WO2011039608A1 - Electric power distribution system - Google Patents

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WO2011039608A1
WO2011039608A1 PCT/IB2010/002459 IB2010002459W WO2011039608A1 WO 2011039608 A1 WO2011039608 A1 WO 2011039608A1 IB 2010002459 W IB2010002459 W IB 2010002459W WO 2011039608 A1 WO2011039608 A1 WO 2011039608A1
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WO
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output
converter
voltage
output voltage
storage battery
Prior art date
Application number
PCT/IB2010/002459
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French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
卓也 香川
田村　秀樹
康弘 松田
Original Assignee
パナソニック電工株式会社
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Publication date
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Definitions

  • the present invention relates to a power distribution system that distributes DC power to load equipment based on power supplied from a plurality of power sources.
  • Patent Document 1 discloses a power distribution system that distributes AC power and DC power in a building such as a house, a store, or an office building.
  • This power distribution system is a commercial power source that is supplied from an electric power company by installing DC power generation equipment such as a solar power generation system in a building for in-house power generation, converting the direct power output of the DC power generation equipment into AC power.
  • DC power generation equipment such as a solar power generation system
  • This is a grid-connected system that performs grid-connected operation with the AC power system.
  • This type of grid-connected system is an AC power source by converting DC power generated by DC power generation equipment into AC power using a power converter (power conditioner) that converts DC power into AC power.
  • a power converter power conditioner
  • a configuration that works with commercial power is adopted.
  • power exceeding the power consumed by the load in the building is supplied from the DC power generation facility, it is possible to reverse the surplus power to the commercial power supply (so-called power sale). Yes.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2 0 0 3-2 8 4 2 4 5
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2 0 0 9-1 5 9 6 9 0
  • a distribution system using multiple power sources such as a DC power generation facility such as a solar power generation device or a fuel cell power generation device, a commercial power supply, or a storage battery is assumed.
  • a DC power generation facility such as a solar power generation device or a fuel cell power generation device, a commercial power supply, or a storage battery
  • an output converter such as a DC-DC converter or an AC-DC converter is provided for each power source, and a configuration in which DC power of a predetermined voltage level is output from each output converter is common. It is.
  • the output voltage control of each output converter is performed individually. Therefore, when output converters are connected in parallel, it is not possible to know which output converter will output the desired power source. May not be output from the output converter.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances.
  • a system that distributes DC power using a plurality of power sources, an output of a desired power source according to a preset order according to the state of each power source.
  • Distributing system capable of outputting DC power from converter for power supply.
  • the present invention provides a plurality of output converters that are provided corresponding to a plurality of power sources and that output DC power of a predetermined voltage level based on the power supplied from the connected power sources, and a plurality of output power sources.
  • An output voltage control unit that controls the output voltage of the converter, and a system control unit that gives an instruction value to the output voltage control unit to instruct an output voltage control operation
  • the output voltage control unit includes: A feedback control system in which a higher output voltage is set from a higher level so that the output voltage of each output comparator has a predetermined voltage difference between the converters according to the output priority order of a plurality of power sources determined in advance.
  • the system controller controls the output voltage of each output comparator with this set voltage as a target.
  • the system controller gives one output voltage command value to the output voltage controller.
  • Providing power distribution system is intended to vary in conjunction with the output voltages of the output converter.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein the output voltage control unit includes an output voltage detection unit that detects each output voltage of the plurality of output converters, and the output voltage detection unit includes each output voltage Including a configuration in which a predetermined voltage difference is provided in the detection voltage for each converter.
  • the present invention includes the power distribution system described above, wherein the output voltage control unit includes a single integrated output voltage detection unit that detects the output voltages of the plurality of output converters.
  • the present invention is the power distribution system described above, wherein the output voltage detection unit includes a voltage dividing resistor, and a plurality of detection voltage differences set for each output converter by the voltage dividing resistor. Includes one that obtains the output voltage of the converter for output.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein the output voltage control unit includes a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit, and a plurality of output comparators by the output voltage detection unit. Including a comparator that compares the detected voltage value of the data and feeds back the comparison result to each output converter.
  • the present invention includes the power distribution system described above, wherein the output voltage control unit includes a voltage conversion unit that converts an output voltage command value from the system control unit into a reference voltage value.
  • the present invention is the above power distribution system, further comprising an output state detection unit that detects an output state of each power source and each output converter, and the system control unit outputs an output voltage command according to the state. Includes variable values.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein the system control unit outputs the output voltage command value so that the output voltage of the output converter having the higher output priority is a predetermined set output voltage. This includes switching the output voltage command value so that the output voltage of the next-order output converter becomes the set output voltage when the output from the higher-order output converter cannot be obtained normally.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein a plurality of output converters include a solar cell converter connected to a solar battery, a storage battery converter connected to the storage battery, and an AC connected to a commercial power source.
  • the output voltage control unit sets an output voltage with a predetermined voltage difference in the order of solar battery> commercial power supply> storage battery as the set voltage of the converter for multiple outputs. Includes those that control the output voltage of the converter.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein the output unit of the storage battery converter includes a diode that separates the output voltage, and the output voltage control unit is an independent controller that controls the output voltage of the storage battery converter.
  • the present invention is the power distribution system described above, wherein the feedback control system independent of the output voltage control unit includes a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit, and an output of the storage battery converter. It includes a comparator that compares the detected voltage value of the voltage and feeds back the comparison result to the storage battery converter.
  • the present invention includes the power distribution system described above, wherein the output unit of the independent feedback control system provided in the storage battery converter is connected to the storage battery comparator via the feedback output switching unit.
  • the present invention includes the power distribution system described above, wherein the system control unit monitors the input voltage and the output voltage of the storage battery converter.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein the output part of the AC-DC converter is provided with a diode that separates the output voltage, and the output voltage control part is an independent controller that controls the output voltage of the AC-DC converter. Including a feedback control system that is set lower than the set voltage of other feedback control systems installed in the AC-DC converter.
  • the present invention is the above-described power distribution system, wherein the independent feedback control system of the output voltage control unit includes a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit, and an output of the AC-DC converter. It includes a comparator that compares the detected voltage value of the voltage and feeds back the comparison result to the AC-DC converter.
  • the present invention provides the power distribution system as described above, wherein the output unit of the independent feedback control system provided in the AC-DC converter is connected to the AC-DC converter via the feedback output switching unit. Including those connected to the barter.
  • the present invention also includes the power distribution system described above, wherein the system control unit monitors the input voltage and output voltage of the AC-DC converter.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein the output unit of the solar cell converter includes a diode that separates the output voltage, and the system control unit outputs the input voltage and the output voltage of the solar cell converter. Includes monitoring.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein a plurality of output converters include a solar cell converter connected to a solar battery, a storage battery converter connected to the storage battery, and an AC connected to a commercial power source.
  • the output voltage control unit uses the set voltage of multiple output converters as a set voltage difference in the order of solar battery> storage battery energy saving operation> commercial power supply> storage battery backup operation. Including the one that sets the output voltage and controls the output voltage of each output converter.
  • the present invention is the above-described power distribution system, wherein the output voltage control unit includes an independent feedback control system for controlling the output voltage of the storage battery comparator, and a switching operation for ONZOFF the operation of the independent feedback control system. And a switch that controls the output voltage during energy-saving operation of the storage battery using an independent feedback control system.
  • the present invention is the above power distribution system, wherein the output unit of the storage battery converter includes a diode that separates the output voltage, and the output voltage control unit is an independent controller that controls the output voltage of the storage battery converter.
  • the feedback control system includes a first independent feedback control system on the diode side of the diode and a switching switch for turning on and off the operation of the first independent feedback control system, and a second switch on the anode side of the diode.
  • An independent feedback control system is provided, the output voltage during energy saving operation of the storage battery is controlled by the first independent feedback control system, and the set voltage of the second independent feedback control system is controlled by another feed / Including those set lower than the set voltage of the clock control system.
  • the present invention is the power distribution system described above, further including an output state detection unit that detects an output state of each power source and each output converter, and is connected to the solar cell as a plurality of output converters.
  • the system controller is equipped with a solar battery converter, a storage battery converter connected to the storage battery, and an AC-DC converter connected to the commercial power supply.
  • the system controller can store the storage battery during power outages when the commercial power is not supplied. When the amount is less than the predetermined value, the output from the converter for the storage battery is stopped, and the standby state where the power supply from the storage battery is received by itself is included.
  • the present invention is the power distribution system described above, wherein the system control unit continues the standby state from the time of power failure until power is restored until at least the output range of the converter for solar cells is reached. Including things.
  • the present invention is the above-described power distribution system, wherein at least one of the plurality of output converters having an output priority set higher is provided with a drooping output characteristic. Including those that are made up of equipped computers.
  • DC power is output from an output converter of a desired power source according to a preset order according to the state of each power source. It is possible to provide a power distribution system that can
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of the power distribution system according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of a control unit in the power distribution system of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power source state and an output voltage setting in each state in the power distribution system of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first modified example of an output voltage control unit having another configuration of the output voltage detection unit in the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a second variation of the output voltage control unit in which the output voltage detection unit in the present embodiment has another configuration.
  • FIG. 7 is a diagram showing a third modification of the output voltage control unit in the present embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing output characteristics of each power source in the present embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing a main part configuration of a power distribution system according to a fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a main part configuration of a power distribution system according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration of main parts of a power distribution system according to a seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to an eighth embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a ninth embodiment.
  • a power distribution system according to the present invention is applied to a detached house
  • the building to which the power distribution system according to the present invention can be applied is not limited to a detached house, but can also be applied to each dwelling unit or office of an apartment house.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.
  • Power distribution in this embodiment The system is a configuration example applied to a hybrid power distribution system that includes a solar battery and a storage battery and that can distribute AC power and DC power.
  • This distribution system distributes DC power to AC load distribution boards 1 0 4 that distribute AC power to AC load equipment via AC distribution paths 1 0 6 and DC load equipment via DC distribution paths 1 0 7.
  • a DC distribution board 110 constituting a DC distribution device.
  • the AC distribution board 1 0 4 is connected to a commercial power source (AC power system) 1 0 5 and a power conditioner 1 0 3 as an AC power source at the input end, and to an AC distribution line 1 0 6 and a DC at the output end Distribution board 1 1 0 is connected.
  • AC distribution board 1 0 4 branches AC power supplied from commercial power supply 1 0 5 or power conditioner 1 0 3 and outputs AC power to AC distribution path 1 0 6 and DC distribution board 1 1 0 To do.
  • a solar battery 10 1 and a storage battery 10 2 are provided as a DC power source of the power distribution system.
  • the solar cell 101 receives sunlight and photoelectrically converts it to generate electric power and outputs direct current power, and constitutes a solar power generation device as an example of direct current power generation equipment.
  • the storage battery 10 2 is constituted by a secondary battery capable of storing DC power and outputting the stored DC power.
  • the DC distribution board 1 1 0 has a solar battery 1 0 1, a storage battery 1 0 2, an AC distribution board 1 0 4 connected to the input terminal, and a DC distribution path 1 0 7 connected to the output terminal.
  • the DC distribution board 1 1 0 is equipped with a solar cell converter 1 1 1 as an output converter, a storage battery converter 1 1 2, an AC-DC converter 1 1 3, and a control unit 1 1 4 and a display unit 1 Configured with 1-5.
  • the output line of the solar cell 10 1 1 is branched into two, and the power conditioner 1 0 3 and the solar cell converter 1 1 1 of the DC distribution board 1 1 0 are connected in parallel.
  • the inverter 1 0 3 converts the DC power output from the solar cell 1 0 1 into AC power synchronized with the phase of the commercial power 1 0 5 and outputs it, and the converted AC power 1 0 5 Reverse current.
  • the solar cell converter 1 1 1 includes a DC-DC converter, and converts DC power output from the solar cell 1 0 1 to a desired voltage level and outputs the voltage.
  • the storage battery converter 1 1 2 includes a DC-DC converter, converts the DC power output from the storage battery 1 0 2 to a desired voltage level, and outputs the converted voltage.
  • the AC-DC converter 1 1 3 converts the AC power supplied from the AC distribution board 1 0 4 into DC power of a desired voltage level and outputs the same.
  • the power conditioner 10 3 is a boosting circuit (not shown) that boosts the DC output of the solar cell 101, and a sine wave that synchronizes the DC output boosted by the boosting circuit with the phase of the AC power system AC. It has an inverter (not shown) that converts it into AC output, an inverter control circuit (not shown) that adjusts the AC output by controlling the inverter, a grid interconnection protection device, and the like.
  • the AC distribution board 10 4 is a main breaker (not shown) whose primary side is connected to a commercial power source 10 5 in a box with a door, similar to a so-called residential distribution board (housing board), and A plurality of branch breakers, etc.
  • the output line of the power conditioner 10 3 is drawn into the box of the AC distribution board 10 4, and the output line of the power conditioner 1 0 3 is connected in parallel to the commercial power supply 1 0 5 in the box. ing.
  • AC distribution circuit 1 0 6 is connected to the secondary side of the branch breaker. AC power is supplied to AC load equipment in the home via the AC distribution path 1 0 6.
  • the solar cell converter 1 1 1 and the storage battery converter 1 1 2 are each composed of, for example, a switching regulator, etc., and detect the output voltage and target the detected output voltage.
  • the voltage level of the DC power output from the solar cell 101 is converted to a desired voltage level by a constant voltage control system that performs control (feedpack control) to increase or decrease the output voltage to match the voltage.
  • AC-DC converter 1 1 3 is composed of, for example, a switching regulator, an inverter, etc., and rectifies AC voltage into DC voltage and performs constant voltage control of output voltage by feedback control. Converts AC power output from 0 4 to DC power at a desired voltage level.
  • Comparator for solar cell 1 1 1, Converter for storage battery 1 1 2, AC — DC converter 1 1 3 are connected in parallel and connected to DC distribution line 1 0 7, this DC distribution line 1 0 7 Is provided with a protection circuit (not shown). Then, one of the DC power converted to the desired voltage level by each output converter of the solar cell converter 1 1 1, the storage battery converter 1 1 2, and the AC-DC converter 1 1 3 Supplied to the DC load equipment via the DC distribution path 1 07.
  • the control unit 1 14 is configured by an information processing apparatus having a microcomputer or the like, and controls operation of each unit of the DC distribution board 1 10.
  • the control unit 1 1 4 performs the ONZOFF control and output voltage control of the converter operation of the solar cell converter 1 1 1, storage battery converter 1 1 2, AC-DC converter 1 1 3, and display Controls the display of part 1 1 5.
  • the display unit 1 1 5 is composed of a liquid crystal display device, etc., and displays various information such as the operating status of the DC distribution board 1 1 0 by letters, numbers, images, etc. based on instructions from the control unit 1 1 4 Display.
  • the power source is connected to each power source.
  • the output voltage of the converter for output is controlled so as to have a predetermined voltage difference between the converters.
  • the output priority order of a plurality of power sources is determined in advance, and in accordance with this priority order, for example, the higher output voltage is set in the order of solar battery> commercial power> storage battery.
  • the output voltage is always a constant voltage difference between the converters of the solar battery converter 1 1 1, AC-DC converter 1 1 3, and storage battery converter 1 1 2.
  • the output voltage of the converter is controlled.
  • DC power can be output from the output converter of the desired power source according to a preset order depending on the state of each power source.
  • the output priorities of the plurality of power sources set in advance are: solar cell> commercial power> storage battery in order of higher set voltage.
  • a voltage dividing resistor having a predetermined voltage dividing ratio is provided in the output voltage detection unit, and the output terminals of the output converters are connected.
  • An output voltage having a detection voltage difference set for each output converter by the voltage dividing resistor is output These can be obtained and used as the output voltage detection value (feedback detection voltage) of each converter for output.
  • the voltage difference between the output voltages of the output converters becomes constant, and even if the output state of any of the output converters changes, the output voltage of all the converters for output becomes a relative voltage difference by feedback control. It is controlled while holding. For this reason, the output voltage of each output converter does not vary individually, but is controlled so that each set voltage has a certain voltage difference.
  • the output voltage of a plurality of output converters is connected in parallel, and output voltage control is performed so that a constant voltage difference is always generated with respect to the output voltage of each output converter. It is possible to output DC power from the output converter of any one power source according to the state in order.
  • FIG. 2 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system of the present embodiment.
  • the solar cell converter 1 1 1 connected to the output line of the solar cell 1 0 1 is a feedback control unit 1 2 1 that performs feedback control of the output voltage, and voltage detection that detects the output voltage of the solar cell 1 0 1 Part 1 2 4.
  • the storage battery comparator 1 1 2 connected to the output line of the storage battery 1 0 2 is a feedback control unit 1 2 2 that performs feedback control of the output voltage, and a voltage detection unit 1 2 that detects the output voltage of the storage battery 1 0 2 Have five.
  • the AC-DC converter 1 1 3 connected to the output line of the commercial power supply 10 5 is a feedback control unit 1 2 3 that performs feedback control of the output voltage, and a power failure detection unit that detects the power failure status of the commercial power supply 1 0 5 1 2 6
  • These output converters have their output terminals connected in parallel to each other and connected to the DC distribution path 10 07.
  • the difference value between the reference voltage value based on the output voltage command value and the output voltage detection value is used as the feedback control value in the feedback control units 1 2 1, 1 2 2, 1 2 3
  • An output voltage control unit 10 for feedback is provided.
  • the DC distribution board 110 is provided with a system control unit 30 using a microcomputer or the like.
  • the functions of the control unit 1 1 4 of the DC distribution board 1 1 0 are realized by the output voltage control unit 10 and the system control unit 30 and the output voltage detection unit 25 described later.
  • the output voltage control unit 10 is a function of each output converter. Output control command value from solar battery output control unit 1 1, storage battery output control unit 1 2, AC-DC output control unit 13 and system control unit 30 And a voltage conversion unit 14 for converting into a value.
  • the output voltage control unit 10 is an integrated output voltage detection unit in the three control units of the solar cell output control unit 1 1, the storage battery output control unit 1 2, and the AC — DC output control unit 1 3.
  • the control unit 16 includes a comparison unit 16 for comparing the reference voltage value and the output voltage detection value.
  • the output voltage detection unit 15 is configured by a voltage dividing resistor in which resistance elements R1, R2, R3, and R4 are connected in series, and the voltage at the voltage dividing point of each resistance element connection is It is output as the output voltage detection value of the output converter.
  • the comparison unit 16 includes comparators CP1, CP2, and CP3, compares the output voltage detection value of each output converter with the reference voltage value, and performs feedback control using the difference value as a feedback control value. Return to parts 1 2 1, 1 2 2, 1 2 3.
  • the storage battery output control unit 12 is provided with another output voltage detection unit 21 and a comparison unit 22 as an independent feedback control system.
  • a diode 1 2 7 is connected in series between the output line of the storage battery converter 1 1 2 and the connection point with the other output converter on the positive side. The output voltage is separated from other power sources.
  • a switching switch 23 is provided at the output end of the comparison unit 22 so that the operation of the independent feedback control system by the output voltage detection unit 21 and the comparison unit 22 can be turned on and off.
  • the set voltage of this independent feedback control system is set lower than the set output voltage of the three cooperative feedback control systems by the solar cell output control unit 1 1, the storage battery output control unit 1 2, and the AC-DC output control unit 1 3.
  • a switching switch 1 2 8 is provided at the input portion of the storage battery comparator 1 1 2 so that the output of the storage battery 1 0 2 can be turned on and off.
  • the DC distribution path 10 7 is provided with an output voltage detector 25 for detecting the output voltage of the DC power output output from any of the output converters.
  • the output voltage detection unit 25, and the voltage detection units 1 2 4, 1 2 5, and the power failure detection unit 1 26 function as an output state detection unit.
  • the converter output voltage information from the output voltage detector 2 5, the solar battery output detection information from the voltage detector 1 2 4, the storage battery output detection information from the voltage detector 1 2 5, and the power outage detection information from the power outage detector 1 2 6 Input to the control unit 30 to determine the state of each unit.
  • the system control unit 30 changes the output voltage command value and switches the output voltage of each output converter according to the state of each unit.
  • the system control unit 30 operates by receiving power supply from the output of the DC power distribution path 107 or the storage battery 102.
  • diodes are connected in series, and the cathodes of the diodes are connected in parallel and connected to the system control unit 30. With such a diode connection, the DC power having the higher voltage is input to the system control unit 30.
  • FIG. 3 shows the power distribution system of this embodiment. It is a flowchart which shows the operation
  • FIG. 3 shows the control procedure according to the situation, focusing on the operation of the system control unit 30 functioning as the control unit 1 1 4 of the DC distribution board 1 1.
  • the system control unit 30 refers to the output of the voltage detection unit 1 24 of the solar cell converter 1 1 1 and determines whether the output voltage of the solar cell 1 01 is within the output range of the solar cell converter 1 1 1. (Step S 1 1). Here, if it is within the output range of the solar cell comparator 1 1 1, the operation command is sent to the solar cell converter 1 1 1 to send it to the solar cell converter 1 1 1, the storage battery converter 1 1 2, Turn on the AC-DC converter 1 1 3 (Step S 1 2), and use the output voltage control unit 1 0 as the external command value for output voltage control (output voltage command value) when the solar battery is output. (Step S 1 3).
  • the output voltage of each output converter is set in advance so that it has a constant voltage difference in the order of solar cell> commercial power source> storage battery, and is controlled with this set voltage as the target. .
  • the output voltage detection value for each output converter is stored in a battery that is connected to a commercial power source from a solar cell. In this order, the voltage difference is constant.
  • the output voltage control is performed by the feedback control unit of each output converter, so that each output converter outputs a desired output voltage having a certain voltage difference.
  • step S 14 At the time of output from the solar cell 101, by giving the external command value V1 as described above, the output voltage of the solar cell converter 1 1 1 is controlled to become the predetermined set output voltage Vout, and the direct current is It is output via the power distribution path 107 (step S 14).
  • the system control unit 30 sets the power failure detection unit 1 26 of the AC-DC converter 1 1 3 Look at the output to determine if commercial power 105 is being supplied (step S 15).
  • an operation command is sent to the AC-DC converter 1 1 3 and the AC-DC converter 1 1 3 and storage battery comparator 1 1 2 Turn on the operation (step S16), and give the output voltage control unit 10 with the value V2 at the time of commercial power output as an external command value for output voltage control (step S17). Based on this external command value V2, output voltage control of each output converter is executed by feedback control.
  • step S 15 when the commercial power source 05 is not supplied and there is a power failure, the system control unit 30 refers to the output of the voltage detection unit 1 25 of the storage battery converter 1 1 2 and the storage battery 1 It is determined whether the output range is 02 and output is possible (step S 19).
  • an operation command is sent to the storage battery converter 1 1 2 to turn on the operation of the storage battery converter 1 1 2 (step S20), and the output voltage control
  • the value V3 at the time of storage battery output is given to the output voltage control unit 10 as an external command value (step S21).
  • output voltage control of each output converter is executed by feedback control.
  • the output voltage of the storage battery converter 1 1 2 is controlled to become the predetermined set output voltage Vout, and the DC distribution line 1 Is output via 07 (step S22).
  • the output voltage of each output converter is set to maintain the magnitude relationship of solar cell> commercial power source> storage battery, so the value of the external command value has the magnitude relationship of V 1 ⁇ V2 ⁇ V3.
  • the output voltage from the output converter that is set and output at that time is controlled to the set output voltage Vout.
  • step S 19 if the amount of electricity stored in storage battery 102 is less than the predetermined value and out of the output range, an operation command is sent to storage battery converter 1 1 2 and storage battery converter 1 1 2 The operation is turned off (step S23), the changeover switch 128 of storage battery 102 is turned off (step S24), and the output from the storage battery converter 1 1 2 is stopped (step S25). As a result, power is supplied only to the microcomputer of the system control unit 30.
  • the state determination method is not limited to this, but the external command value is switched by determining the state of each power source. Based on the output of the output voltage detector 25 of the DC distribution path 1 07, the status of each power source of the solar battery 1001, commercial power supply 105, and storage battery 102 is determined, and the external command value for control is switched according to the status. It is also possible to control the output voltage at the time of output from each power source.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the state of the power source and the output voltage setting in each state in the power distribution system of the present embodiment.
  • Figure 4 assumes each state of whether or not power can be supplied from the solar cell 101 depending on the intensity of solar radiation in the day and night, and whether or not the power can be supplied from the commercial power source 105 depending on whether there is a power outage.
  • An example of output voltage control is shown. In the example shown in the figure, V01 to V07 are set to constant voltage differences, and V04 is set to the set output voltage Vout.
  • the control target value of the output voltage of each output converter of the solar battery 1101, the commercial power supply 105, and the storage battery 1002 ( The set voltage is either (V04, V03, V02), (V05, V04, V03), or (V06, V05, V04) according to the state.
  • the external command value (output voltage command value) for setting the output voltage output from the system control unit 30 is V 1 (solar battery) ⁇ V2 (commercial power) ⁇ V3 (storage battery).
  • Solar cell 1101 generates power only during the day and stops at night.
  • Commercial power 1 05 Normally, the supplied power is output, and the output stops in the event of a power failure.
  • the storage battery 10 2 is used for backup output, and charging power is output when there is no output from both the solar battery 10 1 and the commercial power supply 1 0 5 (at night power failure). If there is a long-term power outage at night, the battery will be over-discharged, so if it falls below the specified storage battery capacity, the output of the storage battery 1 0 2 will be stopped, and the storage battery will be stored only with the microcomputer in the system controller 30. 1 0 Enter standby mode to receive power from 2.
  • the external control value V 1 is given from the system controller 30 and the set voltage of each output converter is set to (V04, V03, V02). Outputs the set output voltage Vout. In this case, since the output voltage of the other output converter is lower than Vout, the DC power from the solar cell converter 1 1 1 is output.
  • an external command value V 2 is given from the system control unit 30 to set the setting voltage of each output converter to (V05, V04, V03), and the setting output from the AC-DC converter 1 1 3 with the second priority. Output voltage Vout. That is, the system control unit 30 switches the external command value from V 1 to V 2 when shifting from day to night, and shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter.
  • the solar cell converter 1 1 1 is operating OFF, and since the output voltage of the storage battery converter 1 1 2 is lower than Vout, the DC power from the A C—D C converter 1 1 3 is output.
  • the system controller 30 switches the external command value from V 2 to V 1 and shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter.
  • Converter 1 1 Outputs the set output voltage Vout from 1. Switching between day and night control may be done by monitoring the output of the solar cell 1 0 1 or the solar cell converter 1 1 1 and judging the status, or the system control unit 3 0 may be equipped with a timer unit such as a timer. It is also possible to switch between them by judging the state of day and night according to the time.
  • an external command value V 3 is given from the system control unit 30 to set the output converter setting voltage to (V06, V05, V04). Outputs the set output voltage Vout.
  • the system controller 30 switches the external command value from V 2 to V 3 and shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter.
  • the solar cell converter 1 1 1 and the A C—D C converter 1 1 3 are operating OFF, and the DC power from the storage battery converter 1 1 2 is output.
  • the system controller 30 switches the external command value from V3 to V2, shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter, and the AC-DC converter 1 1 3 Outputs the set output voltage Vout.
  • the system control unit 30 When a power failure occurs in the daytime, the system control unit 30 continues the output from the solar cell converter 1 1 1 while maintaining the external command value V 1 without changing the operation. If a power outage occurs in the daytime and it goes to the night without returning, the system control unit 30 switches the external command value from V1 to V3, and the DC power output from the solar cell converter 1 1 1 Switch to storage battery converter 1 1 2 In addition, when a power failure occurs at night and the day shifts to daytime without returning, the system The control unit 30 switches the external command value from V 3 to V 1 and switches the DC power output from the storage battery converter 1 1 2 to the solar cell converter 1 1 1.
  • the system controller 30 stops the output of the storage battery converter 1 1 2 when the storage battery capacity of the storage battery 1 0 2 falls below a predetermined value, To do.
  • the system controller 30 will set the external command value to V 1 if it is within the output range of the solar cell converter 1 1 1 and V 2 if it is outside the output range. If output is possible according to priority, output from the solar cell converter 1 1 1, otherwise output from the AC-DC converter 1 1 3.
  • the system control unit 30 outputs the external command value (output voltage command value) so that the output voltage of the output converter having the higher output priority is the predetermined set output voltage Vout.
  • the output voltage command value is switched so that the output voltage of the next-order output comparator becomes the set output voltage Vout.
  • the output voltage control unit 10 and the output voltage detection unit 15 are not limited to the configuration shown in FIG. 2, but may take other configurations. A modification of the configuration of the output voltage control unit and the output voltage detection unit is shown below.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first modification of the output voltage control unit having another configuration of the output voltage detection unit in the present embodiment.
  • the output voltage control unit 1 O A of the first modification includes an output voltage detection unit 15 A in which the connection configuration of the voltage dividing resistor is changed.
  • resistive elements R 11, R 12 and FM 3 are connected in parallel, and these are connected in series to a single resistive element R 14 and each is divided by one resistor. It consists of a voltage divider resistor.
  • the voltage at the voltage dividing point at the connection between each resistance element R 11, R 12, R 13 and the resistance element R 1 is output as the output voltage detection value of each output converter.
  • the resistance value of each resistance element is set so that the output voltage detection value for each output converter has a certain voltage difference in the order of solar cell commercial power supply ⁇ storage battery. The rest is the same as the configuration of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a second modification of the output voltage control unit having another configuration of the output voltage detection unit in the present embodiment.
  • the output voltage control unit 10 B according to the second modification includes an output voltage detection unit 15 B in which the connection configuration of the voltage dividing resistor is further changed.
  • Output voltage detector 15 B is a voltage divider in which resistive elements R 2 1 and R 2 2, R 2 3 and R 2 4, R 2 5 and R 2 6 are connected in series and divided in parallel. Consists of resistors.
  • the voltage at the voltage dividing point at the connection of each resistance element R 2 1 and R 2 2, R 2 3 and R 2 4, R 2 5 and R 26 is output as the output voltage detection value of each output converter.
  • FIG. 9 is a diagram showing a third modification of the output voltage control unit in the present embodiment.
  • the third modification includes output voltage control units 41, 42, and 43 for each output converter.
  • the output voltage control unit 4 2 connected to the storage battery converter 1 1 2 includes a voltage conversion unit 4 4 and a storage battery output control unit 4 7.
  • the storage battery output control unit 4 7 is an output voltage detection unit 4 using a voltage dividing resistor 4 5 and a comparator using comparator 46.
  • the configuration of the output voltage control units 4 1 and 4 3 is also the same. These output voltage control units 4 1, 4 2, 4 3 are given one output voltage command value from the system control unit 30, and based on this output voltage command value, feedback of the output voltage of each output converter is performed. Control is performed. The rest is the same as the configuration of FIG.
  • one command value is set to the output voltage control unit of each output converter so that the amount of change of the output voltage is almost the same for each converter.
  • the output voltage detectors 15, 15 A, and 15 B that detect the output voltages of the plurality of output converters have a configuration in which a predetermined voltage difference is provided for each detected voltage. In this way, a detection voltage difference is provided for each output comparator, and three cooperative feedback control systems are configured by the solar cell output control unit 1 1, the storage battery output control unit 1 2, and the AC-DC output control unit 1 3. . Because this detected voltage difference is linked to the difference in control target value for each converter, the output voltage difference is set relatively in each output converter, and the converter set as the highest output voltage among the converters in the output range. Can be output stably.
  • the output voltage detectors of a plurality of output converters are integrated to form a single output voltage detector 15.
  • the output voltage detection unit is provided with a voltage dividing resistor, and a detection voltage difference between a plurality of output converters is obtained by the voltage dividing resistor. This makes it possible to set the detection voltage difference reliably with a simple configuration.
  • the reference voltage value based on the output voltage command value from the external system control unit 30 (control unit 1 1 4) and the output voltage detection units corresponding to a plurality of output converters 1 5, 1 5 A, 1 5 A comparison unit 16 that compares the detection voltage value of B is provided, and the comparison result is fed back to the feedback control unit 1 2 1, 1 2 2, 1 2 3 to enable variable setting of the output voltage. .
  • the output voltage can be varied while maintaining a predetermined voltage difference.
  • a voltage conversion unit 14 for converting an output voltage command value from the external system control unit 30 into a reference voltage value is provided. Thereby, for example, the input variation (D ZA error) of the output voltage command value can be reduced without providing a plurality of DZA conversion units for each output converter.
  • each system has an output status detection unit that detects the output status of each power source and each output converter, such as the output presence and output voltage, and the system control unit 30 (control unit 1 1 4)
  • the system control unit 30 control unit 1 1 4
  • the system voltage command value By varying the output voltage command value, the output voltage of each converter for output is changed while maintaining the voltage difference.
  • the system voltage (set output voltage) by the output voltage of the output converter (converter with the highest output voltage) is always constant. In this way, it is possible to output DC power.
  • the output voltage setting value of the converter for the output of multiple power sources is as follows: Solar cell converter 1 1 1> AC-DC converter 1 1 3> Storage battery converter 1 1 2 and Solar cell 1 0 1> Commercial power 1
  • the output priority order of a plurality of power sources is set in the order of 0 5> storage battery 1 0 2. This makes it possible to effectively use natural energy with the solar cell as the top.
  • the storage battery to be used as a backup output in the event of a power outage at night as much as possible, it should be used only when none of the upper power sources can be used, and the backup time when necessary Can be secured.
  • a diode 1 2 7 is provided at the output part of the storage battery converter 1 1 2 to separate the output voltage by the diode 1 2 7, and an independent feedback control system (output voltage) is provided in the output voltage control part 10.
  • Another detector 2 1 and comparator 2 2) are provided separately.
  • the set voltage of the independent feed pack control system for the storage battery 102 is set lower than the set output voltage of the three linked feedback control systems.
  • Storage battery 1 0 2 is normally set not to be used as a backup output as much as possible. When output from another power source, the set voltage becomes lower than the others and the output from storage battery converter 1 1 2 is not output. So I don't know if it can always work.
  • the independent feedback control system compares the reference voltage value based on the output voltage command value from the external system control unit 30 (control unit 1 1 4) with the detection voltage value of the output voltage detection unit 21.
  • the comparison unit 2 2 is provided, and the comparison result is fed back to the feedback control unit 1 2 2 so that the output voltage can be variably set.
  • the output voltage can be relatively varied while maintaining a predetermined voltage difference from the DC power voltage from the power source that is currently output, and the converter output operation when using a storage battery Can be faster.
  • the setting of the output priority order of a plurality of power sources is not limited to the above order, and various setting examples are possible depending on the type and number of power sources, specifications of the installation location, and the like.
  • the output voltage setting value of each output converter may be in the order of solar battery> storage battery (energy saving operation)> commercial power supply> storage battery (backup operation). It is possible. Even in such an output voltage setting, it is possible to stably output from one output converter based on the output priority order set in advance according to the state, similarly to the control example described above. .
  • the power is output from the storage battery before using the commercial power supply.
  • the output voltage control of the storage battery during energy saving operation uses an independent feedback control system by the output voltage detection unit 21 and the comparison unit 2 2, and a switching switch 2 3 is provided to provide a feed / The operation of the control system can be switched. As a result, if the preset battery level is reached, the output can be switched from the commercial power source to the storage battery, and the storage battery can be used for backup.
  • the independent feedback control system is switched by a switching switch or the like, a diode for separating the output voltage is not necessarily provided.
  • the set voltage of the independent feedback control system can be arbitrarily set, such as setting any one of these intermediate voltages for each set voltage of the three linked feedback control systems.
  • the output from the storage battery converter 1 12 is stopped if the storage amount of the storage battery 10 2 becomes less than a predetermined value.
  • the microcomputer of the system control unit 30 is supplied with power from the storage battery 10 2 to enter a standby state.
  • the operation of the system control unit 30 can be continued, and the power from the upper power source can be immediately output when power is restored.
  • the system control unit 3 continues the standby state until at least sufficient power is generated by the solar cell 1 0 1 and is within the output range of the solar cell converter 1 1 1. Supply power to 0 only.
  • FIG. 8 is a diagram showing the output characteristics of each power source in the present embodiment.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing output characteristics of each output converter of the converter 1 1 1, the AC-DC converter 1 1 3, and the storage battery converter 1 1 2.
  • the horizontal axis indicates current (A) and the vertical axis indicates voltage (V), and each output converter has a drooping output characteristic.
  • the DC power from the output converter of the highest voltage power source here, the converter for solar cells
  • output from multiple power sources can be used for large capacity output.
  • the present embodiment it is possible to output DC power from the output converter of a desired power source according to a preset order depending on the state of each power source.
  • a predetermined voltage difference is set for the detection voltage for each output converter, and the detected voltage difference is linked to the difference in control target value for each output converter. The difference is set and it becomes possible to output stably from the converter with the highest output voltage setting.
  • the output voltage control unit includes a comparison unit that compares the reference voltage value based on the output voltage command value from the system control unit and the detection voltage values of the plurality of output converters by the output voltage detection unit. Are fed back to each output converter.
  • the output voltage of each output converter can be variably set, and the output voltage can be varied while maintaining a predetermined voltage difference.
  • DZA error By providing a voltage conversion unit that converts the output voltage command value from the system control unit to a reference voltage value, for example, without providing multiple DZA conversion units for each output converter, etc. (DZA error) can be reduced.
  • an output state detection unit that detects the output state of each power source and each output converter is provided, and the system control unit is configured to vary the output voltage command value according to the state.
  • the output voltage of each output converter is changed while maintaining the voltage difference, and the output converter (the converter with the highest output voltage) is switched when switching the output converter to output depending on the state. It is possible to output DC power so that the system voltage (set output voltage) is always constant.
  • the system control unit outputs the output voltage command value so that the output voltage of the output converter with the higher output priority order becomes the predetermined set output voltage, and the output from the higher output converter is obtained normally.
  • the output voltage command value is switched so that the output voltage of the output converter of the next rank will be the set output voltage. Do it.
  • the output priority order it is possible to output DC power of a predetermined set output voltage that can be output in order from the higher one.
  • at least one of the plurality of output converters having the output priority set higher is configured with a converter having a drooping output characteristic.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of main parts of the power distribution system according to the second embodiment.
  • the power distribution system includes a solar cell converter 1 1 1, a storage battery converter 1 1 2, and an AC 1 DC converter 1 1 3.
  • the output terminals of these converters are connected in parallel and connected to the DC distribution path 10 07, and the DC power from either converter is output as the DC power output 1 3 1 via the DC distribution path 10 07. .
  • the storage battery output control unit 12 is provided with another output voltage detection unit 21 and a comparison unit 22 as an independent feedback control system. And connected to the output line of the storage battery converter 1 1 2.
  • the comparison unit 2 2 includes a comparator CP 4, and a switching switch (SW) 2 3 is provided at the output terminal of the comparison unit 2 2, and independent feeds by the output voltage detection unit 2 1 and the comparison unit 2 2.
  • the pack control system can be turned ONZ 0 FF.
  • the switch 2 3 is not only an ONZOFF switching type that turns on or off the output of the comparator CP 4 of the comparison unit 2 2, but also the output of the comparator CP 1 of the comparison unit 16 and the output of the comparator CP 4 of the comparison unit 2 2. It is also possible to use a two-system switching type switch that selectively switches between. Note that the output line of the storage battery converter 1 1 2 does not have a diode for separating the output voltage from other power sources.
  • the comparison unit 22 compares the output voltage detection value of the storage battery converter 1 1 2 with the reference voltage value V 4 and feeds back the difference value as a feedback control value to the feedback control unit of the storage battery converter 1 1 2.
  • the system controller 7 OA sets the reference voltage values of the comparators in the comparators 16 and 22 and detects the remaining amount of the storage battery 102 and controls the ON / OFF of the switch 2 3 to provide feedback control. Switches the system operation.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
  • the reference voltage value is V 1 ⁇ V 4 ⁇ V 2 ⁇ V 3.
  • the output voltage control (reference voltage value V 4) by an independent feedback control system can be used for the operation of the storage battery in the energy saving mode.
  • the output power from the solar battery 1 0 1 is stored in the storage battery 1 0 2 and the power from this storage battery 1 0 2 is used so that the power from the commercial power supply 1 0 5 is not used as much as possible.
  • each output converter The output voltage is set to have a certain voltage difference in the order of solar battery> storage battery (for energy saving)> commercial power supply> storage battery (for backup).
  • the output power of the storage battery 10 2 is output before using the output power from the commercial power supply 10 5.
  • the output priority of each converter can be changed by arbitrarily setting the reference voltage value of the independent feedback control system for each reference voltage value of the three cooperative feedback control systems. .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of main parts of the power distribution system according to the third embodiment.
  • a diode 60 for separating the output voltage is provided in series between the output terminal of the storage battery converter 1 1 2 and the connection point of the output path on the positive side of each output converter. It has been.
  • the storage battery output control unit 12 is further provided with another output voltage detection unit 61 and a comparison unit 62 as an independent feedback control system.
  • the output line of the converter 1 1 2 is connected to the anode side of the diode 60.
  • the comparison unit 62 includes a comparator CP5, compares the output voltage detection value before the diode 60 of the storage battery converter 11 12 with the reference voltage value V5, and calculates the difference value. It is fed back to the feedback controller of the converter for storage battery 1 1 2 as a one-back control value.
  • the system control unit 70 B sets the reference voltage value (set voltage) of each comparator of the comparison unit 1 6 and the comparison unit 6 2, and has three cooperative feed / lock control systems and independent feed / cock. Control the operation of the control system.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
  • the reference voltage values are V 1 ⁇ V 2 ⁇ V 3 and V 3 ⁇ V 5.
  • the output voltage of each output converter is set to have a constant voltage difference in the order of solar cell> commercial power source> storage battery (for backup)> storage battery (independent feedback).
  • the output voltage of the DC power output 1 3 1 from the storage battery converter 1 1 2 is controlled by an independent feedback control system.
  • the output voltage is controlled with a low voltage.
  • the output voltage of the storage battery converter 1 1 2 is separated and controlled by an independent feedback control system, so that the storage battery converter 1 1 2 always outputs, and the storage battery 1 0 2
  • the feedback response at the time of output switching when using the output power of can be improved.
  • the converter output switching operation when using the storage battery can be speeded up.
  • FIG. 11 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system according to the fourth embodiment. Fourth implementation In this state, a storage battery converter input / output detection unit that detects the input and output of the storage battery converter 112 is provided, and the detection result of the storage battery converter input / output detection unit is input to the system control unit 7 OC.
  • the output voltage control unit 50 C has the same configuration as that of the output voltage control unit 50 B of the third embodiment shown in FIG.
  • the system controller 7 OC inputs the input voltage to the storage battery converter 1 1 2 or the detected value of the remaining capacity of the storage battery 1 0 2 and the detected value of the output voltage from the storage battery converter 1 1 2, and It monitors the input voltage at the input of converter 1 1 2 and the output voltage at the anode side of diode 60 at the output.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of main parts of a power distribution system according to the fifth embodiment.
  • a diode 63 is connected in series with the output terminal of the comparator CP5 of the comparator 62 of the independent feedback control system in the storage battery output controller 12 of the output voltage controller 50 D. Connected and provided.
  • a diode 64 is connected in series to the output terminal of the comparator CP1 of the comparator 16 in the cooperative feedback control system, and the cathodes of these diodes 6 3 and 6 4 are connected in parallel to switch feedback output. And is connected to the feedback controller of the storage battery comparator 1 1 2.
  • Other configurations are the same as those of the fourth embodiment shown in FIG.
  • the system control unit 70 D has the same function as the system control unit 70 C of the fourth embodiment.
  • the diodes 6 3 and 6 4 of the feedback output switching unit are applied to any of the independent feedback control systems of the configuration of the third embodiment in FIG. 10 and the configuration of the fourth embodiment in FIG. It is also possible to provide it. Also, instead of the parallel connection of the diodes 6 3 and 6 4, as in the switching switch 23 of the second embodiment in FIG. It is also possible to switch the feedback output of parts 6 2 and 16.
  • the feedback operation is reliably switched between the cooperative feedback control system and the independent feedback control system, and the output voltage control is performed. It can be performed.
  • the operation can be switched without requiring a control signal from the system controller 70 D, and the feedback output can be switched with a simple configuration. Can be realized.
  • FIG. 13 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system according to the sixth embodiment.
  • the AC-DC converter 1 1 3 has an independent feedback control system. .
  • AC — DC converter 1 1 Between the output end of 3 and the connection point of the output path on the positive side of each output converter
  • a diode 65 for separating the output voltage is connected in series.
  • the AC-DC output control unit 13 is further provided with another output voltage detection unit 66 and a comparison unit 67 as an independent feedback control system. It is connected to the anode side of the diode 65 in the output line of the converter 1 1 3.
  • the comparison unit 67 includes a comparator CP6, compares the output voltage detection value on the near side of the diode 65 of the AC-DC converter 1 1 3 with the reference voltage value V6, and uses the difference value as a feedback control value.
  • AC Return to the feedback control section of DC converter 1 1 3
  • a diode 68 is connected in series to the output terminal of the comparator CP6 of the comparator 67 of the independent feedback control system.
  • a diode 69 is connected in series to the output terminal of the comparator CP 2 of the comparison unit 16 of the cooperative feedback control system, and the force swords of these diodes 68 and 69 are connected in parallel to provide a feedback output switching unit. And is connected to the feedback control unit of the AC-DC converter 1 1 3.
  • the system control unit 70 E sets the reference voltage values (set voltages) of the comparators of the comparison unit 16, the comparison unit 62, and the comparison unit 67, and provides three cooperative feedback control systems and two independent feedback controls. Control system operation. Other configurations are the same as those of the fifth embodiment shown in FIG.
  • the reference voltage values are V 1 ⁇ V2 ⁇ V3, V3 ⁇ V5, V2 ⁇ V6, and V 6 ⁇ V5.
  • the output voltage of each output converter is set to have a constant voltage difference in the order of solar battery> commercial power> commercial power (independent feedback)> storage battery (for backup)> storage battery (independent feedback). Is done.
  • an independent feedback control system is used on the front side of the diode 65 in the output line of the AC-DC converter 1 13. The output voltage is controlled at a voltage lower than the output voltage at the DC power output 1 31 from the AC-DC converter 1 1 3. By such output voltage control, the AC-DC converter 1 1 3 always outputs with the set voltage of the reference voltage value V 6.
  • the output voltage of the AC-DC converter 1 1 3 is separated and controlled by an independent feedback control system, so that the AC-DC converter 1 1 3 always outputs and commercial power 1 Feedback responsiveness when switching output when using output power from 05 can be improved. This makes it possible to speed up the converter output switching operation when using commercial power.
  • FIG. 14 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system according to the seventh embodiment.
  • the output voltage control unit 5 OF has the same configuration as that of the output voltage control unit 50E of the sixth embodiment shown in FIG.
  • System controller 7 OF is AC—DC Input the detection value of the input voltage to the converter 1 1 3 and the detection value of the output voltage from the AC—DC converter 1 1 3 and input the input voltage of the input portion of the AC—DC converter 1 1 3 Monitor the output voltage on the anode side of diode 65.
  • the input voltage of the input unit of the storage battery converter 112 and the output voltage on the anode side of the diode 60 of the output unit are monitored.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of main parts of a power distribution system according to the eighth embodiment.
  • a solar cell converter input / output detector that detects the input and output of the solar cell converter 1 1 1 is provided, and the detection result of this solar cell converter input / output detector is sent to the system controller 7 OG. It is configured to input.
  • a diode 80 for separating the output voltage is connected in series between the output terminal of the solar cell converter 11 1 and the connection point of the output path on the positive electrode side of each output converter.
  • the output voltage control unit 50G and other configurations are the same as those in the seventh embodiment shown in FIG.
  • the system controller 7 OG inputs the detection value of the input voltage to the solar cell converter 1 1 1 and the detection value of the output voltage from the solar cell converter 1 1 1, and the solar cell converter 1 1 1
  • the input voltage of the input section and the output voltage on the anode side of the diode 80 of the output section are monitored. Further, as in the seventh embodiment, the input voltage and output voltage of the storage battery converter 1 1 2 and the AC-DC converter 1 1 3 are monitored.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration of main parts of a power distribution system according to the ninth embodiment.
  • the ninth embodiment has a configuration in which the second embodiment shown in FIG. 9 and the eighth embodiment shown in FIG. 15 are combined. That is, in the output voltage control unit 5 OH, the storage battery output control unit 12 includes the output voltage detection unit 21, the comparison unit 22, the first independent feedback control system using the switching switch 23, and the output voltage detection unit 61. A second independent feedback control system by part 62 is provided.
  • the AC-DC output control unit 13 is provided with a third independent feedback control system including an output voltage detection unit 66 and a comparison unit 67.
  • Storage battery converter 1 1 2, AC—DC converter 1 1 3, Solar battery converter 1 1 1 Outputs to the output terminal of the output path on the positive side of each output converter. Diodes 60, 65, and 80 for separating voltages are provided in series.
  • the reference voltage values are V 1 ⁇ V4 ⁇ V2 ⁇ V3, V3 ⁇ V5, V2 ⁇ V6, and V6 ⁇ V5.
  • the output voltage of each output converter is constant in the following order: solar battery> storage battery (for energy saving)> commercial power supply> commercial power supply (independent feedback)> storage battery (for backup)> storage battery (independent feedback) It is set to have a voltage difference.
  • the system controller 70 H monitors the input voltage and output voltage of the storage battery converter 1 1 2, the AC-DC converter 1 1 3, and the solar battery converter 1 1 1. Further, the system control unit 7OH performs the detection of the remaining amount of the storage battery 102 and the ONZOFF control of the switching switch 23, as in the second embodiment, and switches the operation of the feedback control system.
  • an effect obtained by combining the above-described second to eighth embodiments can be obtained.
  • the feedback control system in accordance with the remaining capacity of the storage battery 102, it is possible to use the power stored by the solar battery energy and realize energy saving.
  • the independent feedback control system by switching the independent feedback control system to operate, the output priority of each output converter can be changed.
  • the control by the independent feedback control system of the converter for the storage battery 1 1 2 and the control by the independent feedback control system of the AC-DC converter 1 1 3 when using the storage battery or using the commercial power supply
  • Each of the converter output switching operations can be speeded up.
  • the output voltage control unit sets an output voltage having a predetermined voltage difference in the order of solar cell> commercial power> storage battery as the set voltage of the plurality of output converters.
  • the storage battery is normally set to be used as a backup output in the event of a power failure at night, so that it can be used only when none of the upper power sources can be used, and can be backed up when necessary. Time can be secured.
  • the output voltage of the storage battery converter is separated by a diode, and the independent feed / control system is used to set the other feed / control system for the storage battery controller.
  • the independent feedback control system is based on the output voltage command value from the system control unit and relatively outputs the output voltage while maintaining a predetermined voltage difference from the DC power voltage from the current power source. It is variable, and the converter output operation when using a storage battery can be accelerated.
  • the output voltage of the AC-DC converter is separated by a diode, and the output is controlled at a voltage lower than the set voltage of the other feedback control system by the independent feedback control system.
  • the independent feedback control system is based on the output voltage command value from the system control unit, and the output voltage is relatively maintained while maintaining a predetermined voltage difference from the DC power voltage from the currently output power source. The converter output operation when using commercial power can be made faster.
  • the output unit of the independent feedback control system is connected to each output converter via a feedback output switching unit such as a diode, so that the feedback control system independent of the cooperative feedback control system of the plurality of output converters
  • a feedback output switching unit such as a diode
  • output switching of the feedback control system can be realized with a simple configuration.
  • it is possible to determine the failure of the output converter by monitoring the input voltage and the output voltage in at least one of the storage battery converter, AC-DC converter, and solar battery converter.
  • the output voltage control unit the output voltage having a predetermined voltage difference is set in the order of solar battery> storage battery energy saving operation> commercial power> storage battery backup operation as the set voltage of the plurality of output converters, By controlling the output voltage of each output converter, it is possible to stably output from a predetermined output converter based on an output priority set in advance according to the state. In this case, since the power is output from the storage battery before using the commercial power supply, the power stored by the solar battery energy can be reused by the storage battery, and energy saving can be achieved.
  • the output voltage control unit also includes an independent feed / cook control system that controls the output voltage of the storage battery converter, and a switching switch that turns on and off the operation of this independent feed / ⁇ * control system.
  • the output voltage during energy saving operation of the storage battery is controlled by an independent feedback control system.
  • an independent feedback control system for example, when the storage capacity of a preset storage battery is reached, the output can be switched from the commercial power source to the storage battery, and the storage battery can be used as a backup battery when none of the upper power sources can be used. Is available. Also, the output priority of each converter can be changed by switching independent feedback control systems.
  • the system control unit stops the output from the storage battery converter and supplies power from the storage battery only when the power storage capacity of the storage battery falls below a predetermined value during a power outage when commercial power is not supplied. It is set as the structure made into the standby state which receives. As a result, it is possible to stop the backup output from the storage battery in the event of a long-term power failure, etc., continue the operation of the system control unit, and immediately output power from the upper power source when power is restored. . Also, from the time of power failure until power is restored, the standby state is continued at least until it is within the output range of the solar cell converter.

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Abstract

Disclosed is an electric power distribution system equipped with: a plurality of output converters which are separately provided corresponding to a plurality of electric power sources, and which output DC power at a predetermined voltage level using the electric power supplied by the electric power source to which each converter is connected; and a system control unit which commands the output voltage control operations of the plurality of output converters. The system control unit sets a single output voltage command value and changes the output voltage of the plurality of output converters in conjunction with one another.

Description

明細書  Specification
配電システム 技術分野  Power Distribution System Technology Field
本発明は、 複数の電力源から供給される電力を基に直流電力を負荷機器に配電する配電 システムに関する。 背景技術  The present invention relates to a power distribution system that distributes DC power to load equipment based on power supplied from a plurality of power sources. Background art
従来、 住宅、 店舗、 オフィスビルなどの建物において、 交流電力と直流電力とを配電す る配電システムとして、 例えば特許文献 1に記載のものがある。 この配電システムは、 自 家発電用として太陽光発電装置のような直流発電設備を建物に設置し、 直流発電設備の直 流電力出力を交流電力に電力変換して電力会社から供給される商用電源 （交流電力系統） と系統連系運転を行う系統連系システムである。  Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a power distribution system that distributes AC power and DC power in a building such as a house, a store, or an office building. This power distribution system is a commercial power source that is supplied from an electric power company by installing DC power generation equipment such as a solar power generation system in a building for in-house power generation, converting the direct power output of the DC power generation equipment into AC power. This is a grid-connected system that performs grid-connected operation with the AC power system.
この種の系統連系システムでは、 直流発電設備で発電された直流電力を、 直流電力から 交流電力に変換する電力変換器 （パワーコンデイショナ） により交流電力に変換すること によって、 交流電源である商用電源と協調させる構成を採用している。 ここで、 建物内の 負荷で消費される電力を超える電力が直流発電設備から供給されている場合、 余剰分の電 力を商用電源に逆潮流させること （いわゆる、 売電） が可能となっている。  This type of grid-connected system is an AC power source by converting DC power generated by DC power generation equipment into AC power using a power converter (power conditioner) that converts DC power into AC power. A configuration that works with commercial power is adopted. Here, when power exceeding the power consumed by the load in the building is supplied from the DC power generation facility, it is possible to reverse the surplus power to the commercial power supply (so-called power sale). Yes.
また、 直流負荷機器に直流電力を供給する配電システムとして、 例えば特許文献 2に記 載の電力供給システムが提案されている。 この電力供給システムは、 直流電力供給部と直 流負荷機器の端末装置との間で通信を行い、 給電制御手段によって、 端末装置から通知さ れた受電電源情報と動作情報記憶手段が保持している動作電源情報とを比較し、 直流負荷 機器が駆動に必要な電圧及び電流を受電できるように出力電圧を制御するものである。 . 【特許文献 1】 特開 2 0 0 3— 2 8 4 2 4 5号公報  As a power distribution system for supplying DC power to DC load equipment, for example, a power supply system described in Patent Document 2 has been proposed. In this power supply system, communication is performed between the DC power supply unit and the terminal device of the DC load device, and the power receiving control means holds the received power supply information and the operation information storage means notified from the terminal device. The output voltage is controlled so that the DC load equipment can receive the voltage and current necessary for driving. [Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2 0 0 3-2 8 4 2 4 5
【特許文献 2】 特開 2 0 0 9— 1 5 9 6 9 0号公報  [Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2 0 0 9-1 5 9 6 9 0
直流電力を配電するための配電システムの構成例として、 太陽光発電装置または燃料電 池発電装置のような直流発電設備、 商用電源、 蓄電池など、 複数の電力源を用いた配電シ ステムを想定する。 この場合、 それぞれの電力源に対して D C— D Cコンバータ、 A C— D Cコンバータ等による出力用コンバータが設けられ、 各出力用コンバータから所定の電 圧レベルの直流電力を出力するような構成が一般的である。 このような構成では、 それぞ れの出力用コンバータの出力電圧制御は個別に行われるため、 出力用コンバータを並列接 続した場合、 どの出力用コンバータから出力されるのかわからないなど、 所望の電力源の 出力用コンバータから出力されないことがある。 また、 出力用コンバータによって出力電 圧を変えるように制御電圧を設定していても、 各制御系のばらつきなどに起因する出力電 圧のばらつきが大きくなると、 出力用コンバータ間の出力電圧の大小関係が逆転するなど して複数の出力用コンバータの出力電圧制御が適切になされないことがある。 このため、 意図しない他の電力源の出力用コンバータから直流電力が出力されてしまうという課題が 発明の概要 As an example of the configuration of a distribution system for distributing DC power, a distribution system using multiple power sources such as a DC power generation facility such as a solar power generation device or a fuel cell power generation device, a commercial power supply, or a storage battery is assumed. . In this case, an output converter such as a DC-DC converter or an AC-DC converter is provided for each power source, and a configuration in which DC power of a predetermined voltage level is output from each output converter is common. It is. In such a configuration, the output voltage control of each output converter is performed individually. Therefore, when output converters are connected in parallel, it is not possible to know which output converter will output the desired power source. May not be output from the output converter. Even if the control voltage is set so that the output voltage is changed by the output converter, the output voltage due to variations in each control system, etc. If the pressure variation increases, the output voltage control of multiple output converters may not be performed properly, for example, the magnitude relationship of the output voltages between the output converters may be reversed. For this reason, there is a problem in that DC power is output from an output converter of another unintended power source.
本発明は、 上記事情に鑑みてなされたもので、 複数の電力源を用いて直流電力を配電す るシステムにおいて、 各電力源の状態に応じて、 予め設定した順序に従って所望の電力源 の出力用コンバータから直流電力を出力させることが可能な配電システムを提供する。 本発明は、 複数の電力源にそれぞれ対応して設けられ、 接続された電力源から供給され る電力を基に所定の電圧レベルの直流電力を出力する複数の出力用コンバータと、 複数の 出力用コンバータの出力電圧を制御する出力電圧制御部と、 出力電圧制御部に指令値を与 えて出力電圧制御動作を指示するシステム制御部と、 を備える配電システムであって、 出 力電圧制御部は、 予め決定した複数の電力源の出力優先順位に従って、 各出力用コンパ一 タの出力電圧が各コンバータ間で所定の電圧差を持つように、 上位のものから高い出力電 圧を設定したフィードバック制御系を構成し、 この設定電圧を目標として各出力用コンパ —タの出力電圧を制御するものであり、 システム制御部は、 1つの出力電圧指令値を出力 電圧制御部に与えて複数の出力用コンバータの出力電圧を連動して変化させるものである 配電システムを提供する。  The present invention has been made in view of the above circumstances. In a system that distributes DC power using a plurality of power sources, an output of a desired power source according to a preset order according to the state of each power source. Distributing system capable of outputting DC power from converter for power supply. The present invention provides a plurality of output converters that are provided corresponding to a plurality of power sources and that output DC power of a predetermined voltage level based on the power supplied from the connected power sources, and a plurality of output power sources. An output voltage control unit that controls the output voltage of the converter, and a system control unit that gives an instruction value to the output voltage control unit to instruct an output voltage control operation, wherein the output voltage control unit includes: A feedback control system in which a higher output voltage is set from a higher level so that the output voltage of each output comparator has a predetermined voltage difference between the converters according to the output priority order of a plurality of power sources determined in advance. The system controller controls the output voltage of each output comparator with this set voltage as a target. The system controller gives one output voltage command value to the output voltage controller. Providing power distribution system is intended to vary in conjunction with the output voltages of the output converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧制御部は、 複数の出力用コン バータのそれぞれの出力電圧を検出する出力電圧検出部を備え、 出力電圧検出部は、 各出 力用コンバータ毎の検出電圧に所定の電圧差を設けた構成とするものを含む。  The present invention is the above power distribution system, wherein the output voltage control unit includes an output voltage detection unit that detects each output voltage of the plurality of output converters, and the output voltage detection unit includes each output voltage Including a configuration in which a predetermined voltage difference is provided in the detection voltage for each converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧制御部は、 複数の出力用コン バータの出力電圧を検出する一体化された 1つの出力電圧検出部により構成されるものを 含む。  In addition, the present invention includes the power distribution system described above, wherein the output voltage control unit includes a single integrated output voltage detection unit that detects the output voltages of the plurality of output converters.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧検出部は、 分圧抵抗を有して 構成され、 分圧抵抗によって各出力用コンバータ毎に設定された検出電圧差を持つ複数の 出力用コンバータの出力電圧を取得するものであるものを含む。  The present invention is the power distribution system described above, wherein the output voltage detection unit includes a voltage dividing resistor, and a plurality of detection voltage differences set for each output converter by the voltage dividing resistor. Includes one that obtains the output voltage of the converter for output.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧制御部は、 システム制御部か らの出力電圧指令値に基づぐ基準電圧値と、 出力電圧検出部による複数の出力用コンパ一 タの検出電圧値とを比較する比較部を備え、 この比較結果を各出力用コンバータにフィー ドバックするものであるものを含む。  The present invention is the above power distribution system, wherein the output voltage control unit includes a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit, and a plurality of output comparators by the output voltage detection unit. Including a comparator that compares the detected voltage value of the data and feeds back the comparison result to each output converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧制御部は、 システム制御部か らの出力電圧指令値を基準電圧値に変換する電圧変換部を備えるものを含む。  Further, the present invention includes the power distribution system described above, wherein the output voltage control unit includes a voltage conversion unit that converts an output voltage command value from the system control unit into a reference voltage value.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 各電力源及び各出力用コンバータの出 力状態を検知する出力状態検知部を備え、 システム制御部は、 状態に応じて出力電圧指令 値を可変するものを含む。 The present invention is the above power distribution system, further comprising an output state detection unit that detects an output state of each power source and each output converter, and the system control unit outputs an output voltage command according to the state. Includes variable values.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 システム制御部は、 出力優先順位が上 位の出力用コンバータの出力電圧が所定の設定出力電圧となるように出力電圧指令値を出 力し、 上位の出力用コンバータからの出力が正常に得られない場合に、 次の順位の出力用 コンバータの出力電圧が設定出力電圧となるように出力電圧指令値を切り替えるものを含 む。  The present invention is the above power distribution system, wherein the system control unit outputs the output voltage command value so that the output voltage of the output converter having the higher output priority is a predetermined set output voltage. This includes switching the output voltage command value so that the output voltage of the next-order output converter becomes the set output voltage when the output from the higher-order output converter cannot be obtained normally.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 複数の出力用コンバータとして、 太陽 電池に接続される太陽電池用コンバータと、 蓄電池に接続される蓄電池用コンバータと、 商用電源に接続される A C— D Cコンバータとを備え、 出力電圧制御部は、 複数の出力用 コンバータの設定電圧として、 太陽電池 >商用電源 >蓄電池の順序で所定の電圧差を有す る出力電圧を設定し、 各出力用コンバータの出力電圧を制御するものを含む。  Further, the present invention is the above power distribution system, wherein a plurality of output converters include a solar cell converter connected to a solar battery, a storage battery converter connected to the storage battery, and an AC connected to a commercial power source. — With a DC converter, the output voltage control unit sets an output voltage with a predetermined voltage difference in the order of solar battery> commercial power supply> storage battery as the set voltage of the converter for multiple outputs. Includes those that control the output voltage of the converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 蓄電池用コンバータの出力部には、 出 力電圧を分離するダイオードを備え、 出力電圧制御部は、 蓄電池用コンバータの出力電圧 を制御する独立したフィードバック制御系を備え、 この独立したフィードバック制御系の 設定電圧を蓄電池用コンバータに設けた他のフィードバック制御系の設定電圧よリも低く 設定したものを含む。  Further, the present invention is the above power distribution system, wherein the output unit of the storage battery converter includes a diode that separates the output voltage, and the output voltage control unit is an independent controller that controls the output voltage of the storage battery converter. This includes a feedback control system in which the set voltage of this independent feedback control system is set lower than the set voltage of other feedback control systems provided in the storage battery converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧制御部の独立したフィードバ ック制御系は、 システム制御部からの出力電圧指令値に基づく基準電圧値と、 蓄電池用コ ンバータの出力電圧の検出電圧値とを比較する比較部を備え、 この比較結果を蓄電池用コ ンバータにフィードバックするものであるものを含む。  Further, the present invention is the power distribution system described above, wherein the feedback control system independent of the output voltage control unit includes a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit, and an output of the storage battery converter. It includes a comparator that compares the detected voltage value of the voltage and feeds back the comparison result to the storage battery converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 蓄電池用コンバータに設ける独立した フィードバック制御系の出力部は、 フィードバック出力切替部を介して蓄電池用コンパ一 タと接続されるものを含む。  Further, the present invention includes the power distribution system described above, wherein the output unit of the independent feedback control system provided in the storage battery converter is connected to the storage battery comparator via the feedback output switching unit.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 システム制御部は、 蓄電池用コンバー タの入力電圧と出力電圧とを監視するものを含む。  In addition, the present invention includes the power distribution system described above, wherein the system control unit monitors the input voltage and the output voltage of the storage battery converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 A C— D Cコンバータの出力部には、 出力電圧を分離するダイオードを備え、 出力電圧制御部は、 A C— D Cコンバータの出力 電圧を制御する独立したフィードバック制御系を備え、 この独立したフィードバック制御 系の設定電圧を A C— D Cコンバータに設けた他のフィードバック制御系の設定電圧よリ も低く設定したものを含む。  The present invention is the above power distribution system, wherein the output part of the AC-DC converter is provided with a diode that separates the output voltage, and the output voltage control part is an independent controller that controls the output voltage of the AC-DC converter. Including a feedback control system that is set lower than the set voltage of other feedback control systems installed in the AC-DC converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧制御部の独立したフィードバ ック制御系は、 システム制御部からの出力電圧指令値に基づく基準電圧値と、 A C— D C コンバータの出力電圧の検出電圧値とを比較する比較部を備え、 この比較結果を A C— D Cコンバータにフィードバックするものであるものを含む。  Further, the present invention is the above-described power distribution system, wherein the independent feedback control system of the output voltage control unit includes a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit, and an output of the AC-DC converter. It includes a comparator that compares the detected voltage value of the voltage and feeds back the comparison result to the AC-DC converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 A C— D Cコンバータに設ける独立し たフィードバック制御系の出力部は、 フィ一ドバック出力切替部を介して A C— D Cコン バータと接続されるものを含む。 Further, the present invention provides the power distribution system as described above, wherein the output unit of the independent feedback control system provided in the AC-DC converter is connected to the AC-DC converter via the feedback output switching unit. Including those connected to the barter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 システム制御部は、 A C— D Cコンパ ータの入力電圧と出力電圧とを監視するものを含む。  The present invention also includes the power distribution system described above, wherein the system control unit monitors the input voltage and output voltage of the AC-DC converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 太陽電池用コンバータの出力部には、 出力電圧を分離するダイオードを備え、 システム制御部は、 太陽電池用コンバータの入力 電圧と出力電圧とを監視するものを含む。  The present invention is the above power distribution system, wherein the output unit of the solar cell converter includes a diode that separates the output voltage, and the system control unit outputs the input voltage and the output voltage of the solar cell converter. Includes monitoring.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 複数の出力用コンバータとして、 太陽 電池に接続される太陽電池用コンバータと、 蓄電池に接続される蓄電池用コンバータと、 商用電源に接続される A C— D Cコンバータとを備え、 出力電圧制御部は、 複数の出力用 コンバ一タの設定電圧として、 太陽電池 >蓄電池の省エネルギー用動作 >商用電源 >蓄電 池のバックアップ用動作の順序で所定の電圧差を有する出力電圧を設定し、 各出力用コン バータの出力電圧を制御するものを含む。  Further, the present invention is the above power distribution system, wherein a plurality of output converters include a solar cell converter connected to a solar battery, a storage battery converter connected to the storage battery, and an AC connected to a commercial power source. — With a DC converter, the output voltage control unit uses the set voltage of multiple output converters as a set voltage difference in the order of solar battery> storage battery energy saving operation> commercial power supply> storage battery backup operation. Including the one that sets the output voltage and controls the output voltage of each output converter.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 出力電圧制御部は、 蓄電池用コンパ一 タの出力電圧を制御する独立したフィードバック制御系と、 この独立したフィードバック 制御系の動作を O N Z O F Fする切替スィッチとを備え、 蓄電池の省エネルギー用動作時 の出力電圧を独立したフィードバック制御系によつて制御するものを含む。  Further, the present invention is the above-described power distribution system, wherein the output voltage control unit includes an independent feedback control system for controlling the output voltage of the storage battery comparator, and a switching operation for ONZOFF the operation of the independent feedback control system. And a switch that controls the output voltage during energy-saving operation of the storage battery using an independent feedback control system.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 蓄電池用コンバータの出力部には、 出 力電圧を分離するダイオードを備え、 出力電圧制御部は、 蓄電池用コンバータの出力電圧 を制御する独立したフィードバック制御系として、 ダイォードのカソ一ド側に第 1の独立 フィードバック制御系及びこの第 1の独立フィードバック制御系の動作を O N ZO F Fす る切替スィツチを備えるとともに、 ダイォードのアノード側に第 2の独立フィードバック 制御系を備え、 蓄電池の省エネルギー用動作時の出力電圧を第 1の独立フィードバック制 御系によって制御し、 第 2の独立フィードバック制御系の設定電圧を蓄電池用コンバータ に設けた他のフィード/くック制御系の設定電圧よりも低く設定したものを含む。  Further, the present invention is the above power distribution system, wherein the output unit of the storage battery converter includes a diode that separates the output voltage, and the output voltage control unit is an independent controller that controls the output voltage of the storage battery converter. The feedback control system includes a first independent feedback control system on the diode side of the diode and a switching switch for turning on and off the operation of the first independent feedback control system, and a second switch on the anode side of the diode. An independent feedback control system is provided, the output voltage during energy saving operation of the storage battery is controlled by the first independent feedback control system, and the set voltage of the second independent feedback control system is controlled by another feed / Including those set lower than the set voltage of the clock control system.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 各電力源及び各出力用コンバータの出 力状態を検知する出力状態検知部を備え、 複数の出力用コンバータとして、 太陽電池に接 続される太陽電池用コンバータと、 蓄電池に接続される蓄電池用コンバータと、 商用電源 に接続される A C— D Cコンバータとを備え、 システム制御部は、 商用電源からの電力が 供給されない停電時において、 蓄電池の蓄電量が所定値より少なくなつた場合、 蓄電池用 コンバータからの出力を停止し、 自身のみで蓄電池からの電力供給を受ける待機状態とす るものを含む。  The present invention is the power distribution system described above, further including an output state detection unit that detects an output state of each power source and each output converter, and is connected to the solar cell as a plurality of output converters. The system controller is equipped with a solar battery converter, a storage battery converter connected to the storage battery, and an AC-DC converter connected to the commercial power supply. The system controller can store the storage battery during power outages when the commercial power is not supplied. When the amount is less than the predetermined value, the output from the converter for the storage battery is stopped, and the standby state where the power supply from the storage battery is received by itself is included.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 システム制御部は、 停電時から復電す るまでの間、 少なくとも太陽電池用コンバータの出力範囲内となるまでは、 待機状態を継 続するものを含む。  Further, the present invention is the power distribution system described above, wherein the system control unit continues the standby state from the time of power failure until power is restored until at least the output range of the converter for solar cells is reached. Including things.
また、 本発明は、 上記の配電システムであって、 複数の出力用コンバータのうち、 出力 優先順位が上位に設定された少なくとも 1つ以上の出力用コンバータは、 垂下出力特性を 備えたコン/く一タで構成されているものを含む。 Further, the present invention is the above-described power distribution system, wherein at least one of the plurality of output converters having an output priority set higher is provided with a drooping output characteristic. Including those that are made up of equipped computers.
本発明によれば、 複数の電力源を用いて直流電力を配電するシステムにおいて、 各電力源の 状態に応じて、 予め設定した順序に従って所望の電力源の出力用コンバータから直流電力を出 力させることが可能な配電システムを提供できる。  According to the present invention, in a system that distributes DC power using a plurality of power sources, DC power is output from an output converter of a desired power source according to a preset order according to the state of each power source. It is possible to provide a power distribution system that can
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面とともに与えられた後述する好ましい実 施形態の説明から明白になる。  Objects and features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments given in conjunction with the accompanying drawings.
【図 1】 本発明の実施形態に係る配電システムの構成を示す図。  FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.
【図 2】 本実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of the power distribution system according to the present embodiment.
【図 3】 本実施形態の配電システムにおける制御部の動作手順を示すフローチヤ一ト。 【図 4】 本実施形態の配電システムにおける電力源の状態と各状態のときの出力電圧設 定の例を示す図。  FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of a control unit in the power distribution system of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power source state and an output voltage setting in each state in the power distribution system of the present embodiment.
【図 5】 本実施形態における出力電圧検出部を他の構成とした出力電圧制御部の第 1変 形例を示す図。  FIG. 5 is a diagram showing a first modified example of an output voltage control unit having another configuration of the output voltage detection unit in the present embodiment.
【図 6】 本実施形態における出力電圧検出部を他の構成とした出力電圧制御部の第 2変 形例を示す図。  FIG. 6 is a diagram showing a second variation of the output voltage control unit in which the output voltage detection unit in the present embodiment has another configuration.
【図 7】 本実施形態における出力電圧制御部の第 3変形例を示す図。  FIG. 7 is a diagram showing a third modification of the output voltage control unit in the present embodiment.
【図 8】 本実施形態における各電力源の出力特性を示す図。  FIG. 8 is a diagram showing output characteristics of each power source in the present embodiment.
【図 9】 第 2の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 9 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a second embodiment.
【図 1 0】 第 3の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 10 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a third embodiment.
【図 1 1】 第 4の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 11 is a diagram showing a main part configuration of a power distribution system according to a fourth embodiment.
【図 1 2】 第 5の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 12 is a diagram showing a main part configuration of a power distribution system according to a fifth embodiment.
【図 1 3】 第 6の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 13 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a sixth embodiment.
【図 1 4】 第 7の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 14 is a diagram showing a configuration of main parts of a power distribution system according to a seventh embodiment.
【図 1 5】 第 8の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。  FIG. 15 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to an eighth embodiment.
【図 1 6】 第 9の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図。 発明を実施するための形態  FIG. 16 is a diagram showing a main configuration of a power distribution system according to a ninth embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の実施形態が本明細書の一部をなす添付図面を参照にしてより詳細に説明 する。 図面全体において、 同一または類似した部分には同じ部材符号を付してそれについ ての重複する説明を省略する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which form a part of this specification. Throughout the drawings, the same or similar parts will be denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
まず、 本発明に係る配電システムを戸建て住宅に適用した実施形態について図面を参照 しながら詳細に説明する。 但し、 本発明に係る配電システムが適用可能な建物は戸建て住 宅に限定されるものではなく、 集合住宅の各住戸や事務所等にも適用可能である。  First, an embodiment in which a power distribution system according to the present invention is applied to a detached house will be described in detail with reference to the drawings. However, the building to which the power distribution system according to the present invention can be applied is not limited to a detached house, but can also be applied to each dwelling unit or office of an apartment house.
図 1は本発明の実施形態に係る配電システムの構成を示す図である。 本実施形態の配電 システムは、 太陽電池及び蓄電池を備え交流電力と直流電力を配電可能としたハイプリッ ド配電システムに適用した構成例である。 この配電システムは、 交流配電路 1 0 6を介し て交流負荷機器に交流電力を配電する交流分電盤 1 0 4と、 直流配電路 1 0 7を介して直 流負荷機器に直流電力を配電する直流配電装置を構成する直流分電盤 1 1 0とを備えてい る。 交流分電盤 1 0 4は、 入力端に交流電力源である商用電源 （交流電力系統） 1 0 5と パワーコンディショナ 1 0 3とが接続され、 出力端に交流配電路 1 0 6と直流分電盤 1 1 0とが接続されている。 交流分電盤 1 0 4は、 商用電源 1 0 5またはパワーコンディショ ナ 1 0 3から供給される交流電力を分岐して交流配電路 1 0 6と直流分電盤 1 1 0に交流 電力を出力する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power distribution system according to an embodiment of the present invention. Power distribution in this embodiment The system is a configuration example applied to a hybrid power distribution system that includes a solar battery and a storage battery and that can distribute AC power and DC power. This distribution system distributes DC power to AC load distribution boards 1 0 4 that distribute AC power to AC load equipment via AC distribution paths 1 0 6 and DC load equipment via DC distribution paths 1 0 7. And a DC distribution board 110 constituting a DC distribution device. The AC distribution board 1 0 4 is connected to a commercial power source (AC power system) 1 0 5 and a power conditioner 1 0 3 as an AC power source at the input end, and to an AC distribution line 1 0 6 and a DC at the output end Distribution board 1 1 0 is connected. AC distribution board 1 0 4 branches AC power supplied from commercial power supply 1 0 5 or power conditioner 1 0 3 and outputs AC power to AC distribution path 1 0 6 and DC distribution board 1 1 0 To do.
配電システムの直流電力源としては、 太陽電池 1 0 1と蓄電池 1 0 2とを備えている。 太陽電池 1 0 1は、 太陽光を受光して光電変換することで発電を行い直流電力を出力する もので、 直流発電設備の一例としての太陽光発電装置を構成している。 蓄電池 1 0 2は、 直流電力の蓄電及び蓄電した直流電力の出力が可能な二次電池によリ構成される。 直流分 電盤 1 1 0は、 入力端に太陽電池 1 0 1、 蓄電池 1 0 2、 交流分電盤 1 0 4が接続され、 出力端に直流配電路 1 0 7が接続されている。 直流分電盤 1 1 0は、 出力用コンバータと して太陽電池用コンバータ 1 1 1、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 A C— D Cコンバータ 1 1 3を備え、 さらに制御部 1 1 4、 表示部 1 1 5を有して構成される。  As a DC power source of the power distribution system, a solar battery 10 1 and a storage battery 10 2 are provided. The solar cell 101 receives sunlight and photoelectrically converts it to generate electric power and outputs direct current power, and constitutes a solar power generation device as an example of direct current power generation equipment. The storage battery 10 2 is constituted by a secondary battery capable of storing DC power and outputting the stored DC power. The DC distribution board 1 1 0 has a solar battery 1 0 1, a storage battery 1 0 2, an AC distribution board 1 0 4 connected to the input terminal, and a DC distribution path 1 0 7 connected to the output terminal. The DC distribution board 1 1 0 is equipped with a solar cell converter 1 1 1 as an output converter, a storage battery converter 1 1 2, an AC-DC converter 1 1 3, and a control unit 1 1 4 and a display unit 1 Configured with 1-5.
太陽電池 1 0 1の出力線路は 2つに分岐され、 パワーコンディショナ 1 0 3と直流分電 盤 1 1 0の太陽電池用コンバータ 1 1 1 とが並列接続されている。 パワーコンディショナ 1 0 3は、 太陽電池 1 0 1から出力される直流電力を商用電源 1 0 5の位相に同期した交 流電力に変換して出力するとともに、 変換された交流電力を商用電源 1 0 5に逆潮流する。 太陽電池用コンバータ 1 1 1は、 D C— D Cコンバータを有して構成され、 太陽電池 1 0 1から出力される直流電力を所望の電圧レベルに変換して出力する。 蓄電池用コンバータ 1 1 2は、 D C— D Cコンバータを有して構成され、 蓄電池 1 0 2から出力される直流電 力を所望の電圧レベルに変換して出力する。 A C— D Cコンバータ 1 1 3は、 交流分電盤 1 0 4から供給される交流電力を所望の電圧レベルの直流電力に変換して出力する。  The output line of the solar cell 10 1 1 is branched into two, and the power conditioner 1 0 3 and the solar cell converter 1 1 1 of the DC distribution board 1 1 0 are connected in parallel. The inverter 1 0 3 converts the DC power output from the solar cell 1 0 1 into AC power synchronized with the phase of the commercial power 1 0 5 and outputs it, and the converted AC power 1 0 5 Reverse current. The solar cell converter 1 1 1 includes a DC-DC converter, and converts DC power output from the solar cell 1 0 1 to a desired voltage level and outputs the voltage. The storage battery converter 1 1 2 includes a DC-DC converter, converts the DC power output from the storage battery 1 0 2 to a desired voltage level, and outputs the converted voltage. The AC-DC converter 1 1 3 converts the AC power supplied from the AC distribution board 1 0 4 into DC power of a desired voltage level and outputs the same.
パワーコンディショナ 1 0 3は、 太陽電池 1 0 1の直流出力を昇圧する昇圧チヨツバ回 路 （図示せず)、 昇圧チヨツバ回路で昇圧された直流出力を交流電力系統 A Cの位相に同期 した正弦波の交流出力に変換するインバータ （図示せず）、 インバータを制御することで交 流出力を調整するインバータ制御回路 （図示せず)、 系統連系保護装置などを有している。 交流分電盤 1 0 4は、 いわゆる住宅用分電盤 （住宅盤） と同様に、 扉付のボックス内に 1次側が商用電源 1 0 5に接続された主幹ブレーカ （図示せず)、 及び主幹ブレーカの 2次 側に接続された導電バー （図示せず） に分岐接続された複数の分岐ブレーカ等が収納され る。 さらに、 交流分電盤 1 0 4のボックス内にパワーコンディショナ 1 0 3の出力線が引 き込まれ、 ボックス内においてパワーコンディショナ 1 0 3の出力線が商用電源 1 0 5に 並列接続されている。 また、 分岐ブレーカの 2次側に交流配電路 1 0 6が接続され、 この 交流配電路 1 0 6を介して宅内の交流負荷機器に交流電力が供給される。 The power conditioner 10 3 is a boosting circuit (not shown) that boosts the DC output of the solar cell 101, and a sine wave that synchronizes the DC output boosted by the boosting circuit with the phase of the AC power system AC. It has an inverter (not shown) that converts it into AC output, an inverter control circuit (not shown) that adjusts the AC output by controlling the inverter, a grid interconnection protection device, and the like. The AC distribution board 10 4 is a main breaker (not shown) whose primary side is connected to a commercial power source 10 5 in a box with a door, similar to a so-called residential distribution board (housing board), and A plurality of branch breakers, etc. branched and connected to a conductive bar (not shown) connected to the secondary side of the main breaker are stored. Furthermore, the output line of the power conditioner 10 3 is drawn into the box of the AC distribution board 10 4, and the output line of the power conditioner 1 0 3 is connected in parallel to the commercial power supply 1 0 5 in the box. ing. In addition, AC distribution circuit 1 0 6 is connected to the secondary side of the branch breaker. AC power is supplied to AC load equipment in the home via the AC distribution path 1 0 6.
直流分電盤 1 1 0において、 太陽電池用コンバータ 1 1 1及び蓄電池用コンバータ 1 1 2は、 それぞれ、 例えばスイッチングレギユレータ等により構成され、 出力電圧を検出す るとともに検出した出力電圧が目標電圧と一致するように出力電圧を増減する制御 （フィ ードパック制御） を行う定電圧制御方式によって、 太陽電池 1 0 1から出力される直流電 力の電圧レベルを所望の電圧レベルに変換する。 A C— D Cコンバータ 1 1 3は、 例えば スイッチングレギユレ一タ、インバータ等により構成され、交流電圧を直流電圧に整流し、 フィードバック制御により出力電圧の定電圧制御を行うことによって、 交流分電盤 1 0 4 より出力される交流電力から所望の電圧レベルの直流電力に変換する。 太陽電池用コンパ —タ 1 1 1、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 A C— D Cコンバータ 1 1 3の各出力端は並列 接続されて直流配電路 1 0 7と接続され、 この直流配電路 1 0 7には保護回路 （図示せず） が設けられる。 そして、 太陽電池用コンバータ 1 1 1、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 A C — D Cコンバータ 1 1 3の各出力用コンバータでそれぞれ所望の電圧レベルに変換された 直流電力のうち、 いずれかの直流電力が直流配電路 1 0 7を介して直流負荷機器に供給さ れる。  In the DC distribution board 1 1 0, the solar cell converter 1 1 1 and the storage battery converter 1 1 2 are each composed of, for example, a switching regulator, etc., and detect the output voltage and target the detected output voltage. The voltage level of the DC power output from the solar cell 101 is converted to a desired voltage level by a constant voltage control system that performs control (feedpack control) to increase or decrease the output voltage to match the voltage. AC-DC converter 1 1 3 is composed of, for example, a switching regulator, an inverter, etc., and rectifies AC voltage into DC voltage and performs constant voltage control of output voltage by feedback control. Converts AC power output from 0 4 to DC power at a desired voltage level. Comparator for solar cell 1 1 1, Converter for storage battery 1 1 2, AC — DC converter 1 1 3 are connected in parallel and connected to DC distribution line 1 0 7, this DC distribution line 1 0 7 Is provided with a protection circuit (not shown). Then, one of the DC power converted to the desired voltage level by each output converter of the solar cell converter 1 1 1, the storage battery converter 1 1 2, and the AC-DC converter 1 1 3 Supplied to the DC load equipment via the DC distribution path 1 07.
制御部 1 1 4は、 マイクロコンピュータ等を有してなる情報処理装置により構成され、 直流分電盤 1 1 0の各部の動作制御を司るものである。 制御部 1 1 4は、 太陽電池用コン バ一タ 1 1 1、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 A C— D Cコンバータ 1 1 3の各コンバータ の動作の O N Z O F F制御、 並びに出力電圧制御を行うとともに、 表示部 1 1 5の表示制 御を行う。 表示部 1 1 5は、 液晶表示装置等により構成され、 制御部 1 1 4の指示に基づ き、 文字、 数字、 画像等によって直流分電盤 1 1 0の動作状態等の各種情報を示す表示を 行う。  The control unit 1 14 is configured by an information processing apparatus having a microcomputer or the like, and controls operation of each unit of the DC distribution board 1 10. The control unit 1 1 4 performs the ONZOFF control and output voltage control of the converter operation of the solar cell converter 1 1 1, storage battery converter 1 1 2, AC-DC converter 1 1 3, and display Controls the display of part 1 1 5. The display unit 1 1 5 is composed of a liquid crystal display device, etc., and displays various information such as the operating status of the DC distribution board 1 1 0 by letters, numbers, images, etc. based on instructions from the control unit 1 1 4 Display.
本実施形態では、 太陽電池 1 0 1、 商用電源 1 0 5、 蓄電池 1 0 2等の複数の電力源か らの供給電力に基づいて直流電力を配電する構成において、 各電力源に接続された出力用 コンバータの出力電圧を、各コンバータ間で所定の電圧差を持つように制御する。この際、 複数の電力源の出力優先順位を予め決定し、 この優先順位に従って、 例えば、 太陽電池 > 商用電源 >蓄電池の順番で上位のものから順に高い出力電圧を設定する。 そして、 太陽電 池用コンバータ 1 1 1、 A C— D Cコンバータ 1 1 3、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の各コ ンバータ間で出力電圧が常に一定の電圧差となる設定電圧を目標電圧として、 各出力用コ ンバ一タの出力電圧制御を行う。 これにより、 各電力源の状態によって、 予め設定した順 序に従って所望の電力源の出力用コンバータから直流電力を出力させることができる。 こ の場合、 予め設定した複数の電力源の出力優先順位は、 設定電圧が高い順の太陽電池 >商 用電源 >蓄電池である。  In this embodiment, in a configuration in which DC power is distributed based on power supplied from a plurality of power sources such as a solar battery 1001, a commercial power supply 105, and a storage battery 1002, the power source is connected to each power source. The output voltage of the converter for output is controlled so as to have a predetermined voltage difference between the converters. At this time, the output priority order of a plurality of power sources is determined in advance, and in accordance with this priority order, for example, the higher output voltage is set in the order of solar battery> commercial power> storage battery. The output voltage is always a constant voltage difference between the converters of the solar battery converter 1 1 1, AC-DC converter 1 1 3, and storage battery converter 1 1 2. The output voltage of the converter is controlled. As a result, DC power can be output from the output converter of the desired power source according to a preset order depending on the state of each power source. In this case, the output priorities of the plurality of power sources set in advance are: solar cell> commercial power> storage battery in order of higher set voltage.
このとき、 複数の出力用コンバータの出力電圧制御を行うにあたり、 1つの指令値が出 力電圧制御部 （図 2参照） に与えられ、 前記設定した電圧差に応じてそれぞれのフィード バック制御値が出力用コンバータのフィードバック制御部に帰還するようになる。 これに より、 各電力源の状態に応じて、 出力電圧指令値を可変して出力電圧を変化させる場合で あっても、 フィードバック制御によって全ての出力用コンバータの出力電圧が相対的な電 圧差を保持したまま連動して変化するようになる。 このため、 各出力用コンバータの出力 電圧が個別にばらつくことが無く、 各コンバータ間の出力電圧の電圧差が常に一定になる。 また、 複数の出力用コンバータの出力電圧検出部を一体化し、 1つの出力電圧検出部によ つて各出力用コンバータの出力電圧を検出してフィードバック制御部に与えるようにする。 例えば、 出力電圧検出部において所定の分圧比の分圧抵抗を設けて各出力用コンバータの 出力端を接続し、 分圧抵抗によって各出力用コンバータ毎に設定された検出電圧差を持つ 出力電圧を取得可能とし、 これらを各出力用コンバータの出力電圧検出値 （フィードバッ ク検出電圧） とする。 これにより、各出力用コンバータの出力電圧の電圧差が一定になり、 いずれかの出力用コンバータの出力状態が変化しても、 フィードバック制御によって全て の出力用コンバータの出力電圧が相対的な電圧差を保持したまま制御される。 このため、 各出力用コンバータの出力電圧が個別にばらつくことが無く、 一定の電圧差を有するそれ ぞれの設定電圧となるよう制御される。 At this time, when performing output voltage control of a plurality of output converters, one command value is given to the output voltage control unit (see FIG. 2), and each feedback control value is set according to the set voltage difference. Feedback is provided to the feedback control unit of the converter for output. to this Therefore, even when the output voltage command value is varied according to the state of each power source to change the output voltage, the output voltage of all output converters maintains a relative voltage difference by feedback control. It will change in tandem. For this reason, the output voltage of each converter for output does not vary individually, and the voltage difference of the output voltage between each converter is always constant. Also, the output voltage detection units of the plurality of output converters are integrated, and the output voltage of each output converter is detected by one output voltage detection unit and applied to the feedback control unit. For example, a voltage dividing resistor having a predetermined voltage dividing ratio is provided in the output voltage detection unit, and the output terminals of the output converters are connected. An output voltage having a detection voltage difference set for each output converter by the voltage dividing resistor is output These can be obtained and used as the output voltage detection value (feedback detection voltage) of each converter for output. As a result, the voltage difference between the output voltages of the output converters becomes constant, and even if the output state of any of the output converters changes, the output voltage of all the converters for output becomes a relative voltage difference by feedback control. It is controlled while holding. For this reason, the output voltage of each output converter does not vary individually, but is controlled so that each set voltage has a certain voltage difference.
このように、 複数の出力用コンバータの出力を並列に接続し、 各出力用コンバータの出 力電圧について常に一定の電圧差が生じるように出力電圧制御を行うことによって、 予め 設定した出力電圧の高い順番で状態に応じていずれか 1つの電力源の出力用コンバータか ら直流電力が出力されるようにすることが可能となる。  In this way, the output voltage of a plurality of output converters is connected in parallel, and output voltage control is performed so that a constant voltage difference is always generated with respect to the output voltage of each output converter. It is possible to output DC power from the output converter of any one power source according to the state in order.
(第 1の実施形態）  (First embodiment)
次に、 第 1の実施形態として、 本実施形態に係る配電システムの主要部の具体的な構成 例について説明する。 図 2は本実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 太 陽電池 1 0 1の出力線路に接続された太陽電池用コンバータ 1 1 1は、 出力電圧のフィー ドバック制御を行うフィードバック制御部 1 2 1、 太陽電池 1 0 1の出力電圧を検出する 電圧検出部 1 2 4を有している。 蓄電池 1 0 2の出力線路に接続された蓄電池用コンパ一 タ 1 1 2は、 出力電圧のフィードバック制御を行うフィードバック制御部 1 2 2、 蓄電池 1 0 2の出力電圧を検出する電圧検出部 1 2 5を有している。 商用電源 1 0 5の出力線路 に接続された A C— D Cコンバータ 1 1 3は、 出力電圧のフィードバック制御を行うフィ ードバック制御部 1 2 3、 商用電源 1 0 5の停電状態を検出する停電検出部 1 2 6を有し ている。 これらの出力用コンバータは、 出力端が互いに並列に接続され、 直流配電路 1 0 7に接続されている。  Next, as a first embodiment, a specific configuration example of a main part of the power distribution system according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system of the present embodiment. The solar cell converter 1 1 1 connected to the output line of the solar cell 1 0 1 is a feedback control unit 1 2 1 that performs feedback control of the output voltage, and voltage detection that detects the output voltage of the solar cell 1 0 1 Part 1 2 4. The storage battery comparator 1 1 2 connected to the output line of the storage battery 1 0 2 is a feedback control unit 1 2 2 that performs feedback control of the output voltage, and a voltage detection unit 1 2 that detects the output voltage of the storage battery 1 0 2 Have five. The AC-DC converter 1 1 3 connected to the output line of the commercial power supply 10 5 is a feedback control unit 1 2 3 that performs feedback control of the output voltage, and a power failure detection unit that detects the power failure status of the commercial power supply 1 0 5 1 2 6 These output converters have their output terminals connected in parallel to each other and connected to the DC distribution path 10 07.
上記複数の出力用コンバータの出力側には、 出力電圧指令値に基づく基準電圧値と出力 電圧検出値との差分値をフィードバック制御値としてフィードバック制御部 1 2 1、 1 2 2、 1 2 3に帰還する出力電圧制御部 1 0が設けられる。 また、 直流分電盤 1 1 0には、 マイクロコンピュータ等によるシステム制御部 3 0が設けられる。 これらの出力電圧制御 部 1 0及びシステム制御部 3 0と後述する出力電圧検出部 2 5によって直流分電盤 1 1 0 の制御部 1 1 4の機能を実現する。 出力電圧制御部 1 0は、 各出力用コンバータのフィー ドバック制御値を帰還する太陽電池出力制御部 1 1、 蓄電池出力制御部 1 2、 A C - D C 出力制御部 1 3と、 システム制御部 3 0からの出力電圧指令値を各制御部への基準電圧値 に変換する電圧変換部 1 4とを有している。 On the output side of the multiple output converters, the difference value between the reference voltage value based on the output voltage command value and the output voltage detection value is used as the feedback control value in the feedback control units 1 2 1, 1 2 2, 1 2 3 An output voltage control unit 10 for feedback is provided. The DC distribution board 110 is provided with a system control unit 30 using a microcomputer or the like. The functions of the control unit 1 1 4 of the DC distribution board 1 1 0 are realized by the output voltage control unit 10 and the system control unit 30 and the output voltage detection unit 25 described later. The output voltage control unit 10 is a function of each output converter. Output control command value from solar battery output control unit 1 1, storage battery output control unit 1 2, AC-DC output control unit 13 and system control unit 30 And a voltage conversion unit 14 for converting into a value.
また、 出力電圧制御部 1 0は、 太陽電池出力制御部 1 1、 蓄電池出力制御部 1 2、 A C — D C出力制御部 1 3の 3つの制御部において、 一体化された 1つの出力電圧検出部 1 5 を構成しておリ、 各制御部においてそれぞれ基準電圧値と出力電圧検出値とを比較する比 較部 1 6を有している。 出力電圧検出部 1 5は、 抵抗素子 R 1、 R 2、 R 3、 R 4が直列 接続された分圧抵抗によリ構成され、 各抵抗素子の接続部の分圧点の電圧がそれぞれの出 力用コンバータの出力電圧検出値として出力される。比較部 1 6は、コンパレータ C P 1、 C P 2、 C P 3を有して構成され、 各出力用コンバータの出力電圧検出値と基準電圧値と をそれぞれ比較し、 差分値をフィードバック制御値としてフィードバック制御部 1 2 1、 1 2 2 , 1 2 3に帰還する。  The output voltage control unit 10 is an integrated output voltage detection unit in the three control units of the solar cell output control unit 1 1, the storage battery output control unit 1 2, and the AC — DC output control unit 1 3. The control unit 16 includes a comparison unit 16 for comparing the reference voltage value and the output voltage detection value. The output voltage detection unit 15 is configured by a voltage dividing resistor in which resistance elements R1, R2, R3, and R4 are connected in series, and the voltage at the voltage dividing point of each resistance element connection is It is output as the output voltage detection value of the output converter. The comparison unit 16 includes comparators CP1, CP2, and CP3, compares the output voltage detection value of each output converter with the reference voltage value, and performs feedback control using the difference value as a feedback control value. Return to parts 1 2 1, 1 2 2, 1 2 3.
また、 出力電圧制御部 1 0において、 蓄電池出力制御部 1 2には、 独立したフィードバ ック制御系として、 別の出力電圧検出部 2 1と、 比較部 2 2とが設けられる。 蓄電池用コ ンバータ 1 1 2の出力線路には、 正極側の他の出力用コンバータとの接続点との間にダイ オード 1 2 7が直列接続され、 ダイオード 1 2 7により蓄電池 1 0 2からの出力電圧を他 の電力源と分離する構成となっている。 比較部 2 2の出力端には切替スィッチ 2 3が設け られ、 出力電圧検出部 2 1及び比較部 2 2による独立したフィードバック制御系の動作を O N O F Fできるようになつている。 この独立したフィードバック制御系の設定電圧は、 太陽電池出力制御部 1 1、 蓄電池出力制御部 1 2、 A C— D C出力制御部 1 3による 3つ の連携フィードバック制御系の設定出力電圧よりも低く設定する。 また、 蓄電池用コンパ —タ 1 1 2の入力部には、 切替スィッチ 1 2 8が設けられ、 蓄電池 1 0 2の出力を O N Z O F Fできるようになつている。  Further, in the output voltage control unit 10, the storage battery output control unit 12 is provided with another output voltage detection unit 21 and a comparison unit 22 as an independent feedback control system. A diode 1 2 7 is connected in series between the output line of the storage battery converter 1 1 2 and the connection point with the other output converter on the positive side. The output voltage is separated from other power sources. A switching switch 23 is provided at the output end of the comparison unit 22 so that the operation of the independent feedback control system by the output voltage detection unit 21 and the comparison unit 22 can be turned on and off. The set voltage of this independent feedback control system is set lower than the set output voltage of the three cooperative feedback control systems by the solar cell output control unit 1 1, the storage battery output control unit 1 2, and the AC-DC output control unit 1 3. To do. In addition, a switching switch 1 2 8 is provided at the input portion of the storage battery comparator 1 1 2 so that the output of the storage battery 1 0 2 can be turned on and off.
さらに、 直流配電路 1 0 7には、 いずれかの出力用コンバータから出力される直流電力 出力の出力電圧を検出する出力電圧検出部 2 5が設けられている。 この出力電圧検出部 2 5、 及び、 上記の電圧検出部 1 2 4、 1 2 5、 停電検出部 1 2 6が出力状態検知部として 機能する。 出力電圧検出部 2 5によるコンバータ出力電圧情報、 電圧検出部 1 2 4による 太陽電池出力検出情報、 電圧検出部 1 2 5による蓄電池出力検出情報、 停電検出部 1 2 6 による停電検出情報は、 システム制御部 3 0に入力され、 各部の状態が判断される。 シス テム制御部 3 0は、 各部の状態に応じて、 出力電圧指令値を可変して各出力用コンバータ の出力電圧を切り替える。 ここで、 システム制御部 3 0は、 直流配電路 1 0 7または蓄電 池 1 0 2の出力から電力供給を受けて動作する。 この 2つの電力供給路は、 それぞれにダ ィォードが直列接続され、 ダイォードのカソード同士が並列接続されてシステム制御部 3 0へ接続されている。 このようなダイオード接続により、 電圧が高い方の直流電力がシス テム制御部 3 0に入力される。  Further, the DC distribution path 10 7 is provided with an output voltage detector 25 for detecting the output voltage of the DC power output output from any of the output converters. The output voltage detection unit 25, and the voltage detection units 1 2 4, 1 2 5, and the power failure detection unit 1 26 function as an output state detection unit. The converter output voltage information from the output voltage detector 2 5, the solar battery output detection information from the voltage detector 1 2 4, the storage battery output detection information from the voltage detector 1 2 5, and the power outage detection information from the power outage detector 1 2 6 Input to the control unit 30 to determine the state of each unit. The system control unit 30 changes the output voltage command value and switches the output voltage of each output converter according to the state of each unit. Here, the system control unit 30 operates by receiving power supply from the output of the DC power distribution path 107 or the storage battery 102. In each of these two power supply paths, diodes are connected in series, and the cathodes of the diodes are connected in parallel and connected to the system control unit 30. With such a diode connection, the DC power having the higher voltage is input to the system control unit 30.
次に、 本実施形態の配電システムにおける動作を説明する。 図 3は本実施形態の配電シ ス亍ムにおける制御部の動作手順を示すフローチャートである。 図 3では、 直流分電盤 1 1 0の制御部 1 1 4として機能するシステム制御部 30の動作を中心に、 状況に応じた制 御手順を示したものである。 Next, the operation in the power distribution system of this embodiment will be described. Figure 3 shows the power distribution system of this embodiment. It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of the control part in a steam. FIG. 3 shows the control procedure according to the situation, focusing on the operation of the system control unit 30 functioning as the control unit 1 1 4 of the DC distribution board 1 1.
システム制御部 30は、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の電圧検出部 1 24の出力を参照 し、 太陽電池 1 01の出力電圧が太陽電池用コンバータ 1 1 1の出力範囲であるかどうか を判断する （ステップ S 1 1 )。 ここで、 太陽電池用コンパ一タ 1 1 1の出力範囲内である 場合は、 太陽電池用コンバータ 1 1 1に動作指令を送信して太陽電池用コンバータ 1 1 1、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 AC— DCコンバータ 1 1 3の動作を ONし （ステップ S 1 2)、 出力電圧制御用の外部指令値 （出力電圧指令値） として太陽電池出力時の値 V 1を出 力電圧制御部 1 0に与える （ステップ S 1 3)。 この外部指令値 V 1に基づき、 出力電圧制 御部 1 0の太陽電池出力制御部 1 1、 蓄電池出力制御部 1 2、 AC— DC出力制御部 1 3 からそれぞれ出力電圧検出値と基準電圧値との差分値がフィードバック制御値としてフィ ードバック制御部 1 21、 1 22、 1 23に帰還され、 フィードバック制御により各出力 用コンパータの出力電圧制御が実行される。  The system control unit 30 refers to the output of the voltage detection unit 1 24 of the solar cell converter 1 1 1 and determines whether the output voltage of the solar cell 1 01 is within the output range of the solar cell converter 1 1 1. (Step S 1 1). Here, if it is within the output range of the solar cell comparator 1 1 1, the operation command is sent to the solar cell converter 1 1 1 to send it to the solar cell converter 1 1 1, the storage battery converter 1 1 2, Turn on the AC-DC converter 1 1 3 (Step S 1 2), and use the output voltage control unit 1 0 as the external command value for output voltage control (output voltage command value) when the solar battery is output. (Step S 1 3). Based on this external command value V 1, output voltage detection value and reference voltage value from solar cell output control unit 1 1 of output voltage control unit 10, storage battery output control unit 1 2, AC-DC output control unit 1 3 respectively Is fed back to the feedback control units 121, 122, and 123 as feedback control values, and the output voltage control of each output comparator is executed by feedback control.
ここで、 各出力用コンバータの出力電圧は、 太陽電池 >商用電源 >蓄電池の順番で一定 の電圧差を持つように各設定電圧が予め設定され、 この設定電圧を目標として制御される ようにする。 このために、 出力電圧検出部 1 5における分圧抵抗の分圧比を決める各抵抗 値を予め設定して構成することで、 各出力用コンバータに対する出力電圧検出値は、 太陽 電池ぐ商用電源ぐ蓄電池の順番で一定の電圧差を有するものとなる。 このような出力電圧 検出値に基づき、 各出力用コンバータのフィードバック制御部で出力電圧制御を行うこと によって、 各出力用コンバータから互いに一定の電圧差を有する所望の出力電圧が出力さ れる。  Here, the output voltage of each output converter is set in advance so that it has a constant voltage difference in the order of solar cell> commercial power source> storage battery, and is controlled with this set voltage as the target. . For this purpose, by setting each resistance value that determines the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor in the output voltage detection unit 15 in advance, the output voltage detection value for each output converter is stored in a battery that is connected to a commercial power source from a solar cell. In this order, the voltage difference is constant. Based on the output voltage detection value, the output voltage control is performed by the feedback control unit of each output converter, so that each output converter outputs a desired output voltage having a certain voltage difference.
太陽電池 1 01からの出力時は、 上記のように外部指令値 V 1を与えることによって、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の出力電圧が所定の設定出力電圧 Vout となるように制御さ れて直流配電路 1 07を介して出力される （ステップ S 1 4)。  At the time of output from the solar cell 101, by giving the external command value V1 as described above, the output voltage of the solar cell converter 1 1 1 is controlled to become the predetermined set output voltage Vout, and the direct current is It is output via the power distribution path 107 (step S 14).
上記ステップ S 1 1において、 太陽電池の出力電圧が太陽電池用コンバータ 1 1 1の出 力範囲外である場合は、 システム制御部 30は、 AC— DCコンバータ 1 1 3の停電検出 部 1 26の出力を參照し、 商用電源 1 05が供給されているかどうかを判断する （ステツ プ S 1 5)。 ここで、 商用電源 1 05が供給されており停電していない場合は、 AC— DC コンバータ 1 1 3に動作指令を送信して AC— DCコンバータ 1 1 3及び蓄電池用コンパ —タ 1 1 2の動作を ONし （ステップ S 1 6)、 出力電圧制御用の外部指令値として商用電 源出力時の値 V 2を出力電圧制御部 1 0に与える （ステップ S 1 7)。 この外部指令値 V2 に基づき、 フィードバック制御により各出力用コンバータの出力電圧制御が実行される。 商用電源 1 05からの出力時は、 上記のように外部指令値 V2を与えることによって、 A C— DCコンバータ 1 1 3の出力電圧が所定の設定出力電圧 Vout となるように制御され て直流配電路 1 07を介して出力される （ステップ S 1 8)。 上記ステップ S 1 5において、 商用電源 1 05が供給されておらず停電している場合は、 システム制御部 30は、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の電圧検出部 1 25の出力を参照し、 蓄電池 1 02の出力範囲であり出力可能かどうかを判断する （ステップ S 1 9)。 ここで、 蓄電池 1 02の出力範囲内である場合は、 蓄電池用コンバータ 1 1 2に動作指令を送信し て蓄電池用コンバータ 1 1 2の動作を ONし （ステップ S 20)、 出力電圧制御用の外部指 令値として蓄電池出力時の値 V 3を出力電圧制御部 1 0に与える （ステップ S 21 )。 この 外部指令値 V 3に基づき、 フィードバック制御によリ各出力用コンバータの出力電圧制御 が実行される。 蓄電池 1 02からの出力時は、 上記のように外部指令値 V 3を与えること によって、蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力電圧が所定の設定出力電圧 Voutとなるように 制御されて直流配電路 1 07を介して出力される （ステップ S 22)。 If the output voltage of the solar cell is outside the output range of the solar cell converter 1 1 1 in step S 1 1 above, the system control unit 30 sets the power failure detection unit 1 26 of the AC-DC converter 1 1 3 Look at the output to determine if commercial power 105 is being supplied (step S 15). Here, when commercial power 1 05 is supplied and there is no power failure, an operation command is sent to the AC-DC converter 1 1 3 and the AC-DC converter 1 1 3 and storage battery comparator 1 1 2 Turn on the operation (step S16), and give the output voltage control unit 10 with the value V2 at the time of commercial power output as an external command value for output voltage control (step S17). Based on this external command value V2, output voltage control of each output converter is executed by feedback control. At the time of output from the commercial power supply 1 05, by giving the external command value V2 as described above, the output voltage of the AC-DC converter 1 1 3 is controlled to become the predetermined set output voltage Vout, and the DC distribution circuit 1 is output via 07 (step S 1 8). In step S 15 above, when the commercial power source 05 is not supplied and there is a power failure, the system control unit 30 refers to the output of the voltage detection unit 1 25 of the storage battery converter 1 1 2 and the storage battery 1 It is determined whether the output range is 02 and output is possible (step S 19). Here, if it is within the output range of the storage battery 1102, an operation command is sent to the storage battery converter 1 1 2 to turn on the operation of the storage battery converter 1 1 2 (step S20), and the output voltage control The value V3 at the time of storage battery output is given to the output voltage control unit 10 as an external command value (step S21). Based on this external command value V3, output voltage control of each output converter is executed by feedback control. At the time of output from the storage battery 102, by giving the external command value V3 as described above, the output voltage of the storage battery converter 1 1 2 is controlled to become the predetermined set output voltage Vout, and the DC distribution line 1 Is output via 07 (step S22).
ここで、 各出力用コンバータの出力電圧は、 太陽電池 >商用電源 >蓄電池の大小関係を 保持するように設定されているため、 外部指令値の値は、 V 1 <V2<V3の大小関係を 有するよう (こ設定され、 そのときに出力される出力用コンバータからの出力電圧が設定出 力電圧 Voutに制御される。  Here, the output voltage of each output converter is set to maintain the magnitude relationship of solar cell> commercial power source> storage battery, so the value of the external command value has the magnitude relationship of V 1 <V2 <V3. The output voltage from the output converter that is set and output at that time is controlled to the set output voltage Vout.
上記ステップ S 1 9において、 蓄電池 1 02の蓄電量が所定値より少なくなリ、 出力範 囲外である場合は、 蓄電池用コンバータ 1 1 2に動作指令を送信して蓄電池用コンバータ 1 1 2の動作を OFFし （ステップ S 23)、 蓄電池 1 02の切替スィッチ 1 28を OF F して （ステップ S 24)、 蓄電池用コンバータ 1 1 2からの出力を停止する （ステップ S 2 5)。 これにより、 システム制御部 30のマイクロコンピュータのみに電力を供給する。 なお、 上記の動作例では、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の電圧検出部 1 24、 AC— D Cコンバータ 1 1 3の停電検出部 1 26、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の電圧検出部 1 25 のそれぞれの出力を判定し、 各電力源の状態を判別して外部指令値を切リ替えるようにし ているが、 状態判別方法はこれに限るものではない。 直流配電路 1 07の出力電圧検出部 25の出力に基づいて太陽電池 1 01、 商用電源 1 05、 蓄電池 1 02の各電力源の状態 を判別し、 状態別に制御用の外部指令値を切り替えて、 それぞれの電力源からの出力時の 出力電圧制御を行うことも可能である。  In step S 19 above, if the amount of electricity stored in storage battery 102 is less than the predetermined value and out of the output range, an operation command is sent to storage battery converter 1 1 2 and storage battery converter 1 1 2 The operation is turned off (step S23), the changeover switch 128 of storage battery 102 is turned off (step S24), and the output from the storage battery converter 1 1 2 is stopped (step S25). As a result, power is supplied only to the microcomputer of the system control unit 30. In the above operation example, each of the voltage detection unit 1 24 of the solar cell converter 1 1 1, the power failure detection unit 1 26 of the AC-DC converter 1 1 3, and the voltage detection unit 1 25 of the storage battery converter 1 1 2 However, the state determination method is not limited to this, but the external command value is switched by determining the state of each power source. Based on the output of the output voltage detector 25 of the DC distribution path 1 07, the status of each power source of the solar battery 1001, commercial power supply 105, and storage battery 102 is determined, and the external command value for control is switched according to the status. It is also possible to control the output voltage at the time of output from each power source.
図 4は本実施形態の配電システムにおける電力源の状態と各状態のときの出力電圧設定 の例を示す図である。 図 4では、 昼と夜の日射強度の大小による太陽電池 1 01からの電 力供給の可否、 及び停電の有無による商用電源 1 05からの電力供給の可否の各状態を想 定し、 状態毎の出力電圧制御の例を示している。 図示例では、 V01〜V07 をそれぞれ一定 の電圧差とし、 V04 を設定出力電圧 Vout として、 太陽電池 1 01、 商用電源 1 05、 蓄 電池 1 02の各出力用コンバータの出力電圧の制御目標値（設定電圧） を状態別に （V04、 V03、 V02)、 （V05、 V04、 V03)、 （V06、 V05、 V04) のいずれかとしている。 また、 システム制御部 30から出力する出力電圧設定用の外部指令値 （出力電圧指令値） は V 1 (太陽電池） <V2 (商用電源） <V3 (蓄電池） である。  FIG. 4 is a diagram showing an example of the state of the power source and the output voltage setting in each state in the power distribution system of the present embodiment. Figure 4 assumes each state of whether or not power can be supplied from the solar cell 101 depending on the intensity of solar radiation in the day and night, and whether or not the power can be supplied from the commercial power source 105 depending on whether there is a power outage. An example of output voltage control is shown. In the example shown in the figure, V01 to V07 are set to constant voltage differences, and V04 is set to the set output voltage Vout. The control target value of the output voltage of each output converter of the solar battery 1101, the commercial power supply 105, and the storage battery 1002 ( The set voltage is either (V04, V03, V02), (V05, V04, V03), or (V06, V05, V04) according to the state. The external command value (output voltage command value) for setting the output voltage output from the system control unit 30 is V 1 (solar battery) <V2 (commercial power) <V3 (storage battery).
太陽電池 1 01は、 昼のみ発電電力が出力され、 夜は出力が停止する。 商用電源 1 05 は、 通常は供給電力が出力され、 停電時は出力が停止する。 蓄電池 1 0 2は、 バックアツ プ出力用として使用し、太陽電池 1 0 1及び商用電源 1 0 5の双方から出力が無い場合（夜 の停電時） に充電電力が出力される。 なお、 夜に長期停電があった場合は、 電池過放電と なるため、 所定の蓄電池容量以下となった場合は蓄電池 1 0 2の出力を停止し、 システム 制御部 3 0のマイクロコンピュータのみで蓄電池 1 0 2からの電力供給を受ける待機状態 とする。 Solar cell 1101 generates power only during the day and stops at night. Commercial power 1 05 Normally, the supplied power is output, and the output stops in the event of a power failure. The storage battery 10 2 is used for backup output, and charging power is output when there is no output from both the solar battery 10 1 and the commercial power supply 1 0 5 (at night power failure). If there is a long-term power outage at night, the battery will be over-discharged, so if it falls below the specified storage battery capacity, the output of the storage battery 1 0 2 will be stopped, and the storage battery will be stored only with the microcomputer in the system controller 30. 1 0 Enter standby mode to receive power from 2.
したがって、 昼では、 システム制御部 3 0から外部指令値 V 1を与えて各出力用コンパ ータの設定電圧を （V04、 V03、 V02) とし、 優先順位 1番の太陽電池用コンバータ 1 1 1より設定出力電圧 Voutを出力させる。 この場合、他の出力用コンバータの出力電圧は V outより低いため、 太陽電池用コンバータ 1 1 1からの直流電力が出力される。夜では、 シ ステム制御部 3 0から外部指令値 V 2を与えて各出力用コンバータの設定電圧を （V05、 V04、 V03) とし、 優先順位 2番の A C— D Cコンバータ 1 1 3より設定出力電圧 Voutを 出力させる。 すなわち、 システム制御部 3 0は、 昼から夜への移行時に外部指令値を V 1 から V 2に切り替え、 各出力用コンバータの電圧差を保持したまま出力電圧をシフ卜させ る。 この場合、 太陽電池用コンバータ 1 1 1は動作 O F Fであり、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力電圧は Voutより低いため、 A C— D Cコンバータ 1 1 3からの直流電力が出力 される。 また、 夜から昼への移行時には、 システム制御部 3 0は、 外部指令値を V 2から V 1に切り替えて各出力用コンバータの電圧差を保持したまま出力電圧をシフ卜させ、 太 陽電池用コンバータ 1 1 1より設定出力電圧 Voutを出力させる。昼と夜の制御の切り替え は、 太陽電池 1 0 1または太陽電池用コンバータ 1 1 1の出力を監視して状態判断して行 つてもよいし、 システム制御部 3 0にタイマ等の計時部を設け、 時間によって昼夜の状態 を判断して切り替えることも可能である。  Therefore, in the daytime, the external control value V 1 is given from the system controller 30 and the set voltage of each output converter is set to (V04, V03, V02). Outputs the set output voltage Vout. In this case, since the output voltage of the other output converter is lower than Vout, the DC power from the solar cell converter 1 1 1 is output. At night, an external command value V 2 is given from the system control unit 30 to set the setting voltage of each output converter to (V05, V04, V03), and the setting output from the AC-DC converter 1 1 3 with the second priority. Output voltage Vout. That is, the system control unit 30 switches the external command value from V 1 to V 2 when shifting from day to night, and shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter. In this case, the solar cell converter 1 1 1 is operating OFF, and since the output voltage of the storage battery converter 1 1 2 is lower than Vout, the DC power from the A C—D C converter 1 1 3 is output. At the time of transition from night to day, the system controller 30 switches the external command value from V 2 to V 1 and shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter. Converter 1 1 Outputs the set output voltage Vout from 1. Switching between day and night control may be done by monitoring the output of the solar cell 1 0 1 or the solar cell converter 1 1 1 and judging the status, or the system control unit 3 0 may be equipped with a timer unit such as a timer. It is also possible to switch between them by judging the state of day and night according to the time.
夜の停電時は、 システム制御部 3 0から外部指令値 V 3を与えて各出力用コンバータの 設定電圧を （V06、 V05、 V04) とし、 優先順位 3香の蓄電池用コンバータ 1 1 2ょリ設 定出力電圧 Voutを出力させる。 すなわち、 夜に停電が発生したときは、 システム制御部 3 0は外部指令値を V 2から V 3に切り替え、 各出力用コンバータの電圧差を保持したまま 出力電圧をシフトさせる。 この場合、 太陽電池用コンバータ 1 1 1及び A C— D Cコンパ ータ 1 1 3は動作 O F Fであり、 蓄電池用コンバータ 1 1 2からの直流電力が出力される。 停電から復帰したときは、 システム制御部 3 0は外部指令値を V 3から V 2に切り替えて 各出力用コンバータの電圧差を保持したまま出力電圧をシフトさせ、 A C— D Cコンパ一 タ 1 1 3より設定出力電圧 Voutを出力させる。  In the event of a power failure at night, an external command value V 3 is given from the system control unit 30 to set the output converter setting voltage to (V06, V05, V04). Outputs the set output voltage Vout. In other words, when a power failure occurs at night, the system controller 30 switches the external command value from V 2 to V 3 and shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter. In this case, the solar cell converter 1 1 1 and the A C—D C converter 1 1 3 are operating OFF, and the DC power from the storage battery converter 1 1 2 is output. When the system recovers from a power failure, the system controller 30 switches the external command value from V3 to V2, shifts the output voltage while maintaining the voltage difference of each output converter, and the AC-DC converter 1 1 3 Outputs the set output voltage Vout.
また、 昼に停電が発生した場合は、 システム制御部 3 0は特に動作を変更しないで外部 指令値 V 1のままで太陽電池用コンバータ 1 1 1からの出力を継続する。 昼に停電が発生 して復帰せずにそのまま夜になった場合は、 システム制御部 3 0は外部指令値を V 1から V 3に切り替え、 直流電力の出力を太陽電池用コンバータ 1 1 1から蓄電池用コンバータ 1 1 2に切り替える。 また、 夜に停電が発生して復帰せずに昼に移行したときは、 システ ム制御部 3 0は外部指令値を V 3から V 1に切り替え、 直流電力の出力を蓄電池用コンパ ータ 1 1 2から太陽電池用コンバータ 1 1 1に切り替える。 また、 夜に長期停電が継続し た場合は、 システム制御部 3 0は蓄電池 1 0 2の蓄電池容量が所定値以下となったときに 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力を停止し、 待機状態とする。 待機状態からの復帰時は、 システム制御部 3 0は太陽電池用コンバータ 1 1 1の出力範囲内であるときは外部指令値 を V 1に、 出力範囲外であるときは外部指令値を V 2にし、 優先順位に従って出力可能な 場合は太陽電池用コンバータ 1 1 1から出力し、 そうでないときは A C— D Cコンバータ 1 1 3から出力させる。 When a power failure occurs in the daytime, the system control unit 30 continues the output from the solar cell converter 1 1 1 while maintaining the external command value V 1 without changing the operation. If a power outage occurs in the daytime and it goes to the night without returning, the system control unit 30 switches the external command value from V1 to V3, and the DC power output from the solar cell converter 1 1 1 Switch to storage battery converter 1 1 2 In addition, when a power failure occurs at night and the day shifts to daytime without returning, the system The control unit 30 switches the external command value from V 3 to V 1 and switches the DC power output from the storage battery converter 1 1 2 to the solar cell converter 1 1 1. Also, if a long-term power outage continues at night, the system controller 30 stops the output of the storage battery converter 1 1 2 when the storage battery capacity of the storage battery 1 0 2 falls below a predetermined value, To do. When returning from the standby state, the system controller 30 will set the external command value to V 1 if it is within the output range of the solar cell converter 1 1 1 and V 2 if it is outside the output range. If output is possible according to priority, output from the solar cell converter 1 1 1, otherwise output from the AC-DC converter 1 1 3.
上記のように、 システム制御部 3 0は、 出力優先順位が上位の出力用コンバータの出力 電圧が所定の設定出力電圧 Voutとなるように外部指令値 （出力電圧指令値） を出力し、 上 位の出力用コンバータからの出力が正常に得られない場合に、 次の順位の出力用コンパ一 タの出力電圧が設定出力電圧 Voutとなるように出力電圧指令値を切り替える。このように、 状態毎に出力電圧制御を行うことによって、 太陽電池 >商用電源 >蓄電池の順序に従って、 各状態において出力可能な出力用コンバータの中から優先順位の高い出力用コンバータよ リ直流電力を出力させることができる。  As described above, the system control unit 30 outputs the external command value (output voltage command value) so that the output voltage of the output converter having the higher output priority is the predetermined set output voltage Vout. When the output from the output converter cannot be obtained normally, the output voltage command value is switched so that the output voltage of the next-order output comparator becomes the set output voltage Vout. In this way, by controlling the output voltage for each state, according to the order of solar cell> commercial power> storage battery, DC power is output from the output converter with higher priority among the output converters that can output in each state. Can be output.
本実施形態の配電システムにおいて、 出力電圧制御部 1 0、 及びその出力電圧検出部 1 5は、 図 2に示した構成に限らず、 他の構成をとることも可能である。 以下に出力電圧制 御部及び出力電圧検出部の構成の変形例を示す。  In the power distribution system according to the present embodiment, the output voltage control unit 10 and the output voltage detection unit 15 are not limited to the configuration shown in FIG. 2, but may take other configurations. A modification of the configuration of the output voltage control unit and the output voltage detection unit is shown below.
図 5は本実施形態における出力電圧検出部を他の構成とした出力電圧制御部の第 1変形 例を示す図である。 第 1変形例の出力電圧制御部 1 O Aは、 分圧抵抗の接続構成を変更し た出力電圧検出部 1 5 Aを備えている。 出力電圧検出部 1 5 Aは、 抵抗素子 R 1 1、 R 1 2、 FM 3が並列接続され、 これらが 1つの抵抗素子 R 1 4に直列接続されてそれぞれが 1つの抵抗で分圧される形の分圧抵抗により構成される。 各抵抗素子 R 1 1、 R 1 2、 R 1 3と抵抗素子 R 1 との接続部の分圧点の電圧がそれぞれの出力用コンバータの出力電 圧検出値として出力される。 この場合、 各出力用コンバータに対する出力電圧検出値が太 陽電池ぐ商用電源 <蓄電池の順番で一定の電圧差を有するように、 各抵抗素子の抵抗値を 設定する。 その他は図 2の構成と同様である。  FIG. 5 is a diagram showing a first modification of the output voltage control unit having another configuration of the output voltage detection unit in the present embodiment. The output voltage control unit 1 O A of the first modification includes an output voltage detection unit 15 A in which the connection configuration of the voltage dividing resistor is changed. In the output voltage detector 15 A, resistive elements R 11, R 12 and FM 3 are connected in parallel, and these are connected in series to a single resistive element R 14 and each is divided by one resistor. It consists of a voltage divider resistor. The voltage at the voltage dividing point at the connection between each resistance element R 11, R 12, R 13 and the resistance element R 1 is output as the output voltage detection value of each output converter. In this case, the resistance value of each resistance element is set so that the output voltage detection value for each output converter has a certain voltage difference in the order of solar cell commercial power supply <storage battery. The rest is the same as the configuration of FIG.
図 6は本実施形態における出力電圧検出部を他の構成とした出力電圧制御部の第 2変形 例を示す図である。 第 2変形例の出力電圧制御部 1 0 Bは、 分圧抵抗の接続構成をさらに 変更した出力電圧検出部 1 5 Bを備えている。 出力電圧検出部 1 5 Bは、 抵抗素子 R 2 1 と R 2 2、 R 2 3と R 2 4、 R 2 5と R 2 6がそれぞれ直列接続されて並列に分圧される 形の分圧抵抗により構成される。 各抵抗素子 R 2 1 と R 2 2、 R 2 3と R 2 4、 R 2 5と R 2 6の接続部の分圧点の電圧がそれぞれの出力用コンバータの出力電圧検出値として出 力される。 この場合、 各出力用コンバータに対する出力電圧検出値が太陽電池 <商用電源 <蓄電池の順番で一定の電圧差を有するように、 各抵抗素子の抵抗値を設定する。 その他 は図 2の構成と同様である。 図つは本実施形態における出力電圧制御部の第 3変形例を示す図である。 第 3変形例は、 各出力用コンバータに対して出力電圧制御部 4 1、 4 2、 4 3を備えている。 蓄電池用コ ンバータ 1 1 2に接続される出力電圧制御部 4 2は、 電圧変換部 4 4と蓄電池出力制御部 4 7を備え、 蓄電池出力制御部 4 7は分圧抵抗による出力電圧検出部 4 5とコンパレータ による比較部 4 6とを備えている。 出力電圧制御部 4 1、 4 3の構成も同様である。 これ らの出力電圧制御部 4 1、 4 2、 4 3は、 システム制御部 3 0より 1つの出力電圧指令値 が与えられ、 この出力電圧指令値に基づいて各出力用コンバータの出力電圧のフィードバ ック制御を行うようになっている。 その他は図 2の構成と同様である。 FIG. 6 is a diagram showing a second modification of the output voltage control unit having another configuration of the output voltage detection unit in the present embodiment. The output voltage control unit 10 B according to the second modification includes an output voltage detection unit 15 B in which the connection configuration of the voltage dividing resistor is further changed. Output voltage detector 15 B is a voltage divider in which resistive elements R 2 1 and R 2 2, R 2 3 and R 2 4, R 2 5 and R 2 6 are connected in series and divided in parallel. Consists of resistors. The voltage at the voltage dividing point at the connection of each resistance element R 2 1 and R 2 2, R 2 3 and R 2 4, R 2 5 and R 26 is output as the output voltage detection value of each output converter. The In this case, the resistance value of each resistance element is set so that the output voltage detection value for each output converter has a certain voltage difference in the order of solar cell <commercial power source <storage battery. Others are the same as the configuration of FIG. FIG. 9 is a diagram showing a third modification of the output voltage control unit in the present embodiment. The third modification includes output voltage control units 41, 42, and 43 for each output converter. The output voltage control unit 4 2 connected to the storage battery converter 1 1 2 includes a voltage conversion unit 4 4 and a storage battery output control unit 4 7. The storage battery output control unit 4 7 is an output voltage detection unit 4 using a voltage dividing resistor 4 5 and a comparator using comparator 46. The configuration of the output voltage control units 4 1 and 4 3 is also the same. These output voltage control units 4 1, 4 2, 4 3 are given one output voltage command value from the system control unit 30, and based on this output voltage command value, feedback of the output voltage of each output converter is performed. Control is performed. The rest is the same as the configuration of FIG.
これらの変形例においても、 1つの指令値に基づいて複数の出力用コンバータの出力電 圧制御を行うことによって、 各出力用コンバータの出力電圧が所定の相対的な電圧差を保 持したまま制御され、 各コンバータ間の出力電圧の電圧差を常に一定にした状態で所定の 出力電圧を得ることができる。  Even in these modified examples, by controlling the output voltage of a plurality of output converters based on one command value, the output voltage of each output converter is controlled while maintaining a predetermined relative voltage difference. Thus, a predetermined output voltage can be obtained in a state where the voltage difference between the output voltages of the converters is always constant.
上述したように、 本実施形態では、 複数の電力源 （太陽電池 1 0 1、 蓄電池 1 0 2、 商 用電源 1 0 5 ) からの供給電力に基づいてそれぞれの電力源に接続された出力用コンパ一 タ （太陽電池用コンバータ 1 1 1、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 A C— D Cコンバータ 1 1 3 ) から直流電力を出力して配電する構成において、 各出力用コンバータ間で所定の電 圧差を持つように出力電圧を制御する。 これにより、 各電力源の状態によって、 予め設定 した順序に従って所望の電力源の出力用コンバータから直流電力を出力させることが可能 である。 この際、 各出力用コンバータの出力電圧を相対的に変動させるように、 出力電圧 の変化量が各コンバータ共にほぼ同じになるように 1つの指令値をそれぞれの出力用コン バータの出力電圧制御部に与えるものとする。 これにより、 各出力用コンバータの出力電 圧制御部における出力電圧指令値、 制御目標値、 基準電圧値等のばらつきを低減し、 常に 設定した 1つの出力用コンバータから安定して出力することが可能になる。  As described above, in the present embodiment, for the output connected to each power source based on the power supplied from a plurality of power sources (solar cell 1 0 1, storage battery 1 0 2, commercial power source 1 0 5). In a configuration in which DC power is output from the converter (solar cell converter 1 1 1, storage battery converter 1 1 2, AC-DC converter 1 1 3) and distributed, a predetermined voltage difference between the output converters Control the output voltage to have. As a result, it is possible to output DC power from the output converter of the desired power source according to a preset order depending on the state of each power source. At this time, to change the output voltage of each output converter relatively, one command value is set to the output voltage control unit of each output converter so that the amount of change of the output voltage is almost the same for each converter. Shall be given to This reduces variations in the output voltage command value, control target value, reference voltage value, etc. in the output voltage control section of each output converter, enabling stable output from a single output converter that is always set. become.
また、 複数の出力用コンバータの出力電圧を検出する出力電圧検出部 1 5、 1 5 A、 1 5 Bにおいて、 各検出電圧に所定の電圧差を設けた構成とする。 このように出力用コンパ ータ毎に検出電圧差を設けて、 太陽電池出力制御部 1 1、 蓄電池出力制御部 1 2、 A C— D C出力制御部 1 3による 3つの連携フィードバック制御系を構成する。 この検出電圧差 がコンバータ毎の制御目標値の差に連動するため、 各出力用コンバータにおいて相対的に 出力電圧差が設定され、 出力範囲内のコンバータのうち 1番高い出力電圧として設定され たコンバータから安定的に出力させることが可能になる。 また、 複数の出力用コンバータ の出力電圧検出部を一体化し、 1つの出力電圧検出部 1 5によって構成する。このように、 同一の出力電圧検出部においてコンバータ毎に検出電圧差を設けることで、 各出力用コン バータの出力電圧の検出値のばらつき、 出力電圧の逆転等を抑止し、 より安定して所定の 出力用コンバータから出力させることが可能になる。 また、 出力電圧検出部において、 分 圧抵抗を設け、 複数の出力用コンバータの検出電圧差を分圧抵抗によって得る構成とする。 これによリ、 簡単な構成で確実に検出電圧差を設定可能である。 また、 外部のシステム制御部 3 0 (制御部 1 1 4 ) からの出力電圧指令値に基づく基準 電圧値と、 複数の出力用コンバータに対応する出力電圧検出部 1 5、 1 5 A、 1 5 Bの検 出電圧値とを比較する比較部 1 6を設け、 この比較結果をフィードバック制御部 1 2 1、 1 2 2 , 1 2 3にフィードバックすることにより、出力電圧の可変設定を可能としている。 これにより、 所定の電圧差を保ったまま出力電圧を可変することができる。 また、 各出力 用コンバータの基準電圧値を生成するために、 外部のシステム制御部 3 0からの出力電圧 指令値を基準電圧値に変換する電圧変換部 1 4を設けている。 これにより、 例えば各出力 用コンバータ用の D Z A変換部等を複数設けることなく、 出力電圧指令値の入力ばらつき ( D ZA誤差） を低減することができる。 In addition, the output voltage detectors 15, 15 A, and 15 B that detect the output voltages of the plurality of output converters have a configuration in which a predetermined voltage difference is provided for each detected voltage. In this way, a detection voltage difference is provided for each output comparator, and three cooperative feedback control systems are configured by the solar cell output control unit 1 1, the storage battery output control unit 1 2, and the AC-DC output control unit 1 3. . Because this detected voltage difference is linked to the difference in control target value for each converter, the output voltage difference is set relatively in each output converter, and the converter set as the highest output voltage among the converters in the output range. Can be output stably. In addition, the output voltage detectors of a plurality of output converters are integrated to form a single output voltage detector 15. In this way, by providing a detection voltage difference for each converter in the same output voltage detection unit, variations in the detection value of the output voltage of each output converter, reversal of the output voltage, and the like are suppressed, and a more stable predetermined value is obtained. Output from the output converter. Further, the output voltage detection unit is provided with a voltage dividing resistor, and a detection voltage difference between a plurality of output converters is obtained by the voltage dividing resistor. This makes it possible to set the detection voltage difference reliably with a simple configuration. In addition, the reference voltage value based on the output voltage command value from the external system control unit 30 (control unit 1 1 4) and the output voltage detection units corresponding to a plurality of output converters 1 5, 1 5 A, 1 5 A comparison unit 16 that compares the detection voltage value of B is provided, and the comparison result is fed back to the feedback control unit 1 2 1, 1 2 2, 1 2 3 to enable variable setting of the output voltage. . As a result, the output voltage can be varied while maintaining a predetermined voltage difference. In addition, in order to generate a reference voltage value of each converter for output, a voltage conversion unit 14 for converting an output voltage command value from the external system control unit 30 into a reference voltage value is provided. Thereby, for example, the input variation (D ZA error) of the output voltage command value can be reduced without providing a plurality of DZA conversion units for each output converter.
また、 各電力源、 及び各出力用コンバータの出力有無、 出力電圧等の出力状態を検知す る出力状態検知部を備え、 システム制御部 3 0 (制御部 1 1 4 ) は、 状態に応じて出力電 圧指令値を可変することによって、 各出力用コンバータの出力電圧を電圧差を保ったまま 変化させるようにしている。 これにより、 状態に応じて出力させる出力用コンバータを切 リ替える際に、 出力されるコンバータ （出力電圧が一番高いコンバータ） の出力電圧によ るシステム電圧 （設定出力電圧） が常に一定になるようにして、 直流電力を出力させるこ とが可能である。  In addition, each system has an output status detection unit that detects the output status of each power source and each output converter, such as the output presence and output voltage, and the system control unit 30 (control unit 1 1 4) By varying the output voltage command value, the output voltage of each converter for output is changed while maintaining the voltage difference. As a result, when switching the output converter to be output according to the state, the system voltage (set output voltage) by the output voltage of the output converter (converter with the highest output voltage) is always constant. In this way, it is possible to output DC power.
また、 複数の電力源の出力用コンバータの出力電圧設定値は、 太陽電池用コンバータ 1 1 1 > A C— D Cコンバータ 1 1 3 >蓄電池用コンバータ 1 1 2とし、 太陽電池 1 0 1 > 商用電源 1 0 5 >蓄電池1 0 2の順番で複数の電力源の出力優先順位を設定する。 これに より、 太陽電池を一番上位として自然エネルギーを有効に利用することができる。 また、 蓄電池は夜の停電時のバックアップ出力として通常は極力使わないように設定することに よって、 上位の電力源がいずれも使用できない時のみに使用するようにし、 必要なときの バックアツプ時間を確保することができる。  The output voltage setting value of the converter for the output of multiple power sources is as follows: Solar cell converter 1 1 1> AC-DC converter 1 1 3> Storage battery converter 1 1 2 and Solar cell 1 0 1> Commercial power 1 The output priority order of a plurality of power sources is set in the order of 0 5> storage battery 1 0 2. This makes it possible to effectively use natural energy with the solar cell as the top. In addition, by setting the storage battery to be used as a backup output in the event of a power outage at night as much as possible, it should be used only when none of the upper power sources can be used, and the backup time when necessary Can be secured.
また、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力部には、 ダイオード 1 2 7を設けてダイオード 1 2 7により出力電圧を分離するとともに、 出力電圧制御部 1 0において独立したフィ一 ドバック制御系 （出力電圧検出部 2 1、比較部 2 2 ) を別にもう一つ設けている。 ここで、 蓄電池 1 0 2用の独立したフィードパック制御系の設定電圧は、 3つの連携フィードバッ ク制御系の設定出力電圧よりも低く設定する。 蓄電池 1 0 2は、 バックアップ出力として 通常は極力使わないように設定しており、 他の電力源から出力されているときは設定電圧 が他よりも低くなつて蓄電池用コンバータ 1 1 2から出力されないので、 常時動作可能で あるかどうかわからない。 このため、 ダイオードにより出力電圧を分離し、 別のフィード バック制御系により設定出力電圧より低い電圧で出力しておくことにより、 出力動作確認 が可能である。 また、 蓄電池 1 0 2を出力状態としているので、 蓄電池使用時のコンバー タ出力動作を速くでき、 バックアツプ動作への切リ替えを迅速にできる。  In addition, a diode 1 2 7 is provided at the output part of the storage battery converter 1 1 2 to separate the output voltage by the diode 1 2 7, and an independent feedback control system (output voltage) is provided in the output voltage control part 10. Another detector 2 1 and comparator 2 2) are provided separately. Here, the set voltage of the independent feed pack control system for the storage battery 102 is set lower than the set output voltage of the three linked feedback control systems. Storage battery 1 0 2 is normally set not to be used as a backup output as much as possible. When output from another power source, the set voltage becomes lower than the others and the output from storage battery converter 1 1 2 is not output. So I don't know if it can always work. For this reason, it is possible to check the output operation by separating the output voltage with a diode and outputting it at a voltage lower than the set output voltage with another feedback control system. In addition, since the storage battery 10 2 is in the output state, the converter output operation when the storage battery is used can be made faster, and the switching to the backup operation can be made quickly.
また、 独立したフィードバック制御系は、 外部のシステム制御部 3 0 (制御部 1 1 4 ) からの出力電圧指令値に基づく基準電圧値と、 出力電圧検出部 2 1の検出電圧値とを比較 する比較部 2 2を設け、 この比較結果をフィードバック制御部 1 2 2に帰還することによ リ、 出力電圧の可変設定を可能としている。 これにより、 出力電圧指令値に基づき、 現在 出力している電力源からの直流電力の電圧と所定の電圧差を保った状態で相対的に出力電 圧を可変でき、 蓄電池使用時のコンバータ出力動作を速くできる。 The independent feedback control system compares the reference voltage value based on the output voltage command value from the external system control unit 30 (control unit 1 1 4) with the detection voltage value of the output voltage detection unit 21. The comparison unit 2 2 is provided, and the comparison result is fed back to the feedback control unit 1 2 2 so that the output voltage can be variably set. As a result, based on the output voltage command value, the output voltage can be relatively varied while maintaining a predetermined voltage difference from the DC power voltage from the power source that is currently output, and the converter output operation when using a storage battery Can be faster.
なお、複数の電力源の出力優先順位の設定は、上記の順序に限らず、 電力源の種類、数、 設置場所の仕様等に応じて、 種々の設定例が可能である。 例えば、 蓄電池を省エネルギー 用の電力源として用いて、各出力用コンバータの出力電圧設定値を、太陽電池 >蓄電池（省 エネルギー用動作） >商用電源 >蓄電池 （バックアップ用動作） の順序とすることも可能 である。 このような出力電圧設定とした場合においても、 上述した制御例と同様にして、 状態に応じて予め設定した出力優先順位に基づいて 1つの出力用コンバータから安定して 出力することが可能になる。 この設定例では、 商用電源を利用する前に蓄電池から出力さ れるので、 太陽電池エネルギーで蓄積した電力を蓄電池よリ使用することが可能となリ、 省エネルギーを図ることができる。 この場合、 省エネルギー用動作時の蓄電池の出力電圧 制御は、 出力電圧検出部 2 1、 比較部 2 2による独立したフィードバック制御系を用い、 切替スィッチ 2 3を設けてフィ一ド / \'ック制御系の動作を切替可能とする。 これにより、 予め設定した電池残量に到達すれば、 商用電源から蓄電池へ出力切替ができ、 また、 バッ クアップ用としても蓄電池が利用できる。 なお、 このように独立したフィードバック制御 系を切替スィッチ等によって切り替える構成とした場合、 出力電圧を分離するダイオード は必ずしも設けなくてもよい。 この構成では、 独立したフィードバック制御系の設定電圧 は、 3つの連携フィードバック制御系の各設定電圧に対して、 これらのいずれかの中間電 圧に設定するなど、 任意に設定可能である。  The setting of the output priority order of a plurality of power sources is not limited to the above order, and various setting examples are possible depending on the type and number of power sources, specifications of the installation location, and the like. For example, using a storage battery as a power source for energy saving, the output voltage setting value of each output converter may be in the order of solar battery> storage battery (energy saving operation)> commercial power supply> storage battery (backup operation). It is possible. Even in such an output voltage setting, it is possible to stably output from one output converter based on the output priority order set in advance according to the state, similarly to the control example described above. . In this setting example, the power is output from the storage battery before using the commercial power supply. Therefore, the power stored by the solar battery energy can be reused by the storage battery, and energy can be saved. In this case, the output voltage control of the storage battery during energy saving operation uses an independent feedback control system by the output voltage detection unit 21 and the comparison unit 2 2, and a switching switch 2 3 is provided to provide a feed / The operation of the control system can be switched. As a result, if the preset battery level is reached, the output can be switched from the commercial power source to the storage battery, and the storage battery can be used for backup. When the independent feedback control system is switched by a switching switch or the like, a diode for separating the output voltage is not necessarily provided. In this configuration, the set voltage of the independent feedback control system can be arbitrarily set, such as setting any one of these intermediate voltages for each set voltage of the three linked feedback control systems.
また、 停電時において蓄電池 1 0 2から出力してバックアップを行う際、 蓄電池 1 0 2 の蓄電量が所定値より少なくなつた場合、 蓄電池用コンバータ 1 1 2からの出力を停止す る。 そして、 上位の電力源が復電するまでの間、 蓄電池 1 0 2からシステム制御部 3 0の マイクロコンピュータのみに電力供給を受けるようにし、 待機状態とする。 これにより、 システム制御部 3 0の動作を継続させ、 復電した際に直ちに上位の電力源からの電力を出 力できる。 また、 復電するまでの間、 少なくとも太陽電池 1 0 1で十分な発電が行われて 太陽電池用コンバータ 1 1 1の出力範囲内となるまでは、 待機状態を継続してシステム制 御部 3 0のみに電力を供給する。 このように長期停電の場合、 太陽電池 1 0 1からの電力 供給が停止している間 （夜間） はバックアップ出力を停止してシステム制御部 3 0のマイ クロコンピュータのみを機能させておくことにより、 翌日に太陽電池 1 0 1が発電開始し たときに直ちに電力復帰が可能になる。  In addition, when backup is performed by outputting from the storage battery 10 2 at the time of a power failure, the output from the storage battery converter 1 12 is stopped if the storage amount of the storage battery 10 2 becomes less than a predetermined value. Until the upper power source recovers, only the microcomputer of the system control unit 30 is supplied with power from the storage battery 10 2 to enter a standby state. As a result, the operation of the system control unit 30 can be continued, and the power from the upper power source can be immediately output when power is restored. In addition, until the power is restored, the system control unit 3 continues the standby state until at least sufficient power is generated by the solar cell 1 0 1 and is within the output range of the solar cell converter 1 1 1. Supply power to 0 only. In such a long-term power outage, while the power supply from the solar battery 10 1 is stopped (nighttime), the backup output is stopped and only the microcomputer of the system control unit 30 is allowed to function. The power can be restored immediately when the solar cell 10 1 starts generating power the next day.
なお、 出力優先順位が上位に設定された電力源の出力用コンバータについて、 少なくと も 1つ以上の出力用コンバータは、 垂下出力特性を備えたコンバータで構成されているも のとする。 そして、 大電流負荷が接続された場合に、 2つ以上の複数の電力源から出力可 能とする。 図 8は本実施形態における各電力源の出力特性を示す図であり、 太陽電池用コ ンバ一タ 1 1 1、 A C— D Cコンバータ 1 1 3、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の各出力用コ ンバ一タの出力特性を示した特性図である。 図 8において、 それぞれの出力特性図は横軸 が電流 （A ) を、 縦軸が電圧 （V ) を示しており、 各出力用コンバータが垂下出力特性を 有している。 3つの出力用コンバータの出力特性を合わせると下側の特性図のようになリ、 定格出力においては一番高い電圧の電力源の出力用コンバータ （ここでは太陽電池用コン バータ） からの直流電力が出力される。 定格出力より大きな負荷 （過電流負荷） の場合は 複数の電力源から出力させることにより、 大容量出力に対応できる。 For the power source output converter with the output priority set higher, at least one output converter shall be composed of a converter with drooping output characteristics. When a large current load is connected, output is possible from two or more power sources. FIG. 8 is a diagram showing the output characteristics of each power source in the present embodiment. FIG. 5 is a characteristic diagram showing output characteristics of each output converter of the converter 1 1 1, the AC-DC converter 1 1 3, and the storage battery converter 1 1 2. In FIG. 8, in each output characteristic diagram, the horizontal axis indicates current (A) and the vertical axis indicates voltage (V), and each output converter has a drooping output characteristic. Combine the output characteristics of the three output converters, as shown in the characteristic diagram on the lower side. At the rated output, the DC power from the output converter of the highest voltage power source (here, the converter for solar cells) Is output. For loads larger than the rated output (overcurrent load), output from multiple power sources can be used for large capacity output.
本実施形態によれば、 各電力源の状態によって、 予め設定した順序に従って所望の電力 源の出力用コンバータから直流電力を出力させることが可能となる。 また、 1つの出力電 圧指令値を与えることで、 各出力用コンバータに対する出力電圧指令値、 制御目標値、 基 準電圧値等のばらっきを低減し、 常に設定に従った所定の出力用コンバータから安定して 出力することが可能になる。 また、 各出力用コンバータ毎の検出電圧に所定の電圧差を設 け、 検出電圧差が各出力用コンバータ毎の制御目標値の差に連動するため、 各出力用コン バータにおいて相対的に出力電圧差が設定され、 1番高い出力電圧設定のコンバータから 安定的に出力させることが可能になる。 また、 一体化された出力電圧検出部においてコン バータ毎に検出電圧差を設けることで、 各出力用コンバータの出力電圧の検出値のばらつ き、 出力電圧の逆転等を抑止し、 より安定して所定の出力用コンバータから出力させるこ とが可能になる。 また、 出力電圧検出部を分圧抵抗によって構成することで、 簡単な構成 で確実に検出電圧差を設定可能である。  According to the present embodiment, it is possible to output DC power from the output converter of a desired power source according to a preset order depending on the state of each power source. In addition, by providing one output voltage command value, variations in the output voltage command value, control target value, reference voltage value, etc. for each output converter are reduced, and for a given output that always follows the setting. It is possible to output stably from the converter. In addition, a predetermined voltage difference is set for the detection voltage for each output converter, and the detected voltage difference is linked to the difference in control target value for each output converter. The difference is set and it becomes possible to output stably from the converter with the highest output voltage setting. In addition, by providing a difference in detection voltage for each converter in the integrated output voltage detection unit, variations in the detection value of the output voltage of each output converter, and reversal of the output voltage, etc. are suppressed, making it more stable. Thus, it is possible to output from a predetermined output converter. In addition, by configuring the output voltage detector with a voltage dividing resistor, it is possible to reliably set the detected voltage difference with a simple configuration.
また、出力電圧制御部は、システム制御部からの出力電圧指令値に基づく基準電圧値と、 出力電圧検出部による複数の出力用コンバータの検出電圧値とを比較する比較部を備え、 この比較結果を各出力用コンバータにフィードバックする構成としている。 これにより、 各出力用コンバータの出力電圧の可変設定が可能であリ、 所定の電圧差を保つたまま出力 電圧を可変することができる。 また、 システム制御部からの出力電圧指令値を基準電圧値 に変換する電圧変換部を備えることで、 例えば各出力用コンバータ用の D Z A変換部等を 複数設けることなく、 出力電圧指令値の入力ばらつき （D Z A誤差） を低減することが可 能となる。  The output voltage control unit includes a comparison unit that compares the reference voltage value based on the output voltage command value from the system control unit and the detection voltage values of the plurality of output converters by the output voltage detection unit. Are fed back to each output converter. As a result, the output voltage of each output converter can be variably set, and the output voltage can be varied while maintaining a predetermined voltage difference. In addition, by providing a voltage conversion unit that converts the output voltage command value from the system control unit to a reference voltage value, for example, without providing multiple DZA conversion units for each output converter, etc. (DZA error) can be reduced.
また、 各電力源及び各出力用コンバータの出力状態を検知する出力状態検知部を備え、 システム制御部が、状態に応じて出力電圧指令値を可変する構成としている。これにより、 各出力用コンバ一タの出力電圧を電圧差を保ったまま変化させるようにし、 状態に応じて 出力させる出力用コンバータを切り替える際に、 出力されるコンバータ （出力電圧が一番 高いコンバータ） の出力電圧によるシステム電圧 （設定出力電圧） が常に一定になるよう にして、 直流電力を出力させることが可能である。 また、 システム制御部は、 出力優先順 位が上位の出力用コンバータの出力電圧が所定の設定出力電圧となるように出力電圧指令 値を出力し、 上位の出力用コンバータからの出力が正常に得られない場合に、 次の順位の 出力用コンバータの出力電圧が設定出力電圧となるように出力電圧指令値を切り替えるよ うにする。 これにより、 出力優先順位に従って、 上位のものから順に出力可能な出力用コ ンバ一タょリ所定の設定出力電圧の直流電力を出力させることが可能である。 また、 複数 の出力用コンバータのうち、 出力優先順位が上位に設定された少なくとも 1つ以上の出力 用コンバータは、 垂下出力特性を備えたコンバータで構成する。 これにより、 大電流負荷 が接続された場合に、 2つ以上の複数の電力源から出力可能とすることで、 大容量出力に 対応可能である。 Further, an output state detection unit that detects the output state of each power source and each output converter is provided, and the system control unit is configured to vary the output voltage command value according to the state. As a result, the output voltage of each output converter is changed while maintaining the voltage difference, and the output converter (the converter with the highest output voltage) is switched when switching the output converter to output depending on the state. It is possible to output DC power so that the system voltage (set output voltage) is always constant. In addition, the system control unit outputs the output voltage command value so that the output voltage of the output converter with the higher output priority order becomes the predetermined set output voltage, and the output from the higher output converter is obtained normally. If this is not possible, the output voltage command value is switched so that the output voltage of the output converter of the next rank will be the set output voltage. Do it. Thus, according to the output priority order, it is possible to output DC power of a predetermined set output voltage that can be output in order from the higher one. In addition, at least one of the plurality of output converters having the output priority set higher is configured with a converter having a drooping output characteristic. As a result, when a large current load is connected, it is possible to output from multiple power sources of two or more, thereby supporting a large capacity output.
以降の実施形態において、 配電システムの具体的な構成例のバリエーションをいくつか 示す。 以下では、 図 2に示した第 1の実施形態と同様の構成要素については、 同一符号を 付して説明を省略する。  In the following embodiments, some variations of specific configuration examples of the power distribution system are shown. In the following, the same components as those of the first embodiment shown in FIG.
(第 2の実施形態）  (Second embodiment)
図 9は、第 2の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。配電システムは、 第 1の実施形態と同様に、 太陽電池用コンバータ 1 1 1、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 A C一 D Cコンバータ 1 1 3を備えている。 これらのコンバータの各出力端は並列接続され て直流配電路 1 0 7と接続され、 いずれかのコンバータからの直流電力が直流配電路 1 0 7を介して直流電力出力 1 3 1として出力される。  FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of main parts of the power distribution system according to the second embodiment. As in the first embodiment, the power distribution system includes a solar cell converter 1 1 1, a storage battery converter 1 1 2, and an AC 1 DC converter 1 1 3. The output terminals of these converters are connected in parallel and connected to the DC distribution path 10 07, and the DC power from either converter is output as the DC power output 1 3 1 via the DC distribution path 10 07. .
第 2の実施形態では、 出力電圧制御部 5 O Aにおいて、 蓄電池出力制御部 1 2には、 独 立したフィードバック制御系として、 他の出力電圧検出部 2 1と、 比較部 2 2とが設けら れ、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力線路に接続されている。 比較部 2 2はコンパレータ C P 4を有して構成され、比較部 2 2の出力端には切替スィッチ（S W) 2 3が設けられ、 出力電圧検出部 2 1及び比較部 2 2による独立したフィードパック制御系の動作を O N Z 0 F Fできるようになつている。 切替スィッチ 2 3は、 比較部 2 2のコンパレータ C P 4 の出力をオンまたはオフする O N Z O F F切替型だけでなく、 比較部 1 6のコンパレータ C P 1の出力と比較部 2 2のコンパレータ C P 4の出力とを選択的に切り替える 2系統切 替型のスィッチなどを用いてもよい。 なお、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力線路には、 出力電圧を他の電力源と分離するダイォードを設けない構成となっている。  In the second embodiment, in the output voltage control unit 5 OA, the storage battery output control unit 12 is provided with another output voltage detection unit 21 and a comparison unit 22 as an independent feedback control system. And connected to the output line of the storage battery converter 1 1 2. The comparison unit 2 2 includes a comparator CP 4, and a switching switch (SW) 2 3 is provided at the output terminal of the comparison unit 2 2, and independent feeds by the output voltage detection unit 2 1 and the comparison unit 2 2. The pack control system can be turned ONZ 0 FF. The switch 2 3 is not only an ONZOFF switching type that turns on or off the output of the comparator CP 4 of the comparison unit 2 2, but also the output of the comparator CP 1 of the comparison unit 16 and the output of the comparator CP 4 of the comparison unit 2 2. It is also possible to use a two-system switching type switch that selectively switches between. Note that the output line of the storage battery converter 1 1 2 does not have a diode for separating the output voltage from other power sources.
比較部 2 2は、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力電圧検出値と基準電圧値 V 4とを比較 し、 差分値をフィードバック制御値として蓄電池用コンバータ 1 1 2のフィードバック制 御部に帰還する。 システム制御部 7 O Aは、 比較部 1 6及び比較部 2 2の各コンパレータ の基準電圧値を設定するとともに、 蓄電池 1 0 2の残量検出、 及び切替スィッチ 2 3の O N Z O F F制御を行い、 フィードバック制御系の動作を切り替える。 その他の構成は図 2 に示した第 1の実施形態と同様である。  The comparison unit 22 compares the output voltage detection value of the storage battery converter 1 1 2 with the reference voltage value V 4 and feeds back the difference value as a feedback control value to the feedback control unit of the storage battery converter 1 1 2. The system controller 7 OA sets the reference voltage values of the comparators in the comparators 16 and 22 and detects the remaining amount of the storage battery 102 and controls the ON / OFF of the switch 2 3 to provide feedback control. Switches the system operation. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
この際、 基準電圧値は、 V 1 < V 4 < V 2 < V 3とする。 独立したフィードバック制御 系による出力電圧制御 （基準電圧値 V 4 ) は、 蓄電池の省エネルギーモードでの動作など に利用可能である。 省エネルギーモードでは、 太陽電池 1 0 1からの出力電力を蓄電池 1 0 2に蓄えて、 この蓄電池 1 0 2の電力を利用することで、 商用電源 1 0 5からの電力の 利用をできるだけ行わないようにして省力化を図る。 これにより、 各出力用コンバータの 出力電圧は、 太陽電池 >蓄電池 （省エネルギー用） >商用電源 >蓄電池 （バックアップ用） の順番で一定の電圧差を持つように設定される。 At this time, the reference voltage value is V 1 <V 4 <V 2 <V 3. The output voltage control (reference voltage value V 4) by an independent feedback control system can be used for the operation of the storage battery in the energy saving mode. In the energy saving mode, the output power from the solar battery 1 0 1 is stored in the storage battery 1 0 2 and the power from this storage battery 1 0 2 is used so that the power from the commercial power supply 1 0 5 is not used as much as possible. To save labor. As a result, each output converter The output voltage is set to have a certain voltage difference in the order of solar battery> storage battery (for energy saving)> commercial power supply> storage battery (for backup).
第 2の実施形態では、 蓄電池 1 0 2の残量に応じて、 フィードバック制御系を切り替え ることにより、 商用電源 1 0 5からの出力電力の利用前に蓄電池 1 0 2の出力電力が出力 される。これによつて、太陽電池エネルギーで蓄積した電力を使用することが可能となり、 省エネルギー化を実現できる。 また、 独立したフィードバック制御系の基準電圧値を、 3 つの連携フィ一ドバック制御系の各基準電圧値に対して任意に設定することで、 各出力用 コンバータの出力優先順位を変更することができる。  In the second embodiment, by switching the feedback control system in accordance with the remaining amount of the storage battery 10 2, the output power of the storage battery 10 2 is output before using the output power from the commercial power supply 10 5. The As a result, it is possible to use the electric power stored by the solar cell energy, and energy saving can be realized. In addition, the output priority of each converter can be changed by arbitrarily setting the reference voltage value of the independent feedback control system for each reference voltage value of the three cooperative feedback control systems. .
(第 3の実施形態）  (Third embodiment)
図 1 0は、 第 3の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 第 3の実施形 態では、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力端と各出力用コンバータの正極側の出力経路の 接続点との間に、 出力電圧を分離するダイォード 6 0が直列接続されて設けられている。 また、 出力電圧制御部 5 O Bにおいて、 蓄電池出力制御部 1 2には、 独立したフィードバ ック制御系として、 さらに他の出力電圧検出部 6 1と、 比較部 6 2とが設けられ、 蓄電池 用コンバータ 1 1 2の出力線路におけるダイオード 6 0のアノード側に接続されている。 比較部 6 2はコンパレータ C P 5を有して構成され、 蓄電池用コンバータ 1 1 2のダイォ ード 6 0より手前側の出力電圧検出値と基準電圧値 V 5とを比較し、 差分値をフィ一ドバ ック制御値として蓄電池用コンバータ 1 1 2のフィードバック制御部に帰還する。 システ ム制御部 7 0 Bは、 比較部 1 6及び比較部 6 2の各コンパレータの基準電圧値 （設定電圧） を設定し、 3つの連携フィード/ ック制御系及ぴ独立したフィード/ ック制御系の動作を 制御する。 その他の構成は図 2に示した第 1の実施形態と同様である。  FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of main parts of the power distribution system according to the third embodiment. In the third embodiment, a diode 60 for separating the output voltage is provided in series between the output terminal of the storage battery converter 1 1 2 and the connection point of the output path on the positive side of each output converter. It has been. In addition, in the output voltage control unit 5 OB, the storage battery output control unit 12 is further provided with another output voltage detection unit 61 and a comparison unit 62 as an independent feedback control system. The output line of the converter 1 1 2 is connected to the anode side of the diode 60. The comparison unit 62 includes a comparator CP5, compares the output voltage detection value before the diode 60 of the storage battery converter 11 12 with the reference voltage value V5, and calculates the difference value. It is fed back to the feedback controller of the converter for storage battery 1 1 2 as a one-back control value. The system control unit 70 B sets the reference voltage value (set voltage) of each comparator of the comparison unit 1 6 and the comparison unit 6 2, and has three cooperative feed / lock control systems and independent feed / cock. Control the operation of the control system. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
この際、 基準電圧値は、 V 1 < V 2 < V 3、 かつ V 3 < V 5とする。 これにより、 各出 力用コンバータの出力電圧は、 太陽電池 >商用電源 >蓄電池 （バックアップ用） >蓄電池 (独立フィードバック） の順番で一定の電圧差を持つように設定される。 この場合は、 蓄 電池用コンバータ 1 1 2の出力線路におけるダイオード 6 0の手前側において、 独立した フィードバック制御系によって、 蓄電池用コンバータ 1 1 2からの直流電力出力 1 3 1に おける出力電圧よリも低い電圧で出力電圧を制御することになる。 このような出力電圧制 御によって、 蓄電池用コンバータ 1 1 2が基準電圧値 V 5の設定電圧で常に出力した状態 となる。  At this time, the reference voltage values are V 1 <V 2 <V 3 and V 3 <V 5. As a result, the output voltage of each output converter is set to have a constant voltage difference in the order of solar cell> commercial power source> storage battery (for backup)> storage battery (independent feedback). In this case, on the front side of the diode 60 in the output line of the storage battery converter 1 1 2, the output voltage of the DC power output 1 3 1 from the storage battery converter 1 1 2 is controlled by an independent feedback control system. The output voltage is controlled with a low voltage. By such output voltage control, the storage battery converter 1 1 2 always outputs with the set voltage of the reference voltage value V 5.
第 3の実施形態では、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の出力電圧を分離し、 独立したフィー ドバック制御系で制御することによって、 蓄電池用コンバータ 1 1 2が常に出力した状態 となり、 蓄電池 1 0 2からの出力電力を使用する際の出力切替時のフィードバック応答性 を改善できる。 これによつて、 蓄電池使用時のコンバータ出力切替動作を速くすることが できる。  In the third embodiment, the output voltage of the storage battery converter 1 1 2 is separated and controlled by an independent feedback control system, so that the storage battery converter 1 1 2 always outputs, and the storage battery 1 0 2 The feedback response at the time of output switching when using the output power of can be improved. As a result, the converter output switching operation when using the storage battery can be speeded up.
(第 4の実施形態）  (Fourth embodiment)
図 1 1は、 第 4の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 第 4の実施形 態では、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の入力と出力を検出する蓄電池コンバータ入出力検出 部を備え、 この蓄電池コンバータ入出力検出部の検出結果をシステム制御部 7 O Cに入力 する構成となっている。 出力電圧制御部 5 0 Cは、 図 1 0に示した第 3の実施形態の出力 電圧制御部 5 0 Bと同様の構成である。 システム制御部 7 O Cは、 蓄電池用コンバータ 1 1 2への入力電圧または蓄電池 1 0 2の残量の検出値と、 蓄電池用コンバータ 1 1 2から の出力電圧の検出値とを入力し、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の入力部の入力電圧と、 出力 部のダイォ一ド 6 0のアノード側の出力電圧とを監視する。 FIG. 11 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system according to the fourth embodiment. Fourth implementation In this state, a storage battery converter input / output detection unit that detects the input and output of the storage battery converter 112 is provided, and the detection result of the storage battery converter input / output detection unit is input to the system control unit 7 OC. The output voltage control unit 50 C has the same configuration as that of the output voltage control unit 50 B of the third embodiment shown in FIG. The system controller 7 OC inputs the input voltage to the storage battery converter 1 1 2 or the detected value of the remaining capacity of the storage battery 1 0 2 and the detected value of the output voltage from the storage battery converter 1 1 2, and It monitors the input voltage at the input of converter 1 1 2 and the output voltage at the anode side of diode 60 at the output.
第 4の実施形態では、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の入力電圧及び出力電圧を監視するこ とによって、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の未出力時の故障判定が可能となる。  In the fourth embodiment, by monitoring the input voltage and output voltage of the storage battery converter 1 1 2, it is possible to determine a failure when the storage battery converter 1 1 2 is not output.
(第 5の実施形態）  (Fifth embodiment)
図 1 2は、 第 5の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 第 5の実施形 態では、 出力電圧制御部 5 0 Dの蓄電池出力制御部 1 2において、 独立したフィードパッ ク制御系の比較部 6 2のコンパレータ C P 5の出力端に、 ダイォード 6 3が直列接続され て設けられている。 また、 連携フィードバック制御系の比較部 1 6のコンパレータ C P 1 の出力端にもダイオード 6 4が直列接続されて設けられ、 これらのダイオード 6 3、 6 4 のカソード同士が並列接続されてフィードバック出力切替部が構成され、 蓄電池用コンパ —タ 1 1 2のフィードバック制御部に接続される。 その他の構成は図 1 1に示した第 4の 実施形態と同様である。 システム制御部 7 0 Dは、 第 4の実施形態のシステム制御部 7 0 Cと同様の機能を有している。  FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of main parts of a power distribution system according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, a diode 63 is connected in series with the output terminal of the comparator CP5 of the comparator 62 of the independent feedback control system in the storage battery output controller 12 of the output voltage controller 50 D. Connected and provided. In addition, a diode 64 is connected in series to the output terminal of the comparator CP1 of the comparator 16 in the cooperative feedback control system, and the cathodes of these diodes 6 3 and 6 4 are connected in parallel to switch feedback output. And is connected to the feedback controller of the storage battery comparator 1 1 2. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment shown in FIG. The system control unit 70 D has the same function as the system control unit 70 C of the fourth embodiment.
なお、 フィードバック出力切替部のダイオード 6 3、 6 4は、 図 1 0の第 3の実施形態 の構成、 図 1 1の第 4の実施形態の構成のいずれの独立したフィードバック制御系に適用 して設けることも可能である。 また、 ダイオード 6 3、 6 4の並列接続の代わりに、 図 9 の第 2の実施形態の切替スィツチ 2 3と同様に、 O N Z O F F切替型のスィッチあるいは 2系統切替型のスィッチなどを設けて、 比較部 6 2、 1 6のフィードバック出力を切り替 えることも可能である。  The diodes 6 3 and 6 4 of the feedback output switching unit are applied to any of the independent feedback control systems of the configuration of the third embodiment in FIG. 10 and the configuration of the fourth embodiment in FIG. It is also possible to provide it. Also, instead of the parallel connection of the diodes 6 3 and 6 4, as in the switching switch 23 of the second embodiment in FIG. It is also possible to switch the feedback output of parts 6 2 and 16.
第 5の実施形態では、 独立したフィードバック制御系の比較部 6 2の出力部にダイォー ドを設けることによって、 連携フィードバック制御系と独立したフィードバック制御系と でフィードバック動作を確実に切り替えて出力電圧制御を行うことができる。 また、 フィ -ドバック制御系の出力切り替えにダイオードを用いることで、 システム制御部 7 0 Dに よる制御信号を要することなく動作の切リ替えが可能であり、 簡単な構成でフィードバッ ク出力切替部を実現できる。  In the fifth embodiment, by providing a diode in the output section of the comparison section 62 of the independent feedback control system, the feedback operation is reliably switched between the cooperative feedback control system and the independent feedback control system, and the output voltage control is performed. It can be performed. In addition, by using a diode to switch the output of the feedback control system, the operation can be switched without requiring a control signal from the system controller 70 D, and the feedback output can be switched with a simple configuration. Can be realized.
(第 6の実施形態）  (Sixth embodiment)
図 1 3は、 第 6の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 第 6の実施形 態では、 第 3〜第 5の実施形態の蓄電池用コンバータ 1 1 2と同様に、 A C— D Cコンパ ータ 1 1 3においても独立したフィードバック制御系を備える構成となっている。 A C— D Cコンバータ 1 1 3の出力端と各出力用コンバータの正極側の出力経路の接続点との間 に、 出力電圧を分離するダイオード 65が直列接続されて設けられている。 また、 出力電 圧制御部 50 Eにおいて、 AC— DC出力制御部 1 3には、 独立したフィードバック制御 系として、 さらに他の出力電圧検出部 66と、 比較部 67とが設けられ、 AC— DCコン バ一タ 1 1 3の出力線路におけるダイオード 65のアノード側に接続されている。 比較部 67はコンパレータ C P 6を有して構成され、 AC— DCコンバータ 1 1 3のダイオード 65より手前側の出力電圧検出値と基準電圧値 V 6とを比較し、 差分値をフィードバック 制御値として AC— DCコンバータ 1 1 3のフィードバック制御部に帰還する。 FIG. 13 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, similar to the storage battery converter 1 12 of the third to fifth embodiments, the AC-DC converter 1 1 3 has an independent feedback control system. . AC — DC converter 1 1 Between the output end of 3 and the connection point of the output path on the positive side of each output converter In addition, a diode 65 for separating the output voltage is connected in series. Further, in the output voltage control unit 50E, the AC-DC output control unit 13 is further provided with another output voltage detection unit 66 and a comparison unit 67 as an independent feedback control system. It is connected to the anode side of the diode 65 in the output line of the converter 1 1 3. The comparison unit 67 includes a comparator CP6, compares the output voltage detection value on the near side of the diode 65 of the AC-DC converter 1 1 3 with the reference voltage value V6, and uses the difference value as a feedback control value. AC — Return to the feedback control section of DC converter 1 1 3
また、 独立したフィードバック制御系の比較部 67のコンパレータ CP6の出力端に、 ダイオード 68が直列接続されて設けられている。 また、 連携フィードバック制御系の比 較部 1 6のコンパレータ C P 2の出力端にもダイオード 69が直列接続されて設けられ、 これらのダイオード 68、 69の力ソード同士が並列接続されてフィードバック出力切替 部が構成され、 AC— DCコンバータ 1 1 3のフィードバック制御部に接続される。 シス テム制御部 70 Eは、 比較部 1 6、 比較部 62及び比較部 67の各コンパレータの基準電 圧値 （設定電圧） を設定し、 3つの連携フィードバック制御系及び 2つの独立したフィー ドバック制御系の動作を制御する。 その他の構成は図 1 2に示した第 5の実施形態と同様 である。  A diode 68 is connected in series to the output terminal of the comparator CP6 of the comparator 67 of the independent feedback control system. In addition, a diode 69 is connected in series to the output terminal of the comparator CP 2 of the comparison unit 16 of the cooperative feedback control system, and the force swords of these diodes 68 and 69 are connected in parallel to provide a feedback output switching unit. And is connected to the feedback control unit of the AC-DC converter 1 1 3. The system control unit 70 E sets the reference voltage values (set voltages) of the comparators of the comparison unit 16, the comparison unit 62, and the comparison unit 67, and provides three cooperative feedback control systems and two independent feedback controls. Control system operation. Other configurations are the same as those of the fifth embodiment shown in FIG.
この際、 基準電圧値は、 V 1 <V2<V3、 かつ V3<V5、 かつ V2<V6、 かつ V 6<V5とする。 これにより、 各出力用コンバータの出力電圧は、 太陽電池 >商用電源 > 商用電源 （独立フィードバック） >蓄電池 （バックアップ用） >蓄電池 （独立フィードバ ック） の順番で一定の電圧差を持つように設定される。 この場合は、 第 3〜第 5の実施形 態の蓄電池用コンバータ 1 1 2と同様に、 AC— DCコンバータ 1 1 3の出力線路におけ るダイオード 65の手前側において、 独立したフィードバック制御系によって、 AC— D Cコンバータ 1 1 3からの直流電力出力 1 31における出力電圧よりも低い電圧で出力電 圧を制御することになる。 このような出力電圧制御によって、 AC— DCコンバータ 1 1 3が基準電圧値 V 6の設定電圧で常に出力した状態となる。  At this time, the reference voltage values are V 1 <V2 <V3, V3 <V5, V2 <V6, and V 6 <V5. As a result, the output voltage of each output converter is set to have a constant voltage difference in the order of solar battery> commercial power> commercial power (independent feedback)> storage battery (for backup)> storage battery (independent feedback). Is done. In this case, similar to the storage battery converter 1 12 in the third to fifth embodiments, an independent feedback control system is used on the front side of the diode 65 in the output line of the AC-DC converter 1 13. The output voltage is controlled at a voltage lower than the output voltage at the DC power output 1 31 from the AC-DC converter 1 1 3. By such output voltage control, the AC-DC converter 1 1 3 always outputs with the set voltage of the reference voltage value V 6.
第 6の実施形態では、 AC— DCコンバータ 1 1 3の出力電圧を分離し、 独立したフィ ードバック制御系で制御することによって、 AC— DCコンバータ 1 1 3が常に出力した 状態となり、 商用電源 1 05からの出力電力を使用する際の出力切替時のフィードバック 応答性を改善できる。 これによつて、 商用電源使用時のコンバータ出力切替動作を速くす ることができる。  In the sixth embodiment, the output voltage of the AC-DC converter 1 1 3 is separated and controlled by an independent feedback control system, so that the AC-DC converter 1 1 3 always outputs and commercial power 1 Feedback responsiveness when switching output when using output power from 05 can be improved. This makes it possible to speed up the converter output switching operation when using commercial power.
(第 7の実施形態）  (Seventh embodiment)
図 1 4は、 第 7の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 第 7の実施形 態では、 AC— DCコンバータ 1 1 3の入力と出力を検出する AC— DCコンバータ入出 力検出部を備え、 この AC— DCコンバータ入出力検出部の検出結果をシステム制御部7 0 Fに入力する構成となっている。 出力電圧制御部 5 O Fは、 図 1 3に示した第 6の実施 形態の出力電圧制御部 50 Eと同様の構成である。 システム制御部 7 O Fは、 AC— DC コンバータ 1 1 3への入力電圧の検出値と、 AC— DCコンバータ 1 1 3からの出力電圧 の検出値とを入力し、 AC— DCコンバータ 1 1 3の入力部の入力電圧と、 出力部のダイ オード 65のアノード側の出力電圧とを監視する。 また、 第 4〜第 6の実施形態と同様、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の入力部の入力電圧と、 出力部のダイオード 60のアノード側 の出力電圧とを監視する。 FIG. 14 is a diagram showing the main configuration of the power distribution system according to the seventh embodiment. In the seventh embodiment form status of, AC- DC converter 1 1 3 input and detects the output AC- includes a DC converter input and output detecting unit, the AC- DC converter output detection unit of the detection result of the system controller 7 0 F is input. The output voltage control unit 5 OF has the same configuration as that of the output voltage control unit 50E of the sixth embodiment shown in FIG. System controller 7 OF is AC—DC Input the detection value of the input voltage to the converter 1 1 3 and the detection value of the output voltage from the AC—DC converter 1 1 3 and input the input voltage of the input portion of the AC—DC converter 1 1 3 Monitor the output voltage on the anode side of diode 65. Similarly to the fourth to sixth embodiments, the input voltage of the input unit of the storage battery converter 112 and the output voltage on the anode side of the diode 60 of the output unit are monitored.
第 7の実施形態では、 AC— DCコンバータ 1 1 3の入力電圧及び出力電圧を監視する ことによって、 AC— DCコンバータ 1 1 3の未出力時の故障判定が可能となる。  In the seventh embodiment, by monitoring the input voltage and output voltage of the AC-DC converter 1 1 3, it is possible to determine a failure when the AC-DC converter 1 1 3 is not output.
(第 8の実施形態）  (Eighth embodiment)
図 1 5は、 第 8の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 第 8の実施形 態では、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の入力と出力を検出する太陽電池コンバータ入出力 検出部を備え、 この太陽電池コンバータ入出力検出部の検出結果をシステム制御部 7 OG に入力する構成となっている。 太陽電池用コンバータ 1 1 1の出力端と各出力用コンバー タの正極側の出力経路の接続点との間に、 出力電圧を分離するダイオード 80が直列接続 されて設けられている。 出力電圧制御部 50G、 及びその他の構成は、 図 1 4に示した第 7の実施形態と同様である。 システム制御部 7 OGは、 太陽電池用コンバータ 1 1 1への 入力電圧の検出値と、 太陽電池用コンバータ 1 1 1からの出力電圧の検出値とを入力し、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の入力部の入力電圧と、 出力部のダイオード 80のアノード 側の出力電圧とを監視する。 また、 第 7の実施形態と同様、 蓄電池用コンバータ 1 1 2及 び AC— DCコンバータ 1 1 3の入力電圧と出力電圧を監視する。  FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of main parts of a power distribution system according to the eighth embodiment. In the eighth embodiment, a solar cell converter input / output detector that detects the input and output of the solar cell converter 1 1 1 is provided, and the detection result of this solar cell converter input / output detector is sent to the system controller 7 OG. It is configured to input. A diode 80 for separating the output voltage is connected in series between the output terminal of the solar cell converter 11 1 and the connection point of the output path on the positive electrode side of each output converter. The output voltage control unit 50G and other configurations are the same as those in the seventh embodiment shown in FIG. The system controller 7 OG inputs the detection value of the input voltage to the solar cell converter 1 1 1 and the detection value of the output voltage from the solar cell converter 1 1 1, and the solar cell converter 1 1 1 The input voltage of the input section and the output voltage on the anode side of the diode 80 of the output section are monitored. Further, as in the seventh embodiment, the input voltage and output voltage of the storage battery converter 1 1 2 and the AC-DC converter 1 1 3 are monitored.
第 8の実施形態では、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の入力電圧及び出力電圧を監視する ことによって、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の未出力時の故障判定が可能となる。  In the eighth embodiment, by monitoring the input voltage and the output voltage of the solar cell converter 11 1 1, it is possible to determine a failure when the solar cell converter 1 1 1 is not output.
(第 9の実施形態）  (Ninth embodiment)
図 1 6は、 第 9の実施形態の配電システムの主要部構成を示す図である。 第 9の実施形 態は、 図 9に示した第 2の実施形態と図 1 5に示した第 8の実施形態とを組み合わせた構 成となっている。すなわち、出力電圧制御部 5 OHにおいて、蓄電池出力制御部 1 2には、 出力電圧検出部 21、 比較部 22、 切替スィッチ 23による第 1の独立フィードバック制 御系と、 出力電圧検出部 61、 比較部 62による第 2の独立フィードバック制御系とが設 けられている。 また、 AC— DC出力制御部 1 3には、 出力電圧検出部 66、 比較部 67 による第 3の独立フィードバック制御系が設けられている。 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 AC— DCコンバータ 1 1 3、 太陽電池用コンバータ 1 1 1の出力端には、 各出力用コン バ一タの正極側の出力経路の接続点との間に、出力電圧を分離するダイォード 60、 65、 80がそれぞれ直列接続されて設けられている。  FIG. 16 is a diagram showing a configuration of main parts of a power distribution system according to the ninth embodiment. The ninth embodiment has a configuration in which the second embodiment shown in FIG. 9 and the eighth embodiment shown in FIG. 15 are combined. That is, in the output voltage control unit 5 OH, the storage battery output control unit 12 includes the output voltage detection unit 21, the comparison unit 22, the first independent feedback control system using the switching switch 23, and the output voltage detection unit 61. A second independent feedback control system by part 62 is provided. The AC-DC output control unit 13 is provided with a third independent feedback control system including an output voltage detection unit 66 and a comparison unit 67. Storage battery converter 1 1 2, AC—DC converter 1 1 3, Solar battery converter 1 1 1 Outputs to the output terminal of the output path on the positive side of each output converter. Diodes 60, 65, and 80 for separating voltages are provided in series.
この際、 基準電圧値は、 V 1 <V4<V2<V3、 かつ V3<V5、 かつ V2<V6、 かつ V6<V5とする。 これにより、 各出力用コンバータの出力電圧は、 太陽電池 >蓄電 池 （省エネルギー用） >商用電源 >商用電源 （独立フィードバック） >蓄電池 （バックァ ップ用） >蓄電池（独立フィードバック） の順番で一定の電圧差を持つように設定される。 システム制御部 7 0 Hは、 第 8の実施形態と同様、 蓄電池用コンバータ 1 1 2、 A C— D Cコンバータ 1 1 3、 及び太陽電池用コンバータ 1 1 1の入力電圧と出力電圧を監視す る。 また、 システム制御部 7 O Hは、 第 2の実施形態と同様、 蓄電池 1 0 2の残量検出、 及び切替スィツチ 2 3の O N Z O F F制御を行い、 フィードバック制御系の動作を切リ替 える。 At this time, the reference voltage values are V 1 <V4 <V2 <V3, V3 <V5, V2 <V6, and V6 <V5. As a result, the output voltage of each output converter is constant in the following order: solar battery> storage battery (for energy saving)> commercial power supply> commercial power supply (independent feedback)> storage battery (for backup)> storage battery (independent feedback) It is set to have a voltage difference. Similarly to the eighth embodiment, the system controller 70 H monitors the input voltage and output voltage of the storage battery converter 1 1 2, the AC-DC converter 1 1 3, and the solar battery converter 1 1 1. Further, the system control unit 7OH performs the detection of the remaining amount of the storage battery 102 and the ONZOFF control of the switching switch 23, as in the second embodiment, and switches the operation of the feedback control system.
第 9の実施形態では、 上述した第 2〜第 8の実施形態を合わせた効果が得られる。 すな わち、 蓄電池 1 0 2の残量に応じてフィードバック制御系を切り替えることにより、 太陽 電池エネルギーで蓄積した電力を使用可能として省エネルギー化を実現できる。 また、 独 立したフィードバック制御系を切り替えて動作させることにより、 各出力用コンバータの 出力優先順位を変更することができる。 また、 蓄電池用コンバータ 1 1 2の独立フィード パック制御系による制御、 及び A C— D Cコンバータ 1 1 3の独立フィードバック制御系 による制御の少なくとも一方を動作させることによって、 蓄電池使用時または商用電源使 用時のそれぞれのコンバータ出力切替動作を速くすることができる。 また、 蓄電池用コン バータ 1 1 2、 A C— D Cコンバータ 1 1 3、 及び太陽電池用コンバータ 1 1 1の各出力 用コンバータの故障判定が可能となる。  In the ninth embodiment, an effect obtained by combining the above-described second to eighth embodiments can be obtained. In other words, by switching the feedback control system in accordance with the remaining capacity of the storage battery 102, it is possible to use the power stored by the solar battery energy and realize energy saving. In addition, by switching the independent feedback control system to operate, the output priority of each output converter can be changed. In addition, by operating at least one of the control by the independent feedback control system of the converter for the storage battery 1 1 2 and the control by the independent feedback control system of the AC-DC converter 1 1 3, when using the storage battery or using the commercial power supply Each of the converter output switching operations can be speeded up. In addition, it is possible to determine the failure of each output converter of the storage battery converter 1 1 2, the AC—DC converter 1 1 3, and the solar battery converter 1 1 1.
本実施形態によれば、 出力電圧制御部において、 複数の出力用コンバータの設定電圧と して、 太陽電池 >商用電源 >蓄電池の順序で所定の電圧差を有する出力電圧を設定し、 各 出力用コンバータの出力電圧を制御することで、 太陽電池を一番上位として自然エネルギ 一を有効に利用することが可能である。 また、 蓄電池は夜の停電時のバックアップ出力と して通常は極力使わないように設定することによって、 上位の電力源がいずれも使用でき ない時のみに使用するようにし、 必要なときのバックアツプ時間を確保することが可能と なる。  According to the present embodiment, the output voltage control unit sets an output voltage having a predetermined voltage difference in the order of solar cell> commercial power> storage battery as the set voltage of the plurality of output converters. By controlling the output voltage of the converter, it is possible to make effective use of natural energy, with the solar cell at the top. In addition, the storage battery is normally set to be used as a backup output in the event of a power failure at night, so that it can be used only when none of the upper power sources can be used, and can be backed up when necessary. Time can be secured.
また、 蓄電池用コンバータの出力部においてダイオードにより出力電圧を分離し、 独立 したフィード/ \*ック制御系によリ蓄電池用コン/くータの他のフィード/ \*ック制御系の設定 電圧より低い電圧で出力制御することにより、 蓄電池の出力動作確認が可能である。 また この場合、 蓄電池用コンバータが出力状態で待機するので、 蓄電池使用時のコンバータ出 力切替動作を速くでき、 蓄電池のバックアツプ動作への切リ替えを迅速にすることが可能 である。 また、 独立したフィードバック制御系は、 システム制御部からの出力電圧指令値 に基づき、 現在出力している電力源からの直流電力の電圧と所定の電圧差を保つた状態で 相対的に出力電圧を可変でき、 蓄電池使用時のコンバータ出力動作を速くすることが可能 である。  In addition, the output voltage of the storage battery converter is separated by a diode, and the independent feed / control system is used to set the other feed / control system for the storage battery controller. By controlling the output at a voltage lower than the voltage, it is possible to check the output operation of the storage battery. In this case, since the storage battery converter stands by in the output state, it is possible to speed up the converter output switching operation when using the storage battery, and to quickly switch the storage battery to the backup operation. Also, the independent feedback control system is based on the output voltage command value from the system control unit and relatively outputs the output voltage while maintaining a predetermined voltage difference from the DC power voltage from the current power source. It is variable, and the converter output operation when using a storage battery can be accelerated.
また、 A C— D Cコンバータの出力部においてダイオードにより出力電圧を分離し、 独 立したフィードバック制御系により A C— D Cコンパ一タの他のフィードバック制御系の 設定電圧よリ低い電圧で出力制御することによリ、 商用電源の出力動作確認が可能である。 またこの場合、 A C— D Cコンバータが出力状態で待機するので、 商用電源使用時のコン /くータ出力切替動作を速くでき、 商用電源への切リ替えを迅速にすることが可能である。 また、独立したフィードバック制御系は、システム制御部からの出力電圧指令値に基づき、 現在出力している電力源からの直流電力の電圧と所定の電圧差を保った状態で相対的に出 力電圧を可変でき、 商用電源使用時のコンバータ出力動作を速くすることが可能である。 また、 独立したフィードバック制御系の出力部は、 ダイオード等によるフィードバック 出力切替部を介して各出力用コンバータと接続することで、 複数の出力用コンバータの連 携フィードバック制御系と独立したフィードバック制御系とで、 フィードバック動作を確 実に切り替えて出力電圧制御を行うことが可能となる。また、ダイォ一ドを用いる場合は、 簡単な構成でフィードバック制御系の出力切り替えが実現できる。 また、 蓄電池用コンパ ータ、 A C— D Cコンバータ、 太陽電池用コンバータの少なくとも 1つにおいて、 入力電 圧と出力電圧とを監視することで、 出力用コンバータの故障判定が可能である。 Also, the output voltage of the AC-DC converter is separated by a diode, and the output is controlled at a voltage lower than the set voltage of the other feedback control system by the independent feedback control system. You can check the output operation of commercial power. In this case, since the AC-DC converter stands by in the output state, it is possible to speed up the operation of switching the computer / motor output when using commercial power, and to quickly switch to commercial power. The independent feedback control system is based on the output voltage command value from the system control unit, and the output voltage is relatively maintained while maintaining a predetermined voltage difference from the DC power voltage from the currently output power source. The converter output operation when using commercial power can be made faster. In addition, the output unit of the independent feedback control system is connected to each output converter via a feedback output switching unit such as a diode, so that the feedback control system independent of the cooperative feedback control system of the plurality of output converters Thus, the output voltage can be controlled by switching the feedback operation with certainty. In addition, when a diode is used, output switching of the feedback control system can be realized with a simple configuration. In addition, it is possible to determine the failure of the output converter by monitoring the input voltage and the output voltage in at least one of the storage battery converter, AC-DC converter, and solar battery converter.
また、 出力電圧制御部において、 複数の出力用コンバータの設定電圧として、 太陽電池 >蓄電池の省エネルギー用動作 >商用電源 >蓄電池のバックアップ用動作の順序で所定の 電圧差を有する出力電圧を設定し、 各出力用コンバータの出力電圧を制御することで、 状 態に応じて予め設定した出力優先順位に基づいて所定の出力用コンバータから安定して出 力することが可能になる。この場合、商用電源を利用する前に蓄電池から出力されるので、 太陽電池エネルギーで蓄積した電力を蓄電池よリ使用することが可能となリ、 省エネルギ —化を図ることができる。 また、 出力電圧制御部は、 蓄電池用コンバータの出力電圧を制 御する独立したフィード/くック制御系と、 この独立したフィード/ \*ック制御系の動作を O N O F Fする切替スィッチとを備え、 蓄電池の省エネルギー用動作時の出力電圧を独立 したフィードバック制御系によって制御する構成としている。 これにより、 例えば予め設 定した蓄電池の蓄電量に到達した場合に、 商用電源から蓄電池に出力を切リ替えることが でき、 また、 上位の電力源がいずれも使用できない場合にバックアップ用としても蓄電池 が利用可能である。 また、 独立したフィードバック制御系を切り替えて動作させることに より、 各出力用コンバータの出力優先順位を変更することができる。  In the output voltage control unit, the output voltage having a predetermined voltage difference is set in the order of solar battery> storage battery energy saving operation> commercial power> storage battery backup operation as the set voltage of the plurality of output converters, By controlling the output voltage of each output converter, it is possible to stably output from a predetermined output converter based on an output priority set in advance according to the state. In this case, since the power is output from the storage battery before using the commercial power supply, the power stored by the solar battery energy can be reused by the storage battery, and energy saving can be achieved. The output voltage control unit also includes an independent feed / cook control system that controls the output voltage of the storage battery converter, and a switching switch that turns on and off the operation of this independent feed / \ * control system. The output voltage during energy saving operation of the storage battery is controlled by an independent feedback control system. As a result, for example, when the storage capacity of a preset storage battery is reached, the output can be switched from the commercial power source to the storage battery, and the storage battery can be used as a backup battery when none of the upper power sources can be used. Is available. Also, the output priority of each converter can be changed by switching independent feedback control systems.
また、 システム制御部は、 商用電源からの電力が供給されない停電時において、 蓄電池 の蓄電量が所定値より少なくなつた場合、 蓄電池用コンバータからの出力を停止し、 自身 のみで蓄電池からの電力供給を受ける待機状態とする構成としている。 これにより、 長期 停電等の際にも蓄電池からのバックアップ出力を停止してシステム制御部の動作を継続さ せ、 復電した際に直ちに上位の電力源からの電力を出力させることが可能である。 また、 停電時から復電するまでの間、 少なくとも太陽電池用コンバータの出力範囲内となるまで は、 待機状態を継続するようにしている。 これにより、 長期停電等の場合、 太陽電池から の電力供給が停止している間 （夜間） は蓄電池からのバックアップ出力を停止してシステ ム制御部を機能させておくことによリ、 太陽電池が発電開始したときに直ちに電力復帰が 可能になる。  In addition, the system control unit stops the output from the storage battery converter and supplies power from the storage battery only when the power storage capacity of the storage battery falls below a predetermined value during a power outage when commercial power is not supplied. It is set as the structure made into the standby state which receives. As a result, it is possible to stop the backup output from the storage battery in the event of a long-term power failure, etc., continue the operation of the system control unit, and immediately output power from the upper power source when power is restored. . Also, from the time of power failure until power is restored, the standby state is continued at least until it is within the output range of the solar cell converter. As a result, in the event of a long-term power outage or the like, while the power supply from the solar cell is stopped (nighttime), the backup output from the storage battery is stopped and the system control unit is allowed to function. When power generation starts, power can be restored immediately.
なお、 本発明は、 本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、 明細書の記載、 並び に周知の技術に基づいて、 当業者が様々な変更、 応用することも本発明の予定するところ であり、 保護を求める範囲に含まれる。 また、 発明の趣旨を逸脱しない範囲で、 上記実施 形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 It should be noted that the present invention is intended to include various modifications and applications by those skilled in the art based on the description and the well-known technique without departing from the spirit and scope of the present invention. And included in the scope of seeking protection. In addition, the components in the above embodiment may be arbitrarily combined without departing from the spirit of the invention.

Claims

請求範囲 Claim
【請求項 1】  [Claim 1]
複数の電力源にそれぞれ対応して設けられ、 接続された電力源から供給される電力を基 に所定の電圧レベルの直流電力を出力する複数の出力用コンバータと、  A plurality of output converters provided corresponding to the plurality of power sources, respectively, that output DC power of a predetermined voltage level based on the power supplied from the connected power sources;
前記複数の出力用コンバータの出力電圧の制御動作を指示するシステム制御部と、 を備 え、  A system control unit for instructing a control operation of output voltages of the plurality of output converters,
前記システム制御部は、 1つの出力電圧指令値を与えて複数の出力用コンバータの出力 電圧を連動して変化させるものである配電システム。  The system control unit is a power distribution system that changes one output voltage command value in conjunction with the output voltage of a plurality of output converters.
【請求項 2】  [Claim 2]
請求項 1に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 1,
前記複数の出力用コンバータの出力電圧を制御する出力電圧制御部と、 をさらに備え、 前記出力電圧制御部は、 予め決定した複数の電力源の出力優先順位に従って、 各出力用 コンバータの出力電圧が各コンバータ間で所定の電圧差を持つように、 上位のものから高 い出力電圧を設定したフィードバック制御系を構成し、 この設定電圧を目標として各出力 用コンバータの出力電圧を制御するものであり、  An output voltage control unit that controls output voltages of the plurality of output converters, wherein the output voltage control unit determines whether the output voltage of each output converter is in accordance with a predetermined output priority order of the plurality of power sources. A feedback control system is set in which a higher output voltage is set from the higher level so that there is a predetermined voltage difference between each converter, and the output voltage of each output converter is controlled with this set voltage as a target. ,
前記システム制御部は、 1つの出力電圧指令値を前記出力電圧制御部に与えて複数の出 力用コンバータの出力電圧を連動して変化させるものである配電システム。  The power distribution system, wherein the system control unit changes one output voltage command value to the output voltage control unit to change the output voltages of a plurality of output converters.
【請求項 3】  [Claim 3]
請求項 2に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 2,
前記出力電圧制御部は、 前記複数の出力用コンバータのそれぞれの出力電圧を検出する 出力電圧検出部を備え、 前記出力電圧検出部は、 各出力用コンバータ毎の検出電圧に所定 の電圧差を設けた構成とする配電システム。  The output voltage control unit includes an output voltage detection unit that detects an output voltage of each of the plurality of output converters, and the output voltage detection unit provides a predetermined voltage difference in the detection voltage for each output converter. Power distribution system.
【請求項 4】  [Claim 4]
請求項 3に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 3,
前記出力電圧制御部は、 複数の出力用コンバータの出力電圧を検出する一体化された 1 つの出力電圧検出部によリ構成される配電システム。  The output voltage control unit is a power distribution system configured by a single integrated output voltage detection unit that detects output voltages of a plurality of output converters.
【請求項 5】  [Claim 5]
請求項 4に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 4,
前記出力電圧検出部は、 分圧抵抗を有して構成され、 前記分圧抵抗によって各出力用コ ンバータ毎に設定された検出電圧差を持つ複数の出力用コンバータの出力電圧を取得する ものである配電システム。  The output voltage detection unit is configured to include a voltage dividing resistor, and acquires output voltages of a plurality of output converters having a detection voltage difference set for each output converter by the voltage dividing resistor. There is a power distribution system.
【請求項 6】  [Claim 6]
請求項 3に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 3,
前記出力電圧制御部は、 前記システム制御部からの出力電圧指令値に基づく基準電圧値 と、 前記出力電圧検出部による複数の出力用コンバータの検出電圧値とを比較する比較部 を備え、 この比較結果を各出力用コンバータにフィードバックするものである配電システ ム。 The output voltage control unit is a comparison unit that compares a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit and detection voltage values of a plurality of output converters by the output voltage detection unit. A power distribution system that feeds back the comparison results to each output converter.
【請求項 7】  [Claim 7]
請求項 6に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 6,
前記出力電圧制御部は、 前記システム制御部からの出力電圧指令値を前記基準電圧値に 変換する電圧変換部を備える配電システム。  The output voltage control unit includes a voltage conversion unit that converts an output voltage command value from the system control unit into the reference voltage value.
【請求項 8】  [Claim 8]
請求項 2に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 2,
前記各電力源及び各出力用コンバータの出力状態を検知する出力状態検知部を備え、 前 記システム制御部は、 状態に応じて出力電圧指令値を可変する配電システム。  The power distribution system includes an output state detection unit that detects an output state of each power source and each output converter, and the system control unit varies the output voltage command value according to the state.
【請求項 9】  [Claim 9]
請求項 8に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 8,
前記システム制御部は、 出力優先順位が上位の出力用コンバータの出力電圧が所定の設 定出力電圧となるように出力電圧指令値を出力し、 前記上位の出力用コンバータからの出 力が正常に得られない場合に、 次の順位の出力用コンバータの出力電圧が前記設定出力電 圧となるように出力電圧指令値を切リ替える配電システム。  The system control unit outputs an output voltage command value so that the output voltage of the output converter with higher output priority is a predetermined set output voltage, and the output from the higher output converter is normally A distribution system that switches the output voltage command value so that the output voltage of the output converter of the next rank becomes the set output voltage when it cannot be obtained.
【請求項 1 0】  [Claim 1 0]
請求項 2に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 2,
前記複数の出力用コンバータとして、 太陽電池に接続される太陽電池用コンバータと、 蓄電池に接続される蓄電池用コンバータと、 商用電源に接続される A C— D Cコンバータ とを備え、  The plurality of output converters include a solar battery converter connected to a solar battery, a storage battery converter connected to a storage battery, and an AC-DC converter connected to a commercial power source,
前記出力電圧制御部は、 前記複数の出力用コンバータの設定電圧として、 太陽電池 >商 用電源 >蓄電池の順序で所定の電圧差を有する出力電圧を設定し、 各出力用コンバータの 出力電圧を制御する配電システム。  The output voltage control unit sets an output voltage having a predetermined voltage difference in the order of solar battery> commercial power supply> storage battery as the set voltage of the plurality of output converters, and controls the output voltage of each output converter Power distribution system.
【請求項 1 1】  [Claim 1 1]
請求項 1 0に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 10,
前記蓄電池用コンバータの出力部には、 出力電圧を分離するダイォードを備え、 前記出力電 E制御部は、 前記蓄電池用コンバータの出力電圧を制御する独立したフィー ドバック制御系を備え、 この独立したフィードバック制御系の設定電圧を前記蓄電池用コ ンバータに設けた他のフィ一ドバック制御系の設定電圧よリも低く設定した配電システム。 【請求項 1 2】  The output unit of the storage battery converter includes a diode that separates the output voltage, and the output power E control unit includes an independent feedback control system that controls the output voltage of the storage battery converter, and this independent feedback A power distribution system in which a control system setting voltage is set lower than a setting voltage of another feedback control system provided in the storage battery converter. [Claim 1 2]
請求項 1 1に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 11,
前記出力電圧制御部の独立したフィードバック制御系は、 前記システム制御部からの出 力電圧指令値に基づく基準電圧値と、 前記蓄電池用コンバータの出力電圧の検出電圧値と を比較する比較部を備え、 この比較結果を前記蓄電池用コンバータにフィードバックする ものである配電システム。 【請求項 1 3】 The independent feedback control system of the output voltage control unit includes a comparison unit that compares a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit and a detected voltage value of the output voltage of the storage battery converter. A power distribution system that feeds back the comparison result to the converter for the storage battery. [Claim 1 3]
請求項 1 1に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 11,
前記蓄電池用コンバ一タに設ける独立したフィ一ドバック制御系の出力部は、 フィード バック出力切替部を介して前記蓄電池用コンバータと接続される配電システム。  The power distribution system in which an output unit of an independent feedback control system provided in the storage battery converter is connected to the storage battery converter via a feedback output switching unit.
【請求項 1 4】  [Claim 1 4]
請求項 1 1に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 11,
前記システム制御部は、 前記蓄電池用コンバータの入力電圧と出力電圧とを監視する配 電システム。  The system control unit is a power distribution system that monitors an input voltage and an output voltage of the storage battery converter.
【請求項 1 5】  [Claim 1 5]
請求項 1 0に記載の配電シス亍厶であって、  A power distribution system according to claim 10,
前記 A C— D Cコンバータの出力部には、 出力電圧を分離するダイオードを備え、 前記出力電圧制御部は、 前記 A C— D Cコンバータの出力電圧を制御する独立したフィ 一ドバック制御系を備え、 この独立したフィードバック制御系の設定電圧を前記 A C— D Cコンバータに設けた他のフィ一ドバック制御系の設定電圧よリも低く設定した配電シス テム。  The output unit of the AC-DC converter includes a diode that separates the output voltage, and the output voltage control unit includes an independent feedback control system that controls the output voltage of the AC-DC converter. A distribution system in which the set voltage of the feedback control system is set lower than the set voltage of the other feedback control system provided in the AC-DC converter.
【請求項 1 6】  [Claim 1 6]
請求項 1 5に記載の配電シス亍厶であって、  The distribution system according to claim 15,
前記出力電圧制御部の独立したフィードパック制御系は、 前記システム制御部からの出 力電圧指令値に基づく基準電圧値と、 前記 A C— D Cコンバータの出力電圧の検出電圧値 とを比較する比較部を備え、 この比較結果を前記 A C— D Cコンバータにフィードバック するものである配電システム。  The independent feed pack control system of the output voltage control unit includes a comparison unit that compares a reference voltage value based on an output voltage command value from the system control unit and a detected voltage value of the output voltage of the AC-DC converter. And a power distribution system that feeds back the comparison result to the AC-DC converter.
【請求項 1 7】  [Claim 1 7]
請求項 1 5に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 15,
前記 A C— D Cコンバータに設ける独立したフィード / ック制御系の出力部は、 フィー ドバック出力切替部を介して前記 A C— D Cコンバータと接続される配電システム。  An output unit of an independent feedback control system provided in the A C—D C converter is connected to the A C—D C converter via a feedback output switching unit.
【請求項 1 8】  [Claim 1 8]
請求項 1 5に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 15,
前記システム制御部は、 前記 A C— D Cコンバータの入力電圧と出力電圧とを監視する 配電システム。  The system control unit monitors an input voltage and an output voltage of the AC-DC converter.
【請求項 1 9】  [Claim 1 9]
請求項 1 4または 1 8に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 14 or 18,
前記太陽電池用コンバータの出力部には、 出力電圧を分離するダイォードを備え、 前記システム制御部は、 前記太陽電池用コンバータの入力電圧と出力電圧とを監視する 配電システム。  The output unit of the solar cell converter includes a diode for separating an output voltage, and the system control unit monitors an input voltage and an output voltage of the solar cell converter.
【請求項 2 0】  [Claim 2 0]
請求項 2に記載の配電システムであって、 前記複数の出力用コンバータとして、 太陽電池に接続される太陽電池用コンバータと、 蓄電池に接続される蓄電池用コンバータと、 商用電源に接続される A C— D Cコンバータ とを備え、 A power distribution system according to claim 2, The plurality of output converters include a solar battery converter connected to a solar battery, a storage battery converter connected to a storage battery, and an AC-DC converter connected to a commercial power source,
前記出力電圧制御部は、 前記複数の出力用コンバータの設定電圧として、 太陽電池 >蓄 電池の省エネルギー用動作 >商用電源 >蓄電池のバックアツプ用動作の順序で所定の電圧 差を有する出力電圧を設定し、 各出力用コンバータの出力電圧を制御する配電システム。 【請求項 2 1】  The output voltage control unit sets an output voltage having a predetermined voltage difference in the order of solar battery> storage battery energy saving operation> commercial power supply> storage battery backup operation as the set voltage of the plurality of output converters. Power distribution system that controls the output voltage of each output converter. [Claim 2 1]
請求項 2 0に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 20,
前記出力電圧制御部は、 前記蓄電池用コンバータの出力電圧を制御する独立したフィー ドバック制御系と、 この独立したフィードバック制御系の動作を O N Z O F Fする切替ス イッチとを備え、 前記蓄電池の省エネルギー用動作時の出力電圧を前記独立したフィード バック制御系によって制御する配電システム。  The output voltage control unit includes an independent feedback control system that controls the output voltage of the storage battery converter, and a switching switch that turns on and off the operation of the independent feedback control system. A power distribution system that controls the output voltage of the power supply by the independent feedback control system.
【請求項 2 2】  [Claim 2 2]
請求項 2 0に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 20,
前記蓄電池用コンバータの出力部には、 出力電圧を分離するダイォ一ドを備え、 前記出力電圧制御部は、 前記蓄電池用コンバータの出力電圧を制御する独立したフィ一 ドバック制御系として、 前記ダイォ一ドのカソード側に第 1の独立フィードバック制御系 及びこの第 1の独立フィードバック制御系の動作を O N O F Fする切替スィッチを備え るとともに、 前記ダイオードのアノード側に第 2の独立フィードバック制御系を備え、 前 記蓄電池の省エネルギー用動作時の出力電圧を前記第 1の独立フィードバック制御系によ つて制御し、 前記第 2の独立フィードバック制御系の設定電圧を前記蓄電池用コンバータ に設けた他のフィードバック制御系の設定電圧よリも低く設定した配電システム。  The output unit of the storage battery converter includes a diode that separates an output voltage, and the output voltage control unit is an independent feedback control system that controls the output voltage of the storage battery converter. A first independent feedback control system and a switching switch for turning on and off the operation of the first independent feedback control system on the cathode side of the diode, and a second independent feedback control system on the anode side of the diode. An output voltage during energy saving operation of the storage battery is controlled by the first independent feedback control system, and a set voltage of the second independent feedback control system is controlled by another feedback control system provided in the storage battery converter. Power distribution system set lower than the set voltage.
【請求項 2 3】  [Claim 2 3]
請求項 2に記載の配電システムであって、  A power distribution system according to claim 2,
前記各電力源及び各出力用コンバータの出力状態を検知する出力状態検知部を備え、 前記複数の出力用コンバ一タとして、 太陽電池に接続される太陽電池用コンバ一タと、 蓄電池に接続される蓄電池用コンバータと、 商用電源に接続される A C— D Cコンバータ とを備え、  An output state detection unit that detects an output state of each power source and each output converter, the plurality of output converters being connected to a solar cell converter connected to a solar cell; A storage battery converter and an AC-DC converter connected to a commercial power source,
前記システム制御部は、 前記商用電源からの電力が供給されない停電時において、 前記 蓄電池の蓄電量が所定値よリ少なくなつた場合、 前記蓄電池用コンバ一タからの出力を停 止し、 自身のみで蓄電池からの電力供給を受ける待機状態とする配電システム。  The system control unit stops the output from the storage battery converter when the storage amount of the storage battery is less than a predetermined value during a power failure when power from the commercial power supply is not supplied, and only the self Power distribution system in standby state to receive power supply from storage battery.
【請求項 2 4】  [Claim 2 4]
請求項 2 3に記載の配電システムであって、  The power distribution system according to claim 23,
前記システム制御部は、 前記停電時から復電するまでの間、 少なくとも前記太陽電池用 コンバータの出力範囲内となるまでは、 前記待機状態を継続する配電システム。  The power distribution system in which the system control unit continues the standby state until at least the output range of the converter for solar cell is within a period from the time of the power failure until power is restored.
【請求項 2 5】 請求項 2に記載の配電システムであって、 [Claim 2 5] A power distribution system according to claim 2,
前記複数の出力用コンバータのうち、 出力優先順位が上位に設定された少なくとも 1つ 以上の出力用コンバータは、 垂下出力特性を備えたコンバータで構成されている配電シス テム。  Among the plurality of output converters, at least one or more output converters whose output priority is set to a higher rank are power distribution systems configured by converters having drooping output characteristics.
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