JP6145777B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電池を含む電力供給源からの電力を、系統電源に相当する電力に変換する電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device that converts power from a power supply source including a storage battery into power corresponding to a system power supply.
近年、太陽電池により発電された電力と、蓄電池に蓄えた電力とを、需要家の電気負荷に供給可能にする分散型電源が普及しつつある。この種の分散型電源は、系統電源と等価に扱うために、系統電源から受電した電力を電気負荷に供給する経路に接続される(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。 In recent years, distributed power sources that can supply electric power generated by a solar battery and electric power stored in a storage battery to an electric load of a consumer are becoming widespread. This type of distributed power supply is connected to a path for supplying electric power received from the system power supply to the electric load in order to handle it equivalently to the system power supply (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
特許文献1、特許文献2には、分散型電源の試運転を行うことが記載されているが、分散型電源を施工した後に、分散型電源が系統電源と接続されていない状態での試運転についてはとくに言及がない。分散型電源を系統電源と接続していない状態での試運転では、利用可能な電源が分散型電源のみになる。とくに、分散型電源(電力供給源)が蓄電池であり場合、蓄電池の電力を用いて試運転を行った後に、蓄電池の電力の遮断を忘れていると、実使用時に蓄電池が過放電になるなど、蓄電池の劣化の原因になる可能性がある。 Patent Document 1 and Patent Document 2 describe performing a trial operation of a distributed power source. Regarding a test operation in a state where the distributed power source is not connected to the system power source after the distributed power source is installed. There is no particular mention. In a trial operation in which the distributed power source is not connected to the system power source, the only available power source is the distributed power source. In particular, when the distributed power source (power supply source) is a storage battery, after performing a trial run using the power of the storage battery, forgetting to shut off the power of the storage battery, the storage battery becomes overdischarged during actual use, etc. It may cause deterioration of the storage battery.
本発明は、蓄電池を用いて試運転を行った場合に、試運転後の切り忘れによる蓄電池の放電を防止する電力変換装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the power converter device which prevents the discharge of a storage battery by the forgetting to cut after a test run, when a test run is performed using a storage battery.
本発明に係る電力変換装置は、蓄電池を含んだ電力供給源が出力した電力を系統電源に相当する電力に変換する変換器と、電力系統に接続され前記系統電源から受電可能である期間に前記変換器が接続される連系端子と、前記系統電源が遮断されている期間に前記変換器が接続される自立端子と、前記変換器を前記連系端子と前記自立端子との一方に選択的に接続させ、かつ前記変換器の動作を制御する制御部と、前記連系端子が前記電力系統と未接続である期間に、前記電力供給源の電力を用いて前記制御部に電力を供給する制御電源部と、試運転が開始されると前記制御電源部から前記制御部に電力を供給し、前記連系端子が前記電力系統と未接続である期間には、前記試運転の終了後に所定の条件が成立すると前記制御電源部から前記制御部への電力の供給を自動的に停止させる電源管理部とを備えることを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention includes a converter that converts power output from a power supply source including a storage battery into power corresponding to a system power supply, and a period that is connected to the power system and can receive power from the system power supply. A connection terminal to which a converter is connected, a self-supporting terminal to which the converter is connected during a period when the system power supply is cut off, and the converter is selectively used as one of the connection terminal and the self-supporting terminal. And supplying power to the control unit using the power of the power supply source during a period when the interconnection terminal is not connected to the power system. When a test operation is started, power is supplied from the control power supply unit to the control unit, and a predetermined condition is satisfied after the test operation is completed in a period in which the interconnection terminal is not connected to the power system. Is established, the control power supply unit Characterized in that it comprises a power management unit to stop the supply of power to the control section automatically.
この電力変換装置において、前記電源管理部は、前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから所定の制限時間が経過することとすることが好ましい。 In this power conversion apparatus, it is preferable that the power management unit sets the condition that a predetermined time limit elapses after the end of the trial operation is instructed.
この電力変換装置において、前記電源管理部は、前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから前記制御電源部の出力電圧値が所定の閾値以上である状態が、所定の制限時間経過することとすることが好ましい。 In this power conversion device, the power management unit is configured so that a predetermined time limit elapses when the output voltage value of the control power supply unit is equal to or greater than a predetermined threshold after the end of the trial operation is instructed. It is preferable that
この電力変換装置において、前記電源管理部は、前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから前記蓄電池の残容量が第1の閾値だけ低下したこととすることが好ましい。 In this power conversion device, it is preferable that the power management unit determines that the remaining capacity of the storage battery has decreased by a first threshold after the end of the trial operation is instructed.
この電力変換装置において、前記電源管理部は、前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから前記蓄電池の電池電圧が第2の閾値だけ低下したこととすることが好ましい。 In this power conversion apparatus, it is preferable that the power management unit determines that the battery voltage of the storage battery has decreased by a second threshold after the end of the trial operation is instructed.
この電力変換装置において、前記試運転の前に、前記制御電源部から前記制御部に電力供給の開始を指示するために手動で操作されるスイッチを備えることが好ましい。 In this power conversion device, it is preferable that a switch that is manually operated to instruct the start of power supply from the control power supply unit to the control unit is preferably provided before the trial operation.
この電力変換装置において、前記スイッチは、押釦を押している間だけオンになるモメンタリ型の押釦スイッチであって、前記電源管理部は、前記制御電源部から前記制御部に電力を供給していない状態において、前記スイッチがオンの後にオフになったことを検知すると、前記制御電源部から前記制御部に電力を継続して供給することが好ましい。 In this power conversion device, the switch is a momentary pushbutton switch that is turned on only while the pushbutton is being pressed, and the power management unit is not supplying power from the control power supply unit to the control unit. When it is detected that the switch is turned off after being turned on, it is preferable that power is continuously supplied from the control power supply unit to the control unit.
この電力変換装置において、前記制御電源部が出力する電圧値を監視する電圧監視部をさらに備え、前記スイッチは、押釦を押している間だけオンになるモメンタリ型の押釦スイッチであって、前記電源管理部は、前記スイッチがオンである期間に前記制御電源部から前記制御部に給電された後に、スイッチがオフになったことにより前記電圧監視部が監視する前記電圧値が所定値まで低下したことを検知すると、前記制御電源部から前記制御部に電力を継続して供給することが好ましい。 The power converter further includes a voltage monitoring unit that monitors a voltage value output from the control power supply unit, and the switch is a momentary type push button switch that is turned on only while the push button is being pressed, and the power management unit The power supply unit supplies power to the control unit while the switch is on, and the voltage value monitored by the voltage monitoring unit decreases to a predetermined value due to the switch being turned off. It is preferable that power is continuously supplied from the control power supply unit to the control unit.
本発明の構成によれば、電力変換装置が電力系統と未接続である期間には、試運転の終了後に所定の条件が成立すると制御電源部から制御部への電力の供給を自動的に停止させる電源管理部を備えている。したがって、蓄電池を用いて試運転を行った場合に、試運転後に蓄電池を切り忘れていたとしても、制御電源部から制御部への給電が自動的に停止し、結果的に、蓄電池の切り忘れによる蓄電池の過放電を防止することが可能になる。 According to the configuration of the present invention, during a period in which the power conversion apparatus is not connected to the power system, the supply of power from the control power supply unit to the control unit is automatically stopped when a predetermined condition is satisfied after the trial operation is completed. A power management unit is provided. Therefore, when a test operation is performed using a storage battery, even if the storage battery is forgotten to be turned off after the test operation, the power supply from the control power supply unit to the control unit is automatically stopped. It becomes possible to prevent discharge.
図1に示すように、電力変換装置10は、変換器11と連系端子21と自立端子22と制御部12と制御電源部13と電源管理部14とを備える。変換器11は、蓄電池31を含んだ電力供給源30が出力した電力を系統電源41に相当する電力に変換する。連系端子21は、電力系統40に接続され系統電源41から受電可能である期間に変換器11が接続される。自立端子22は、系統電源41が遮断されている期間に変換器11が接続される。制御部12は、変換器11を連系端子21と自立端子22との一方に選択的に接続させ、かつ変換器11の動作を制御する。制御電源部13は、連系端子21が電力系統40と未接続である期間に、電力供給源30の電力を用いて制御部12に電力を供給する。電源管理部14は、試運転が開始されると制御電源部13から制御部12に電力を供給する。また、電源管理部14は、連系端子21が電力系統40と未接続である期間には、試運転の終了後に所定の条件が成立すると制御電源部13から制御部12への電力の供給を自動的に停止させる。
As shown in FIG. 1, the
電源管理部14は、前記条件を、試運転の終了が指示されてから所定の制限時間が経過することとするのが望ましい。また、電源管理部14は、前記条件を、試運転の終了が指示されてから制御電源部13の出力電圧値が所定の閾値以上である状態が、所定の制限時間経過することとしてもよい。
It is desirable that the
さらにまた、電源管理部14は、前記条件を、試運転の終了が指示されてから蓄電池31の残容量が第1の閾値だけ低下したこととしてもよい。あるいはまた、電源管理部14は、前記条件を、試運転の終了が指示されてから蓄電池31の電池電圧が第2の閾値だけ低下したこととしてもよい。
Furthermore, the
電力変換装置10は、試運転の前に、制御電源部13から制御部12への電力供給の開始を指示するために手動で操作されるスイッチ15を備えることが望ましい。
The
スイッチ15は、押釦を押している間だけオンになるモメンタリ型の押釦スイッチであることが望ましい。この場合、電源管理部14は、制御電源部13から制御部12に電力を供給していない状態において、スイッチ15がオンの後にオフになったことを検知すると、制御電源部13から制御部12に電力を継続して供給する。
The
電力変換装置10は、制御電源部13が出力する電圧値を監視する電圧監視部16をさらに備えていることが望ましい。また、スイッチ15は、押釦を押している間だけオンになるモメンタリ型の押釦スイッチであることが望ましい。この場合、電源管理部14は、スイッチ15がオンである期間に制御電源部13から制御部12に給電された後に、スイッチ15がオフになったことにより電圧監視部16が監視する前記電圧値が所定値まで低下したことを検知すると、制御電源部13から制御部12に電力を継続して供給する。
The
以下、本実施形態の構成をさらに詳しく説明する。図1に示す電力変換装置10は、連系端子21と自立端子22とを備え、さらに、蓄電池31が接続される第1の接続端子23と太陽電池32が接続される第2の接続端子24とを備える。本実施形態では、蓄電池31と太陽電池32とのうち少なくとも蓄電池31が接続されていればよい。ただし、以下では、蓄電池31と太陽電池32との両方が電力変換装置10に接続されている場合を例として説明する。なお、蓄電池31は、蓄電池のセル、後述するブレーカ、セルの残容量および電池電圧を監視する構成などを備える装置を意味し、太陽電池32は、太陽電池パネルを備える装置を意味する。
Hereinafter, the configuration of the present embodiment will be described in more detail. The
第1の接続端子23および第2の接続端子24と、連系端子21および自立端子22との間には、変換器11が接続される。変換器11は、第1の接続端子23を通して蓄電池31と接続される第1の変換部111と、第2の接続端子24を通して太陽電池32と接続される第2の変換部112とを備える。第1の変換部111および第2の変換部112は直流−直流変換を行う機能を有する。第1の変換部111は、蓄電池31の充電と放電とを行うために直流電力の電圧を双方向に調節する。また、第2の変換部112は、太陽電池32から出力される直流電力の電圧または電流を調節する。
The converter 11 is connected between the
変換器11は、第1の変換部111および第2の変換部112に加えて、直流電力と交流電力との間で双方向に変換する第3の変換部113を備える。第3の変換部113は、第1の変換部111と第2の変換部112とから出力される直流電力を、系統電源41に相当する交流電力に変換し、また、系統電源41の交流電力を第1の変換部111に入力するための直流電力に変換する。すなわち、第3の変換部113は、直流側の端子と交流側の端子とを備えており、直流側の端子は第1の変換部111および第2の変換部112に接続され、交流側の端子は連系端子21および自立端子22に接続される。
In addition to the
第3の変換部113と連系端子21および自立端子22との間には、連系端子21と自立端子22とを選択する切替器(図示せず)が挿入される。図1において、連系部18および自立部19は、それぞれ切替器を構成するリレー、ブレーカなどを含む。第3の変換部113と連系端子21および自立端子22との間は、他の構成であってもよいが、要旨ではないから説明を省略する。
A switcher (not shown) for selecting the
変換器11と連系部18と自立部19との動作は、制御部12が制御する。制御部12は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたデバイスを主なハードウェア要素として備える。この種のプロセッサはメモリが別に必要な構成のほか、プロセッサがメモリと一体であるマイコン(マイクロコントローラ)であってもよい。プログラムは、ROM(Read Only Memory)に書き込まれていてもよいが、プログラムのアップデートが可能になるように、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるか、コンピュータで読取可能な記録媒体によって提供されることが望ましい。
The
変換器11の動作、連系部18および自立部19の動作は、系統電源41から受電可能な状態か、系統電源41が停電している状態かに応じて制御部12が選択する。系統電源41から受電可能か系統電源41が停電しているかは、電圧センサ(図示せず)により計測される電圧を監視することにより判断される。この電圧センサは、系統電源41から受電した電力を需要家の電気負荷(図示せず)に供給する電路において、分電盤の主幹ブレーカ(図示せず)よりも上流側(系統電源41側)に設けられる。電力変換装置10は、この電圧センサの出力を用いることにより、系統電源41から受電可能か、系統電源41が停電しているかを判断する。
The operation of the converter 11 and the operation of the
系統電源41から受電可能である期間には、制御部12は、第3の変換部113の交流側の端子を連系端子21に接続する。連系端子21は、分電盤の上流側(一次側)に接続され、蓄電池31と太陽電池32との少なくとも一方に由来する電力を、系統電源41から受電した電力と併せて分電盤に与える。したがって、系統電源41から受電可能な期間は、分電盤に接続された電気負荷に系統電源41と蓄電池31と太陽電池32とのいずれかからの電力が供給される。
During a period in which power can be received from the
このとき、電気負荷で消費する電力よりも太陽電池32に由来する電力のほうが多ければ、太陽電池32が発電した電力を電力系統40に逆潮流させることが可能である。系統電源41から受電した電力と、太陽電池32が発電した電力とは、蓄電池31の充電に利用することも可能である。ただし、蓄電池31に由来する電力は、電力系統40に逆潮流させることが禁止される。
At this time, if the electric power derived from the solar cell 32 is larger than the electric power consumed by the electric load, the electric power generated by the solar cell 32 can be reversely flowed to the
このように、連系端子21は、系統電源41から受電した電力で蓄電池31を充電する経路と、蓄電池31と太陽電池32とから出力された電力を系統電源41と等価な電力として主幹ブレーカの1次側に供給する経路とに用いられる。連系端子21を通して主幹ブレーカの1次側に供給された電力のうち太陽電池32が発電した電力は、電気負荷で消費されるか、電力系統40に逆潮流される。連系端子21を通して主幹ブレーカの1次側に供給された電力のうち蓄電池31から出力された電力は、電力系統40に逆潮流されず、電気負荷で消費されるように、第1の変換部111の出力が調節される。また、太陽電池32が発電した電力は、連系端子21に供給されるだけではなく、必要に応じて蓄電池31の充電に用いられる。
In this way, the
一方、系統電源41が停電している期間には、制御部12は、第3の変換部113の交流側の端子を自立端子22に接続する。自立端子22は、系統電源41の停電時に動作させる必要がある電気負荷(以下、「特定負荷」という)に、蓄電池31と太陽電池32との電力を供給するために設けられている。自立端子22は、分電盤において主幹ブレーカの2次側に接続される。自立端子22から特定負荷に電力を供給するには、特定負荷だけを接続した自立分電盤を設けるか、分電盤に設けられた一部の分岐ブレーカに特定負荷を接続する。そして、系統電源41の停電時には、自立端子22から特定負荷への経路のみが導通するように、電力の供給経路を制御する。
On the other hand, the
系統電源41から受電可能か系統電源41が停電しているかに応じて第3の変換部113に連系端子21と自立端子22との一方を接続する処理、変換器11の動作を制御する処理などは、制御部12が行うが要旨ではないので、詳述しない。
A process for connecting one of the
ところで、電力変換装置10が設置された状態において、蓄電池31と太陽電池32との少なくとも一方は電力変換装置10に接続可能であるが、電気事業者との契約上、電力変換装置10の連系端子21を主幹ブレーカの1次側に接続することはできない。また、自立端子22についても、特定負荷を電力系統40から切り離した状態でなければ、特定負荷と接続することはできない。
By the way, in the state in which the
一方、電力変換装置10が設置された状態で、実際の運用を開始する前に、電力供給源30と電力変換装置10との試運転を行うことが要求される。このような状況では、試運転のための電力は、蓄電池31と太陽電池32とのいずれかから供給されることになる。本実施形態は、蓄電池31と太陽電池32との両方が電力変換装置10に接続されていることを想定しているから、蓄電池31と太陽電池32とのどちらの電力でも使用可能である。
On the other hand, it is required to perform a trial operation between the
太陽電池32の出力は不安定であり、雨天、曇天、夜間などには発電しないか発電する電力が低下するから、太陽電池32の出力では試運転を行えない場合がある。このような場合、試運転には、蓄電池31が出力する電力を用いることになる。また、晴天であっても自立端子22から特定負荷に電力を供給するような試運転を行う場合には、太陽電池32に加えて、蓄電池31も動作させる。このように、蓄電池31の電力を用いて試運転を行う場合には、蓄電池31の電力を取り出すために、蓄電池31に内蔵したブレーカをオンにする必要がある。
Since the output of the solar cell 32 is unstable and does not generate power in rainy weather, cloudy weather, nighttime or the like, or the generated power decreases, there is a case where the test operation cannot be performed with the output of the solar cell 32. In such a case, the electric power output from the
一方、蓄電池31が蓄えている電力には制限があるから、試運転の後に制御電源部13への電力の供給が継続されていると、蓄電池31の放電が継続されることになる。そのため、試運転の後に相当の期間を経てから連系端子21を系統電源41に接続すると、系統電源41との接続時点において、蓄電池31の残容量が基準値以下に低下していることがあり、蓄電池31の残容量の回復に時間を要する場合がある。また、場合によっては、蓄電池31が過放電になり、蓄電池31が劣化する可能性もある。
On the other hand, since the electric power stored in the
そのため、試運転における手順では、電力変換装置10の試運転の後に、蓄電池31に内蔵したブレーカをオフにする作業が推奨されている。しかしながら、電力変換装置10と蓄電池31とは必ずしも隣接して設けられているわけではなく、また、たとえ電力変換装置10と蓄電池31とが隣接して配置されていたとしても、2台の装置を作業者が操作すると作業ミスが生じやすくなる。
Therefore, in the procedure in the trial operation, after the trial operation of the
本実施形態は、試運転の終了後に蓄電池31の電力ができるだけ消費されないようにするために、制御電源部13から制御部12への電力の供給を管理する電源管理部14が設けられている。電源管理部14は、連系端子21が電力系統40と未接続である期間には、試運転の終了後に所定の条件が成立したことをもって制御電源部13から制御部12への電力の供給を自動的に停止させる。
In the present embodiment, a
上述のように、電源管理部14は、系統電源41から受電できない期間であって、太陽電池32が発電する電力では制御部12への電力を充足できない期間において、試運転後に制御電源部13から制御部12への電力の供給を自動的に停止させる。つまり、電源管理部14は、系統電源41が停電している期間にも、電力系統40と未接続である期間と同様に動作する。言い換えると、試運転の終了後に、制御部12が動作する電力を太陽電池32が発電する電力で充足できる場合、電源管理部14は、制御電源部13から制御部12への電力の供給を継続させてもよい。この場合でも、太陽電池32が発電する電力が低下し、制御部12に対して蓄電池31の電力が使用されるようになると、電源管理部14は、以下の条件の成立をもって制御電源部13から制御部12への電力の供給を自動的に停止させる。
As described above, the power
電力変換装置10は、試運転の開始前に制御部12への電力の供給を指示するために、手動で操作されるスイッチ15が付設される。制御部12への電力の供給を指示する構成は、スイッチ15に限らず、電力変換装置10に接続される支援装置などであってもよい。また、スイッチ15は、押釦を押している間だけオンになるモメンタリ型の押釦スイッチを用いることが望ましい。スイッチ15は、押釦スイッチに限らず、タンブラスイッチなどの他の構成のスイッチを用いることも可能である。なお、スイッチ15は、誤って操作されることがないように、電力変換装置10の筐体内に配置されることが望ましい。あるいは、スイッチ15の押釦を覆うカバーが設けられていてもよい。
The
蓄電池31および太陽電池32が電力変換装置10に接続されている状態で、電力変換装置10の試運転を行うには、蓄電池31が内蔵するブレーカをオンにして、蓄電池31の充電および放電を可能にする。試運転時には、太陽電池32が発電するか否かにかかわらず、蓄電池31のブレーカはオンになるように操作される。その後、電源管理部14が、制御電源部13から制御部12に電力を供給していない状態でスイッチ15がオンの後にオフになったことを検知すると、制御電源部13から制御部12に電力を供給する。
In a state where the
電力変換装置10は、表示器と操作器とを備えるリモコン装置50を付設するための通信インターフェイス部17が設けられている。リモコン装置50は、電力変換装置10の動作状態を表示器に表示する機能を有している。したがって、スイッチ15の操作前に、制御電源部13から制御部12に電力が供給されているか否かを、リモコン装置50に設けられた表示器の表示内容によって知ることが可能である。
The
電源管理部14は、スイッチ15がオンになると、第1の変換部111を通して蓄電池31から制御電源部13に電力を供給する。第1の変換部111と制御電源部13との少なくとも一方は、電圧を安定化させるためのキャパシタ(図示せず)を備えている。また、電力変換装置10は、制御電源部13が出力する電圧値を監視する電圧監視部16を備えている。
When the
電圧監視部16は、スイッチ15がオンからオフになり、キャパシタが放電することによって制御電源部13から制御部12に供給される電力の電圧値が所定値まで低下すると電源管理部14に通知する。電源管理部14は、この通知を電圧監視部16から受けると、制御電源部13から制御部12への電力の供給を継続させる。言い換えると、制御電源部13から制御部12に電力を供給していない状態において、スイッチ15をオンにしてからオフにすると、制御電源部13から制御部12への電力の供給が継続され、制御部12の動作が可能になる。
The
制御部12が動作すると、リモコン装置50にも電力が供給され、リモコン装置50を操作することが可能になる。試運転の開始は、リモコン装置50の操作によって開始される。
When the
試運転では、所定の項目について自動または手動で動作を確認する。試運転の内容については要旨ではないから説明しない。試運転の終了は、リモコン装置50の操作により、電源管理部14に指示する。試運転が終了すると、蓄電池31の出力を停止させるために、蓄電池31に設けられたブレーカをオフにすることが望ましい。試運転の終了後に蓄電池31のブレーカをオフにするのは正式な作業手順であるが、上述したように、試運転の終了後における作業手順は忘れられる場合がある。
In the test run, the operation of a predetermined item is confirmed automatically or manually. The content of the test run is not a summary and will not be described. The end of the trial operation is instructed to the
そのため、本実施形態は、試運転の終了を電源管理部14に指示する操作のみで、電源管理部14が、制御電源部13から制御部12への電力の供給を防止するように構成されている。具体的には、電源管理部14は、試運転の終了が指示されると、以下の4種類の条件(1)〜(4)のいずれかを用いて、制御電源部13から制御部12への電力の供給を停止させる。
条件(1):試運転の終了が指示されてから所定の制限時間が経過すること。
条件(2):試運転の終了が指示されてから制御電源部13の出力電圧値が所定の閾値以上である状態が、所定の制限時間経過すること。
条件(3):試運転の終了が指示されてから蓄電池31の残容量が第1の閾値だけ低下したこと。
条件(4):試運転の終了が指示されてから蓄電池31の電池電圧が第2の閾値だけ低下したこと。
Therefore, the present embodiment is configured such that the
Condition (1): A predetermined time limit elapses after the end of the trial run is instructed.
Condition (2): The state where the output voltage value of the control
Condition (3): The remaining capacity of the
Condition (4): The battery voltage of the
条件(1)〜(4)は単独で用いればよい。ただし、2つ以上の条件を組み合わせてもよい。条件の組み合わせ方は、いずれか1つの条件が成立することとする場合(論理和)、2つ以上の条件が成立することとする場合(論理積)、2つ以上の条件が所定の順番で成立することとする場合などが考えられる。なお、条件(1)(2)における制限時間は、制御部12に設けられる(Real Time Clock)により計時される。条件(2)における閾値は、制御部12が動作可能な電圧値として定められ、また制御電源部13の出力電圧値は、電圧監視部16が監視する。条件(3)の残容量、条件(4)の電池電圧は、蓄電池31が備える構成によって検出され、電源管理部14に通知される。
Conditions (1) to (4) may be used alone. However, two or more conditions may be combined. The condition can be combined when either one of the conditions is satisfied (logical sum), when two or more conditions are satisfied (logical product), and the two or more conditions are in a predetermined order. The case where it is supposed to be established may be considered. The time limits in the conditions (1) and (2) are measured by (Real Time Clock) provided in the
図2に上述した電力変換装置10の動作を簡単に示す。図2では、試運転の後に、制御電源部13から制御部12への給電を停止させるために条件(1)を用いている。図3(a)は、自立端子22の出力を表している。また、図2(b)は蓄電池31が出力する電圧値を示しており、図2(c)は電力変換装置10が使用する電力値を示している。
FIG. 2 briefly shows the operation of the
電力変換装置10の試運転を行うには、時刻t1において、蓄電池31に設けられたブレーカをオンにする。時刻t1では、蓄電池31が出力する電圧値は立ち上がるが、電源管理部14は、制御部12に電力を供給していない。したがって、時刻t1においてブレーカをオンにしても、制御部12では電力を消費しない。
In order to perform a trial operation of the
次に、図2(d)のように、時刻t2においてスイッチ15をオンにし、時刻t3においてスイッチ15をオフにすると、時刻t2において、図2(e)のように制御電源部13が出力する電圧値が立ち上がり、電源管理部14は、図2(f)のように、制御部12に入力する電圧値を立ち上げる。時刻t3において、図2(d)のように、スイッチ15がオフになると、図2(e)のように制御電源部13が出力する電圧値は、時間経過に伴って徐々に低下する。また、電源管理部14は、図2(f)のように、制御部12に入力する電圧値を立ち下げる。
Next, when the
電圧監視部16は、制御電源部13が出力する電圧を監視しており、制御電源部13が出力する電圧値が、時刻t4において、所定値まで低下すると、電圧監視部16は制御部12に通知し、制御部12からの信号によって電源管理部14は、時刻t4において、図2(e)(f)のように、それぞれの電圧値を立ち上げる。なお、時刻t4において制御電源部13が出力する電圧値が所定値まで低下したときに、電圧監視部16が制御部12ではなく電源管理部14に直接指示する構成を採用してもよい。
The
時刻t4の後は、制御電源部13から制御部12に入力される電圧が所定値に維持されるから、制御電源部13から制御部12に電源が供給され試運転が可能になる。図示例では、以後の時刻t5から時刻t6の期間に試運転が行われている。試運転の期間(時刻t5から時刻t6)には、図2(b)のように、蓄電池31の出力電圧が変動し、また、図2(c)のように、試運転のために使用する電力が増加する。
After the time t4, the voltage input from the control
図示例では、時刻t6において、電源管理部14に試運転の終了が通知されている。この時点では、制御電源部13は、図2(e)のように、制御電源部13は出力する電圧値を維持し、電源管理部14は、図2(f)のように、制御部12に供給する電圧値を維持する。その後、時刻t6から所定時間が経過し、時刻t7になると、電源管理部14は、図2(f)のように、制御部12への電力の供給を停止させ、結果的に、蓄電池31の電力の消費を停止させる。
In the illustrated example, the end of the trial operation is notified to the power
以上のように、電力変換装置10の試運転の終了をリモコン装置50で指示すると、その指示から所定時間の経過後に、蓄電池31から制御部12への電力の供給が停止し、結果的に、電力変換装置10で蓄電池31の電力が消費されることがなくなる。つまり、試運転の後に、蓄電池31に設けられたブレーカを切り忘れたとしても、試運転の後には、蓄電池31の電力が電力変換装置10で消費されることがなく、蓄電池31が過放電になる可能性を低減することが可能である。
As described above, when the end of the trial operation of the
上述した動作例では、制御電源部13から制御部12に電力を供給するための指示をスイッチ15の操作によって行い、その後、リモコン装置50を用いて試運転の開始および終了を指示している。ただし、リモコン装置50を用いずに、スイッチ15の操作によって、制御部12への電源供給の開始を指示するだけではなく、試運転の開始を指示する構成を採用してもよい。
In the operation example described above, an instruction for supplying power from the control
なお、上述した構成例において、電力供給源30は、蓄電池31に加えて太陽電池32を用いる構成例を示したが、蓄電池31のみであってもよい。また、自然エネルギーにより発電する発電装置であれば、太陽電池32に代えて、風力、水力、地熱などのエネルギーを用いて発電する構成でもよい。
In the configuration example described above, the
10 電力変換装置
11 変換器
12 制御部
13 制御電源部
14 電源管理部
15 スイッチ
16 電圧監視部
21 連系端子
22 自立端子
30 電力供給源
31 蓄電池
32 太陽電池(発電装置)
40 電力系統
41 系統電源
DESCRIPTION OF
40
Claims (8)
電力系統に接続され前記系統電源から受電可能である期間に前記変換器が接続される連系端子と、
前記系統電源が遮断されている期間に前記変換器が接続される自立端子と、
前記変換器を前記連系端子と前記自立端子との一方に選択的に接続させ、かつ前記変換器の動作を制御する制御部と、
前記連系端子が前記電力系統と未接続である期間に、前記電力供給源の電力を用いて前記制御部に電力を供給する制御電源部と、
試運転が開始されると前記制御電源部から前記制御部に電力を供給し、前記連系端子が前記電力系統と未接続である期間には、前記試運転の終了後に所定の条件が成立すると前記制御電源部から前記制御部への電力の供給を自動的に停止させる電源管理部とを備える
ことを特徴とする電力変換装置。 A converter that converts power output from a power supply source including a storage battery into power corresponding to a system power supply;
An interconnection terminal to which the converter is connected during a period in which the converter is connected to an electric power system and can receive power from the system power supply;
A self-supporting terminal to which the converter is connected during a period when the system power supply is shut off;
A controller that selectively connects the converter to one of the interconnection terminal and the self-supporting terminal, and controls the operation of the converter;
A control power supply unit that supplies power to the control unit using the power of the power supply source during a period in which the interconnection terminal is not connected to the power system;
When a trial operation is started, power is supplied from the control power supply unit to the control unit, and when a predetermined condition is satisfied after the trial operation is completed in a period in which the interconnection terminal is not connected to the power system, the control is performed. A power management unit that automatically stops power supply from the power source unit to the control unit.
前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから所定の制限時間が経過することとする
請求項1記載の電力変換装置。 The power management unit
The power conversion apparatus according to claim 1, wherein a predetermined time limit elapses after the condition is instructed to end the trial run.
前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから前記制御電源部の出力電圧値が所定の閾値以上である状態が、所定の制限時間経過することとする
請求項1記載の電力変換装置。 The power management unit
The power converter according to claim 1, wherein a predetermined time limit elapses when the output voltage value of the control power supply unit is equal to or greater than a predetermined threshold after the end of the trial operation is instructed.
前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから前記蓄電池の残容量が第1の閾値だけ低下したこととする
請求項1記載の電力変換装置。 The power management unit
The power conversion device according to claim 1, wherein the condition is that the remaining capacity of the storage battery has decreased by a first threshold value after the end of the trial operation is instructed.
前記条件を、前記試運転の終了が指示されてから前記蓄電池の電池電圧が第2の閾値だけ低下したこととする
請求項1記載の電力変換装置。 The power management unit
The power converter according to claim 1, wherein the condition is that the battery voltage of the storage battery has decreased by a second threshold value after the end of the trial operation is instructed.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1, further comprising a switch that is manually operated to instruct the control unit to start power supply from the control power supply unit before the trial operation.
前記電源管理部は、
前記制御電源部から前記制御部に電力を供給していない状態において、前記スイッチがオンの後にオフになったことを検知すると、前記制御電源部から前記制御部に電力を継続して供給する
請求項6記載の電力変換装置。 The switch is a momentary type push button switch that is turned on only while the push button is being pressed,
The power management unit
When power is not supplied from the control power supply unit to the control unit, when it is detected that the switch is turned off after being turned on, power is continuously supplied from the control power supply unit to the control unit. Item 7. The power conversion device according to Item 6.
前記スイッチは、押釦を押している間だけオンになるモメンタリ型の押釦スイッチであって、
前記電源管理部は、
前記スイッチがオンである期間に前記制御電源部から前記制御部に給電された後に、スイッチがオフになったことにより前記電圧監視部が監視する前記電圧値が所定値まで低下したことを検知すると、前記制御電源部から前記制御部に電力を継続して供給する
請求項6記載の電力変換装置。 A voltage monitoring unit that monitors a voltage value output from the control power supply unit;
The switch is a momentary type push button switch that is turned on only while the push button is being pressed,
The power management unit
When power is supplied from the control power supply unit to the control unit during a period in which the switch is on, it is detected that the voltage value monitored by the voltage monitoring unit has decreased to a predetermined value due to the switch being turned off. The power converter according to claim 6, wherein power is continuously supplied from the control power supply unit to the control unit.
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