JP6076215B2 - Power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system.
商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して負荷に供給する電力供給システムでは、商用電源の停電時等、商用電源から切り離された場合に備えたバックアップ用の電源として、リチウムイオン電池等の二次電池を用いたものがある。このような電力供給システムとしては、例えば、通常時(非停電時)に負荷装置に対して電力を供給する直流出力装置の他に、二次電池であるリチウムイオン電池を充電するための充電電源部を設け、停電時等で直流出力供給装置の出力電圧が低下した時にリチウムイオン電池から負荷装置に対して電力を供給するものがある(例えば、特許文献1)。 In a power supply system that converts AC power supplied from a commercial power source into DC power and supplies it to a load, a lithium-ion battery is used as a backup power source in case of disconnection from the commercial power source, such as during a power failure There are those using a secondary battery such as. As such a power supply system, for example, a charging power source for charging a lithium ion battery as a secondary battery in addition to a direct current output device that supplies power to a load device in a normal time (non-power failure) There is a device that supplies power to a load device from a lithium ion battery when the output voltage of the DC output supply device decreases due to a power failure or the like (for example, Patent Document 1).
上記従来技術では、停電時等で直流出力供給装置の出力電圧が低下した時にリチウムイオン電池から負荷装置に対して電力が供給されるという電力供給ラインの切替えを、ダイオードによって受動的に実現している。このダイオードによる切替えを実現するために、直流出力供給装置の出力電圧はリチウムイオン電池の出力電圧よりも高く設定される。これより、通常時(非停電時)には、直流出力供給装置から負荷装置に対して電力が供給され、停電時には、ダイオードを介してリチウムイオン電池から負荷装置に対して電力が供給される。このため、上記従来技術では、通常時と停電時とでは、負荷装置に印加される電圧が異なるため、例えば上限電圧が低いなど動作電圧範囲に制約のある負荷装置に対しては、印加される電圧が負荷装置の上限電圧を超過しないように、新たにリニアレギュレータやスイッチングレギュレータ等の電源回路を設けるなどが必要となるため、回路の大型化やコスト増加に与える影響が大きい、という問題があった。 In the above prior art, the switching of the power supply line in which power is supplied from the lithium ion battery to the load device when the output voltage of the DC output supply device decreases due to a power failure or the like is passively realized by a diode. Yes. In order to realize the switching by the diode, the output voltage of the DC output supply device is set higher than the output voltage of the lithium ion battery. As a result, power is supplied from the DC output supply device to the load device during a normal time (when no power failure occurs), and power is supplied from the lithium ion battery to the load device via the diode during a power failure. For this reason, in the above-described conventional technology, the voltage applied to the load device is different between the normal time and the power failure time. Therefore, for example, the load device is applied to a load device having a limited operating voltage range such as a low upper limit voltage. Since it is necessary to install a new power supply circuit such as a linear regulator or switching regulator so that the voltage does not exceed the upper limit voltage of the load device, there is a problem that it has a large effect on the increase in circuit size and cost. It was.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、新たにリニアレギュレータやスイッチングレギュレータ等の電源回路を設けることなく、通常時/停電時に関わらず、各負荷に印加する電圧を各負荷の上限電圧以下とすることができ、回路の大型化やコスト増加に与える影響を抑制しつつ、回路の大型化やコスト増加に与える影響を抑制することができる電力供給システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and without newly providing a power supply circuit such as a linear regulator or a switching regulator, the voltage applied to each load is set to the upper limit of each load regardless of the normal time / power failure. An object of the present invention is to provide a power supply system that can be lower than the voltage and can suppress the influence on the enlargement of the circuit and the cost increase while suppressing the influence on the enlargement of the circuit and the cost increase. .
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる電力供給システムは、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して第1の負荷および該第1の負荷よりも上限電圧が大きい第2の負荷に供給する電力供給システムであって、前記商用電源の出力電圧を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を前記第1の負荷の上限電圧よりも大きく前記第2の負荷の上限電圧よりも小さい第1の所定電圧に変換して直流共通部に直流電力を供給する第1の電力変換部と、前記整流回路の出力を前記第1の負荷の上限電圧よりも小さい第2の所定電圧に変換して前記直流共通部に直流電力を供給する第2の電力変換部と、前記第2の所定電圧により充電されると共に、前記第1の電力変換部からの電流を阻止する一方向性素子を介して前記直流共通部に直流電力を供給する蓄電部と、前記直流共通部から前記第1の負荷および前記第2の負荷に直流電力を供給可能に構成され、前記第1の負荷への電力供給経路にスイッチ回路が設けられた電力分岐部と、前記商用電源の非停電時において、前記第1の負荷への電力供給を行わない場合に、前記第1の電力変換部の出力をオン制御すると共に、前記スイッチ回路をオフ制御し、前記第1の負荷への電力供給を行う場合に、前記第1の電力変換部の出力をオフ制御すると共に、前記スイッチ回路をオン制御する制御回路と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power supply system according to the present invention converts AC power supplied from a commercial power source into DC power, and has an upper limit than the first load and the first load. A power supply system for supplying a second load having a large voltage, the rectifier circuit for rectifying the output voltage of the commercial power supply, and the output of the rectifier circuit being larger than the upper limit voltage of the first load. A first power converter for converting the first predetermined voltage smaller than the upper limit voltage of the load to supply DC power to the DC common unit, and an output of the rectifier circuit from the upper limit voltage of the first load A second power conversion unit that converts the second predetermined voltage into a small second predetermined voltage and supplies DC power to the DC common unit, and is charged by the second predetermined voltage, and the current from the first power conversion unit Through a unidirectional element to prevent A power storage unit that supplies DC power to the DC common unit, and a DC power supply path to the first load configured to be able to supply DC power from the DC common unit to the first load and the second load. And when the power supply to the first load is not performed at the time of non-power failure of the commercial power supply, and the output of the first power converter is on-controlled A control circuit for turning off the switch circuit and controlling the output of the first power converter when turning off the switch circuit and supplying power to the first load. It is characterized by providing.
本発明によれば、新たにリニアレギュレータやスイッチングレギュレータ等の電源回路を設けることなく、通常時/停電時に関わらず、各負荷に印加する電圧を各負荷の上限電圧以下とすることができ、回路の大型化やコスト増加に与える影響を抑制することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, without newly providing a power supply circuit such as a linear regulator or a switching regulator, the voltage applied to each load can be set to be equal to or lower than the upper limit voltage of each load regardless of the normal time / power failure. It is possible to suppress the influence on the increase in size and cost.
以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態にかかる電力供給システムについて説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a power supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる電力供給システムの一構成例を示す図である。図1に示す例では、商用電源1から供給される交流電力を直流電力に変換して電力供給システム100に接続される負荷群20に供給する例を示している。実施の形態1にかかる電力供給システム100は、商用電源1から正常に電力が供給されている通常時(非停電時)と、商用電源1の停電等により商用電源1から切り離された状態(以下、「停電時」という)とで異なる動作を行う。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram of a configuration example of the power supply system according to the first embodiment. In the example illustrated in FIG. 1, an example in which AC power supplied from the commercial power supply 1 is converted into DC power and supplied to the
図1に示す例では、負荷群20は、上限電圧をV1とする第1の負荷21と上限電圧をV2とする第2の負荷22とで構成している。
In the example illustrated in FIG. 1, the
図1に示すように、実施の形態1にかかる電力供給システム100は、商用電源1の電圧を検知する電圧検出回路7と、商用電源1の出力電圧を整流する整流回路2と、整流回路2の出力を第1の所定電圧Vaに変換して直流共通部8に直流電力を供給する第1の電力変換部3と、整流回路2の出力を第1の所定電圧Vaよりも小さい第2の所定電圧Vbに変換する第2の電力変換部4と、商用電源1の非停電時(通常時)において、第2の所定電圧Vbにより充電されると共に、商用電源1の停電時において、第1の電力変換部3からの電流を阻止する一方向性素子(ダイオード)6を介して直流共通部8に直流電力を供給する蓄電部5と、直流共通部8から電力供給システム100に接続された負荷群20に直流電力を供給可能に構成され、第1の負荷21への電力供給経路にスイッチ回路10が設けられた電力分岐部11と、電圧検出回路7の電圧検出値に基づいて、商用電源1の停電を検出し、商用電源1の非停電時(通常時)において、第1の負荷21への電力供給を行わない場合に、第1の電力変換部3の出力をオン制御すると共に、スイッチ回路10をオフ制御し、第1の負荷21への電力供給を行う場合に、第1の電力変換部3をオフ制御すると共に、スイッチ回路10をオン制御する制御回路9とを備えている。なお、上述した構成では、商用電源1の停電を検出する停電検出手段の一つとして、電圧検出回路7を設け、この電圧検出回路7の電圧検出値に基づいて、商用電源1の停電を検出する例について説明したが、商用電源1の停電検出手段はこれに限らず、停電か否かを検出する公知の停電検出手段を設けて商用電源1の停電検出を行えばよい。この商用電源1の停電検出手段により本発明が限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the
第1の負荷21に印加される電圧Vo1は、スイッチ回路10が制御回路9によりオン制御されているときに、直流共通部8の電圧となり、第2の負荷22に印加される電圧Vo2は、常時、直流共通部8の電圧となる。ここで、第1の負荷21としては、例えば、ラッチ式のコンタクタ等、短時間のみ電力供給を必要とする負荷を想定している。
The voltage Vo1 applied to the
蓄電部5は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池であり、この蓄電部5の充電電流の上限値はImaxで規定されている。したがって、第2の電力変換部4は、出力電流Ibが蓄電部5の充電電流上限値Imax以下となるように構成されている(Ib≦Imax)。なお、第1の電力変換部3の出力電流Iaおよび蓄電部5から直流電力が供給される際の蓄電部電流Ibttは、負荷群20の消費電力量に応じて変動する。
The
また、本実施の形態では、第1の所定電圧Vaおよび第2の所定電圧Vbの大小関係をVb<Vaとする。これにより、商用電源1の非停電時(通常時)において、第1の負荷21への電力供給が不要であり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4の出力がオン制御、スイッチ回路10がオフ制御されている場合には、第1の電力変換部3から直流共通部8を介して負荷群20に直流電力が供給されるが、第1の電力変換部3の出力電圧である第1の所定電圧Vaよりも上限電圧V1が小さい第1の負荷21には電力は供給されない。また、商用電源1の停電時、および、商用電源1の非停電時(通常時)において、第1の負荷21への電力供給が必要であり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4の出力がオフ制御、スイッチ回路10がオン制御されている場合には、蓄電部5からダイオード6、直流共通部8を介して負荷群20を構成する第1の負荷21および第2の負荷22の双方に直流電力が供給される。
In the present embodiment, the magnitude relationship between the first predetermined voltage Va and the second predetermined voltage Vb is Vb <Va. As a result, when the commercial power source 1 is not powered (normally), it is not necessary to supply power to the
つぎに、上述した構成における制御回路9の動作について、図2〜図4を参照して説明する。図2は、実施の形態1にかかる電力供給システムの、商用電源の非停電時(通常時)において第1の負荷への電力供給が不要である場合の電流経路を示す図である。また、図3は、実施の形態1にかかる電力供給システムの、商用電源の停電時、および、商用電源の非停電時(通常時)において第1の負荷への電力供給が必要である場合の電流経路を示す図である。 Next, the operation of the control circuit 9 in the above-described configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram illustrating a current path when the power supply to the first load is not necessary in the power supply system according to the first embodiment when the commercial power supply is not powered (normal time). FIG. 3 shows a case where power supply to the first load is necessary in the power supply system according to the first embodiment at the time of a power failure of the commercial power source and at the time of a non-power failure of the commercial power source (normal time). It is a figure which shows an electric current path | route.
図2に示すように、商用電源1の非停電時(通常時)において第1の負荷21への電力供給が不要である場合、制御回路9により第1の電力変換部3および第2の電力変換部4の出力がオン制御、スイッチ回路10がオフ制御される。このとき、図2において破線矢印で示す経路で電流が流れ、整流回路2の出力が第1の電力変換部3により第1の所定電圧Vaに変換されて直流共通部8に供給される(直流共通部8の電圧Vs1=Va)。また、図2において一点鎖線矢印で示す経路で電流が流れ、整流回路2の出力が第2の電力変換部4により第2の所定電圧Vbに変換されて出力電流Ibで蓄電部5に供給され、蓄電部5の充電が行われる。
As shown in FIG. 2, when it is not necessary to supply power to the
また、図3に示すように、商用電源1の停電時、および、商用電源1の非停電時(通常時)において第1の負荷21への電力供給が必要である場合には、制御回路9により第1の電力変換部3および第2の電力変換部4の出力がオフ制御される。このとき、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4の出力電圧は略零となり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4から直流共通部8および蓄電部5への電力供給は行われず、図3において二点鎖線矢印で示す経路で電流が流れ、蓄電部5に充電された直流電力がダイオード6を介して直流共通部8に供給される(直流共通部8の電圧Vs2=Vbtt−α)。
In addition, as shown in FIG. 3, when power supply to the
図4は、実施の形態1にかかる電力供給システムの非停電時(通常時)における第1の電力変換部の制御状態と直流共通部の電圧の関係を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the control state of the first power conversion unit and the voltage of the DC common unit when the power supply system according to the first embodiment is not in a power outage (normal time).
非停電時(通常時)において、制御回路9により第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオン制御されると、図2に示すように、直流共通部8の電圧Vs1は、第1の電力変換部3から出力される第1の所定電圧Vaとなる(Vs1=Va)。
When the first power conversion unit 3 and the second power conversion unit 4 are on-controlled by the control circuit 9 at the time of non-power failure (normal time), the voltage Vs1 of the DC
ここで、制御回路9により第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオフ制御されると、図3に示すように、直流共通部8の電圧Vs2は、蓄電部5から出力される蓄電部電圧Vbttからダイオード6の電圧降下分αを減じた電圧となる(Vs2=Vbtt−α)。
Here, when the first power conversion unit 3 and the second power conversion unit 4 are turned off by the control circuit 9, the voltage Vs 2 of the DC
蓄電部5が満充電状態である場合には、蓄電部電圧Vbttが第2の電力変換部4の出力電圧である第2の所定電圧Vbと等しく(Vbtt=Vb)、直流共通部8の電圧Vs2の最大電圧は、第2の所定電圧Vbからダイオード6の電圧降下分αを減じた電圧となる(Vs2=Vb−α)。つまり、直流共通部8の電圧Vs2は、Vb−αを最大電圧とする電圧範囲となる(Vs2=Vbtt−α≦Vb−α)。
When
したがって、直流共通部8の電圧は、非停電時(通常時)において第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオンオフ制御されることにより、図4に示すように、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオン制御されている状態では第1の所定電圧Va(Vs1=Va)、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオフ制御されている状態ではVbtt−α(≦Vb−α)となる(Vs2=Vbtt−α≦Vb−α)。
Therefore, as shown in FIG. 4, the voltage of the DC
ここで、本実施の形態では、第1の負荷21の上限電圧V1、第2の負荷22の上限電圧V2、非停電時(通常時)において第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオン制御されているときの直流共通部8の電圧Vs1(=Va)、非停電時(通常時)において第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオフ制御されているときの直流共通部8の電圧Vs2の上限値(=Vb−α)の大小関係は、Vs2(=Vb−α)<V1<Vs1(=Va)<V2であるものとする。
Here, in the present embodiment, the upper limit voltage V1 of the
つまり、非停電時(通常時)における直流共通部8の電圧は、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4のオンオフ制御状態によらず第2の負荷22の上限電圧V2未満となり(Vs1=VaあるいはVs2=Vbtt−α≦Vb−α)、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオフ制御されている状態で第1の負荷21の上限電圧V1未満となる(Vs2=Vbtt−α≦Vb−α)。
That is, the voltage of the DC
本実施の形態では、上限電圧V1の第1の負荷21への電力供給経路にスイッチ回路10を設け、第1の負荷21への電力供給が不要である場合には、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4をオン制御すると共にスイッチ回路10をオフ制御し、第1の負荷21への電力供給が必要なときのみ、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4をオフ制御すると共にスイッチ回路10をオン制御する。
In the present embodiment, when the
このように制御することにより、第1の負荷21への電力供給が必要なときのみ、第1の負荷21に上限電圧V1未満の電圧が印加され(Vo1=Vo2=Vs2=Vbtt−α≦Vb−α)、第1の負荷21への電力供給が不要である場合には、第1の負荷21への電力供給が停止される(Vo1=0、Vo2=Vs1=Va)。
By controlling in this way, a voltage less than the upper limit voltage V1 is applied to the
つぎに、実施の形態1にかかる電力供給システムの動作について、図1〜図5を参照して説明する。図5は、実施の形態4にかかる電力供給システムのタイムチャートである。 Next, the operation of the power supply system according to the first exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a time chart of the power supply system according to the fourth embodiment.
図5(a)は、スイッチ回路10の制御状態を示し、図5(b)は、第1の電力変換部3の制御状態を示している。また、図5(c)は、直流共通部8の電圧を示し、図5(d)は、第1の負荷21に出力される電圧Vo1を示している。
FIG. 5A shows the control state of the
まず、図5に示す状態1について説明する。第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオン制御されている場合、直流共通部8の電圧は、上述したように、第1の電力変換部3から出力される第1の所定電圧Vaとなる(Vs1=Va)。このとき、スイッチ回路10はオフ制御されており、第1の負荷21に印加される電圧Vo1はゼロとなる(Vo1=0)。
First, state 1 shown in FIG. 5 will be described. When the first power conversion unit 3 and the second power conversion unit 4 are on-controlled, the voltage of the DC
つぎに、図5に示す状態2について説明する。第1の電力変換部3および第2の電力変換部4がオフ制御されている場合、直流共通部8の電圧は、上述したように、Vbtt−α(≦Vb−α)となる(Vs2=Vbtt−α≦Vb−α)。このとき、スイッチ回路10はオン制御されており、第1の負荷21に印加される電圧Vo1は、最大で第2の所定電圧Vbからダイオード6の電圧降下分αを減じた電圧となる(Vo1=Vs2=Vbtt−α≦Vb−α)。
Next, the state 2 shown in FIG. 5 will be described. When the first power conversion unit 3 and the second power conversion unit 4 are off-controlled, the voltage of the DC
このように、第1の負荷21に電力を供給する場合には、図5に示す状態2となる制御、つまり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4をオフ制御すると同時にスイッチ回路10をオン制御することで、上限電圧V1が小さい第1の負荷21に対して印加される電圧Vo1が上限電圧V1以下となるようにしている。
As described above, when power is supplied to the
また、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4をオンオフ制御すると、図5に示す状態2となった場合には、蓄電部5からダイオード6、直流共通部8を介して第1の負荷21および第2の負荷22に直流電力が供給される。このため、状態1となる時間、つまり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4のオン制御時間よりも、状態2となる時間、つまり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4のオフ制御時間の方が長くなると、蓄電部5の放電エネルギーが第2の電力変換部4から供給される充電エネルギーを上回り、蓄電部電圧Vbttが徐々に低下して放電限界値以下となる。
Further, when the first power conversion unit 3 and the second power conversion unit 4 are controlled to be turned on / off, when the state 2 shown in FIG. 5 is reached, the first power conversion unit 3 and the second power conversion unit 4 are switched from the
したがって、本実施の形態では、状態2となる時間つまり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4のオフ制御時間よりも状態1となる時間、つまり、第1の電力変換部3および第2の電力変換部4のオン制御時間が長くなるように設定する。 Therefore, in the present embodiment, the time when the state 2 is set, that is, the time when the state 1 is set longer than the off control time of the first power conversion unit 3 and the second power conversion unit 4, that is, the first power conversion unit. 3 and the second power conversion unit 4 are set so that the ON control time becomes longer.
以上説明したように、実施の形態1の電力供給システムによれば、直流共通部から第1の電力変換部の出力電圧(第1の所定電圧Va)よりも上限電圧が小さい第1の負荷への電力供給経路にスイッチ回路を設け、商用電源の非停電時(通常時)において、第1の負荷への電力供給が不要である場合には、第1の電力変換部および第2の電力変換部をオン制御すると共にスイッチ回路をオフ制御して第1の負荷への電力供給を停止し、第1の負荷への電力供給が必要なときのみ、第1の電力変換部および第2の電力変換部をオフ制御すると共にスイッチ回路をオン制御して蓄電部から電力供給を行うようにしたので、新たにリニアレギュレータやスイッチングレギュレータ等の電源回路を設けることなく、各負荷に印加する電圧を各負荷の上限電圧以下とすることができ、回路の大型化やコスト増加に与える影響を抑制することができる。 As described above, according to the power supply system of the first embodiment, from the DC common unit to the first load having a lower upper limit voltage than the output voltage (first predetermined voltage Va) of the first power conversion unit. When the commercial power supply is not out of power (normal time) and power supply to the first load is not necessary, the first power conversion unit and the second power conversion are provided. The first power conversion unit and the second power only when the power supply to the first load is necessary by stopping the power supply to the first load. Since the converter is turned off and the switch circuit is turned on to supply power from the power storage unit, the voltage applied to each load can be applied to each load without newly providing a power supply circuit such as a linear regulator or a switching regulator. On the load Can be a voltage or less, it is possible to suppress the influence of the size and cost increases of the circuit.
また、第1の電力変換部および第2の電力変換部のオン制御時間が、第1の電力変換部および第2の電力変換部のオフ制御時間よりも長くなるように設定することで、蓄電部から各負荷に印加される電圧(蓄電部電圧Vbtt)が低下して放電限界値以下となるのを抑制することができる。 In addition, by setting the on-control time of the first power conversion unit and the second power conversion unit to be longer than the off control time of the first power conversion unit and the second power conversion unit, It is possible to suppress the voltage (power storage unit voltage Vbtt) applied from the unit to each load from being lowered to be equal to or lower than the discharge limit value.
なお、上述した実施の形態1では、図1において第1の負荷および第2の負荷をそれぞれ1つ記載したが、いずれも2つ以上の複数であってもよく、それぞれの上限電圧と第1の電力変換部および蓄電部の各出力電圧との関係が、実施の形態1において説明した関係を満たすものであればよい。 In the first embodiment described above, one first load and one second load are shown in FIG. 1, but each may be two or more, and each upper limit voltage and first load As long as the relationship between the output voltage of each of the power conversion unit and the power storage unit satisfies the relationship described in the first embodiment.
実施の形態2.
上述した実施の形態1では、商用電源の非停電時(通常時)に第1の電力変換部の出力電圧Vaよりも上限電圧が小さい第1の負荷への電力供給が不要である場合には、第1の電力変換部および第2の電力変換部をオン制御すると共にスイッチ回路をオフ制御し、第1の負荷への電力供給が必要なときのみ、第1の電力変換部および第2の電力変換部を停電時と同様にオフ制御すると共にスイッチ回路をオン制御して、蓄電部から第1の負荷および第2の負荷に電力を供給する例について説明したが、本実施の形態では、商用電源の非停電時において第1の負荷および第2の負荷に電力供給を行う際の蓄電部の放電を抑制する制御例について説明する。なお、実施の形態2にかかる電力供給システムの構成は、実施の形態1にかかる電力供給システムと同一であるので、ここでは説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, when it is not necessary to supply power to the first load whose upper limit voltage is lower than the output voltage Va of the first power conversion unit when the commercial power supply is not powered (normal time). The first power conversion unit and the second power conversion unit are turned on and the switch circuit is turned off, and only when the power supply to the first load is necessary, the first power conversion unit and the second power conversion unit In the present embodiment, the power conversion unit is turned off as in the case of a power failure and the switch circuit is turned on to supply power from the power storage unit to the first load and the second load. A control example for suppressing the discharge of the power storage unit when power is supplied to the first load and the second load at the time of non-power failure of the commercial power supply will be described. The configuration of the power supply system according to the second embodiment is the same as that of the power supply system according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
図6は、実施の形態2にかかる電力供給システムの、商用電源の非停電時(通常時)において第1の負荷への電力供給が不要である場合の電流経路を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a current path of the power supply system according to the second embodiment when power supply to the first load is not required when the commercial power supply is not powered (normal time).
本実施の形態では、図6に示すように、商用電源1の非停電時(通常時)において、第1の負荷21への電力供給が必要である場合には、制御回路9は、第1の電力変換部3をオフ制御、第2の電力変換部4をオン制御すると共に、スイッチ回路10をオン制御する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, when power supply to the
このように制御することにより、商用電源1の非停電時に第1の負荷21への電力供給が必要である場合には、図6において一点鎖線矢印で示す経路で電流が流れ、整流回路2の出力が第2の電力変換部4により第2の所定電圧Vbに変換され蓄電部5に供給されて蓄電部5への充電が行われると共に、二点鎖線矢印で示す経路で電流が流れ、蓄電部5に充電された直流電力がダイオード6を介して直流共通部8に供給される(直流共通部8の電圧Vs2=Vbtt−α)。なお、蓄電部5が満充電状態である場合には、蓄電部電圧Vbttが第2の電力変換部4の出力電圧である第2の所定電圧Vbと等しく(Vbtt=Vb)、蓄電部5への充電は行われない。
By controlling in this way, when it is necessary to supply power to the
したがって、本実施の形態では、商用電源の非停電時(通常時)には、整流回路2の出力が第2の電力変換部4により第2の所定電圧Vbに変換され、蓄電部5の充放電が同時に行われるので、蓄電部5の放電が抑制される。
Therefore, in the present embodiment, when the commercial power supply is not powered (normally), the output of the rectifier circuit 2 is converted to the second predetermined voltage Vb by the second power converter 4 and the
以上説明したように、実施の形態2の電力供給システムによれば、商用電源の非停電時に第1の負荷への電力供給を行う場合は、商用電源の停電時とは異なり、第1の電力変換部をオフ制御、第2の電力変換部をオン制御することで、蓄電部の充放電を同時に行うようにしたので、蓄電部の放電を抑制することができる。 As described above, according to the power supply system of the second embodiment, when power is supplied to the first load when the commercial power supply is not interrupted, the first power is different from when the commercial power supply is interrupted. Since the power storage unit is charged and discharged at the same time by turning off the conversion unit and turning on the second power conversion unit, discharge of the power storage unit can be suppressed.
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。 Note that the configuration shown in the above embodiment is an example of the configuration of the present invention, and can be combined with another known technique, and a part thereof is omitted without departing from the gist of the present invention. Needless to say, it is possible to change the configuration.
1 商用電源、2 整流回路、3 第1の電力変換部、4 第2の電力変換部、5 蓄電部、6 一方向性素子(ダイオード)、7 電圧検出回路、8 直流共通部、9 制御回路、10 スイッチ回路、11 電力分岐部、20 負荷群、21 第1の負荷、22 第2の負荷、100 電力供給システム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power supply, 2 Rectifier circuit, 3 1st power converter, 4 2nd power converter, 5 Power storage part, 6 Unidirectional element (diode), 7 Voltage detection circuit, 8 DC common part, 9 Control circuit DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記商用電源の出力電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力を前記第1の負荷の上限電圧よりも大きく前記第2の負荷の上限電圧よりも小さい第1の所定電圧に変換して直流共通部に直流電力を供給する第1の電力変換部と、
前記直流共通部への印加電圧が前記第1の負荷の上限電圧よりも小さい電圧となるように前記整流回路の出力を第2の所定電圧に変換して前記直流共通部に直流電力を供給する第2の電力変換部と、
前記第2の所定電圧により充電されると共に、前記第1の電力変換部からの電流を阻止する一方向性素子を介して前記直流共通部に直流電力を供給する蓄電部と、
前記直流共通部から前記第1の負荷および前記第2の負荷に直流電力を供給可能に構成され、前記第1の負荷への電力供給経路にスイッチ回路が設けられた電力分岐部と、
前記商用電源の非停電時において、前記第1の負荷への電力供給を行わない場合には、前記第1の電力変換部の出力をオン制御すると共に、前記スイッチ回路をオフ制御し、前記商用電源の非停電時において、前記第1の負荷への電力供給を行う場合には、前記第1の電力変換部の出力をオフ制御すると共に、前記スイッチ回路をオン制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする電力供給システム。 A power supply system for converting AC power supplied from a commercial power source into DC power and supplying the first load and a second load having a higher upper limit voltage than the first load,
A rectifier circuit for rectifying the output voltage of the commercial power supply;
First power for converting the output of the rectifier circuit into a first predetermined voltage that is larger than the upper limit voltage of the first load and smaller than the upper limit voltage of the second load and supplies DC power to the DC common unit A conversion unit;
The output of the rectifier circuit is converted to a second predetermined voltage so that the voltage applied to the DC common unit is smaller than the upper limit voltage of the first load, and DC power is supplied to the DC common unit. A second power conversion unit;
A power storage unit that is charged with the second predetermined voltage and supplies DC power to the DC common unit through a unidirectional element that blocks current from the first power conversion unit;
A power branching unit configured to be capable of supplying DC power from the DC common unit to the first load and the second load, and provided with a switch circuit in a power supply path to the first load;
Wherein during the non power failure of the commercial power supply, in case of no power supply to the first load, while on controlling the output of said first power conversion unit, and off control of the switching circuit, the commercial during the non power failure of the power supply, the case where the electricity is supplied to the first load, while off control of the output of the first power conversion unit, and a control circuit for turning on controlling the switch circuit,
A power supply system comprising:
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