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JP6664096B2 - Power converter - Google Patents
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Description

本発明は、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power converter that converts DC power into AC power.

太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を商用電力系統(以下、単に電力系統という)に出力する太陽電池用パワーコンディショナが知られている。太陽電池用パワーコンディショナは、直流電圧を昇圧して直流バスに出力する昇圧回路と、直流バスの直流電力を交流電力に変換するインバータとを備える。   2. Description of the Related Art A solar battery power conditioner that converts DC power generated by a solar cell into AC power and outputs the AC power to a commercial power system (hereinafter, simply referred to as a power system) is known. The solar cell power conditioner includes a booster circuit that boosts a DC voltage and outputs the DC voltage to a DC bus, and an inverter that converts DC power of the DC bus into AC power.

また、太陽電池に加えて蓄電池も接続できる創蓄パワーコンディショナも知られている。創蓄パワーコンディショナは、太陽電池用パワーコンディショナの構成に加え、蓄電池が接続される双方向昇降圧回路を備える。双方向昇降圧回路は、直流バスの電圧を降圧して蓄電池を充電し、蓄電池の直流電圧を昇圧して直流バスに出力する(例えば、特許文献1参照)。   There is also known a storage power conditioner that can connect a storage battery in addition to a solar battery. The energy storage power conditioner includes a bidirectional buck-boost circuit to which the storage battery is connected, in addition to the configuration of the power conditioner for a solar cell. The bidirectional buck-boost circuit steps down the voltage of the DC bus to charge the storage battery, boosts the DC voltage of the storage battery, and outputs the boosted DC voltage to the DC bus (for example, see Patent Document 1).

特開2012−161189号公報JP 2012-161189 A

しかし、上記従来の太陽電池用パワーコンディショナを所有しているユーザが新たに蓄電池を導入したい場合であっても、太陽電池用パワーコンディショナには蓄電池を接続できない。そのため、太陽電池用パワーコンディショナは使用できず、新たに創蓄パワーコンディショナを購入する必要がある。   However, even if a user who owns the conventional solar cell power conditioner wants to introduce a new storage battery, the storage battery cannot be connected to the solar cell power conditioner. Therefore, a power conditioner for a solar cell cannot be used, and a new power conditioner needs to be purchased.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、システム構成を容易に変更できる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a technique capable of easily changing a system configuration.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力変換装置は、発電装置または蓄電装置に接続可能な第1直流端子と、直流バスに接続された第2直流端子とをそれぞれ有する複数の双方向昇降圧回路と、前記直流バスに接続された第3直流端子と、電力系統に接続可能な交流端子とを有する双方向インバータと、を備え、前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、前記発電装置に接続された場合に昇圧動作を行い、前記蓄電装置に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行う。   In order to solve the above problem, a power converter according to an embodiment of the present invention includes a plurality of power converters each having a first DC terminal connectable to a power generator or a power storage device, and a second DC terminal connected to a DC bus. A bidirectional buck-boost circuit, a third bidirectional inverter having a third dc terminal connected to the dc bus, and an ac terminal connectable to a power system, wherein the plurality of bidirectional buck-boost circuits are respectively When the power storage device is connected, a boost operation is performed, and when the power storage device is connected, a boost operation or a step-down operation is performed.

本発明によれば、システム構成を容易に変更できる。   According to the present invention, the system configuration can be easily changed.

一実施形態に係る電力変換システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the power conversion system concerning one embodiment. 図1の双方向昇降圧回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the bidirectional buck-boost circuit of FIG. 1. 一実施形態の変形例に係る電力変換システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the power conversion system concerning the modification of one embodiment.

図1は、一実施形態に係る電力変換システム1の構成を示すブロック図である。電力変換システム1は、複数の発電装置10と、複数の蓄電装置20と、電力変換装置30と、電力系統40とを備える。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion system 1 according to one embodiment. The power conversion system 1 includes a plurality of power generation devices 10, a plurality of power storage devices 20, a power conversion device 30, and a power system 40.

発電装置10は、例えば太陽電池であり、太陽光のエネルギーに基づいて発電し、直流電力を出力する。
蓄電装置20は、例えばリチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタ等を含み、電力を蓄電する。
The power generation device 10 is, for example, a solar cell, generates power based on the energy of sunlight, and outputs DC power.
The power storage device 20 includes, for example, a lithium-ion storage battery, a nickel-metal hydride storage battery, a lead storage battery, an electric double layer capacitor, a lithium-ion capacitor, and the like, and stores power.

電力変換装置30は、複数の双方向昇降圧回路31−1〜31−5と、直流バス32と、設定スイッチ33と、双方向インバータ34とを有する。電力変換装置30は、パワーコンディショナとも称される。   The power conversion device 30 includes a plurality of bidirectional step-up / down circuits 31-1 to 31-5, a DC bus 32, a setting switch 33, and a bidirectional inverter 34. The power conversion device 30 is also called a power conditioner.

双方向昇降圧回路31−1〜31−5の数は、2台以上であれば特に限定されない。双方向昇降圧回路31−1〜31−5は、それぞれ同一の回路構成を有している。そのため、以下では、双方向昇降圧回路31−1〜31−5をそれぞれ区別する必要が無い場合には双方向昇降圧回路31と称す。   The number of bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-5 is not particularly limited as long as it is two or more. The bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-5 have the same circuit configuration. Therefore, in the following, the bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-5 are referred to as the bidirectional buck-boost circuits 31 when it is not necessary to distinguish between them.

複数の双方向昇降圧回路31は、発電装置10または蓄電装置20に接続可能な第1直流端子T1と、直流バス32に接続された第2直流端子T2とをそれぞれ有する。複数の双方向昇降圧回路31は、それぞれ、操作者により設定される設定スイッチ33の設定に従って、発電装置10に接続された場合に昇圧動作を行い、蓄電装置20に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行う。設定スイッチ33は、例えば、DIP(Dual In-line Package)スイッチであってもよい。   The plurality of bidirectional buck-boost circuits 31 each have a first DC terminal T1 that can be connected to the power generation device 10 or the power storage device 20, and a second DC terminal T2 that is connected to the DC bus 32. Each of the plurality of bidirectional step-up / step-down circuits 31 performs a step-up operation when connected to the power generation device 10 and a step-up operation when connected to the power storage device 20 according to the setting of a setting switch 33 set by an operator. Alternatively, a step-down operation is performed. The setting switch 33 may be, for example, a DIP (Dual In-line Package) switch.

図示する例では、3台の双方向昇降圧回路31−1〜31−3には、それぞれ発電装置10が接続されている。そのため、双方向昇降圧回路31−1〜31−3は、それぞれ、昇圧動作を行い、降圧動作を行わないよう設定される。具体的には、双方向昇降圧回路31−1〜31−3は、それぞれ、発電装置10から供給された電圧を昇圧して直流バス32に供給する。   In the illustrated example, the power generator 10 is connected to each of the three bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-3. Therefore, the bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-3 are set so as to perform the boost operation and not perform the buck operation, respectively. Specifically, the bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-3 respectively boost the voltage supplied from the power generation device 10 and supply the boosted voltage to the DC bus 32.

2台の双方向昇降圧回路31−4,31−5には、それぞれ蓄電装置20が接続されている。そのため、双方向昇降圧回路31−4,31−5は、それぞれ、昇圧動作または降圧動作を行うよう設定される。具体的には、双方向昇降圧回路31−4,31−5は、それぞれ、発電装置10の出力電力が減少した場合に、蓄電装置20から供給された電圧を昇圧して直流バス32に供給し、発電装置10の出力電力が増加した場合などに、直流バス32の電圧を降圧して蓄電装置20に供給する。   The power storage device 20 is connected to each of the two bidirectional buck-boost circuits 31-4 and 31-5. Therefore, the bidirectional step-up / step-down circuits 31-4 and 31-5 are set to perform the step-up operation or the step-down operation, respectively. Specifically, the bidirectional buck-boost circuits 31-4 and 31-5 respectively boost the voltage supplied from the power storage device 20 and supply the boosted voltage to the DC bus 32 when the output power of the power generation device 10 decreases. Then, when the output power of the power generation device 10 increases, the voltage of the DC bus 32 is reduced and supplied to the power storage device 20.

双方向インバータ34は、直流バス32に接続された第3直流端子T3と、電力系統40に接続された交流端子T4とを有する。双方向インバータ34は、直流バス32の直流電力を交流電力に変換して当該交流電力を電力系統40に出力し、電力系統40の交流電力を直流電力に変換して当該直流電力を直流バス32に出力する。
双方向昇降圧回路31と双方向インバータ34は、図示を省略した制御回路によって制御される。
The bidirectional inverter 34 has a third DC terminal T3 connected to the DC bus 32 and an AC terminal T4 connected to the power system 40. The bidirectional inverter 34 converts the DC power of the DC bus 32 into AC power, outputs the AC power to the power system 40, converts the AC power of the power system 40 into DC power, and converts the DC power into the DC bus 32. Output to
The bidirectional buck-boost circuit 31 and the bidirectional inverter 34 are controlled by a control circuit (not shown).

図2は、図1の双方向昇降圧回路31の回路図である。双方向昇降圧回路31は、インダクタL1と、第1キャパシタC1と、第2キャパシタC2と、第1トランジスタQ1と、第2トランジスタQ2と、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、制御部CT1とを含む。   FIG. 2 is a circuit diagram of the bidirectional buck-boost circuit 31 of FIG. The bidirectional buck-boost circuit 31 includes an inductor L1, a first capacitor C1, a second capacitor C2, a first transistor Q1, a second transistor Q2, a first diode D1, a second diode D2, and a control unit. CT1.

第1キャパシタC1は、第1直流端子T1に接続された一端と、第1基準電圧端子T11および第2基準電圧端子T12に接続された他端とを有する。第1基準電圧端子T11および第2基準電圧端子T12には、接地電圧が供給される。図1では、第1基準電圧端子T11および第2基準電圧端子T12の図示は省略している。
インダクタL1は、第1直流端子T1に接続された一端を有する。
The first capacitor C1 has one end connected to the first DC terminal T1, and the other end connected to the first reference voltage terminal T11 and the second reference voltage terminal T12. A ground voltage is supplied to the first reference voltage terminal T11 and the second reference voltage terminal T12. In FIG. 1, the illustration of the first reference voltage terminal T11 and the second reference voltage terminal T12 is omitted.
The inductor L1 has one end connected to the first DC terminal T1.

第1トランジスタQ1は、NPN型バイポーラトランジスタであり、インダクタL1の他端に接続されたコレクタと、第1基準電圧端子T11に接続されたエミッタと、第1制御信号S1が供給されるベースとを有する。   The first transistor Q1 is an NPN bipolar transistor, and includes a collector connected to the other end of the inductor L1, an emitter connected to the first reference voltage terminal T11, and a base to which the first control signal S1 is supplied. Have.

第1ダイオードD1は、第1トランジスタQ1のコレクタに接続されたカソードと、第1トランジスタQ1のエミッタに接続されたアノードとを有する。   First diode D1 has a cathode connected to the collector of first transistor Q1, and an anode connected to the emitter of first transistor Q1.

第2トランジスタQ2は、NPN型バイポーラトランジスタであり、インダクタL1の他端に接続されたエミッタと、第2直流端子T2に接続されたコレクタと、第2制御信号S2が供給されるベースとを有する。   The second transistor Q2 is an NPN-type bipolar transistor and has an emitter connected to the other end of the inductor L1, a collector connected to the second DC terminal T2, and a base to which the second control signal S2 is supplied. .

第2ダイオードD2は、第2トランジスタQ2のコレクタに接続されたカソードと、第2トランジスタQ2のエミッタに接続されたアノードとを有する。   Second diode D2 has a cathode connected to the collector of second transistor Q2, and an anode connected to the emitter of second transistor Q2.

第2キャパシタC2は、第2直流端子T2に接続された一端と、第1基準電圧端子T11に接続された他端とを有する。   The second capacitor C2 has one end connected to the second DC terminal T2 and the other end connected to the first reference voltage terminal T11.

制御部CT1は、設定スイッチ33の設定に従って、第1制御信号S1と第2制御信号S2を生成する。制御部CT1の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、DSP、ROM、RAM、FPGA、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。   The control unit CT1 generates a first control signal S1 and a second control signal S2 according to the setting of the setting switch 33. The configuration of the control unit CT1 can be realized by cooperation of hardware resources and software resources, or only by hardware resources. Analog elements, microcomputers, DSPs, ROMs, RAMs, FPGAs, and other LSIs can be used as hardware resources. A program such as firmware can be used as a software resource.

発電装置10に接続された双方向昇降圧回路31−1〜31−3のそれぞれにおいて、制御部CT1は、第1トランジスタQ1をスイッチングさせる第1制御信号S1を生成し、第2トランジスタQ2をオフさせる第2制御信号S2を生成する。第1制御信号S1は、例えばパルス幅変調信号であり、第2制御信号S2は接地電圧等の固定電圧である。第1トランジスタQ1がオフすることにより、第2トランジスタQ2のエミッタ−コレクタ間はハイインピーダンスになる。これにより、双方向昇降圧回路31−1〜31−3は、発電装置用の昇圧チョッパ回路として動作する。   In each of the bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-3 connected to the power generation device 10, the control unit CT1 generates a first control signal S1 for switching the first transistor Q1, and turns off the second transistor Q2. A second control signal S2 to be generated is generated. The first control signal S1 is, for example, a pulse width modulation signal, and the second control signal S2 is a fixed voltage such as a ground voltage. When the first transistor Q1 is turned off, the impedance between the emitter and the collector of the second transistor Q2 becomes high impedance. Thereby, the bidirectional step-up / step-down circuits 31-1 to 31-3 operate as step-up chopper circuits for the power generator.

蓄電装置20に接続された双方向昇降圧回路31−4,31−5のそれぞれにおいて、制御部CT1は、昇圧動作時には、第1トランジスタQ1をスイッチングさせる第1制御信号S1を生成し、第2トランジスタQ2をオフさせる第2制御信号S2を生成する。これにより、双方向昇降圧回路31−4,31−5は、蓄電装置用の昇圧チョッパ回路として動作する。   In each of the bidirectional step-up / step-down circuits 31-4 and 31-5 connected to the power storage device 20, the control unit CT1 generates a first control signal S1 for switching the first transistor Q1 during the step-up operation, and A second control signal S2 for turning off the transistor Q2 is generated. Thus, the bidirectional buck-boost circuits 31-4 and 31-5 operate as boost chopper circuits for the power storage device.

蓄電装置20に接続された双方向昇降圧回路31−4,31−5のそれぞれにおいて、制御部CT1は、降圧動作時には、第2トランジスタQ2をスイッチングさせる第2制御信号S2を生成し、第1トランジスタQ1をオフさせる第1制御信号S1を生成する。第2制御信号S2は、例えばパルス幅変調信号であり、第1制御信号S1は接地電圧等の固定電圧である。これにより、双方向昇降圧回路31−4,31−5は、蓄電装置用の降圧チョッパ回路として動作する。   In each of the bidirectional step-up / step-down circuits 31-4 and 31-5 connected to the power storage device 20, the control unit CT1 generates a second control signal S2 for switching the second transistor Q2 during the step-down operation. A first control signal S1 for turning off the transistor Q1 is generated. The second control signal S2 is, for example, a pulse width modulation signal, and the first control signal S1 is a fixed voltage such as a ground voltage. Thereby, the bidirectional step-up / step-down circuits 31-4 and 31-5 operate as step-down chopper circuits for the power storage device.

次に、電力変換システム1の全体的な動作を説明する。電力変換システム1の初期導入時には、例えば、3台の発電装置10が接続され、蓄電装置20は接続されていないと想定する。即ち、2台の双方向昇降圧回路31−4,31−5の第1直流端子T1には、何も接続されていない。設置作業者などの操作者は、設定スイッチ33を操作し、3台の双方向昇降圧回路31−1〜31−3に発電装置10が接続され、2台の双方向昇降圧回路31−4,31−5には何も接続されていないことを設定する。これにより、電力変換装置30は、太陽電池用パワーコンディショナとして動作し、発電された直流電力を電力系統の周波数に応じた周波数の交流電力に変換する系統連系動作を行う。何も接続されていない双方向昇降圧回路31−4,31−5は、停止状態になる。   Next, the overall operation of the power conversion system 1 will be described. At the initial introduction of the power conversion system 1, for example, it is assumed that three power generation devices 10 are connected and the power storage device 20 is not connected. That is, nothing is connected to the first DC terminals T1 of the two bidirectional step-up / step-down circuits 31-4 and 31-5. An operator such as an installation operator operates the setting switch 33 to connect the power generator 10 to the three bidirectional buck-boost circuits 31-1 to 31-3, and to connect the two bidirectional buck-boost circuits 31-4. , 31-5 that nothing is connected. Thereby, the power conversion device 30 operates as a power conditioner for a solar cell, and performs a system interconnection operation of converting the generated DC power into AC power having a frequency corresponding to the frequency of the power system. The bidirectional step-up / down circuits 31-4 and 31-5 to which nothing is connected are in a stopped state.

例えば初期導入から数年後、ユーザが新たに2台の蓄電装置20を導入したい場合、2台の双方向昇降圧回路31−4,31−5の第1直流端子T1に蓄電装置20がそれぞれ接続される。これにより図1の構成となる。設置作業者などの操作者は、設定スイッチ33を操作し、2台の双方向昇降圧回路31−4,31−5に蓄電装置20が接続されたことを設定する。これにより、電力変換装置30は、創蓄パワーコンディショナとして動作する。即ち、電力変換装置30は、発電された電力による系統連系動作、発電された電力による系統連系動作および蓄電装置20の蓄電動作、並びに、電力系統40の電力による蓄電装置20の蓄電動作を行う。   For example, several years after the initial introduction, when the user wants to newly introduce two power storage devices 20, the power storage devices 20 are respectively connected to the first DC terminals T1 of the two bidirectional buck-boost circuits 31-4 and 31-5. Connected. Thus, the configuration shown in FIG. 1 is obtained. An operator such as an installation operator operates the setting switch 33 to set that the power storage device 20 is connected to the two bidirectional buck-boost circuits 31-4 and 31-5. Thereby, the power conversion device 30 operates as a power storage conditioner. That is, the power conversion device 30 performs the grid connection operation using the generated power, the grid connection operation using the generated power, the power storage operation of the power storage device 20, and the power storage operation of the power storage device 20 using the power of the power system 40. Do.

以上で説明したように本実施形態によれば、それぞれ同一の回路構成の複数の双方向昇降圧回路31を設け、双方向昇降圧回路31は、それぞれ、発電装置10に接続された場合に昇圧動作を行い、蓄電装置20に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行うようにしている。これにより、それぞれの双方向昇降圧回路31は発電装置10と蓄電装置20の両方に対応できる。よって、電力変換システム1のシステム構成を容易に変更できる。   As described above, according to the present embodiment, a plurality of bidirectional buck-boost circuits 31 each having the same circuit configuration are provided. The operation is performed, and when the power storage device 20 is connected, a boost operation or a step-down operation is performed. Thereby, each bidirectional buck-boost circuit 31 can correspond to both the power generation device 10 and the power storage device 20. Therefore, the system configuration of the power conversion system 1 can be easily changed.

従って、ユーザは、初期導入時には発電装置10のみを電力変換装置30に接続して、その後、蓄電装置20を電力変換装置30に後付けすることができる。そのため、電力変換システム1の構成を変更する際に電力変換装置30を買い換える必要がない。また、初期導入時から発電装置10および蓄電装置20が設けられる場合と比較して、初期導入時のコストを下げることができる。   Therefore, the user can connect only the power generation device 10 to the power conversion device 30 at the time of the initial introduction, and then retrofit the power storage device 20 to the power conversion device 30. Therefore, there is no need to replace the power conversion device 30 when changing the configuration of the power conversion system 1. Further, compared to the case where the power generation device 10 and the power storage device 20 are provided from the time of the initial introduction, costs at the time of the initial introduction can be reduced.

また、発電装置10と蓄電装置20の総数が双方向昇降圧回路31の数以下であれば、発電装置10と蓄電装置20を任意の数ずつ接続できる。さらに、双方向昇降圧回路31の数と同数の蓄電装置20を接続することもでき、双方向昇降圧回路31の数と同数の発電装置10を接続することもできる。従って、電力変換システム1の構成の自由度を高くできる。   If the total number of power generation devices 10 and power storage devices 20 is equal to or less than the number of bidirectional buck-boost circuits 31, any number of power generation devices 10 and power storage devices 20 can be connected. Furthermore, as many power storage devices 20 as the number of bidirectional buck-boost circuits 31 can be connected, and as many power generation devices 10 as the number of bidirectional buck-boost circuits 31 can be connected. Therefore, the degree of freedom of the configuration of the power conversion system 1 can be increased.

また、発電装置10のみが接続される場合と、発電装置10と蓄電装置20が接続される場合とで電力変換装置30を共用できるので、用途毎に異なる電力変換装置を製造する必要がなく、量産により電力変換装置30を低コスト化することもできる。   In addition, since the power converter 30 can be shared between the case where only the power generator 10 is connected and the case where the power generator 10 and the power storage device 20 are connected, it is not necessary to manufacture a different power converter for each application. The power conversion device 30 can be reduced in cost by mass production.

以上、本発明について、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component or each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

例えば、電力変換装置30は、設定スイッチ33に替えて、操作者の入力を受け付け、双方向昇降圧回路31の動作に関連する情報を表示するユーザインタフェースを備えてもよい。双方向昇降圧回路31の動作に関連する情報は、双方向昇降圧回路31に発電装置10と蓄電装置20のいずれが接続されていると設定されているかを示す設定情報を含む。双方向昇降圧回路31は、それぞれ、ユーザインタフェースの入力に従って、昇圧動作を行うか、昇圧動作または降圧動作を行うかを切り替える。操作者は、ユーザインタフェースに表示された設定情報を確認することにより、双方向昇降圧回路31の動作をより容易に設定できる。   For example, the power conversion device 30 may include, instead of the setting switch 33, a user interface that receives an input of an operator and displays information related to the operation of the bidirectional buck-boost circuit 31. The information related to the operation of the bidirectional buck-boost circuit 31 includes setting information indicating which of the power generation device 10 and the power storage device 20 is connected to the bidirectional buck-boost circuit 31. Each of the bidirectional buck-boost circuits 31 switches between performing a boosting operation and performing a boosting operation or a bucking operation according to an input of a user interface. The operator can more easily set the operation of the bidirectional buck-boost circuit 31 by checking the setting information displayed on the user interface.

また、双方向昇降圧回路31は、それぞれ、接続されている装置が発電装置10か蓄電装置20か判定された判定結果に応じて、昇圧動作を行うか、昇圧動作または降圧動作を行うかを切り替えてもよい。具体的には蓄電装置20は、自己の充放電を管理する蓄電池管理部(Battery Management Unit;BMU)を有する。蓄電池管理部は、充放電に関する充放電情報を、接続された双方向昇降圧回路31に通信線を介して送信する。双方向昇降圧回路31は、充放電情報に基づいて蓄電装置20の充放電を制御する。そこで、双方向昇降圧回路31は、それぞれ、充放電情報を受信した場合に蓄電装置20が接続されていると判定し、充放電情報を受信しない場合に発電装置10が接続されていると判定する。これにより、操作者が設定を行う労力を省ける。また、操作者による設定の間違いを抑制できる。双方向昇降圧回路31の外部に設けられた判定部が、このような判定を行ってもよい。   Further, the bidirectional buck-boost circuit 31 determines whether to perform a boosting operation, a boosting operation or a bucking operation in accordance with the determination result of whether the connected device is the power generation device 10 or the power storage device 20, respectively. You may switch. Specifically, the power storage device 20 includes a storage battery management unit (Battery Management Unit; BMU) that manages its own charge and discharge. The storage battery management unit transmits charge / discharge information regarding charge / discharge to the connected bidirectional buck-boost circuit 31 via a communication line. Bidirectional buck-boost circuit 31 controls charging and discharging of power storage device 20 based on the charging and discharging information. Therefore, the bidirectional step-up / step-down circuit 31 determines that the power storage device 20 is connected when the charge / discharge information is received, and determines that the power generation device 10 is connected when the charge / discharge information is not received. I do. This saves the operator from making the setting. In addition, it is possible to suppress the setting error by the operator. A determination unit provided outside the bidirectional buck-boost circuit 31 may make such a determination.

また、図3に示すように、蓄電装置20と双方向昇降圧回路31との間に双方向絶縁型昇降圧回路(双方向絶縁型DC−DCコンバータ)を設けてもよい。   As shown in FIG. 3, a bidirectional insulated buck-boost circuit (bidirectional insulated DC-DC converter) may be provided between power storage device 20 and bidirectional buck-boost circuit 31.

図3は、一実施形態の変形例に係る電力変換システム1Aの構成を示すブロック図である。電力変換システム1Aは、図1の構成に加え、2台の双方向絶縁型昇降圧回路50を備える。複数の双方向昇降圧回路31の第1直流端子T1は、それぞれ、双方向絶縁型昇降圧回路50を介して蓄電装置20に接続可能である。図3の例では、双方向昇降圧回路31−4,31−5の第1直流端子T1は、それぞれ、双方向絶縁型昇降圧回路50を介して蓄電装置20に接続されている。双方向絶縁型昇降圧回路50は、昇圧および降圧可能な絶縁トランスを有し、蓄電装置20が放電されるときに昇圧動作を行い、蓄電装置20が充電されるときに降圧動作を行うことができる。即ち絶縁トランスは、昇降圧比に対応した巻き線比を有している。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion system 1A according to a modification of the embodiment. The power conversion system 1A includes two bidirectional insulated buck-boost circuits 50 in addition to the configuration in FIG. The first DC terminals T1 of the plurality of bidirectional buck-boost circuits 31 can be connected to the power storage device 20 via the bidirectional insulated buck-boost circuits 50, respectively. In the example of FIG. 3, the first DC terminals T1 of the bidirectional buck-boost circuits 31-4 and 31-5 are connected to the power storage device 20 via the bidirectional insulated buck-boost circuits 50, respectively. The bidirectional insulation type step-up / step-down circuit 50 has an insulating transformer capable of stepping up and stepping down, and performs a step-up operation when the power storage device 20 is discharged and performs a step-down operation when the power storage device 20 is charged. it can. That is, the insulating transformer has a winding ratio corresponding to the step-up / step-down ratio.

例えば電力変換装置30が故障し、双方向絶縁型昇降圧回路50が設けられていない場合、蓄電装置20のエネルギーが外部に放出される可能性がある。この変形例では、双方向絶縁型昇降圧回路50が設けられていることにより、このようなエネルギーの外部への放出を抑制できる。従って、安全性をより高めることができる。   For example, when the power conversion device 30 fails and the bidirectional insulated buck-boost circuit 50 is not provided, the energy of the power storage device 20 may be released to the outside. In this modification, the provision of the bidirectional insulating type step-up / step-down circuit 50 makes it possible to suppress the release of such energy to the outside. Therefore, safety can be further improved.

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。   The embodiment may be specified by the following items.

[項目1]
発電装置(10)または蓄電装置(20)に接続可能な第1直流端子(T1)と、直流バス(32)に接続された第2直流端子(T2)とをそれぞれ有する複数の双方向昇降圧回路(31)と、
前記直流バス(32)に接続された第3直流端子(T3)と、電力系統(40)に接続可能な交流端子(T4)とを有する双方向インバータ(34)と、を備え、
前記複数の双方向昇降圧回路(31)は、それぞれ、前記発電装置(10)に接続された場合に昇圧動作を行い、前記蓄電装置(20)に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行うことを特徴とする電力変換装置(30)。
[項目2]
操作者により設定される設定スイッチ(33)を備え、
前記複数の双方向昇降圧回路(31)は、それぞれ、前記設定スイッチ(33)の設定に従って、前記昇圧動作を行うか、前記昇圧動作または前記降圧動作を行うかを切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(30)。
[項目3]
操作者の入力を受け付け、前記複数の双方向昇降圧回路(31)の動作に関連する情報を表示するユーザインタフェースを備え、
前記複数の双方向昇降圧回路(31)は、それぞれ、前記ユーザインタフェースの入力に従って、前記昇圧動作を行うか、前記昇圧動作または前記降圧動作を行うかを切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(30)。
[項目4]
前記複数の双方向昇降圧回路(31)は、それぞれ、接続されている装置が前記発電装置(10)か前記蓄電装置(20)か判定された判定結果に応じて、前記昇圧動作を行うか、前記昇圧動作または前記降圧動作を行うかを切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(30)。
[項目5]
前記複数の双方向昇降圧回路(31)の前記第1直流端子(T1)は、それぞれ、双方向絶縁型昇降圧回路(50)を介して前記蓄電装置(20)に接続可能であることを特徴とする項目1から4のいずれか1項に記載の電力変換装置。
[Item 1]
A plurality of bidirectional buck-boosts each having a first DC terminal (T1) connectable to a power generator (10) or a power storage device (20) and a second DC terminal (T2) connected to a DC bus (32). A circuit (31);
A bidirectional inverter (34) having a third DC terminal (T3) connected to the DC bus (32) and an AC terminal (T4) connectable to a power system (40);
Each of the plurality of bidirectional buck-boost circuits (31) performs a boost operation when connected to the power generation device (10), and performs a boost operation or a buck operation when connected to the power storage device (20). A power converter (30) characterized in that the power conversion is performed.
[Item 2]
A setting switch (33) set by an operator;
The plurality of bidirectional step-up / step-down circuits (31) each switch between performing the step-up operation, the step-up operation or the step-down operation according to the setting of the setting switch (33). The power converter (30) according to claim 1.
[Item 3]
A user interface for receiving input from an operator and displaying information related to the operation of the plurality of bidirectional buck-boost circuits (31);
The plurality of bidirectional step-up / step-down circuits (31) each switch between performing the boosting operation, the boosting operation, or the step-down operation according to an input of the user interface. Power converter (30).
[Item 4]
The plurality of bidirectional step-up / step-down circuits (31) perform the step-up operation in accordance with the result of the judgment as to whether the connected device is the power generator (10) or the power storage device (20). The power converter (30) according to item 1, wherein switching is performed between the step-up operation and the step-down operation.
[Item 5]
The first DC terminals (T1) of the plurality of bidirectional buck-boost circuits (31) are each connectable to the power storage device (20) via a bidirectional insulated buck-boost circuit (50). The power converter according to any one of items 1 to 4, which is a feature.

1…電力変換システム、10…発電装置、20…蓄電装置、30…電力変換装置、31…双方向昇降圧回路、32…直流バス、33…設定スイッチ、34…双方向インバータ、40…電力系統、50…双方向絶縁型昇降圧回路、T1…第1直流端子、T2…第2直流端子、T3…第3直流端子、T4…交流端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power conversion system, 10 ... Power generation device, 20 ... Power storage device, 30 ... Power conversion device, 31 ... Bidirectional buck-boost circuit, 32 ... DC bus, 33 ... Setting switch, 34 ... Bidirectional inverter, 40 ... Power system , 50: bidirectional insulation type step-up / step-down circuit, T1: first DC terminal, T2: second DC terminal, T3: third DC terminal, T4: AC terminal.

Claims (5)

発電装置または蓄電装置に接続可能な第1直流端子と、直流バスに接続された第2直流端子とをそれぞれ有する複数の双方向昇降圧回路と、
前記直流バスに接続された第3直流端子と、電力系統に接続可能な交流端子とを有する双方向インバータと、
操作者により設定される設定スイッチと、を備え、
前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、前記発電装置に接続された場合に昇圧動作を行い、前記蓄電装置に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行い、
前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、前記設定スイッチの設定に従って、前記昇圧動作を行うか、前記昇圧動作または前記降圧動作を行うかを切り替えることを特徴とする電力変換装置。
A plurality of bidirectional buck-boost circuits each having a first DC terminal connectable to a power generator or a power storage device, and a second DC terminal connected to a DC bus;
A bidirectional inverter having a third DC terminal connected to the DC bus and an AC terminal connectable to a power system;
A setting switch set by an operator ,
Said plurality of bidirectional buck circuit, respectively, performs a boosting operation when connected to the power generating device, have rows boosting operation or step-down operation when it is connected to the electric storage device,
The power converter, wherein the plurality of bidirectional buck-boost circuits switch between performing the boosting operation and performing the boosting operation or the bucking operation according to the setting of the setting switch .
発電装置または蓄電装置に接続可能な第1直流端子と、直流バスに接続された第2直流端子とをそれぞれ有する複数の双方向昇降圧回路と、
前記直流バスに接続された第3直流端子と、電力系統に接続可能な交流端子とを有する双方向インバータと、
操作者の入力を受け付け、前記複数の双方向昇降圧回路の動作に関連する情報を表示するユーザインタフェースと、を備え、
前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、前記発電装置に接続された場合に昇圧動作を行い、前記蓄電装置に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行い、
前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、前記ユーザインタフェースの入力に従って、前記昇圧動作を行うか、前記昇圧動作または前記降圧動作を行うかを切り替えることを特徴とする電力変換装置。
A plurality of bidirectional buck-boost circuits each having a first DC terminal connectable to a power generator or a power storage device, and a second DC terminal connected to a DC bus;
A bidirectional inverter having a third DC terminal connected to the DC bus and an AC terminal connectable to a power system;
Accepting an input of the operator, and a user interface that displays information related to operation of the plurality of bidirectional buck circuit,
The plurality of bidirectional buck-boost circuits each perform a boost operation when connected to the power generation device, and perform a boost operation or a buck operation when connected to the power storage device,
It said plurality of bidirectional buck circuit, respectively, in accordance with an input of the user interface, the step-up operation or performs the boosting operation or the step-down operation or to that power conversion apparatus and also changes a performing.
発電装置または蓄電装置に接続可能な第1直流端子と、直流バスに接続された第2直流端子とをそれぞれ有する複数の双方向昇降圧回路と、
前記直流バスに接続された第3直流端子と、電力系統に接続可能な交流端子とを有する双方向インバータと、を備え、
前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、前記発電装置に接続された場合に昇圧動作を行い、前記蓄電装置に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行い、
前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、接続されている装置が前記発電装置か前記蓄電装置か判定された判定結果に応じて、前記昇圧動作を行うか、前記昇圧動作または前記降圧動作を行うかを切り替えることを特徴とする電力変換装置。
A plurality of bidirectional buck-boost circuits each having a first DC terminal connectable to a power generator or a power storage device, and a second DC terminal connected to a DC bus;
A third DC terminal connected to the DC bus, and a bidirectional inverter having an AC terminal connectable to a power system,
The plurality of bidirectional buck-boost circuits each perform a boost operation when connected to the power generation device, and perform a boost operation or a buck operation when connected to the power storage device,
The plurality of bidirectional buck-boost circuits perform the boosting operation or perform the boosting operation or the bucking operation, respectively, according to a determination result that the connected device is the power generation device or the power storage device. you and switches whether to perform power conversion device.
前記複数の双方向昇降圧回路の前記第1直流端子は、それぞれ、双方向絶縁型昇降圧回路を介して前記蓄電装置に接続可能であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の電力変換装置。 Wherein the first DC terminal of said plurality of bidirectional buck circuit, respectively, any one of claims 1, wherein the through bidirectional insulated buck circuit is connectable to the energy storage device 3 in 1 Item 7. The power converter according to Item 1. 発電装置または蓄電装置に接続可能な第1直流端子と、直流バスに接続された第2直流端子とをそれぞれ有する複数の双方向昇降圧回路と、  A plurality of bidirectional buck-boost circuits each having a first DC terminal connectable to a power generator or a power storage device, and a second DC terminal connected to a DC bus;
前記直流バスに接続された第3直流端子と、電力系統に接続可能な交流端子とを有する双方向インバータと、を備え、  A third DC terminal connected to the DC bus, and a bidirectional inverter having an AC terminal connectable to a power system,
前記複数の双方向昇降圧回路は、それぞれ、前記発電装置に接続された場合に昇圧動作を行い、前記蓄電装置に接続された場合に昇圧動作または降圧動作を行い、  The plurality of bidirectional buck-boost circuits each perform a boost operation when connected to the power generation device, and perform a boost operation or a buck operation when connected to the power storage device,
前記複数の双方向昇降圧回路の前記第1直流端子は、それぞれ、双方向絶縁型昇降圧回路を介して前記蓄電装置に接続可能であることを特徴とする電力変換装置。  The power converter, wherein each of the first DC terminals of the plurality of bidirectional buck-boost circuits is connectable to the power storage device via a bidirectional insulated buck-boost circuit.
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