JP2015033234A - Power supply system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system in which overdischarge of a storage battery is surely prevented and trouble does not occur in reactivation of the system.SOLUTION: The power supply system includes : a power supply device P including a first power source system P1 for feeding power from a first power source to a DC bus and a second power source system P2 connecting a second power source that is a storage battery 6 and the DC bus with each other via a two-way DC/DC converter 8; an overdischarge protection circuit 7 which is provided between the storage battery 6 and the two-way DC/DC converter 8 and brings discharging of the storage battery 6 into a full-stop state by opening cable run LP2 when a remaining capacity of the storage battery 6 is reduced to a predetermined level; a DC power supply path for providing a voltage of the DC bus to the overdischarge protection circuit 7; a control power supply circuit 10 of the power supply device P for generating a control power supply voltage on the basis of the voltage of the DC bus; and a control part 11 which operates by receiving supply of the control power supply voltage and sends a signal for closing the cable run LP2 to the overdischarge protection circuit 7 when recovering from a state where the control power supply voltage is lost.

Description

本発明は、蓄電池を含む複数の電源から共通のＤＣバスに出力する回路構成を有する電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system having a circuit configuration that outputs a plurality of power supplies including a storage battery to a common DC bus.

例えば、無停電電源装置は、商用交流電源を直流に変換した出力と、蓄電池の出力とを共通のＤＣバスに出力し、ＤＣバスからインバータを介して負荷に交流電力を供給することができるよう構成されている（例えば、特許文献１参照。）。商用電源の停電時には、蓄電池から負荷に電力を供給することができるが、その時間は限られる。   For example, the uninterruptible power supply can output the output obtained by converting commercial AC power into DC and the output of the storage battery to a common DC bus so that AC power can be supplied from the DC bus to the load via the inverter. (For example, refer patent document 1). In the event of a commercial power failure, power can be supplied from the storage battery to the load, but the time is limited.

長時間にわたって蓄電池が放電し続けると、電池が過放電の状態となって、劣化する。一旦劣化すると、充電しても、もはや使用不能となることが多い。そこで、例えば比較的高価なリチウムイオン電池の蓄電池には、過放電の状態になる前に、負荷への給電を停止する監視装置が付属的に設けられている。負荷への給電を停止することにより、過放電は基本的には防止されるはずである。   If the storage battery continues to discharge for a long time, the battery will be in an overdischarged state and will deteriorate. Once deteriorated, it is often no longer usable after charging. Therefore, for example, a relatively expensive lithium ion battery storage battery is provided with a monitoring device that stops power supply to the load before the battery is overdischarged. By stopping the power supply to the load, overdischarge should be basically prevented.

特開２００８−２８３７８８号公報（図１）JP 2008-283788 A (FIG. 1)

しかしながら、無停電電源装置は、半導体スイッチ等の、制御電源を要する電子デバイスを搭載しており、その制御電源電圧が必要である。無停電電源装置は、負荷への給電をしない状態であっても、内部の制御電源電圧は生きており、待機状態にある。
従って、商用電源の停電が長期にわたると、制御電源電圧を生成し続けるための電力消費により蓄電池が過放電に至る。
また、無停電電源装置とは別に、商用電源が利用しにくい立地条件での電源システムとしては、太陽光発電のような自然エネルギーを利用した電源と蓄電池とが互いに併用される場合がある。このような場合でも、例えば、徐々に放電が進み過放電に近づいていた蓄電池において、制御電源電圧を生成することが最終的な原因となって過放電に至る場合がある。 However, the uninterruptible power supply device is equipped with an electronic device that requires a control power supply, such as a semiconductor switch, and requires a control power supply voltage. Even when the uninterruptible power supply is in a state of not supplying power to the load, the internal control power supply voltage is alive and is in a standby state.
Therefore, when the power failure of the commercial power supply lasts for a long time, the storage battery is overdischarged due to the power consumption for continuously generating the control power supply voltage.
In addition to the uninterruptible power supply device, as a power supply system in a location where it is difficult to use a commercial power supply, a power supply using natural energy such as solar power and a storage battery may be used together. Even in such a case, for example, in a storage battery in which discharge gradually progresses and approaches overdischarge, generation of a control power supply voltage may ultimately cause overdischarge.

一方、蓄電池以外の電源が復活した場合には、電子デバイスを搭載する電源システムの再起動が支障なく行われることも、重要である。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、蓄電池の過放電を確実に防止し、かつ、再起動にも支障を生じない電源システムを提供することを目的とする。 On the other hand, when the power source other than the storage battery is restored, it is also important that the power source system equipped with the electronic device is restarted without any trouble.
In view of such conventional problems, an object of the present invention is to provide a power supply system that reliably prevents overdischarge of a storage battery and that does not interfere with restart.

本発明の電源システムは、第１電源からコンバータを介してＤＣバスに給電する第１電源系統、及び、蓄電池である第２電源と前記ＤＣバスとを双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して互いに接続する第２電源系統を含む、電源装置と、前記蓄電池と前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられ、前記蓄電池の残量監視機能及び電路を開閉するスイッチ機能を有し、前記蓄電池の残量が所定のレベルまで低下した場合には当該電路を開くことにより前記蓄電池の放電を全停止の状態とする過放電保護回路と、前記ＤＣバスの電圧を前記過放電保護回路に提供するＤＣ給電路と、前記ＤＣバスの電圧に基づいて制御電源電圧を生成する、前記電源装置の制御電源回路と、前記制御電源電圧の供給を受けて動作し、前記制御電源電圧が失われた状態から復活した場合には、前記過放電保護回路に対して前記電路を閉じる信号を送る制御部とを備えている。   The power supply system of the present invention connects a first power supply system that supplies power to a DC bus from a first power supply via a converter, and a second power supply that is a storage battery and the DC bus connected to each other via a bidirectional DC / DC converter. Including a second power supply system, a power supply device, provided between the storage battery and the bidirectional DC / DC converter, having a remaining capacity monitoring function of the storage battery and a switch function for opening and closing an electric circuit, An overdischarge protection circuit that fully stops the discharge of the storage battery by opening the electric circuit when the remaining amount drops to a predetermined level, and a DC that provides the voltage of the DC bus to the overdischarge protection circuit A control power supply circuit of the power supply device that generates a control power supply voltage based on a power supply path and the voltage of the DC bus, and operates by receiving the supply of the control power supply voltage, and the control power supply voltage is lost When raised from state, and a control unit sending a signal to close said path to said overdischarge protection circuit.

本発明によれば、蓄電池の過放電を確実に防止し、かつ、再起動にも支障を生じない電源システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a power supply system that reliably prevents overdischarge of a storage battery and that does not interfere with restart.

本発明の第１実施形態に係る電源システムの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of a power supply system concerning a 1st embodiment of the present invention. 図１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータについて、それらの内部回路の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of an internal circuit of the DC / DC converter and the bidirectional DC / DC converter in FIG. 1. 本発明の第２実施形態に係る電源システムの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the power supply system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る電源システムの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the power supply system which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

［実施形態の要旨］
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。 [Summary of Embodiment]
The gist of the embodiment of the present invention includes at least the following.

（１）この電源システムは、第１電源からコンバータを介してＤＣバスに給電する第１電源系統、及び、蓄電池である第２電源と前記ＤＣバスとを双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して互いに接続する第２電源系統を含む、電源装置と、前記蓄電池と前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられ、前記蓄電池の残量監視機能及び電路を開閉するスイッチ機能を有し、前記蓄電池の残量が所定のレベルまで低下した場合には当該電路を開くことにより前記蓄電池の放電を全停止の状態とする過放電保護回路と、前記ＤＣバスの電圧を前記過放電保護回路に提供するＤＣ給電路と、前記ＤＣバスの電圧に基づいて制御電源電圧を生成する、前記電源装置の制御電源回路と、前記制御電源電圧の供給を受けて動作し、前記制御電源電圧が失われた状態から復活した場合には、前記過放電保護回路に対して前記電路を閉じる信号を送る制御部とを備えている。   (1) In this power supply system, a first power supply system that feeds power from a first power supply to a DC bus via a converter, and a second power supply that is a storage battery and the DC bus are mutually connected via a bidirectional DC / DC converter. A power supply device including a second power supply system to be connected; and the storage battery, which is provided between the storage battery and the bidirectional DC / DC converter, has a remaining capacity monitoring function of the storage battery and a switch function for opening and closing an electric circuit; When the remaining amount of the battery drops to a predetermined level, an overdischarge protection circuit that fully stops discharging of the storage battery by opening the electric circuit and a voltage of the DC bus are provided to the overdischarge protection circuit A control power supply circuit of the power supply device that generates a control power supply voltage based on a DC power supply path and a voltage of the DC bus, and operates by receiving the supply of the control power supply voltage, and the control power supply voltage is lost When it resurrected from state, and a control unit sending a signal to close said path to said overdischarge protection circuit.

上記（１）のように構成された電源システムでは、例えば、第１電源の出力が得られず、蓄電池からＤＣバスに給電している場合において、蓄電池の残量が所定のレベルまで低下した場合に、過放電保護回路は、蓄電池の放電を全停止の状態とする。これにより、蓄電池の全負荷（ＤＣバス及び制御電源回路への給電）を遮断するので、蓄電池の過放電を防止することができる。また、この結果、ＤＣバスへの給電のみならず、制御電源電圧も失われる。制御電源電圧は、電源システム内で必要であり、制御電源電圧が無い状態では、当該電源システムは動作しない。しかし、第１電源の出力が再び得られるようになれば、ＤＣバスの電圧が復活し、制御電源回路が制御電源電圧を出力するので、当該電源システムは動作可能となる。また、ＤＣバスの電圧はＤＣ給電線を介して過放電保護回路にも提供され、制御部が信号を送って過放電保護回路の電路を閉じることにより、蓄電池の充電が可能となる。
このようにして蓄電池の過放電を確実に防止し、かつ、再起動にも支障を生じない電源システムを提供することができる。 In the power supply system configured as in (1) above, for example, when the output of the first power supply cannot be obtained and the power is supplied from the storage battery to the DC bus, the remaining capacity of the storage battery is reduced to a predetermined level. In addition, the overdischarge protection circuit completely stops discharging the storage battery. Thereby, since the full load of the storage battery (power supply to the DC bus and the control power supply circuit) is cut off, the overdischarge of the storage battery can be prevented. As a result, not only the power supply to the DC bus but also the control power supply voltage is lost. The control power supply voltage is necessary in the power supply system, and the power supply system does not operate without the control power supply voltage. However, when the output of the first power supply can be obtained again, the voltage of the DC bus is restored and the control power supply circuit outputs the control power supply voltage, so that the power supply system becomes operable. The voltage of the DC bus is also provided to the overdischarge protection circuit through the DC power supply line, and the control unit sends a signal to close the electric circuit of the overdischarge protection circuit, so that the storage battery can be charged.
In this way, it is possible to provide a power supply system that reliably prevents overdischarge of the storage battery and that does not interfere with restart.

（２）また、（１）の電源システムにおいて、前記第１電源系統の前記コンバータは、スイッチング動作をしない場合でも、入力された電圧に基づいて電圧を出力する回路構成であることが好ましい。
この場合、第１電源の出力が再び得られるようになった直後の電圧が、コンバータを通過してＤＣバスへ供給される。従って、制御電源電圧を立ち上げることができる。 (2) In the power supply system of (1), it is preferable that the converter of the first power supply system has a circuit configuration that outputs a voltage based on the input voltage even when the switching operation is not performed.
In this case, the voltage immediately after the output of the first power supply can be obtained again is supplied to the DC bus through the converter. Therefore, the control power supply voltage can be raised.

（３）また、（１）又は（２）の電源システムにおいて、前記過放電保護回路は、前記電源装置とは別に、前記蓄電池の電圧に基づいて制御電源電圧を生成する第２の制御電源回路と、前記スイッチ機能を実現するスイッチ回路とを備え、前記スイッチ回路は、手動操作している間だけ前記電路を閉路する第１スイッチと、当該閉路により前記第２の制御電源回路により制御電源電圧を得て継続的に前記電路を閉路する第２スイッチとを含むものであってもよい。
この場合、第１スイッチを閉じることによって制御電源電圧が立ち上がれば、第１スイッチを開いても第２スイッチにより電路は継続的に閉路される。例えば蓄電池を交換（若しくは設置）した直後で、かつ、第１電源の出力が得られない場合でも、スイッチ回路は手動操作を受け付けることにより電路を閉じ、制御電源回路が制御電源電圧を出力するので、当該電源システムは動作可能となる。 (3) Moreover, in the power supply system of (1) or (2), the overdischarge protection circuit generates a control power supply voltage based on the voltage of the storage battery separately from the power supply device. And a switch circuit that realizes the switch function, wherein the switch circuit closes the electric circuit only during manual operation, and the control power supply voltage is controlled by the second control power circuit by the closed circuit. And a second switch that continuously closes the electric circuit.
In this case, if the control power supply voltage rises by closing the first switch, the electric circuit is continuously closed by the second switch even if the first switch is opened. For example, even after the storage battery is replaced (or installed) and the output of the first power supply cannot be obtained, the switch circuit closes the electric circuit by accepting a manual operation, and the control power supply circuit outputs the control power supply voltage. The power supply system can be operated.

（４）また、（１）〜（３）のいずれかの電源システムにおいて、前記第１電源は、自然エネルギーを利用した電源であってもよい。
この場合、例えば太陽光発電や風力発電を利用することで、当該電源システムは、商用電源の供給が困難な場所でも使用でき、かつ、蓄電池の過放電を防止することができることにより電池交換の手間とコストが大幅に節約される。 (4) In the power supply system according to any one of (1) to (3), the first power supply may be a power supply using natural energy.
In this case, for example, by using solar power generation or wind power generation, the power supply system can be used even in a place where it is difficult to supply commercial power, and it is possible to prevent overdischarge of the storage battery, thereby replacing the battery. And the cost will be greatly saved.

（５）また、（１）〜（３）のいずれかの電源システムにおいて、商用交流電源からコンバータを介して前記ＤＣバスに給電する電源系統を含むこともできる。
この場合、当該電源システムは、一般家庭等の需要家における自立電源システムとすることができるほか、時間帯別電気料金を有効利用した電源システムとすることができる。 (5) Moreover, the power supply system in any one of (1)-(3) can also include the power supply system which supplies electric power to the said DC bus via a converter from commercial AC power supply.
In this case, the power supply system can be a self-sustained power supply system in a consumer such as a general household, and can be a power supply system that makes effective use of hourly electricity charges.

［実施形態の詳細］
《電源システムの第１実施形態》
図１は、本発明の第１実施形態に係る電源システム１００の一例を示す回路図である。負荷５への給電を行う電源システム１００は、主要な構成要素として、電源装置Ｐ、過放電保護回路７、ＤＣ給電路Ｌｄｃ、制御電源回路１０及び制御部１１を備えている。
電源装置Ｐとは、第１電源としての発電装置１からＤＣ／ＤＣコンバータ２を介してＤＣバスＢｄｃに給電する第１電源系統Ｐ１、及び、第２電源としての蓄電池６とＤＣバスＢｄｃとを双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８を介して互いに接続する第２電源系統Ｐ２を含むものである。 [Details of the embodiment]
<< First Embodiment of Power Supply System >>
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a power supply system 100 according to the first embodiment of the present invention. The power supply system 100 that supplies power to the load 5 includes a power supply device P, an overdischarge protection circuit 7, a DC power supply path L dc , a control power supply circuit 10, and a control unit 11 as main components.
The power supply device P includes a first power supply system P1 that supplies power to the DC bus Bdc from the power generation device 1 as the first power supply via the DC / DC converter 2, and a storage battery 6 and the DC bus Bdc as the second power supply. Are connected to each other through a bidirectional DC / DC converter 8.

詳細には、図１において、発電装置１は、例えば太陽光発電装置、風力発電装置等の自然エネルギーを利用した電源である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、発電装置１の出力を電圧変換してＤＣバスＢｄｃに出力する。ＤＣバスＢｄｃに出力された電圧は、平滑コンデンサ３によって平滑され、インバータ４に入力される。インバータ４は、直流電圧を交流電圧に変換し、負荷５に供給する。 Specifically, in FIG. 1, the power generation device 1 is a power source using natural energy, such as a solar power generation device or a wind power generation device. The DC / DC converter 2 converts the output of the power generation device 1 into a voltage and outputs it to the DC bus B dc . The voltage output to the DC bus B dc is smoothed by the smoothing capacitor 3 and input to the inverter 4. The inverter 4 converts a DC voltage into an AC voltage and supplies it to the load 5.

蓄電池６は、例えば、リチウムイオン電池である。蓄電池６の出力は、過放電保護回路７を介して、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８に提供される。この双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、蓄電池６の出力を電圧変換してＤＣバスＢｄｃに出力することと、逆に、ＤＣバスＢｄｃの電圧を電圧変換して蓄電池６を充電することが可能である。また、ＤＣバスＢｄｃには、逆流阻止用のダイオード９を介して、制御電源回路１０が接続されている。制御部１１は、制御電源回路１０から制御電源電圧の供給を受けて動作する。制御電源回路１０に供給される電圧は、渡り線のＤＣ給電路Ｌｄｃを介して、過放電保護回路７内の制御電源回路７４にも供給される。 The storage battery 6 is, for example, a lithium ion battery. The output of the storage battery 6 is provided to the bidirectional DC / DC converter 8 via the overdischarge protection circuit 7. The bidirectional DC / DC converter 8, and outputting the output of the storage battery 6 and the voltage converted to DC bus B dc, conversely, to be charged to the storage battery 6 by the voltage converting the voltage of the DC bus B dc Is possible. A control power supply circuit 10 is connected to the DC bus B dc via a backflow prevention diode 9. The control unit 11 operates by receiving a control power supply voltage from the control power supply circuit 10. The voltage supplied to the control power supply circuit 10 is also supplied to the control power supply circuit 74 in the overdischarge protection circuit 7 via the DC power supply path Ldc of the crossover line.

制御電源回路１０は、ＤＣバスＢｄｃの電圧から制御電源電圧（Ｖｃｃ）を生成する回路であり、入力電圧は広範囲に入力可能である。出力電圧は、供給先に必要な電圧であり、それぞれ基本的には一定値である。制御電源電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、インバータ４、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８、及び、制御部１１に供給される。 The control power supply circuit 10 is a circuit that generates a control power supply voltage (Vcc) from the voltage of the DC bus Bdc , and the input voltage can be input over a wide range. The output voltage is a voltage necessary for the supply destination, and is basically a constant value. The control power supply voltage is supplied to the DC / DC converter 2, the inverter 4, the bidirectional DC / DC converter 8, and the control unit 11.

過放電保護回路７は、第２電源系統Ｐ２の電路を開閉するスイッチ機能と、蓄電池６の残量監視機能とを備えている。スイッチ機能は、スイッチ回路７０によって実現されている。スイッチ回路７０は、手動操作している間だけ電路ＬＰ２を閉路する第１スイッチ７１（起動スイッチ）と、当該閉路により制御電源電圧を得て継続的に電路ＬＰ２を閉路する第２スイッチ７２とを含み、両スイッチ７１，７２は互いに並列に接続されている。第１スイッチ７１は、例えば押しボタンスイッチである。第２スイッチ７２は、例えばリレーであり、接点７２ｃと、励磁コイル７２ｓとを有する。励磁コイル７２ｓは、半導体スイッチ７３を直列に介して、制御電源回路７４の出力線Ｌ１，Ｌ２に接続されている。制御電源回路７４には、電路ＬＰ２の電圧が、逆流阻止用のダイオード７５を介して入力される。   The overdischarge protection circuit 7 has a switch function for opening and closing the electric circuit of the second power supply system P2 and a remaining capacity monitoring function for the storage battery 6. The switch function is realized by the switch circuit 70. The switch circuit 70 includes a first switch 71 (startup switch) that closes the electric circuit LP2 only during manual operation, and a second switch 72 that obtains a control power supply voltage by the closing and continuously closes the electric circuit LP2. In addition, both switches 71 and 72 are connected in parallel to each other. The first switch 71 is, for example, a push button switch. The second switch 72 is, for example, a relay, and includes a contact 72c and an excitation coil 72s. The exciting coil 72s is connected to the output lines L1 and L2 of the control power supply circuit 74 through the semiconductor switch 73 in series. The voltage of the electric circuit LP <b> 2 is input to the control power supply circuit 74 through the backflow prevention diode 75.

また、電池残量監視装置７６は、電路ＬＰ２の電圧あるいは、充放電電流の積算から、蓄電池６の残量（ＳＯＣ：State of Charge）を検知する。半導体スイッチ７３は、この電池残量監視装置７６によってオン又はオフに制御される。例えば、検知した残量が所定のレベルまで低下した場合、電池残量監視装置７６は半導体スイッチ７３をオフにする。また、電池残量監視装置７６は、制御電源回路７４から制御電源電圧の供給を受けている。
なお、上記の過放電保護回路７の内部回路構成は一例に過ぎず、その他、種々の回路構成があり得る。 The battery remaining amount monitoring device 76 detects the remaining amount (SOC: State of Charge) of the storage battery 6 from the voltage of the electric circuit LP2 or the integration of the charge / discharge current. The semiconductor switch 73 is controlled to be turned on or off by the battery remaining amount monitoring device 76. For example, when the detected remaining amount falls to a predetermined level, the battery remaining amount monitoring device 76 turns off the semiconductor switch 73. Further, the battery remaining amount monitoring device 76 is supplied with a control power supply voltage from the control power supply circuit 74.
The internal circuit configuration of the overdischarge protection circuit 7 is merely an example, and various other circuit configurations are possible.

図２は、図１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８について、それらの内部回路の一例を示す回路図（複線図）である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、インダクタ２１と、ダイオード２２と、半導体のスイッチング素子２３と、スイッチング素子２３のオン／オフ制御を行う制御部２４とを有し、昇圧チョッパを構成している。発電装置１が太陽光発電装置である場合は、制御部２４は、スイッチング素子２３のオン／オフをＰＷＭ制御してＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を行うことができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧は平滑コンデンサ３によって平滑され、ＤＣバスＢｄｃの２線間に、直流電圧を供給する。 FIG. 2 is a circuit diagram (double-line diagram) showing an example of an internal circuit of the DC / DC converter 2 and the bidirectional DC / DC converter 8 shown in FIG.
The DC / DC converter 2 includes an inductor 21, a diode 22, a semiconductor switching element 23, and a control unit 24 that performs on / off control of the switching element 23, and constitutes a step-up chopper. When the power generation device 1 is a solar power generation device, the control unit 24 can perform MPPT (Maximum Power Point Tracking) control by PWM control of on / off of the switching element 23. The output voltage of the DC / DC converter 2 is smoothed by the smoothing capacitor 3, and a direct current voltage is supplied between the two lines of the DC bus Bdc .

一方、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、インダクタ８１と、半導体のスイッチング素子８２，８３と、スイッチング素子８２，８３のオン／オフ制御を行う制御部８４とを有し、昇降圧チョッパを構成している。例えば、ＤＣバスＢｄｃの２線間に印加される直流電圧を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８で降圧して蓄電池６の充電を行うことができる。また、逆に、蓄電池６の直流電圧を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８で昇圧して、ＤＣバスＢｄｃの２線間に直流電圧を供給することができる。すなわち、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、蓄電池６からＤＣバスＢｄｃの方向には昇圧、その逆の方向には降圧の機能を発揮することができる。 On the other hand, the bidirectional DC / DC converter 8 includes an inductor 81, semiconductor switching elements 82 and 83, and a control unit 84 that performs on / off control of the switching elements 82 and 83, and constitutes a step-up / down chopper. ing. For example, the storage battery 6 can be charged by stepping down the DC voltage applied between the two lines of the DC bus B dc by the bidirectional DC / DC converter 8. Conversely, the DC voltage of the storage battery 6 can be boosted by the bidirectional DC / DC converter 8 to supply the DC voltage between the two lines of the DC bus B dc . That is, the bidirectional DC / DC converter 8 can exhibit a function of stepping up in the direction from the storage battery 6 to the DC bus B dc and stepping down in the opposite direction.

制御部８４は、昇圧時には例えばスイッチング素子８３をオフとして、スイッチング素子８２をＰＷＭ制御することにより、昇圧された直流電圧を、スイッチング素子８３の内蔵ダイオード８３ｄを介してＤＣバスＢｄｃの２線間に供給する。また、制御部８４は、降圧時にはスイッチング素子８２をオフとして、スイッチング素子８３をＰＷＭ制御することにより、降圧された充電用の直流電圧を、蓄電池６に供給する。
なお、制御部２４，８４は、１つの制御部にまとめることも可能であり、さらに、図１の制御部１１と一体化することも可能である。 For example, the control unit 84 turns off the switching element 83 and performs PWM control of the switching element 82 at the time of boosting, so that the boosted DC voltage is transferred between the two lines of the DC bus B dc via the built-in diode 83d of the switching element 83. To supply. Further, the control unit 84 supplies the storage battery 6 with the stepped-down charging DC voltage by turning off the switching element 82 and performing PWM control of the switching element 83 during step-down.
Note that the control units 24 and 84 can be combined into one control unit, and can also be integrated with the control unit 11 of FIG.

次に、以上のように構成された電源システム１００の動作について説明する。
電源システム１００を含む、図１の回路を構成した初期の始動時において、発電装置１の出力が得られない状態であるとすると、十分な残量が蓄電池６にあっても、スイッチ回路７０が電路ＬＰ２を遮断しており、制御電源電圧が生成されない状態である。従って、動作するに当たって制御電源電圧を必要とするＤＣ／ＤＣコンバータ２、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８、制御部１１、電池残量監視装置７６、スイッチ回路７０は、自らは起動できない。 Next, the operation of the power supply system 100 configured as described above will be described.
Assuming that the output of the power generation device 1 cannot be obtained at the initial start-up of the circuit shown in FIG. 1 including the power supply system 100, the switch circuit 70 is The electric circuit LP2 is cut off and the control power supply voltage is not generated. Therefore, the DC / DC converter 2, the bidirectional DC / DC converter 8, the control unit 11, the battery remaining amount monitoring device 76, and the switch circuit 70 that require a control power supply voltage for operation cannot be activated by themselves.

そこで、図１において、操作者が第１スイッチ７１をオンにする。これにより、蓄電池６から第１スイッチ７１、ダイオード７５を介して、制御電源回路７４に蓄電池６の電圧が入力される。電圧入力により制御電源回路７４が起動すると、電池残量監視装置７６に制御電源電圧が与えられ、電池残量監視装置７６は、半導体スイッチ７３をオンにする。これにより、第２スイッチ７２の励磁コイル７２ｓに電流が流れ、接点７２ｃが閉路して、以後、第１スイッチ７１を開いても、スイッチ回路７０は継続的に閉じている状態となる。   Therefore, in FIG. 1, the operator turns on the first switch 71. As a result, the voltage of the storage battery 6 is input from the storage battery 6 to the control power supply circuit 74 via the first switch 71 and the diode 75. When the control power supply circuit 74 is activated by voltage input, a control power supply voltage is applied to the battery remaining amount monitoring device 76, and the battery remaining amount monitoring device 76 turns on the semiconductor switch 73. As a result, a current flows through the exciting coil 72s of the second switch 72, the contact 72c is closed, and the switch circuit 70 is continuously closed even if the first switch 71 is opened thereafter.

また、ダイオード７５からＤＣ給電路Ｌｄｃを介して、制御電源回路１０にも電圧が供給される。これにより、制御電源回路１０は制御電源電圧の生成を開始し、制御部１１が起動する。
こうして、電源システム１００内の、制御電源電圧を必要とする全ての機器に、制御電源電圧が供給される。 In addition, a voltage is also supplied from the diode 75 to the control power supply circuit 10 via the DC power supply path L dc . As a result, the control power supply circuit 10 starts generating the control power supply voltage, and the control unit 11 is activated.
In this way, the control power supply voltage is supplied to all devices in the power supply system 100 that require the control power supply voltage.

電源システム１００内に制御電源電圧が行き渡ると、需要に応じて、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８が動作して蓄電池６からＤＣバスＢｄｃに電圧が供給される。また、ＤＣバスＢｄｃからインバータ４を介して交流に変換された出力が、負荷５に供給される。
なお、例えば蓄電池６を、十分に充電されたものに交換した直後で、発電装置１の出力が得られない状態である場合でも、同様に、第１スイッチ７１の手動操作により電路ＬＰ２を閉じ、制御電源回路１０及び７４が制御電源電圧を出力するので、電源システム１００は動作可能となる。 When the control power supply voltage is distributed in the power supply system 100, the bidirectional DC / DC converter 8 operates according to demand, and the voltage is supplied from the storage battery 6 to the DC bus Bdc . Further, the output converted from the DC bus B dc into the AC via the inverter 4 is supplied to the load 5.
For example, immediately after replacing the storage battery 6 with a fully charged one, even when the output of the power generation device 1 is not obtained, similarly, the electric circuit LP2 is closed by manual operation of the first switch 71, Since the control power supply circuits 10 and 74 output the control power supply voltage, the power supply system 100 becomes operable.

その後、発電装置１から出力が得られる状態になれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２が動作して発電装置１からＤＣバスＢｄｃに電圧が供給される。また、ＤＣバスＢｄｃからインバータ４を介して交流に変換された出力が、負荷５に供給される。 Thereafter, when an output can be obtained from the power generation device 1, the DC / DC converter 2 operates and a voltage is supplied from the power generation device 1 to the DC bus Bdc . Further, the output converted from the DC bus B dc into the AC via the inverter 4 is supplied to the load 5.

発電装置１の出力に基づく電力の供給力が負荷に要する電力を上回るときは、ＤＣバスＢｄｃの電圧を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８で変換して蓄電池６を充電することができる。逆に、発電装置１の出力に基づく電力の供給力が負荷に要する電力を下回るときは、蓄電池６の電圧を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８で変換してＤＣバスＢｄｃに送り込むことにより不足分を補填することができる。
通常は、このように、蓄電池６と発電装置１とを併用又は単独使用して、負荷５に対して必要な給電を行いつつ、蓄電池６の充電が行われる。 When the power supply capability based on the output of the power generator 1 exceeds the power required for the load, the storage battery 6 can be charged by converting the voltage of the DC bus B dc with the bidirectional DC / DC converter 8. On the contrary, when the power supply capacity based on the output of the power generator 1 is lower than the power required for the load, the voltage of the storage battery 6 is converted by the bidirectional DC / DC converter 8 and sent to the DC bus B dc. Can be compensated.
Normally, the storage battery 6 and the power generation device 1 are used together or independently, and the storage battery 6 is charged while supplying power to the load 5 as necessary.

一方、発電装置１の出力が得られない状態で、蓄電池６の残量が所定のレベル（過放電にまでは至らない低レベル）にまで低下すると、電池残量監視装置７６は、半導体スイッチ７３をオフにする。これにより接点７２ｃは開き、蓄電池６の放電は全停止の状態となる。すなわち、ＤＣバスＢｄｃへの給電停止のみならず、制御電源回路１０及び７４への給電も停止する。これにより、蓄電池６の過放電を確実に防止することができる。 On the other hand, when the remaining amount of the storage battery 6 is reduced to a predetermined level (a low level that does not lead to overdischarge) in a state where the output of the power generation device 1 cannot be obtained, the battery remaining amount monitoring device 76 is switched to the semiconductor switch 73. Turn off. Thereby, the contact 72c is opened, and the discharge of the storage battery 6 is completely stopped. That is, not only power supply to the DC bus B dc is stopped, but power supply to the control power supply circuits 10 and 74 is also stopped. Thereby, the overdischarge of the storage battery 6 can be prevented reliably.

このようにして、蓄電池６の全負荷（ＤＣバスＢｄｃへの電源提供及び制御電源回路１０及び７４への給電）を遮断するので、蓄電池６の過放電を防止することができる。但し、この結果として、ＤＣバスＢｄｃへの給電のみならず、制御電源電圧も失われる。制御電源電圧は、各ＤＣ／ＤＣコンバータ２，８、インバータ４、電池残量監視装置７６、制御部１１に必要であり、制御電源電圧が無い状態では、電源システム１００は動作しない。 In this way, since the entire load of the storage battery 6 (power supply to the DC bus B dc and power supply to the control power supply circuits 10 and 74) is cut off, overdischarge of the storage battery 6 can be prevented. However, as a result, not only the power supply to the DC bus B dc but also the control power supply voltage is lost. The control power supply voltage is necessary for each of the DC / DC converters 2 and 8, the inverter 4, the remaining battery level monitoring device 76, and the control unit 11.

ここで、発電装置１の出力が再び得られるようになれば、発電装置１からＤＣ／ＤＣコンバータ２、ＤＣバスＢｄｃ、ダイオード９を介して、制御電源回路１０及び７４に電圧が供給される。なお、このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２はまだ、スイッチング動作しないが、図２におけるインダクタ２１及びダイオード２２を介して通電が可能である。言い換えれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、スイッチング動作をしない場合でも、入力された電圧に基づいて電圧を出力する回路構成である。従って、発電装置１の出力が再び得られるようになった直後の電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を通過してＤＣバスＢｄｃへ供給される。 Here, when the output of the power generator 1 can be obtained again, a voltage is supplied from the power generator 1 to the control power supply circuits 10 and 74 via the DC / DC converter 2, the DC bus B dc , and the diode 9. . At this time, the DC / DC converter 2 is not yet switched, but can be energized via the inductor 21 and the diode 22 in FIG. In other words, the DC / DC converter 2 has a circuit configuration that outputs a voltage based on the input voltage even when the switching operation is not performed. Therefore, the voltage immediately after the output of the power generator 1 is obtained again is supplied to the DC bus B dc through the DC / DC converter 2.

こうして、電圧が与えられた制御電源回路１０及び７４は、制御電源電圧を立ち上げる。制御電源電圧が出力されると、図１において、制御部１１は、半導体スイッチ７３をオンにする信号を出力する。これにより、接点７２ｃが閉じて、蓄電池６の充電が可能となる。なお、蓄電池６の残量が所定のレベルまで低下しているときは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、ＤＣバスＢｄｃの電圧により蓄電池６を充電するように動作する。 Thus, the control power supply circuits 10 and 74 to which the voltage is applied raise the control power supply voltage. When the control power supply voltage is output, the control unit 11 outputs a signal for turning on the semiconductor switch 73 in FIG. Thereby, the contact 72c closes and the storage battery 6 can be charged. When the remaining amount of the storage battery 6 is reduced to a predetermined level, the bidirectional DC / DC converter 8 operates so as to charge the storage battery 6 by the voltage of the DC bus B dc .

このようにして蓄電池６の過放電を確実に防止し、かつ、再起動にも支障を生じない電源システム１００を提供することができる。
また、このような電源システム１００は、第１電源の発電装置１として例えば太陽光発電や風力発電を利用することにより、商用電源の供給が困難な場所（例えば山の上、離島など。）でも使用でき、かつ、蓄電池６の過放電を抑制することができる。蓄電池６の過放電を抑制することができれば、かかる場所に赴いて電池交換を行う手間とコストが大幅に節約されるという実用上の大きな利点がある。 In this way, it is possible to provide the power supply system 100 that reliably prevents over-discharge of the storage battery 6 and that does not interfere with restart.
Further, such a power supply system 100 can be used even in places where supply of commercial power is difficult (for example, on a mountain, a remote island, etc.) by using, for example, solar power generation or wind power generation as the first power generation device 1. And the overdischarge of the storage battery 6 can be suppressed. If the overdischarge of the storage battery 6 can be suppressed, there is a great practical advantage that labor and cost for replacing the battery in such a place can be saved significantly.

《電源システムの第２実施形態》
図３は、本発明の第２実施形態に係る電源システム１００の一例を示す回路図である。図１との違いは、蓄電池６に付随して、蓄電池６の状態を監視する監視装置としてのＢＭＳ（Battery Management System）１２が設けられている点であり、その他は、図１（第１実施形態）と同様である。ＢＭＳ１２は、蓄電池６の残量に相当するＳＯＣ（State of Charge）を検知するほか、蓄電池６のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）、電圧降下（立ち下がり）、充電／放電の識別、温度を検知する。 << Second Embodiment of Power Supply System >>
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the power supply system 100 according to the second embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that a BMS (Battery Management System) 12 as a monitoring device for monitoring the state of the storage battery 6 is provided along with the storage battery 6. Form). The BMS 12 detects the SOC (State of Charge) corresponding to the remaining amount of the storage battery 6, and also detects the OCV (Open Circuit Voltage), voltage drop (falling), charge / discharge identification, and temperature of the storage battery 6.

ＢＭＳ１２には、制御電源回路７４から制御電源電圧が、出力線Ｌ１，Ｌ２により供給される。また、ＢＭＳ１２は、半導体スイッチ７３をオン／オフする駆動信号を出力することができる。例えば、ＢＭＳ１２は、蓄電池６の残量等から過放電や過充電を防止する必要があると検知すると、半導体スイッチ７３をオフにして、接点７２ｃを開くことができる。なお、このようなＢＭＳ１２が設けられている場合は、ＢＭＳ１２が、電池残量監視装置７６の機能を担うことができるので、電池残量監視装置７６を省略してもよい。
第２実施形態におけるＢＭＳ１２は、過放電保護回路７の一部であるとも言える。 A control power supply voltage is supplied to the BMS 12 from the control power supply circuit 74 through the output lines L1 and L2. Further, the BMS 12 can output a drive signal for turning on / off the semiconductor switch 73. For example, when the BMS 12 detects that it is necessary to prevent overdischarge or overcharge from the remaining amount of the storage battery 6 or the like, the BMS 12 can turn off the semiconductor switch 73 and open the contact 72c. In addition, when such BMS12 is provided, since BMS12 can bear the function of the battery remaining amount monitoring apparatus 76, you may abbreviate | omit the battery remaining amount monitoring apparatus 76. FIG.
It can be said that the BMS 12 in the second embodiment is a part of the overdischarge protection circuit 7.

例えば、発電装置１の出力が得られない状態で、蓄電池６の残量が所定のレベル（過放電にまでは至らない低レベル）にまで低下すると、ＢＭＳ１２は、半導体スイッチ７３をオフにする。これにより接点７２ｃは開き、蓄電池６の放電は全停止の状態となる。すなわち、ＤＣバスＢｄｃへの給電停止のみならず、制御電源回路１０及び７４への給電も停止する。これにより、蓄電池６の過放電を確実に防止することができる。 For example, the BMS 12 turns off the semiconductor switch 73 when the remaining amount of the storage battery 6 decreases to a predetermined level (a low level that does not lead to overdischarge) in a state where the output of the power generation device 1 cannot be obtained. Thereby, the contact 72c is opened, and the discharge of the storage battery 6 is completely stopped. That is, not only power supply to the DC bus B dc is stopped, but power supply to the control power supply circuits 10 and 74 is also stopped. Thereby, the overdischarge of the storage battery 6 can be prevented reliably.

発電装置１の出力が再び得られるようになれば、発電装置１からＤＣ／ＤＣコンバータ２、ダイオード９を介して、制御電源回路１０及び７４に電圧が供給される。
こうして、電圧が与えられた制御電源回路１０及び７４は、制御電源電圧を出力する。
制御電源電圧が出力されると、制御部１１及びＢＭＳ１２は、半導体スイッチ７３をオンにする信号を出力する。これにより、接点７２ｃが閉じて、蓄電池６の充電が可能となる。なお、蓄電池６の残量が所定のレベルまで低下しているときは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、ＤＣバスＢｄｃの電圧により蓄電池６を充電するように動作する。 When the output of the power generator 1 can be obtained again, voltage is supplied from the power generator 1 to the control power supply circuits 10 and 74 via the DC / DC converter 2 and the diode 9.
Thus, the control power supply circuits 10 and 74 to which the voltage is applied output the control power supply voltage.
When the control power supply voltage is output, the control unit 11 and the BMS 12 output a signal for turning on the semiconductor switch 73. Thereby, the contact 72c closes and the storage battery 6 can be charged. When the remaining amount of the storage battery 6 is reduced to a predetermined level, the bidirectional DC / DC converter 8 operates so as to charge the storage battery 6 by the voltage of the DC bus B dc .

このようにして、第１実施形態と同様に、蓄電池６の過放電を確実に防止し、かつ、再起動にも支障を生じない電源システム１００を提供することができる。また、ＢＭＳ１２がある場合は、これに、電池残量監視装置７６の役割をさせることができる。   In this manner, as in the first embodiment, it is possible to provide the power supply system 100 that reliably prevents overdischarge of the storage battery 6 and that does not interfere with restart. Further, when there is the BMS 12, it can be made to play the role of the battery remaining amount monitoring device 76.

《電源システムの第３実施形態》
図４は、本発明の第３実施形態に係る電源システム１００の一例を示す回路図である。図において、図１との違いは、いわば第３電源として商用電源１３及び、ＡＣ／ＤＣコンバータ（例えばダイオードブリッジを含んで構成されるもの）１４を使用している点であり、その他は図１と同様である。
すなわち、第３電源としての商用電源１３は、第３のコンバータとしてのＡＣ／ＤＣコンバータ１４を介して、ＤＣバスＢｄｃに電圧を出力する。ＤＣバスＢｄｃに出力された電圧は、平滑コンデンサ３によって平滑され、インバータ４に入力される。インバータ４は、直流電圧を交流電圧に変換し、負荷５に供給する。 << Third embodiment of the power supply system >>
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a power supply system 100 according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the difference from FIG. 1 is that a commercial power source 13 and an AC / DC converter (for example, one including a diode bridge) 14 are used as the third power source. It is the same.
That is, the commercial power source 13 as the third power source outputs a voltage to the DC bus B dc via the AC / DC converter 14 as the third converter. The voltage output to the DC bus B dc is smoothed by the smoothing capacitor 3 and input to the inverter 4. The inverter 4 converts a DC voltage into an AC voltage and supplies it to the load 5.

例えば、商用電源１３が停電し、しかも、発電装置１の出力が得られない状態で、蓄電池６の残量が所定のレベル（過放電にまでは至らない低レベル）にまで低下すると、電池残量監視装置７６は、半導体スイッチ７３をオフにする。これにより接点７２ｃは開き、蓄電池６の放電は全停止の状態となる。すなわち、ＤＣバスＢｄｃへの給電停止のみならず、制御電源回路１０及び７４への給電も停止する。これにより、蓄電池６の過放電を確実に防止することができる。 For example, if the commercial power supply 13 fails and the remaining output of the storage battery 6 is reduced to a predetermined level (a low level that does not lead to overdischarge) while the output of the power generator 1 cannot be obtained, the remaining battery power The quantity monitoring device 76 turns off the semiconductor switch 73. Thereby, the contact 72c is opened, and the discharge of the storage battery 6 is completely stopped. That is, not only power supply to the DC bus B dc is stopped, but power supply to the control power supply circuits 10 and 74 is also stopped. Thereby, the overdischarge of the storage battery 6 can be prevented reliably.

発電装置１の出力が再び得られるようになるか、又は、商用電源１３が回復すれば、ＤＣバスＢｄｃの電圧が復活するので、ダイオード９を介して、制御電源回路１０及び７４に電圧が供給される。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４は、スイッチングによる同期整流を行わないダイオードブリッジであれば、制御電源電圧が無くてもＤＣバスＢｄｃに電圧を供給することができる。 If the output of the power generator 1 can be obtained again or the commercial power supply 13 is restored, the voltage of the DC bus B dc is restored, so that the voltage is applied to the control power supply circuits 10 and 74 via the diode 9. Supplied. If the AC / DC converter 14 is a diode bridge that does not perform synchronous rectification by switching, the voltage can be supplied to the DC bus B dc even if there is no control power supply voltage.

こうして、電圧が与えられた制御電源回路１０及び７４は、制御電源電圧を出力する。
制御電源電圧が出力されると、制御部１１は、半導体スイッチ７３をオンにする信号を出力する。これにより、接点７２ｃが閉じて、蓄電池６の充電が可能となる。なお、蓄電池６の残量が所定のレベルまで低下しているときは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、ＤＣバスＢｄｃの電圧により蓄電池６を充電するように動作する。 Thus, the control power supply circuits 10 and 74 to which the voltage is applied output the control power supply voltage.
When the control power supply voltage is output, the control unit 11 outputs a signal for turning on the semiconductor switch 73. Thereby, the contact 72c closes and the storage battery 6 can be charged. When the remaining amount of the storage battery 6 is reduced to a predetermined level, the bidirectional DC / DC converter 8 operates so as to charge the storage battery 6 by the voltage of the DC bus B dc .

このようにして、第１，第２実施形態と同様に、蓄電池６の過放電を確実に防止し、かつ、再起動にも支障を生じない電源システム１００を提供することができる。
また、このような第３実施形態の電源システム１００は、一般家庭等の需要家における自立電源システムとして好適であるほか、時間帯別電気料金を有効利用した電源システムとすることもでき、かつ、蓄電池６の過放電を防止することができる。 In this way, as in the first and second embodiments, it is possible to provide the power supply system 100 that reliably prevents overdischarge of the storage battery 6 and that does not interfere with restart.
In addition, the power supply system 100 according to the third embodiment is suitable as a self-sustained power supply system for consumers such as ordinary households, and can also be a power supply system that effectively uses electricity charges according to time zones, and The overdischarge of the storage battery 6 can be prevented.

《その他》
なお、図４において、発電装置１の電源系統を省略する構成も可能である。その場合は、商用電源１３が「第３電源」ではなく、「第１電源」に置き換わることになる。
また、上記各実施形態では、蓄電池６としてリチウムイオン電池を使用したが、これは一例に過ぎず、その他、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、溶融塩電池等、種々の二次電池が使用可能である。 <Others>
In addition, in FIG. 4, the structure which abbreviate | omits the power supply system of the electric power generating apparatus 1 is also possible. In this case, the commercial power supply 13 is replaced with “first power supply” instead of “third power supply”.
Moreover, in each said embodiment, although the lithium ion battery was used as the storage battery 6, this is only an example, and various secondary batteries, such as a lead storage battery, a nickel hydrogen battery, a molten salt battery, can be used. .

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１ 発電装置
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３ 平滑コンデンサ
４ インバータ
５ 負荷
６ 蓄電池
７ 過放電保護回路
８ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
９ ダイオード
１０ 制御電源回路
１１ 制御部
１２ ＢＭＳ
１３ 商用電源
１４ ＡＣ／ＤＣコンバータ
２１ インダクタ
２２ ダイオード
２３ スイッチング素子
２４ 制御部
７０ スイッチ回路
７１ 第１スイッチ
７２ 第２スイッチ
７２ｃ 接点
７２ｓ 励磁コイル
７３ 半導体スイッチ
７４ 制御電源回路
７５ ダイオード
７６ 電池残量監視装置
８１ インダクタ
８２，８３ スイッチング素子
８３ｄ 内蔵ダイオード
８４ 制御部
１００ 電源システム
Ｂｄｃ ＤＣバス
Ｌ１，Ｌ２ 出力線
ＬＰ２ 電路
Ｐ 電源装置
Ｐ１ 第１電源系統
Ｐ２ 第２電源系統 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generator 2 DC / DC converter 3 Smoothing capacitor 4 Inverter 5 Load 6 Storage battery 7 Overdischarge protection circuit 8 Bidirectional DC / DC converter 9 Diode 10 Control power supply circuit 11 Control part 12 BMS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Commercial power supply 14 AC / DC converter 21 Inductor 22 Diode 23 Switching element 24 Control part 70 Switch circuit 71 1st switch 72 2nd switch 72c Contact 72s Excitation coil 73 Semiconductor switch 74 Control power supply circuit 75 Diode 76 Battery remaining amount monitoring apparatus 81 Inductors 82, 83 Switching element 83d Built-in diode 84 Control unit 100 Power supply system B dc DC bus L1, L2 Output line LP2 Electric circuit P Power supply device P1 First power supply system P2 Second power supply system

Claims (5)

第１電源からコンバータを介してＤＣバスに給電する第１電源系統、及び、蓄電池である第２電源と前記ＤＣバスとを双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して互いに接続する第２電源系統を含む、電源装置と、
前記蓄電池と前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられ、前記蓄電池の残量監視機能及び電路を開閉するスイッチ機能を有し、前記蓄電池の残量が所定のレベルまで低下した場合には当該電路を開くことにより前記蓄電池の放電を全停止の状態とする過放電保護回路と、
前記ＤＣバスの電圧を前記過放電保護回路に提供するＤＣ給電路と、
前記ＤＣバスの電圧に基づいて制御電源電圧を生成する、前記電源装置の制御電源回路と、
前記制御電源電圧の供給を受けて動作し、前記制御電源電圧が失われた状態から復活した場合には、前記過放電保護回路に対して前記電路を閉じる信号を送る制御部と
を備えている電源システム。 A first power supply system that feeds power from a first power supply to a DC bus via a converter, and a second power supply system that connects a second power supply that is a storage battery and the DC bus to each other via a bidirectional DC / DC converter A power supply,
When the storage battery is provided between the storage battery and the bidirectional DC / DC converter, has a remaining capacity monitoring function of the storage battery and a switch function for opening and closing an electric circuit, and when the remaining capacity of the storage battery is lowered to a predetermined level An overdischarge protection circuit that fully discharges the storage battery by opening the electric circuit;
A DC power supply path for providing the voltage of the DC bus to the overdischarge protection circuit;
A control power supply circuit of the power supply device that generates a control power supply voltage based on the voltage of the DC bus;
A control unit that operates upon receiving the supply of the control power supply voltage and sends a signal for closing the electric circuit to the overdischarge protection circuit when the control power supply voltage is restored from the lost state. Power system. 前記第１電源系統の前記コンバータは、スイッチング動作をしない場合でも、入力された電圧に基づいて電圧を出力する回路構成である請求項１に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 1, wherein the converter of the first power supply system has a circuit configuration that outputs a voltage based on an input voltage even when the switching operation is not performed. 前記過放電保護回路は、前記電源装置とは別に、前記蓄電池の電圧に基づいて制御電源電圧を生成する第２の制御電源回路と、前記スイッチ機能を実現するスイッチ回路とを備え、
前記スイッチ回路は、手動操作している間だけ前記電路を閉路する第１スイッチと、当該閉路により前記第２の制御電源回路により制御電源電圧を得て継続的に前記電路を閉路する第２スイッチとを含む請求項１又は請求項２に記載の電源システム。 The overdischarge protection circuit includes, separately from the power supply device, a second control power supply circuit that generates a control power supply voltage based on the voltage of the storage battery, and a switch circuit that realizes the switch function,
The switch circuit includes a first switch for closing the electric circuit only during manual operation, and a second switch for continuously closing the electric circuit by obtaining a control power supply voltage from the second control power supply circuit by the closing circuit. The power supply system of Claim 1 or Claim 2 containing these. 前記第１電源は、自然エネルギーを利用した電源である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電源システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the first power supply is a power supply using natural energy. 商用交流電源からコンバータを介して前記ＤＣバスに給電する電源系統を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電源システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a power supply system that supplies power to the DC bus from a commercial AC power supply via a converter.
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