JP2018207594A - 電源装置及び溶着判定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
この場合、自立出力用開閉部の溶着も検出可能となる。すなわち、自立出力用開閉部を開路する制御をした状態で、インバータに検査用電圧又は第2の電圧を出力させた場合に、電流センサが電流を検出しなければ自立出力用開閉部は正常であり、ノイズフィルタのキャパシタンス成分又は自立出力端子に接続された特定負荷に電流が流れることで電流センサが電流を検出した場合は、自立出力用開閉部が溶着していると判定できる。
以下、本発明の一実施形態に係る電源装置及び溶着検出方法について、図面を参照して説明する。
図1は、電源装置100の回路構成を示す図である。電源装置100は、直流側の末端にある蓄電池1と、「系統連系」、「自立出力」、「補助入力」の3つの外部交流電路との間に設けられる。図において、蓄電池1から見て交流側へ行くほど、「上流側」であるとして説明する。
自立出力用開閉部14は、L1線側、N1線側にそれぞれ、開閉可能な接点を有している。L1線−N1線間には、例えば交流100Vが出力される。
スイッチング素子Q1〜Q8は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であるが、MOS−FET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)であってもよい。
図3は、図1と同様の図に、系統連系時における各開閉部(7,14,19p,19n)の動作を具体的に示した図である。図において、系統連系時には、制御部40は、系統連系用開閉部7を閉路させ、その他の自立出力用開閉部14及び補助入力用開閉部19は開路させる。この状態で、例えば蓄電池1を放電させるときは、電力変換部2は交流200Vを出力する。従って、系統接続端子12には、単相3線出力が提供される。蓄電池1を充電するときはエネルギーの向きが逆になる。
図4は、図1と同様の図に、自立出力時における各開閉部(7,14,19p,19n)の動作を具体的に示した図である。図において、自立出力時には、制御部40は、自立出力用開閉部14を閉路させ、その他の系統連系用開閉部7及び補助入力用開閉部19は開路させる。この状態で、電力変換部2は蓄電池1を放電させ、交流100Vを出力する。従って、自立出力端子18には、単相の交流100Vが提供される。
図5は、図1と同様の図に、補助入力時における各開閉部(7,14,19p,19n)の動作を具体的に示した図である。図において、補助入力時には、2種類の運用があり、(a)補助入力で自立出力を提供する運用と、(b)補助入力で蓄電池1を充電する運用とがある。
上記(b)の場合には、その状態を図示しないが、制御部40は、補助入力用開閉部19を閉路させ、その他の系統連系用開閉部7及び自立出力用開閉部14は開路させる。そして、制御部40は、電力変換部2に逆方向の変換動作をさせ、補助入力の電力を蓄電池1に蓄える。
制御部40は、電源装置100を停止している状態から運転開始するときは、その都度、最初に、各開閉部に溶着が発生していないかどうかをチェックする。系統連系用開閉部7及び自立出力用開閉部14は、溶着時に信号を出力できる機能があるので、その信号の有無により、制御部40は、溶着チェックを行うことができる。もし、これらの信号に基づいて溶着が発生していることを検出した場合は、制御部40はリモコン装置50にエラーコードを表示するとともに、電源装置100の運転を行わない。溶着が無い正常な状態であれば、残る1つの開閉部すなわち、補助入力用開閉部19の溶着が発生していないかどうかを確かめる。しかしながら、補助入力用開閉部19には、それ自体に溶着を知らせる機能が無いので、独自のチェックが必要である。以下、このチェックについて詳細に説明する。
図7は、図1と同様の図に、補助入力用開閉部19が溶着し、かつ、補助入力があるときの、各開閉部(7,14,19p,19n)の動作を具体的に示した図である。
図8は、補助入力用開閉部19の溶着チェックの一例を示すフローチャートである。図において、電源装置100の運転開始操作が行われると、制御部40は、運転開始前にこのフローチャートの処理を実行する。
まず、制御部40は、補助入力を受け入れている最中に、電圧センサ36が補助入力を検出しなくなった場合、このフローチャートの処理を開始する。そして、制御部40は、補助入力用開閉部19を開路する制御を行う(ステップS0)。正常であればこれにより補助入力用開閉部19は開路するが、溶着している場合は、制御上では開路しているはずでも、実際には閉路している状態となる。
上記の電源装置100では、系統連系用開閉部7、自立出力用開閉部14、及び、補助入力用開閉部19を全て開路しているはずの状態で、電力変換部2のインバータ2Bに、自立出力の電圧(第2の電圧)より低い、常用しない検査用電圧を出力させることで、補助入力用開閉部19の溶着の有無を判定することができる。すなわち、補助入力用開閉部19が正常に開路していれば、電圧センサ36が検査用電圧に基づく電圧を検出することはない。
以上の説明は、補助入力用開閉部19の溶着に関してのみ述べたが、自立出力用開閉部14についても、同様の溶着チェックを行うことができる。この場合、自立出力用開閉部14にも、溶着検出機能の無い安価な開閉部(リレー)を採用することができる利点がある。
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。
2 電力変換部
2A DC/DCコンバータ
2B インバータ
3 交流リアクトル
4 交流側コンデンサ
5 ノイズフィルタ
6 交流電路
7 系統連系用開閉部
8 コンデンサ
9,10,11 バリスタ
12 系統接続端子
13 コンデンサ
14 自立出力用開閉部
15 ヒューズ
16 バリスタ
17 ノイズフィルタ
18 自立出力端子
19(19p,19n) 補助入力用開閉部
20 ノイズフィルタ
21 コンデンサ
22 ヒューズ
23 バリスタ
24 補助入力端子
31 電流センサ
32,33,34 電圧センサ
35 電流センサ
36 電圧センサ
40 制御部
50 リモコン装置
100 電源装置
201 直流側コンデンサ
202,203 直流リアクトル
204 中間コンデンサ
205 電圧センサ
206,207 電流センサ
208 電圧センサ
Q1〜Q4 スイッチング素子
Q5〜Q8 スイッチング素子
Claims (3)
- インバータを搭載し、直流から交流へ又はその逆の変換を行う電源装置であって、
前記インバータの交流側にある交流電路を介して第1の電圧で商用電力系統と接続される系統接続端子と、
前記交流電路と前記系統接続端子との間に設けられた系統連系用開閉部と、
前記交流電路から分岐して前記第1の電圧より低い第2の電圧で出力する自立出力端子と、
前記交流電路と前記自立出力端子との間に設けられた自立出力用開閉部と、
外部から補助入力を受け入れる補助入力端子と、
前記交流電路と前記補助入力端子との間に設けられた補助入力用開閉部と、
前記交流電路の2線間の電圧を検出する第1電圧センサと、
前記補助入力用開閉部と前記補助入力端子とを繋ぐ2線間の電圧を検出する第2電圧センサと、
前記インバータのスイッチング制御を行う機能、及び、前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、前記補助入力用開閉部を全て開路させる制御をしていて、かつ、前記補助入力がない状態で、前記インバータに、前記第2の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させ、前記第2電圧センサが前記検査用電圧に基づく電圧を検出しない場合は、前記補助入力用開閉部は正常、前記検査用電圧に基づく電圧を検出した場合は、前記補助入力用開閉部が溶着していると判定する機能を有する制御部と、
を備えている電源装置。 - 前記自立出力端子と前記自立出力用開閉部との間にノイズフィルタが設けられ、当該ノイズフィルタと前記自立出力用開閉部との間に流れる電流を検出する電流センサが設けられている請求項1に記載の電源装置。
- インバータを搭載し、商用電力系統と系統連系用開閉部を介して第1の電圧で系統連系する機能、自立出力用開閉部を介して前記第1の電圧より低い電2の電圧で自立出力を提供する機能、及び、補助入力用開閉部を介して外部から補助入力を受け入れる機能を有する電源装置において、当該電源装置の制御部が行う溶着判定方法であって、
前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、補助入力用開閉部を全て開路させる制御をしていて、かつ、前記補助入力がない状態とし、
その状態で、前記インバータに、前記第2の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させ、
前記補助入力用開閉部と前記補助入力用端子との間で前記検査用電圧に基づく電圧が検出されない場合は、前記補助入力用開閉部は正常、前記検査用電圧に基づく電圧が検出された場合には、前記補助入力用開閉部が溶着していると判定する、
溶着判定方法。
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