JP2021035256A - Power conditioning system and diagnostic method of the same - Google Patents

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Abstract

To provide a power conditioning system capable of diagnosing a relay that interconnects an output of a generator to a grid load or an independent load before the generator is started while suppressing an overcurrent from flowing through the relay.SOLUTION: Before starting the generator, a control unit of the power conditioning system charges a capacitor of a DC/AC inverter and then operates the DC/AC inverter to diagnose, with respect to a relay, a control state of the relay and, based on a result of detecting a current or voltage in a connection path of a relay connection circuit, diagnoses whether the relay is normal, welded, or disconnected.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、パワーコンディショニングシステム、及び、パワーコンディショニングシステムの診断方法に関する。 The present invention relates to a power conditioning system and a method for diagnosing the power conditioning system.

従来、発電体(例えば、燃料電池)の出力を各系統に連系させるパワーコンディショニングシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a power conditioning system for connecting the output of a power generator (for example, a fuel cell) to each system is known (see, for example, Patent Document 1).

ここで、一般的に、パワーコンディショニングシステムのDC/ACインバータの出力部は、商用系統などに接続される「連系運転」と、非常用発電時に接続される「自立運転」がある。 Here, in general, the output unit of the DC / AC inverter of the power conditioning system has "interconnected operation" connected to a commercial system or the like and "self-sustaining operation" connected at the time of emergency power generation.

この2つの運転に使用する、連系運転用の出力ラインと、自立運転用の出力ラインを機械的に切り離す為に、リレーがライン毎に挿入してある。 A relay is inserted for each line in order to mechanically separate the output line for interconnection operation and the output line for independent operation used for these two operations.

これらのリレーは、他の電子部品と比較して、溶着等の故障率が高い。 These relays have a higher failure rate such as welding as compared with other electronic components.

また、設置環境の条件から、ユニットから当該ユニットの接続先である、分電盤までの距離を長くとられることがあり、この2つの出力ラインを接続する際の、人的な施工ミスも発生しやすい。一方、燃料電池は、起動、及び、停止に半日程度かかる。 In addition, depending on the conditions of the installation environment, the distance from the unit to the distribution board, which is the connection destination of the unit, may be long, and human error may occur when connecting these two output lines. It's easy to do. On the other hand, the fuel cell takes about half a day to start and stop.

そのため、施工時、製品に問題があると、交換に多大な時間が必要となる。 Therefore, if there is a problem with the product during construction, a large amount of time is required for replacement.

従って、燃料電池が起動されていなくても、各出力ラインを診断する手法が必要となる。 Therefore, a method for diagnosing each output line is required even if the fuel cell is not started.

例えば、従来のパワーコンディショニングシステムは、製品サイズ・コストの兼ね合いから、連系時はDC/ACインバータの出力を200Vとし、一方、自立時はDC/ACインバータの出力を100Vとして、制御で出力電圧を可変させる。 For example, in the conventional power conditioning system, the output of the DC / AC inverter is set to 200V when connected, while the output of the DC / AC inverter is set to 100V when connected, and the output voltage is controlled by controlling the output voltage in consideration of product size and cost. Is variable.

しかし、このような従来のパワーコンディショニングシステムでは、系統電圧を利用し、特に、自立運転用出力ラインの診断を行う場合、自立運転用出力ラインは100V系であるため、そのままでは、負荷や部品に過電圧が印加され、故障する問題がある。 However, in such a conventional power conditioning system, the system voltage is used, and in particular, when diagnosing the output line for independent operation, the output line for independent operation is a 100V system, so that it can be used as it is for loads and parts. There is a problem that an overvoltage is applied and a failure occurs.

さらに、診断の最初に系統リレーXを接続すると、DC/ACインバータDAのコンデンサFへのチャージ時に当該系統リレーXに瞬時過電流が流れる問題がある(図10)。 Further, if the system relay X is connected at the beginning of the diagnosis, there is a problem that an instantaneous overcurrent flows through the system relay X when the capacitor F of the DC / AC inverter DA is charged (FIG. 10).

特開2016−158459JP 2016-158459

そこで、本発明は、発電体(例えば、燃料電池)の起動前に、当該発電体の出力を系統負荷又は自立負荷に連系させるリレーに過電流が流れるのを抑制しつつ、当該リレーの診断を行うことが可能なパワーコンディショニングシステムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention makes a diagnosis of the relay while suppressing an overcurrent from flowing to a relay that connects the output of the generator to a system load or a self-sustaining load before starting the generator (for example, a fuel cell). It is an object of the present invention to provide a power conditioning system capable of performing the above.

本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムは、
発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、
前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するDC/ACインバータと、
前記DC/ACインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記DC/ACインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、
前記DC/ACインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記DC/ACインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、
前記DC/ACインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記DC/ACインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記DC/ACインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とする。
The power conditioning system according to one aspect of the present invention is
A power conditioning system that connects the output of a generator to a system load or an independent load using a relay.
A DC / AC inverter that outputs power based on the generated power generated by the generator, and
An inrush current prevention circuit that supplies power to the DC / AC inverter by charging a capacitor connected to the input section of the DC / AC inverter.
A relay connection circuit that connects the output unit of the DC / AC inverter to the system load or the self-sustaining load, or connects the auxiliary device that becomes the load to the output unit of the DC / AC inverter or the system load.
The DC / AC inverter, the inrush current prevention circuit, and a control unit for controlling the relay provided in the connection path of the relay connection circuit are provided.
The control unit
Before starting the generator, after charging the capacitor of the DC / AC inverter, the DC / AC inverter is operated to control the relay and the connection of the relay connection circuit with respect to the relay. Based on the result of detecting the current or voltage in the path, it is characterized in that at least one of normal, welding failure, and disconnection failure is diagnosed.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記発電体は、燃料電池であることを特徴とする。
In the power conditioning system
The generator is characterized by being a fuel cell.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記補器は、前記燃料電池の加熱用のヒータ、及び/又は、前記燃料電池の点火用のヒータである
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The auxiliary device is characterized by being a heater for heating the fuel cell and / or a heater for igniting the fuel cell.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記突入電流防止回路は、
前記DC/ACインバータの前記コンデンサをチャージするための電力が前記系統負荷から供給される
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The inrush current prevention circuit
The electric power for charging the capacitor of the DC / AC inverter is supplied from the system load.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記コンデンサをチャージするための電圧は、前記系統負荷から前記リレー接続回路を介さずに前記突入電流防止回路に供給される
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The voltage for charging the capacitor is supplied from the system load to the inrush current prevention circuit without passing through the relay connection circuit.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記DC/ACインバータは、
前記DC/ACインバータの過電流を検出する過電流検出回路を備え、
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断時には、前記DC/ACインバータを動作させる前に、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、通常時の第1過電流閾値よりも低い第2過電流閾値に、設定する
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The DC / AC inverter
The overcurrent detection circuit for detecting the overcurrent of the DC / AC inverter is provided.
The control unit
At the time of diagnosing the relay connection circuit, before operating the DC / AC inverter, the threshold value for detecting the overcurrent by the overcurrent detection circuit is set to a second overcurrent threshold value lower than the first overcurrent threshold value in the normal state. , The feature is to set.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部は、
前記DC/ACインバータを動作させた後、前記リレー接続回路の前記自立負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記自立負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The control unit
After operating the DC / AC inverter, the relay in the connection path on the self-sustaining load side of the relay connection circuit is operated to execute the diagnosis for the relay in the connection path on the self-sustaining load side. And.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部は、
前記自立負荷側のリレーの診断の後に、前記DC/ACインバータの動作を停止させた後、前記リレー接続回路の前記系統負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記系統負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The control unit
After diagnosing the relay on the self-sustaining load side, the operation of the DC / AC inverter is stopped, and then the relay in the connection path on the system load side of the relay connection circuit is operated to connect the system load side. It is characterized by performing the above diagnosis for a relay in the path.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断において、正常であると判断した場合には、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、前記第2過電流閾値から前記第1過電流閾値に、変更するとともに、前記発電体を起動させる
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The control unit
If it is determined to be normal in the diagnosis of the relay connection circuit, the threshold value for detecting the overcurrent by the overcurrent detection circuit is changed from the second overcurrent threshold value to the first overcurrent threshold value. , The feature is to start the generator.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記第1過電流閾値は、前記DC/ACインバータの電流耐量を超えない値に設定され、
一方、前記第2過電流閾値は、前記突入電流防止回路及び前記リレー接続回路の前記リレーの電流耐量を超えない値に設定されている
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The first overcurrent threshold value is set to a value that does not exceed the current withstand capacity of the DC / AC inverter.
On the other hand, the second overcurrent threshold value is set to a value that does not exceed the current withstand capacity of the relay of the inrush current prevention circuit and the relay connection circuit.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記制御部により制御され、前記発電体が発電した発電電力を変換して直流電圧を前記DC/ACインバータに出力するDC/DCコンバータを、さらに備える
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
It is further provided with a DC / DC converter that is controlled by the control unit, converts the generated power generated by the generator, and outputs a DC voltage to the DC / AC inverter.

前記パワーコンディショニングシステムにおいて、
前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーは、機械式のリレーである
ことを特徴とする。
In the power conditioning system
The relay provided in the connection path of the relay connection circuit is a mechanical relay.

本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムの診断方法は、
発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するDC/ACインバータと、前記DC/ACインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記DC/ACインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、前記DC/ACインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記DC/ACインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、前記DC/ACインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備えたパワーコンディショニングシステムの診断方法であって、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記DC/ACインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記DC/ACインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とする。
The method for diagnosing the power conditioning system according to one aspect of the present invention is as follows.
A power conditioning system that interconnects the output of an inverter to a system load or an independent load using a relay, and a power conditioning system that interconnects the output of an inverter to a grid load or an independent load using a relay. Then, power is supplied to the DC / AC inverter by charging a DC / AC inverter that outputs power based on the generated power generated by the generator and a capacitor connected to the input portion of the DC / AC inverter. The inrush current prevention circuit connects the output unit of the DC / AC inverter to the system load or the self-sustaining load, or the auxiliary device serving as a load and the output unit of the DC / AC inverter or the system load are connected. A method for diagnosing a power conditioning system including a relay connection circuit to be connected, the DC / AC inverter, the inrush current prevention circuit, and a control unit for controlling the relay provided in the connection path of the relay connection circuit. And
The control unit
Before starting the generator, after charging the capacitor of the DC / AC inverter, the DC / AC inverter is operated to control the relay and the connection of the relay connection circuit with respect to the relay. Based on the result of detecting the current or voltage in the path, it is characterized in that at least one of normal, welding failure, and disconnection failure is diagnosed.

本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムは、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するDC/ACインバータと、DC/ACインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることでDC/ACインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、DC/ACインバータの出力部と系統負荷又は自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器とDC/ACインバータの出力部又は系統負荷とを接続するリレー接続回路と、DC/ACインバータ、突入電流防止回路、及び、リレー接続回路の接続経路に設けられたリレーを制御する制御部と、を備える。 The power conditioning system according to one aspect of the present invention is a power conditioning system that interconnects the output of a generator to a system load or an independent load by using a relay, and generates electric power based on the generated power generated by the generator. The output DC / AC inverter, the inrush current prevention circuit that supplies power to the DC / AC inverter by charging the capacitor connected to the input section of the DC / AC inverter, and the output section and system load of the DC / AC inverter. Alternatively, a relay connection circuit that connects an independent load or connects an auxiliary device that becomes a load and an output unit or system load of a DC / AC inverter, a DC / AC inverter, an inrush current prevention circuit, and a relay connection circuit. It is provided with a control unit for controlling a relay provided in the connection path of the above.

そして、制御部は、発電体の起動前に、DC/ACインバータのコンデンサをチャージした後、DC/ACインバータを動作させて、リレーに関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路の接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する。 Then, the control unit charges the capacitor of the DC / AC inverter before starting the generator, and then operates the DC / AC inverter to control the relay and the connection path of the relay connection circuit with respect to the relay. Based on the result of detecting the current or voltage, it is diagnosed whether it is normal, welding failure, or disconnection failure at least.

これにより、本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムによれば、発電体(例えば、燃料電池)の起動前に、当該発電体の出力を系統負荷又は自立負荷に連系させるリレーに過電流が流れるのを抑制しつつ、当該リレーの診断を行うことができる。 As a result, according to the power conditioning system according to one aspect of the present invention, an overcurrent is applied to a relay that interconnects the output of the generator (for example, a fuel cell) with a system load or a self-sustaining load before starting the generator (for example, a fuel cell). The relay can be diagnosed while suppressing the flow.

図1は、実施例1に係るパワーコンディショニングシステム100の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the power conditioning system 100 according to the first embodiment. 図2は、図1に示すパワーコンディショニングシステム100のDC/ACインバータDAの構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the DC / AC inverter DA of the power conditioning system 100 shown in FIG. 図3は、図1に示すパワーコンディショニングシステム100のリレー接続回路Yの構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the relay connection circuit Y of the power conditioning system 100 shown in FIG. 図4は、実施例1に係るパワーコンディショニングシステム100の診断方法のシーケンスの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a sequence of diagnostic methods of the power conditioning system 100 according to the first embodiment. 図5は、図4に示すシーケンス(1)に対応するフローの一例を示すフロー図である。FIG. 5 is a flow chart showing an example of the flow corresponding to the sequence (1) shown in FIG. 図6は、図4に示すシーケンス(2)、(5)に対応するフローの一例を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow chart showing an example of the flow corresponding to the sequences (2) and (5) shown in FIG. 図7は、図4に示すシーケンス(3)に対応するフローの一例を示すフロー図である。FIG. 7 is a flow chart showing an example of the flow corresponding to the sequence (3) shown in FIG. 図8は、図4に示すシーケンス(4)に対応するフローの一例を示すフロー図である。FIG. 8 is a flow chart showing an example of the flow corresponding to the sequence (4) shown in FIG. 図9は、図4に示すシーケンス(6)に対応するフローの一例を示すフロー図である。FIG. 9 is a flow chart showing an example of the flow corresponding to the sequence (6) shown in FIG. 図10は、従来のパワーコンディショニングシステムのDC/ACインバータDAの構成の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the DC / AC inverter DA of the conventional power conditioning system.

以下、本発明に係るパワーコンディショニングシステムについて、図面とともに説明する。 Hereinafter, the power conditioning system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[パワーコンディショニングシステム]
図1は、実施例1に係るパワーコンディショニングシステム100を含むシステム1000の構成の一例を示す図である。また、図2は、図1に示すパワーコンディショニングシステム100のDC/ACインバータDAの構成の一例を示す図である。また、図3は、図1に示すパワーコンディショニングシステム100のリレー接続回路Yの構成の一例を示す図である。
[Power Conditioning System]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a system 1000 including the power conditioning system 100 according to the first embodiment. Further, FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the DC / AC inverter DA of the power conditioning system 100 shown in FIG. Further, FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the relay connection circuit Y of the power conditioning system 100 shown in FIG.

パワーコンディショニングシステム100は、例えば、図1に示すように、発電体Xの出力を、リレーを用いて、第1分電盤(自立負荷)B1、又は、第2分電盤(系統負荷)B2に連系させるようになっている。 As shown in FIG. 1, the power conditioning system 100 uses a relay to output the output of the generator X to the first distribution board (self-sustaining load) B1 or the second distribution board (system load) B2. It is designed to be connected to.

なお、系統負荷B2は、例えば、200V系である。また、自立負荷B1は、例えば、100V系である。 The system load B2 is, for example, a 200V system. The self-supporting load B1 is, for example, a 100V system.

また、発電体Xは、例えば、燃料電池であるであるが、燃料電池以外の他の発電機であってもよい。 Further, the generator X is, for example, a fuel cell, but may be a generator other than the fuel cell.

また、ヒータ(補器)Hは、発電体Xである燃料電池の加熱用のヒータ、及び/又は、燃料電池の点火用のヒータである。 The heater (auxiliary device) H is a heater for heating the fuel cell, which is the generator X, and / or a heater for igniting the fuel cell.

より詳しくは、例えば、図3に示すように、この補器Hの第1補器H1は、発電体Xである燃料電池の加熱用のヒータ(第1のACヒータH1)である。 More specifically, for example, as shown in FIG. 3, the first auxiliary device H1 of the auxiliary device H is a heater (first AC heater H1) for heating a fuel cell which is a power generator X.

そして、例えば、図3に示すように、この補器Hの第2補器H2は、発電体Xである燃料電池の点火用のヒータ(第2のACヒータH2)である。 Then, for example, as shown in FIG. 3, the second auxiliary device H2 of the auxiliary device H is a heater for ignition of the fuel cell which is the generator X (second AC heater H2).

ここで、パワーコンディショニングシステム100は、例えば、図1〜図3に示すように、リレー接続回路Yと、制御部CNTと、突入電流防止回路TCと、DC/DCコンバータDDと、DC/ACインバータDAと、を備える。 Here, the power conditioning system 100 includes, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, a relay connection circuit Y, a control unit CNT, an inrush current prevention circuit TC, a DC / DC converter DD, and a DC / AC inverter. It is equipped with DA.

[DC/DCコンバータ]
DC/DCコンバータDDは、例えば、図1に示すように、制御部CNTにより制御され、発電体Xが発電した発電電力を変換して直流電圧をDC/ACインバータDAに出力するようになっている。
[DC / DC converter]
As shown in FIG. 1, the DC / DC converter DD is controlled by the control unit CNT, converts the generated power generated by the generator X, and outputs a DC voltage to the DC / AC inverter DA. There is.

[DC/ACインバータDA]
DC/ACインバータDAは、例えば、図1に示すように、DC/DCコンバータDDが出力した直流電圧を交流電圧に変換して、リレー接続回路Yに供給するようになっている。
[DC / AC Inverter DA]
As shown in FIG. 1, the DC / AC inverter DA converts the DC voltage output by the DC / DC converter DD into an AC voltage and supplies it to the relay connection circuit Y, for example.

すなわち、DC/ACインバータDAは、発電体Xが発電した発電電力に基づいた電力を出力するようになっている。 That is, the DC / AC inverter DA is adapted to output electric power based on the generated electric power generated by the generator X.

ここで、このDC/ACインバータDAは、例えば、図2に示すように、第1の入力端子TF1と、第2の入力端子TF2と、第1の出力端子TDA1と、第2の出力端子TDA2と、コンデンサFと、第1ノードN1と、第2ノードN2と、第1のMOSトランジスタM1と、第2のMOSトランジスタM2と、第3のMOSトランジスタM3と、第4のMOSトランジスタM4と、第1のチョークコイルL1と、第2のチョークコイルL2と、出力コンデンサCXと、過電流検出回路Dと、ゲート駆動回路Gと、を備える。 Here, in this DC / AC inverter DA, for example, as shown in FIG. 2, the first input terminal TF1, the second input terminal TF2, the first output terminal TDA1, and the second output terminal TDA2 , Capacitor F, first node N1, second node N2, first MOS transistor M1, second MOS transistor M2, third MOS transistor M3, fourth MOS transistor M4, and so on. It includes a first choke coil L1, a second choke coil L2, an output capacitor CX, an overcurrent detection circuit D, and a gate drive circuit G.

そして、第1の入力端子TF1及び第2の入力端子TF2は、DC/DCコンバータDDの出力に接続され、DC/DCコンバータDDが出力した直流電圧が印加されるようになっている(図1)。 The first input terminal TF1 and the second input terminal TF2 are connected to the output of the DC / DC converter DD, and the DC voltage output by the DC / DC converter DD is applied (FIG. 1). ).

さらに、この第1の入力端子TF1及び第2の入力端子TF2は、突入電流防止回路TCの出力に接続され、突入電流防止回路TCが出力した直流電圧が印加されるようになっている(図1)。 Further, the first input terminal TF1 and the second input terminal TF2 are connected to the output of the inrush current prevention circuit TC, and the DC voltage output by the inrush current prevention circuit TC is applied (FIG. 6). 1).

この第1の入力端子TF1及び第2の入力端子TF2との間には、例えば、図1、図2に示すように、コンデンサFが接続されている。なお、図1の例では、コンデンサFがDC/ACインバータDAの外に表記されているが、ここでは、コンデンサFはDC/ACインバータDAの構成要素として定義されているが、当該コンデンサFはDC/ACインバータDA以外の構成要素として定義されてもよい。 A capacitor F is connected between the first input terminal TF1 and the second input terminal TF2, for example, as shown in FIGS. 1 and 2. In the example of FIG. 1, the capacitor F is shown outside the DC / AC inverter DA. Here, the capacitor F is defined as a component of the DC / AC inverter DA, but the capacitor F is defined as a component. It may be defined as a component other than the DC / AC inverter DA.

そして、このコンデンサFが充電されることで、所定の電力が供給されて、当該DC/ACインバータDAが駆動して所定の電圧を出力可能な状態になるようになっている。 Then, when the capacitor F is charged, a predetermined electric power is supplied, and the DC / AC inverter DA is driven so that a predetermined voltage can be output.

また、第1の出力端子TDA1及び第2の出力端子TDA2は、例えば、図2に示すように、リレー接続回路Yに接続されている。そして、この第1の出力端子TDA1及び第2の出力端子TDA2から、DC/ACインバータDAが生成した交流電圧を、リレー接続回路Yに出力するようになっている。 Further, the first output terminal TDA1 and the second output terminal TDA2 are connected to the relay connection circuit Y, for example, as shown in FIG. Then, the AC voltage generated by the DC / AC inverter DA is output to the relay connection circuit Y from the first output terminal TDA1 and the second output terminal TDA2.

また、第1のMOSトランジスタM1は、例えば、図2に示すように、ドレインが第1の入力端子TF1に接続され、ソースが第1ノードN1に接続されている。 Further, in the first MOS transistor M1, for example, as shown in FIG. 2, the drain is connected to the first input terminal TF1 and the source is connected to the first node N1.

そして、この第1のMOSトランジスタM1は、図2の例では、寄生ダイオードを含むnMOSトランジスタである。 The first MOS transistor M1 is an nMOS transistor including a parasitic diode in the example of FIG.

この第1のMOSトランジスタM1は、ゲート駆動回路Gが出力するゲート信号により、オン/オフが制御されるようになっている。 The first MOS transistor M1 is turned on / off by a gate signal output from the gate drive circuit G.

また、第2のMOSトランジスタM2は、例えば、図2に示すように、ドレインが第1ノードN1に接続され、ソースが第2の入力端子TF2に接続されている。 Further, in the second MOS transistor M2, for example, as shown in FIG. 2, the drain is connected to the first node N1 and the source is connected to the second input terminal TF2.

そして、この第2のMOSトランジスタM2は、図2の例では、寄生ダイオードを含むnMOSトランジスタである。 The second MOS transistor M2 is an nMOS transistor including a parasitic diode in the example of FIG.

この第2のMOSトランジスタM2は、ゲート駆動回路Gが出力するゲート信号により、オン/オフが制御されるようになっている。 The second MOS transistor M2 is turned on / off by the gate signal output from the gate drive circuit G.

また、第3のMOSトランジスタM3は、例えば、図2に示すように、ドレインが第1の入力端子TF1に接続され、ソースが第2ノードN2に接続されている。 Further, in the third MOS transistor M3, for example, as shown in FIG. 2, the drain is connected to the first input terminal TF1 and the source is connected to the second node N2.

そして、この第3のMOSトランジスタM3は、図2の例では、寄生ダイオードを含むnMOSトランジスタである。 The third MOS transistor M3 is an nMOS transistor including a parasitic diode in the example of FIG.

この第3のMOSトランジスタM3は、ゲート駆動回路Gが出力するゲート信号により、オン/オフが制御されるようになっている。 The third MOS transistor M3 is turned on / off by the gate signal output from the gate drive circuit G.

また、第4のMOSトランジスタM4は、例えば、図2に示すように、ドレインが第2ノードN2に接続され、ソースが第2の入力端子TF2に接続されている。 Further, in the fourth MOS transistor M4, for example, as shown in FIG. 2, the drain is connected to the second node N2 and the source is connected to the second input terminal TF2.

そして、この第4のMOSトランジスタM4は、図2の例では、寄生ダイオードを含むnMOSトランジスタである。 The fourth MOS transistor M4 is an nMOS transistor including a parasitic diode in the example of FIG.

この第4のMOSトランジスタM4は、ゲート駆動回路Gが出力するゲート信号により、オン/オフが制御されるようになっている。 The fourth MOS transistor M4 is turned on / off by the gate signal output from the gate drive circuit G.

また、第1のチョークコイルL1は、一端が第1ノードN1に接続され、他端が第1の出力端子TDA1に接続されている。 Further, one end of the first choke coil L1 is connected to the first node N1 and the other end is connected to the first output terminal TDA1.

また、第2のチョークコイルL2は、一端が第2ノードN2に接続され、他端が第2の出力端子TDA2に接続されている。 Further, one end of the second choke coil L2 is connected to the second node N2, and the other end is connected to the second output terminal TDA2.

また、出力コンデンサCXは、第1の出力端子TDA1と第2の出力端子TDA2との間に接続されている。 Further, the output capacitor CX is connected between the first output terminal TDA1 and the second output terminal TDA2.

なお、これらの第1のチョークコイルL1、第2のチョークコイルL2及び出力コンデンサCXは、LCフィルタを構成しているが、同様の機能を有するフィルタ回路で代替するようにしてもよい。 The first choke coil L1, the second choke coil L2, and the output capacitor CX constitute an LC filter, but a filter circuit having the same function may be used instead.

また、過電流検出回路Dは、DC/ACインバータDAの過電流(第1ないし第4のMOSトランジスタM1〜M4に流れる電流)を検出するようになっている(図2)。 Further, the overcurrent detection circuit D detects the overcurrent of the DC / AC inverter DA (current flowing through the first to fourth MOS transistors M1 to M4) (FIG. 2).

また、ゲート駆動回路Gは、制御部CNTが出力する制御信号に応じて、既述のゲート信号を第1ないし第4のMOSトランジスタM1〜M4のゲートに出力して、第1ないし第4のMOSトランジスタM1〜M4の動作を制御するようになっている。 Further, the gate drive circuit G outputs the above-mentioned gate signal to the gates of the first to fourth MOS transistors M1 to M4 according to the control signal output by the control unit CNT, and outputs the first to fourth gate signals to the gates of the first to fourth MOS transistors M1 to M4. The operation of the MOS transistors M1 to M4 is controlled.

[リレー接続回路]
リレー接続回路Yは、例えば、図1に示すように、DC/ACインバータDAの出力部(第1の出力端子TDA1と第2の出力端子TDA2)と系統負荷B2又は自立負荷B1とを接続し、若しくは、負荷になる補器とDC/ACインバータDAの出力部(第1の出力端子TDA1と第2の出力端子TDA2)又は系統負荷B2とを接続するようになっている。
[Relay connection circuit]
As shown in FIG. 1, the relay connection circuit Y connects the output unit (first output terminal TDA1 and second output terminal TDA2) of the DC / AC inverter DA to the system load B2 or the self-supporting load B1. Alternatively, the auxiliary device that becomes the load is connected to the output unit (first output terminal TDA1 and second output terminal TDA2) of the DC / AC inverter DA or the system load B2.

そして、例えば、図3に示すように、このリレー接続回路Yは、U相電圧端子TIN1と、V相電圧端子TIN2と、U相自立用端子TU1と、V相自立用端子TV1と、U相系統用端子TU2と、V相系統用端子TV2と、系統中間端子TN2と、を備える。 Then, for example, as shown in FIG. 3, the relay connection circuit Y has a U-phase voltage terminal TIN1, a V-phase voltage terminal TIN2, a U-phase self-supporting terminal TU1, a V-phase self-supporting terminal TV1, and a U-phase. It includes a system terminal TU2, a V-phase system terminal TV2, and a system intermediate terminal TN2.

U相のU相電圧端子TIN1及びV相のV相電圧端子TIN2は、図2に示すDC/ACインバータDAの第1の出力端子TDA1及び第2の出力端子TDA2に接続されている。 The U-phase U-phase voltage terminal TIN1 and the V-phase V-phase voltage terminal TIN2 are connected to the first output terminal TDA1 and the second output terminal TDA2 of the DC / AC inverter DA shown in FIG.

これにより、U相電圧端子TIN1及びV相電圧端子TIN2は、交流電圧がDC/ACインバータDAから供給されるようになっている。 As a result, AC voltage is supplied from the DC / AC inverter DA to the U-phase voltage terminal TIN1 and the V-phase voltage terminal TIN2.

また、U相自立用端子TU1及びV相自立用端子TV1は、例えば、図3に示すように、自立負荷B1に接続されている。 Further, the U-phase self-supporting terminal TU1 and the V-phase self-supporting terminal TV1 are connected to the self-supporting load B1 as shown in FIG. 3, for example.

また、U相系統用端子TU2及びV相系統用端子TV2は、例えば、図3に示すように、系統負荷B2に接続されるようになっている。 Further, the U-phase system terminal TU2 and the V-phase system terminal TV2 are connected to the system load B2, for example, as shown in FIG.

また、系統中間端子TN2は、例えば、図3に示すように、系統負荷B2の中間電位(例えば、接地電位)に接続されるようになっている。 Further, the system intermediate terminal TN2 is connected to the intermediate potential (for example, the ground potential) of the system load B2, for example, as shown in FIG.

さらに、リレー接続回路Yは、例えば、図3に示すように、第1の電圧検出回路DV1と、第2の電圧検出回路DV2と、第3の電圧検出回路DV3と、第4の電圧検出回路DV4と、第5の電圧検出回路DV5と、第6の電圧検出回路DV6と、電流検出回路DI1と、を備える。 Further, as shown in FIG. 3, for example, the relay connection circuit Y includes a first voltage detection circuit DV1, a second voltage detection circuit DV2, a third voltage detection circuit DV3, and a fourth voltage detection circuit. It includes a DV4, a fifth voltage detection circuit DV5, a sixth voltage detection circuit DV6, and a current detection circuit DI1.

また、第1の電圧検出回路DV1は、U相電圧端子TIN1の電圧を検出し、検出結果を制御部CNTに出力するようになっている(電圧検出1)。 Further, the first voltage detection circuit DV1 detects the voltage of the U-phase voltage terminal TIN1 and outputs the detection result to the control unit CNT (voltage detection 1).

また、第2の電圧検出回路DV2は、V相電圧端子TIN2の電圧を検出し、検出結果を制御部CNTに出力するようになっている(電圧検出2)。 Further, the second voltage detection circuit DV2 detects the voltage of the V-phase voltage terminal TIN2 and outputs the detection result to the control unit CNT (voltage detection 2).

また、第3の電圧検出回路DV3は、U相自立用端子TU1の電圧を検出し、検出結果を制御部CNTに出力するようになっている(電圧検出3)。 Further, the third voltage detection circuit DV3 detects the voltage of the U-phase self-supporting terminal TU1 and outputs the detection result to the control unit CNT (voltage detection 3).

また、第4の電圧検出回路DV4は、V相自立用端子TV1の電圧を検出し、検出結果を制御部CNTに出力するようになっている(電圧検出4)。 Further, the fourth voltage detection circuit DV4 detects the voltage of the V-phase self-supporting terminal TV1 and outputs the detection result to the control unit CNT (voltage detection 4).

また、第5の電圧検出回路DV5は、V相系統用端子TV2の電圧を検出し、検出結果を制御部CNTに出力するようになっている(電圧検出5)。 Further, the fifth voltage detection circuit DV5 detects the voltage of the V-phase system terminal TV2 and outputs the detection result to the control unit CNT (voltage detection 5).

また、第6の電圧検出回路DV6は、U相系統用端子TU2の電圧を検出し、検出結果を制御部CNTに出力するようになっている(電圧検出6)。 Further, the sixth voltage detection circuit DV6 detects the voltage of the U-phase system terminal TU2 and outputs the detection result to the control unit CNT (voltage detection 6).

また、電流検出回路DI1は、補器H(第1、第2のACヒータH1、H2)に流れる電流を検出し、検出結果を制御部CNTに出力するようになっている(電流検出1)。 Further, the current detection circuit DI1 detects the current flowing through the auxiliary devices H (first and second AC heaters H1 and H2) and outputs the detection result to the control unit CNT (current detection 1). ..

さらに、リレー接続回路Yは、例えば、図3に示すように、第1の系統用リレーRY1と、第2の系統用リレーRY2と、第3の系統用リレーRY3と、第4の系統用リレーRY4と、第1の自立用リレーRY5と、第2の自立用リレーRY6と、第1の補器用リレーRY7と、第2の補器用リレーRY8と、第1の切換用リレーRY9と、第2の切換用リレーRY10と、第1接続経路(U相の接続経路)と、第2接続経路(V相の接続経路)と、第3接続経路(N相の接続経路)と、を備える。 Further, as shown in FIG. 3, for example, the relay connection circuit Y includes a first system relay RY1, a second system relay RY2, a third system relay RY3, and a fourth system relay. RY4, the first self-supporting relay RY5, the second self-supporting relay RY6, the first auxiliary equipment relay RY7, the second auxiliary equipment relay RY8, the first switching relay RY9, and the second. The switching relay RY10, the first connection path (U-phase connection path), the second connection path (V-phase connection path), and the third connection path (N-phase connection path) are provided.

そして、第1の系統用リレーRY1は、一端がU相電圧端子TIN1に接続され、他端が、第2の系統用リレーRY2を介して、U相系統用端子TU2に接続されている。 One end of the first system relay RY1 is connected to the U-phase voltage terminal TIN1, and the other end is connected to the U-phase system terminal TU2 via the second system relay RY2.

また、第2の系統用リレーRY2は、一端が第1の系統用リレーRY1の他端に接続され、他端がU相系統用端子TU2に接続されている。 Further, one end of the second system relay RY2 is connected to the other end of the first system relay RY1, and the other end is connected to the U-phase system terminal TU2.

また、第3の系統用リレーRY3は、一端がV相電圧端子TIN2に接続され、他端が、第4の系統用リレーRY4を介して、V相系統用端子TV2に接続されている。 Further, one end of the third system relay RY3 is connected to the V-phase voltage terminal TIN2, and the other end is connected to the V-phase system terminal TV2 via the fourth system relay RY4.

また、第4の系統用リレーRY4は、一端が第3の系統用リレーRY3の他端に接続され、他端がV相系統用端子TV2に接続されている。 Further, one end of the fourth system relay RY4 is connected to the other end of the third system relay RY3, and the other end is connected to the V-phase system terminal TV2.

また、第1の自立用リレーRY5は、一端がV相電圧端子TIN2に接続され、他端がV相自立用端子TV1に接続されている。 Further, one end of the first self-supporting relay RY5 is connected to the V-phase voltage terminal TIN2, and the other end is connected to the V-phase self-supporting terminal TV1.

また、第2の自立用リレーRY6は、一端がU相電圧端子TIN1に接続され、他端がU相自立用端子TU1に接続されている。 Further, one end of the second self-supporting relay RY6 is connected to the U-phase voltage terminal TIN1, and the other end is connected to the U-phase self-supporting terminal TU1.

また、第1の補器用リレーRY7は、一端が第1の切換用リレーRY9に接続され、他端が第1の補器(第1のACヒータ)H1の一端に接続されている。 Further, one end of the first auxiliary equipment relay RY7 is connected to the first switching relay RY9, and the other end is connected to one end of the first auxiliary equipment (first AC heater) H1.

また、第2の補器用リレーRY8は、一端が第1の切換用リレーRY9に接続され、他端が第2の補器(第2のACヒータ)H2の一端に接続されている。 Further, one end of the second auxiliary equipment relay RY8 is connected to the first switching relay RY9, and the other end is connected to one end of the second auxiliary equipment (second AC heater) H2.

また、第1の切換用リレーRY9は、第2の系統用リレーRY2の他端(U相系統用端子TU2)と第1及び第2の補器用リレーRY7、RY8の一端とが接続された状態(系統側接続の状態)と、U相電圧端子TIN1と第1及び第2の補器用リレーRY7、RY8の一端とが接続された状態(インバータ側接続の状態)と、を切り換えるようになっている。 Further, the first switching relay RY9 is in a state in which the other end of the second system relay RY2 (U-phase system terminal TU2) and one ends of the first and second auxiliary equipment relays RY7 and RY8 are connected. (System side connection state) and the state where the U-phase voltage terminal TIN1 and one end of the first and second auxiliary relays RY7 and RY8 are connected (inverter side connection state) can be switched. There is.

また、第2の切換用リレーRY10は、系統中間端子TN2と第1及び第2の補器H1、H2の他端とが接続された状態(系統側接続の状態)と、V相電圧端子TIN2と第1及び第2の補器H1、H2の他端とが接続された状態(インバータ側接続の状態)と、を切り換えるようになっている。 Further, the second switching relay RY10 has a state in which the system intermediate terminal TN2 and the other ends of the first and second auxiliary devices H1 and H2 are connected (system side connection state) and a V-phase voltage terminal TIN2. And the state in which the other ends of the first and second auxiliary devices H1 and H2 are connected (inverter side connection state) can be switched.

なお、リレー接続回路Yの接続経路に設けられた既述の各リレーは、機械式のリレーである。 Each of the above-mentioned relays provided in the connection path of the relay connection circuit Y is a mechanical relay.

[突入電流防止回路]
また、突入電流防止回路TCは、例えば、図1に示すように、DC/ACインバータDAの入力部に接続されたコンデンサFをチャージすることでDC/ACインバータDAに電力を供給するようになっている。
[Inrush current prevention circuit]
Further, as shown in FIG. 1, the inrush current prevention circuit TC supplies power to the DC / AC inverter DA by charging the capacitor F connected to the input portion of the DC / AC inverter DA, for example. ing.

したがって、DC/ACインバータDAは、例えば、突入電流防止回路TCがコンデンサFをチャージすると、起動して所定の動作が可能な状態になる。 Therefore, the DC / AC inverter DA is activated, for example, when the inrush current prevention circuit TC charges the capacitor F, and is in a state where a predetermined operation is possible.

なお、突入電流防止回路TCは、DC/ACインバータDAのコンデンサFをチャージするための電力が系統負荷B2から供給されるようになっている。 In the inrush current prevention circuit TC, power for charging the capacitor F of the DC / AC inverter DA is supplied from the system load B2.

特に、コンデンサFをチャージするための電力は、系統負荷B2からリレー接続回路Yを介さずに突入電流防止回路TCに供給されるようになっている。 In particular, the electric power for charging the capacitor F is supplied from the system load B2 to the inrush current prevention circuit TC without passing through the relay connection circuit Y.

[制御部]
制御部CNTは、例えば、図1に示すように、DC/DCコンバータDD、DC/ACインバータDA、突入電流防止回路TC、及び、リレー接続回路Yの接続経路に設けられた各リレーを制御するようになっている。
[Control unit]
As shown in FIG. 1, the control unit CNT controls each relay provided in the connection path of the DC / DC converter DD, the DC / AC inverter DA, the inrush current prevention circuit TC, and the relay connection circuit Y, for example. It has become like.

特に、制御部CNTは、DC/ACインバータDAを駆動してU相電圧端子TIN1及びV相電圧端子TIN2への交流電圧の供給を制御する(図2)とともに、第1、第2の自立用リレーRY5、RY6、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4、第1、第2の補器用リレーRY7、RY8、及び第1、第2の切換用リレーRY9、RY10の動作を制御信号により制御(図3)するようになっている。 In particular, the control unit CNT drives the DC / AC inverter DA to control the supply of AC voltage to the U-phase voltage terminal TIN1 and the V-phase voltage terminal TIN2 (FIG. 2), and is used for the first and second independence. The operation of the relays RY5 and RY6, the relays RY1 to RY4 for the first to fourth systems, the relays RY7 and RY8 for the first and second auxiliary devices, and the relays RY9 and RY10 for switching the first and second systems is controlled by a control signal. It is designed to be controlled (Fig. 3).

例えば、制御部CNTは、第1、第2の自立用リレーRY5、RY6をオンするとともに、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4をオフして、自立運転を実行するようになっている(図3)。 For example, the control unit CNT turns on the first and second independent relays RY5 and RY6, and turns off the first to fourth system relays RY1 to RY4 to execute the independent operation. (Fig. 3).

一方、制御部CNTは、第1、第2の自立用リレーRY5、RY6をオフするとともに、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4をオンして、連系運転を実行するようになっている(図3)。 On the other hand, the control unit CNT turns off the first and second self-supporting relays RY5 and RY6, and turns on the first to fourth system relays RY1 to RY4 to execute the interconnection operation. (Fig. 3).

また、制御部CNTは、必要に応じて、発電体Xと補器Hとを接続する場合には、第1、第2の補器用リレーRY7、RY8をオンするとともに、第1、第2の切換用リレーRY9、RY10を既述のインバータ側接続の状態にするようになっている(図3)。 Further, when the control unit CNT connects the generator X and the auxiliary device H, the control unit CNT turns on the first and second auxiliary device relays RY7 and RY8, and also turns on the first and second auxiliary device relays RY7 and RY8. The switching relays RY9 and RY10 are connected to the inverter side as described above (FIG. 3).

また、制御部CNTは、必要に応じて、補器Hと系統負荷B2とを接続する場合には、第1、第2の補器用リレーRY7、RY8をオンするとともに、第1、第2の切換用リレーRY9、RY10を既述の系統側接続の状態するようになっている(図3)。 Further, when the auxiliary device H and the system load B2 are connected to each other, the control unit CNT turns on the first and second auxiliary device relays RY7 and RY8, and also turns on the first and second auxiliary device relays RY7 and RY8. The switching relays RY9 and RY10 are connected to the system side as described above (FIG. 3).

ここで、制御部CNTは、発電体Xの起動前に、DC/ACインバータDAのコンデンサFをチャージした後、DC/ACインバータDAを動作させて、各リレー(図3)に関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路Yの接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断するようになっている。 Here, the control unit CNT charges the capacitor F of the DC / AC inverter DA before starting the generator X, and then operates the DC / AC inverter DA to control the relays for each relay (FIG. 3). Based on the state and the result of detecting the current or voltage in the connection path of the relay connection circuit Y, it is diagnosed whether it is normal, welding failure, or disconnection failure at least.

また、制御部CNTは、リレー接続回路Yの診断時には、DC/ACインバータDAを動作させる前に、過電流検出回路Dが過電流を検出する閾値を、通常時の第1過電流閾値よりも低い第2過電流閾値に、設定するようになっている。 Further, when diagnosing the relay connection circuit Y, the control unit CNT sets the threshold value for detecting the overcurrent by the overcurrent detection circuit D to be higher than the first overcurrent threshold value in the normal state before operating the DC / AC inverter DA. It is designed to be set to a low second overcurrent threshold.

また、制御部CNTは、DC/ACインバータDAを動作させた後、リレー接続回路Yの自立負荷B1側の接続経路にあるリレー(図3)を動作させて、自立負荷B1側の接続経路にある当該リレー(図3)に関して診断を実行するようになっている。 Further, after operating the DC / AC inverter DA, the control unit CNT operates a relay (FIG. 3) in the connection path on the independent load B1 side of the relay connection circuit Y to make the connection path on the independent load B1 side. Diagnosis is performed for a certain relay (Fig. 3).

また、制御部CNTは、自立負荷B1側のリレーの診断の後に、DC/ACインバータDAの動作を停止させた後、リレー接続回路Yの系統負荷B2側の接続経路にあるリレー(図3)を動作させて、系統負荷B2側の接続経路にある当該リレー(図3)に関して診断を実行するようになっている。 Further, the control unit CNT stops the operation of the DC / AC inverter DA after diagnosing the relay on the self-sustaining load B1 side, and then relays on the connection path on the system load B2 side of the relay connection circuit Y (FIG. 3). Is operated to perform diagnosis on the relay (FIG. 3) in the connection path on the system load B2 side.

また、制御部CNTは、リレー接続回路Yの診断において、正常であると判断した場合には、過電流検出回路Dが過電流を検出する閾値を、第2過電流閾値から第1過電流閾値に、変更するとともに、発電体Xを起動させるようになっている。 Further, when the control unit CNT determines in the diagnosis of the relay connection circuit Y that it is normal, the overcurrent detection circuit D sets the threshold value for detecting the overcurrent from the second overcurrent threshold value to the first overcurrent threshold value. In addition to the change, the generator X is started.

なお、第1過電流閾値は、例えば、DC/ACインバータDAの電流耐量を超えない値に設定される。一方、第2過電流閾値は、例えば、突入電流防止回路TC及びリレー接続回路Yのリレーの電流耐量を超えない値に設定される。 The first overcurrent threshold value is set to a value that does not exceed the current withstand capacity of the DC / AC inverter DA, for example. On the other hand, the second overcurrent threshold value is set to a value that does not exceed the current withstand capacity of the relay of the inrush current prevention circuit TC and the relay connection circuit Y, for example.

次に、以上のような構成を有するパワーコンディショニングシステム100の診断方法の例について説明する。 Next, an example of a diagnostic method of the power conditioning system 100 having the above configuration will be described.

既述のように、制御部CNTは、発電体Xの起動前に、DC/ACインバータDAのコンデンサFをチャージした後、DC/ACインバータDAを動作させて、各リレー(図3)に関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路Yの接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する。 As described above, the control unit CNT charges the capacitor F of the DC / AC inverter DA before starting the generator X, and then operates the DC / AC inverter DA with respect to each relay (FIG. 3). Based on the control state of the relay and the result of detecting the current or voltage in the connection path of the relay connection circuit Y, it is diagnosed whether it is normal, welding failure, or disconnection failure.

例えば、制御部CNTは、リレー接続回路Yの診断時には、DC/ACインバータDAを動作させる前に、過電流検出回路Dが過電流を検出する閾値を、通常時の第1過電流閾値よりも低い第2過電流閾値に、設定する。 For example, when diagnosing the relay connection circuit Y, the control unit CNT sets the threshold for detecting the overcurrent by the overcurrent detection circuit D to be higher than the first overcurrent threshold in the normal state before operating the DC / AC inverter DA. Set to a low second overcurrent threshold.

そして、制御部CNTは、DC/ACインバータDAを動作させた後、リレー接続回路Yの自立負荷B1側の接続経路にあるリレー(図3)を動作させて、自立負荷B1側の接続経路にある当該リレー(図3)に関して診断を実行する。 Then, after operating the DC / AC inverter DA, the control unit CNT operates a relay (FIG. 3) in the connection path on the self-sustaining load B1 side of the relay connection circuit Y to make the connection path on the self-sustaining load B1 side. Diagnostic is performed on a relay (FIG. 3).

そして、制御部CNTは、自立負荷B1側のリレーの診断の後に、DC/ACインバータDAの動作を停止させた後、リレー接続回路Yの系統負荷B2側の接続経路にあるリレー(図3)を動作させて、系統負荷B2側の接続経路にある当該リレー(図3)に関して診断を実行する。 Then, after diagnosing the relay on the self-sustaining load B1 side, the control unit CNT stops the operation of the DC / AC inverter DA, and then the relay in the connection path on the system load B2 side of the relay connection circuit Y (FIG. 3). Is operated to perform diagnosis on the relay (FIG. 3) in the connection path on the system load B2 side.

ここで、図4は、実施例1に係るパワーコンディショニングシステム100の診断方法のシーケンスの一例を示す図である。また、図5ないし図9は、図4に示すシーケンス(1)〜(6)に対応するフローの一例を示すフロー図である。 Here, FIG. 4 is a diagram showing an example of a sequence of diagnostic methods of the power conditioning system 100 according to the first embodiment. 5 to 9 are flow charts showing an example of the flow corresponding to the sequences (1) to (6) shown in FIG.

先ず、制御部CNTは、例えば、図4に示すように、第1、第2の自立用リレーRY5、RY6、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4、及び第1、第2の補器用リレーRY7、RY8のそれぞれをオープンに制御するとともに、第1、第2の切換用リレーRY9、RY10を既述のインバータ側接続の状態に制御する。 First, the control unit CNT, for example, as shown in FIG. 4, the first and second self-supporting relays RY5 and RY6, the first to fourth system relays RY1 to RY4, and the first and second supplements. The dexterous relays RY7 and RY8 are controlled to be open, and the first and second switching relays RY9 and RY10 are controlled to be connected to the inverter side as described above.

そして、制御部CNTは、突入電流防止回路TCにより、DC/ACインバータDAのコンデンサFをプリチャージして、DC/ACインバータDAへ電力供給する(図4のシーケンス(1))。 Then, the control unit CNT precharges the capacitor F of the DC / AC inverter DA by the inrush current prevention circuit TC, and supplies power to the DC / AC inverter DA (sequence (1) in FIG. 4).

この図4のシーケンス(1)では、制御部CNTは、第1、第2の補器用リレーRY7、RY8をオープンにしたまま、第1、第2の切換用リレーRY9、RY10を既述のインバータ側接続の状態にしている。 In the sequence (1) of FIG. 4, the control unit CNT sets the first and second switching relays RY9 and RY10 while the first and second auxiliary relays RY7 and RY8 are open. It is in the state of side connection.

すなわち、例えば、図5に示すように、制御部CNTは、突入電流防止回路TCによるDC/ACインバータDAのコンデンサFの充電が成功した否か判断し(ステップS11)、成功している場合には、当該シーケンス(1)が成功したものとして、次のシーケンス(2)に進む。 That is, for example, as shown in FIG. 5, the control unit CNT determines whether or not the charging of the capacitor F of the DC / AC inverter DA by the inrush current prevention circuit TC is successful (step S11), and when it is successful. Assuming that the sequence (1) was successful, proceeds to the next sequence (2).

一方、制御部CNTは、ステップS11で充電が成功していないと判断した場合に、タイムアウトしたと判断したとき(ステップS12)は、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。 On the other hand, when the control unit CNT determines that the charging has not been successful in step S11 and determines that the time-out has occurred (step S12), the control unit CNT considers that the diagnosis has failed and ends the flow.

次に、シーケンス(1)が成功した場合には、制御部CNTは、自立ラインによる第1、第2のACヒータH1、H2の確認を実行する(図4のシーケンス(2))。 Next, when the sequence (1) is successful, the control unit CNT executes confirmation of the first and second AC heaters H1 and H2 by the self-supporting line (sequence (2) in FIG. 4).

この図4のシーケンス(2)では、制御部CNTは、DC/ACインバータDAを駆動させるとともに、第1、第2の切換用リレーRY9、RY10を既述のインバータ側接続の状態にし、第1、第2の補器用リレーRY7、RY8を順次クローズにして通電している。 In the sequence (2) of FIG. 4, the control unit CNT drives the DC / AC inverter DA, and the first and second switching relays RY9 and RY10 are connected to the inverter side as described above. , The second auxiliary relays RY7 and RY8 are sequentially closed and energized.

そして、例えば、図6に示すように、制御部CNTは、第1のACヒータH1が通電しているか判断し(ステップS21)、第1のACヒータH1が通電している場合には、図2の電流検出1(電流検出回路DI1の検出結果)の電流値が妥当か否かを判断する(ステップS22)。 Then, for example, as shown in FIG. 6, the control unit CNT determines whether the first AC heater H1 is energized (step S21), and when the first AC heater H1 is energized, FIG. It is determined whether or not the current value of the current detection 1 (detection result of the current detection circuit DI1) of 2 is appropriate (step S22).

そして、制御部CNTは、ステップS22で電流検出1が妥当であると判断すると、第2のACヒータH2が通電しているか判断し(ステップS23)、第2のACヒータH2が通電している場合には、図2の電流検出1(電流検出回路DI1の検出結果)の電流値が妥当か否かを判断する(ステップS24)。 Then, when the control unit CNT determines in step S22 that the current detection 1 is appropriate, it determines whether the second AC heater H2 is energized (step S23), and the second AC heater H2 is energized. In this case, it is determined whether or not the current value of the current detection 1 (detection result of the current detection circuit DI1) in FIG. 2 is appropriate (step S24).

そして、制御部CNTは、ステップS24で電流検出1が妥当であると判断している場合には、当該シーケンス(2)が成功したものとして、次のシーケンス(3)に進む。 Then, when the control unit CNT determines in step S24 that the current detection 1 is appropriate, the control unit CNT assumes that the sequence (2) is successful and proceeds to the next sequence (3).

一方、制御部CNTは、ステップS22、S24で電流検出1が妥当ではないと判断した場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する(ステップS24)。 On the other hand, if the control unit CNT determines in steps S22 and S24 that the current detection 1 is not appropriate, the control unit CNT considers that the diagnosis has failed and ends the flow (step S24).

次に、シーケンス(2)が成功した場合には、制御部CNTは、自立用リレーの溶着確認を実行する(図4のシーケンス(3))。 Next, if the sequence (2) is successful, the control unit CNT executes welding confirmation of the self-supporting relay (sequence (3) in FIG. 4).

この図4のシーケンス(3)では、制御部CNTは、DC/ACインバータDAを駆動させるとともに、第1、第2の切換用リレーRY9、RY10を既述のインバータ側接続の状態にし、第1、第2の補器用リレーRY7、RY8をオープンにしている。 In the sequence (3) of FIG. 4, the control unit CNT drives the DC / AC inverter DA, and the first and second switching relays RY9 and RY10 are connected to the inverter side as described above. , The second auxiliary equipment relays RY7 and RY8 are open.

そして、例えば、図7に示すように、制御部CNTは、図2の電圧検出3(電圧検出回路DV3の検出結果)又は電圧検出4(電圧検出回路DV4の検出結果)において電圧が検出されているか否かを判断する(ステップS31)。 Then, for example, as shown in FIG. 7, the control unit CNT detects the voltage in the voltage detection 3 (detection result of the voltage detection circuit DV3) or the voltage detection 4 (detection result of the voltage detection circuit DV4) in FIG. Whether or not it is determined (step S31).

そして、制御部CNTは、ステップS31で電圧検出3、電圧検出4で電圧が検出されていない(すなわち、自立用リレーの溶着が無い)と判断している場合には、当該シーケンス(3)が成功したものとして、次のシーケンス(4)に進む。 Then, when the control unit CNT determines in step S31 that the voltage is not detected in the voltage detection 3 and the voltage detection 4 (that is, there is no welding of the self-supporting relay), the sequence (3) is performed. Assuming success, the process proceeds to the next sequence (4).

なお、制御部CNTは、ステップS31で電圧検出3、電圧検出4で電圧が検出されている(すなわち、自立用リレーの溶着がある)と判断した場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。 If the control unit CNT determines in step S31 that the voltage is detected in the voltage detection 3 and the voltage detection 4 (that is, there is welding of the self-supporting relay), it is assumed that the diagnosis has failed. End the flow.

次に、制御部CNTは、自立ラインと分電盤の誤接続確認および自立用リレーの断線確認を実行する(図4のシーケンス(4))。 Next, the control unit CNT executes confirmation of incorrect connection between the independent line and the distribution board and confirmation of disconnection of the independent relay (sequence (4) in FIG. 4).

この図4のシーケンス(4)では、制御部CNTは、DC/ACインバータDAを駆動させるとともに、第1、第2の自立用リレーRY5、RY6をクローズにしている。 In the sequence (4) of FIG. 4, the control unit CNT drives the DC / AC inverter DA and closes the first and second self-supporting relays RY5 and RY6.

そして、例えば、図8に示すように、制御部CNTは、自立負荷B1において過負荷が発生しているか否かを判断する(ステップS41)。そして、過負荷が発生している場合には、診断が失敗であるとして、例えば、施工業者に負荷を判断してもらうこととなる。 Then, for example, as shown in FIG. 8, the control unit CNT determines whether or not an overload has occurred in the self-supporting load B1 (step S41). Then, when an overload occurs, it is assumed that the diagnosis is a failure, and for example, the contractor is asked to judge the load.

一方、ステップS41で過負荷が発生していないと判断した場合には、分電盤の電圧が正常か否かを施工業者により判断され、正常である場合には、当該シーケンス(4)が成功したものとして、次のシーケンス(5)に進む(ステップS42)。 On the other hand, if it is determined in step S41 that no overload has occurred, the contractor determines whether the voltage of the distribution board is normal, and if it is normal, the sequence (4) is successful. As a result, the process proceeds to the next sequence (5) (step S42).

なお、このステップS42において、分電盤の電圧が正常ではないと判断された場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。 If it is determined in step S42 that the voltage of the distribution board is not normal, the flow is terminated on the assumption that the diagnosis has failed.

次に、制御部CNTは、系統ラインによるACヒータの確認を実行する(図4のシーケンス(5))。 Next, the control unit CNT confirms the AC heater by the system line (sequence (5) in FIG. 4).

この図4のシーケンス(5)では、制御部CNTは、DC/ACインバータDAを停止させるとともに、第1、第2の切換用リレーRY9、RY10を既述の系統側接続の状態にし、第1、第2の補器用リレーRY7、RY8を順次クローズにして通電している。 In the sequence (5) of FIG. 4, the control unit CNT stops the DC / AC inverter DA and puts the first and second switching relays RY9 and RY10 in the state of the system side connection described above, and the first , The second auxiliary relays RY7 and RY8 are sequentially closed and energized.

そして、例えば、シーケンス(2)においても用いた図6に示すように、制御部CNTは、第1のACヒータH1が通電しているか判断し(ステップS21)、第1のACヒータH1が通電している場合には、図2の電流検出1(電流検出回路DI1の検出結果)の電流値が妥当か否かを判断する(ステップS22)。 Then, for example, as shown in FIG. 6 used in the sequence (2), the control unit CNT determines whether the first AC heater H1 is energized (step S21), and the first AC heater H1 is energized. If this is the case, it is determined whether or not the current value of the current detection 1 (detection result of the current detection circuit DI1) in FIG. 2 is appropriate (step S22).

そして、制御部CNTは、ステップS22で電流検出1が妥当であると判断すると、第2のACヒータH2が通電しているか判断し(ステップS23)、第2のACヒータH2が通電している場合には、図2の電流検出1(電流検出回路DI1の検出結果)の電流値が妥当か否かを判断する(ステップS24)。 Then, when the control unit CNT determines in step S22 that the current detection 1 is appropriate, it determines whether the second AC heater H2 is energized (step S23), and the second AC heater H2 is energized. In this case, it is determined whether or not the current value of the current detection 1 (detection result of the current detection circuit DI1) in FIG. 2 is appropriate (step S24).

そして、制御部CNTは、ステップS24で電流検出1が妥当であると判断している場合には、当該シーケンス(5)が成功したものとして、次のシーケンス(6)に進む。 Then, when the control unit CNT determines in step S24 that the current detection 1 is appropriate, the control unit CNT assumes that the sequence (5) is successful and proceeds to the next sequence (6).

一方、制御部CNTは、ステップS22、S24で電流検出1が妥当ではないと判断した場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。 On the other hand, if the control unit CNT determines in steps S22 and S24 that the current detection 1 is not appropriate, the control unit CNT considers that the diagnosis has failed and ends the flow.

次に、制御部CNTは、系統用リレーの溶着断線確認を実行する(図4のシーケンス(6))。 Next, the control unit CNT executes welding and disconnection confirmation of the system relay (sequence (6) in FIG. 4).

この図4のシーケンス(6)では、制御部CNTは、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4を順次クローズにし、その後、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4の全てをクローズにしている。 In the sequence (6) of FIG. 4, the control unit CNT sequentially closes the first to fourth system relays RY1 to RY4, and then closes all of the first to fourth system relays RY1 to RY4. I have to.

そして、例えば、図9に示すように、制御部CNTは、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4を順次クローズにしながら、電圧検出1、又は、電圧検出2において電圧が検出されていないか(すなわち、当該系統用リレーに溶着が無いか)否かを判断する(ステップS61)。 Then, for example, as shown in FIG. 9, the control unit CNT does not detect the voltage in the voltage detection 1 or the voltage detection 2 while sequentially closing the first to fourth system relays RY1 to RY4. (That is, whether or not the relay for the system is welded) is determined (step S61).

そして、制御部CNTは、ステップS61で電圧検出1、又は電圧検出2において電圧が検出されていないと判断した場合には、第1〜第4の系統用リレーRY1〜RY4の全てをクローズにしたこと判断した後(ステップS62)、電圧検出1と電圧検出2において電圧が検出されているか(すなわち、当該系統用リレーに断線が無いか)否かを判断する(ステップS63)。 Then, when the control unit CNT determines in step S61 that the voltage is not detected in the voltage detection 1 or the voltage detection 2, all of the first to fourth system relays RY1 to RY4 are closed. After determining that (step S62), it is determined whether or not the voltage is detected in the voltage detection 1 and the voltage detection 2 (that is, whether or not the relay for the system is disconnected) (step S63).

そして、制御部CNTは、ステップS63で電圧検出1と電圧検出2において電圧が検出されたと判断している場合には、当該シーケンス(6)が成功したものとして、当該シーケンスを終了する。 Then, when the control unit CNT determines in step S63 that the voltage is detected in the voltage detection 1 and the voltage detection 2, the control unit CNT considers that the sequence (6) is successful and ends the sequence.

一方、制御部CNTは、ステップS61で電圧検出1又は電圧検出2において電圧が検出されたと判断している場合、及び、ステップS63で電圧検出1と電圧検出2において電圧が検出されていないと判断している場合には、当該診断が失敗したものとして、フローを終了する。 On the other hand, the control unit CNT determines that the voltage is detected in the voltage detection 1 or the voltage detection 2 in step S61, and that the voltage is not detected in the voltage detection 1 and the voltage detection 2 in the step S63. If so, the flow is terminated as if the diagnosis failed.

以上のシーケンス(1)〜(6)が完了した後、制御部CNTは、当該リレー接続回路Yの診断において、正常であると判断した場合には、過電流検出回路Dが過電流を検出する閾値を、第2過電流閾値から第1過電流閾値に、変更するとともに、発電体Xを起動させる。 After the above sequences (1) to (6) are completed, if the control unit CNT determines that the relay connection circuit Y is normal in the diagnosis, the overcurrent detection circuit D detects the overcurrent. The threshold value is changed from the second overcurrent threshold value to the first overcurrent threshold value, and the power generator X is started.

なお、図4の例では、シーケンス(2)の後にシーケンス(3)を実行しているが、シーケンス(2)とシーケンス(3)は同時タイミングで行ってよい。 In the example of FIG. 4, the sequence (3) is executed after the sequence (2), but the sequence (2) and the sequence (3) may be executed at the same timing.

なお、図6の例において、シーケンス(2)中またはシーケンス(5)中の第1、第2のACヒータの通電順は逆でもよい。 In the example of FIG. 6, the energization order of the first and second AC heaters in the sequence (2) or the sequence (5) may be reversed.

なお、図4の例において、シーケンス(5)とシーケンス(6)は、実行する順序が逆でもよい。 In the example of FIG. 4, the sequence (5) and the sequence (6) may be executed in the reverse order.

なお、図9の例において、シーケンス(6)中の全リレークローズまでは、リレー接続順に意味はなく、いずれか一つが接続されていればよい。 In the example of FIG. 9, until all the relays are closed in the sequence (6), there is no meaning in the order of relay connection, and any one of them may be connected.

なお、図3に示す電圧検出5、電圧検出6において系統側の電圧に異常が検出された場合は、実行中のシーケンスを中断もしくは停止する。 If an abnormality is detected in the voltage on the system side in the voltage detection 5 and the voltage detection 6 shown in FIG. 3, the running sequence is interrupted or stopped.

ここで、シーケンス(2)は、負荷に対して通電する必要がある診断であり、シーケンス(4)は無負荷を想定しているが誤って負荷が接続されている可能性がある診断となる。仮に負荷の故障や接続ミスが発生していた場合は、想定を超える電流によって、ユニット破損に至る。従って、過電流保護が可能なDC/ACインバータDAを利用して通電することが特徴である。 Here, the sequence (2) is a diagnosis that requires the load to be energized, and the sequence (4) is a diagnosis that assumes no load but may be erroneously connected to the load. .. If a load failure or connection error occurs, the unit will be damaged due to a current that exceeds expectations. Therefore, it is characterized in that it is energized by using a DC / AC inverter DA capable of overcurrent protection.

しかしながら、発電体が、起動に数時間要する燃料電池の場合、DC/ACインバータDAに対して電源供給することが施工タイミングでは困難である。そこで、本発明では、DC/ACインバータDAの入力電源として突入電流防止回路TCを利用している。 However, when the generator is a fuel cell that takes several hours to start, it is difficult to supply power to the DC / AC inverter DA at the construction timing. Therefore, in the present invention, the inrush current prevention circuit TC is used as the input power source of the DC / AC inverter DA.

以上のように、本実施例1に係るパワーコンディショニングシステムは、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するDC/ACインバータと、DC/ACインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることでDC/ACインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、DC/ACインバータの出力部と系統負荷又は自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器とDC/ACインバータの出力部又は系統負荷とを接続するリレー接続回路と、DC/ACインバータ、突入電流防止回路、及び、リレー接続回路の接続経路に設けられたリレーを制御する制御部と、を備える。 As described above, the power conditioning system according to the first embodiment is a power conditioning system that interconnects the output of the generator to the system load or the self-sustaining load by using a relay, and is used for the generated power generated by the generator. A DC / AC inverter that outputs power based on the power, an inrush current prevention circuit that supplies power to the DC / AC inverter by charging a capacitor connected to the input section of the DC / AC inverter, and an output of the DC / AC inverter. A relay connection circuit that connects the unit to the system load or self-sustaining load, or connects the auxiliary device that becomes the load to the output unit or system load of the DC / AC inverter, the DC / AC inverter, the inrush current prevention circuit, and , A control unit for controlling a relay provided in the connection path of the relay connection circuit.

そして、制御部は、発電体の起動前に、DC/ACインバータのコンデンサをチャージした後、DC/ACインバータを動作させて、リレーに関して、リレーの制御状態、及び、リレー接続回路の接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する。 Then, the control unit charges the capacitor of the DC / AC inverter before starting the generator, and then operates the DC / AC inverter to control the relay and the connection path of the relay connection circuit with respect to the relay. Based on the result of detecting the current or voltage, it is diagnosed whether it is normal, welding failure, or disconnection failure at least.

これにより、本発明の一態様に係るパワーコンディショニングシステムによれば、発電体(例えば、燃料電池)の起動前に、当該発電体の出力を系統負荷又は自立負荷に連系させるリレーに過電流が流れるのを抑制しつつ、当該リレーの診断を行うことができる。 As a result, according to the power conditioning system according to one aspect of the present invention, an overcurrent is applied to a relay that interconnects the output of the generator (for example, a fuel cell) with a system load or a self-sustaining load before starting the generator (for example, a fuel cell). The relay can be diagnosed while suppressing the flow.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

100 パワーコンディショニングシステム
B1 自立負荷(第1分電盤)
B2 系統負荷(第2分電盤)
Y リレー接続回路
CNT 制御部
TC 突入電流防止回路
DD DC/DCコンバータ
DA DC/ACインバータ
F コンデンサ
TF1 第1の入力端子
TF2 第2の入力端子
TDA1 第1の出力端子
TDA2 第2の出力端子
N1 第1ノード
N2 第2ノード
M1 第1のMOSトランジスタ
M2 第2のMOSトランジスタ
M3 第3のMOSトランジスタ
M4 第4のMOSトランジスタ
L1 第1のチョークコイル
L2 第2のチョークコイル
CX 出力コンデンサ
D 過電流検出回路
G ゲート駆動回路
TIN1 U相電圧端子
TIN2 V相電圧端子
TU1 U相自立用端子
TV1 V相自立用端子
TU2 U相系統用端子
TV2 V相系統用端子
TN2 系統中間端子
DV1 第1の電圧検出回路
DV2 第2の電圧検出回路
DV3 第3の電圧検出回路
DV4 第4の電圧検出回路
DV5 第5の電圧検出回路
DV6 第6の電圧検出回路
DI1 電流検出回路
RY1 第1の系統用リレー
RY2 第2の系統用リレー
RY3 第3の系統用リレー
RY4 第4の系統用リレー
RY5 第1の自立用リレー
RY6 第2の自立用リレー
RY7 第1の補器用リレー
RY8 第2の補器用リレー
RY9 第1の切換用リレー
RY10 第2の切換用リレー
100 Power Conditioning System B1 Independent Load (1st Distribution Board)
B2 system load (second distribution board)
Y Relay connection circuit CNT Control unit TC Inrush current prevention circuit DD DC / DC converter DA DC / AC Inverter F Condenser TF1 First input terminal TF2 Second input terminal TDA1 First output terminal TDA2 Second output terminal N1 First 1 node N2 2nd node M1 1st MOS transistor M2 2nd MOS transistor M3 3rd MOS transistor M4 4th MOS transistor L1 1st choke coil L2 2nd choke coil CX output capacitor D overcurrent detection circuit G gate drive circuit TIN1 U-phase voltage terminal TIN2 V-phase voltage terminal TU1 U-phase self-supporting terminal TV1 V-phase self-supporting terminal TU2 U-phase system terminal TV2 V-phase system terminal TN2 System intermediate terminal DV1 First voltage detection circuit DV2 Second voltage detection circuit DV3 Third voltage detection circuit DV4 Fourth voltage detection circuit DV5 Fifth voltage detection circuit DV6 Sixth voltage detection circuit DI1 Current detection circuit RY1 First system relay RY2 Second system Relay RY3 Third system relay RY4 Fourth system relay RY5 First self-supporting relay RY6 Second self-supporting relay RY7 First auxiliary equipment relay RY8 Second auxiliary equipment relay RY9 For first switching Relay RY10 Second switching relay

Claims (13)

発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、
前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するDC/ACインバータと、
前記DC/ACインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記DC/ACインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、
前記DC/ACインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記DC/ACインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、
前記DC/ACインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記DC/ACインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記DC/ACインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とするパワーコンディショニングシステム。
A power conditioning system that connects the output of a generator to a system load or an independent load using a relay.
A DC / AC inverter that outputs power based on the generated power generated by the generator, and
An inrush current prevention circuit that supplies power to the DC / AC inverter by charging a capacitor connected to the input section of the DC / AC inverter.
A relay connection circuit that connects the output unit of the DC / AC inverter to the system load or the self-sustaining load, or connects the auxiliary device that becomes the load to the output unit of the DC / AC inverter or the system load.
The DC / AC inverter, the inrush current prevention circuit, and a control unit for controlling the relay provided in the connection path of the relay connection circuit are provided.
The control unit
Before starting the generator, after charging the capacitor of the DC / AC inverter, the DC / AC inverter is operated to control the relay and the connection of the relay connection circuit with respect to the relay. A power conditioning system characterized in diagnosing at least one of normal, welding failure, and disconnection failure based on the result of detecting a current or voltage in a path.
前記発電体は、燃料電池であることを特徴とする請求項1に記載のパワーコンディショニングシステム。 The power conditioning system according to claim 1, wherein the power generator is a fuel cell. 前記補器は、前記燃料電池の加熱用のヒータ、及び/又は、前記燃料電池の点火用のヒータである
ことを特徴とする請求項2に記載のパワーコンディショニングシステム。
The power conditioning system according to claim 2, wherein the auxiliary device is a heater for heating the fuel cell and / or a heater for igniting the fuel cell.
前記突入電流防止回路は、
前記DC/ACインバータの前記コンデンサをチャージするための電圧が前記系統負荷から供給される
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。
The inrush current prevention circuit
The power conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein a voltage for charging the capacitor of the DC / AC inverter is supplied from the system load.
前記コンデンサをチャージするための電圧は、前記系統負荷から前記リレー接続回路を介さずに前記突入電流防止回路に供給される
ことを特徴とする請求項4に記載のパワーコンディショニングシステム。
The power conditioning system according to claim 4, wherein the voltage for charging the capacitor is supplied from the system load to the inrush current prevention circuit without passing through the relay connection circuit.
前記DC/ACインバータは、
前記DC/ACインバータの過電流を検出する過電流検出回路を備え、
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断時には、前記DC/ACインバータを動作させる前に、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、通常時の第1過電流閾値よりも低い第2過電流閾値に、設定する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。
The DC / AC inverter
The overcurrent detection circuit for detecting the overcurrent of the DC / AC inverter is provided.
The control unit
At the time of diagnosing the relay connection circuit, before operating the DC / AC inverter, the threshold for detecting the overcurrent by the overcurrent detection circuit is set to a second overcurrent threshold lower than the first overcurrent threshold in the normal state. , The power conditioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the power conditioning system is set.
前記制御部は、
前記DC/ACインバータを動作させた後、前記リレー接続回路の前記自立負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記自立負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする請求項6に記載のパワーコンディショニングシステム。
The control unit
After operating the DC / AC inverter, the relay in the connection path on the self-sustaining load side of the relay connection circuit is operated to execute the diagnosis for the relay in the connection path on the self-sustaining load side. The power conditioning system according to claim 6.
前記制御部は、
前記自立負荷側のリレーの診断の後に、前記DC/ACインバータの動作を停止させた後、前記リレー接続回路の前記系統負荷側の接続経路にあるリレーを動作させて、前記系統負荷側の接続経路にあるリレーに関して前記診断を実行する
ことを特徴とする請求項7に記載のパワーコンディショニングシステム。
The control unit
After diagnosing the relay on the self-sustaining load side, the operation of the DC / AC inverter is stopped, and then the relay in the connection path on the system load side of the relay connection circuit is operated to connect the system load side. The power conditioning system according to claim 7, wherein the diagnosis is performed on a relay in the path.
前記制御部は、
前記リレー接続回路の診断において、正常であると判断した場合には、前記過電流検出回路が過電流を検出する閾値を、前記第2過電流閾値から前記第1過電流閾値に、変更するとともに、前記発電体を起動させる
ことを特徴とする請求項6ないし8のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。
The control unit
If it is determined to be normal in the diagnosis of the relay connection circuit, the threshold value for detecting the overcurrent by the overcurrent detection circuit is changed from the second overcurrent threshold value to the first overcurrent threshold value. The power conditioning system according to any one of claims 6 to 8, wherein the power generator is activated.
前記第1過電流閾値は、前記DC/ACインバータの電流耐量を超えない値に設定され、
一方、前記第2過電流閾値は、前記突入電流防止回路及び前記リレー接続回路の前記リレーの電流耐量を超えない値に設定されている
ことを特徴とする請求項6ないし9のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。
The first overcurrent threshold value is set to a value that does not exceed the current withstand capacity of the DC / AC inverter.
On the other hand, any one of claims 6 to 9, wherein the second overcurrent threshold value is set to a value that does not exceed the current withstand capacity of the relay of the inrush current prevention circuit and the relay connection circuit. The power conditioning system described in.
前記制御部により制御され、前記発電体が発電した発電電力を変換して直流電圧を前記DC/ACインバータに出力するDC/DCコンバータを、さらに備える
ことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。
Any of claims 1 to 10, further comprising a DC / DC converter that is controlled by the control unit, converts the generated power generated by the generator, and outputs a DC voltage to the DC / AC inverter. The power conditioning system described in item 1.
前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーは、機械式のリレーである
ことを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載のパワーコンディショニングシステム。
The power conditioning system according to any one of claims 1 to 11, wherein the relay provided in the connection path of the relay connection circuit is a mechanical relay.
発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、発電体の出力を、リレーを用いて系統負荷又は自立負荷に連系させるパワーコンディショニングシステムであって、前記発電体が発電した発電電力に基づいた電力を出力するDC/ACインバータと、前記DC/ACインバータの入力部に接続されたコンデンサをチャージすることで前記DC/ACインバータに電力を供給する突入電流防止回路と、前記DC/ACインバータの出力部と前記系統負荷又は前記自立負荷とを接続し、若しくは、負荷になる補器と前記DC/ACインバータの出力部又は前記系統負荷とを接続するリレー接続回路と、前記DC/ACインバータ、前記突入電流防止回路、及び、前記リレー接続回路の接続経路に設けられた前記リレーを制御する制御部と、を備えたパワーコンディショニングシステムの診断方法であって、
前記制御部は、
前記発電体の起動前に、前記DC/ACインバータの前記コンデンサをチャージした後、前記DC/ACインバータを動作させて、前記リレーに関して、前記リレーの制御状態、及び、前記リレー接続回路の前記接続経路における電流又は電圧を検出した結果に基づいて、正常、溶着故障、又は、断線故障の少なくとも何れかであるかを、診断する
ことを特徴とするパワーコンディショニングシステムの診断方法。
A power conditioning system that interconnects the output of an inverter to a system load or an independent load using a relay, and a power conditioning system that interconnects the output of an inverter to a grid load or an independent load using a relay. Then, power is supplied to the DC / AC inverter by charging a DC / AC inverter that outputs power based on the generated power generated by the generator and a capacitor connected to the input portion of the DC / AC inverter. The inrush current prevention circuit connects the output unit of the DC / AC inverter to the system load or the self-sustaining load, or the auxiliary device serving as a load and the output unit of the DC / AC inverter or the system load are connected. A method for diagnosing a power conditioning system including a relay connection circuit to be connected, the DC / AC inverter, the inrush current prevention circuit, and a control unit for controlling the relay provided in the connection path of the relay connection circuit. And
The control unit
Before starting the generator, after charging the capacitor of the DC / AC inverter, the DC / AC inverter is operated to control the relay and the connection of the relay connection circuit with respect to the relay. A method for diagnosing a power conditioning system, which comprises diagnosing at least one of normal, welding failure, and disconnection failure based on the result of detecting a current or voltage in a path.
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