JPH0628926Y2 - Power converter - Google Patents

Power converter

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JPH0628926Y2
JPH0628926Y2 JP19220587U JP19220587U JPH0628926Y2 JP H0628926 Y2 JPH0628926 Y2 JP H0628926Y2 JP 19220587 U JP19220587 U JP 19220587U JP 19220587 U JP19220587 U JP 19220587U JP H0628926 Y2 JPH0628926 Y2 JP H0628926Y2
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power converter
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battery
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誠 五十嵐
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【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は二次電池を充電、放電させるための電力変換装
置に関する。
Detailed Description of the Invention A. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power conversion device for charging and discharging a secondary battery.

B.考案の概要 本考案は、交流電源の出力電力を直流変換して二次電池
に供給したり、二次電池の直流電力を交流変換して交流
電源側へ回生する電力変換装置において、 逆並列接続した第1および第2の電力変換器の一方の直
流端子と二次電池の陽極端子との間に直流リアクトルを
介挿するとともに、前記電力変換器の直流端子間にスイ
ッチおよびコンデンサから成る直列回路を接続し、且つ
前記スイッチおよび第1,第2の電力変換器を制御する
ことにより、通常の充電、放電と逆充電モードによる完
全放電とを容易に行わせるとともに、装置の小形化およ
び価格の低廉化を図ったものである。
B. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a power conversion device that converts the output power of an AC power supply to DC and supplies it to a secondary battery, or converts the DC power of a secondary battery to AC and regenerates it to the AC power supply side in an antiparallel connection. A DC reactor is inserted between one of the DC terminals of the first and second power converters and the anode terminal of the secondary battery, and a series circuit including a switch and a capacitor between the DC terminals of the power converter. By connecting the switch and controlling the switch and the first and second power converters, it is possible to easily perform normal charging and discharging and complete discharging in the reverse charging mode, and to downsize the device and reduce the price. It is intended to be inexpensive.

C.従来の技術 陰極の活物質として亜鉛(Zn)を用いる二次電池(例
えば亜鉛−臭素電池,亜鉛−塩素電池,ニッケル−亜鉛
電池,空気亜鉛電池等)に於いては、サイクル寿命を長
くするために、陰極の亜鉛を完全に溶解する完全放電の
手法がとられている。第2図はこの手法を実現する回路
図、第3図は運転パターンを示す波形図である。第2図
に於いて、二次電池1は図示していない充放電回路に接
続されるものであり、完全放電モードに於いては、スイ
ッチ2を介して負荷抵抗3に電流を流し、第3図
(イ),(ロ)に示す電池電圧ev,負荷電流ILがほぼ零
になるまで完全放電を行う。しかしながら、このような
完全放電による手法によるものは、電池電圧evが零を指
していても、陰極上の亜鉛が完全に溶解されずに残り、
次の充電が行われた場合、残っていた亜鉛の上に亜鉛が
電着し、その場所からデンドライトと呼ばれる異常電着
が起こり、これが陽極までのびて電池短絡という問題を
生ずる。又、電池の規模が大きくなると完全放電モード
において浪費される電力が問題となる。この問題を解決
するために、電池放電後において他の直流電源を用い、
この電源によって二次電池の正負の極性を逆転させて充
電を行う逆転モードによる完全放電方式が提案されてい
る。第4図がこれを実現するための回路図で、第5図は
その運転パターンを示す波形図である。第4図に於いて
逆転充電モードでは、まず極性反転スイッチ4A,4B
をそれぞれ接点b,d側に接続し、次にスイッチ2をオ
ンにする。この様な接続状態の逆転充電モードでは、二
次電池1の陽極側に直流電源5の負極端が接続され、二
次電池1は直流電源5によって逆充電が行われる。すな
わち、二次電池1の電池電圧evは第5図(イ)の時刻t4
〜t6に示すように負極性側に向かって変化し、ある設定
負電圧(-e1)に達する。また電池電流ILは第5図(ロ)
に示すように正規の放電電流と同一方向で、ある大きさ
の逆充電電流が流れる。次に電池電圧evが所定の負電圧
(-e1)に達した時点(時刻t6)で、極性反転スイッチ4
A,4Bをそれぞれ接点a,c側に接続し逆放電モード
とする。この逆放電モードでは、二次電池1の陽極側に
直流電源5の正極端が接続され、また二次電池1の陰極
側に直流電源5の負極端が接続され、これにより二次電
池1は逆放電を始める。この状態では、二次電池1の電
池電圧evは第5図(イ)の時刻t6〜t8に示すように今度
は正極性側に向かって増大し、正,負の極性が元にもど
り、やがて設定された正電圧esに達する。このとき電池
電流ILは、第5図(ロ)に示すように充電電流が流れ
る。次に電池電圧evが正常電圧esに達した時点(時刻
t8)でスイッチ2をオフする。この様な逆充放電モード
を経た後正規の充電を行う。
C. 2. Description of the Related Art In a secondary battery (eg, zinc-bromine battery, zinc-chlorine battery, nickel-zinc battery, zinc-air battery, etc.) that uses zinc (Zn) as an active material of a cathode, in order to prolong the cycle life. In addition, a method of complete discharge for completely dissolving zinc in the cathode is adopted. FIG. 2 is a circuit diagram for realizing this method, and FIG. 3 is a waveform diagram showing an operation pattern. In FIG. 2, the secondary battery 1 is connected to a charging / discharging circuit (not shown), and in the complete discharge mode, a current flows through the load resistor 3 via the switch 2 to Complete discharge is performed until the battery voltage ev and load current I L shown in Figures (a) and (b) are almost zero. However, in such a method by complete discharge, even if the battery voltage e v indicates zero, the zinc on the cathode remains undissolved,
When the next charge is performed, zinc is electrodeposited on the remaining zinc, and abnormal electrodeposition called dendrite occurs from that position, which extends to the anode and causes a battery short circuit. Also, as the battery scale increases, the amount of power wasted in the complete discharge mode becomes a problem. In order to solve this problem, another DC power source is used after battery discharge,
A complete discharge method in a reverse mode has been proposed in which the positive and negative polarities of the secondary battery are reversed by this power source to perform charging. FIG. 4 is a circuit diagram for realizing this, and FIG. 5 is a waveform diagram showing its operation pattern. In the reverse charging mode in FIG. 4, first, the polarity reversing switches 4A and 4B are used.
Are respectively connected to the contacts b and d, and then the switch 2 is turned on. In the reverse charging mode in such a connected state, the negative electrode end of the DC power supply 5 is connected to the anode side of the secondary battery 1, and the secondary battery 1 is reversely charged by the DC power supply 5. That is, the battery voltage e v of the secondary battery 1 is the time t 4 in FIG.
Changes toward the negative polarity side as shown in ~t 6, reaches a certain preset negative voltage (-e 1). The battery current I L is shown in Fig. 5 (b).
As shown in, a certain amount of reverse charge current flows in the same direction as the regular discharge current. Next, the battery voltage e v is the specified negative voltage
At the time (-e 1 ) is reached (time t 6 ), the polarity reversing switch 4
A and 4B are connected to the contacts a and c, respectively, and the reverse discharge mode is set. In this reverse discharge mode, the positive electrode end of the DC power supply 5 is connected to the positive electrode side of the secondary battery 1, and the negative electrode end of the DC power supply 5 is connected to the negative electrode side of the secondary battery 1, whereby the secondary battery 1 is Start reverse discharge. In this state, the battery voltage e v of the secondary battery 1 increases toward the positive polarity side as shown at time t 6 to t 8 in FIG. It returns and eventually reaches the set positive voltage e s . At this time, as the battery current I L , a charging current flows as shown in FIG. Next, when the battery voltage e v reaches the normal voltage e s (time
Switch 2 is turned off at t 8 ). After the reverse charging / discharging mode as described above, regular charging is performed.

さて以上が逆転充電モードによる完全放電方式である
が、これを実現する実際の回路としては、第6図に示す
様にサイリスタの三相ブリッジ回路2組を互いに逆並列
に接続した方式が用いられる。第6図において6はサイ
リスタ7〜12を三相ブリッジ接続して成る電力変換器
であり、該変換器6には、サイリスタ13〜18を三相
ブリッジ接続して成る電力変換器19が逆並列接続され
ている。電力変換器6,19のサイリスタ7,8,9の
カソード側およびサイリスタ16,17,18のアノー
ド側は直流リアクトル20を介して二次電池1の陽極側
に接続されている。電力変換器6,19のサイリスタ1
0,11,12のアノード側およびサイリスタ13,1
4,15のカソード側は二次電池1の陰極側に接続され
ている。電力変換器6,19の交流側は図示しない三相
交流電源に接続されている。上記のように構成された回
路によって完全放電を行うには、まず第5図の時刻t4
おいて電力変換器19を運転状態にし、電力変換器6を
停止状態にしておく。この状態で電力変換器19をγ制
御領域で運転し、時刻t5に至るまでの間二次電池1の直
流電力を交流電源(図示省略)へ回生する。さらに時刻
t5からは電力変換器19をα制御領域で運転し、交流電
源電力を直流変換した電力によって二次電池1を逆方向
に充電する。次に二次電池1の電池電圧が設定された負
電圧(-e1)に達した時刻t6において、電力変換器19の
運転を停止するとともに電力変換器6をγ制御領域で運
転開始する。これによって時刻t6からは二次電池1に逆
方向に充電された電力が電力変換器6を通して交流電源
側へ回生される。さらに時刻t7からは電力変換器6をα
制御領域で運転し、交流電源電力を直流変換した電力に
よって二次電池1を正規の方向へ充電する。そして、電
池電圧evが正常電圧esに達した時刻t8において電力変換
器6の運転を停止する。
The above is the complete discharge method in the reverse charge mode, but as an actual circuit for realizing this, a method in which two sets of three-phase bridge circuits of thyristors are connected in antiparallel with each other as shown in FIG. 6 is used. . In FIG. 6, reference numeral 6 denotes a power converter formed by connecting thyristors 7 to 12 in a three-phase bridge, and a power converter 19 formed by connecting thyristors 13 to 18 in a three-phase bridge is antiparallel. It is connected. The cathode sides of the thyristors 7, 8, 9 of the power converters 6, 19 and the anode sides of the thyristors 16, 17, 18 are connected to the anode side of the secondary battery 1 via the DC reactor 20. Thyristor 1 of power converters 6 and 19
Anode side of 0, 11, 12 and thyristor 13, 1
The cathode sides of 4, 15 are connected to the cathode side of the secondary battery 1. The AC sides of the power converters 6 and 19 are connected to a three-phase AC power source (not shown). In order to perform a complete discharge by the circuit configured as described above, first, the power converter 19 is put into an operating state and the power converter 6 is put into a stopped state at time t 4 in FIG. In this state, the power converter 19 is operated in the γ control region, and the DC power of the secondary battery 1 is regenerated to the AC power supply (not shown) until time t 5 . Further time
From t 5 , the power converter 19 is operated in the α control region, and the secondary battery 1 is charged in the reverse direction with the power obtained by converting the AC power to DC. Next, at time t 6 when the battery voltage of the secondary battery 1 reaches the set negative voltage (−e 1 ), the operation of the power converter 19 is stopped and the operation of the power converter 6 is started in the γ control region. . This power charged in the opposite direction to the secondary battery 1 from the time t 6 is regenerated to the AC power supply side through the power converter 6. Further, from time t 7 , the power converter 6 is switched to α
The secondary battery 1 is operated in the control region, and the secondary battery 1 is charged in the normal direction by the power obtained by converting the AC power to the DC. Then, to stop the operation of the power converter 6 at the time t 8 to the battery voltage e v has reached the normal voltage e s.

D.考案が解決しようとする問題点 前記のような制御方式で電力変換器6,19を制御すれ
ば容易に完全放電が行えるとともに、第6図の装置を用
いて第5図(ハ)に示す通常の充電、放電も行うことが
できる。しかしこの方式では交流電源から見た時の力率
が良くない。また電力変換器は交流電源によりサイリス
タブリッジが転流する、いわゆる他励式であるので、交
流電源を切り離して自立で電池と電力変換器を駆動させ
て交流電力をとりたいという要求がある場合には運転が
できない。
D. Problems to be Solved by the Invention When the power converters 6 and 19 are controlled by the control method as described above, complete discharge can be easily performed, and the normal discharge shown in FIG. Can also be charged and discharged. However, in this method, the power factor when viewed from the AC power supply is not good. In addition, the power converter is a so-called separately-excited type in which the thyristor bridge is commutated by the AC power supply, so if there is a demand to disconnect the AC power supply and drive the battery and power converter independently to obtain AC power. I can't drive.

そこで最近では大容量、高耐圧の自己消弧形半導体素子
(ゲートターンオフサイリスタ、パワートランジスタ
等)を用いて例えば第7図のような電力変換器を構成
し、第5図(ハ)に示す通常の充電、放電モードを行う
ようになってきた。第7図は特開昭60−46773号
公報に記載されたものと同様に構成された電力変換装置
であり、21は自己消弧形半導体素子、例えば図示極性
のゲートターンオフサイリスタ22〜27をブリッジ接
続した電力変換器である。前記ゲートターンオフサイリ
スタ22〜27には帰還ダイオード32〜37が各々逆
並列接続されている。電力変換器21の正,負極端間に
は電解コンデンサ40および二次電池1が並列接続され
ている。電力変換器21の交流側は交流リアクトル4
1,42,43を介して図示しない三相交流電源に接続
されている。このように構成された装置は電圧形のPW
Mインバータとして駆動されるもので、特開昭60−4
6773号公報に記載されたように、交流電源から供給
される入力電流Isを、電源電圧に同期した正弦波電流に
基づいて作成した入力電流指令値Ls*に追従させて制御
する。これによって二次電池1の充電、放電が自由に行
えるのみでなく、有効電力や無効電力も制御でき(力率
制御も可)、又PWM制御(パルス幅変調制御)を行う
ことにより高調波も低減できるため最近の電力貯蔵シス
テム用変換装置として用いられている。しかしこの回路
方式では負の電圧(第7図,と逆の極性)が出力で
きないため、逆転充電モードによる完全放電を行うに
は、第7図の回路の他に第6図に示す回路が必要とな
る。この様な構成とすると、通常の充,放電装置の他に
完全放電装置が必要となり盤が多くなり大形化し、コス
トも高くなってしまう。
Therefore, recently, a large-capacity, high-voltage self-extinguishing type semiconductor element (gate turn-off thyristor, power transistor, etc.) is used to configure a power converter as shown in FIG. 7, for example, and shown in FIG. The charging and discharging modes have come to be carried out. FIG. 7 shows a power converter having a structure similar to that described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-46773, in which 21 is a self-turn-off type semiconductor element, for example, gate turn-off thyristors 22 to 27 having polarities shown in the figure are bridged. It is a connected power converter. Feedback diodes 32 to 37 are respectively connected in antiparallel to the gate turn-off thyristors 22 to 27. The electrolytic capacitor 40 and the secondary battery 1 are connected in parallel between the positive and negative terminals of the power converter 21. The AC side of the power converter 21 is an AC reactor 4
It is connected to a three-phase AC power source (not shown) via 1, 42 and 43. The device configured in this way is a voltage-type PW.
It is driven as an M inverter.
As described in Japanese Patent No. 6773, the input current I s supplied from the AC power supply is controlled so as to follow the input current command value L s * created based on the sine wave current synchronized with the power supply voltage. As a result, not only can the secondary battery 1 be charged and discharged freely, but active power and reactive power can also be controlled (power factor control is also possible), and harmonics can also be generated by performing PWM control (pulse width modulation control). Since it can be reduced, it has been used as a converter for a recent power storage system. However, this circuit system cannot output a negative voltage (the polarity opposite to that in Fig. 7), so the circuit shown in Fig. 6 is required in addition to the circuit shown in Fig. 7 to perform complete discharge in the reverse charge mode. Becomes With such a structure, in addition to the normal charging / discharging device, a complete discharging device is required, resulting in a large number of boards and an increase in size and cost.

本考案は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、
通常の充電、放電と逆充電モードによる完全放電とが容
易に行えるとともに装置の小形化、価格の低廉化を図っ
た電力変換装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to:
An object of the present invention is to provide a power conversion device that can easily perform normal charging and discharging and complete discharging in a reverse charging mode, and also can downsize the device and reduce the price.

E.問題点を解決するための手段 本考案は、二次電池を充電、放電せしめる電力変換装置
において、自己消弧形半導体素子を各々ブリッジ接続し
た第1および第2の電力変換器を逆並列接続して成る電
力変換部と、前記電力変換部の一方の直流端子と他方の
直流端子間に接続され、スイッチおよびコンデンサから
成る直列回路と、前記電力変換部の一方の直流端子と二
次電池の陽極端子とを結ぶ電路に介挿された直流リアク
トルとを備え、前記電力変換部および直列回路を電圧形
インバータとして動作させて前記二次電池の充電、放電
を行い、前記電力変換部および直列回路を電流形インバ
ータとして動作させて前記二次電池の逆充電、逆放電を
行うことを特徴としている。
E. Means for Solving the Problems The present invention relates to a power converter for charging and discharging a secondary battery, in which first and second power converters each having a self-extinguishing type semiconductor element connected in a bridge are connected in antiparallel. A power conversion unit, a series circuit connected between one DC terminal and the other DC terminal of the power conversion unit, and including a switch and a capacitor, one DC terminal of the power conversion unit, and an anode of a secondary battery. A direct current reactor inserted in an electric path connecting the terminals, the power converter and the series circuit are operated as a voltage source inverter to charge and discharge the secondary battery, and the power converter and the series circuit are connected. It is characterized in that it is operated as a current source inverter to perform reverse charging and reverse discharging of the secondary battery.

F.作用 二次電池を通常の充放電モードで充電、放電させるに
は、スイッチおよび第1の電力変換器の自己消弧形半導
体素子をオン制御するとともに第2の電力変換器を例え
ばPWM(パルス幅変調)制御する。すると第1の電力
変換器の自己消弧形半導体素子が、第2の電力変換器側
の各自己消弧形半導体素子に対して帰還ダイオードとし
て作用する。このため電力変換部が電圧形インバータと
して動作するので、力行運転させれば二次電池は充電さ
れ、回生運転させれば二次電池は放電される。
F. Action In order to charge and discharge the secondary battery in the normal charge / discharge mode, the switch and the self-extinguishing type semiconductor element of the first power converter are turned on, and the second power converter is controlled by, for example, PWM (pulse width). Control). Then, the self-arc-extinguishing semiconductor element of the first power converter acts as a feedback diode for each self-arc-extinguishing semiconductor element on the second power converter side. Therefore, the power converter operates as a voltage source inverter, so that the secondary battery is charged when the power running operation is performed, and the secondary battery is discharged when the regenerative operation is performed.

次に逆充電モードによる完全放電を行うには、まずスイ
ッチをオフ制御するとともに第1の電力変換器の運転を
停止させ且つ第2の電力変換器をPWM制御する。する
と第2の電力変換器が電流形インバータとして動作する
ので、該変換器を回生運転した後力行運転させれば二次
電池は逆充電される。前記逆充電によって電池電圧が設
定された負電圧に達したら、第2の電力変換器の運転を
停止させるとともに第1の電力変換器をPWM制御す
る。すると第1の電力変換器が電流形インバータとして
動作するので、該変換器を回生運転した後力行運転させ
れば二次電池は逆放電される。
Next, in order to perform complete discharge in the reverse charge mode, first, the switch is turned off, the operation of the first power converter is stopped, and the second power converter is PWM-controlled. Then, since the second power converter operates as a current source inverter, the secondary battery is reversely charged when the converter is regeneratively operated and then power-operated. When the battery voltage reaches the set negative voltage by the reverse charging, the operation of the second power converter is stopped and the first power converter is PWM-controlled. Then, since the first power converter operates as a current source inverter, the secondary battery is reversely discharged when the converter is regeneratively operated and then power-operated.

G.実施例 以下、図面を参照しながら本考案の一実施例を説明す
る。第1図において第6図および第7図と同一部分は同
一符号をもって示し、その説明は省略する。51は自己
消弧形半導体素子、例えばゲートターンオフサイリスタ
61〜66を三相ブリッジ接続して成る第1の電力変換
器である。前記変換器51には、自己消弧形半導体素
子、例えばゲートターンオフサイリスタ71〜76を三
相ブリッジ接続して成る第2の電力変換器52が逆並列
接続されている。前記電力変換器51,52のゲートタ
ーンオフサイリスタ61,62,63のカソード側およ
びゲートターンオフサイリスタ71,72,73のアノ
ード側は直流リアクトル20を介して二次電池1の陽極
側に接続されている。前記電力変換器51,52のゲー
トターンオフサイリスタ64,65,66のアノード側
およびゲートターンオフサイリスタ74,75,76の
カソード側は二次電池1の陰極側に接続されている。前
記電力変換器51,52の交流側は交流リアクトル4
1,42,43を介して図示しない三相交流電源に接続
されている。前記電力変換器51,52の直流端子間に
はスイッチ53と電解コンデンサ40が直列に接続され
ている。
G. Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the same parts as those in FIGS. 6 and 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Reference numeral 51 is a self-extinguishing type semiconductor device, for example, a first power converter formed by connecting gate turn-off thyristors 61 to 66 in a three-phase bridge connection. A second power converter 52, which is a self-extinguishing type semiconductor device, for example, gate turn-off thyristors 71 to 76 connected in a three-phase bridge, is connected in antiparallel to the converter 51. The cathode side of the gate turn-off thyristors 61, 62, 63 of the power converters 51, 52 and the anode side of the gate turn-off thyristors 71, 72, 73 are connected to the anode side of the secondary battery 1 via the DC reactor 20. . The anode side of the gate turn-off thyristors 64, 65, 66 of the power converters 51, 52 and the cathode side of the gate turn-off thyristors 74, 75, 76 are connected to the cathode side of the secondary battery 1. The AC side of the power converters 51 and 52 is an AC reactor 4
It is connected to a three-phase AC power source (not shown) via 1, 42 and 43. A switch 53 and an electrolytic capacitor 40 are connected in series between the DC terminals of the power converters 51 and 52.

次に上記のように構成された装置の動作を説明する。ま
ず第5図(ハ)に示す通常の充電、放電モードで運転を
行うには、図示しない制御回路によってスイッチ53お
よび第1の電力変換器51のゲートターンオフサイリス
タ61〜66をオン制御するとともに、第2の電力変換
器52を例えばPWM制御する。するとゲートターンオ
フサイリスタ61〜66はゲートターンオフサイリスタ
71〜76に各々逆並列接続された帰還ダイオードとし
て作用する。このため装置は電圧形インバータとして動
作し、第7図の回路の場合と同様の制御を行う。これに
よって、第2の電力変換器52を順変換動作させれば二
次電池1が充電され、逆変換動作させれば二次電池1は
放電される。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described. First, in order to perform the operation in the normal charging and discharging modes shown in FIG. 5C, the control circuit (not shown) controls the switches 53 and the gate turn-off thyristors 61 to 66 of the first power converter 51 to be turned on, and The second power converter 52 is PWM-controlled, for example. Then, the gate turn-off thyristors 61 to 66 act as feedback diodes respectively connected in anti-parallel to the gate turn-off thyristors 71 to 76. Therefore, the device operates as a voltage source inverter and performs the same control as in the case of the circuit of FIG. As a result, the secondary battery 1 is charged when the second power converter 52 is operated for forward conversion, and is discharged when the second power converter 52 is operated for reverse conversion.

次に第5図(ハ)に示す逆充放電モードによる完全放電
を行うには、まずスイッチ53をオフ制御するとともに
第1の電力変換器51の運転を停止させ且つ第2の電力
変換器52をPWM制御する。すると装置は電流形イン
バータとして動作するので、第5図の時刻t4から時刻t5
に至るまでの間第2の電力変換器52をγ制御領域で運
転し、二次電池1の直流電力を交流電源側へ回生する。
さらに時刻t5からは第2の電力変換器52をα制御領域
で運転し、二次電池1を逆方向に充電する。次に二次電
池1の電池電圧が設定された負電圧(-e1)に達した時刻t
6において、第2の電力変換器52の運転を停止させる
とともに第1の電力変換器51をγ制御領域で運転開始
する。これによって時刻t6からは二次電池1に逆方向に
充電されていた電力が交流電源側へ回生される。さらに
時刻t7からは第1の電力変換器51をα制御領域で運転
し、交流電源電力を直流変換した電力によって二次電池
1を正規の方向へ充電する。そして電池電圧evが正常電
圧esに達した時刻t8において第1の電力変換器51の運
転を停止する。
Next, in order to perform a complete discharge in the reverse charge / discharge mode shown in FIG. 5C, first, the switch 53 is turned off, the operation of the first power converter 51 is stopped, and the second power converter 52 is stopped. Is PWM controlled. Then, the device operates as a current source inverter, so from time t 4 to time t 5 in FIG.
The second power converter 52 is operated in the γ control region until the above, and the DC power of the secondary battery 1 is regenerated to the AC power supply side.
Further from time t 5 to operate the second power converter 52 in the α control region, it charges the secondary battery 1 in the reverse direction. Next, the time t when the battery voltage of the secondary battery 1 reaches the set negative voltage (-e 1 ).
In 6 , the operation of the second power converter 52 is stopped and the operation of the first power converter 51 is started in the γ control region. This power charged in the opposite direction to the secondary battery 1 from the time t 6 is regenerated to the AC power supply side. Further, from time t 7 , the first power converter 51 is operated in the α control region, and the secondary battery 1 is charged in the normal direction by the power obtained by converting the AC power to the DC. The battery voltage e v stops the operation of the first power converter 51 at time t 8 has reached the normal voltage e s.

尚、電力変換器51,52はゲートターンオフサイリス
タに限らず例えばパワートランジスタ等の素子で構成し
ても良い。
The power converters 51 and 52 are not limited to the gate turn-off thyristors, but may be constituted by elements such as power transistors.

H.考案の効果 以上のように本考案によれば次のような効果が得られ
る。すなわち、 (1)第1および第2の電力変換器を逆並列接続して電
力変換部を構成しているので、制御方式を切り換えると
ともにスイッチのオン、オフを制御するだけで電流形イ
ンバータとしても電圧形インバータとしても駆動するこ
とができる。このため二次電池に対して通常モードによ
る充電、放電と逆充放電モードによる完全放電とを容易
に行うことができる。
H. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. That is, (1) the first and second power converters are connected in anti-parallel to configure the power converter, so that the current source inverter can be formed by simply switching the control method and controlling the on / off of the switch. It can also be driven as a voltage source inverter. Therefore, the secondary battery can be easily charged and discharged in the normal mode and completely discharged in the reverse charge / discharge mode.

(2)主回路を共通に使用できるので、通常充放電モー
ド専用の装置と逆充放電モード専用の装置とを両方設け
る必要がない。このため装置の小形化および価格の低廉
化を図ることができる。
(2) Since the main circuit can be commonly used, it is not necessary to provide both a device dedicated to the normal charge / discharge mode and a device dedicated to the reverse charge / discharge mode. Therefore, the device can be downsized and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の一実施例を示す回路図、第2図は従来
の完全放電方式を実現するための回路図、第3図は第2
図の完全放電方式の運転パターンを示す波形図、第4図
は従来の逆転充電モードによる完全放電方式の原理を説
明するための回路図、第5図は第4図の完全放電方式の
運転パターンを示す波形図、第6図は第4図の完全放電
方式を実現するための従来の回路図、第7図は従来の電
力変換装置の一例を示す回路図である。 1……二次電池、20……直流リアクトル、40……電
解コンデンサ、41,42,43……交流リアクトル、
51……第1の電力変換器、52……第2の電力変換
器、53……スイッチ、61〜66,71〜76……ゲ
ートターンオフサイリスタ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram for realizing a conventional complete discharge method, and FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation pattern of the complete discharge method, FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the principle of the conventional complete discharge method in the reverse charge mode, and FIG. 5 is an operation pattern of the complete discharge method of FIG. FIG. 6 is a waveform diagram showing FIG. 6, FIG. 6 is a conventional circuit diagram for realizing the complete discharge method of FIG. 4, and FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional power converter. 1 ... Secondary battery, 20 ... DC reactor, 40 ... Electrolytic capacitor, 41, 42, 43 ... AC reactor,
51 ... 1st power converter, 52 ... 2nd power converter, 53 ... Switch, 61-66, 71-76 ... Gate turn-off thyristor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】二次電池を充電、放電せしめる電力変換装
置において、 自己消弧形半導体素子を各々ブリッジ接続した第1およ
び第2の電力変換器を逆並列接続して成る電力変換部
と、 前記電力変換部の一方の直流端子と他方の直流端子間に
接続され、スイッチおよびコンデンサから成る直列回路
と、 前記電力変換部の一方の直流端子と二次電池の陽極端子
とを結ぶ電路に介挿された直流リアクトルとを備え、 前記電力変換部および直列回路を電圧形インバータとし
て動作させて前記二次電池の充電、放電を行い、前記電
力変換部および直列回路を電流形インバータとして動作
させて前記二次電池の逆充電、逆放電を行うことを特徴
とする電力変換装置。
1. A power converter for charging and discharging a secondary battery, comprising: a power converter comprising first and second power converters each having a bridge connection of self-arc-extinguishing semiconductor elements and connected in antiparallel. A series circuit that is connected between one DC terminal and the other DC terminal of the power conversion unit and that includes a switch and a capacitor, and an electric path that connects one DC terminal of the power conversion unit and the anode terminal of the secondary battery. With the inserted DC reactor, the power converter and the series circuit are operated as a voltage source inverter to charge and discharge the secondary battery, and the power converter and the series circuit are operated as a current source inverter. A power conversion device characterized by performing reverse charging and reverse discharging of the secondary battery.
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