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JP7487455B2 - Load Status Monitoring Device - Google Patents
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Description

本発明は、負荷状態監視装置に関する。 The present invention relates to a load condition monitoring device.

従来より、電源装置から電力により動作する負荷の状態を監視するものが知られている。例えば、特許文献1には、スイッチング電源装置において、スイッチング素子を流れる電流により電流電圧変換部の電圧がしきい値になると、スイッチング素子制御信号制御部へ過電流保護動作信号を出力して出力電流を制限する過電流保護動作を行なうものが開示されている。 There are known devices that monitor the state of a load that operates using power from a power supply device. For example, Patent Document 1 discloses a switching power supply device that performs an overcurrent protection operation to limit the output current by outputting an overcurrent protection operation signal to a switching element control signal control unit when the voltage of a current-voltage conversion unit reaches a threshold value due to the current flowing through the switching element.

特開2018-113811号公報JP 2018-113811 A

ところで、過電流保護回路を有する電源装置から給電を受けて動作する制御装置を用いて負荷の状態を監視する負荷状態監視装置においては、過電流が発生すると、過電流保護回路が作動して制御装置への給電が制限される。このため、制御装置は、過電流異常を判定したり、過電流異常の発生に対して適切に対応したりすることができなくなる場合がある。 However, in a load status monitoring device that monitors the status of a load using a control device that operates by receiving power from a power supply device having an overcurrent protection circuit, when an overcurrent occurs, the overcurrent protection circuit is activated and the power supply to the control device is restricted. As a result, the control device may not be able to determine an overcurrent abnormality or respond appropriately to the occurrence of an overcurrent abnormality.

本発明の負荷状態監視装置は、過電流保護回路を有する電源装置から給電を受けて動作する制御装置を用いて負荷の状態を監視する負荷状態監視装置において、過電流異常を適切に判定すると共に過電流異常の発生に対して適切に対応することを主目的とする。 The load status monitoring device of the present invention is a load status monitoring device that monitors the load status using a control device that operates by receiving power from a power supply device having an overcurrent protection circuit, and the main purpose of the device is to appropriately determine an overcurrent abnormality and to appropriately respond to the occurrence of an overcurrent abnormality.

本発明の負荷状態監視装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The load condition monitoring device of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main objective.

本発明の負荷状態監視装置は、
過電流を検出して給電を制限する過電流保護回路を有する電源装置と、前記電源装置からの電源ラインに接続された負荷とを備えるシステムの前記負荷の状態を監視する負荷状態監視装置であって、
前記電源ラインを流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記電源ラインを継断するリレーと、
前記電源装置からの給電を受けて動作し、前記リレーを駆動する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記電流検出回路により検出された電流が所定値以上となった状態が所定時間継続したとき、前記リレーをオフ駆動し、
前記所定時間は、前記過電流保護回路の過電流の検出に要する時間よりも短い時間に定められている、
ことを要旨とする。
The load condition monitoring device of the present invention comprises:
A load status monitoring device for a system including a power supply device having an overcurrent protection circuit that detects an overcurrent and limits power supply, and a load connected to a power line from the power supply device, comprising:
a current detection circuit for detecting a current flowing through the power supply line;
a relay for connecting and disconnecting the power supply line;
a control device that receives power from the power supply device and operates to drive the relay;
Equipped with
the control device drives the relay to be turned off when a state in which the current detected by the current detection circuit is equal to or greater than a predetermined value continues for a predetermined period of time;
The predetermined time is set to be shorter than a time required for the overcurrent protection circuit to detect an overcurrent.
The gist of the present invention is as follows.

この本発明の負荷状態監視装置は、過電流を検出して給電を制限する過電流保護回路を有する電源装置と、電源装置からの電源ラインに接続された負荷とを備えるシステムに用いられる。負荷状態監視装置は、電源ラインを流れる電流を検出する電流検出回路と、電源ラインを継断するリレーと、電源装置からの給電を受けて動作する制御装置とを備え、制御装置は、電流検出回路により検出される電流が所定値以上となった状態が所定時間継続したとき、リレーをオフとする。所定時間は、過電流保護回路の過電流の検出に要する時間よりも短い時間に定められる。これにより、電源装置の過電流保護回路によって制御装置への給電が制限される前に過電流異常を判定してリレーをオフすることができる。この結果、負荷状態監視装置は、過電流異常に適切に判定すると共に過電流異常の発生に対して適切に対応することが可能となる。 The load status monitoring device of the present invention is used in a system including a power supply device having an overcurrent protection circuit that detects an overcurrent and limits the power supply, and a load connected to a power line from the power supply device. The load status monitoring device includes a current detection circuit that detects the current flowing through the power line, a relay that switches the power line on and off, and a control device that operates by receiving power from the power supply device, and the control device turns off the relay when the current detected by the current detection circuit remains at or above a predetermined value for a predetermined time. The predetermined time is set to a time shorter than the time required for the overcurrent protection circuit to detect an overcurrent. This makes it possible to determine an overcurrent abnormality and turn off the relay before the power supply to the control device is limited by the overcurrent protection circuit of the power supply device. As a result, the load status monitoring device is able to appropriately determine an overcurrent abnormality and respond appropriately to the occurrence of an overcurrent abnormality.

こうした本発明の負荷状態監視装置において、前記システムは、前記電源装置に対して前記負荷と並列に接続されたコンデンサを備え、前記制御装置は、前記電源装置が前記負荷に対して給電を開始した際に前記電流検出回路により検出された電流が所定値以上となった状態が所定時間継続したとき、前記リレーをオフ駆動し、前記所定時間は、前記コンデンサが所定程度充電するのに要する時間よりも長く、且つ、前記過電流保護回路の過電流の検出に要する時間よりも短い時間に定められているものとしてもよい。こうすれば、電源装置が給電を開始した際にコンデンサの充電に伴って生じる突入電流を過電流異常と誤判定するのを回避することができる。 In the load status monitoring device of the present invention, the system includes a capacitor connected in parallel with the load to the power supply device, and the control device turns off the relay when the current detected by the current detection circuit remains equal to or greater than a predetermined value for a predetermined period of time when the power supply device starts to supply power to the load, and the predetermined period of time may be set to be longer than the time required for the capacitor to charge to a predetermined degree and shorter than the time required for the overcurrent protection circuit to detect an overcurrent. In this way, it is possible to avoid erroneously determining that an inrush current caused by the charging of the capacitor when the power supply device starts to supply power is an overcurrent abnormality.

また、本発明の負荷状態監視装置において、前記制御装置は、前記電源装置が前記負荷に対して給電を開始した際に前記電流検出回路により検出された電流が所定値以上となった状態が所定時間以上継続したとき、更にエラーの発生を報知するものとしてもよい。こうすれば、過電流異常の発生に対して更に適切に対応することが可能となる。 In addition, in the load status monitoring device of the present invention, the control device may further notify the occurrence of an error when the current detected by the current detection circuit exceeds a predetermined value when the power supply device starts supplying power to the load and the state continues for a predetermined time or more. This makes it possible to respond more appropriately to the occurrence of an overcurrent abnormality.

また、本発明の負荷状態監視装置において、前記システムは、燃料電池システムであり、前記電源装置は、前記燃料電池システムで発電した電力を前記負荷に供給可能であるものとしてもよい。 In addition, in the load status monitoring device of the present invention, the system may be a fuel cell system, and the power supply device may be capable of supplying power generated by the fuel cell system to the load.

本実施形態の負荷状態監視装置を含む燃料電池システムの構成の概略を示す構成図である。1 is a diagram showing an outline of the configuration of a fuel cell system including a load state monitoring device according to an embodiment of the present invention; 過電流監視処理の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of an overcurrent monitoring process. 電源電圧と供給電流の時間変化の様子を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing how a power supply voltage and a supply current change over time. FIG. 電源回路とコンデンサとを含む回路の等価回路を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of a circuit including a power supply circuit and a capacitor.

本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の負荷状態監視装置を含む燃料電池システムの構成の概略を示す構成図である。燃料電池システム10は、図示するように、住宅等の受電設備(図示せず)に接続され、商用電力系統1と連系して屋内のACコンセントに接続された電気機器に交流電力(例えばAC100VやAC200V等)を供給するものである。この燃料電池システム10は、直流電力を発電する燃料電池11と、燃料電池11からの直流電力の電圧を変換するDC/DCコンバータ12と、DC/DCコンバータ12からの直流電力を交流電力に変換するインバータ13と、商用電力系統1につながる配線2とインバータ13の出力端子とを接続する電力ラインを継断する解列リレー14と、燃料電池システム10が備える補機に直流電力を供給する電源回路15と、本実施形態の負荷状態監視装置20と、負荷状態監視装置20の一部をなすと共にシステム全体をコントロールする制御装置30とを備える。これらは、屋外に設置される筐体内に収容されている。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a fuel cell system including a load status monitoring device of this embodiment. As shown in the figure, the fuel cell system 10 is connected to a power receiving facility (not shown) such as a house, and is connected to a commercial power system 1 to supply AC power (e.g., AC 100V or AC 200V) to electrical appliances connected to an indoor AC outlet. This fuel cell system 10 includes a fuel cell 11 that generates DC power, a DC/DC converter 12 that converts the voltage of the DC power from the fuel cell 11, an inverter 13 that converts the DC power from the DC/DC converter 12 to AC power, a parallel-off relay 14 that connects and disconnects a power line connecting a wiring 2 connected to the commercial power system 1 and an output terminal of the inverter 13, a power supply circuit 15 that supplies DC power to auxiliary equipment provided in the fuel cell system 10, a load status monitoring device 20 of this embodiment, and a control device 30 that forms part of the load status monitoring device 20 and controls the entire system. These are housed in a housing installed outdoors.

電源回路15は、燃料電池11からの直流電力の電圧を変換するDC/DCコンバータや商用電力系統1の交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータを備え、燃料電池システム10が有する補機(補機負荷17を含む)に給電したり、制御装置30に給電したりする。また、電源回路15は、回路内に所定値を超える電流が所定時間に亘って継続して流れた場合に給電を制限(遮断)する過電流保護回路15aも備える。 The power supply circuit 15 includes a DC/DC converter that converts the voltage of the DC power from the fuel cell 11 and an AC/DC converter that converts the AC power of the commercial power system 1 into DC power, and supplies power to the auxiliary devices (including the auxiliary load 17) of the fuel cell system 10 and to the control device 30. The power supply circuit 15 also includes an overcurrent protection circuit 15a that limits (cuts off) the power supply when a current exceeding a predetermined value continues to flow in the circuit for a predetermined period of time.

補機負荷17は、本実施形態では、電源回路15からの給電を受けて動作するリモートコントロール装置であり、燃料電池11の起動や停止を指示したり、燃料電池11の運転モードを設定したりするための操作スイッチを備える。補機負荷17の端子間には、コンデンサ18が電源回路15に対して並列に接続されている。 In this embodiment, the auxiliary load 17 is a remote control device that operates by receiving power from the power supply circuit 15, and is equipped with an operation switch for instructing the start and stop of the fuel cell 11 and setting the operation mode of the fuel cell 11. A capacitor 18 is connected in parallel to the power supply circuit 15 between the terminals of the auxiliary load 17.

本実施形態の負荷状態監視装置20は、補機負荷17の状態(主に短絡)を監視するものである。この負荷状態監視装置20は、電源回路15から補機負荷17への電源ライン16を流れる電流を検出するための電流検出回路21と、電源ライン16を切断するための負荷切断リレー22と、上述した制御装置30とを備える。 The load status monitoring device 20 of this embodiment monitors the status (mainly short circuits) of the auxiliary load 17. This load status monitoring device 20 includes a current detection circuit 21 for detecting the current flowing through the power supply line 16 from the power supply circuit 15 to the auxiliary load 17, a load disconnection relay 22 for disconnecting the power supply line 16, and the control device 30 described above.

電流検出回路21は、電源ライン16に取り付けられた電流検出用抵抗21aと、電流検出用抵抗21aの端子間の差電圧を増幅して出力する差動増幅器21bとを有する。差動増幅器21bの出力信号は、図示しないA/Dコンバータを介して制御装置30に入力される。 The current detection circuit 21 has a current detection resistor 21a attached to the power supply line 16 and a differential amplifier 21b that amplifies and outputs the differential voltage between the terminals of the current detection resistor 21a. The output signal of the differential amplifier 21b is input to the control device 30 via an A/D converter (not shown).

制御装置30は、CPUを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、電源回路15からの給電を受けて動作する。この制御装置30は、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやワークメモリとして機能するRAM、不揮発性メモリ、入出力ポートおよび通信ポートを備える。制御装置30には、電流検出回路21からの供給電流I等が入力ポートを介して入力されている。一方、制御装置30からは、負荷切断リレー22への駆動信号や各種情報を表示する表示装置31への表示信号等が出力ポートを介して出力されている。なお、制御装置30は、通信回路を備えており、電源ライン16に通信データを重畳することで、補機負荷17(リモートコントロール装置)と通信も行なう。 The control device 30 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and operates by receiving power from the power supply circuit 15. In addition to the CPU, the control device 30 also includes a ROM for storing processing programs, a RAM that functions as a work memory, a non-volatile memory, an input/output port, and a communication port. The supply current I from the current detection circuit 21 is input to the control device 30 via the input port. On the other hand, the control device 30 outputs a drive signal to the load disconnection relay 22 and a display signal to the display device 31 that displays various information via the output port. The control device 30 also includes a communication circuit, and communicates with the auxiliary load 17 (remote control device) by superimposing communication data on the power supply line 16.

次に、こうして構成された燃料電池システム10が備える負荷状態監視装置20の動作について説明する。図2は、制御装置30のCPUにより実行される過電流監視処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、電源回路15から給電が開始されたときに実行される。 Next, the operation of the load state monitoring device 20 provided in the fuel cell system 10 configured in this manner will be described. FIG. 2 is a flow chart showing an example of an overcurrent monitoring process executed by the CPU of the control device 30. This process is executed when power supply from the power supply circuit 15 is started.

過電流監視処理が実行されると、制御装置30のCPUは、まず、電流検出回路21により検出される供給電流Iを入力し(ステップS100)、入力した供給電流Iが所定値Iref以上であるか否かを判定する(ステップS110)。供給電流Iが所定値Iref以上でないと判定すると、ステップS100に戻る。一方、供給電流Iが所定値Iref以上であると判定すると、その状態が所定時間Tref継続しているか否かを判定する(ステップS120)。所定時間Tref継続していないと判定すると、ステップS100に戻り、所定時間Tref継続していると判定すると、負荷切断リレー22をオフとすると共に(ステップS130)、補機負荷17に過電流異常(短絡異常)が発生した旨の警告表示を表示装置31に表示すると共にエラー情報を不揮発性メモリに記憶して(ステップS140)、本処理を終了する。 When the overcurrent monitoring process is executed, the CPU of the control device 30 first inputs the supply current I detected by the current detection circuit 21 (step S100) and determines whether the input supply current I is equal to or greater than the predetermined value Iref (step S110). If it is determined that the supply current I is not equal to or greater than the predetermined value Iref, the process returns to step S100. On the other hand, if it is determined that the supply current I is equal to or greater than the predetermined value Iref, the process returns to step S100 and, if it is determined that the predetermined time Tref has not continued, the process returns to step S100. If it is determined that the predetermined time Tref has continued, the load disconnection relay 22 is turned off (step S130), a warning display indicating that an overcurrent abnormality (short circuit abnormality) has occurred in the auxiliary load 17 is displayed on the display device 31, and error information is stored in the non-volatile memory (step S140), and the process ends.

図3は、電源電圧と供給電流の時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、電源回路15から補機負荷17へ給電が開始されると、コンデンサ18への充電に伴う突入電流が発生する。そして、電源電圧は、電源ライン16のインピーダンスで一時的に下降する。ここで、電源回路15とコンデンサ18とを含む給電回路の等価回路として図4の回路を考え、電源回路15の電源電圧をEとし、コンデンサ18の静電容量をCとし、電源ライン16のインピーダンス(抵抗)をRとし、スイッチSWをオンしてからの経過時間をtとすると、電源ライン16を流れる供給電流Iは、次式(数1)により計算される。所定時間Trefは、突入電流が過電流異常を判定するための閾値である所定値Irefを上回ってから所定値Irefを下回るまでの時間、すなわちコンデンサ18を所定程度充電するのに要する時間T1(図3参照)よりも長い時間に定められる。これにより、電源回路15が給電を開始した際にコンデンサ18の充電に伴って生じる突入電流を過電流異常と誤判定するのを回避することができる。また、所定時間Trefは、電源回路15の過電流保護回路15aが過電流の発生を検出するのに要する時間T2(図3参照)よりも短い時間に定められる。これにより、電源回路15の過電流保護回路15aが過電流の発生によって給電が制限(遮断)される前、すなわち電源回路15の給電の制限によって電源電圧がリセット電圧Vresを下回って制御装置30がリセットされる前に、当該制御装置30が過電流異常を判定することができる。したがって、制御装置30は、過電流異常の発生により補機負荷17を電源ライン16から切り離すことができ、補機負荷17の異常に対して適切に対応することが可能となる。 Figure 3 is an explanatory diagram showing the change in the power supply voltage and the supply current over time. As shown in the figure, when power supply circuit 15 starts supplying power to auxiliary load 17, an inrush current occurs due to charging of capacitor 18. Then, the power supply voltage temporarily drops due to the impedance of power line 16. Here, considering the circuit of Figure 4 as an equivalent circuit of a power supply circuit including power supply circuit 15 and capacitor 18, the power supply voltage of power supply circuit 15 is E, the capacitance of capacitor 18 is C, the impedance (resistance) of power line 16 is R, and the elapsed time from turning on switch SW is t, the supply current I flowing through power line 16 is calculated by the following formula (Equation 1). The predetermined time Tref is set to a time longer than the time from when the inrush current exceeds a predetermined value Iref, which is a threshold value for determining an overcurrent abnormality, until it falls below the predetermined value Iref, that is, the time T1 (see Figure 3) required to charge capacitor 18 to a predetermined extent. This makes it possible to avoid erroneously determining that the inrush current generated by the charging of the capacitor 18 when the power supply circuit 15 starts supplying power is an overcurrent abnormality. In addition, the predetermined time Tref is set to a time shorter than the time T2 (see FIG. 3) required for the overcurrent protection circuit 15a of the power supply circuit 15 to detect the occurrence of an overcurrent. This allows the control device 30 to determine an overcurrent abnormality before the overcurrent protection circuit 15a of the power supply circuit 15 limits (cuts off) the power supply due to the occurrence of an overcurrent, that is, before the power supply voltage falls below the reset voltage Vres due to the limit on the power supply of the power supply circuit 15 and the control device 30 is reset. Therefore, the control device 30 can disconnect the auxiliary load 17 from the power line 16 due to the occurrence of an overcurrent abnormality, and can appropriately respond to the abnormality of the auxiliary load 17.

Figure 0007487455000001
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以上説明した本実施形態の負荷状態監視装置20では、過電流を検出して給電を制限する過電流保護回路15aを有する電源回路15と、電源回路15からの電源ライン16に接続された補機負荷17と、電源回路15に対して補機負荷17と並列に接続されたコンデンサ18とを備える燃料電池システム10に用いられる。負荷状態監視装置20は、電源ライン16を流れる電流を検出する電流検出回路21と、電源ライン16を継断する負荷切断リレー22と、電源回路15からの給電を受けて動作する制御装置30とを備え、制御装置30は、電源回路15が補機負荷17に対して給電を開始した際に電流検出回路21により検出される供給電流Iが所定値Iref以上となった状態が所定時間Tref継続したとき、負荷切断リレー22をオフとする。所定時間Trefは、コンデンサ18の充電に要する時間T1よりも長く、且つ、過電流保護回路15aの過電流の検出に要する時間T2よりも短い時間に定められる。これにより、電源回路15の過電流保護回路15aによって制御装置30への給電が制限される前に過電流異常を判定することができる。また、電源回路15が給電を開始した際にコンデンサ18の充電に伴って生じる突入電流を過電流異常と誤判定するのを回避することができる。これらの結果、過電流異常を適切に判定すると共に過電流異常の発生に適切に対応することが可能となる。 The load state monitoring device 20 of the present embodiment described above is used in a fuel cell system 10 including a power supply circuit 15 having an overcurrent protection circuit 15a that detects an overcurrent and limits the power supply, an auxiliary load 17 connected to a power supply line 16 from the power supply circuit 15, and a capacitor 18 connected in parallel with the auxiliary load 17 to the power supply circuit 15. The load state monitoring device 20 includes a current detection circuit 21 that detects the current flowing through the power supply line 16, a load disconnection relay 22 that disconnects the power supply line 16, and a control device 30 that operates by receiving power from the power supply circuit 15. When the power supply circuit 15 starts supplying power to the auxiliary load 17, the control device 30 turns off the load disconnection relay 22 when the supply current I detected by the current detection circuit 21 becomes equal to or greater than a predetermined value Iref and continues for a predetermined time Tref. The predetermined time Tref is set to a time longer than the time T1 required to charge the capacitor 18 and shorter than the time T2 required for the overcurrent protection circuit 15a to detect an overcurrent. This makes it possible to determine an overcurrent abnormality before the overcurrent protection circuit 15a of the power supply circuit 15 limits the power supply to the control device 30. It also makes it possible to avoid erroneously determining that an inrush current that occurs when the power supply circuit 15 starts supplying power is an overcurrent abnormality. As a result, it becomes possible to properly determine an overcurrent abnormality and to properly respond to the occurrence of an overcurrent abnormality.

本実施形態では、制御装置30は、電源回路15による給電が開始された際(コンデンサ18が充電されている最中)に電流検出回路21により検出される供給電流Iが所定値Iref以上となった状態が所定時間Tref継続したときに過電流異常(短絡異常)が発生していると判定するものとした。しかし、制御装置30は、コンデンサ18の充電が完了した以降についても、電流検出回路21により検出される供給電流Iが所定値Iref以上となった状態が所定時間Tref継続したときに過電流異常(短絡異常)が発生していると判定することができる。この場合、所定時間Trefは、コンデンサ18を充電する際に生じる突入電流を考慮する必要はなく、過電流保護回路15aが過電流を検出するのに要する時間よりも短い時間であればよい。また、制御装置30は、コンデンサ18の充電が完了した以降は、電流検出回路21により検出される供給電流Iが適正範囲内にあるか否かを判定することで、補機負荷17の状態を監視することもできる。 In this embodiment, the control device 30 determines that an overcurrent abnormality (short circuit abnormality) has occurred when the supply current I detected by the current detection circuit 21 becomes equal to or greater than the predetermined value Iref when the power supply circuit 15 starts supplying power (while the capacitor 18 is being charged) and this state continues for a predetermined time Tref. However, the control device 30 can also determine that an overcurrent abnormality (short circuit abnormality) has occurred when the supply current I detected by the current detection circuit 21 becomes equal to or greater than the predetermined value Iref and this state continues for a predetermined time Tref even after the charging of the capacitor 18 is completed. In this case, the predetermined time Tref does not need to take into account the inrush current generated when the capacitor 18 is charged, and it is sufficient that it is shorter than the time required for the overcurrent protection circuit 15a to detect the overcurrent. In addition, after the charging of the capacitor 18 is completed, the control device 30 can also monitor the state of the auxiliary load 17 by determining whether the supply current I detected by the current detection circuit 21 is within an appropriate range.

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、電源回路15が「電源装置」に相当し、補機負荷17が「負荷」に相当し、コンデンサ18が「コンデンサ」に相当し、燃料電池システム10が「システム」に相当し、電流検出回路21が「電流検出回路」に相当し、負荷切断リレー22が「リレー」に相当し、制御装置30が「制御装置」に相当する。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section on means for solving the problem will be explained. In the embodiment, the power supply circuit 15 corresponds to the "power supply device", the auxiliary load 17 corresponds to the "load", the capacitor 18 corresponds to the "capacitor", the fuel cell system 10 corresponds to the "system", the current detection circuit 21 corresponds to the "current detection circuit", the load disconnection relay 22 corresponds to the "relay", and the control device 30 corresponds to the "control device".

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column does not limit the elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column, since the embodiment is an example for specifically explaining the form for implementing the invention described in the Means for Solving the Problem column. In other words, the interpretation of the invention described in the Means for Solving the Problem column should be based on the description in that column, and the embodiment is merely a specific example of the invention described in the Means for Solving the Problem column.

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The above describes the form for carrying out the present invention using an embodiment, but the present invention is not limited to such an embodiment in any way, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various forms without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、負荷状態監視装置や燃料電池システムの製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of load condition monitoring devices and fuel cell systems.

1 商用電力系統、2 配線、10 燃料電池システム、11 燃料電池、12 DC/DCコンバータ、13 インバータ、14 解列リレー、15 電源回路、15a 過電流保護回路、16 電源ライン、17 補機負荷、18 コンデンサ、20 負荷状態監視装置、21 電流検出回路、21a 電流検出用抵抗、21b 差動増幅器、22 負荷切断リレー、30 制御装置、31 表示装置。 1 Commercial power system, 2 Wiring, 10 Fuel cell system, 11 Fuel cell, 12 DC/DC converter, 13 Inverter, 14 Parallel-off relay, 15 Power supply circuit, 15a Overcurrent protection circuit, 16 Power supply line, 17 Auxiliary load, 18 Capacitor, 20 Load status monitoring device, 21 Current detection circuit, 21a Current detection resistor, 21b Differential amplifier, 22 Load disconnection relay, 30 Control device, 31 Display device.

Claims (3)

過電流を検出して給電を制限する過電流保護回路を有する電源装置と、前記電源装置からの電源ラインに接続された負荷と、前記電源装置に対して前記負荷と並列に接続されたコンデンサとを備えるシステムの前記負荷の状態を監視する負荷状態監視装置であって、
前記電源ラインを流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記電源ラインを継断するリレーと、
前記電源装置からの給電を受けて動作し、前記リレーを駆動する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記電源装置が前記負荷に対して給電を開始した際に前記電流検出回路により検出された突入電流が所定値以上となった状態が所定時間継続したとき、前記負荷に短絡異常があるとして前記リレーをオフ駆動し、
前記所定時間は、前記コンデンサが所定程度充電するのに通常要する時間として前記負荷に短絡異常がない状態で突入電流が前記所定値を上回ってから前記所定値を下回るまでの時間よりも長く、且つ、前記過電流保護回路の過電流の検出に要する時間よりも短い時間に定められている、
負荷状態監視装置。
A load status monitoring device for a system including a power supply device having an overcurrent protection circuit that detects an overcurrent and limits power supply, a load connected to a power line from the power supply device, and a capacitor connected in parallel with the load to the power supply device, comprising:
a current detection circuit for detecting a current flowing through the power supply line;
a relay for connecting and disconnecting the power supply line;
a control device that receives power from the power supply device and operates to drive the relay;
Equipped with
when the power supply device starts supplying power to the load and an inrush current detected by the current detection circuit remains equal to or greater than a predetermined value for a predetermined period of time, the control device determines that a short circuit has occurred in the load and turns off the relay;
The predetermined time is set to a time that is longer than a time that is normally required for the capacitor to be charged to a predetermined extent, that is, a time that is required for an inrush current to fall below the predetermined value after exceeding the predetermined value in a state in which there is no short-circuit abnormality in the load, and is shorter than a time that is required for the overcurrent protection circuit to detect an overcurrent.
Load condition monitoring device.
請求項1に記載の負荷状態監視装置であって、
前記制御装置は、前記電流検出回路により検出された電流が所定値以上となった状態が所定時間以上継続したとき、更にエラーの発生を報知する、
負荷状態監視装置。
The load condition monitoring device according to claim 1,
The control device further notifies the occurrence of an error when a state in which the current detected by the current detection circuit is equal to or greater than a predetermined value continues for a predetermined period of time or more.
Load condition monitoring device.
請求項1または2に記載の負荷状態監視装置であって、
前記システムは、燃料電池システムであり、
前記電源装置は、前記燃料電池システムで発電した電力を前記負荷に供給可能である、
負荷状態監視装置。
The load state monitoring device according to claim 1 or 2,
the system is a fuel cell system;
The power supply device is capable of supplying the power generated by the fuel cell system to the load.
Load condition monitoring device.
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