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JP6840658B2 - Power system - Google Patents

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JP6840658B2
JP6840658B2 JP2017241115A JP2017241115A JP6840658B2 JP 6840658 B2 JP6840658 B2 JP 6840658B2 JP 2017241115 A JP2017241115 A JP 2017241115A JP 2017241115 A JP2017241115 A JP 2017241115A JP 6840658 B2 JP6840658 B2 JP 6840658B2
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Description

本開示は、電力システムに関する。 The present disclosure relates to an electric power system.

直流電力を発電し、直流電力をインバータで交流電力に変換し、交流電力を系統電源に逆潮流させることと負荷に供給することとが可能な電力システムが知られている。例えば、特許文献1に、そのような電力システムが記載されている。 A power system is known that can generate DC power, convert DC power into AC power with an inverter, reverse power flow to the grid power supply, and supply it to a load. For example, Patent Document 1 describes such a power system.

特開2017−117673号公報JP-A-2017-117673

上記の電力システムに燃料電池発電システムを適用し該燃料電池発電システムからインバータに直流電力を供給する場合、燃料電池発電システムから系統電源への電力の逆潮流を回避する必要がある。特許文献1では、この点について十分には検討されていない。 When a fuel cell power generation system is applied to the above power system and DC power is supplied from the fuel cell power generation system to the inverter, it is necessary to avoid reverse power flow from the fuel cell power generation system to the grid power source. Patent Document 1 does not fully examine this point.

本開示は、
系統電源と連系する電力システムであって、
燃料電池と、交流負荷と、を有する燃料電池発電システムと、
直流電力を交流電力に変換するインバータと、
電流センサを有する電流検出部と、
複数の分岐ブレーカーを含む第1分岐部と、二次連系ブレーカーと、を有する第1分電盤と、
複数の分岐ブレーカーを含む第2分岐部を有する第2分電盤と、
系統電力入力部および自立電力入力部を含む複数の入力部と、電力出力部と、を有し、前記複数の入力部のいずれを前記電力出力部に接続するかを切り替える電力切替ユニットと、を備え、
前記系統電源から接続点、前記電流検出部および前記第1分岐部をこの順に介して前記系統電力入力部に交流電力を導く系統電力供給経路と、
前記インバータから前記接続点を介して前記系統電源に交流電力を導く逆潮流経路と、
前記インバータから前記自立電力入力部に交流電力を導く自立運転時用経路と、
前記燃料電池発電システムから前記インバータに直流電力を導く直流出力経路と、
前記燃料電池発電システムから前記二次連系ブレーカーを介して前記第1分岐部に交流電力を導く交流出力経路と、
前記電力出力部から前記第2分岐部を介して前記交流負荷に交流電力を導く負荷行き経路と、が形成され、
前記電力システムは、前記燃料電池発電システム以外からも前記インバータに直流電力が供給されるように構成されており、
前記電力システムは、(A)前記電流検出部の測定値が前記系統電源が停電していることを示す値であるという第1条件と、(B)前記交流出力経路によって前記燃料電池発電システムに入力される電圧が前記系統電源が停電していることを示す値であるという第2条件と、(C)前記負荷行き経路によって前記燃料電池発電システムに入力される電圧が前記交流負荷の動作電圧であるという第3条件と、(D)前記交流負荷で電力を消費させても前記電流検出部の測定値が前記系統電源が停電していることを示す値に維持されるという第4条件と、が成立していると判断した後に、前記燃料電池発電システムから前記直流出力経路を介して前記インバータに直流電力を供給する、電力システムを提供する。
This disclosure is
It is a power system that is connected to the grid power supply.
A fuel cell power generation system having a fuel cell and an AC load,
Inverters that convert DC power to AC power,
A current detector with a current sensor and
A first distribution board having a first branch portion including a plurality of branch breakers, a secondary interconnection breaker, and the like.
A second distribution board with a second branch that includes multiple branch breakers,
A power switching unit that has a plurality of input units including a grid power input unit and an independent power input unit, a power output unit, and switches which of the plurality of input units is connected to the power output unit. Prepare,
A system power supply path that guides AC power from the system power supply to the system power input unit via the connection point, the current detection unit, and the first branch unit in this order.
A reverse power flow path that guides AC power from the inverter to the system power supply via the connection point, and
A path for independent operation that guides AC power from the inverter to the independent power input unit,
A DC output path that guides DC power from the fuel cell power generation system to the inverter,
An AC output path that guides AC power from the fuel cell power generation system to the first branch via the secondary circuit breaker.
A load-bound path that guides AC power from the power output unit to the AC load via the second branch is formed.
The electric power system is configured so that DC electric power is supplied to the inverter from other than the fuel cell power generation system.
The electric power system has (A) the first condition that the measured value of the current detection unit is a value indicating that the system power supply is out of order, and (B) the AC output path to the fuel cell power generation system. The second condition that the input voltage is a value indicating that the system power supply is out of power, and (C) the voltage input to the fuel cell power generation system by the load going path is the operating voltage of the AC load. The third condition is that (D) the measured value of the current detection unit is maintained at a value indicating that the system power supply is out of power even if the power is consumed by the AC load. , Is satisfied, and then provides a power system that supplies DC power from the fuel cell power generation system to the inverter via the DC output path.

本開示に係る技術は、燃料電池発電システムから系統電源への電力の逆潮流を回避するのに適している。 The technique according to the present disclosure is suitable for avoiding reverse power flow from the fuel cell power generation system to the grid power source.

図1は、系統連系時における電力システムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an electric power system at the time of grid connection. 図2は、停電時における電力システムのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an electric power system at the time of a power failure. 図3は、特性変換回路で得られるV−P特性を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the VP characteristic obtained by the characteristic conversion circuit. 図4は、特性変換回路の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a characteristic conversion circuit. 図5は、燃料電池発電システムの発電電力の逆潮流回避のための制御の具体例を説明するためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for explaining a specific example of control for avoiding reverse power flow of the generated power of the fuel cell power generation system. 図6は、特性変換回路の一具体例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a specific example of the characteristic conversion circuit. 図7は、特性変換回路の別例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the characteristic conversion circuit. 図8は、特性変換回路の別の具体例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another specific example of the characteristic conversion circuit.

(本開示に係る一態様の概要)
本開示の第1態様に係る電力システムは、
系統電源と連系する電力システムであって、
燃料電池と、交流負荷と、を有する燃料電池発電システムと、
直流電力を交流電力に変換するインバータと、
電流センサを有する電流検出部と、
複数の分岐ブレーカーを含む第1分岐部と、二次連系ブレーカーと、を有する第1分電盤と、
複数の分岐ブレーカーを含む第2分岐部を有する第2分電盤と、
系統電力入力部および自立電力入力部を含む複数の入力部と、電力出力部と、を有し、前記複数の入力部のいずれを前記電力出力部に接続するかを切り替える電力切替ユニットと、を備え、
前記系統電源から接続点、前記電流検出部および前記第1分岐部をこの順に介して前記系統電力入力部に交流電力を導く系統電力供給経路と、
前記インバータから前記接続点を介して前記系統電源に交流電力を導く逆潮流経路と、
前記インバータから前記自立電力入力部に交流電力を導く自立運転時用経路と、
前記燃料電池発電システムから前記インバータに直流電力を導く直流出力経路と、
前記燃料電池発電システムから前記二次連系ブレーカーを介して前記第1分岐部に交流電力を導く交流出力経路と、
前記電力出力部から前記第2分岐部を介して前記交流負荷に交流電力を導く負荷行き経路と、が形成され、
前記電力システムは、前記燃料電池発電システム以外からも前記インバータに直流電力が供給されるように構成されており、
前記電力システムは、(A)前記電流検出部の測定値が前記系統電源が停電していることを示す値であるという第1条件と、(B)前記交流出力経路によって前記燃料電池発電システムに入力される電圧が前記系統電源が停電していることを示す値であるという第2条件と、(C)前記負荷行き経路によって前記燃料電池発電システムに入力される電圧が前記交流負荷の動作電圧であるという第3条件と、(D)前記交流負荷で電力を消費させても前記電流検出部の測定値が前記系統電源が停電していることを示す値に維持されるという第4条件と、が成立していると判断した後に、前記燃料電池発電システムから前記直流出力経路を介して前記インバータに直流電力を供給する。
(Summary of one aspect relating to this disclosure)
The electric power system according to the first aspect of the present disclosure is
It is a power system that is connected to the grid power supply.
A fuel cell power generation system having a fuel cell and an AC load,
Inverters that convert DC power to AC power,
A current detector with a current sensor and
A first distribution board having a first branch portion including a plurality of branch breakers, a secondary interconnection breaker, and the like.
A second distribution board with a second branch that includes multiple branch breakers,
A power switching unit that has a plurality of input units including a grid power input unit and an independent power input unit, a power output unit, and switches which of the plurality of input units is connected to the power output unit. Prepare,
A system power supply path that guides AC power from the system power supply to the system power input unit via the connection point, the current detection unit, and the first branch unit in this order.
A reverse power flow path that guides AC power from the inverter to the system power supply via the connection point, and
A path for independent operation that guides AC power from the inverter to the independent power input unit,
A DC output path that guides DC power from the fuel cell power generation system to the inverter,
An AC output path that guides AC power from the fuel cell power generation system to the first branch via the secondary circuit breaker.
A load-bound path that guides AC power from the power output unit to the AC load via the second branch is formed.
The electric power system is configured so that DC electric power is supplied to the inverter from other than the fuel cell power generation system.
The electric power system has (A) the first condition that the measured value of the current detection unit is a value indicating that the system power supply is out of order, and (B) the AC output path to the fuel cell power generation system. The second condition that the input voltage is a value indicating that the system power supply is out of power, and (C) the voltage input to the fuel cell power generation system by the load going path is the operating voltage of the AC load. The third condition is that (D) the measured value of the current detection unit is maintained at a value indicating that the system power supply is out of power even if the power is consumed by the AC load. After determining that, is satisfied, DC power is supplied from the fuel cell power generation system to the inverter via the DC output path.

第1態様に係る技術は、燃料電池発電システムから系統電源への電力の逆潮流を回避するのに適している。 The technique according to the first aspect is suitable for avoiding reverse power flow from the fuel cell power generation system to the grid power source.

本開示の第2態様において、例えば、第1態様に係る電力システムは、太陽光発電パネルを有する太陽光発電システムをさらに備え、前記太陽光発電システムから前記インバータに直流電力を導く経路が形成されている。 In the second aspect of the present disclosure, for example, the power system according to the first aspect further includes a photovoltaic power generation system having a photovoltaic power generation panel, and a path for guiding DC power from the photovoltaic power generation system to the inverter is formed. ing.

第2態様の電力システムは、電力システムの具体例である。 The power system of the second aspect is a specific example of the power system.

本開示の第3態様において、例えば、第1態様または第2態様に係る電力システムは、蓄電装置をさらに備え、前記蓄電装置から前記インバータに直流電力を導く経路が形成されている。 In the third aspect of the present disclosure, for example, the electric power system according to the first or second aspect further includes a power storage device, and a path for guiding DC power from the power storage device to the inverter is formed.

第3態様の電力システムは、電力システムの具体例である。 The power system of the third aspect is a specific example of the power system.

本開示の第4態様において、例えば、第1〜第3態様のいずれか1つに係る電力システムは、太陽光発電パネルを有する太陽光発電システムと、蓄電装置と、をさらに備え、前記太陽光発電システムから前記蓄電装置に直流電力を導く経路と、前記燃料電池発電システムから前記蓄電装置に直流電力を導く経路と、が形成されている。 In the fourth aspect of the present disclosure, for example, the electric power system according to any one of the first to third aspects further includes a photovoltaic power generation system having a photovoltaic power generation panel, a power storage device, and the solar power. A path for guiding DC power from the power generation system to the power storage device and a path for guiding DC power from the fuel cell power generation system to the power storage device are formed.

第4態様によれば、太陽光発電システムからのみならず、燃料電池発電システムからも、蓄電装置を充電することができる。 According to the fourth aspect, the power storage device can be charged not only from the photovoltaic power generation system but also from the fuel cell power generation system.

本開示の第5態様において、例えば、第1〜第4態様のいずれか1つに係る電力システムは、太陽光発電パネルを有する太陽光発電システムと、蓄電装置と、コンセントと、をさらに備え、前記太陽光発電システムから前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記コンセントに電力を導く経路と、前記燃料電池発電システムから前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記コンセントに電力を導く経路と、前記蓄電装置から前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記コンセントに電力を導く経路と、が形成されている。 In the fifth aspect of the present disclosure, for example, the electric power system according to any one of the first to fourth aspects further includes a solar power generation system having a solar power generation panel, a power storage device, and an outlet. A path for guiding electric power from the solar power generation system to the outlet via the inverter, the path for self-sustaining operation, the power switching unit and the second branch portion in this order, and the inverter from the fuel cell power generation system. A path for self-sustaining operation, a path for guiding power to the outlet through the power switching unit and the second branch in this order, and a path from the power storage device to the inverter, the path for self-sustaining operation, the power switching unit, and the said. A path for guiding electric power to the outlet through the second branch portion in this order is formed.

第5態様によれば、太陽光発電システムおよび蓄電装置から電力が供給されるコンセントに、燃料電池発電システムからも電力を供給できる。このことは、以下の理由で、停電時に便利である。すなわち、夜、雨天時などには、太陽光発電システムは発電できない。仮に上記コンセントに燃料電池発電システムから電力を供給できないとすると、夜、雨天時などに停電が続く場合において、上記コンセントから電力を取り出し可能な期間は蓄電装置のみに基づく限られたものとなる。これに対し、第5態様では、上記コンセントに燃料電池発電システムから電力を供給できるため、上記期間を延ばすことができる。夜、雨天時などに停電が続く場合において、別のコンセントへの差し替えなしで1つのコンセントから長時間電力を取り出せることは、ユーザーにとって便利である。 According to the fifth aspect, power can also be supplied from the fuel cell power generation system to the outlet to which power is supplied from the photovoltaic power generation system and the power storage device. This is convenient in the event of a power outage for the following reasons: That is, the photovoltaic power generation system cannot generate electricity at night or in the rain. Assuming that power cannot be supplied to the outlet from the fuel cell power generation system, the period during which power can be taken out from the outlet is limited based only on the power storage device when a power failure continues at night or in the rain. On the other hand, in the fifth aspect, since the power can be supplied to the outlet from the fuel cell power generation system, the period can be extended. When a power outage continues at night or in the rain, it is convenient for the user to be able to take out power from one outlet for a long time without replacing it with another outlet.

本開示の第6態様において、例えば、第5態様に係る電力システムでは、前記蓄電装置から前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記燃料電池発電システムに電力を導く経路が形成されている。 In the sixth aspect of the present disclosure, for example, in the electric power system according to the fifth aspect, the fuel from the power storage device via the inverter, the path for independent operation, the power switching unit, and the second branch portion in this order. A path is formed to guide electric power to the battery power generation system.

第5態様に関する上述の説明から理解されるように、第5態様の蓄電装置は、停電時にコンセントに電力を供給可能な非常用電源として機能する。第6態様の蓄電装置は、さらに、停電時に燃料電池発電システムに電力を供給可能な非常用電源としても機能する。第6態様によれば、停電時に燃料電池発電システムを起動させるための専用電源を省略することができる。 As understood from the above description of the fifth aspect, the power storage device of the fifth aspect functions as an emergency power source capable of supplying electric power to the outlet in the event of a power failure. The power storage device of the sixth aspect also functions as an emergency power source capable of supplying electric power to the fuel cell power generation system in the event of a power failure. According to the sixth aspect, the dedicated power source for starting the fuel cell power generation system in the event of a power failure can be omitted.

本開示の第7態様において、例えば、第1〜第6態様のいずれか1つに係る電力システムは、前記直流出力経路上に設けられた基板をさらに備え、前記電力システムが前記第1条件、前記第2条件、前記第3条件および前記第4条件が成立していると判断した後に、前記基板は、直流電力の出力を開始する。 In the seventh aspect of the present disclosure, for example, the electric power system according to any one of the first to sixth aspects further includes a substrate provided on the DC output path, and the electric power system is the first condition. After determining that the second condition, the third condition, and the fourth condition are satisfied, the substrate starts to output DC power.

第7態様の電力システムは、電力システムの具体例である。 The electric power system of the seventh aspect is a specific example of the electric power system.

本明細書では、第1、第2、第3・・・という序数詞を用いることがある。念のために断っておくが、ある要素に序数詞が付されている場合に、より若番の同種類の要素が存在することは必須ではない。例えば、第3接続点という用語は、第3接続点とともに第1接続点および第2接続点が必ず存在することを意として使用されているわけではない。 In the present specification, the ordinal numbers such as first, second, third ... May be used. As a reminder, if an element has an ordinal number, it is not essential that a younger element of the same type exists. For example, the term third connection point is not used to mean that the first connection point and the second connection point always exist together with the third connection point.

また、本明細書では、経路という用語を用いることがある。念のために断っておくが、経路は、複数の線路を有し得るものである。接続点等についても同様である。例えば、単相3線式の経路は、2本の非接地線路と1本の接地線路を有する。また、単相3線式の経路どうしの接続点は、経路における各線路の接続がなされている箇所を含むある範囲の領域を示す意で使用されていると理解するべきである。 Also, in the present specification, the term route may be used. As a reminder, a route can have multiple tracks. The same applies to connection points and the like. For example, a single-phase three-wire path has two ungrounded lines and one grounded line. In addition, it should be understood that the connection point between single-phase, three-wire routes is used to indicate a range of regions including the points where the lines are connected in the route.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The present disclosure is not limited to the following embodiments.

(実施の形態)
図1および図2は、本実施の形態に係る電力システム300のブロック図である。具体的には、図1は、系統連系時の電力の流れの例を示している。図2は、停電時の電力の流れの例を示している。これらの図において、実線は、電力が電路を流れていることを表す。点線は、電力が電路を流れていないことを表す。また、VAC1およびVAC2は、交流電圧を表す。交流電圧VAC1の実効値は、交流電圧VAC2の実効値よりも小さい。交流電圧VAC1の実効値は、例えば100Vである。交流電圧VAC2の実効値は、例えば200Vである。この例では、交流電圧VAC1の電路または経路は、単相2線式の2本の電線により実現されている。また、交流電圧VAC2の電路または経路は、単相3線式の3本の電線のうちの2本の非接地線路により実現されている。
(Embodiment)
1 and 2 are block diagrams of the electric power system 300 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 1 shows an example of power flow during grid connection. FIG. 2 shows an example of power flow during a power failure. In these figures, the solid line indicates that electric power is flowing through the electric circuit. The dotted line indicates that power is not flowing through the electric circuit. Further, V AC1 and V AC2 represent AC voltage. The effective value of the AC voltage V AC1 is smaller than the effective value of the AC voltage V AC2. The effective value of the AC voltage V AC1 is, for example, 100V. The effective value of the AC voltage V AC2 is, for example, 200 V. In this example, the electric circuit or path of the AC voltage V AC1 is realized by two single-phase two-wire electric wires. Further, the electric circuit or path of the AC voltage V AC2 is realized by two ungrounded lines out of three single-phase three-wire electric wires.

電力システム300は、系統電源200と連系する。電力システム300には、系統電源200から電力が供給され得る。また、電力システム300は、系統電源200に電力を逆潮流させ得る。電力システム300は、パワーステーション10と、燃料電池発電システム40と、基板60と、太陽光発電システム31および32と、蓄電装置25と、電力切替ユニット28と、第1分電盤80と、第2分電盤90と、負荷251,252および253と、コンセント260と、電流検出部27と、を有する。以下では、第1分電盤80を主分電盤80と称することがある。また、第2分電盤90を自立分電盤90と称することがある。 The power system 300 is interconnected with the system power supply 200. Power can be supplied to the power system 300 from the system power supply 200. Further, the power system 300 can reverse power flow to the system power supply 200. The electric power system 300 includes a power station 10, a fuel cell power generation system 40, a substrate 60, a solar power generation system 31 and 32, a power storage device 25, a power switching unit 28, a first distribution board 80, and a first power system 300. It has a two-distribution board 90, loads 251,252 and 253, an outlet 260, and a current detection unit 27. Hereinafter, the first distribution board 80 may be referred to as a main distribution board 80. Further, the second distribution board 90 may be referred to as an independent distribution board 90.

[パワーステーション10]
パワーステーション10は、直流電力変換装置20と、第1DCバス11と、第4DCDCコンバータ12と、第1インバータ13と、第1解列リレー14と、を有する。
[Power Station 10]
The power station 10 includes a DC power converter 20, a first DC bus 11, a fourth DCDC converter 12, a first inverter 13, and a first disconnection relay 14.

直流電力変換装置20は、想定システムに対して最大電力点追従制御(以下、MPPT制御と称することがある)を実行できるように設計されている。ここで、想定システムは、太陽光発電パネルを用いて発電するシステムである。また、想定システムは、該想定システムの出力電圧が所定範囲内にあるときに該想定システムの出力電力がピークになるシステムである。 The DC power converter 20 is designed so that maximum power point tracking control (hereinafter, may be referred to as MPPT control) can be executed for the assumed system. Here, the assumed system is a system that generates electricity using a photovoltaic power generation panel. Further, the assumed system is a system in which the output power of the assumed system peaks when the output voltage of the assumed system is within a predetermined range.

直流電力変換装置20には、太陽光発電システム31および32ならびに燃料電池発電システム40から直流電力が入力される。直流電力変換装置20から出力された直流電力は、第1DCバス11に供給される。 DC power is input to the DC power converter 20 from the photovoltaic power generation systems 31 and 32 and the fuel cell power generation system 40. The DC power output from the DC power converter 20 is supplied to the first DC bus 11.

具体的には、直流電力変換装置20は、第1DCDCコンバータ21と、第2DCDCコンバータ22と、第3DCDCコンバータ23と、を有する。第1DCDCコンバータ21には、燃料電池発電システム40から直流電力が入力される。第2DCDCコンバータ22には、第1太陽光発電システム31から直流電力が入力される。第3DCDCコンバータ23には、第2太陽光発電システム32から直流電力が入力される。これらのDCDCコンバータ21,22および23から出力された直流電力は、第1DCバス11に供給される。 Specifically, the DC power converter 20 includes a first DCDC converter 21, a second DCDC converter 22, and a third DCDC converter 23. DC power is input to the first DCDC converter 21 from the fuel cell power generation system 40. DC power is input to the second DCDC converter 22 from the first photovoltaic power generation system 31. DC power is input to the third DCDC converter 23 from the second photovoltaic power generation system 32. The DC power output from these DCDC converters 21, 22, and 23 is supplied to the first DC bus 11.

第4DCDCコンバータ12は、第1DCバス11から入力された直流電力を、電圧の異なる直流電力に変換する。第4DCDCコンバータ12で変換された直流電力は、蓄電装置25に供給される。また、第4DCDCコンバータ12は、蓄電装置25から入力された電力を、電圧の異なる直流電力に変換し、第1DCバス11に供給する。つまり、第4DCDCコンバータ12は、双方向DCDCコンバータである。第4DCDCコンバータ12は、蓄電装置25の端子電圧が定格範囲となるように動作する。 The 4th DCDC converter 12 converts the DC power input from the 1st DC bus 11 into DC power having different voltages. The DC power converted by the 4th DCDC converter 12 is supplied to the power storage device 25. Further, the 4th DCDC converter 12 converts the electric power input from the power storage device 25 into DC electric power having a different voltage and supplies the electric power to the 1st DC bus 11. That is, the fourth DCDC converter 12 is a bidirectional DCDC converter. The fourth DCDC converter 12 operates so that the terminal voltage of the power storage device 25 is within the rated range.

第1インバータ13は、直流電力を交流電力に変換する。具体的には、第1インバータ13は、第1DCバス11から入力された直流電力を、電圧VAC1または電圧VAC2の交流電力に変換する。第1インバータ13で電圧VAC1の交流電力が得られる場合、その電力は電力切替ユニット28に供給される。第1インバータ13で電圧VAC2の交流電力が得られる場合、その電力は、第1解列リレー14を介して主分電盤80に供給される。 The first inverter 13 converts DC power into AC power. Specifically, the first inverter 13 converts the DC power input from the first DC bus 11 into AC power having a voltage V AC1 or a voltage V AC2 . When AC power of voltage V AC1 is obtained by the first inverter 13, the power is supplied to the power switching unit 28. When AC power of voltage V AC2 is obtained by the first inverter 13, the power is supplied to the main distribution board 80 via the first disconnection relay 14.

第1インバータ13は、系統電源200から主分電盤80および第1解列リレー14を介して入力された電圧VAC2の交流電力を、直流電力に変換することもできる。こうして得られた直流電力は、第1DCバス11および第4DCDCコンバータ12を介して蓄電装置25に供給される。 The first inverter 13 can also convert the AC power of the voltage V AC2 input from the system power supply 200 via the main distribution board 80 and the first disconnection relay 14 into DC power. The DC power thus obtained is supplied to the power storage device 25 via the first DC bus 11 and the fourth DCDC converter 12.

第1解列リレー14は、第1インバータ13と主分電盤80とを接続する経路上、具体的には第1インバータ13と連系ブレーカー81とを接続する経路上、に設けられている。第1解列リレー14は、系統電源200の停電が検知されたときに、第1インバータ13と主分電盤80との電気的接続を切り離す。 The first disconnection relay 14 is provided on a path connecting the first inverter 13 and the main distribution board 80, specifically, on a path connecting the first inverter 13 and the interconnection breaker 81. .. The first disconnection relay 14 disconnects the electrical connection between the first inverter 13 and the main distribution board 80 when a power failure of the system power supply 200 is detected.

[太陽光発電システム31および32]
太陽光発電システム31および32は、上記の想定システムに該当する。つまり、第1太陽光発電システム31は、少なくとも1つの太陽光発電パネル36を有する。第1太陽光発電システム31は、該少なくとも1つの太陽光発電パネル36を用いて発電する。第2太陽光発電システム32は、少なくとも1つの太陽光発電パネル37を有する。第2太陽光発電システム32は、該少なくとも1つの太陽光発電パネル37を用いて発電する。太陽光発電システム31および32で生成された直流電力は、直流電力変換装置20に供給される。
[Solar power generation systems 31 and 32]
The photovoltaic power generation systems 31 and 32 correspond to the above assumed system. That is, the first photovoltaic power generation system 31 has at least one photovoltaic power generation panel 36. The first photovoltaic power generation system 31 generates electricity using the at least one photovoltaic power generation panel 36. The second photovoltaic power generation system 32 has at least one photovoltaic power generation panel 37. The second photovoltaic power generation system 32 generates electricity using the at least one photovoltaic power generation panel 37. The DC power generated by the photovoltaic power generation systems 31 and 32 is supplied to the DC power converter 20.

[燃料電池発電システム40]
燃料電池発電システム40は、燃料電池41を用いて発電するシステムである。燃料電池発電システム40で生成された直流電力は、直流電力変換装置20に供給され得る。燃料電池発電システム40で生成された交流電力は、主分電盤80に供給され得る。
[Fuel cell power generation system 40]
The fuel cell power generation system 40 is a system that generates power using the fuel cell 41. The DC power generated by the fuel cell power generation system 40 can be supplied to the DC power converter 20. The AC power generated by the fuel cell power generation system 40 can be supplied to the main distribution board 80.

燃料電池発電システム40は、燃料電池41と、第5DCDCコンバータ42と、第2DCバス43と、第2インバータ44と、第2解列リレー48と、第6DCDCコンバータ45と、ヒーター46と、貯湯ユニット47と、マイクロコントロールユニット(以下、MCUと称することがある)51と、低圧電源52と、補機用電源(以下、D1電源と称することがある)55と、交流負荷56と、を有する。 The fuel cell power generation system 40 includes a fuel cell 41, a fifth DCDC converter 42, a second DC bus 43, a second inverter 44, a second disconnection relay 48, a sixth DCDC converter 45, a heater 46, and a hot water storage unit. It has 47, a micro control unit (hereinafter, may be referred to as MCU) 51, a low-voltage power supply 52, an auxiliary power supply (hereinafter, may be referred to as D1 power supply) 55, and an AC load 56.

燃料電池41は、直流電力を発電する。具体的には、燃料電池41はスタックを含む。そして、スタックが、酸素および水素から直流電力を生成する。 The fuel cell 41 generates DC electric power. Specifically, the fuel cell 41 includes a stack. The stack then produces DC power from oxygen and hydrogen.

第5DCDCコンバータ42は、燃料電池41で生成された直流電力を、電圧の異なる直流電力に変換する。この例では、第5DCDCコンバータ42は、燃料電池41で生成された直流電力を昇圧する。昇圧された直流電力は、第2DCバス43に供給される。 The fifth DCDC converter 42 converts the DC power generated by the fuel cell 41 into DC power having different voltages. In this example, the fifth DCDC converter 42 boosts the DC power generated by the fuel cell 41. The boosted DC power is supplied to the second DC bus 43.

第2インバータ44は、第2DCバス43から入力された直流電力を、電圧VAC2の交流電力に変換する。第2インバータ44で得られた交流電力は、第2解列リレー48を介して主分電盤80に供給される。 The second inverter 44 converts the DC power input from the second DC bus 43 into AC power having a voltage V AC2 . The AC power obtained by the second inverter 44 is supplied to the main distribution board 80 via the second disconnection relay 48.

第2解列リレー48は、第2インバータ44と主分電盤80とを接続する経路上、具体的には第2インバータ44と二次連系ブレーカー83とを接続する経路上、に設けられている。第2解列リレー48は、系統電源200の停電が検知されたときに、第2インバータ44と主分電盤80との電気的接続を切り離す。 The second disconnection relay 48 is provided on the path connecting the second inverter 44 and the main distribution board 80, specifically, on the path connecting the second inverter 44 and the secondary interconnection breaker 83. ing. The second disconnection relay 48 disconnects the electrical connection between the second inverter 44 and the main distribution board 80 when a power failure of the system power supply 200 is detected.

第6DCDCコンバータ45は、第2DCバス43から入力された直流電力を、電圧の異なる直流電力に変換する。この例では、第6DCDCコンバータ45は、第2DCバス43から入力された直流電力を降圧する。 The sixth DCDC converter 45 converts the DC power input from the second DC bus 43 into DC power having different voltages. In this example, the sixth DCDC converter 45 steps down the DC power input from the second DC bus 43.

ヒーター46は、第6DCDCコンバータ45で変換された直流電力を用いて、水を温める。温められた水(以下、湯と称することがある)は、貯湯ユニット47に貯められる。 The heater 46 heats water using the DC power converted by the sixth DCDC converter 45. The warmed water (hereinafter, may be referred to as hot water) is stored in the hot water storage unit 47.

仮に、燃料電池41の発電電力が第2インバータ44の出力先の要求負荷よりも大きいときに、燃料電池発電システム40が燃料電池41の発電電力の全てを第2インバータ44から出力したとする。その場合、第2インバータ44から出力された電力のうち要求負荷を超える分(以下、余剰電力と称することがある)が系統電源200に逆潮流されてしまう。逆潮流を避けるために、この例では、余剰電力に所定マージンを加えた電力がゼロよりも大きい場合、その電力を、第2DCバス43から第6DCDCコンバータ45を介してヒーター46に供給する。つまり、第6DCDCコンバータ45は、余剰電力用である。また、ヒーター46は、水を温めつつ、逆潮流を防止する。 It is assumed that when the generated power of the fuel cell 41 is larger than the required load of the output destination of the second inverter 44, the fuel cell power generation system 40 outputs all the generated power of the fuel cell 41 from the second inverter 44. In that case, of the electric power output from the second inverter 44, the portion exceeding the required load (hereinafter, may be referred to as surplus electric power) is reverse-fed to the system power supply 200. In order to avoid reverse power flow, in this example, when the power obtained by adding a predetermined margin to the surplus power is larger than zero, the power is supplied from the second DC bus 43 to the heater 46 via the sixth DCDC converter 45. That is, the sixth DCDC converter 45 is for surplus power. Further, the heater 46 warms the water and prevents reverse power flow.

交流負荷56は、交流電圧VAC1で駆動する負荷である。この例では、交流負荷56は、燃料電池発電システム40の補機であり、具体的にはヒーターである。 The AC load 56 is a load driven by an AC voltage V AC1. In this example, the AC load 56 is an auxiliary machine of the fuel cell power generation system 40, specifically a heater.

MCU51は、DCDCコンバータ42および45と、第2インバータ44と、後述の保護リレー62とを制御する。低圧電源52は、MCU51と、保護リレー62と、後述の特性変換回路100とに、制御用の電力を供給する。D1電源55は、ポンプ、ブロワ、弁などの、燃料電池発電システム40の補機を動かすのに用いられる。 The MCU 51 controls the DCDC converters 42 and 45, the second inverter 44, and the protection relay 62 described later. The low-voltage power supply 52 supplies power for control to the MCU 51, the protection relay 62, and the characteristic conversion circuit 100 described later. The D1 power source 55 is used to operate auxiliary equipment of the fuel cell power generation system 40 such as a pump, a blower, and a valve.

[基板60]
基板60は、燃料電池発電システム40とパワーステーション10とを接続する経路上に存する。基板60には、燃料電池発電システム40から、具体的には第2DCバス43から、直流電力が供給される。基板60は、特性変換回路100と、LCフィルタ61と、保護リレー62と、を有する。
[Board 60]
The substrate 60 exists on a path connecting the fuel cell power generation system 40 and the power station 10. DC power is supplied to the substrate 60 from the fuel cell power generation system 40, specifically, from the second DC bus 43. The substrate 60 includes a characteristic conversion circuit 100, an LC filter 61, and a protection relay 62.

上述の説明から明らかであるように、特性変換回路100は、燃料電池発電システム40と直流電力変換装置20とを接続する経路上、詳細には直流電力の経路上、に存する。特性変換回路100は、第1フィードバック回路110と、第2フィードバック回路120と、を有する。第1フィードバック回路110は、特性変換回路100の出力電圧の上限の目標値を規定するのに用いられる。第2フィードバック回路120は、特性変換回路100の出力電力がピークになるときにおける特性変換回路100の出力電圧(以下、最大電力点における出力電圧と称することがある)を所定範囲内の値に調整するのに用いられる。このピークは、具体的には、単一ピークである。 As is clear from the above description, the characteristic conversion circuit 100 exists on the path connecting the fuel cell power generation system 40 and the DC power conversion device 20, specifically on the DC power path. The characteristic conversion circuit 100 includes a first feedback circuit 110 and a second feedback circuit 120. The first feedback circuit 110 is used to define an upper limit target value of the output voltage of the characteristic conversion circuit 100. The second feedback circuit 120 adjusts the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 (hereinafter, may be referred to as the output voltage at the maximum power point) to a value within a predetermined range when the output power of the characteristic conversion circuit 100 reaches its peak. Used to do. Specifically, this peak is a single peak.

第1フィードバック回路110によれば、特性変換回路100の出力電圧が過度に大きくなることを防止できる。このため、第1フィードバック回路110によれば、燃料電池発電システム40から直流電力変換装置20に過電圧が入力され直流電力変換装置20が壊れるのを防止できる。 According to the first feedback circuit 110, it is possible to prevent the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 from becoming excessively large. Therefore, according to the first feedback circuit 110, it is possible to prevent the DC power conversion device 20 from being damaged due to an overvoltage input from the fuel cell power generation system 40 to the DC power conversion device 20.

直流電力変換装置20は、想定システムのMPPT制御を実行できるように設計されている。上述のとおり、想定システムは、出力電圧が所定範囲内にあるときに該想定システムの出力電力がピークになるものである。第2フィードバック回路120によれば、その所定範囲内の値へと、特性変換回路100の最大電力点における出力電圧を調整できる。このため、特性変換回路100のMPPT制御が可能となる。また、特性変換回路100の出力電圧が上記の値となった時点で、特性変換回路100から直流電力変換装置20に送られる電力の増加が停止される。このため、特性変換回路100から直流電力変換装置20に送られる電力が過度に増加することを防止できる。燃料電池発電システム40から特性変換回路100に送られる電力が過度に増加することも防止できる。このため、燃料電池発電システム40の出力電力の増加に伴って燃料電池発電システム40の出力電流が過度に増加することを防止できる。このため、保護機能が働いて燃料電池41の発電が停止され燃料電池発電システム40から直流電力変換装置20への電力供給が停止されることを防止できる。 The DC power converter 20 is designed to be able to perform MPPT control of the assumed system. As described above, in the assumed system, the output power of the assumed system peaks when the output voltage is within a predetermined range. According to the second feedback circuit 120, the output voltage at the maximum power point of the characteristic conversion circuit 100 can be adjusted to a value within the predetermined range. Therefore, MPPT control of the characteristic conversion circuit 100 becomes possible. Further, when the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 reaches the above value, the increase in the power sent from the characteristic conversion circuit 100 to the DC power conversion device 20 is stopped. Therefore, it is possible to prevent the power sent from the characteristic conversion circuit 100 to the DC power conversion device 20 from being excessively increased. It is also possible to prevent an excessive increase in the electric power sent from the fuel cell power generation system 40 to the characteristic conversion circuit 100. Therefore, it is possible to prevent the output current of the fuel cell power generation system 40 from being excessively increased as the output power of the fuel cell power generation system 40 increases. Therefore, it is possible to prevent the protection function from working to stop the power generation of the fuel cell 41 and stop the power supply from the fuel cell power generation system 40 to the DC power converter 20.

この例の特性変換回路100について、図3を用いてさらに説明する。図3において、実線は、特性変換回路100の出力電圧と特性変換回路100の出力電力との関係すなわちV−P特性を表す。点線は、特性変換回路100の出力電圧と特性変換回路100の出力電流との関係すなわちV−I特性を表す。一点鎖線は、第1フィードバック回路110の寄与を表す。二点鎖線は、第2フィードバック回路120の寄与を表す。 The characteristic conversion circuit 100 of this example will be further described with reference to FIG. In FIG. 3, the solid line represents the relationship between the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 and the output power of the characteristic conversion circuit 100, that is, the VP characteristic. The dotted line represents the relationship between the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 and the output current of the characteristic conversion circuit 100, that is, the VI characteristic. The alternate long and short dash line represents the contribution of the first feedback circuit 110. The alternate long and short dash line represents the contribution of the second feedback circuit 120.

図3から理解されるように、第1フィードバック回路110により、特性変換回路100のV−I特性は、出力電流が小さい領域において出力電圧が目標値に追従するものとなる。第2フィードバック回路120により、特性変換回路100のV−I特性は、出力電流が大きい領域において出力電流が増加するにつれて出力電圧が低下するものとなる。これらの回路110および120の作用が相俟って、特性変換回路100のV−I特性は、図3の点線に示すものとなる。結果として、特性変換回路100のV−P特性は、図3の実線に示すような、単一ピークを有する上に凸のものとなる。このため、特性変換回路100のMPPT制御が可能となる。 As can be understood from FIG. 3, by the first feedback circuit 110, the VI characteristic of the characteristic conversion circuit 100 is such that the output voltage follows the target value in the region where the output current is small. According to the second feedback circuit 120, the VI characteristic of the characteristic conversion circuit 100 is such that the output voltage decreases as the output current increases in the region where the output current is large. Combined with the actions of these circuits 110 and 120, the VI characteristics of the characteristic conversion circuit 100 are shown by the dotted line in FIG. As a result, the VP characteristic of the characteristic conversion circuit 100 has a single peak and is convex as shown by the solid line in FIG. Therefore, MPPT control of the characteristic conversion circuit 100 becomes possible.

なお、上記の所定範囲内の値は、目標値よりも低い。このため、特性変換回路100の最大電力点における出力電圧は、目標値よりも低い。また、この例では、特性変換回路100の入力電圧(この例では第2DCバス43における電圧)は、目標値よりも大きい。ただし、入力電圧が目標値よりも小さい場合であっても、図3に示すV−P特性を得ることは可能である。 The value within the above predetermined range is lower than the target value. Therefore, the output voltage at the maximum power point of the characteristic conversion circuit 100 is lower than the target value. Further, in this example, the input voltage of the characteristic conversion circuit 100 (the voltage in the second DC bus 43 in this example) is larger than the target value. However, even when the input voltage is smaller than the target value, it is possible to obtain the VP characteristic shown in FIG.

この例では、上記の所定範囲は、太陽光発電システム31または32の出力電力がピークになるときにおける太陽光発電システム31または32の出力電圧の±20V以内の範囲である実機基準範囲を含む。そして、第2フィードバック回路120は、特性変換回路100の最大電力点における出力電圧を実機基準範囲内の値に調整するのに用いられる。電力システム300で用いられる太陽光発電システム31または32が分かっている場合、その太陽光発電システムに対するMPPT制御を実施できるように電力システム300を設計することができる。つまり、実機基準範囲を含むように、上記の所定範囲を設定できる。さらに、特性変換回路100の最大電力点における出力電圧が実機基準範囲内の値に調整されるように、特性変換回路100を設計できる。この例の電力システム300は、設計のし易さの観点から有利である。 In this example, the above-mentioned predetermined range includes an actual machine reference range which is within ± 20 V of the output voltage of the photovoltaic power generation system 31 or 32 when the output power of the photovoltaic power generation system 31 or 32 peaks. Then, the second feedback circuit 120 is used to adjust the output voltage at the maximum power point of the characteristic conversion circuit 100 to a value within the reference range of the actual machine. If the PV system 31 or 32 used in the power system 300 is known, the power system 300 can be designed so that MPPT control for the PV system can be performed. That is, the above-mentioned predetermined range can be set so as to include the actual machine reference range. Further, the characteristic conversion circuit 100 can be designed so that the output voltage at the maximum power point of the characteristic conversion circuit 100 is adjusted to a value within the reference range of the actual machine. The power system 300 of this example is advantageous from the viewpoint of ease of design.

この例では、直流電力変換装置20は、第1DCDCコンバータ21、第2DCDCコンバータ22および第3DCDCコンバータ23を有する。第1DCDCコンバータ21は、MPPT制御によって、特性変換回路100の出力電圧を調整する。第2DCDCコンバータ22は、MPPT制御によって、第1太陽光発電システム31の出力電圧を調整する。第3DCDCコンバータ23は、MPPT制御によって、第2太陽光発電システム32の出力電圧を調整する。このように、この例では、太陽光発電システム31および32の出力電圧ならびに特性変換回路100の出力電圧を個別にMPPT制御するマルチストリング型の直流電力変換装置20が実現されている。ただし、直流電力変換装置は、これらの出力電圧を一括してMPPT制御する集中型のものであってもよい。 In this example, the DC power converter 20 includes a first DCDC converter 21, a second DCDC converter 22, and a third DCDC converter 23. The first DCDC converter 21 adjusts the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 by MPPT control. The second DCDC converter 22 adjusts the output voltage of the first photovoltaic power generation system 31 by MPPT control. The third DCDC converter 23 adjusts the output voltage of the second photovoltaic power generation system 32 by MPPT control. As described above, in this example, the multi-string type DC power conversion device 20 that individually MPPT controls the output voltage of the photovoltaic power generation systems 31 and 32 and the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 is realized. However, the DC power converter may be a centralized type that collectively controls these output voltages by MPPT.

図4に、特性変換回路100の一例を示す。図4の特性変換回路100は、第1フィードバック回路110と、第2フィードバック回路120と、フィードバック電流供給部130と、電圧電流制御回路160と、を有する。 FIG. 4 shows an example of the characteristic conversion circuit 100. The characteristic conversion circuit 100 of FIG. 4 includes a first feedback circuit 110, a second feedback circuit 120, a feedback current supply unit 130, and a voltage / current control circuit 160.

第1フィードバック回路110は、第1抵抗111と、第2抵抗112と、第1シャントレギュレータ115と、を有する。第2フィードバック回路120は、第3抵抗121と、第4抵抗122と、第5抵抗123と、第2シャントレギュレータ125と、電流センサ128と、を有する。フィードバック電流供給部130は、定電圧源131と、第6抵抗132と、を有する。 The first feedback circuit 110 includes a first resistor 111, a second resistor 112, and a first shunt regulator 115. The second feedback circuit 120 includes a third resistor 121, a fourth resistor 122, a fifth resistor 123, a second shunt regulator 125, and a current sensor 128. The feedback current supply unit 130 includes a constant voltage source 131 and a sixth resistor 132.

第1フィードバック回路110では、第1抵抗111および第2抵抗112により、特性変換回路100の出力電圧が分圧される。分圧された電圧が、第1抵抗111および第2抵抗112の接続点p1に現れる。接続点p1の電圧が、第1シャントレギュレータ115の参照電圧端子に入力される。参照電圧端子に入力される電圧が大きいほど、定電圧源131、第6抵抗132、第1シャントレギュレータ115および基準電位をこの順に流れる電流(以下、第1電流と称することがある)は、大きくなる。図4において、この電流は、第1シャントレギュレータ115を図示下向きに流れる電流である。 In the first feedback circuit 110, the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 is divided by the first resistor 111 and the second resistor 112. The divided voltage appears at the connection point p1 of the first resistor 111 and the second resistor 112. The voltage at the connection point p1 is input to the reference voltage terminal of the first shunt regulator 115. The larger the voltage input to the reference voltage terminal, the larger the current flowing through the constant voltage source 131, the sixth resistor 132, the first shunt regulator 115, and the reference potential in this order (hereinafter, may be referred to as the first current). Become. In FIG. 4, this current is the current flowing downward in the drawing through the first shunt regulator 115.

第2フィードバック回路120では、第3抵抗121および第4抵抗122により、特性変換回路100の出力電圧が分圧される。また、電流センサ128が、特性変換回路100の出力電流が大きくなるほど大きくなるセンサ電圧を生成する。第5抵抗123および第4抵抗122により、このセンサ電圧が分圧される。抵抗121および122に由来する分圧電圧に抵抗123および122に由来する分圧電圧が加算された電圧が、3つの抵抗121,122および123の接続点p2に現れる。接続点p2の電圧が、第2シャントレギュレータ125の参照電圧端子に入力される。参照電圧端子に入力される電圧が大きいほど、定電圧源131、第6抵抗132、第2シャントレギュレータ125および基準電位をこの順に流れる電流(以下、第2電流と称することがある)は、大きくなる。図4において、この電流は、第2シャントレギュレータ125を図示下向きに流れる電流である。本実施の形態では、電流センサ128は、カレントトランスである。 In the second feedback circuit 120, the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 is divided by the third resistor 121 and the fourth resistor 122. Further, the current sensor 128 generates a sensor voltage that increases as the output current of the characteristic conversion circuit 100 increases. This sensor voltage is divided by the fifth resistor 123 and the fourth resistor 122. A voltage obtained by adding the voltage dividing voltage derived from the resistors 123 and 122 to the voltage dividing voltage derived from the resistors 121 and 122 appears at the connection point p2 of the three resistors 121, 122 and 123. The voltage at the connection point p2 is input to the reference voltage terminal of the second shunt regulator 125. The larger the voltage input to the reference voltage terminal, the larger the current flowing through the constant voltage source 131, the sixth resistor 132, the second shunt regulator 125, and the reference potential in this order (hereinafter, may be referred to as the second current). Become. In FIG. 4, this current is the current flowing downward in the drawing through the second shunt regulator 125. In this embodiment, the current sensor 128 is a current transformer.

特性変換回路100の出力電流が小さい領域では、第1電流が、定電圧源131から流出する電流の大部分を占める。一方、特性変換回路100の出力電流が大きい領域では、第2電流が、定電圧源131から流出する電流の大部分を占める。つまり、特性変換回路100の出力電流が小さい領域では第1フィードバック回路110の動作が優勢となり、特性変換回路100の出力電流が大きい領域では第2フィードバック回路120の動作が優勢となる。そのように回路110および120が動作するように、抵抗111,112,121,122および123ならびにシャントレギュレータ115および125のパラメータが選定されている。 In the region where the output current of the characteristic conversion circuit 100 is small, the first current occupies most of the current flowing out from the constant voltage source 131. On the other hand, in the region where the output current of the characteristic conversion circuit 100 is large, the second current occupies most of the current flowing out from the constant voltage source 131. That is, the operation of the first feedback circuit 110 is dominant in the region where the output current of the characteristic conversion circuit 100 is small, and the operation of the second feedback circuit 120 is dominant in the region where the output current of the characteristic conversion circuit 100 is large. The parameters of the resistors 111, 112, 121, 122 and 123 and the shunt regulators 115 and 125 are selected so that the circuits 110 and 120 operate in this way.

電圧電流制御回路160は、DCDCコンバータとして機能する。電圧電流制御回路160は、定電圧源131から流出する電流が大きいほど、電圧電流制御回路160の入力電圧に対する出力電圧の比率を小さくする。このように、特性変換回路100は、定電圧源131から流出する電流に応じて上記比率が調整されるようになっている。このような特性変換回路100は、適宜設計可能である。 The voltage-current control circuit 160 functions as a DCDC converter. The voltage-current control circuit 160 reduces the ratio of the output voltage to the input voltage of the voltage-current control circuit 160 as the current flowing out from the constant voltage source 131 increases. In this way, the characteristic conversion circuit 100 is adapted to adjust the above ratio according to the current flowing out from the constant voltage source 131. Such a characteristic conversion circuit 100 can be appropriately designed.

図1および図2に戻って、特性変換回路100の出力電力は、LCフィルタ61および保護リレー62を介して、直流電力変換装置20に、具体的には第1DCDCコンバータ21に、供給される。 Returning to FIGS. 1 and 2, the output power of the characteristic conversion circuit 100 is supplied to the DC power conversion device 20, specifically to the first DCDC converter 21, via the LC filter 61 and the protection relay 62.

[蓄電装置25]
上述のように、蓄電装置25には、第4DCDCコンバータ12から電力が供給される。また、蓄電装置25は、第4DCDCコンバータ12に電力を供給する。
[Power storage device 25]
As described above, power is supplied to the power storage device 25 from the 4th DCDC converter 12. Further, the power storage device 25 supplies electric power to the 4th DCDC converter 12.

蓄電装置25は、例えば、リチウム電池である。ただし、蓄電装置25として、リチウム電池以外の電池を用いてもよい。蓄電装置25として、キャパシタを用いてもよい。 The power storage device 25 is, for example, a lithium battery. However, a battery other than the lithium battery may be used as the power storage device 25. A capacitor may be used as the power storage device 25.

[電流検出部27]
電流検出部27は、少なくとも1つの電流センサを有している。具体的には、電流検出部27は、少なくとも1つの電流センサによって構成されている。電流センサは、例えば、カレントトランスである。電流検出部27は、系統電源200の停電検出に用いられる。
[Current detector 27]
The current detection unit 27 has at least one current sensor. Specifically, the current detection unit 27 is composed of at least one current sensor. The current sensor is, for example, a current transformer. The current detection unit 27 is used for detecting a power failure of the system power supply 200.

[主分電盤80]
主分電盤80は、連系ブレーカー81と、主幹ブレーカー82と、二次連系ブレーカー83と、第1分岐部85と、を有する。第1分岐部85は、複数の分岐ブレーカーを含む。この例では、第1分岐部85は、分岐ブレーカー85a,85bおよび85cを含む。
[Main distribution board 80]
The main distribution board 80 includes an interconnection breaker 81, a main breaker 82, a secondary interconnection breaker 83, and a first branch portion 85. The first branch portion 85 includes a plurality of branch breakers. In this example, the first branch 85 includes branch breakers 85a, 85b and 85c.

主幹ブレーカー82は、上流側電路88により、系統電源200と接続されている。上流側電路88は、主幹ブレーカー82を介して下流側電路89に接続されている。 The main breaker 82 is connected to the system power supply 200 by the upstream electric circuit 88. The upstream electric circuit 88 is connected to the downstream electric circuit 89 via the main breaker 82.

下流側電路89には、二次連系ブレーカー83が接続されている。二次連系ブレーカー83は、主幹ブレーカー82と第2インバータ44とを接続する経路上に設けられている。二次連系ブレーカー83は、第1分岐部85と電気的に接続されている。 A secondary interconnection breaker 83 is connected to the downstream electric circuit 89. The secondary circuit breaker 83 is provided on a path connecting the main breaker 82 and the second inverter 44. The secondary interconnection breaker 83 is electrically connected to the first branch portion 85.

下流側電路89には、第1分岐部85も接続されている。第1分岐部85の分岐ブレーカー85aは、主幹ブレーカー82と電力切替ユニット28の系統電力入力部28aとを接続する経路上に設けられている。分岐ブレーカー85bは、主幹ブレーカー82と第2負荷252とを接続する経路上に設けられている。分岐ブレーカー85cは、主幹ブレーカー82と第3負荷253とを接続する経路上に設けられている。 The first branch portion 85 is also connected to the downstream electric circuit 89. The branch breaker 85a of the first branch portion 85 is provided on a path connecting the main breaker 82 and the system power input unit 28a of the power switching unit 28. The branch breaker 85b is provided on a path connecting the main breaker 82 and the second load 252. The branch breaker 85c is provided on a path connecting the main breaker 82 and the third load 253.

上流側電路88には、第3接続点p3がある。連系ブレーカー81は、第3接続点p3と第1インバータ13とを接続する経路上に設けられている。上流側電路88における第3接続点p3と主幹ブレーカー82との間の位置には、電流検出部27が設けられている。 The upstream electric circuit 88 has a third connection point p3. The interconnection breaker 81 is provided on a path connecting the third connection point p3 and the first inverter 13. A current detection unit 27 is provided at a position between the third connection point p3 and the main circuit breaker 82 in the upstream electric circuit 88.

この例では、系統電源200から第3接続点p3を介して主幹ブレーカー82に電圧VAC2の交流電力が供給され得る。系統電源200から第3接続点p3および連系ブレーカー81をこの順に介して第1インバータ13に電圧VAC2の交流電力が供給され得る。第1インバータ13から連系ブレーカー81および第3接続点p3をこの順に介して系統電源200に電圧VAC2の交流電力が逆潮流され得る。第1インバータ13から連系ブレーカー81および第3接続点p3をこの順に介して主幹ブレーカー82に電圧VAC2の交流電力が供給され得る。二次連系ブレーカー83には、第2インバータ44から電圧VAC2の交流電力が供給され得る。分岐ブレーカー85aから電力切替ユニット28に電圧VAC1の交流電力が供給され得る。分岐ブレーカー85bから第2負荷252に電圧VAC1の交流電力が供給され得る。分岐ブレーカー85cから第3負荷253に電圧VAC2の交流電力が供給され得る。 In this example, AC power of voltage V AC2 can be supplied from the system power supply 200 to the main breaker 82 via the third connection point p3. AC power of voltage V AC2 can be supplied from the system power supply 200 to the first inverter 13 via the third connection point p3 and the interconnection breaker 81 in this order. AC power of voltage V AC2 can be reverse-flowed from the first inverter 13 to the system power supply 200 via the interconnection breaker 81 and the third connection point p3 in this order. AC power of voltage V AC2 can be supplied from the first inverter 13 to the main breaker 82 via the interconnection breaker 81 and the third connection point p3 in this order. AC power of voltage V AC2 can be supplied to the secondary interconnection breaker 83 from the second inverter 44. AC power of voltage V AC1 can be supplied from the branch breaker 85a to the power switching unit 28. AC power of voltage V AC1 can be supplied from the branch breaker 85b to the second load 252. AC power of voltage V AC2 can be supplied from the branch breaker 85c to the third load 253.

[電力切替ユニット28]
電力切替ユニット28は、複数の入力部と、電力出力部28cと、を有する。複数の入力部は、系統電力入力部28aおよび自立電力入力部28bを含む。電力切替ユニット28は、複数の入力部のいずれを電力出力部28cに接続するかを切り替える。この例では、電力切替ユニット28は、系統電力入力部28aおよび自立電力入力部28bのいずれを電力出力部28cに接続するかを切り替える。この例では、こうして、電力切替ユニット28は、第1インバータ13と分岐ブレーカー85aとのいずれかを、選択的に、自立分電盤90に、具体的には主幹ブレーカー92に、接続する。
[Power switching unit 28]
The power switching unit 28 has a plurality of input units and a power output unit 28c. The plurality of input units include a system power input unit 28a and an independent power input unit 28b. The power switching unit 28 switches which of the plurality of input units is connected to the power output unit 28c. In this example, the power switching unit 28 switches which of the system power input unit 28a and the self-sustaining power input unit 28b is connected to the power output unit 28c. In this example, the power switching unit 28 thus selectively connects either the first inverter 13 or the branch breaker 85a to the self-sustaining distribution board 90, specifically to the main breaker 92.

[自立分電盤90]
自立分電盤90は、主幹ブレーカー92と、第2分岐部95を有する。第2分岐部95は、複数の分岐ブレーカーを含む。この例では、第2分岐部95は、分岐ブレーカー95a,95bおよび95cを含む。
[Independent distribution board 90]
The self-supporting distribution board 90 has a main breaker 92 and a second branch portion 95. The second branch portion 95 includes a plurality of branch breakers. In this example, the second branch 95 includes branch breakers 95a, 95b and 95c.

主幹ブレーカー92は、上流側電路98により、電力切替ユニット28と接続されている。上流側電路98は、主幹ブレーカー92を介して下流側電路99に接続されている。 The main breaker 92 is connected to the power switching unit 28 by the upstream electric circuit 98. The upstream electric circuit 98 is connected to the downstream electric circuit 99 via the main breaker 92.

下流側電路99には、第2分岐部95が接続されている。第2分岐部95の分岐ブレーカー95aは、主幹ブレーカー92とD1電源55および交流負荷56とを接続する経路上に設けられている。分岐ブレーカー95bは、主幹ブレーカー92と貯湯ユニット47とを接続する経路上に設けられている。分岐ブレーカー95cは、主幹ブレーカー92と第1負荷251とを接続する経路上に設けられている。 The second branch portion 95 is connected to the downstream electric circuit 99. The branch breaker 95a of the second branch portion 95 is provided on a path connecting the main breaker 92, the D1 power supply 55, and the AC load 56. The branch breaker 95b is provided on a path connecting the main breaker 92 and the hot water storage unit 47. The branch breaker 95c is provided on a path connecting the main breaker 92 and the first load 251.

この例では、電力切替ユニット28から主幹ブレーカー92を介して下流側電路99に電圧VAC1の交流電力が供給され得る。分岐ブレーカー95aからD1電源55および交流負荷56に電圧VAC1の交流電力が供給され得る。分岐ブレーカー95bから貯湯ユニット47に電圧VAC1の交流電力が供給され得る。分岐ブレーカー95cからコンセント260を介して第1負荷251に電圧VAC1の交流電力が供給され得る。 In this example, AC power of voltage V AC1 can be supplied from the power switching unit 28 to the downstream electric circuit 99 via the main breaker 92. AC power of voltage V AC1 can be supplied from the branch breaker 95a to the D1 power supply 55 and the AC load 56. AC power of voltage V AC1 can be supplied from the branch breaker 95b to the hot water storage unit 47. AC power of voltage V AC1 can be supplied from the branch breaker 95c to the first load 251 via the outlet 260.

[系統連系時の電力システム300の動作]
図1に示すように、系統連系時には、MCU51からの解列指令に基づき、保護リレー62が開状態となっている。ここで、開状態は、自身を電流が流れることを禁止する状態を指す。また、電力切替ユニット28では、系統電力入力部28aと電力出力部28cとが接続されている。こうして、電力切替ユニット28は、分岐ブレーカー85aと自立分電盤90とを接続している。
[Operation of power system 300 during grid connection]
As shown in FIG. 1, the protection relay 62 is in the open state based on the disconnection command from the MCU 51 during grid connection. Here, the open state refers to a state in which current is prohibited from flowing through itself. Further, in the power switching unit 28, the system power input unit 28a and the power output unit 28c are connected. In this way, the power switching unit 28 connects the branch breaker 85a and the self-supporting distribution board 90.

燃料電池41で発電された電力は、第5DCDCコンバータ42を経由して第2DCバス43に供給される。第2DCバス43に供給された電力の一部または全部は、第2インバータ44を経由して二次連系ブレーカー83に供給される。 The electric power generated by the fuel cell 41 is supplied to the second DC bus 43 via the fifth DCDC converter 42. Part or all of the electric power supplied to the second DC bus 43 is supplied to the secondary interconnection breaker 83 via the second inverter 44.

二次連系ブレーカー83に供給された電力の一部は、分岐ブレーカー85aと電力切替ユニット28とをこの順に経由して、主幹ブレーカー92に供給される。主幹ブレーカー92に供給された電力の一部は、分岐ブレーカー95aを経由して、D1電源55および交流負荷56に供給される。主幹ブレーカー92に供給された電力の別の一部は、分岐ブレーカー95bを経由して、貯湯ユニット47に供給される。主幹ブレーカー92に供給された電力のさらに別の一部は、分岐ブレーカー95cとコンセント260とをこの順に経由して、第1負荷251に供給される。 A part of the electric power supplied to the secondary interconnection breaker 83 is supplied to the main breaker 92 via the branch breaker 85a and the electric power switching unit 28 in this order. A part of the electric power supplied to the main breaker 92 is supplied to the D1 power supply 55 and the AC load 56 via the branch breaker 95a. Another part of the electric power supplied to the main breaker 92 is supplied to the hot water storage unit 47 via the branch breaker 95b. Yet another portion of the power supplied to the main breaker 92 is supplied to the first load 251 via the branch breaker 95c and the outlet 260 in this order.

二次連系ブレーカー83に供給された電力の別の一部は、分岐ブレーカー85bを経由して、第2負荷252に供給される。二次連系ブレーカー83に供給された電力のさらに別の一部は、分岐ブレーカー85cを経由して、第3負荷253に供給される。 Another part of the electric power supplied to the secondary interconnection breaker 83 is supplied to the second load 252 via the branch breaker 85b. Yet another portion of the power supplied to the secondary circuit breaker 83 is supplied to the third load 253 via the branch breaker 85c.

余剰電力に所定マージンを加えた電力がゼロよりも大きい場合、その電力は、第2DCバス43から第6DCDCコンバータ45を経由してヒーター46に供給される。 When the power obtained by adding the predetermined margin to the surplus power is larger than zero, the power is supplied from the second DC bus 43 to the heater 46 via the sixth DCDC converter 45.

直流電力変換装置20は、具体的には第2DCDCコンバータ22は、MPPT制御により、第1太陽光発電システム31から電力を取り出し、取り出した電力を第1DCバス11に供給する。直流電力変換装置20は、具体的には第3DCDCコンバータ23は、MPPT制御により、第2太陽光発電システム32から電力を取り出し、取り出した電力を第1DCバス11に供給する。 Specifically, the DC power converter 20 takes out electric power from the first photovoltaic power generation system 31 by MPPT control, and supplies the taken out electric power to the first DC bus 11. Specifically, the DC power converter 20 takes out electric power from the second photovoltaic power generation system 32 by MPPT control, and supplies the taken out electric power to the first DC bus 11.

蓄電装置25が満充電状態にない場合、第1DCバス11に供給された電力の一部が蓄電装置25に供給され、該電力の残部が第1インバータ13に供給される。蓄電装置25が満充電状態にある場合、第1DCバス11に供給された電力の全部が第1インバータ13に供給される。第1インバータ13に供給された電力は、連系ブレーカー81に供給される。 When the power storage device 25 is not in the fully charged state, a part of the electric power supplied to the first DC bus 11 is supplied to the power storage device 25, and the rest of the electric power is supplied to the first inverter 13. When the power storage device 25 is in a fully charged state, all of the electric power supplied to the first DC bus 11 is supplied to the first inverter 13. The electric power supplied to the first inverter 13 is supplied to the interconnection breaker 81.

上記の説明から理解されるように、この例の電力システム300は、第2インバータ44から二次連系ブレーカー83へと供給される電力が、少なくとも上記マージンの分だけ、負荷251〜253、D1電源55、交流負荷56および貯湯ユニット47の合計要求負荷に対して不足するように構成されている。この不足分に相当する電力が、連系ブレーカー81から主幹ブレーカー82を経由して下流側電路89へと供給され、第2インバータ44から二次連系ブレーカー83へと供給された電力とともに、第1分岐部85に供給される。連系ブレーカー81に供給された電力の残部は、系統電源200に逆潮流される。 As can be understood from the above description, in the power system 300 of this example, the power supplied from the second inverter 44 to the secondary interconnection breaker 83 is the load 251 to 253, D1 by at least the above margin. It is configured to be insufficient for the total required load of the power supply 55, the AC load 56, and the hot water storage unit 47. The electric power corresponding to this shortage is supplied from the interconnection breaker 81 to the downstream electric circuit 89 via the main breaker 82, and together with the electric power supplied from the second inverter 44 to the secondary interconnection breaker 83, the first It is supplied to one branch 85. The rest of the power supplied to the interconnection breaker 81 is reverse power flowed to the grid power supply 200.

太陽光発電システム31および32での発電が不十分な場合、上記の不足分の電力が、系統電源200から主幹ブレーカー82を経由して下流側電路89へと供給され、第2インバータ44から二次連系ブレーカー83へと供給された電力とともに、第1分岐部85に供給される。また、蓄電装置25が満充電状態でなくかつ太陽光発電システム31および32での発電が蓄電装置25を充電するのに不十分な場合、系統電源200から、第1インバータ13、第1DCバス11および第4DCDCコンバータ12を経由して、蓄電装置25に電力が供給される。 When the power generation by the photovoltaic power generation systems 31 and 32 is insufficient, the above-mentioned insufficient power is supplied from the system power supply 200 to the downstream electric circuit 89 via the main breaker 82, and the second inverter 44 to the second. Together with the electric power supplied to the next interconnection breaker 83, it is supplied to the first branch portion 85. If the power storage device 25 is not fully charged and the power generated by the photovoltaic power generation systems 31 and 32 is insufficient to charge the power storage device 25, the system power supply 200, the first inverter 13, and the first DC bus 11 Power is supplied to the power storage device 25 via the fourth DCDC converter 12.

[停電時の電力システム300の動作]
図2に示すように、停電時には、MCU51からの並列指令に基づき、保護リレー62が閉状態となっている。ここで、閉状態は、自身を電流が流れることを許可する状態を指す。また、電力切替ユニット28は、第1インバータ13と自立分電盤90とを接続している。
[Operation of power system 300 during power failure]
As shown in FIG. 2, at the time of power failure, the protection relay 62 is closed based on the parallel command from the MCU 51. Here, the closed state refers to a state in which an electric current is allowed to flow through itself. Further, the power switching unit 28 connects the first inverter 13 and the self-supporting distribution board 90.

燃料電池41で発電された電力は、DCDCコンバータ42を経由して第2DCバス43に供給される。第2DCバス43に供給された直流電力の一部または全部は、特性変換回路100に供給される。直流電力変換装置20は、具体的には第1DCDCコンバータ21は、MPPT制御により特性変換回路100から(厳密にはLCフィルタ61を介して)電力を取り出し、取り出した電力を第1DCバス11に供給する。 The electric power generated by the fuel cell 41 is supplied to the second DC bus 43 via the DCDC converter 42. Part or all of the DC power supplied to the second DC bus 43 is supplied to the characteristic conversion circuit 100. Specifically, the DC power converter 20 takes out the electric power from the characteristic conversion circuit 100 (strictly speaking, via the LC filter 61) by the first DCDC converter 21 by MPPT control, and supplies the taken out electric power to the first DC bus 11. To do.

また、直流電力変換装置20は、系統連系時と同様に、太陽光発電システム31および32から電力を取り出し、取り出した電力を第1DCバス11に供給する。 Further, the DC power conversion device 20 takes out electric power from the photovoltaic power generation systems 31 and 32 and supplies the taken out electric power to the first DC bus 11 as in the case of grid connection.

直流電力変換装置20によって太陽光発電システム31および32ならびに特性変換回路100から取り出された合計電力が第1負荷251、D1電源55、交流負荷56および貯湯ユニット47の要求負荷よりも小さい場合、不足分に相当する電力が、蓄電装置25から第4DCDCコンバータ12を経由して第1DCバス11にさらに供給される。取り出された電力が要求負荷よりも大きい場合、過剰分の電力が第4DCDCコンバータ12を介して蓄電装置25に充電され、この充電を行っても過剰分の電力が余る場合は、第2DCバス43の電力の一部が第6DCDCコンバータ45を介してヒーター46に供給される。 Insufficient if the total power extracted from the photovoltaic power generation systems 31 and 32 and the characteristic conversion circuit 100 by the DC power converter 20 is smaller than the required loads of the first load 251 and the D1 power supply 55, the AC load 56 and the hot water storage unit 47. The electric power corresponding to the minute is further supplied from the power storage device 25 to the first DC bus 11 via the fourth DCDC converter 12. If the extracted power is larger than the required load, the excess power is charged to the power storage device 25 via the 4th DCDC converter 12, and if the excess power remains even after this charging, the second DC bus 43 A part of the electric power of the above is supplied to the heater 46 via the sixth DCDC converter 45.

このようにして、上記要求負荷に追従させられたあるいは近づけられた電力が、第1DCバス11から第1インバータ13および電力切替ユニット28を経由して主幹ブレーカー92に供給される。主幹ブレーカー92に供給された電力は、系統連系時と同様に、D1電源55、交流負荷56、貯湯ユニット47および第1負荷251に供給される。 In this way, the electric power that is made to follow or is brought close to the required load is supplied from the first DC bus 11 to the main breaker 92 via the first inverter 13 and the electric power switching unit 28. The electric power supplied to the main breaker 92 is supplied to the D1 power supply 55, the AC load 56, the hot water storage unit 47, and the first load 251 as in the case of grid connection.

[電力システム300で形成されている経路]
上述の説明ならびに図1および図2から理解されるように、電力システム300では、系統電力供給経路351と、逆潮流経路352と、自立運転時用経路353と、直流出力経路354と、交流出力経路355と、負荷行き経路356と、が形成されている。系統電力供給経路351は、系統電源200から、第3接続点p3、電流検出部27および第1分岐部85をこの順に介して、電力切替ユニット28の系統電力入力部28aに交流電力を導く経路である。逆潮流経路352は、インバータ13から第3接続点p3を介して系統電源200に交流電力を導く経路である。自立運転時用経路353は、インバータ13から電力切替ユニット28の自立電力入力部28bに交流電力を導く経路である。直流出力経路354は、燃料電池発電システム40からインバータ13に直流電力を導く経路である。交流出力経路355は、燃料電池発電システム40から二次連系ブレーカー83を介して第1分岐部85に交流電力を導く経路である。負荷行き経路356は、電力切替ユニット28の電力出力部28cから第2分岐部95を介して燃料電池発電システム40の交流負荷56に交流電力を導く経路である。なお、この例では、系統電力供給経路351および逆潮流経路352は、第3接続点p3から見て系統電源200側の部分において重複している。
[Route formed by the power system 300]
As can be seen from the above description and FIGS. 1 and 2, in the power system 300, the system power supply path 351 and the reverse power flow path 352, the self-sustained operation path 353, the DC output path 354, and the AC output A route 355 and a load-bound route 356 are formed. The system power supply path 351 is a path for guiding AC power from the system power supply 200 to the system power input unit 28a of the power switching unit 28 via the third connection point p3, the current detection unit 27, and the first branch unit 85 in this order. Is. The reverse power flow path 352 is a path for guiding AC power from the inverter 13 to the system power supply 200 via the third connection point p3. The path 353 for self-sustaining operation is a path for guiding AC power from the inverter 13 to the self-sustaining power input unit 28b of the power switching unit 28. The DC output path 354 is a path for guiding DC power from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13. The AC output path 355 is a path for guiding AC power from the fuel cell power generation system 40 to the first branch portion 85 via the secondary interconnection breaker 83. The load-bound path 356 is a path that guides AC power from the power output unit 28c of the power switching unit 28 to the AC load 56 of the fuel cell power generation system 40 via the second branch portion 95. In this example, the system power supply path 351 and the reverse power flow path 352 overlap at the portion on the system power supply 200 side when viewed from the third connection point p3.

この例では、電力システム300は、太陽光発電パネルを有する太陽光発電システム31および32を備える。電力システム300では、太陽光発電システム31からインバータ13に直流電力を導く経路が形成されている。また、太陽光発電システム32からインバータ13に直流電力を導く経路が形成されている。 In this example, the power system 300 includes photovoltaic systems 31 and 32 with photovoltaic panels. In the power system 300, a path for guiding DC power from the photovoltaic power generation system 31 to the inverter 13 is formed. Further, a path for guiding DC power from the photovoltaic power generation system 32 to the inverter 13 is formed.

この例では、電力システム300は、蓄電装置25を備える。電力システム300では、蓄電装置25からインバータ13に直流電力を導く経路が形成されている。 In this example, the power system 300 includes a power storage device 25. In the power system 300, a path for guiding DC power from the power storage device 25 to the inverter 13 is formed.

この例では、電力システム300は、太陽光発電パネルを有する太陽光発電システム31および32と、蓄電装置25と、を備える。電力システム300では、太陽光発電システム31から蓄電装置25に直流電力を導く経路が形成されている。太陽光発電システム32から蓄電装置25に直流電力を導く経路が形成されている。また、燃料電池発電システム40から蓄電装置25に直流電力を導く経路が形成されている。このため、太陽光発電システム31および32からのみならず、燃料電池発電システム40からも、蓄電装置25を充電することができる。 In this example, the power system 300 includes a photovoltaic power generation system 31 and 32 having a photovoltaic power generation panel, and a power storage device 25. In the power system 300, a path for guiding DC power from the photovoltaic power generation system 31 to the power storage device 25 is formed. A path for guiding DC power from the photovoltaic power generation system 32 to the power storage device 25 is formed. Further, a path for guiding DC power from the fuel cell power generation system 40 to the power storage device 25 is formed. Therefore, the power storage device 25 can be charged not only from the photovoltaic power generation systems 31 and 32 but also from the fuel cell power generation system 40.

この例では、電力システム300は、太陽光発電パネルを有する太陽光発電システム31および32と、蓄電装置25と、コンセント260と、を備える。電力システム300では、太陽光発電システム31からインバータ13、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および第2分岐部95をこの順に介してコンセント260に電力を導く経路が形成されている。太陽光発電システム32からインバータ13、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および第2分岐部95をこの順に介してコンセント260に電力を導く経路が形成されている。燃料電池発電システム40からインバータ13、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および第2分岐部95をこの順に介してコンセント260に電力を導く経路が形成されている。蓄電装置25からインバータ13、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および第2分岐部95をこの順に介してコンセント260に電力を導く経路が形成されている。このため、この例では、太陽光発電システム31および32ならびに蓄電装置25から電力が供給されるコンセント260に、燃料電池発電システム40からも電力を供給できる。このことは、以下の理由で、停電時に便利である。すなわち、夜、雨天時などには、太陽光発電システム31および32は発電できない。仮にコンセント260に燃料電池発電システム40から電力を供給できないとすると、夜、雨天時などに停電が続く場合において、コンセント260から電力を取り出し可能な期間は蓄電装置25のみに基づく限られたものとなる。これに対し、この例では、コンセント260に燃料電池発電システム40から電力を供給できるため、上記期間を延ばすことができる。夜、雨天時などに停電が続く場合において、別のコンセントへの差し替えなしで1つのコンセントから長時間電力を取り出せることは、ユーザーにとって便利である。 In this example, the power system 300 includes solar power generation systems 31 and 32 having a photovoltaic power generation panel, a power storage device 25, and an outlet 260. In the power system 300, a path for guiding power from the photovoltaic power generation system 31 to the outlet 260 via the inverter 13, the path 353 for independent operation, the power switching unit 28, and the second branch portion 95 is formed in this order. A path is formed from the photovoltaic power generation system 32 to the outlet 260 via the inverter 13, the path 353 for independent operation, the power switching unit 28, and the second branch portion 95 in this order. A path is formed from the fuel cell power generation system 40 to the outlet 260 via the inverter 13, the path 353 for independent operation, the power switching unit 28, and the second branch portion 95 in this order. A path is formed from the power storage device 25 to the outlet 260 via the inverter 13, the path 353 for independent operation, the power switching unit 28, and the second branch portion 95 in this order. Therefore, in this example, the fuel cell power generation system 40 can also supply power to the outlets 260 to which power is supplied from the photovoltaic power generation systems 31 and 32 and the power storage device 25. This is convenient in the event of a power outage for the following reasons: That is, the photovoltaic power generation systems 31 and 32 cannot generate power at night, in rainy weather, and the like. Assuming that power cannot be supplied to the outlet 260 from the fuel cell power generation system 40, the period during which power can be taken out from the outlet 260 is limited based only on the power storage device 25 when a power outage continues at night or in the rain. Become. On the other hand, in this example, since the power can be supplied to the outlet 260 from the fuel cell power generation system 40, the above period can be extended. When a power outage continues at night or in the rain, it is convenient for the user to be able to take out power from one outlet for a long time without replacing it with another outlet.

また、この例では、コンセント260に対する上記接続と同様の接続が、貯湯ユニット47にもなされている。このため、夜、雨天時などに停電が続く場合において、貯湯ユニット47へとその動作に必要な電力を長時間供給することができる。 Further, in this example, the same connection as the above connection to the outlet 260 is also made to the hot water storage unit 47. Therefore, when a power failure continues at night or in the rain, the electric power required for the operation can be supplied to the hot water storage unit 47 for a long time.

この例の電力システム300では、蓄電装置25からインバータ13、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および第2分岐部95をこの順に介して燃料電池発電システム40に電力を導く経路が形成されている。具体的には、このようにして燃料電池発電システム40のD1電源55および交流負荷56に電力を導く経路が形成されている。また、具体的には、コンセント260に対する上記接続と同様の接続が、燃料電池発電システム40にもなされている。上述の説明から理解されるように、この例の蓄電装置25は、停電時にコンセント260に電力を供給可能な非常用電源として機能する。この例では、さらに、蓄電装置25は、停電時に燃料電池発電システム40に電力を供給可能な非常用電源としても機能する。このようにすれば、停電時に燃料電池発電システム40を起動させるための専用電源、例えば該システム40の補機に電力を供給するための専用電源、を省略することができる。 In the electric power system 300 of this example, a path for guiding electric power from the power storage device 25 to the fuel cell power generation system 40 is formed through the inverter 13, the path 353 for independent operation, the electric power switching unit 28, and the second branch portion 95 in this order. ing. Specifically, in this way, a path for guiding electric power to the D1 power source 55 and the AC load 56 of the fuel cell power generation system 40 is formed. Further, specifically, the same connection as the above connection to the outlet 260 is also made in the fuel cell power generation system 40. As can be understood from the above description, the power storage device 25 of this example functions as an emergency power source capable of supplying power to the outlet 260 in the event of a power failure. In this example, the power storage device 25 also functions as an emergency power source capable of supplying electric power to the fuel cell power generation system 40 in the event of a power failure. In this way, a dedicated power source for starting the fuel cell power generation system 40 in the event of a power failure, for example, a dedicated power source for supplying power to the auxiliary equipment of the system 40 can be omitted.

[燃料電池発電システムの発電電力の逆潮流回避について]
電力システム300は、直流電力を発電し、直流電力をインバータ13で交流電力に変換し、交流電力を系統電源200に逆潮流させることと負荷に供給することとが可能なシステムである。また、電力システム300では、燃料電池発電システム40が適用されており、該燃料電池発電システム40からインバータ13に直流電力が供給されるようになっている。このような電力システム300では、燃料電池発電システム40から系統電源200への電力の逆潮流を回避するために、以下の点に留意が必要である。
[About avoiding reverse power flow of generated power of fuel cell power generation system]
The electric power system 300 is a system capable of generating DC electric power, converting the DC electric power into AC electric power by the inverter 13, backfeeding the AC electric power to the system power supply 200, and supplying the AC electric power to the load. Further, in the electric power system 300, a fuel cell power generation system 40 is applied, and DC power is supplied from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13. In such an electric power system 300, it is necessary to pay attention to the following points in order to avoid reverse power flow of electric power from the fuel cell power generation system 40 to the grid power source 200.

まず、電力システム300では、系統連系時に、燃料電池発電システム40とは別の電源から系統電源200への電力の逆潮流が行われる。この例では、当該別の電源は、太陽光発電システム31および32である。逆潮流電力に燃料電池発電システム40で発電された電力が混じり込まないようにするには、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給を系統電源200の停電時に限定することが考えられる。そのためには、系統電源200が停電していることを十分な精度で確認する必要がある。以下では、この課題を第1の課題と称することがある。 First, in the electric power system 300, reverse power flow of electric power from a power source different from the fuel cell power generation system 40 to the system power source 200 is performed at the time of grid connection. In this example, the other power sources are photovoltaic systems 31 and 32. In order to prevent the power generated by the fuel cell power generation system 40 from being mixed with the reverse power flow power, it is conceivable to limit the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 during a power failure of the system power supply 200. .. For that purpose, it is necessary to confirm with sufficient accuracy that the system power supply 200 is out of power. Hereinafter, this task may be referred to as a first task.

また、系統電源200が停電していることが確認されれば直ちに燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給を開始してよいわけではない。燃料電池発電システム40の発電電力が系統電源200へと逆潮流するのを防止するためには、この電力供給開始の前に、インバータ13に供給される電力が負荷に供給され得る状況にあり一方系統電源200に供給され得る状況にないことを、十分な精度で確認する必要がある。以下では、この課題を第2の課題と称することがある。 Further, it is not always possible to start supplying DC power from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 as soon as it is confirmed that the system power supply 200 has a power failure. In order to prevent the generated power of the fuel cell power generation system 40 from flowing back to the system power supply 200, the power supplied to the inverter 13 can be supplied to the load before the start of the power supply. It is necessary to confirm with sufficient accuracy that the system power supply 200 cannot be supplied. Hereinafter, this task may be referred to as a second task.

この点、電力システム300は、系統電源200の停電を検知することができる。電力システム300の一例では、停電検知は、能動型方式等の公知の方式を利用して実現される。停電が検知されると、電力システム300は、電気的な接続状態を図1の状態から変化させる。具体的には、まず、第1解列リレー14および第2解列リレー48を解列させ開状態にする。次に、インバータ13と自立分電盤90とが電力切替ユニット28を介して電気的に接続されるように、電力切替ユニット28を切り替える。以下では、解列リレー14および48の解列および電力切替ユニット28の切替の契機となる上記の停電検知を、第1の停電検知と称することがある。 In this respect, the power system 300 can detect a power failure of the system power supply 200. In one example of the power system 300, power failure detection is realized by using a known method such as an active method. When a power failure is detected, the power system 300 changes the electrical connection state from the state shown in FIG. Specifically, first, the first disconnection relay 14 and the second disconnection relay 48 are disconnected and opened. Next, the power switching unit 28 is switched so that the inverter 13 and the self-supporting distribution board 90 are electrically connected via the power switching unit 28. Hereinafter, the above-mentioned power failure detection that triggers the disconnection of the disconnection relays 14 and 48 and the switching of the power switching unit 28 may be referred to as a first power failure detection.

このようにすれば、一応は、系統電源200の停電を確認したことになる。また、上記のようにして得られた電気的接続状態においては、インバータ13から逆潮流経路352を介して系統電源200へと電力が逆潮流されることはない。一方、この電気的接続状態においては、インバータ13から、自立運転時用経路352、電力切替ユニット28および第2分岐部95を介して、D1電源55、交流負荷56、貯湯ユニット47および第1負荷251へと電力を供給できる。つまり、この電気的接続状態では、インバータ13に供給される電力は、負荷に供給可能であり、一方、系統電源200には逆潮流されない。 By doing so, it means that the power failure of the system power supply 200 has been confirmed for the time being. Further, in the electrically connected state obtained as described above, power is not reverse power flowed from the inverter 13 to the system power supply 200 via the reverse power flow path 352. On the other hand, in this electrically connected state, the inverter 13 passes through the path 352 for independent operation, the power switching unit 28, and the second branch 95, and the D1 power supply 55, the AC load 56, the hot water storage unit 47, and the first load. Power can be supplied to 251. That is, in this electrically connected state, the electric power supplied to the inverter 13 can be supplied to the load, while it is not reverse power flowed to the system power supply 200.

ただし、何らかの原因で、実際には系統電源200は停電していないにも関わらず、誤って系統電源200の停電が検知されることはあり得る。また、何らかの原因で、上記の電気的接続状態に至らないこともあり得る。このため、上記の第1の課題および第2の課題をより確実に解決できるような構成を採用することが望まれる。 However, for some reason, it is possible that a power failure of the system power supply 200 is erroneously detected even though the system power supply 200 is not actually out of power. Further, for some reason, the above-mentioned electrical connection state may not be reached. Therefore, it is desired to adopt a configuration that can more reliably solve the above-mentioned first problem and the second problem.

そこで、電力システム300は、第1条件、第2条件、第3条件および第4条件が成立していると判断した後に、燃料電池発電システム40から直流出力経路354を介してインバータ13に直流電力を供給する。 Therefore, the power system 300 determines that the first condition, the second condition, the third condition, and the fourth condition are satisfied, and then supplies DC power from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 via the DC output path 354. To supply.

第1条件は、電流検出部27の測定値が系統電源200が停電していることを示す値であるという条件である。第2条件は、交流出力経路355によって燃料電池発電システム40に入力される電圧が系統電源200が停電していることを示す値であるという条件である。第3条件は、負荷行き経路356によって燃料電池発電システム40に入力される電圧が燃料電池発電システム40の交流負荷56の動作電圧であるという条件である。第4条件は、交流負荷56で電力を消費させても電流検出部27の測定値が系統電源200が停電していることを示す値に維持されるという条件である。 The first condition is that the measured value of the current detection unit 27 is a value indicating that the system power supply 200 is out of power. The second condition is that the voltage input to the fuel cell power generation system 40 by the AC output path 355 is a value indicating that the system power supply 200 is out of power. The third condition is that the voltage input to the fuel cell power generation system 40 by the load route 356 is the operating voltage of the AC load 56 of the fuel cell power generation system 40. The fourth condition is that the measured value of the current detection unit 27 is maintained at a value indicating that the system power supply 200 is out of power even if the AC load 56 consumes power.

この例では、電力システム300は、電流検出部27の測定値が第1閾値電流以下であるときに、第1条件が成立していると判断する。ここで、電流検出部27の測定値は、電流検出部27が1つの電流センサによって構成されている場合には、その電流センサの測定値を指す。電流検出部27が複数の電流センサによって構成されている場合には、電流検出部27の測定値は、複数の電流センサの測定値の合計であり得る。また、測定値として、所定期間にわたる平均値を採用することができる。要するに、電流検出部27の測定値は、系統電源200が停電しているか否かを判断できるものであればよい。 In this example, the power system 300 determines that the first condition is satisfied when the measured value of the current detection unit 27 is equal to or less than the first threshold current. Here, the measured value of the current detection unit 27 refers to the measured value of the current sensor when the current detection unit 27 is composed of one current sensor. When the current detection unit 27 is composed of a plurality of current sensors, the measured value of the current detection unit 27 may be the sum of the measured values of the plurality of current sensors. Further, as the measured value, an average value over a predetermined period can be adopted. In short, the measured value of the current detection unit 27 may be such that it can be determined whether or not the system power supply 200 has a power failure.

より具体的には、この例では、系統電力供給経路351における電流検出部27が設けられた部分は単相3線式の線路によって構成されている。電流検出部27は、この単相3線式の第1非接地線路に設けられた第1電流センサと、この単相3線式の第2非接地線路に設けられた第2電流センサと、によって構成されている。そして、電力システム300は、第1電流センサの測定値と第2電流センサの測定値の合計が第1閾値電流以下であるときに、第1条件が成立していると判断する。 More specifically, in this example, the portion of the system power supply path 351 provided with the current detection unit 27 is composed of a single-phase three-wire system. The current detection unit 27 includes a first current sensor provided on the single-phase three-wire first ungrounded line, a second current sensor provided on the single-phase three-wire second ungrounded line, and the like. It is composed of. Then, the power system 300 determines that the first condition is satisfied when the sum of the measured value of the first current sensor and the measured value of the second current sensor is equal to or less than the first threshold current.

第1の例では、電力システム300は、交流出力経路355によって燃料電池発電システム40に入力される電圧がゼロクロスしないときに、第2条件が成立していると判断する。ここで、電圧がゼロクロスするとは、電圧の瞬時値が0Vを跨いで変化することを指す。 In the first example, the electric power system 300 determines that the second condition is satisfied when the voltage input to the fuel cell power generation system 40 by the AC output path 355 does not cross zero. Here, zero crossing of the voltage means that the instantaneous value of the voltage changes over 0V.

第2の例では、電力システム300は、交流出力経路355によって燃料電池発電システム40に入力される電圧を、パルス波に変換する。交流出力経路355に交流電圧が印加されていれば、得られるパルス波は、繰り返し波形を構成する。他方、交流出力経路355に電圧が印加されていなければ、この変換で得られる波形は一定レベルに固定されたものとなる。第2の例では、電力システム300は、複数周期分の繰り返し波形が検知されれば第2条件は成立していないと判断する。他方、電力システム300は、複数周期分の繰り返し波形が検知されず、かつ、所定期間わたり得られた波形が一定レベルに固定されている場合には、第2条件は成立していると判断する。なお、第2の例は、第1の例の具体例を構成し得る。 In the second example, the power system 300 converts the voltage input to the fuel cell power generation system 40 by the AC output path 355 into a pulse wave. If an AC voltage is applied to the AC output path 355, the resulting pulse wave constitutes a repeating waveform. On the other hand, if no voltage is applied to the AC output path 355, the waveform obtained by this conversion is fixed at a constant level. In the second example, the power system 300 determines that the second condition is not satisfied if the repeated waveforms for a plurality of cycles are detected. On the other hand, the power system 300 determines that the second condition is satisfied when the repeated waveforms for a plurality of cycles are not detected and the waveforms obtained over a predetermined period are fixed at a constant level. .. The second example may constitute a specific example of the first example.

電力システム300は、燃料電池発電システム40以外からもインバータ13に直流電力が供給されるように構成されている。この例では、この直流電力供給は、太陽光発電システム36、太陽光発電システム37および/または蓄電装置25によって行われる。第3条件における負荷行き経路356によって燃料電池発電システム40に入力される電圧は、上記電力供給によって生成される。 The electric power system 300 is configured so that DC electric power is supplied to the inverter 13 from other than the fuel cell power generation system 40. In this example, this DC power supply is provided by the photovoltaic power generation system 36, the photovoltaic power generation system 37 and / or the power storage device 25. The voltage input to the fuel cell power generation system 40 by the load going path 356 in the third condition is generated by the power supply.

この例では、第4条件は、交流負荷56で電力を消費させても電流検出部27の測定値が第1閾値電流以下に維持されるという条件である。より具体的には、この例では、交流負荷56で電力を消費させても上記の第1電流センサの測定値と第2電流センサの測定値の合計が第1閾値電流以下に維持されるという条件である。 In this example, the fourth condition is that the measured value of the current detection unit 27 is maintained below the first threshold current even when the AC load 56 consumes power. More specifically, in this example, even if the AC load 56 consumes power, the total of the measured values of the first current sensor and the measured values of the second current sensor is maintained below the first threshold current. It is a condition.

この例では、基板60は、直流出力経路354上に設けられている。そして、電力システム300が第1条件、第2条件、第3条件および第4条件が成立していると判断した後に、基板60が直流電力の出力を開始する。具体的には、電力システム300が第1条件および第2条件が成立していると判断した後に基板60の起動が開始される。ここで、基板60が起動している状態は、特性変換回路100において電圧電流制御回路160の入力電圧に対する出力電圧の比率を規定するための動作がなされている状態を指す。そして、基板60の起動中において、電力システム300が第3条件および第4条件が成立していると判断した後に、基板60は、規定された比率に基づいて直流電力の出力を開始する。 In this example, the substrate 60 is provided on the DC output path 354. Then, after the power system 300 determines that the first condition, the second condition, the third condition, and the fourth condition are satisfied, the substrate 60 starts to output the DC power. Specifically, the start-up of the substrate 60 is started after the power system 300 determines that the first condition and the second condition are satisfied. Here, the state in which the substrate 60 is activated refers to a state in which the characteristic conversion circuit 100 is operated to specify the ratio of the output voltage to the input voltage of the voltage / current control circuit 160. Then, during the startup of the substrate 60, after the power system 300 determines that the third condition and the fourth condition are satisfied, the substrate 60 starts outputting DC power based on the specified ratio.

第1条件が成立しない場合には、系統電源200が停電しておらず系統電源200から第3接続点p3を介して電流測定部27に電流が供給されていることが疑われる。第2条件が成立しない場合には、系統電源200が停電しておらず系統電源200から第3接続点p3および二次連系ブレーカー83をこの順に介して交流出力経路355に電圧が供給されていることが疑われる。第1条件および第2条件が成立するが第3条件が成立しない場合には、系統電源200は停電しているがインバータ13から自立運転時用経路353および電力切替ユニット28をこの順に介した負荷行き経路356への電圧供給がなされていないことが疑われる。第4条件が成立しない場合には、系統電源200が停電しておらず系統電源200から第3接続点p3、電流測定部27、第1分岐部85、電力切替ユニット28および負荷行き経路356をこの順に介して交流負荷56に電力が供給されていることが疑われる。 If the first condition is not satisfied, it is suspected that the system power supply 200 is not out of power and current is being supplied from the system power supply 200 to the current measuring unit 27 via the third connection point p3. If the second condition is not satisfied, the system power supply 200 is not out of power and voltage is supplied from the system power supply 200 to the AC output path 355 via the third connection point p3 and the secondary interconnection breaker 83 in this order. Suspected to be. If the first condition and the second condition are satisfied but the third condition is not satisfied, the system power supply 200 is out of power, but the load from the inverter 13 via the self-sustained operation path 353 and the power switching unit 28 is in this order. It is suspected that the voltage is not supplied to the route 356. If the fourth condition is not satisfied, the system power supply 200 is not out of power, and the system power supply 200 connects to the third connection point p3, the current measurement unit 27, the first branch unit 85, the power switching unit 28, and the load route 356. It is suspected that power is being supplied to the AC load 56 through this order.

第1条件および第2条件が成立していることを確認することにより、系統電源200が停電していることが再確認されることとなる。本実施の形態では、第1条件および第2条件が成立していると判断されない場合には、燃料電池発電システム40から直流出力経路354を介したインバータ13への直流電力の供給はなされない。このような構成は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が系統電源200の非停電時に行われる事態を回避するのに適している。 By confirming that the first condition and the second condition are satisfied, it is reconfirmed that the system power supply 200 is out of power. In the present embodiment, if it is not determined that the first condition and the second condition are satisfied, the DC power is not supplied from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 via the DC output path 354. Such a configuration is suitable for avoiding a situation in which DC power is supplied from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 when the system power supply 200 does not have a power failure.

第1条件および第2条件の両方の成立を確認する利点は、以下のとおりである。第1分岐部85から負荷252,253等の負荷および電力切替ユニット28に流出する電力が小さい場合がある。例えば、家庭内の電化製品の電力消費が小さい場合が、そのような場合に該当する。上記流出電力が小さい場合には、電力システム300は、系統電源200が停電していないにも関わらず第1条件が成立していると判断してしまう。しかし、第1条件のみならず第2条件の成立を確認することにより、このような場合であっても系統電源200が停電していることを確認できる。一方、施工時の設定ミス等が原因で二次連系ブレーカー83が遮断状態にある場合がある。この場合、電力システム300は、系統電源200が停電していないにも関わらず第2条件が成立していると判断してしまう。しかし、第2条件のみならず第1条件の成立を確認することにより、このような場合であっても系統電源200が停電していることを確認できる。 The advantages of confirming that both the first condition and the second condition are satisfied are as follows. The load such as loads 252 and 253 and the electric power flowing out from the first branch portion 85 to the power switching unit 28 may be small. For example, the case where the power consumption of electric appliances in the home is small corresponds to such a case. When the outflow power is small, the power system 300 determines that the first condition is satisfied even though the system power supply 200 is not out of power. However, by confirming that not only the first condition but also the second condition is satisfied, it can be confirmed that the system power supply 200 is out of power even in such a case. On the other hand, the secondary interconnection breaker 83 may be in a cutoff state due to a setting error during construction or the like. In this case, the power system 300 determines that the second condition is satisfied even though the system power supply 200 is not out of power. However, by confirming that the first condition is satisfied as well as the second condition, it can be confirmed that the system power supply 200 is out of power even in such a case.

第3条件の成立を確認する利点は、以下のとおりである。何らかの原因で、インバータ13に供給される電力を、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および負荷行き経路356に供給できない場合があり得る。施工時に設定ミスが発生した場合、パワーステーション10における自立運転時用経路353への電力出力機構が故障している場合、自立分電盤90の主幹ブレーカー92が過電流でトリップして遮断状態になっている場合等が、そのような場合に該当する。しかし、本実施の形態では、第3条件の成立を確認する。これにより、インバータ13に供給される電力が、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および負荷行き経路356に供給され得る状況にあることが確認されることとなる。 The advantages of confirming the establishment of the third condition are as follows. For some reason, the power supplied to the inverter 13 may not be supplied to the self-sustaining operation path 353, the power switching unit 28, and the load going path 356. If a setting error occurs during construction, or if the power output mechanism to the path 353 for independent operation in the power station 10 is out of order, the main breaker 92 of the independent distribution board 90 trips due to overcurrent and is in a cutoff state. Such a case corresponds to such a case. However, in the present embodiment, it is confirmed that the third condition is satisfied. As a result, it is confirmed that the electric power supplied to the inverter 13 can be supplied to the self-sustained operation path 353, the electric power switching unit 28, and the load bound path 356.

具体的には、本実施の形態では、第1条件および第2条件と併せて第3条件の成立を確認する。これにより、インバータ13に供給される電力が、逆潮流経路352に供給され得る状況になく、自立運転時用経路353、電力切替ユニット28および負荷行き経路356に供給され得る状況にあることが確認されることとなる。これにより、インバータ13に供給される電力が負荷に供給され得る状況にあり一方系統電源200に供給され得る状況にないことが確認されることとなる。本実施の形態では、第1〜第3条件が成立していると判断されない場合には、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力の供給はなされない。このような構成は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給を、インバータ13に供給される電力が系統電源200に供給され得ず負荷に供給され得る状況において実行するのに適している。 Specifically, in the present embodiment, it is confirmed that the third condition is satisfied together with the first condition and the second condition. As a result, it is confirmed that the power supplied to the inverter 13 is not in a situation where it can be supplied to the reverse power flow path 352, but in a situation where it can be supplied to the path 353 for independent operation, the power switching unit 28, and the load going path 356. Will be done. As a result, it is confirmed that the electric power supplied to the inverter 13 is in a situation where it can be supplied to the load, while it is not in a situation where it can be supplied to the system power supply 200. In the present embodiment, if it is not determined that the first to third conditions are satisfied, the DC power is not supplied from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13. Such a configuration is suitable for executing the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 in a situation where the power supplied to the inverter 13 cannot be supplied to the system power supply 200 and can be supplied to the load. There is.

さらに、本実施の形態では、第4条件の成立を確認する。第1条件および第2条件と併せて第4条件の成立を確認することにより、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が系統電源200の非停電時に行われる事態がより確実に回避される。また、第1〜第3条件と併せて第4条件の成立を確認することにより、より確実に、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給を、インバータ13に供給される電力が系統電源200に供給され得ず負荷に供給され得る状況において実行することが可能となる。 Further, in the present embodiment, it is confirmed that the fourth condition is satisfied. By confirming the establishment of the fourth condition together with the first condition and the second condition, it is possible to more reliably avoid the situation where the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 is performed when the system power supply 200 does not have a power failure. Will be done. Further, by confirming that the fourth condition is satisfied together with the first to third conditions, the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 can be more reliably supplied to the inverter 13, and the power supplied to the inverter 13 can be systematized. It is possible to execute in a situation where the power supply 200 cannot be supplied and the load can be supplied.

具体的には、第4条件の成立を確認する利点は、以下のとおりである。第1分岐部85から流出する電力が小さくかつ二次連系ブレーカー83が遮断状態にある場合、電力システム300は、系統電源200が停電していないにも関わらず第1条件および第2条件が成立していると判断してしまう。しかし、第1条件および第2条件のみならず第4条件の成立を確認することにより、このような場合であっても系統電源200が停電していることを確認できる。 Specifically, the advantages of confirming the establishment of the fourth condition are as follows. When the power flowing out from the first branch 85 is small and the secondary interconnection breaker 83 is in the cutoff state, the power system 300 has the first condition and the second condition even though the system power supply 200 is not out of power. It is judged that it is established. However, by confirming that not only the first condition and the second condition but also the fourth condition are satisfied, it can be confirmed that the system power supply 200 is out of power even in such a case.

また、電力システム300では、インバータ13から第3接続点p3、第1分岐部85および電力切替ユニット28をこの順に介して負荷行き経路356に電圧を供給することは不可能ではない。このような電圧供給がなされている場合には、第3条件が成立していると電力システム300が判断した場合であっても、インバータ13に供給される電力が逆潮流経路352を介して系統電源200に逆潮流されている可能性がある。このような電圧供給がなされている可能性は、第1分岐部85から流出する電力が小さくかつ二次連系ブレーカー83が遮断状態にある場合を考慮すると、第1条件および第2条件の成立確認だけでは排除しきれない。しかし、第1〜第3条件のみならず第4条件を確認することにより、上記のような電圧供給がなされている可能性が排除される。このため、第1〜第3条件のみならず第4条件を確認することにより、より確実に、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給を、インバータ13に供給される電力が系統電源200に供給され得ず負荷に供給され得る状況において実行することが可能となる。 Further, in the power system 300, it is not impossible to supply a voltage from the inverter 13 to the load going path 356 via the third connection point p3, the first branch portion 85, and the power switching unit 28 in this order. When such a voltage is supplied, even if the power system 300 determines that the third condition is satisfied, the power supplied to the inverter 13 is supplied to the inverter 13 via the reverse power flow path 352. There is a possibility that the power supply 200 is reverse power flow. The possibility that such a voltage is supplied is that the first condition and the second condition are satisfied in consideration of the case where the power flowing out from the first branch portion 85 is small and the secondary interconnection breaker 83 is in the cutoff state. Confirmation alone cannot eliminate it. However, by checking not only the first to third conditions but also the fourth condition, the possibility that the above voltage is supplied is excluded. Therefore, by confirming not only the first to third conditions but also the fourth condition, the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 can be more reliably supplied, and the power supplied to the inverter 13 is the system power supply. It is possible to carry out in a situation where the 200 cannot be supplied and the load can be supplied.

この例では、燃料電池発電システム40が、電流検出部27と協働して、第1条件および第4条件が成立しているか否かを判断する。また、燃料電池発電システム40が、第2条件および第3条件が成立しているか否かを判断する。 In this example, the fuel cell power generation system 40 cooperates with the current detection unit 27 to determine whether or not the first condition and the fourth condition are satisfied. Further, the fuel cell power generation system 40 determines whether or not the second condition and the third condition are satisfied.

図1および2で示す位置に電流検出部27を設けることは系統連系規定により義務付けられている。このため、第1条件および第4条件の成立確認は、電力システム300のコスト増の原因とはなり難い。また、燃料電池発電システム40を用いた電圧確認には、大きなコストはかからない。このため、第2条件および第3条件の成立確認は、電力システム300のコスト増の原因とはなり難い。以上の理由で、第1〜第4条件は、燃料電池発電システム40の発電電力の逆潮流を低コストで回避する観点から優れている。 It is obligatory to provide the current detection unit 27 at the positions shown in FIGS. 1 and 2 by the grid interconnection regulation. Therefore, confirmation of the establishment of the first condition and the fourth condition is unlikely to cause an increase in the cost of the electric power system 300. Further, the voltage confirmation using the fuel cell power generation system 40 does not require a large cost. Therefore, confirmation of the establishment of the second condition and the third condition is unlikely to cause an increase in the cost of the electric power system 300. For the above reasons, the first to fourth conditions are excellent from the viewpoint of avoiding the reverse power flow of the generated power of the fuel cell power generation system 40 at low cost.

[燃料電池発電システムの発電電力の逆潮流回避のための制御の具体例]
以下、燃料電池発電システム40の発電電力の逆潮流回避のための制御の具体例を、図5を参照しながら説明する。
[Specific example of control for avoiding reverse power flow of generated power of fuel cell power generation system]
Hereinafter, a specific example of control for avoiding reverse power flow of the generated power of the fuel cell power generation system 40 will be described with reference to FIG.

図5のフローチャートのフローは、上記の第1の停電検知によって、第2解列リレー48を解列させ開状態にしたタイミングで開始される。 The flow chart of FIG. 5 is started at the timing when the second disconnection relay 48 is disconnected and opened by the first power failure detection described above.

ステップS1では、電力システム300は、第2条件が成立しているか否かを判断する。第2条件が成立していると判断された場合は、フローはステップS2に進む。第2条件が成立していないと判断された場合は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されることなく、フローが終了する。 In step S1, the power system 300 determines whether or not the second condition is satisfied. If it is determined that the second condition is satisfied, the flow proceeds to step S2. If it is determined that the second condition is not satisfied, the flow ends without starting the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13.

ステップS2では、電力システム300は、第1条件が成立しているか否かを判断する。第1条件が成立していると判断された場合は、フローはステップS3に進む。第1条件が成立していないと判断された場合は、フローはステップS11に進む。 In step S2, the power system 300 determines whether or not the first condition is satisfied. If it is determined that the first condition is satisfied, the flow proceeds to step S3. If it is determined that the first condition is not satisfied, the flow proceeds to step S11.

ステップS11では、電力システム300は、ステップS2で第1条件が成立していないと判断されてからの経過時間が閾値時間t1以上であるか否かを判断する。この経過時間が閾値時間t1以上であると判断された場合は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されることなく、フローが終了する。この経過時間が閾値時間t1未満であると判断された場合は、フローはステップS1に戻る。 In step S11, the power system 300 determines whether or not the elapsed time from the determination that the first condition is not satisfied in step S2 is equal to or greater than the threshold time t1. When it is determined that the elapsed time is equal to or longer than the threshold time t1, the flow ends without starting the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13. If it is determined that this elapsed time is less than the threshold time t1, the flow returns to step S1.

ステップS3では、電力システム300は、ステップS2で第1条件が成立していると判断されてからの経過時間が閾値時間t2以上であるか否かを判断する。この経過時間が閾値時間t2以上であると判断された場合は、フローはステップS4に進む。この経過時間が閾値時間t2未満であると判断された場合は、フローはステップS1に戻る。 In step S3, the electric power system 300 determines whether or not the elapsed time from the determination that the first condition is satisfied in step S2 is equal to or greater than the threshold time t2. If it is determined that this elapsed time is equal to or greater than the threshold time t2, the flow proceeds to step S4. If it is determined that this elapsed time is less than the threshold time t2, the flow returns to step S1.

ステップS4では、電力システム300は、基板60の起動を開始させる。ステップS4の実行後に、フローはステップS5に進む。 In step S4, the power system 300 initiates the activation of the substrate 60. After executing step S4, the flow proceeds to step S5.

ステップS5では、電力システム300は、第2条件が成立しているか否かを判断する。第2条件が成立していると判断された場合は、フローはステップS6に進む。第2条件が成立していないと判断された場合は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されることなく、フローが終了する。 In step S5, the power system 300 determines whether or not the second condition is satisfied. If it is determined that the second condition is satisfied, the flow proceeds to step S6. If it is determined that the second condition is not satisfied, the flow ends without starting the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13.

ステップS6では、電力システム300は、第1条件が成立しているか否かを判断する。第1条件が成立していると判断された場合は、フローはステップS7に進む。第1条件が成立していないと判断された場合は、フローはステップS12に進む。 In step S6, the power system 300 determines whether or not the first condition is satisfied. If it is determined that the first condition is satisfied, the flow proceeds to step S7. If it is determined that the first condition is not satisfied, the flow proceeds to step S12.

ステップS12では、電力システム300は、ステップS6で第1条件が成立していないと判断されてからの経過時間が閾値時間t3以上であるか否かを判断する。この経過時間が閾値時間t3以上であると判断された場合は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されることなく、フローが終了する。この経過時間が閾値時間t3未満であると判断された場合は、フローはステップS5に戻る。 In step S12, the power system 300 determines whether or not the elapsed time from the determination that the first condition is not satisfied in step S6 is equal to or greater than the threshold time t3. When it is determined that the elapsed time is equal to or longer than the threshold time t3, the flow ends without starting the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13. If it is determined that this elapsed time is less than the threshold time t3, the flow returns to step S5.

ステップS7では、電力システム300は、燃料電池発電システム40の発電電力が所定電力W1に達しているか否かを判断する。発電電力が所定電力W1に達していると判断された場合は、フローはステップS8に進む。発電電力が所定電力W1に達していないと判断された場合は、フローはステップS5に戻る。所定電力W1は、例えば、燃料電池41の定格発電電力である。なお、燃料電池発電システム40の発電電力は、燃料電池発電システム40から出力されない期間においては、ヒーター46で消費される。 In step S7, the electric power system 300 determines whether or not the electric power generated by the fuel cell power generation system 40 has reached the predetermined electric power W1. If it is determined that the generated power has reached the predetermined power W1, the flow proceeds to step S8. If it is determined that the generated power has not reached the predetermined power W1, the flow returns to step S5. The predetermined power W1 is, for example, the rated power generation power of the fuel cell 41. The generated power of the fuel cell power generation system 40 is consumed by the heater 46 during the period when it is not output from the fuel cell power generation system 40.

ステップS8では、電力システム300は、第3条件が成立しているか否かを判断する。第3条件が成立していると判断された場合は、フローはステップS9に進む。第3条件が成立していないと判断された場合は、フローはステップS13に進む。 In step S8, the power system 300 determines whether or not the third condition is satisfied. If it is determined that the third condition is satisfied, the flow proceeds to step S9. If it is determined that the third condition is not satisfied, the flow proceeds to step S13.

ステップS13では、電力システム300は、ステップS8で第3条件が成立していないと判断された回数(以下、リトライ回数と称することがある)が閾値回数N以上であるか否かを判断する。リトライ回数が閾値回数N以上であると判断された場合は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されることなく、フローが終了する。リトライ回数が閾値回数N未満であると判断された場合は、フローはステップS8に戻る。 In step S13, the power system 300 determines whether or not the number of times (hereinafter, may be referred to as the number of retries) determined in step S8 that the third condition is not satisfied is equal to or greater than the threshold number N. When it is determined that the number of retries is equal to or greater than the threshold number N, the flow ends without starting the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13. If it is determined that the number of retries is less than the threshold number N, the flow returns to step S8.

ステップS9では、電力システム300は、第4条件が成立しているか否かを判断する。第4条件が成立していると判断された場合は、フローはステップS10に進む。第4条件が成立していないと判断された場合は、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されることなく、フローが終了する。 In step S9, the power system 300 determines whether or not the fourth condition is satisfied. If it is determined that the fourth condition is satisfied, the flow proceeds to step S10. If it is determined that the fourth condition is not satisfied, the flow ends without starting the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13.

ステップS10では、電力システム300は、基板60は直流電力の出力を開始させる。これにより、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始される。 In step S10, the power system 300 causes the substrate 60 to start outputting DC power. As a result, the supply of DC power from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 is started.

この具体例では、燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されることなくフローが終了した場合、図5のフローが最初から再実行される。ステップS10に至り燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始されるまで、このフローを継続して繰り返すこともできる。このようにすれば、適切なタイミングで燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給が開始される。 In this specific example, when the flow ends without starting the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13, the flow of FIG. 5 is re-executed from the beginning. This flow can be continuously repeated until step S10 is reached and the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 is started. In this way, the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 is started at an appropriate timing.

燃料電池発電システム40からインバータ13への直流電力供給開始後においては、燃料電池発電システム40の発電電力を第2分岐部95に供給できる。こうして、系統電源200が停電している状況において、燃料電池発電システム40により、第2分岐部95の接続先に長時間電力を供給することが可能となる。例えば、負荷251が電化製品である場合、その電化製品を長時間使用できる。 After the DC power supply from the fuel cell power generation system 40 to the inverter 13 is started, the power generated by the fuel cell power generation system 40 can be supplied to the second branch portion 95. In this way, in a situation where the system power supply 200 is out of power, the fuel cell power generation system 40 can supply electric power to the connection destination of the second branch portion 95 for a long time. For example, when the load 251 is an electric appliance, the electric appliance can be used for a long time.

[特性変換回路の具体例]
上記の説明から理解されるように、この例では、特性変換回路100は、DCDCコンバータである電圧電流制御回路160を有する。特性変換回路100の出力電流が所定値未満のときにおいて、電圧電流制御回路160および第1フィードバック回路110は、協働して、特性変換回路100の出力電圧に応じて特性変換回路100の出力電圧を調整することによって特性変換回路100の出力電圧を目標値に追従させる第1フィードバック制御を行う。また、特性変換回路100の出力電流が所定値以上のときにおいて、電圧電流制御回路100および第2フィードバック回路120は、協働して、特性変換回路100の出力電流が大きいほど特性変換回路100の出力電圧を低下させることによって特性変換回路100の出力電力がピークになるときにおける特性変換回路100の出力電圧を所定範囲内の値に調整する第2フィードバック制御を行う。
[Specific example of characteristic conversion circuit]
As can be understood from the above description, in this example, the characteristic conversion circuit 100 includes a voltage-current control circuit 160 which is a DCDC converter. When the output current of the characteristic conversion circuit 100 is less than a predetermined value, the voltage / current control circuit 160 and the first feedback circuit 110 work together to obtain the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 according to the output voltage of the characteristic conversion circuit 100. The first feedback control is performed so that the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 follows the target value by adjusting. Further, when the output current of the characteristic conversion circuit 100 is equal to or higher than a predetermined value, the voltage / current control circuit 100 and the second feedback circuit 120 cooperate with each other, and the larger the output current of the characteristic conversion circuit 100, the larger the output current of the characteristic conversion circuit 100. The second feedback control is performed to adjust the output voltage of the characteristic conversion circuit 100 to a value within a predetermined range when the output power of the characteristic conversion circuit 100 peaks by lowering the output voltage.

このような第1および第2フィードバック制御を実現する特性変換回路100は適宜設計可能であるが、以下では、特性変換回路100の具体例である特性変換回路100Xについて、図6を参照しながら説明する。以下では、図4を参照して既に説明した要素については、同一符号を付し、その説明を省略することがある。 The characteristic conversion circuit 100 that realizes such first and second feedback control can be appropriately designed, but the characteristic conversion circuit 100X, which is a specific example of the characteristic conversion circuit 100, will be described below with reference to FIG. To do. In the following, the elements already described with reference to FIG. 4 may be designated by the same reference numerals and the description thereof may be omitted.

特性変換回路100Xは、LLCコンバータを構成している。このLLCコンバータは、定電圧源131から流出する電流が大きいほど高い発振周波数が規定され、発振周波数が高いほど特性変換回路100Xの入力電圧に対する出力電圧の比率が小さくなるように構成されている。 The characteristic conversion circuit 100X constitutes an LLC converter. The LLC converter is configured so that the higher the current flowing out from the constant voltage source 131, the higher the oscillation frequency is defined, and the higher the oscillation frequency, the smaller the ratio of the output voltage to the input voltage of the characteristic conversion circuit 100X.

具体的には、特性変換回路100Xは、第1フィードバック回路110と、第2フィードバック回路120と、フィードバック電流供給部130Xと、電流共振制御部140と、電圧電流制御回路160Xと、を有する。 Specifically, the characteristic conversion circuit 100X includes a first feedback circuit 110, a second feedback circuit 120, a feedback current supply unit 130X, a current resonance control unit 140, and a voltage / current control circuit 160X.

フィードバック電流供給部130Xは、定電圧源131および第6抵抗132に加え、第1発光ダイオード135を有する。第1発光ダイオード135には、定電圧源131から流出した電流が流れる。 The feedback current supply unit 130X has a first light emitting diode 135 in addition to the constant voltage source 131 and the sixth resistor 132. The current flowing out from the constant voltage source 131 flows through the first light emitting diode 135.

電流共振制御部140は、第7抵抗141と、第1コンデンサ142と、第8抵抗143と、第1フォトトランジスタ145と、制御IC146と、を有する。第7抵抗141と、第1コンデンサ142と、第8抵抗143および第1フォトトランジスタ145の組み合わせとは、互いに並列に接続されている。第1フォトトランジスタ145は、第1発光ダイオード135と協働して、第1フォトカプラ150を構成している。制御IC146は、定電流源147と、フィードバック端子148と、ハイサイドドライバ出力端子149aと、ローサイドドライバ出力端子149bと、を有する。 The current resonance control unit 140 includes a seventh resistor 141, a first capacitor 142, an eighth resistor 143, a first phototransistor 145, and a control IC 146. The seventh resistor 141, the first capacitor 142, and the combination of the eighth resistor 143 and the first phototransistor 145 are connected in parallel with each other. The first phototransistor 145 cooperates with the first light emitting diode 135 to form the first photocoupler 150. The control IC 146 has a constant current source 147, a feedback terminal 148, a high-side driver output terminal 149a, and a low-side driver output terminal 149b.

電流共振制御部140では、第1コンデンサ142に電荷が充電される期間(以下、充電期間と称することがある)と、第1コンデンサ142から電荷が放電される期間(以下、放電期間と称することがある)とが、交互に訪れる。放電期間と充電期間とは、フィードバック端子148の電圧に基づいて切り替わる。 In the current resonance control unit 140, a period during which the first capacitor 142 is charged with an electric charge (hereinafter, may be referred to as a charging period) and a period during which the electric charge is discharged from the first capacitor 142 (hereinafter, referred to as a discharging period). There is) and visit alternately. The discharge period and the charge period are switched based on the voltage of the feedback terminal 148.

具体的には、充電期間において、定電流源147からフィードバック端子148を介して第1コンデンサ142に電荷が充電されていく。充電が進むにつれて、フィードバック端子148の電圧が上昇していく。フィードバック端子148の電圧が第1の電圧に達すると、放電期間に切り替わる。放電期間においては、定電流源147から第1コンデンサ142への電荷の充電は停止される。放電期間においては、第1コンデンサ142に充電された電荷は、第7抵抗141を介して放電される。放電期間においては、電荷が第8抵抗143および第1フォトトランジスタ145を介してさらに放電される。放電が進むにつれて、フィードバック端子148の電圧が低下していく。フィードバック端子148の電圧が第2の電圧に達すると、充電期間に切り替わる。 Specifically, during the charging period, the first capacitor 142 is charged with electric charge from the constant current source 147 via the feedback terminal 148. As the charging progresses, the voltage of the feedback terminal 148 rises. When the voltage of the feedback terminal 148 reaches the first voltage, the discharge period is switched. During the discharge period, charging of the electric charge from the constant current source 147 to the first capacitor 142 is stopped. During the discharge period, the electric charge charged in the first capacitor 142 is discharged via the seventh resistor 141. During the discharge period, the charge is further discharged via the eighth resistor 143 and the first phototransistor 145. As the discharge progresses, the voltage of the feedback terminal 148 decreases. When the voltage of the feedback terminal 148 reaches the second voltage, the charging period is switched.

第1発光ダイオード135を流れる電流が大きいほど、第1フォトトランジスタ145に大きい電流が流れ、放電期間における第8抵抗143および第1フォトトランジスタ145を介した電荷の放電が速くなり、放電期間が短くなり、充放電周波数が高くなる。充放電周波数は、上記の発振周波数に対応する。 The larger the current flowing through the first light emitting diode 135, the larger the current flows through the first phototransistor 145, and the faster the electric charge is discharged through the eighth resistor 143 and the first phototransistor 145 during the discharge period, and the shorter the discharge period is. Therefore, the charge / discharge frequency becomes high. The charge / discharge frequency corresponds to the above oscillation frequency.

ある放電期間において、ハイサイドドライバ出力端子149aから駆動信号が出力される。次の放電期間において、ローサイドドライバ出力端子149bから駆動信号が出力される。次の放電期間において、ハイサイドドライバ出力端子149aから駆動信号が出力される。次の放電期間において、ローサイドドライバ出力端子149bから駆動信号が出力される。これが繰り返され、ドライバ出力端子149aおよび149bから、互いに逆位相の駆動パルス信号が出力される。これらの駆動パルス信号の周波数は、上記の充放電周波数が高くなるほど高くなる。なお、充電期間は、両ドライバ出力端子149aおよび149bのいずれからも駆動信号が出力されないデッドタイムとなる。 In a certain discharge period, a drive signal is output from the high-side driver output terminal 149a. In the next discharge period, a drive signal is output from the low-side driver output terminal 149b. In the next discharge period, a drive signal is output from the high-side driver output terminal 149a. In the next discharge period, a drive signal is output from the low-side driver output terminal 149b. This is repeated, and drive pulse signals having opposite phases are output from the driver output terminals 149a and 149b. The frequency of these drive pulse signals becomes higher as the charge / discharge frequency is higher. The charging period is a dead time in which no drive signal is output from either of the driver output terminals 149a and 149b.

電圧電流制御回路160Xは、第2コンデンサ161と、第1スイッチング素子162aと、第2スイッチング素子162bと、第3コンデンサ163aと、第4コンデンサ163bと、第5コンデンサ164と、トランス165と、第1ダイオード166aと、第2ダイオード166bと、第6コンデンサ167と、を有する。 The voltage / current control circuit 160X includes a second capacitor 161, a first switching element 162a, a second switching element 162b, a third capacitor 163a, a fourth capacitor 163b, a fifth capacitor 164, a transformer 165, and a third capacitor. It has a 1 diode 166a, a 2nd diode 166b, and a 6th capacitor 167.

スイッチング素子162aおよび162bは、直列に接続されることにより、直列回路を構成している。この直列回路には、第2コンデンサ161が並列接続されている。第1スイッチング素子162aには第3コンデンサ163aが並列接続されている。第2スイッチング素子162bには第4コンデンサ163bが並列接続されている。 The switching elements 162a and 162b form a series circuit by being connected in series. A second capacitor 161 is connected in parallel to this series circuit. A third capacitor 163a is connected in parallel to the first switching element 162a. A fourth capacitor 163b is connected in parallel to the second switching element 162b.

この例では、スイッチング素子162aおよび162bは、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。また、第5コンデンサ164は、共振コンデンサである。 In this example, the switching elements 162a and 162b are MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors). Further, the fifth capacitor 164 is a resonance capacitor.

トランス165は、1次側の巻線である第1巻線165aと、2次側の巻線である第2巻線165bおよび第3巻線165cと、を有する。 The transformer 165 has a first winding 165a, which is a primary winding, and a second winding 165b and a third winding 165c, which are secondary windings.

第1巻線165aの一端には、第1スイッチング素子162aの電流流出端子と、第2スイッチング素子162bの電流流入端子と、が接続されている。第1巻線165aの他端と第2スイッチング素子162bの電流流出端子との間には、第5コンデンサ164が接続されている。なお、この例では、電流流出端子はソース端子である。電流流入端子は、ドレイン端子である。 A current outflow terminal of the first switching element 162a and a current inflow terminal of the second switching element 162b are connected to one end of the first winding 165a. A fifth capacitor 164 is connected between the other end of the first winding 165a and the current outflow terminal of the second switching element 162b. In this example, the current outflow terminal is the source terminal. The current inflow terminal is a drain terminal.

第2巻線165bの一端には、第1ダイオード166aのアノードが接続されている。第1ダイオード166aのカソードには、第6コンデンサ167の一端と、第2ダイオード166bのカソードと、が接続されている。第2巻線165bの他端には、第6コンデンサ167の他端と、基準電位とが接続されている。 The anode of the first diode 166a is connected to one end of the second winding 165b. One end of the sixth capacitor 167 and the cathode of the second diode 166b are connected to the cathode of the first diode 166a. The other end of the sixth capacitor 167 and the reference potential are connected to the other end of the second winding 165b.

第3巻線165cの一端には、第6コンデンサ167の他端と、基準電位とが接続されている。第3巻線165cの他端には、第2ダイオード166bのアノードが接続されている。 The other end of the sixth capacitor 167 and the reference potential are connected to one end of the third winding 165c. The anode of the second diode 166b is connected to the other end of the third winding 165c.

第1スイッチング素子162aの制御端子には、ハイサイドドライバ出力端子149aから駆動パルス信号が供給される。第2スイッチング素子162bの制御端子には、ローサイドドライバ出力端子149bから駆動パルス信号が供給される。これにより、スイッチング素子162aおよび162bは、互いに逆位相の駆動パルス信号が供給されることによって、交互にオンオフする。なお、この例では、制御端子は、ゲート端子である。 A drive pulse signal is supplied from the high-side driver output terminal 149a to the control terminal of the first switching element 162a. A drive pulse signal is supplied from the low-side driver output terminal 149b to the control terminal of the second switching element 162b. As a result, the switching elements 162a and 162b are alternately turned on and off by being supplied with drive pulse signals having opposite phases. In this example, the control terminal is a gate terminal.

スイッチング素子162aおよび162bに供給される駆動パルス信号の周波数が高いほど、LLC共振に基づき、電圧電流制御回路160Xの入力電圧に対する出力電圧の比率が小さくなる。 The higher the frequency of the drive pulse signal supplied to the switching elements 162a and 162b, the smaller the ratio of the output voltage to the input voltage of the voltage-current control circuit 160X based on the LLC resonance.

[特性変換回路の別例]
図7に、特性変換回路の別例を示す。以下では、図4の例と同様の部分については、説明を省略することがある。
[Another example of characteristic conversion circuit]
FIG. 7 shows another example of the characteristic conversion circuit. In the following, the description of the same parts as those in the example of FIG. 4 may be omitted.

図7に示す特性変換回路190は、図4の特性変換回路100のフィードバック電流供給部130に代えて、フィードバック電流供給部195を有する。フィードバック電流供給部195は、定電圧源131および第6抵抗132に加え、第9抵抗191を有する。 The characteristic conversion circuit 190 shown in FIG. 7 has a feedback current supply unit 195 instead of the feedback current supply unit 130 of the characteristic conversion circuit 100 of FIG. The feedback current supply unit 195 has a ninth resistor 191 in addition to the constant voltage source 131 and the sixth resistor 132.

特性変換回路190では、特性変換回路100と同様、第1シャントレギュレータ115の参照電圧端子に入力される電圧が大きいほど、定電圧源131、第6抵抗132、第1シャントレギュレータ115および基準電位をこの順に流れる電流すなわち第1電流が大きくなる。一方、特性変換回路190では、特性変換回路100と異なり、第2シャントレギュレータ125の参照電圧端子に入力される電圧が大きいほど、定電圧源131、第9抵抗191、第2シャントレギュレータ125および基準電位をこの順に流れる電流すなわち第2電流が大きくなる。 In the characteristic conversion circuit 190, as in the characteristic conversion circuit 100, the larger the voltage input to the reference voltage terminal of the first shunt regulator 115, the more the constant voltage source 131, the sixth resistor 132, the first shunt regulator 115, and the reference potential. The current flowing in this order, that is, the first current increases. On the other hand, in the characteristic conversion circuit 190, unlike the characteristic conversion circuit 100, the larger the voltage input to the reference voltage terminal of the second shunt regulator 125, the more the constant voltage source 131, the ninth resistor 191 and the second shunt regulator 125 and the reference. The current flowing through the potentials in this order, that is, the second current increases.

特性変換回路190の出力電流が小さい領域では、第1電流が、定電圧源131から流出する電流の大部分を占める。一方、特性変換回路100の出力電流が大きい領域では、第2電流が、定電圧源131から流出する電流の大部分を占める。つまり、特性変換回路100の出力電流が小さい領域では第1フィードバック回路110の動作が優勢となり、特性変換回路100の出力電流が大きい領域では第2フィードバック回路120の動作が優勢となる。これらの点で、特性変換回路190は、特性変換回路100と共通している。このため、特性変換回路190では、特性変換回路100と同様に、電圧電流制御回路160の入力電圧に対する出力電圧の比率が調整される。 In the region where the output current of the characteristic conversion circuit 190 is small, the first current occupies most of the current flowing out from the constant voltage source 131. On the other hand, in the region where the output current of the characteristic conversion circuit 100 is large, the second current occupies most of the current flowing out from the constant voltage source 131. That is, the operation of the first feedback circuit 110 is dominant in the region where the output current of the characteristic conversion circuit 100 is small, and the operation of the second feedback circuit 120 is dominant in the region where the output current of the characteristic conversion circuit 100 is large. In these respects, the characteristic conversion circuit 190 is common to the characteristic conversion circuit 100. Therefore, in the characteristic conversion circuit 190, the ratio of the output voltage to the input voltage of the voltage / current control circuit 160 is adjusted in the same manner as in the characteristic conversion circuit 100.

図8に、特性変換回路190の具体例である特性変換回路190Xを示す。以下では、図6の例と同様の部分については、説明を省略することがある。 FIG. 8 shows a characteristic conversion circuit 190X which is a specific example of the characteristic conversion circuit 190. In the following, description of the same parts as in the example of FIG. 6 may be omitted.

図8に示す特性変換回路190Xは、図6の特性変換回路100Xのフィードバック電流供給部130Xに代えて、フィードバック電流供給部195Xを有する。また、特性変換回路190Xは、特性変換回路100Xの電流共振制御部140に代えて、電流共振制御部199を有する。 The characteristic conversion circuit 190X shown in FIG. 8 has a feedback current supply unit 195X instead of the feedback current supply unit 130X of the characteristic conversion circuit 100X of FIG. Further, the characteristic conversion circuit 190X has a current resonance control unit 199 instead of the current resonance control unit 140 of the characteristic conversion circuit 100X.

フィードバック電流供給部195Xは、定電圧源131、第6抵抗132および第1発光ダイオード135に加え、第9抵抗191および第2発光ダイオード192を有する。電流共振制御部199は、第7抵抗141、第1コンデンサ142、第8抵抗143、第1フォトトランジスタ145および制御IC146に加え、第10抵抗196および第2フォトトランジスタ197を有する。 The feedback current supply unit 195X has a ninth resistor 191 and a second light emitting diode 192 in addition to the constant voltage source 131, the sixth resistor 132, and the first light emitting diode 135. The current resonance control unit 199 has a tenth resistor 196 and a second phototransistor 197 in addition to the seventh resistor 141, the first capacitor 142, the eighth resistor 143, the first phototransistor 145 and the control IC 146.

第7抵抗141と、第1コンデンサ142と、第8抵抗143および第1フォトトランジスタ145の組み合わせと、第10抵抗196および第2フォトトランジスタ197の組み合わせとは、互いに並列に接続されている。第2発光ダイオード192および第2フォトトランジスタ197は、協働して、第2フォトカプラ198を構成している。 The seventh resistor 141, the first capacitor 142, the combination of the eighth resistor 143 and the first phototransistor 145, and the combination of the tenth resistor 196 and the second phototransistor 197 are connected in parallel with each other. The second light emitting diode 192 and the second phototransistor 197 cooperate to form the second photocoupler 198.

電流共振制御部199では、電流共振制御部140と同様、第1コンデンサ142に電荷が充電される期間(以下、充電期間と称することがある)と、第1コンデンサ142から電荷が放電される期間(以下、放電期間と称することがある)とが、交互に訪れる。 In the current resonance control unit 199, similarly to the current resonance control unit 140, a period in which the first capacitor 142 is charged with an electric charge (hereinafter, may be referred to as a charging period) and a period in which the electric charge is discharged from the first capacitor 142. (Hereinafter, it may be referred to as a discharge period) and appear alternately.

具体的には、充電期間において、定電流源147からフィードバック端子148を介して第1コンデンサ142に電荷が充電されていく。充電が進むにつれて、フィードバック端子148の電圧が上昇していく。フィードバック端子148の電圧が第1の電圧に達すると、放電期間に切り替わる。放電期間においては、定電流源147から第1コンデンサ142への電荷の充電は停止される。放電期間においては、第1コンデンサ142に充電された電荷は、第7抵抗141を介して放電される。放電期間においては、電荷が、第8抵抗143および第1フォトトランジスタ145を介して、または、第10抵抗196および第2フォトトランジスタ197を介して、さらに放電される。放電が進むにつれて、フィードバック端子148の電圧が低下していく。フィードバック端子148の電圧が第2の電圧に達すると、充電期間に切り替わる。 Specifically, during the charging period, the first capacitor 142 is charged with electric charge from the constant current source 147 via the feedback terminal 148. As the charging progresses, the voltage of the feedback terminal 148 rises. When the voltage of the feedback terminal 148 reaches the first voltage, the discharge period is switched. During the discharge period, charging of the electric charge from the constant current source 147 to the first capacitor 142 is stopped. During the discharge period, the electric charge charged in the first capacitor 142 is discharged via the seventh resistor 141. During the discharge period, the charge is further discharged via the eighth resistor 143 and the first phototransistor 145, or through the tenth resistor 196 and the second phototransistor 197. As the discharge progresses, the voltage of the feedback terminal 148 decreases. When the voltage of the feedback terminal 148 reaches the second voltage, the charging period is switched.

電流共振制御部199における第1コンデンサ142の電荷の充電状態は、電流共振制御部140と同様に変化する。このため、特性変換回路190Xでは、特性変換回路100Xと同様に、電圧電流制御回路160Xの入力電圧に対する出力電圧の比率が調整される。 The state of charge of the electric charge of the first capacitor 142 in the current resonance control unit 199 changes in the same manner as in the current resonance control unit 140. Therefore, in the characteristic conversion circuit 190X, the ratio of the output voltage to the input voltage of the voltage / current control circuit 160X is adjusted in the same manner as in the characteristic conversion circuit 100X.

改めて断っておくが、図4の特性変換回路100の具体例は、図6の特性変換回路100Xには限られない。例えば、定電圧源131から流出する電流が大きいほど小さいデューティ比が規定され、そのデューティ比に基づいて動作するDCDCコンバータを特性変換回路内に構成することもできる。図7の特性変換回路190の具体例についても同様である。 It should be noted again that the specific example of the characteristic conversion circuit 100 of FIG. 4 is not limited to the characteristic conversion circuit 100X of FIG. For example, the larger the current flowing out from the constant voltage source 131, the smaller the duty ratio is defined, and a DCDC converter that operates based on the duty ratio can be configured in the characteristic conversion circuit. The same applies to the specific example of the characteristic conversion circuit 190 of FIG. 7.

また、図4および図6の第1フィードバック回路110および第2フィードバック回路120の構成も必須ではない。例えば、電圧センサによって電圧電流制御回路160の出力電圧を検出し、電流センサによって電圧電流制御回路160の出力電流を検出し、出力電流が小さい領域では出力電圧が一定の電圧に維持され出力電流が大きい領域では出力電流が出力電流が増えるにつれて出力電圧が下がるような制御信号をマイクロコンピュータにより生成し、該制御信号を用いて電圧電流制御回路160を制御してもよい。 Further, the configurations of the first feedback circuit 110 and the second feedback circuit 120 of FIGS. 4 and 6 are not essential. For example, the voltage sensor detects the output voltage of the voltage-current control circuit 160, the current sensor detects the output current of the voltage-current control circuit 160, and in the region where the output current is small, the output voltage is maintained at a constant voltage and the output current is reduced. In a large region, a control signal may be generated by a microcomputer so that the output current decreases as the output current increases, and the voltage-current control circuit 160 may be controlled using the control signal.

本開示に、その他の種々の変更を適用することもできる。例えば、電力システムにおける太陽光発電システムの数は1つであってもよく、3つ以上であってもよい。電力システムは、太陽光発電システムを有していないくてもよい。直流電力変換装置、第1インバータ等は、パワーステーションに組み込まれていなくてもよい。電力システムは、蓄電装置、貯湯ユニットなどの図示した一部の要素を有していないくてもよい。また、発電部と負荷の接続経路は、図示したものに限られない。例えば、コンセント260を省略して第1負荷251に電力を供給することも可能である。 Various other modifications may also be applied to this disclosure. For example, the number of photovoltaic power generation systems in the electric power system may be one or three or more. The power system may not have a photovoltaic system. The DC power converter, the first inverter, and the like do not have to be incorporated in the power station. The electric power system may not have some of the illustrated elements such as a power storage device and a hot water storage unit. Further, the connection path between the power generation unit and the load is not limited to the one shown in the figure. For example, it is possible to omit the outlet 260 and supply electric power to the first load 251.

本開示に係る技術は、例えば、太陽光発電システム用に設計された直流電力変換装置と、燃料電池発電システムと、を有する電力システムに利用可能である。 The technology according to the present disclosure can be used, for example, in a power system having a DC power conversion device designed for a photovoltaic power generation system and a fuel cell power generation system.

10 パワーステーション
11,43 DCバス
12,21,22,23,42,45 DCDCコンバータ
13,44 インバータ
14,48 解列リレー
20 直流電力変換装置
25 蓄電装置
27 電流検出部
28 電力切替ユニット
28a 系統電力入力部
28b 自立電力入力部
28c 電力出力部
31,32 太陽光発電システム
36,37 太陽光発電パネル
40 燃料電池発電システム
41 燃料電池
46 ヒーター
47 貯湯ユニット
51 MCU
52 低圧電源
55 D1電源
56,251,252,253 負荷
60 基板
61 LCフィルタ
62 保護リレー
80,90 分電盤
81,82,83,85a,85b,85c,92,95a,95b,95c ブレーカー
85,95 分岐部
88,89,98,99 電路
100,100X 特性変換回路
110,120 フィードバック回路
111,112,121,122,123,132,141,143,191,196 抵抗
115,125 シャントレギュレータ
128 電流センサ
130,130X、190,190X フィードバック電流供給部
131 定電圧源
135,192 発光ダイオード
140,199 電流共振制御部
142,161,163a,163b,164,167 コンデンサ
145,197 フォトトランジスタ
146 制御IC
147 定電流源
148,149a,149b 端子
150,198 フォトカプラ
160,160X 電圧電流制御回路
162a,162b スイッチング素子
165 トランス
165a,165b,165c 巻線
166a,166b ダイオード
200 系統電源
260 コンセント
300 電力システム
351,352,353,354,355,356 経路
p1,p2,p3 接続点
10 Power station 11,43 DC bus 12,21,22,23,42,45 DCDC converter 13,44 Inverter 14,48 Decoupling relay 20 DC power converter 25 Power storage device 27 Current detector 28 Power switching unit 28a System power Input unit 28b Independent power input unit 28c Power output unit 31, 32 Solar power generation system 36, 37 Solar power generation panel 40 Fuel cell power generation system 41 Fuel cell 46 Heater 47 Hot water storage unit 51 MCU
52 Low voltage power supply 55 D1 power supply 56, 251, 252, 253 Load 60 Board 61 LC filter 62 Protection relay 80, 90 Distribution board 81, 82, 83, 85a, 85b, 85c, 92, 95a, 95b, 95c Breaker 85, 95 Branch 88,89,98,99 Electric circuit 100,100X Characteristic conversion circuit 110,120 Feedback circuit 111,112,121,122,123,132,141,143,191,196 Resistance 115,125 Shunt regulator 128 Current sensor 130, 130X, 190, 190X Feedback current supply unit 131 Constant voltage source 135,192 Light emitting diode 140,199 Current resonance control unit 142,161,163a, 163b,164,167 Capacitor 145,197 Phototransistor 146 Control IC
147 Constant current source 148, 149a, 149b Terminal 150, 198 Optocoupler 160, 160X Voltage / current control circuit 162a, 162b Switching element 165 Transformer 165a, 165b, 165c Winding 166a, 166b Diode 200 System power supply 260 Outlet 300 Power system 351, 352,353,354,355,356 Path p1, p2, p3 Connection point

Claims (7)

系統電源と連系する電力システムであって、
燃料電池と、交流負荷と、を有する燃料電池発電システムと、
直流電力を交流電力に変換するインバータと、
電流センサを有する電流検出部と、
複数の分岐ブレーカーを含む第1分岐部と、二次連系ブレーカーと、を有する第1分電盤と、
複数の分岐ブレーカーを含む第2分岐部を有する第2分電盤と、
系統電力入力部および自立電力入力部を含む複数の入力部と、電力出力部と、を有し、前記複数の入力部のいずれを前記電力出力部に接続するかを切り替える電力切替ユニットと、を備え、
前記系統電源から接続点、前記電流検出部および前記第1分岐部をこの順に介して前記系統電力入力部に交流電力を導く系統電力供給経路と、
前記インバータから前記接続点を介して前記系統電源に交流電力を導く逆潮流経路と、
前記インバータから前記自立電力入力部に交流電力を導く自立運転時用経路と、
前記燃料電池発電システムから前記インバータに直流電力を導く直流出力経路と、
前記燃料電池発電システムから前記二次連系ブレーカーを介して前記第1分岐部に交流電力を導く交流出力経路と、
前記電力出力部から前記第2分岐部を介して前記交流負荷に交流電力を導く負荷行き経路と、が形成され、
前記電力システムは、前記燃料電池発電システム以外からも前記インバータに直流電力が供給されるように構成されており、
前記電力システムは、(A)前記電流検出部の測定値が前記系統電源が停電していることを示す値であるという第1条件と、(B)前記交流出力経路によって前記燃料電池発電システムに入力される電圧が前記系統電源が停電していることを示す値であるという第2条件と、(C)前記負荷行き経路によって前記燃料電池発電システムに入力される電圧が前記交流負荷の動作電圧であるという第3条件と、(D)前記交流負荷で電力を消費させても前記電流検出部の測定値が前記系統電源が停電していることを示す値に維持されるという第4条件と、が成立していると判断した後に、前記燃料電池発電システムから前記直流出力経路を介して前記インバータに直流電力を供給する、電力システム。
It is a power system that is connected to the grid power supply.
A fuel cell power generation system having a fuel cell and an AC load,
Inverters that convert DC power to AC power,
A current detector with a current sensor and
A first distribution board having a first branch portion including a plurality of branch breakers, a secondary interconnection breaker, and the like.
A second distribution board with a second branch that includes multiple branch breakers,
A power switching unit that has a plurality of input units including a grid power input unit and an independent power input unit, a power output unit, and switches which of the plurality of input units is connected to the power output unit. Prepare,
A system power supply path that guides AC power from the system power supply to the system power input unit via the connection point, the current detection unit, and the first branch unit in this order.
A reverse power flow path that guides AC power from the inverter to the system power supply via the connection point, and
A path for independent operation that guides AC power from the inverter to the independent power input unit,
A DC output path that guides DC power from the fuel cell power generation system to the inverter,
An AC output path that guides AC power from the fuel cell power generation system to the first branch via the secondary circuit breaker.
A load-bound path that guides AC power from the power output unit to the AC load via the second branch is formed.
The electric power system is configured so that DC electric power is supplied to the inverter from other than the fuel cell power generation system.
The electric power system has (A) the first condition that the measured value of the current detection unit is a value indicating that the system power supply is out of order, and (B) the AC output path to the fuel cell power generation system. The second condition that the input voltage is a value indicating that the system power supply is out of power, and (C) the voltage input to the fuel cell power generation system by the load going path is the operating voltage of the AC load. The third condition is that (D) the measured value of the current detection unit is maintained at a value indicating that the system power supply is out of power even if the power is consumed by the AC load. A power system that supplies DC power from the fuel cell power generation system to the inverter via the DC output path after determining that.
太陽光発電パネルを有する太陽光発電システムを備え、
前記太陽光発電システムから前記インバータに直流電力を導く経路が形成されている、請求項1に記載の電力システム。
Equipped with a solar power generation system with a solar power generation panel,
The power system according to claim 1, wherein a path for guiding DC power from the photovoltaic power generation system to the inverter is formed.
蓄電装置を備え、
前記蓄電装置から前記インバータに直流電力を導く経路が形成されている、請求項1または2に記載の電力システム。
Equipped with a power storage device
The power system according to claim 1 or 2, wherein a path for guiding DC power from the power storage device to the inverter is formed.
太陽光発電パネルを有する太陽光発電システムと、
蓄電装置と、を備え、
前記太陽光発電システムから前記蓄電装置に直流電力を導く経路と、
前記燃料電池発電システムから前記蓄電装置に直流電力を導く経路と、が形成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電力システム。
A photovoltaic power generation system with a photovoltaic power generation panel and
Equipped with a power storage device,
A path for guiding DC power from the photovoltaic power generation system to the power storage device,
The power system according to any one of claims 1 to 3, wherein a path for guiding DC power from the fuel cell power generation system to the power storage device is formed.
太陽光発電パネルを有する太陽光発電システムと、
蓄電装置と、
コンセントと、を備え、
前記太陽光発電システムから前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記コンセントに電力を導く経路と、
前記燃料電池発電システムから前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記コンセントに電力を導く経路と、
前記蓄電装置から前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記コンセントに電力を導く経路と、が形成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力システム。
A photovoltaic power generation system with a photovoltaic power generation panel and
Power storage device and
Equipped with an outlet,
A path for guiding electric power from the photovoltaic power generation system to the outlet via the inverter, the path for independent operation, the power switching unit, and the second branch portion in this order.
A route for guiding electric power from the fuel cell power generation system to the outlet via the inverter, the path for self-sustaining operation, the power switching unit, and the second branch portion in this order.
Claims 1 to 4, wherein a path for guiding electric power from the power storage device to the outlet via the inverter, the path for independent operation, the power switching unit, and the second branch portion in this order is formed. The power system according to any one item.
前記蓄電装置から前記インバータ、前記自立運転時用経路、前記電力切替ユニットおよび前記第2分岐部をこの順に介して前記燃料電池発電システムに電力を導く経路が形成されている、請求項5に記載の電力システム。 The fifth aspect of claim 5, wherein a path for guiding electric power from the power storage device to the fuel cell power generation system via the inverter, the path for self-sustaining operation, the power switching unit, and the second branch portion in this order is formed. Power system. 前記直流出力経路上に設けられた基板を備え、
前記電力システムが前記第1条件、前記第2条件、前記第3条件および前記第4条件が成立していると判断した後に、前記基板は、直流電力の出力を開始する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電力システム。
A substrate provided on the DC output path is provided.
Claims 1 to 6 indicate that the substrate starts to output DC power after the power system determines that the first condition, the second condition, the third condition, and the fourth condition are satisfied. The power system according to any one of the above.
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