JP6096828B2 - Power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力し、系統から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する双方向電力変換部を備えた電力供給システムに関する。   The present invention relates to a power supply system including a bidirectional power conversion unit that converts DC power supplied from a DC power source into AC power and outputs the power, and converts AC power supplied from the system into DC power and outputs the power. .

特許文献1に示す非接触受電装置は、非接触で受電を行なうことが可能に構成された受電部と、受電部の受電効率に関連するパラメータに基づいて受電部に接続された電気機器の温度を推定する車両ECU(Electronic Control Unit)とを備え、車両ECUは、受電効率に関連するパラメータに基づいて冷却ファンを制御する。   The non-contact power receiving device shown in Patent Document 1 is configured to receive power in a non-contact manner, and the temperature of an electric device connected to the power receiving unit based on a parameter related to power receiving efficiency of the power receiving unit. The vehicle ECU controls the cooling fan based on a parameter related to power reception efficiency.

特開2013−135572号公報JP 2013-135572 A

特許文献1に代表される従来技術は、双方向電力変換部を備えた電力供給システムに接続される直流電源に蓄えられた電力の消費量を抑制可能に構成されたものではなく、直流電源に蓄えられた電力の消費量をより一層抑制するというニーズに対応することができないという課題があった。   The conventional technique represented by Patent Document 1 is not configured to be able to suppress the consumption of power stored in a DC power supply connected to a power supply system including a bidirectional power conversion unit. There was a problem that it was not possible to meet the need to further reduce the consumption of stored power.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、直流電源に蓄えられた電力の消費量をより一層抑制することが可能な電力供給システムを得ることを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the electric power supply system which can suppress further the consumption of the electric power stored in DC power supply.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の電力供給システムは、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力し、系統から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する双方向電力変換部と、前記双方向電力変換部または前記系統から出力される交流電力により制御電源用の直流電力を出力する整流部と、前記整流部から出力される電力により制御電源を生成する制御電源生成部と、前記制御電源生成部から供給される電力で動作し、前記双方向電力変換部および前記制御電源生成部の少なくとも一方を冷却する冷却手段と、前記双方向電力変換部から出力される交流電流の電流検出値または前記双方向電力変換部に入力される交流電流の電流検出値が低下するほど前記制御電源生成部から前記冷却手段へ供給される電力を低下させる冷却手段制御部と、前記双方向電力変換部から宅内負荷に供給される交流電流を検出する電流センサと、を備え、前記電流センサは、前記双方向電力変換部の出力段と、前記制御電源生成部の入力段との間に配置される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the power supply system of the present invention converts DC power supplied from a DC power source into AC power and outputs it, and converts AC power supplied from the system to DC power. A bi-directional power conversion unit that converts and outputs the power, a rectification unit that outputs DC power for a control power source using AC power output from the bi-directional power conversion unit or the system, and power output from the rectification unit A control power generation unit that generates a control power by the cooling unit that operates with power supplied from the control power generation unit and cools at least one of the bidirectional power conversion unit and the control power generation unit, both As the current detection value of the alternating current output from the bidirectional power conversion unit or the current detection value of the alternating current input to the bidirectional power conversion unit decreases, the control power supply generation unit supplies the cooling means. Comprising cooling means controller for reducing the power to be fed, and a current sensor for detecting the alternating current supplied to the home load from the bidirectional power conversion unit, the current sensor of the bidirectional power conversion unit an output stage, Ru is located between the input stage of the control power generation unit.

本発明によれば、直流電源に蓄えられた電力の消費量をより一層抑制することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to further reduce the consumption of electric power stored in a DC power source.

実施の形態1に係る電力供給システムの構成図Configuration diagram of power supply system according to Embodiment 1 実施の形態1に係る電力供給システムにおいて図1に示す回路基板に配置される回路の構成を表す図The figure showing the structure of the circuit arrange | positioned in the circuit board shown in FIG. 1 in the electric power supply system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電力供給システムにおける冷却ファン制御部の動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the cooling fan control part in the electric power supply system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値が低下するに従い冷却ファンの回転数が低下するように制御するときのフローチャートThe flowchart at the time of controlling so that the rotation speed of a cooling fan falls as the electric current detection value falls in the electric power supply system which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値に応じて冷却ファンの風量を段階的に変化させるときのフローチャートThe flowchart when changing the air volume of a cooling fan in steps according to an electric current detection value in the electric power supply system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値に応じてファン駆動個数設定値を変化させるときのフローチャートThe flowchart when changing a fan drive number setting value according to an electric current detection value in the electric power supply system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値に応じてファン駆動時間を変化させるときのフローチャートThe flowchart when changing the fan drive time according to the detected current value in the power supply system according to the first embodiment. 実施の形態3に係る電力供給システムの構成図Configuration diagram of power supply system according to Embodiment 3 実施の形態4に係る電力供給システムの構成図Configuration diagram of power supply system according to Embodiment 4 実施の形態4に係る電力供給システムの動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the electric power supply system which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態4に係る電力供給システムにおいて電圧検出値に応じて双方向電力変換部の出力電力を変化させると共に冷却ファンの風量を変化させるときのフローチャートThe flowchart when changing the output power of a bidirectional | two-way power conversion part according to a voltage detection value and changing the air volume of a cooling fan in the power supply system which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態5に係る電力供給システムの構成図Configuration diagram of power supply system according to Embodiment 5 実施の形態5に係る電力供給システムの動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the electric power supply system which concerns on Embodiment 5. FIG. 実施の形態5に係る電力供給システムにおいて温度検出値に応じて冷却ファンの風量を変化させるときのフローチャートThe flowchart when changing the air volume of a cooling fan according to a temperature detection value in the electric power supply system which concerns on Embodiment 5. FIG.

以下に、本発明の実施の形態にかかる電力供給システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの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 in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る電力供給システムの構成図である。図1に示す電力供給システム100は、直流電源であるEV(Electric Vehicle)200に搭載されたバッテリーから供給される直流電力を交流電力に変換し、または系統400から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する機能を有すると共に、電力供給システム100の制御電源を生成する機能とを有する回路が配置された回路基板1と、回路基板1に配置された回路から宅内負荷300に流れる交流電流、または系統400から回路基板1に配置された回路に流れる交流電流を検出し、検出した電流検出値を出力する電流センサ2と、回路基板1の制御電源から供給される電力で駆動する冷却ファン3を、電流センサ2から出力された電流検出値に応じて制御する冷却ファン制御部4とを有する。冷却手段である冷却ファン3で発生した風は風路3aを介して回路基板1に供給される。宅内負荷300はIHクッキングヒータ、冷蔵庫、または照明といった家電機器である。宅内負荷300には、回路基板1に配置された回路から出力される交流電力または系統400から出力される交流電力が供給される。なお以下の説明ではEV200に搭載されたバッテリーを単にEVバッテリーと称する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system according to the first embodiment. A power supply system 100 shown in FIG. 1 converts DC power supplied from a battery mounted on an electric vehicle (EV) 200 that is a DC power supply into AC power, or converts AC power supplied from the system 400 into DC power. The circuit board 1 on which a circuit having a function of converting and outputting the power and generating a control power supply for the power supply system 100 is arranged, and an alternating current flowing from the circuit arranged on the circuit board 1 to the in-home load 300 Cooling driven by electric power supplied from the control power supply of the current sensor 2 that detects the current or the AC current flowing from the system 400 to the circuit arranged on the circuit board 1 and outputs the detected current detection value. A cooling fan control unit 4 that controls the fan 3 according to the detected current value output from the current sensor 2 is provided. The wind generated by the cooling fan 3 serving as a cooling means is supplied to the circuit board 1 through the air passage 3a. Home load 300 is a home appliance such as an IH cooking heater, a refrigerator, or lighting. The in-home load 300 is supplied with AC power output from a circuit arranged on the circuit board 1 or AC power output from the system 400. In the following description, a battery mounted on the EV 200 is simply referred to as an EV battery.

図2は実施の形態1に係る電力供給システムにおいて図1に示す回路基板に配置される回路の構成を表す図である。回路基板1は、EV200から供給される直流電力を交流電力に変換して出力すると共に、系統400から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する双方向の電力変換機能を有する双方向電力変換部5と、双方向電力変換部5から出力される交流電力または系統400から出力される交流電力を整流して制御電源用の直流電力を出力する整流部6と、整流部6から出力される直流電力から制御電源を生成する制御電源生成部7と、整流部6から出力される直流電力をバックアップ電池に充電するバックアップ電池充電部8と、カソードが制御電源生成部7の出力段に接続されアノードがバックアップ電池充電部8の出力段に接続される逆流防止用ダイオード9とを有する。   2 is a diagram showing a configuration of a circuit arranged on the circuit board shown in FIG. 1 in the power supply system according to the first embodiment. The circuit board 1 converts the DC power supplied from the EV 200 into AC power and outputs it, and also has a bidirectional power conversion function that converts the AC power supplied from the system 400 into DC power and outputs it. Power converter 5, rectifier 6 that rectifies AC power output from bidirectional power converter 5 or AC power output from system 400 and outputs DC power for control power, and output from rectifier 6 The control power generation unit 7 that generates a control power from the DC power that is generated, the backup battery charging unit 8 that charges the backup battery with the DC power output from the rectification unit 6, and the cathode at the output stage of the control power generation unit 7 And a backflow prevention diode 9 having an anode connected to the output stage of the backup battery charger 8.

双方向電力変換部5はコンバータとインバータの機能を併せ持ち、例えばEVバッテリーに蓄えられた電力を宅内負荷300へ供給する場合、コンバータはEVバッテリーから供給される直流電力の電圧を昇圧または降圧して出力し、インバータはコンバータの出力電力である直流電力を50Hzまたは60Hzの交流電力に変換して出力する。また系統400から供給される電力でEVバッテリーを充電する場合、インバータは50Hzまたは60Hzの交流電力を直流電力に変換し、インバータの出力電力である直流電力を昇圧または降圧して出力する。系統400が正常な場合、すなわち非停電時には系統400から宅内負荷300へ電力供給が行われるが、停電時にはEVバッテリーから供給される直流電力が双方向電力変換部5で交流電力に変換され、変換された交流電力が宅内負荷300へ供給される。例えば宅内負荷300の合計の消費電力が1,000Wである場合、双方向電力変換部5の出力電圧はAC200Vであるため、双方向電力変換部5から出力される交流電流は5Aである。また宅内負荷300が6,000Wの場合、双方向電力変換部5から出力される交流電流は30Aである。   The bidirectional power converter 5 has both a converter and an inverter function. For example, when supplying the electric power stored in the EV battery to the residential load 300, the converter boosts or reduces the voltage of the DC power supplied from the EV battery. The inverter outputs DC power, which is output power of the converter, to AC power of 50 Hz or 60 Hz. When the EV battery is charged with power supplied from the system 400, the inverter converts 50 Hz or 60 Hz AC power into DC power, and boosts or steps down the DC power that is output from the inverter. When the system 400 is normal, that is, when there is no power outage, power is supplied from the system 400 to the in-house load 300. At the time of power outage, the DC power supplied from the EV battery is converted into AC power by the bidirectional power conversion unit 5 and converted. The AC power thus supplied is supplied to the home load 300. For example, when the total power consumption of the residential load 300 is 1,000 W, the output voltage of the bidirectional power conversion unit 5 is AC 200 V, and therefore the alternating current output from the bidirectional power conversion unit 5 is 5 A. When the in-home load 300 is 6,000 W, the alternating current output from the bidirectional power converter 5 is 30A.

整流部6は双方向電力変換部5の出力段に接続される。整流部6の出力段に接続された制御電源生成部7は、電力供給システム100に搭載される各種機器の動作に必要な制御電源を生成する。制御電源の種類としては、例えば冷却ファン制御部4の駆動用電源、冷却ファン3の駆動用電源、双方向電力変換部5を構成する主回路のゲート駆動用電源、電力供給システム100に搭載される図示しない操作パネル用電源である。   The rectifier 6 is connected to the output stage of the bidirectional power converter 5. The control power generation unit 7 connected to the output stage of the rectification unit 6 generates a control power necessary for the operation of various devices mounted on the power supply system 100. For example, the power source for driving the cooling fan control unit 4, the power source for driving the cooling fan 3, the power source for driving the gate of the main circuit constituting the bidirectional power conversion unit 5, and the power supply system 100 can be used. This is a power supply for an operation panel (not shown).

制御電源生成部7の出力段およびバックアップ電池充電部8の出力段にはスイッチ10を介してバックアップ電池11が接続される。電力供給システム100の起動時は、スイッチ10が手動等によってオンされることにより、バックアップ電池11の電源が双方向電力変換部5に供給される。次にEV200から供給される直流電力が双方向電力変換部5で交流電力に変換されて整流部6へ供給され、整流部6で整流された直流電力の供給を受けて制御電源生成部7が起動する。制御電源生成部7が起動することにより、バックアップ電池11に代わり、制御電源生成部7から出力される電力が双方向電力変換部5と冷却ファン制御部4に供給される。冷却ファン制御部4は、電流センサ2で検出された検出値に応じて冷却ファン3の回転数を制御することにより、冷却ファン3へ供給する電力量、すなわち制御電源生成部7から冷却ファン3へ供給される電力量を調整する。なお図2に示す双方向電力変換部5と制御電源生成部7は、図1に示される冷却ファン3から風路3aを介して供給される風で冷却される。   A backup battery 11 is connected to the output stage of the control power generator 7 and the output stage of the backup battery charger 8 via the switch 10. When the power supply system 100 is activated, the switch 10 is turned on manually or the like, whereby the power source of the backup battery 11 is supplied to the bidirectional power conversion unit 5. Next, the DC power supplied from the EV 200 is converted into AC power by the bidirectional power converter 5 and supplied to the rectifier 6, and the control power generator 7 receives the supply of DC power rectified by the rectifier 6. to start. When the control power generation unit 7 is activated, the power output from the control power generation unit 7 is supplied to the bidirectional power conversion unit 5 and the cooling fan control unit 4 instead of the backup battery 11. The cooling fan control unit 4 controls the number of revolutions of the cooling fan 3 according to the detection value detected by the current sensor 2, so that the amount of power supplied to the cooling fan 3, that is, from the control power generation unit 7 to the cooling fan 3. Adjust the amount of power supplied to 2 is cooled by wind supplied from the cooling fan 3 shown in FIG. 1 through the air passage 3a.

次に図3から図7を用いて実施の形態1に係る電力供給システム100の動作を具体的に説明する。   Next, the operation of the power supply system 100 according to the first embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 3 to 7.

図3は実施の形態1に係る電力供給システムにおける冷却ファン制御部の動作を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the cooling fan control unit in the power supply system according to the first embodiment.

図3(A)の横軸は電流センサ2で検出された電流検出値、縦軸はファン風量である。図3(A)の例では電流センサ2で検出された電流検出値が低下するに従い冷却ファン3の風量、すなわち冷却ファン3の回転数が低下するように冷却ファン3が制御される。   In FIG. 3A, the horizontal axis represents the detected current value detected by the current sensor 2, and the vertical axis represents the fan air volume. In the example of FIG. 3A, the cooling fan 3 is controlled so that the air volume of the cooling fan 3, that is, the rotational speed of the cooling fan 3 decreases as the current detection value detected by the current sensor 2 decreases.

図3(B)の横軸は電流センサ2で検出された電流検出値、縦軸はファン風量である。bは電流検出値を判別するための閾値である。a1は電流検出値が閾値b未満であるときにおける冷却ファン3の風量設定値であり、a2は電流検出値が閾値b以上であるときにおける冷却ファン3の風量設定値である。風量設定値a2は風量設定値a1よりも高い値である。閾値bと風量設定値a1,a2は予め冷却ファン制御部4に設定したものでもよいし、電力供給システム100に外部から入力してもよい。図3(B)の例では、電流検出値が閾値b以上であるときには冷却ファン3の風量が風量設定値a2となるように冷却ファン3が制御され、電流検出値が閾値b未満であるときには冷却ファン3の風量が風量設定値a1となるように冷却ファン3が制御される。すなわち、電流検出値が低下するに従い冷却ファン3の風量が段階的に低下するように制御される。   In FIG. 3B, the horizontal axis represents the detected current value detected by the current sensor 2, and the vertical axis represents the fan air volume. b is a threshold value for determining the current detection value. a1 is the air volume setting value of the cooling fan 3 when the current detection value is less than the threshold value b, and a2 is the air volume setting value of the cooling fan 3 when the current detection value is greater than or equal to the threshold value b. The air volume setting value a2 is higher than the air volume setting value a1. The threshold value b and the air volume setting values a1 and a2 may be set in advance in the cooling fan control unit 4, or may be input to the power supply system 100 from the outside. In the example of FIG. 3B, when the current detection value is equal to or greater than the threshold value b, the cooling fan 3 is controlled so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a2, and when the current detection value is less than the threshold value b. The cooling fan 3 is controlled so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a1. In other words, the air flow of the cooling fan 3 is controlled so as to decrease stepwise as the current detection value decreases.

図3(C)の横軸は電流センサ2で検出された電流検出値、縦軸はファン駆動個数設定値である。縦軸には、電流検出値が閾値b1未満であるときのファン駆動個数設定値「1」と、電流検出値が閾値b1以上であり閾値b2未満であるときのファン駆動個数設定値「2」と、電流検出値が閾値b2以上であるときのファン駆動個数設定値「3」とが示される。b1,b2は電流検出値を判別するための閾値であり、閾値b2は閾値b1よりも高い値である。閾値b1,b2とファン駆動個数設定値は予め冷却ファン制御部4に設定したものでもよいし、電力供給システム100に外部から入力してもよい。図3(C)の例では、例えば3台の冷却ファン3が用いられている場合において、電流検出値が閾値b2以上であるときには3台の冷却ファン3が駆動され、電流検出値が閾値b1以上であり閾値b2未満であるときには2台の冷却ファン3が駆動され、電流検出値が閾値b1未満であるときには1台の冷却ファン3が駆動される。すなわち、電流検出値が低下するに従いファン駆動個数が段階的に低下するように制御される。   In FIG. 3C, the horizontal axis represents the current detection value detected by the current sensor 2, and the vertical axis represents the fan drive number setting value. On the vertical axis, the fan drive number setting value “1” when the current detection value is less than the threshold value b1, and the fan drive number setting value “2” when the current detection value is greater than or equal to the threshold value b1 and less than the threshold value b2. The fan drive number setting value “3” when the current detection value is equal to or greater than the threshold value b2 is shown. b1 and b2 are threshold values for determining the current detection value, and the threshold value b2 is higher than the threshold value b1. The threshold values b1 and b2 and the fan drive number set value may be set in the cooling fan control unit 4 in advance, or may be input to the power supply system 100 from the outside. In the example of FIG. 3C, for example, when three cooling fans 3 are used, when the detected current value is equal to or greater than the threshold value b2, the three cooling fans 3 are driven and the detected current value is the threshold value b1. When the above is less than the threshold value b2, two cooling fans 3 are driven, and when the detected current value is less than the threshold value b1, one cooling fan 3 is driven. That is, the number of fan drives is controlled to decrease stepwise as the current detection value decreases.

図3(D)の横軸は電流センサ2で検出された電流検出値、縦軸はファン駆動時間である。b1,b2は電流検出値を判別するための閾値である。閾値b2は閾値b1よりも高い値である。t1は電流検出値が閾値b1未満であるときのファン駆動時間、t2は電流検出値が閾値b1以上であり閾値b2未満であるときファン駆動時間、t3は電流検出値が閾値b2以上であるときのファン駆動時間である。ファン駆動時間t2はファン駆動時間t1よりも大きい値であり、ファン駆動時間t3はファン駆動時間t2よりも大きい値である。例えば冷却ファン制御部4が冷却ファン3に内蔵される電動機をPWM(Pulse Width Modulation)制御する場合、図3(D)の上側に示すように電動機を駆動する複数のスイッチングパルスの各々のオン時間幅がファン駆動時間となる。図3(D)の例では、電流検出値が閾値b2以上であるときにはファン駆動時間がt3となるようにスイッチングパルスのオン時間が制御される。電流検出値が閾値b1以上であり閾値b2未満であるときにはファン駆動時間がt2となるようにスイッチングパルスのオン時間が制御される。電流検出値が閾値b1未満であるときにはファン駆動時間がt1となるようにスイッチングパルスのオン時間が制御される。例えばファン駆動時間t1に対応するオンデューティは30%、ファン駆動時間t2に対応するオンデューティは50%、ファン駆動時間t3に対応するオンデューティは100%である。このように図3(D)の例では、電流検出値が低下するに従いスイッチングパルスのオンデューティが小さくなるように制御される。   In FIG. 3D, the horizontal axis represents the detected current value detected by the current sensor 2, and the vertical axis represents the fan drive time. b1 and b2 are threshold values for determining the current detection value. The threshold value b2 is higher than the threshold value b1. t1 is the fan drive time when the current detection value is less than the threshold value b1, t2 is the fan drive time when the current detection value is the threshold value b1 or more and less than the threshold value b2, and t3 is the current detection value is the threshold value b2 or more. Is the fan drive time. The fan drive time t2 is a value greater than the fan drive time t1, and the fan drive time t3 is a value greater than the fan drive time t2. For example, when the cooling fan control unit 4 performs PWM (Pulse Width Modulation) control on the electric motor built in the cooling fan 3, as shown on the upper side of FIG. 3D, each of the ON times of a plurality of switching pulses for driving the electric motor. The width is the fan drive time. In the example of FIG. 3D, the on-time of the switching pulse is controlled so that the fan drive time is t3 when the detected current value is equal to or greater than the threshold value b2. When the detected current value is not less than the threshold value b1 and less than the threshold value b2, the ON time of the switching pulse is controlled so that the fan drive time becomes t2. When the detected current value is less than the threshold value b1, the ON time of the switching pulse is controlled so that the fan driving time is t1. For example, the on-duty corresponding to the fan driving time t1 is 30%, the on-duty corresponding to the fan driving time t2 is 50%, and the on-duty corresponding to the fan driving time t3 is 100%. In this way, in the example of FIG. 3D, control is performed so that the on-duty of the switching pulse decreases as the current detection value decreases.

図4は実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値が低下するに従い冷却ファンの回転数が低下するように制御するときのフローチャートである。電力供給システム100が起動した場合、電流センサ2が双方向電力変換部5の出力電流を検出し(ステップS1)、冷却ファン制御部4は、図3(A)に示すように、電流センサ2で検出された電流検出値が低下するに従い冷却ファン3の回転数が低下するように冷却ファン3を制御する(ステップS2)。この動作により、電流検出値が低下するに従い冷却ファン3の消費電力が抑制され、EVバッテリーに蓄えられた電力の消費量を抑制可能である。   FIG. 4 is a flowchart when control is performed so that the number of rotations of the cooling fan decreases as the current detection value decreases in the power supply system according to the first embodiment. When the power supply system 100 is activated, the current sensor 2 detects the output current of the bidirectional power conversion unit 5 (step S1), and the cooling fan control unit 4 detects the current sensor 2 as shown in FIG. The cooling fan 3 is controlled so that the number of rotations of the cooling fan 3 decreases as the current detection value detected in (1) decreases (step S2). With this operation, the power consumption of the cooling fan 3 is suppressed as the current detection value decreases, and the power consumption stored in the EV battery can be suppressed.

図5は実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値に応じて冷却ファンの風量を段階的に変化させるときのフローチャートである。電力供給システム100が起動した場合、電流センサ2が双方向電力変換部5の出力電流を検出し(ステップS11)、電流センサ2で検出された電流検出値が閾値b未満である場合(ステップS12,Yes)、冷却ファン制御部4は、図3(B)に示すように、冷却ファン3の風量が風量設定値a1となるように冷却ファン3を制御する(ステップS13)。電流検出値が閾値b未満でない場合(ステップS12,No)、冷却ファン制御部4は、冷却ファン3の風量が風量設定値a2となるように冷却ファン3を制御する(ステップS14)。この動作により、電流検出値が低下するほど冷却ファン3の消費電力が抑制され、EVバッテリーに蓄えられた電力の消費量をより一層抑制可能である。   FIG. 5 is a flowchart when the air volume of the cooling fan is changed stepwise in accordance with the detected current value in the power supply system according to the first embodiment. When the power supply system 100 is activated, the current sensor 2 detects the output current of the bidirectional power converter 5 (step S11), and the current detection value detected by the current sensor 2 is less than the threshold value b (step S12). , Yes), as shown in FIG. 3B, the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a1 (step S13). When the detected current value is not less than the threshold value b (No at Step S12), the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a2 (Step S14). With this operation, the power consumption of the cooling fan 3 is suppressed as the current detection value decreases, and the power consumption stored in the EV battery can be further suppressed.

図6は実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値に応じてファン駆動個数設定値を変化させるときのフローチャートである。電力供給システム100が起動した場合、電流センサ2が双方向電力変換部5の出力電流を検出し(ステップS21)、電流センサ2で検出された電流検出値が閾値b1未満である場合(ステップS22,Yes)、冷却ファン制御部4は1台の冷却ファン3を駆動し(ステップS23)、電流検出値が閾値b1未満ではない場合(ステップS22,No)、電流検出値が閾値b2未満であるか否かを判断する。電流検出値が閾値b2未満である場合(ステップS24,Yes)、冷却ファン制御部4は2台の冷却ファン3を駆動し(ステップS25)、電流検出値が閾値b2未満ではない場合(ステップS24,No)、冷却ファン制御部4は3台の冷却ファン3を駆動する(ステップS26)。この動作により、電流検出値が低下するほど冷却ファン3の駆動個数が低下し、冷却ファン3の消費電力が抑制され、EVバッテリーに蓄えられた電力の消費量を抑制可能であると共に、冷却ファン3の駆動回数および駆動時間が低減され、冷却ファン3の長期使用が可能である。   FIG. 6 is a flowchart when the fan drive number setting value is changed in accordance with the current detection value in the power supply system according to the first embodiment. When the power supply system 100 is activated, the current sensor 2 detects the output current of the bidirectional power converter 5 (step S21), and the current detection value detected by the current sensor 2 is less than the threshold value b1 (step S22). , Yes), the cooling fan control unit 4 drives one cooling fan 3 (step S23), and when the current detection value is not less than the threshold value b1 (step S22, No), the current detection value is less than the threshold value b2. Determine whether or not. When the current detection value is less than the threshold value b2 (step S24, Yes), the cooling fan control unit 4 drives the two cooling fans 3 (step S25), and when the current detection value is not less than the threshold value b2 (step S24). , No), the cooling fan control unit 4 drives the three cooling fans 3 (step S26). As a result of this operation, as the current detection value decreases, the number of cooling fans 3 driven decreases, the power consumption of the cooling fans 3 is suppressed, and the power consumption stored in the EV battery can be suppressed. The number of times of driving 3 and the driving time are reduced, and the cooling fan 3 can be used for a long time.

図7は実施の形態1に係る電力供給システムにおいて電流検出値に応じてファン駆動時間を変化させるときのフローチャートである。電力供給システム100が起動した場合、電流センサ2が双方向電力変換部5の出力電流を検出し(ステップS31)、電流センサ2で検出された電流検出値が閾値b1未満である場合(ステップS32,Yes)、冷却ファン制御部4はファン駆動時間がt1となるように冷却ファン3を制御する(ステップS33)。電流検出値が閾値b1未満ではない場合(ステップS32,No)、冷却ファン制御部4は電流検出値が閾値b2未満であるか否かを判断する。電流検出値が閾値b2未満である場合(ステップS34,Yes)、冷却ファン制御部4はファン駆動時間がt2となるように冷却ファン3を制御する(ステップS35)。電流検出値が閾値b2未満ではない場合(ステップS34,No)、冷却ファン制御部4はファン駆動時間がt3となるように冷却ファン3を制御する(ステップS36)。この動作により、PWM制御で冷却ファン3を制御する場合における冷却ファン3の消費電力を抑えることが可能となりEVバッテリーに蓄えられた電力の消費量を抑制可能である。   FIG. 7 is a flowchart when the fan drive time is changed in accordance with the detected current value in the power supply system according to the first embodiment. When the power supply system 100 is activated, the current sensor 2 detects the output current of the bidirectional power converter 5 (step S31), and the current detection value detected by the current sensor 2 is less than the threshold value b1 (step S32). , Yes), the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 so that the fan driving time becomes t1 (step S33). When the detected current value is not less than the threshold value b1 (step S32, No), the cooling fan control unit 4 determines whether or not the detected current value is less than the threshold value b2. When the detected current value is less than the threshold value b2 (step S34, Yes), the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 so that the fan driving time becomes t2 (step S35). When the detected current value is not less than the threshold value b2 (step S34, No), the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 so that the fan driving time becomes t3 (step S36). With this operation, the power consumption of the cooling fan 3 when the cooling fan 3 is controlled by PWM control can be suppressed, and the power consumption stored in the EV battery can be suppressed.

以上のように実施の形態1の電力供給システム100では、電流検出値が低下するに従い冷却ファン3の風量が低下することにより、冷却ファン3の消費電力が抑制され、EVバッテリーに蓄えられた電力の消費量を抑制可能である。また冷却ファン3の風量が低下することにより静音化を図ることができる。   As described above, in the power supply system 100 of the first embodiment, the power consumption of the cooling fan 3 is suppressed by reducing the air volume of the cooling fan 3 as the current detection value decreases, and the power stored in the EV battery is reduced. Can be reduced. In addition, noise reduction can be achieved by reducing the air volume of the cooling fan 3.

実施の形態2.
実施の形態1では系統400が正常時においてEVバッテリーに蓄えられた電力を宅内負荷300へ供給する場合の動作例を説明したが、EVバッテリーを充電する場合、系統400から供給される交流電力が双方向電力変換部5で直流電力に変換され、双方向電力変換部5で変換された直流電力がEVバッテリーに充電される。例えば1kWの充電を行なう場合と6kWの急速充電を行なう場合では、双方向電力変換部5へ流入する交流電流の電流量が異なる。そのため、EVバッテリーの充電量が低下するほど双方向電力変換部5を構成する主回路のスイッチング素子で発生する発熱量が低下する。実施の形態2の電力供給システム100では、双方向電力変換部5に流入する電流量を電流センサ2が検出し、冷却ファン制御部4は、電流センサ2で検出された電流検出値が低下するほど冷却ファン3の冷却能力を低下させるように制御する。冷却ファン3の制御方法は図3から図7に示す動作例と同様である。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the operation example in the case where the electric power stored in the EV battery is supplied to the in-home load 300 when the system 400 is normal is described. However, when the EV battery is charged, the AC power supplied from the system 400 is The bidirectional power converter 5 converts the power into DC power, and the direct current power converted by the bidirectional power converter 5 is charged to the EV battery. For example, the amount of alternating current flowing into the bidirectional power converter 5 is different between charging at 1 kW and charging at 6 kW. Therefore, the amount of heat generated by the switching elements of the main circuit constituting the bidirectional power conversion unit 5 decreases as the amount of charge of the EV battery decreases. In the power supply system 100 according to the second embodiment, the current sensor 2 detects the amount of current flowing into the bidirectional power conversion unit 5, and the cooling fan control unit 4 decreases the current detection value detected by the current sensor 2. Control is performed so that the cooling capacity of the cooling fan 3 is lowered. The control method of the cooling fan 3 is the same as the operation example shown in FIGS.

実施の形態2の電力供給システム100によれば、EVバッテリーへの充電量が少ないときには電力供給システム100の内部で発生する電力消費が抑えられ、系統400から供給される電力の消費量を抑えることで電気代削減の効果を得ることができる。また冷却ファンの風量が低下することにより静音化を図ることができる。   According to the power supply system 100 of the second embodiment, power consumption generated in the power supply system 100 is suppressed when the amount of charge to the EV battery is small, and the power consumption supplied from the system 400 is suppressed. The effect of reducing the electricity bill can be obtained. In addition, noise reduction can be achieved by reducing the air volume of the cooling fan.

実施の形態3.
図8は実施の形態3に係る電力供給システムの構成図である。実施の形態3の電力供給システム100Aでは、電流センサ2が双方向電力変換部5の出力段と整流部6の入力段との間に配置される。電流センサ2の位置が変更された以外は実施の形態1と同様である。なお図8では図1に示す回路基板1の図示が省略され、図2に示すバックアップ電池充電部8、スイッチ10、逆流防止用ダイオード9、およびバックアップ電池11の図示が省略される。図8に示すように電流センサ2を配置することにより、EVバッテリーから供給される直流電力は双方向電力変換部5で交流電力に変換され、双方向電力変換部5で変換された交流電力は、宅内負荷300へ供給されると共に、整流部6を介して制御電源生成部7へ供給される。従って電流センサ2では、宅内負荷300と整流部6の双方に供給される交流電流の電流値が検出される。例えば、宅内負荷300に供給される電力が5kW、制御電源生成部7に供給される電力が200Wである場合、双方向電力変換部5の出力電圧はAC200Vであるため、電流センサ2では26A、すなわち宅内負荷300および制御電源生成部7に供給される電流の総和を検出することができる。その結果、実施の形態1と同様の効果に加えて、より正確に冷却ファン3の制御を行なうことが可能となる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram of a power supply system according to the third embodiment. In the power supply system 100 </ b> A of the third embodiment, the current sensor 2 is arranged between the output stage of the bidirectional power converter 5 and the input stage of the rectifier 6. The same as the first embodiment except that the position of the current sensor 2 is changed. In FIG. 8, the circuit board 1 shown in FIG. 1 is not shown, and the backup battery charger 8, the switch 10, the backflow prevention diode 9, and the backup battery 11 shown in FIG. 2 are omitted. By arranging the current sensor 2 as shown in FIG. 8, the DC power supplied from the EV battery is converted into AC power by the bidirectional power converter 5, and the AC power converted by the bidirectional power converter 5 is In addition to being supplied to the in-home load 300, the control power generation unit 7 is supplied via the rectification unit 6. Therefore, the current sensor 2 detects the current value of the alternating current supplied to both the home load 300 and the rectifying unit 6. For example, when the power supplied to the home load 300 is 5 kW and the power supplied to the control power generation unit 7 is 200 W, the output voltage of the bidirectional power conversion unit 5 is AC 200 V. That is, it is possible to detect the sum of the currents supplied to the home load 300 and the control power generation unit 7. As a result, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the cooling fan 3 can be controlled more accurately.

実施の形態4.
図9は実施の形態4に係る電力供給システムの構成図である。実施の形態4の電力供給システム100Bでは、実施の形態1の電流センサ2の代わりに、EVバッテリーから双方向電力変換部5に印加される電圧を検出する電圧センサ20が用いられている。冷却ファン制御部4は、電圧センサ20で検出された電圧の検出値に応じて冷却ファン3を制御する。図9では、図1に示す回路基板1の図示が省略され、また図2に示すバックアップ電池充電部8、スイッチ10、逆流防止用ダイオード9、およびバックアップ電池11の図示が省略される。停電時にEVバッテリーから宅内負荷300に対する電力供給を続けた場合、バッテリーの容量、すなわちバッテリーの充電状態(State Of Charge:SOC)が時間の経過と共に低下しEVバッテリーの出力電圧も低下する。実施の形態4ではEVバッテリーの出力電圧を監視し、図10における閾値bに対する電圧検出値に応じて双方向電力変換部5の出力電力の上限値を変化させると共に、冷却ファン制御部4の制御により冷却ファン3の消費電力を低減させる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram of a power supply system according to the fourth embodiment. In the power supply system 100B of the fourth embodiment, a voltage sensor 20 that detects a voltage applied from the EV battery to the bidirectional power conversion unit 5 is used instead of the current sensor 2 of the first embodiment. The cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 according to the detected voltage value detected by the voltage sensor 20. 9, illustration of the circuit board 1 shown in FIG. 1 is omitted, and illustration of the backup battery charging unit 8, the switch 10, the backflow prevention diode 9, and the backup battery 11 shown in FIG. 2 is omitted. When power supply from the EV battery to the in-house load 300 is continued during a power failure, the capacity of the battery, that is, the state of charge (SOC) of the battery decreases with time, and the output voltage of the EV battery also decreases. In the fourth embodiment, the output voltage of the EV battery is monitored, the upper limit value of the output power of the bidirectional power converter 5 is changed according to the detected voltage value with respect to the threshold value b in FIG. 10, and the control of the cooling fan controller 4 is performed. As a result, the power consumption of the cooling fan 3 is reduced.

図10,11を用いて実施の形態4に係る電力供給システム100Bの動作を具体的に説明する。   The operation of the power supply system 100B according to the fourth embodiment will be specifically described with reference to FIGS.

図10は実施の形態4に係る電力供給システムの動作を説明するための図である。横軸は電圧センサ20で検出された電圧検出値、縦軸はファン風量である。bは電圧検出値を判別するための閾値である。a1は電圧検出値が閾値b未満であるときにおける冷却ファン3の風量設定値であり、a2は電圧検出値が閾値b以上であるときにおける冷却ファン3の風量設定値である。風量設定値a2は風量設定値a1よりも高い値である。閾値b、風量設定値a1,a2は予め冷却ファン制御部4に設定したものでもよいし、電力供給システム100Bに外部から入力してもよい。図10の例では、電圧検出値が閾値b未満であるときには冷却ファン3の風量が風量設定値a1となるように冷却ファン3が制御される。電圧検出値が閾値b以上であるときには冷却ファン3の風量が風量設定値a2となるように冷却ファン3が制御される。   FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the power supply system according to the fourth embodiment. The horizontal axis represents the voltage detection value detected by the voltage sensor 20, and the vertical axis represents the fan air volume. b is a threshold value for determining the voltage detection value. a1 is the air volume setting value of the cooling fan 3 when the voltage detection value is less than the threshold value b, and a2 is the air volume setting value of the cooling fan 3 when the voltage detection value is greater than or equal to the threshold value b. The air volume setting value a2 is higher than the air volume setting value a1. The threshold value b and the air volume setting values a1 and a2 may be set in the cooling fan control unit 4 in advance, or may be input from the outside to the power supply system 100B. In the example of FIG. 10, when the voltage detection value is less than the threshold value b, the cooling fan 3 is controlled so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a1. When the detected voltage value is equal to or greater than the threshold value b, the cooling fan 3 is controlled so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a2.

以下、具体例で説明する。EVバッテリーの出力電圧が閾値bよりも高い400Vのとき、SOCは例えば100%とみなすことができる。このEVバッテリーの出力電圧のとき、EVバッテリーの容量に余裕があるため、双方向電力変換部5は出力電力の上限値を設定することなく宅内負荷300に電力を供給する。例えば宅内負荷300が6,000Wである場合、双方向電力変換部5は宅内負荷300に対して6,000Wまで供給することが可能であるが、双方向電力変換部5の発熱量が高い状態であるため、冷却ファン3の風量を高める必要がある。そこで冷却ファン制御部4は、EVバッテリーの出力電圧が閾値bよりも高い400Vのとき、冷却ファン3の風量が最大となるように風量設定値a2で冷却ファン3を制御する。   A specific example will be described below. When the output voltage of the EV battery is 400 V, which is higher than the threshold value b, the SOC can be regarded as 100%, for example. When the output voltage of the EV battery is sufficient, the capacity of the EV battery is sufficient, so the bidirectional power converter 5 supplies power to the home load 300 without setting the upper limit value of the output power. For example, when the in-home load 300 is 6,000 W, the bidirectional power conversion unit 5 can supply up to 6,000 W to the in-house load 300, but the bidirectional power conversion unit 5 has a high heat generation amount. Therefore, it is necessary to increase the air volume of the cooling fan 3. Therefore, the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 with the air volume setting value a2 so that the air volume of the cooling fan 3 is maximized when the output voltage of the EV battery is 400V higher than the threshold value b.

EVバッテリーの出力電圧が閾値bよりも低い360Vのとき、SOCは例えば20%とみなすことができる。このEVバッテリーの出力電圧のとき、EVバッテリーの容量が少ないため、双方向電力変換部5は、出力電力の上限値を設定し、例えば宅内負荷300に対して2,000Wまでしか供給できないようにする。宅内負荷300へ供給可能な出力電力量を制限することにより双方向電力変換部5の発熱量が抑制される。この場合、双方向電力変換部5の発熱量が低い状態であるため、双方向電力変換部5に対する冷却風の風量を低下させても、発熱による双方向電力変換部5への影響はない。また冷却ファン3の風量を低下させることにより制御電源生成部7の発熱量も低下するため、制御電源生成部7に対する冷却風の風量も低下させることができる。そこで冷却ファン制御部4は、EVバッテリーの出力電圧が閾値bよりも低い360Vのとき、冷却ファン3の風量を低下させるため風量設定値a1で冷却ファン3を制御する。   When the output voltage of the EV battery is 360 V, which is lower than the threshold value b, the SOC can be regarded as 20%, for example. Since the capacity of the EV battery is small at the output voltage of the EV battery, the bidirectional power conversion unit 5 sets an upper limit value of the output power so that, for example, only up to 2,000 W can be supplied to the residential load 300. To do. By limiting the amount of output power that can be supplied to the home load 300, the amount of heat generated by the bidirectional power converter 5 is suppressed. In this case, since the amount of heat generated by the bidirectional power conversion unit 5 is low, even if the amount of cooling air for the bidirectional power conversion unit 5 is reduced, the bidirectional power conversion unit 5 is not affected by the heat generation. Moreover, since the heat generation amount of the control power generation unit 7 is also reduced by reducing the air volume of the cooling fan 3, the air volume of the cooling air to the control power generation unit 7 can also be reduced. Therefore, when the output voltage of the EV battery is 360 V, which is lower than the threshold value b, the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 with the air volume setting value a1 in order to reduce the air volume of the cooling fan 3.

図11は実施の形態4に係る電力供給システムにおいて電圧検出値に応じて双方向電力変換部の出力電力を変化させると共に冷却ファンの風量を変化させるときのフローチャートである。電力供給システム100Bが起動した場合、電圧センサ20が双方向電力変換部5の出力電圧を検出し(ステップS41)、電圧センサ20で検出された電圧検出値が閾値b未満である場合(ステップS42,Yes)、双方向電力変換部5は出力電力を制限し(ステップS43)、冷却ファン制御部4は図10に示すように、冷却ファン3の風量が風量設定値a1となるように冷却ファン3を制御する(ステップS44)。電圧検出値が閾値b未満でない場合(ステップS42,No)、双方向電力変換部5は出力電力を制限せず(ステップS45)、冷却ファン制御部4は、冷却ファン3の風量が風量設定値a2となるように冷却ファン3を制御する(ステップS46)。なお実施の形態4の冷却ファン制御部4は、EVバッテリーから双方向電力変換部5に印加される電圧の電圧検出値に基づいてEVバッテリーの残量を推定し、推定された残量が低下するに従って冷却ファン3へ供給される電力を低下させるように構成してもよい。また実施の形態4の電力供給システム100Bは、電圧センサ20の代わりにEVバッテリーの残量を検出部する残量検出部を用いて、残量検出部で検出された残量検出値が低下するに従って冷却ファン3へ供給される電力を低下させるように構成してもよい。   FIG. 11 is a flowchart for changing the output power of the bidirectional power conversion unit and the air flow rate of the cooling fan in accordance with the voltage detection value in the power supply system according to the fourth embodiment. When the power supply system 100B is activated, the voltage sensor 20 detects the output voltage of the bidirectional power converter 5 (step S41), and the voltage detection value detected by the voltage sensor 20 is less than the threshold value b (step S42). , Yes), the bidirectional power conversion unit 5 limits the output power (step S43), and the cooling fan control unit 4 sets the cooling fan 3 so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a1, as shown in FIG. 3 is controlled (step S44). When the detected voltage value is not less than the threshold value b (step S42, No), the bidirectional power conversion unit 5 does not limit the output power (step S45), and the cooling fan control unit 4 determines that the air volume of the cooling fan 3 is the air volume setting value. The cooling fan 3 is controlled to become a2 (step S46). The cooling fan control unit 4 of the fourth embodiment estimates the remaining amount of the EV battery based on the voltage detection value of the voltage applied from the EV battery to the bidirectional power conversion unit 5, and the estimated remaining amount decreases. You may comprise so that the electric power supplied to the cooling fan 3 may be reduced as it goes. In addition, the power supply system 100B of the fourth embodiment uses a remaining amount detection unit that detects the remaining amount of the EV battery instead of the voltage sensor 20, and the remaining amount detection value detected by the remaining amount detection unit decreases. Accordingly, the power supplied to the cooling fan 3 may be reduced.

以上のように実施の形態4の電力供給システム100Bは、EVバッテリーのSOCの値が低下するに従い、双方向電力変換部5の出力電力の上限値を低下させることで双方向電力変換部5で発生する発熱量を抑制し、またEVバッテリーのSOCの値が低下するに従い、冷却ファン3の風量を低下させることにより、制御電源生成部7から冷却ファン3へ供給される電力を低下させて冷却ファン3の消費電力を抑制する。この構成により、EVバッテリーの容量が低下して電力供給不能の状態に近づくに従って、EVバッテリーに蓄えられた電力の消費量が低下し、EVバッテリーを長持ちさせることができる。また冷却ファン3の風量が低下することにより静音化を図ることができる。   As described above, the power supply system 100B according to the fourth embodiment reduces the upper limit value of the output power of the bidirectional power conversion unit 5 by the bidirectional power conversion unit 5 as the SOC value of the EV battery decreases. The amount of generated heat is suppressed, and as the SOC value of the EV battery decreases, the air volume of the cooling fan 3 is reduced to reduce the power supplied from the control power generation unit 7 to the cooling fan 3 for cooling. The power consumption of the fan 3 is suppressed. With this configuration, the amount of power stored in the EV battery decreases as the capacity of the EV battery decreases and power supply becomes impossible, and the EV battery can last longer. In addition, noise reduction can be achieved by reducing the air volume of the cooling fan 3.

実施の形態5.
図12は実施の形態5に係る電力供給システムの構成図である。実施の形態5の電力供給システム100Cでは、実施の形態1の電流センサ2の代わりに、双方向電力変換部5で発生した熱を検出する温度センサ30が用いられている。冷却ファン制御部4は、温度センサ30で検出された温度検出値に応じて冷却ファン3を制御する。図12では、図1に示す回路基板1の図示が省略され、また図2に示すバックアップ電池充電部8、スイッチ10、逆流防止用ダイオード9、およびバックアップ電池11の図示が省略される。
Embodiment 5. FIG.
FIG. 12 is a configuration diagram of a power supply system according to the fifth embodiment. In the power supply system 100C of the fifth embodiment, a temperature sensor 30 that detects heat generated in the bidirectional power converter 5 is used instead of the current sensor 2 of the first embodiment. The cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 according to the temperature detection value detected by the temperature sensor 30. 12, illustration of the circuit board 1 shown in FIG. 1 is omitted, and illustration of the backup battery charger 8, the switch 10, the backflow prevention diode 9, and the backup battery 11 shown in FIG. 2 is omitted.

図13,14を用いて実施の形態5に係る電力供給システム100Cの動作を具体的に説明する。   The operation of the power supply system 100C according to the fifth embodiment will be specifically described with reference to FIGS.

図13は実施の形態5に係る電力供給システムの動作を説明するための図である。横軸は温度センサ30で検出された温度検出値、縦軸はファン風量である。dは温度検出値を判別するための閾値である。a1は温度検出値が閾値d未満であるときにおける冷却ファン3の風量設定値であり、a2は温度検出値が閾値d以上であるときにおける冷却ファン3の風量設定値である。風量設定値a2は風量設定値a1よりも高い値である。閾値dと風量設定値a1,a2は予め冷却ファン制御部4に設定したものでもよいし、電力供給システム100Cに外部から入力してもよい。図13の例では、温度検出値が閾値d未満であるときには冷却ファン3の風量が風量設定値a1となるように冷却ファン3が制御される。温度検出値が閾値d以上であるときには冷却ファン3の風量が風量設定値a2となるように冷却ファン3が制御される。   FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the power supply system according to the fifth embodiment. The horizontal axis represents the temperature detection value detected by the temperature sensor 30, and the vertical axis represents the fan air volume. d is a threshold value for determining the temperature detection value. a1 is the air volume setting value of the cooling fan 3 when the temperature detection value is less than the threshold value d, and a2 is the air volume setting value of the cooling fan 3 when the temperature detection value is the threshold value d or more. The air volume setting value a2 is higher than the air volume setting value a1. The threshold value d and the air volume setting values a1 and a2 may be set in advance in the cooling fan control unit 4, or may be input to the power supply system 100C from the outside. In the example of FIG. 13, when the temperature detection value is less than the threshold value d, the cooling fan 3 is controlled so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a1. When the detected temperature value is equal to or higher than the threshold value d, the cooling fan 3 is controlled so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a2.

以下、具体例で説明する。宅内負荷300の消費電力が大きくなるほど双方向電力変換部5の出力電流量が大きくなるため双方向電力変換部5の発熱量も上昇するが、冷却ファン制御部4は温度センサ30で検出される温度検出値が閾値dを超えるまではファン風量を抑制するために風量設定値a1で冷却ファン3を駆動する。これにより、双方向電力変換部5と制御電源生成部7は、風量設定値a1で駆動される冷却ファン3から送られる風で冷却される。温度検出値が閾値dを超えた場合、冷却ファン制御部4は冷却ファン3を最大風量で動作させるため、風量設定値a2で冷却ファン3を駆動する。これにより、双方向電力変換部5と制御電源生成部7は、風量設定値a2で駆動される冷却ファン3から送られる風で冷却される。   A specific example will be described below. As the power consumption of the home load 300 increases, the output current amount of the bidirectional power conversion unit 5 increases, so the amount of heat generated by the bidirectional power conversion unit 5 also increases. However, the cooling fan control unit 4 is detected by the temperature sensor 30. Until the temperature detection value exceeds the threshold value d, the cooling fan 3 is driven with the airflow setting value a1 in order to suppress the fan airflow. Thereby, the bidirectional | two-way power converter 5 and the control power generation part 7 are cooled with the wind sent from the cooling fan 3 driven by the airflow setting value a1. When the detected temperature value exceeds the threshold value d, the cooling fan control unit 4 drives the cooling fan 3 with the airflow setting value a2 in order to operate the cooling fan 3 with the maximum airflow. Thereby, the bidirectional | two-way power converter 5 and the control power generation part 7 are cooled with the wind sent from the cooling fan 3 driven with the airflow setting value a2.

図14は実施の形態5に係る電力供給システムにおいて温度検出値に応じて冷却ファンの風量を変化させるときのフローチャートである。電力供給システム100Cが起動した場合、温度センサ30が双方向電力変換部5の温度を検出し(ステップS51)、温度センサ30で検出された温度検出値が閾値d未満である場合(ステップS52,Yes)、冷却ファン制御部4は図13に示すように、冷却ファン3の風量が風量設定値a1となるように冷却ファン3を制御する(ステップS53)。温度検出値が閾値d未満でない場合(ステップS52,No)、冷却ファン制御部4は、冷却ファン3の風量が風量設定値a2となるように冷却ファン3を制御する(ステップS54)。   FIG. 14 is a flowchart when changing the air volume of the cooling fan in accordance with the detected temperature value in the power supply system according to the fifth embodiment. When the power supply system 100C is activated, the temperature sensor 30 detects the temperature of the bidirectional power conversion unit 5 (step S51), and the temperature detection value detected by the temperature sensor 30 is less than the threshold value d (step S52, As shown in FIG. 13, the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a1 (step S53). When the detected temperature value is not less than the threshold value d (step S52, No), the cooling fan control unit 4 controls the cooling fan 3 so that the air volume of the cooling fan 3 becomes the air volume setting value a2 (step S54).

以上のように実施の形態5の電力供給システム100Cでは、双方向電力変換部5の温度を監視して双方向電力変換部5の温度の値が低下するほど冷却ファン3の風量を低下させるように冷却ファン3を制御する。この構成により、双方向電力変換部5の発熱量が小さいとき、すなわち双方向電力変換部5の出力電流量が小さいときには冷却ファン3の消費電力を抑えることができ、EVバッテリーに蓄えられた電力の消費量を抑制可能である。また冷却ファン3の風量が低下することにより静音化を図ることができる。   As described above, in power supply system 100C of the fifth embodiment, the temperature of bidirectional power conversion unit 5 is monitored, and the air volume of cooling fan 3 is decreased as the temperature value of bidirectional power conversion unit 5 decreases. The cooling fan 3 is controlled. With this configuration, when the heat generation amount of the bidirectional power conversion unit 5 is small, that is, when the output current amount of the bidirectional power conversion unit 5 is small, the power consumption of the cooling fan 3 can be suppressed, and the electric power stored in the EV battery Can be reduced. In addition, noise reduction can be achieved by reducing the air volume of the cooling fan 3.

なお実施の形態1から5では、双方向電力変換部5と制御電源生成部7の冷却手段として冷却ファン3が使用され、冷却ファン制御部4により冷却ファン3で発生する風量を可変する実施例を述べたが、双方向電力変換部5および制御電源生成部7の冷却方法は空冷方式に限定されるものではなく、水冷方式でもよい。水冷方式による冷却方法を用いた場合、実施の形態1から5の電力供給システムでは、冷却ファン3の代わりに例えば冷却手段である水冷ポンプが使用され、冷却ファン制御部4の代わりに水冷ポンプ制御部が使用される。この場合、水冷ポンプは液体の冷媒が通流する流路に配置され、当該流路は双方向電力変換部5および制御電源生成部7で発生する熱を吸熱可能に配置されているものとする。電流センサ2を用いた電力供給システムでは、実施の形態1,2,3と同様に、水冷ポンプ制御部が電流検出値が低下するほど水冷ポンプの回転数が低下するように制御される。すなわち電流検出値が小さいときには水冷ポンプへ電力を供給する制御電源生成部7で生じる損失を下げることができ、無駄な電力損失を低減することができる。また電圧センサ20を用いた電力供給システムでは、実施の形態4と同様に、水冷ポンプ制御部が電圧検出値が低下するほど水冷ポンプの回転数が低下するように制御され、無駄な電力損失を低減することができる。また温度センサ30を用いた電力供給システムでは、実施の形態5と同様に、水冷ポンプ制御部が温度検出値が低下するほど水冷ポンプの回転数が低下するように制御され、無駄な電力損失を低減することができる。また、実施の形態1から5の電力供給システムには直流電源であるEVバッテリーが接続されているが、直流電源はEVバッテリーに限定されず、太陽電池、住宅に設置される定置型蓄電池といった直流電源であってもよく、これらの蓄電池を用いた場合でも同様の効果を得ることができる。また、これらの蓄電池は電力供給システムの外部に設けられたものに限定されず、電力供給システムの内部に設けられたものでもよい。また実施の形態1から5の電力供給システムには整流部6と制御電源生成部7が用いられているが、整流部6と制御電源生成部7を用いる代わりに、整流部6と同様の機能を内蔵した制御電源生成手段を制御電源生成部7として用いてもよい。また実施の形態1,2,3では冷却ファン制御部4の外部に設けられた電流センサで交流電流を検出しているが、冷却ファン制御部4の内部に設けられた電流検出手段で交流電流を検出する構成でもよい。また実施の形態4では冷却ファン制御部4の外部に設けられた電圧センサで双方向電力変換部に印加される電圧を検出しているが、冷却ファン制御部4の内部に設けられた電圧検出手段で双方向電力変換部に印加される電圧を検出する構成でもよい。また実施の形態5では冷却ファン制御部4の外部に設けられた温度センサで双方向電力変換部の温度を検出しているが、冷却ファン制御部4の内部に設けられた温度検出手段で双方向電力変換部の温度を検出する構成でもよい。   In the first to fifth embodiments, the cooling fan 3 is used as a cooling means for the bidirectional power conversion unit 5 and the control power generation unit 7, and the amount of air generated in the cooling fan 3 is varied by the cooling fan control unit 4. However, the cooling method of the bidirectional power conversion unit 5 and the control power supply generation unit 7 is not limited to the air cooling method, and may be a water cooling method. When the cooling method using the water cooling method is used, in the power supply systems according to the first to fifth embodiments, for example, a water cooling pump that is a cooling unit is used instead of the cooling fan 3, and the water cooling pump control is performed instead of the cooling fan control unit 4. Part is used. In this case, the water cooling pump is disposed in a flow path through which the liquid refrigerant flows, and the flow path is disposed so as to be able to absorb heat generated in the bidirectional power conversion unit 5 and the control power generation unit 7. . In the power supply system using the current sensor 2, as in the first, second, and third embodiments, the water cooling pump control unit is controlled so that the rotation speed of the water cooling pump decreases as the current detection value decreases. That is, when the detected current value is small, the loss generated in the control power generation unit 7 that supplies power to the water-cooled pump can be reduced, and wasteful power loss can be reduced. In the power supply system using the voltage sensor 20, as in the fourth embodiment, the water cooling pump control unit is controlled so that the rotation speed of the water cooling pump decreases as the voltage detection value decreases, and wasteful power loss is reduced. Can be reduced. Further, in the power supply system using the temperature sensor 30, as in the fifth embodiment, the water cooling pump control unit is controlled so that the rotation speed of the water cooling pump decreases as the temperature detection value decreases, and wasteful power loss is reduced. Can be reduced. Moreover, although the EV battery which is a DC power source is connected to the power supply systems of Embodiments 1 to 5, the DC power source is not limited to the EV battery, and a DC power source such as a solar cell or a stationary storage battery installed in a house. A power source may be used, and the same effect can be obtained even when these storage batteries are used. Moreover, these storage batteries are not limited to those provided outside the power supply system, but may be those provided inside the power supply system. Moreover, although the rectifier 6 and the control power generator 7 are used in the power supply systems of the first to fifth embodiments, functions similar to those of the rectifier 6 instead of using the rectifier 6 and the control power generator 7 are used. A control power generation unit incorporating the above may be used as the control power generation unit 7. In the first, second, and third embodiments, the AC current is detected by the current sensor provided outside the cooling fan control unit 4, but the AC current is detected by the current detection means provided inside the cooling fan control unit 4. It may be configured to detect. In Embodiment 4, the voltage applied to the bidirectional power conversion unit is detected by the voltage sensor provided outside the cooling fan control unit 4. However, the voltage detection provided inside the cooling fan control unit 4 is detected. The voltage applied to the bidirectional power converter may be detected by the means. In the fifth embodiment, the temperature of the bidirectional power conversion unit is detected by a temperature sensor provided outside the cooling fan control unit 4, but both are detected by the temperature detection means provided inside the cooling fan control unit 4. The configuration may be such that the temperature of the direct power converter is detected.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、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、構成の一部を省略、変更することも可能である。   The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

1 回路基板、2 電流センサ、3 冷却ファン、3a 風路、4 冷却ファン制御部、5 双方向電力変換部、6 整流部、7 制御電源生成部、8 バックアップ電池充電部、9 逆流防止用ダイオード、10 スイッチ、11 バックアップ電池、20 電圧センサ、30 温度センサ、100,100A,100B,100C 電力供給システム、200 EV、300 宅内負荷、400 系統。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit board, 2 Current sensor, 3 Cooling fan, 3a Air path, 4 Cooling fan control part, 5 Bidirectional power conversion part, 6 Rectification part, 7 Control power generation part, 8 Backup battery charging part, 9 Backflow prevention diode 10 switches, 11 backup batteries, 20 voltage sensors, 30 temperature sensors, 100, 100A, 100B, 100C power supply system, 200 EV, 300 residential load, 400 systems.

Claims (3)

直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力し、系統から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する双方向電力変換部と、
前記双方向電力変換部または前記系統から出力される交流電力により制御電源用の直流電力を出力する整流部と、
前記整流部から出力される電力により制御電源を生成する制御電源生成部と、
前記制御電源生成部から供給される電力で動作し、前記双方向電力変換部および前記制御電源生成部の少なくとも一方を冷却する冷却手段と、
前記双方向電力変換部から出力される交流電流の電流検出値または前記双方向電力変換部に入力される交流電流の電流検出値が低下するほど前記制御電源生成部から前記冷却手段へ供給される電力を低下させる冷却手段制御部と、
前記双方向電力変換部から宅内負荷に供給される交流電流を検出する電流センサと、
を備え
前記電流センサは、前記双方向電力変換部の出力段と、前記制御電源生成部の入力段との間に配置される電力供給システム。
A bi-directional power converter that converts and outputs DC power supplied from a DC power supply to AC power, converts AC power supplied from the system to DC power, and outputs;
A rectifying unit that outputs DC power for a control power source by AC power output from the bidirectional power converter or the system;
A control power source generating unit that generates a control power source using the power output from the rectifying unit;
A cooling means that operates with power supplied from the control power generation unit and cools at least one of the bidirectional power conversion unit and the control power generation unit;
As the current detection value of the alternating current output from the bidirectional power conversion unit or the current detection value of the alternating current input to the bidirectional power conversion unit decreases, the control power generation unit supplies the current to the cooling unit. A cooling means control unit for reducing power,
A current sensor for detecting an alternating current supplied from the bidirectional power converter to a residential load;
Equipped with a,
It said current sensor, said output stage of the bidirectional power conversion unit, a power supply system that will be disposed between the input stage of the control power generation unit.
系統から前記双方向電力変換部へ供給される交流電流を検出する電流センサを備え、
前記冷却手段制御部は、当該電流センサで検出された電流検出値に応じて前記冷却手段を制御する請求項1に記載の電力供給システム。
A current sensor for detecting an alternating current supplied from the system to the bidirectional power converter;
The cooling means control unit, a power supply system according to claim 1 for controlling the cooling means in response to a current detection value detected by the current sensor.
前記冷却手段制御部は、前記電流センサで検出された電流検出値に応じて前記冷却手段を制御する請求項1に記載の電力供給システム。 The cooling means control unit, a power supply system according to claim 1 for controlling the cooling means in response to a current detection value detected by the current sensor.
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JP5334015B2 (en) * 2008-09-18 2013-11-06 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power system
JP6062699B2 (en) * 2012-10-01 2017-01-18 シャープ株式会社 Power conditioner and power storage system including the same

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