JPWO2015015796A1 - 電力変換装置、電力変換装置の制御方法、及び電力変換システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年7月29日に出願された日本国特許出願第2013−157061号に基づく優先権を主張するものであり、この特許出願の明細書全体を参照によって本願明細書に引用する。
複数の直流電源機器を接続可能な電力変換装置であって、
前記直流電源機器を接続可能な複数の接続部と、
前記複数の接続部に直列接続される複数の電圧変換部と、
電気的に独立した複数の直流電力出力ラインと、
前記複数の電圧変換部と、前記複数の直流電力出力ラインとを選択的に接続可能とするための切り替え部と、
前記複数の直流電源機器又は前記複数の直流電力出力ラインに接続された負荷の少なくともどちらか一方の動作状態に応じて、前記切り替え部の制御を行う制御部と
を備えることを特徴とする。
前記制御部は、前記発電機器及び前記蓄電機器を前記複数の直流電力出力ラインのうちの同一の直流電力出力ラインと接続するように前記切り替え部を制御し、前記発電機器から前記蓄電機器への充電を行うように構成することが好ましい。
複数の直流電源機器を接続可能な電力変換装置の制御方法であって、
接続された前記複数の直流電源機器の出力電力の電圧変換を行う電圧変換ステップと、
前記電圧変換ステップにおいて変換された変換電圧出力を、複数の直流電力出力ラインに対し選択的に接続する接続ステップと
前記複数の直流電源機器又は前記複数の直流電力出力ラインに接続された負荷の少なくともどちらか一方の動作状態に応じて、前記変換電圧出力と前記複数の直流電力出力ラインとの接続を切り替える切り替えステップとを含むことを特徴とする。
次に、本実施形態の第1の電力変換モードについて説明する。図2は、図1の本発明の実施形態に係る電力変換装置100を第1の電力変換モードに切り替えた状態を示す。ここで第1の電力変換モードは、電力変換装置100内の各スイッチ及び構成要素の制御を切り替えることにより、電源機器1a〜1c(太陽電池)からの出力電力を用いて交流200V電源に繋がる負荷10Cを駆動する。また、第1の電力変換モードは、電源機器1d(燃料電池)からの出力電力を用いて交流100V電源に繋がる負荷10Bを駆動する。
次に、本実施形態の第2の電力変換モードについて説明する。図4は、図1の本発明の実施形態に係る電力変換装置100を第2の電力変換モードに切り替えた状態を示す。ここで第2の電力変換モードは、電力変換装置100内の各スイッチ及び構成要素の制御を切り替えることにより、電源機器1a〜1c(太陽電池)からの出力電力を用いて交流200V電源に繋がる負荷10Cを駆動する。また第2の電力変換モードは、電源機器1d(燃料電池)からの出力電力を用いて電源機器1e(蓄電池)に充電する。
次に、本実施形態の第3の電力変換モードについて説明する。図6は、図1の本発明の実施形態に係る電力変換装置100を第3の電力変換モードに切り替えた状態を示す。ここで第3の電力変換モードは、電力変換装置100内の各スイッチ及び構成要素の制御を切り替えることにより、電源機器1a〜1c(太陽電池)及び電源機器1e(蓄電池)からの直流出力電力を用いて交流200V電源に繋がる負荷10Cを駆動する。また第3の電力変換モードは、電源機器1d(燃料電池)からの直流出力電力を用いて交流100V電源に繋がる負荷10Bを駆動する。
次に、本実施形態の第4の電力変換モードについて説明する。図8は、図1の本発明の実施形態に係る電力変換装置100を第4の電力変換モードに切り替えた状態を示す。ここで第4の電力変換モードは、電力変換装置100内の各スイッチ及び構成要素の制御を切り替えることにより、電源機器1a〜1c(太陽電池)からの出力電力を用いて直流200V電源に繋がる負荷10Aを駆動する。また第4の電力変換モードは、電源機器1d(燃料電池)からの出力電力を用いて交流100V電源に繋がる負荷10Bを駆動する。更に第4の電力変換モードは、電源機器1e(蓄電池)からの出力電力を用いて交流200V電源に繋がる負荷10Cを駆動する。
1d 電源機器(燃料電池)
1e 電源機器(蓄電池)
2a〜2e 電源機器接続端子
3a〜3e 電圧変換器
4a〜4e 電源機器入力ライン
5 スイッチ
6A〜6C 直流電力出力ライン
7A コンバータ
7B,7C インバータ
8A〜8C 負荷接続端子
9 商用電源系統
10A〜10C 負荷
11A〜11C,11C’ スイッチ
12 制御信号
100 電力変換装置
101 電源機器接続部
102 切り替え部
103 負荷接続部
104 制御部
複数の直流電源機器を接続可能な電力変換装置であって、
前記直流電源機器を接続可能な複数の接続部と、
前記複数の接続部に直列接続される複数の電圧変換部と、
電気的に独立した複数の直流電力出力ラインと、
前記複数の電圧変換部と、前記複数の直流電力出力ラインとを選択的に接続可能とするための切り替え部と、
前記複数の直流電源機器又は前記複数の直流電力出力ラインに接続された負荷の少なくともどちらか一方の動作状態に応じて、特定の負荷に電力を供給するために前記切り替え部の制御を行う制御部と
を備えることを特徴とする。
複数の直流電源機器を接続可能な電力変換装置の制御方法であって、
接続された前記複数の直流電源機器の出力電力の電圧変換を行う電圧変換ステップと、
前記電圧変換ステップにおいて変換された変換電圧出力を、複数の直流電力出力ラインに対し選択的に接続する接続ステップと
前記複数の直流電源機器又は前記複数の直流電力出力ラインに接続された負荷の少なくともどちらか一方の動作状態に応じて、特定の負荷に電力を供給するために前記変換電圧出力と前記複数の直流電力出力ラインとの接続を切り替える切り替えステップとを含むことを特徴とする。
Claims (9)
- 複数の直流電源機器を接続可能な電力変換装置であって、
前記直流電源機器を接続可能な複数の接続部と、
前記複数の接続部に直列接続される複数の電圧変換部と、
電気的に独立した複数の直流電力出力ラインと、
前記複数の電圧変換部と、前記複数の直流電力出力ラインとを選択的に接続可能とするための切り替え部と、
前記複数の直流電源機器又は前記複数の直流電力出力ラインに接続された負荷の少なくともどちらか一方の動作状態に応じて、前記切り替え部の制御を行う制御部と
を備える電力変換装置。 - 前記制御部は、前記複数の電圧変換部の各々が、前記複数の直流電力出力ラインのうちのいずれか1ラインとのみ接続されるように前記切り替え部の制御を行う、請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記複数の直流電力出力ラインのうち同一の直流電力出力ラインに接続される前記電圧変換部は、同一の直流出力電圧となるように接続された前記直流電源機器からの電圧変換を行う、請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記複数の直流電力出力ラインのうち異なる直流電力出力ラインに接続される前記電圧変換部は、異なる直流出力電圧となるように前記電圧変換部の制御を行う、請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記複数の直流電源機器は、発電機器及び蓄電機器を含み、
前記制御部は、前記発電機器及び前記蓄電機器を前記複数の直流電力出力ラインのうちの同一の直流電力出力ラインと接続するように前記切り替え部を制御し、前記発電機器から前記蓄電機器への充電を行うように構成した、請求項1に記載の電力変換装置。 - 複数の直流電源機器を接続可能な電力変換装置の制御方法であって、
接続された前記複数の直流電源機器の出力電力の電圧変換を行う電圧変換ステップと、
前記電圧変換ステップにおいて変換された変換電圧出力を、複数の直流電力出力ラインに対し選択的に接続する接続ステップと
前記複数の直流電源機器又は前記複数の直流電力出力ラインに接続された負荷の少なくともどちらか一方の動作状態に応じて、前記変換電圧出力と前記複数の直流電力出力ラインとの接続を切り替える切り替えステップとを含む、
電力変換装置の制御方法。 - 前記複数の直流電源機器は、発電機器及び蓄電機器を含み、
前記切り替えステップは、前記蓄電機器の充電開始動作に応じて、前記発電機器及び前記蓄電機器を前記複数の直流電力出力ラインのうちの同一の直流電力出力ラインと接続するように切り替えるステップであり、
前記発電機器から前記蓄電機器への充電を行う充電ステップを更に含む、請求項6に記載の電力変換装置の制御方法。 - 前記変換電圧出力と前記複数の直流電力出力ラインとの接続を初期化する初期化ステップを更に含む、請求項6に記載の電力変換装置の制御方法。
- 複数の直流電源機器と電力変換装置とを備えた電力変換システムであって、
前記電力変換装置は、
前記直流電源機器を接続可能な複数の接続部と、
前記複数の接続部に直列接続される複数の電圧変換部と、
電気的に独立した複数の直流電力出力ラインと、
前記複数の電圧変換部と、前記複数の直流電力出力ラインとを選択的に接続可能とするための切り替え部と、
前記複数の直流電源機器又は前記複数の直流電力出力ラインに接続された負荷の少なくともどちらか一方の動作状態に応じて、前記切り替え部の制御を行う制御部と
を備える、電力変換システム。
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