in FIG. 4, when the solar cell shifts from the open state (point A) where the current I is not output to the operation state (point B) where the current I is output, the output voltage V of the solar cell decreases.
上記の出力特性を考慮すると、本実施形態に係る電源システムにおいて、昇圧回路20の昇圧動作が開始されることに対応して、電源10の出力電圧Vは低下することがわかる。つまり、昇圧回路20の昇圧動作が開始されることに対応して、昇圧回路20の入力電圧値Vinは低下する。逆に、昇圧回路20の昇圧動作が開始されていなければ、通常は、昇圧回路20の入力電圧値Vinの低下は発生しない。よって、昇圧回路20が動作していない場合に、当該昇圧回路20の入力電圧値Vinが低下した場合には、当該昇圧回路20以外の他の昇圧回路20の昇圧動作の影響を受けて、当該昇圧回路20に直流電圧を供給する電源10の出力電圧が低下した可能性がある。つまり、当該昇圧回路20と当該電源10とを接続する配線と、当該他の昇圧回路20と当該他の昇圧回路20に直流電圧を供給する他の電源10とを接続する配線との間で短絡が発生している可能性がある。   Considering the above output characteristics, it can be seen that the output voltage V of the power supply 10 decreases in response to the start of the boosting operation of the booster circuit 20 in the power supply system according to the present embodiment. That is, the input voltage value Vin of the booster circuit 20 decreases in response to the start of the boost operation of the booster circuit 20. On the contrary, if the boosting operation of the booster circuit 20 is not started, the input voltage value Vin of the booster circuit 20 normally does not decrease. Therefore, when the booster circuit 20 is not operating and the input voltage value Vin of the booster circuit 20 decreases, the booster circuit 20 other than the booster circuit 20 is affected by the boosting operation, and the There is a possibility that the output voltage of the power supply 10 that supplies the DC voltage to the booster circuit 20 has decreased. That is, a short circuit between the wiring connecting the booster circuit 20 and the power supply 10 and the wiring connecting the other booster circuit 20 and another power supply 10 that supplies a DC voltage to the other booster circuit 20. May have occurred.
図5は、電源10aと昇圧回路20aとを接続する配線16a,18aと、電源10bと昇圧回路20bとを接続する配線16b,18bと間で短絡70が発生した様子を示す。短絡が発生していない場合、昇圧回路20bが昇圧していなければ、昇圧回路20bの入力電圧値Vinbの変化はない。しかし、図5に示すような短絡が発生した状態で、昇圧回路20aのみが昇圧している場合、昇圧回路20bの入力電圧値Vinbが低下する。   FIG. 5 shows a state in which a short circuit 70 has occurred between the wirings 16a and 18a connecting the power source 10a and the booster circuit 20a and the wirings 16b and 18b connecting the power source 10b and the booster circuit 20b. When the short circuit does not occur, the input voltage value Vinb of the booster circuit 20b does not change unless the booster circuit 20b boosts the voltage. However, when only the booster circuit 20a is boosted in a state where a short circuit as shown in FIG. 5 has occurred, the input voltage value Vinb of the booster circuit 20b decreases.
以上のような短絡発生時における入力電圧値Vinの変化を考慮して、異常判定部120が、電源10と昇圧回路20とを接続する配線間の短絡の有無についても判定してもよい。   In consideration of the change in the input voltage value Vin when a short circuit occurs as described above, the abnormality determination unit 120 may also determine whether or not there is a short circuit between wires connecting the power supply 10 and the booster circuit 20.
すなわち、異常判定部120は、各昇圧回路20が昇圧していない状態での各入力電圧値Vinを取得し、予め保持しておく。異常判定部120は、異常判定の処理において、昇圧している昇圧回路20の入力電圧値Vin以外にも他の昇圧回路20の入力電圧値Vinも併せて取得する。次いで、異常判定部120は、当該他の昇圧回路20の入力電圧値Vinが予め保持している当該他の昇圧回路20が昇圧していない状態での入力電圧値Vinより低下している場合、当該他の昇圧回路20に接続された配線と、当該昇圧している昇圧回路20に接続された配線との間に短絡が発生したと判定する。   That is, the abnormality determination unit 120 acquires each input voltage value Vin in a state where each booster circuit 20 is not boosted, and holds it in advance. In the abnormality determination process, the abnormality determination unit 120 acquires an input voltage value Vin of another booster circuit 20 in addition to the input voltage value Vin of the booster circuit 20 that is boosting. Next, the abnormality determination unit 120 determines that the input voltage value Vin of the other booster circuit 20 is lower than the input voltage value Vin in a state where the other booster circuit 20 that is held in advance is not boosted. It is determined that a short circuit has occurred between the wiring connected to the other booster circuit 20 and the wiring connected to the booster circuit 20 that is boosting.
以上のとおり、本実施形態にかかる異常判定装置100は、昇圧回路20毎に昇圧させた場合における各昇圧回路20の各入力電圧値Vinと各出力電圧値Voutに基づいて、昇圧回路20、入力電圧センサ30、出力電圧センサ32、及び異常判定装置100の異常を検知できるとともに、電源10と昇圧回路20とを接続する配線間の短絡を検知できる。   As described above, the abnormality determination device 100 according to the present embodiment has the booster circuit 20 and the input based on the input voltage value Vin and the output voltage value Vout of each booster circuit 20 when boosting is performed for each booster circuit 20. Abnormalities of the voltage sensor 30, the output voltage sensor 32, and the abnormality determination device 100 can be detected, and a short circuit between wires connecting the power supply 10 and the booster circuit 20 can be detected.
なお、本実施形態に係る異常判定装置100は、コンピュータに図2,3などに示される各種処理を行うプログラムをインストールし、このプログラムをコンピュータに実行させることで、構成してもよい。つまり、コンピュータに図2,3などに示される各種処理を行うプログラムを実行させることにより、昇圧制御部110、異常判定部120、入力電圧値取得部122、出力電圧値取得部124、及び対応関係保持部126としてコンピュータを機能させることで、異常判定装置100を構成してもよい。   The abnormality determination apparatus 100 according to the present embodiment may be configured by installing a program for performing various processes shown in FIGS. 2 and 3 in a computer and causing the computer to execute the program. That is, by causing the computer to execute programs for performing various processes shown in FIGS. 2 and 3, the boost control unit 110, the abnormality determination unit 120, the input voltage value acquisition unit 122, the output voltage value acquisition unit 124, and the correspondence relationship The abnormality determination device 100 may be configured by causing a computer to function as the holding unit 126.
コンピュータはCPU、ROM、RAM、EEPROM(登録商標)等の各種メモリ、通信バス及びインタフェースを有し、予めファームウェアとしてROMに格納された処理プログラムをCPUが読み出して順次実行する。昇圧回路20の昇圧比と、スイッチ素子24のオン期間Tonとの対応関係は予めメモリに記憶されており、CPUはインタフェースを介して入力電圧センサ30及び出力電圧センサ32から入力されメモリに記憶された昇圧回路20毎の入力電圧値Vinと出力電圧値Voutと、メモリに予め記憶されたスイッチ素子24のオン期間Tonとが、上記の対応関係を満たすか否かを判定することで、異常判定を行う。   The computer has various memories such as a CPU, ROM, RAM, and EEPROM (registered trademark), a communication bus, and an interface. The CPU reads out processing programs stored in advance in the ROM as firmware and executes them sequentially. The correspondence between the boost ratio of the booster circuit 20 and the ON period Ton of the switch element 24 is stored in advance in the memory, and the CPU is input from the input voltage sensor 30 and the output voltage sensor 32 via the interface and stored in the memory. By determining whether or not the input voltage value Vin and output voltage value Vout for each booster circuit 20 and the ON period Ton of the switch element 24 stored in advance in the memory satisfy the above-described correspondence, I do.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10a,10b,10c 電源
12a,12b,12c 第1電解コンデンサ
14 第2電解コンデンサ
16a,18a 配線
16b,18b 配線
20a,20b,20c 昇圧回路
30a,30b,30c 入力電圧センサ
32 出力電圧センサ
40 インバータ
50 商用系統
100 異常判定装置
110 昇圧制御部
120 異常判定部
122 入力電圧値取得部
124 出力電圧値取得部
126 対応関係保持部
200 パワーコンディショナ
10a, 10b, 10c Power supply 12a, 12b, 12c First electrolytic capacitor 14 Second electrolytic capacitor 16a, 18a Wiring 16b, 18b Wiring 20a, 20b, 20c Booster circuit 30a, 30b, 30c Input voltage sensor 32 Output voltage sensor 40 Inverter 50 Commercial system 100 Abnormality determination device 110 Boost control unit 120 Abnormality determination unit 122 Input voltage value acquisition unit 124 Output voltage value acquisition unit 126 Correspondence relationship holding unit 200 Power conditioner

Claims (10)

  1. 電源からの直流電圧をスイッチングするスイッチを、制御信号に示されるオン期間、周期的にオンすることで、前記直流電圧を昇圧する昇圧回路に入力される入力電圧値を取得する入力電圧値取得部と、
    前記昇圧回路から出力される出力電圧値を取得する出力電圧値取得部と、
    前記昇圧回路の昇圧比と、前記スイッチのオン期間との対応関係を保持する対応関係保持部と、
    前記入力電圧値取得部で取得された前記入力電圧値と前記出力電圧値取得部で取得された前記出力電圧値とに基づいて求められる昇圧比と、前記制御信号に示される前記オン期間との関係が、前記対応関係を満たさない場合に、異常と判定する異常判定を行う異常判定部と、
    複数の前記昇圧回路を前記制御信号に基づいて制御する昇圧制御部と
    を備え、
    前記昇圧制御部は、前記異常判定を行う場合、前記昇圧回路毎に昇圧し、
    前記入力電圧値取得部は、前記複数の昇圧回路のうち、昇圧している前記昇圧回路に入力される入力電圧値を取得し、
    前記出力電圧値取得部は、前記複数の昇圧回路のうち、昇圧している前記昇圧回路から出力される出力電圧値を取得し、
    前記異常判定部は、前記昇圧回路毎に前記異常判定を行う異常判定装置。
    An input voltage value acquisition unit that acquires an input voltage value that is input to a booster circuit that boosts the DC voltage by periodically turning on a switch that switches a DC voltage from a power supply during an ON period indicated by a control signal. When,
    An output voltage value acquisition unit for acquiring an output voltage value output from the booster circuit;
    A correspondence holding unit that holds the correspondence between the boost ratio of the booster circuit and the ON period of the switch;
    A step-up ratio determined based on the input voltage value acquired by the input voltage value acquisition unit and the output voltage value acquired by the output voltage value acquisition unit, and the ON period indicated by the control signal An abnormality determination unit that performs abnormality determination to determine abnormality when the relationship does not satisfy the correspondence;
    A step-up control unit that controls a plurality of step-up circuits based on the control signal;
    With
    The boost control unit boosts each boost circuit when performing the abnormality determination,
    The input voltage value acquisition unit acquires an input voltage value input to the boosting circuit that is boosting among the plurality of boosting circuits,
    The output voltage value acquisition unit acquires an output voltage value output from the boosting circuit that is boosting among the plurality of boosting circuits,
    The abnormality determination unit is an abnormality determination device that performs the abnormality determination for each booster circuit .
  2. 前記入力電圧値取得部で取得された前記入力電圧値をVin、前記出力電圧値取得部で取得された前記出力電圧値をVout、前記スイッチのスイッチング周期をT、前記制御信号に示される前記オン期間をTonとした場合、
    前記異常判定部は、1−Vin/VoutとTon/Tとの差分が、予め定められた許容範囲を満たさない場合に、前記対応関係を満たさないものとして、異常と判定する
    請求項1に記載の異常判定装置。
    The input voltage value acquired by the input voltage value acquisition unit is Vin, the output voltage value acquired by the output voltage value acquisition unit is Vout, the switching period of the switch is T, and the on-state indicated by the control signal If the period is Ton,
    2. The abnormality determination unit according to claim 1, wherein when the difference between 1−Vin / Vout and Ton / T does not satisfy a predetermined allowable range, the abnormality determination unit determines that the abnormality is not satisfied and determines that the abnormality is not satisfied. Abnormality judgment device.
  3. 前記入力電圧値取得部は、前記昇圧回路の入力電圧値を検知する入力電圧センサから前記入力電圧値を取得し、
    前記出力電圧値取得部は、前記昇圧回路の出力電圧値を検知する出力電圧センサから、前記出力電圧値を取得し、
    前記異常判定部は、前記異常判定において異常と判定した場合、前記入力電圧センサあるいは前記出力電圧センサの異常と判定する
    請求項1または請求項2に記載の異常判定装置。
    The input voltage value acquisition unit acquires the input voltage value from an input voltage sensor that detects an input voltage value of the booster circuit,
    The output voltage value acquisition unit acquires the output voltage value from an output voltage sensor that detects an output voltage value of the booster circuit,
    The abnormality determination device according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines that the input voltage sensor or the output voltage sensor is abnormal when it is determined that the abnormality is abnormal in the abnormality determination.
  4. 前記入力電圧値取得部は、前記複数の昇圧回路のそれぞれの入力電圧値を検知する複数の入力電圧センサから、前記複数の昇圧回路のそれぞれの前記入力電圧値を取得し、The input voltage value acquisition unit acquires the input voltage value of each of the plurality of booster circuits from a plurality of input voltage sensors that detect the input voltage value of each of the plurality of booster circuits,
    前記出力電圧値取得部は、前記複数の昇圧回路のそれぞれの出力電圧値を検知する出力電圧センサから、前記複数の昇圧回路のそれぞれの前記出力電圧値を取得し、The output voltage value acquisition unit acquires the output voltage value of each of the plurality of booster circuits from an output voltage sensor that detects the output voltage value of each of the plurality of booster circuits,
    前記異常判定部は、前記複数の昇圧回路のいずれか一つの昇圧回路に対する前記異常判定において異常と判定し、かつ前記複数の昇圧回路のいずれか一つの前記昇圧回路以外の他の昇圧回路に対する前記異常判定において異常と判定されない場合に、前記複数の昇圧回路のうちいずれか一つの前記昇圧回路の入力電圧値を検知する入力電圧センサあるいは前記複数の昇圧回路のうちいずれか一つの前記昇圧回路の異常と判定するThe abnormality determination unit determines an abnormality in the abnormality determination for any one of the plurality of booster circuits, and the other booster circuit other than the one booster circuit of the plurality of booster circuits. An input voltage sensor that detects an input voltage value of any one of the plurality of booster circuits or a booster circuit that is one of the plurality of booster circuits when the abnormality is not determined to be abnormal. Judge as abnormal
    請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の異常判定装置。The abnormality determination device according to any one of claims 1 to 3.
  5. 前記異常判定部は、前記複数の昇圧回路のすべての前記異常判定において異常と判定した場合、前記出力電圧センサあるいは前記異常判定装置の異常と判定するThe abnormality determining unit determines that the output voltage sensor or the abnormality determining device is abnormal when determining that an abnormality has occurred in all the abnormality determinations of the plurality of booster circuits.
    請求項4に記載の異常判定装置。The abnormality determination device according to claim 4.
  6. 前記異常判定部は、前記複数の昇圧回路のいずれか一つの昇圧回路が昇圧している場合に前記入力電圧値取得部において取得される、前記複数の昇圧回路のうちいずれか一つの前記昇圧回路以外の他の昇圧回路に入力される前記入力電圧値が、前記複数の昇圧回路のうちいずれか一つの前記昇圧回路が昇圧していない場合に前記入力電圧値取得部において取得される、前記他の昇圧回路に入力される前記入力電圧値より低い場合、前記複数の昇圧回路のうちいずれか一つの前記昇圧回路と前記複数の昇圧回路のうちいずれか一つの前記昇圧回路に直流電圧を出力する電源との間の配線と、前記他の昇圧回路と前記他の昇圧回路に直流電圧を出力する電源との間の配線との間で生じた短絡による異常と判定するThe abnormality determination unit is any one of the plurality of booster circuits that is acquired by the input voltage value acquisition unit when any one booster circuit of the plurality of booster circuits is boosting. The other input voltage value input to the other booster circuit is acquired by the input voltage value acquisition unit when any one of the plurality of booster circuits is not boosted. When the input voltage value is lower than the input voltage value input to the booster circuit, a DC voltage is output to any one of the booster circuits and the booster circuit among the plurality of booster circuits. It is determined that there is an abnormality due to a short circuit that occurs between the wiring between the power supply and the wiring between the other booster circuit and the power supply that outputs a DC voltage to the other booster circuit.
    請求項1から請求項5のいずれか一つに記載の異常判定装置。The abnormality determination device according to any one of claims 1 to 5.
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の異常判定装置と、
    前記複数の昇圧回路と
    を備え
    パワーコンディショナ。
    The abnormality determination device according to any one of claims 1 to 6,
    <br/> power conditioner Ru and a plurality of the boost circuit.
  8. 前記異常判定部は、前記パワーコンディショナの起動処理において前記異常判定を行い、前記異常判定において異常と判定した場合、前記起動処理を中断するThe abnormality determination unit performs the abnormality determination in the startup process of the power conditioner, and interrupts the activation process when determined to be abnormal in the abnormality determination.
    請求項7に記載のパワーコンディショナ。The power conditioner according to claim 7.
  9. 請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の異常判定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。The program for functioning a computer as an abnormality determination apparatus as described in any one of Claims 1-6.
  10. 電源からの直流電圧をスイッチングするスイッチを、制御信号に示されるオン期間、周期的にオンすることで前記直流電圧を昇圧する複数の昇圧回路を、異常判定を行う昇圧回路毎に、前記制御信号に基づいて制御する昇圧制御段階と、
    異常判定を行う前記昇圧回路に入力される入力電圧値を取得する入力電圧値取得段階と、
    異常判定を行う前記昇圧回路から出力される出力電圧値を取得する出力電圧値取得段階と、
    異常判定を行う前記昇圧回路の昇圧比と、前記スイッチのオン期間との対応関係を保持する対応関係保持部を参照して、前記入力電圧値取得段階で取得された前記入力電圧値と前記出力電圧値取得段階で取得された前記出力電圧値とに基づいて求められる昇圧比と、前記制御信号に示される前記オン期間との関係が、前記対応関係を満たさない場合に、異常と判定する異常判定を前記複数の昇圧回路のそれぞれ毎に行う異常判定段階と
    を含む異常判定方法。
    A plurality of booster circuits that boost the DC voltage by periodically turning on a switch that switches DC voltage from a power source for an ON period indicated by the control signal, for each booster circuit that performs abnormality determination, the control signal A step-up control stage controlled based on
    An input voltage value acquisition step of acquiring an input voltage value input to the booster circuit that performs abnormality determination ;
    An output voltage value acquisition step of acquiring an output voltage value output from the booster circuit that performs abnormality determination ;
    The input voltage value and the output acquired in the input voltage value acquisition step with reference to a correspondence holding unit that holds a correspondence between the boost ratio of the booster circuit that performs abnormality determination and the ON period of the switch Abnormality that is determined to be abnormal when the relationship between the step-up ratio obtained based on the output voltage value acquired in the voltage value acquisition stage and the ON period indicated in the control signal does not satisfy the correspondence relationship An abnormality determination method including an abnormality determination step of performing determination for each of the plurality of booster circuits .
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