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JP2020058179A - Power output device - Google Patents

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JP2020058179A
JP2020058179A JP2018188495A JP2018188495A JP2020058179A JP 2020058179 A JP2020058179 A JP 2020058179A JP 2018188495 A JP2018188495 A JP 2018188495A JP 2018188495 A JP2018188495 A JP 2018188495A JP 2020058179 A JP2020058179 A JP 2020058179A
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JP
Japan
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capacitor
voltage
deterioration
degree
power output
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Pending
Application number
JP2018188495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一平 楠田
Ippei Kusuda
一平 楠田
安藤 泰明
Yasuaki Ando
泰明 安藤
亮平 古澤
Ryohei Furusawa
亮平 古澤
翔太 五十嵐
Shota Igarashi
翔太 五十嵐
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

To appropriately perform a predetermined process using a voltage of a capacitor detected by a voltage sensor regardless of a degree of deterioration of the smoothing capacitor.SOLUTION: A power output device includes: an inverter capable of converting DC power from a DC power supply into AC power and outputting the AC power; a smoothing capacitor provided between a positive electrode bus bar and a negative electrode bus bar of the inverter; a voltage sensor for detecting a voltage of the capacitor; and a control device for controlling a predetermined process on the basis of a voltage detected by the voltage sensor. The control device determines a degree of deterioration of the capacitor and adjusts parameters used in the predetermined process on the basis of a determined degree of deterioration.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電力出力装置に関する。   The present invention relates to a power output device.

従来、この種の電力出力装置としては、インバータと、インバータの正極母線および負極母線の母線間に接続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサに並列接続された抵抗と、抵抗に直列接続された常開式の接触器と、平滑コンデンサに並列接続された電圧検出器と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置は、インバータへの電源がオフされると、接触器を閉じて平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電させると共に平滑コンデンサの放電により電圧検出器により検出された電圧が減衰する際の放電時間を測定し、放電時間と予め設定されている基準時間とを比較することで平滑コンデンサの劣化の進行を検出する。これにより、平滑コンデンサの容量の低下を検出して、交換の要不要を判定することができる、としている。   Conventionally, this type of power output device includes an inverter, a smoothing capacitor connected between the positive and negative buses of the inverter, a resistor connected in parallel to the smoothing capacitor, and a normally open capacitor connected in series to the resistor. There has been proposed a device including a contactor of the type and a voltage detector connected in parallel to a smoothing capacitor (for example, see Patent Document 1). When the power to the inverter is turned off, the contactor is closed to discharge the electric charge stored in the smoothing capacitor, and the discharge time when the voltage detected by the voltage detector is attenuated by the discharging of the smoothing capacitor. Is measured and the progress of deterioration of the smoothing capacitor is detected by comparing the discharge time with a preset reference time. Thus, it is described that a reduction in the capacity of the smoothing capacitor can be detected and it is possible to determine whether or not replacement is necessary.

特開平6−165523号公報JP-A-6-165523

しかしながら、上述した電力出力装置では、平滑コンデンサの容量の低下を検出して交換の要不要を判定することができるものの、交換までは不要であるが平滑コンデンサの劣化がある程度進行した場合の電力出力装置が行なう処理への影響については何ら考慮されていない。   However, in the above-described power output device, although it is possible to determine the necessity of replacement by detecting a decrease in the capacity of the smoothing capacitor, it is unnecessary until replacement, but the power output when the deterioration of the smoothing capacitor has progressed to some extent. No consideration is given to the effect on the processing performed by the device.

本発明の電力出力装置は、平滑用のコンデンサの劣化の度合いに拘わらず、電圧センサにより検出される当該コンデンサの電圧を用いた所定処理を適切に行なう電力出力装置を提供することを主目的とする。   A main object of the power output device of the present invention is to provide a power output device that appropriately performs a predetermined process using a voltage of a capacitor detected by a voltage sensor regardless of the degree of deterioration of a smoothing capacitor. I do.

本発明の電力出力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The power output device of the present invention employs the following means to achieve the above-described main object.

本発明の電力出力装置は、
直流電源からの直流電力を交流電力に変換して出力可能なインバータと、前記インバータの正極母線および負極母線の母線間に設けられた平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサにより検出された電圧に基づいて所定処理を行なう制御装置と、を備える電力出力装置であって、
前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いを判定し、該判定した劣化の度合いに基づいて前記所定処理で用いるパラメータを調整する、
ことを要旨とする。
The power output device of the present invention,
An inverter capable of converting DC power from a DC power supply to AC power and outputting the AC power, a smoothing capacitor provided between a bus of a positive bus and a negative bus of the inverter, and a voltage sensor for detecting a voltage of the capacitor. A control device that performs a predetermined process based on a voltage detected by the voltage sensor,
The control device determines a degree of deterioration of the capacitor, and adjusts a parameter used in the predetermined process based on the determined degree of deterioration,
That is the gist.

この本発明の電力出力装置では、インバータの正極母線および負極母線の母線間に設けられた平滑用のコンデンサの電圧を検出する電圧センサを備え、電圧センサにより検出された電圧に基づいて所定処理を行なうものにおいて、コンデンサの劣化の度合いを判定し、判定した劣化の度合いに基づいて所定処理で用いるパラメータを調整する。この結果、平滑用のコンデンサの劣化の度合いに拘わらず、電圧センサにより検出される当該コンデンサの電圧を用いた所定処理を適切に行なうことができる。   The power output device of the present invention includes a voltage sensor for detecting the voltage of a smoothing capacitor provided between the positive and negative buses of the inverter, and performs a predetermined process based on the voltage detected by the voltage sensor. In the process, the degree of deterioration of the capacitor is determined, and parameters used in the predetermined processing are adjusted based on the determined degree of deterioration. As a result, the predetermined processing using the voltage of the capacitor detected by the voltage sensor can be appropriately performed regardless of the degree of deterioration of the smoothing capacitor.

こうした本発明の電力出力装置において、前記所定処理は、前記電圧センサにより検出される前記コンデンサの電圧が目標電圧に近づくように前記インバータを制御するフィードバック制御であり、前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いに基づいて前記パラメータとして前記フィードバック制御で用いるゲインを調整するものとしてもよい。この場合、コンデンサの劣化が進むほど、小さくなる傾向にゲインを調整するものとしてのよい。こうすれば、コンデンサの電圧のハンチングを抑えることができ、コンデンサの劣化の進行により母線間に電圧異常が頻繁に発生するのを抑制すると共に出力電流の脈動や出力電流の歪みを抑制することができる。   In such a power output device of the present invention, the predetermined processing is feedback control for controlling the inverter so that a voltage of the capacitor detected by the voltage sensor approaches a target voltage, and the control device includes The gain used in the feedback control as the parameter may be adjusted based on the degree of deterioration. In this case, the gain may be adjusted so as to decrease as the deterioration of the capacitor progresses. In this way, hunting of the voltage of the capacitor can be suppressed, frequent occurrence of voltage abnormality between the buses due to progress of deterioration of the capacitor can be suppressed, and pulsation of the output current and distortion of the output current can be suppressed. it can.

また、本発明の電力出力装置において、前記所定処理は、前記電圧センサにより検出される前記コンデンサの電圧が第1閾値以上であるか否かを第1検出時限をもって判定することにより前記母線間の過電圧を検出する過電圧検出処理であり、前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いに基づいて前記パラメータとして前記過電圧検出処理で用いる前記第1閾値および/または前記第1検出時限を調整するものとしてもよい。この場合、コンデンサの劣化が進むほど、小さくなる傾向に第1閾値を調整するものとしてもよい。また、コンデンサの劣化が進むほど、小さくなる傾向に第1検出時限を調整するものとしてもよい。こうすれば、コンデンサの劣化の進行に伴う母線間の過電圧によるハード故障を抑制することができる。   Further, in the power output device of the present invention, the predetermined processing is performed by determining whether or not the voltage of the capacitor detected by the voltage sensor is equal to or higher than a first threshold with a first detection time period. An overvoltage detection process for detecting an overvoltage, wherein the control device adjusts the first threshold value and / or the first detection time period used in the overvoltage detection process as the parameter based on a degree of deterioration of the capacitor. Is also good. In this case, the first threshold value may be adjusted so as to decrease as the deterioration of the capacitor progresses. Further, the first detection time limit may be adjusted so that the smaller the deterioration of the capacitor, the smaller the first detection time. In this way, it is possible to suppress a hardware failure due to an overvoltage between the buses accompanying the progress of the deterioration of the capacitor.

さらに、本発明の電力出力装置において、前記所定処理は、前記電圧センサにより検出される前記コンデンサの電圧が第2閾値以下であるか否かを第2検出時限をもって判定することにより前記母線間の不足電圧を検出する不足電圧検出処理であり、前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いに基づいて前記パラメータとして前記不足電圧検出処理で用いる前記第2閾値および/または前記第2検出時限を調整するものとしてもよい。この場合、コンデンサの劣化が進むほど、大きくなる傾向に第2閾値を調整するものとしてもよい。また、コンデンサの劣化が進むほど、小さくなる傾向に第2検出時限を調整するものとしてもよい。こうすれば、コンデンサの劣化の進行に伴う母線間の不足電圧による電源喪失を抑制することができる。   Further, in the power output device according to the present invention, the predetermined processing is performed by determining whether or not the voltage of the capacitor detected by the voltage sensor is equal to or less than a second threshold with a second detection time period. An undervoltage detection process for detecting an undervoltage, wherein the control device adjusts the second threshold value and / or the second detection time period used in the undervoltage detection process as the parameter based on a degree of deterioration of the capacitor. You may do it. In this case, the second threshold value may be adjusted so as to increase as the deterioration of the capacitor progresses. Further, the second detection time limit may be adjusted so that the smaller the deterioration of the capacitor, the smaller the tendency. By doing so, it is possible to suppress power loss due to insufficient voltage between the buses due to progress of deterioration of the capacitor.

また、本発明の電力出力装置において、前記直流電源の直流電力を所望の電圧に変換して前記母線間に出力するコンバータを備え、前記制御装置は、前記コンデンサの電圧が変化するよう目標電圧を変更して前記コンバータを制御し、前記コンデンサの電圧が変更後の前記目標電圧に応じた電圧に達するまでの所要時間を計測し、該計測した所要時間に基づいて前記コンデンサの劣化の度合いを判定するものとしてもよい。こうすれば、コンデンサの劣化の度合いを判定するために、コンデンサを放電させるための放電抵抗を設ける必要がない。あるいは、本発明の電力出力装置において、前記インバータは、出力端子にリアクトルを介して系統電源が接続され、該系統電源の電圧を昇圧して前記コンデンサに出力する昇圧動作が可能であり、前記制御装置は、前記コンデンサの電圧よりも大きい目標電圧を設定して該コンデンサの電圧が該目標電圧まで上昇するように前記インバータを制御し、前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に応じた電圧に達するまでの所要時間を計測し、該計測した所要時間に基づいて前記コンデンサの劣化の度合いを判定するものとしてもよい。   In the power output device of the present invention, the power output device further includes a converter that converts the DC power of the DC power supply into a desired voltage and outputs the voltage between the buses, and the control device sets a target voltage so that the voltage of the capacitor changes. Controlling the converter by changing the voltage, measuring the time required until the voltage of the capacitor reaches the voltage corresponding to the target voltage after the change, and determining the degree of deterioration of the capacitor based on the measured required time. You may do it. This eliminates the need to provide a discharge resistor for discharging the capacitor in order to determine the degree of deterioration of the capacitor. Alternatively, in the power output device according to the present invention, the inverter is capable of performing a boosting operation in which a system power supply is connected to an output terminal via a reactor, boosts a voltage of the system power supply, and outputs the boosted voltage to the capacitor. The apparatus sets the target voltage larger than the voltage of the capacitor, and controls the inverter so that the voltage of the capacitor rises to the target voltage until the voltage of the capacitor reaches a voltage corresponding to the target voltage. May be measured, and the degree of deterioration of the capacitor may be determined based on the measured required time.

また、本発明の電力出力装置において、前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いが所定度合いに達していない場合には、該劣化の度合いに基づいて調整したパラメータを用いて前記所定処理を行ない、前記コンデンサの劣化の度合いが前記所定度合いに達した場合には、所定の警告を出力するものとしてもよい。   In the power output device of the present invention, when the degree of deterioration of the capacitor has not reached the predetermined degree, the control device performs the predetermined process using a parameter adjusted based on the degree of deterioration. When the degree of deterioration of the capacitor reaches the predetermined degree, a predetermined warning may be output.

本発明の第2の電力出力装置は、
直流電源からの直流電圧を変換して正極母線と負極母線の母線間に出力するコンバータと、前記母線間の直流電圧を交流電圧に変換して出力可能なインバータと、前記母線間に設けられた平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、前記コンデンサの劣化の度合いを診断する劣化診断手段と、を備える電力出力装置であって、
前記劣化診断手段は、前記電圧センサにより検出される前記コンデンサの電圧が変化するよう目標電圧を変更して前記コンバータを制御し、前記コンデンサの電圧が変更後の前記目標電圧に応じた電圧に達するまでの所要時間を計測し、該計測した所要時間に基づいて前記コンデンサの劣化の度合いを判定する、
ことを要旨とする。
A second power output device according to the present invention includes:
A converter that converts a DC voltage from a DC power supply and outputs the DC voltage between the buses of the positive bus and the negative bus, an inverter that converts the DC voltage between the buses into an AC voltage and outputs the AC voltage, and is provided between the buses. A power output device including a smoothing capacitor, a voltage sensor that detects a voltage of the capacitor, and a deterioration diagnosis unit that diagnoses a degree of deterioration of the capacitor,
The deterioration diagnosis means controls the converter by changing a target voltage so that a voltage of the capacitor detected by the voltage sensor changes, and the voltage of the capacitor reaches a voltage corresponding to the changed target voltage. Measuring the required time until, and determining the degree of deterioration of the capacitor based on the measured required time,
That is the gist.

この本発明の第2の電力出力装置は、コンデンサの電圧が変化するよう目標電圧を変更してコンバータを制御し、コンデンサの電圧が変更後の目標電圧に応じた電圧に達するまでの所要時間を計測し、計測した所要時間に基づいてコンデンサの劣化の度合いを判定する。これにより、コンデンサの劣化の度合いを判定するために、コンデンサを放電させるための放電抵抗を設ける必要がなく、装置をより簡素化することができる。   The second power output device of the present invention controls the converter by changing the target voltage so that the voltage of the capacitor changes, and reduces the time required for the voltage of the capacitor to reach a voltage corresponding to the changed target voltage. The degree of deterioration of the capacitor is determined based on the measured required time. Accordingly, it is not necessary to provide a discharge resistor for discharging the capacitor in order to determine the degree of deterioration of the capacitor, so that the device can be further simplified.

電力出力装置10の構成の概略を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device. コンデンサ劣化診断処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a capacitor deterioration diagnosis process. 制御パラメータ調整処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a control parameter adjustment process. ゲイン調整用マップの一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a gain adjustment map. 直流リンク過電圧閾値調整用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the DC link overvoltage threshold value adjustment map. 直流リンク不足電圧閾値調整用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a DC link undervoltage threshold adjustment map. 検出時限調整用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for detection time limit adjustment.

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

図1は、本実施形態の電力出力装置10の概略構成図である。本実施形態の電力出力装置10は、住宅等に設置された発電装置20と交流の系統電源1とを連系する系統連系装置として構成され、発電装置20と、DC/DCコンバータ21と、インバータ22と、平滑回路23と、解列リレー24と、DC/DCコンバータ41と、補機42と、制御装置50と、を備える。なお、系統電源1の配電方式としては、本実施形態では、単相3線式とするが、単相2線式や3相3線式などの他の方式にも適用することができる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power output device 10 of the present embodiment. The power output device 10 according to the present embodiment is configured as a system interconnection device that interconnects a power generation device 20 installed in a house or the like and the AC system power supply 1, and includes a power generation device 20, a DC / DC converter 21, It includes an inverter 22, a smoothing circuit 23, a parallel-off relay 24, a DC / DC converter 41, an auxiliary machine 42, and a control device 50. In this embodiment, a single-phase three-wire system is used as a power distribution system of the system power supply 1. However, the present invention can be applied to other systems such as a single-phase two-wire system and a three-phase three-wire system.

発電装置20は、直流電力を発電するものであり、本実施形態では、水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化剤ガスとに基づいて電気化学反応により発電する燃料電池ユニットとして構成される。なお、発電装置20としては、ガスエンジンなどの原動機からの動力により発電する原動機付き発電機や、太陽光発電装置などで構成されてもよい。   The power generation device 20 generates DC power, and in the present embodiment, is configured as a fuel cell unit that generates power by an electrochemical reaction based on a fuel gas containing hydrogen and an oxidizing gas containing oxygen. The power generation device 20 may be configured by a power generator with a motor that generates power by power from a motor such as a gas engine, a solar power generation device, or the like.

DC/DCコンバータ21は、図示しないスイッチング素子やリアクトル等を有し、発電装置20からの直流電力(例えばDC100V)を所定の電圧(例えばDC250V)に昇圧してインバータ22の正極母線31と負極母線32と(直流リンク部30)に供給する。正極母線31と負極母線32との間には、平滑用のコンデンサ33と、コンデンサ33の電圧(コンデンサ電圧Vc)を検出する電圧センサ34とが接続されている。   The DC / DC converter 21 has a switching element, a reactor, and the like (not shown). The DC power (for example, 100 V DC) from the power generation device 20 is boosted to a predetermined voltage (for example, 250 V DC), and the positive bus 31 and the negative bus of the inverter 22. 32 and (DC link unit 30). A smoothing capacitor 33 and a voltage sensor 34 for detecting the voltage of the capacitor 33 (capacitor voltage Vc) are connected between the positive bus 31 and the negative bus 32.

インバータ22は、4つのトランジスタT11〜T22と、トランジスタT11〜T22に逆並列接続されたダイオードD11〜D22と、を備える。トランジスタT11〜T22は、正極母線31と負極母線32とに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点には、出力端子22a,22bが接続されている。インバータ22の一方の出力端子22aには、系統電源1の一の相(例えばU相)の電線2が接続され、他方の出力端子22bには、系統電源1の他の相(例えばV相)の電線3が接続されている。これにより、インバータ22は、対となるトランジスタをスイッチング制御することにより、DC/DCコンバータ21からの直流電圧を交流電圧に変換して系統電源1側に供給することができる。   The inverter 22 includes four transistors T11 to T22 and diodes D11 to D22 connected in anti-parallel to the transistors T11 to T22. The transistors T11 to T22 are arranged in pairs each of which is on the source side and the sink side with respect to the positive electrode bus 31 and the negative electrode bus 32. The output terminals 22a and 22a are connected to the connection points of the paired transistors. 22b is connected. One output terminal 22a of the inverter 22 is connected to the electric wire 2 of one phase (for example, U phase) of the system power supply 1, and the other output terminal 22b is connected to another phase (for example, V phase) of the system power supply 1. Are connected. Accordingly, the inverter 22 can convert the DC voltage from the DC / DC converter 21 into an AC voltage and supply the AC voltage to the system power supply 1 by performing switching control of the paired transistors.

平滑回路23は、インバータ22の出力電流の高周波成分を除去し正弦波状にするものである。平滑回路23は、電線2,3に設けられたリアクトル23a,23bと、電線2,3の間に接続されたコンデンサ23cと、を備える。なお、リアクトル23a,23bのうち一方は省略されてもよい。   The smoothing circuit 23 removes high-frequency components of the output current of the inverter 22 and makes the output current a sine wave. The smoothing circuit 23 includes reactors 23a and 23b provided on the electric wires 2 and 3, and a capacitor 23c connected between the electric wires 2 and 3. One of the reactors 23a and 23b may be omitted.

解列リレー24は、電力出力装置10を系統電源1と連系させたり解列させたりするものであり、第1解列リレー24aと、第2解列リレー24bとを備える。第1解列リレー24aは、リアクトル23aと、電線2へのコンデンサ23cの接続点との間に設けられており、第2解列リレー24bは、リアクトル23bと、電線3へのコンデンサ23cの接続点との間に設けられている。   The disconnection relay 24 connects and disconnects the power output device 10 with the system power supply 1 and includes a first disconnection relay 24a and a second disconnection relay 24b. The first disconnection relay 24a is provided between the reactor 23a and a connection point of the capacitor 23c to the electric wire 2, and the second disconnection relay 24b is connected to the reactor 23b and the connection of the capacitor 23c to the electric wire 3. It is provided between the points.

正極母線31と負極母線32との間には、DC/DCコンバータ41を介して補機42や制御装置50が接続されている。補機42としては、例えば、燃料電池ユニットに燃料ガスを供給するポンプや、酸化剤ガスとしての空気を供給するブロワ、燃料電池ユニットで生じた熱を回収するために貯湯水を循環させるポンプ、貯湯水の循環路に設けられたラジエータに送風するラジエータファン、インバータ22を冷却する冷却ファンなどを挙げることができる。   An auxiliary machine 42 and a control device 50 are connected between the positive bus 31 and the negative bus 32 via a DC / DC converter 41. As the auxiliary device 42, for example, a pump for supplying a fuel gas to the fuel cell unit, a blower for supplying air as an oxidizing gas, a pump for circulating hot water for recovering heat generated in the fuel cell unit, A radiator fan that blows air to a radiator provided in the circulation path of the stored hot water, a cooling fan that cools the inverter 22, and the like can be given.

制御装置50は、図示しないが、CPUを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、各種プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入力ポートおよび出力ポートを備える。制御装置50には、電圧センサ34からのコンデンサ電圧Vcなどが入力ポートを介して入力されている。一方、制御装置50からは、DC/DCコンバータ21のスイッチング素子への制御信号や、インバータ22のスイッチング素子(トランジスタT11〜T22)への制御信号、DC/DCコンバータ41のスイッチング素子への制御信号、解列リレー24(第1解列リレー24a,第2解列リレー24b)へのオンオフ信号、表示装置51への表示信号などが出力ポートを介して出力されている。   Although not shown, the control device 50 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, the control device 50 includes a ROM for storing various programs, a RAM for temporarily storing data, an input port and an output port. Prepare. The control device 50 receives a capacitor voltage Vc from the voltage sensor 34 via an input port. On the other hand, a control signal from the control device 50 to the switching element of the DC / DC converter 21, a control signal to the switching element (transistors T11 to T22) of the inverter 22, and a control signal to the switching element of the DC / DC converter 41 On / off signals to the disconnection relay 24 (the first disconnection relay 24a, the second disconnection relay 24b), a display signal to the display device 51, and the like are output via the output port.

次に、こうして構成された電力出力装置10の動作について説明する。制御装置50は、発電装置20が発電可能な状態となり系統電源1側に電力を出力する際には、まず、コンデンサ33の目標電圧である目標コンデンサ電圧Vc*に系統電源1の系統電圧のピーク値よりも若干高い電圧(例えば、250V)を設定する。続いて、設定した目標コンデンサ電圧Vc*に基づいてDC/DCコンバータ21のスイッチング素子のオンオフの割合であるデューティ比Dcを設定し、設定したデューティ比DcでDC/DCコンバータ21のスイッチング素子をスイッチング制御する。そして、電圧センサ34により検出されるコンデンサ33の電圧(コンデンサ電圧Vc)が目標コンデンサ電圧Vc*となるようにゲインKを用いたフィードバック制御によりインバータ22のスイッチング素子のオンオフの割合であるディーティ比Diを設定し、設定したデューティ比Diでインバータ22のスイッチング素子をスイッチング制御する。ここで、ゲインKは、比例制御によりインバータ22を制御する場合には比例ゲインが含まれ、比例積分制御によりインバータ22を制御する場合には比例ゲインと積分ゲインとが含まれる。   Next, the operation of the power output device 10 thus configured will be described. When the power generation device 20 is in a state capable of generating power and outputs power to the system power supply 1 side, the control device 50 first sets the peak of the system voltage of the system power supply 1 to the target capacitor voltage Vc * which is the target voltage of the capacitor 33. A voltage slightly higher than the value (for example, 250 V) is set. Subsequently, a duty ratio Dc, which is an on / off ratio of the switching element of the DC / DC converter 21, is set based on the set target capacitor voltage Vc *, and the switching element of the DC / DC converter 21 is switched at the set duty ratio Dc. Control. Then, the duty ratio Di, which is the ratio of the on / off state of the switching element of the inverter 22, is obtained by feedback control using the gain K such that the voltage of the capacitor 33 (capacitor voltage Vc) detected by the voltage sensor 34 becomes the target capacitor voltage Vc *. And the switching control of the switching element of the inverter 22 is performed at the set duty ratio Di. Here, the gain K includes a proportional gain when controlling the inverter 22 by proportional control, and includes a proportional gain and an integral gain when controlling the inverter 22 by proportional integral control.

また、制御装置50は、コンデンサ電圧Vcと過電圧閾値VOとを比較することにより直流リンク部30の過電圧を検出する過電圧検出処理を行なう。過電圧検出処理では、コンデンサ電圧Vcが過電圧閾値VO以上であり且つその状態が検出時限TL1に亘って継続すると、直流リンク部30に過電圧が生じたと判定する。制御装置50は、直流リンク部30に過電圧が生じたと判定すると、DC/DCコンバータ21やインバータ22を保護するために、DC/DCコンバータ21やインバータ22を停止すると共に発電装置20の発電を停止する。   Further, control device 50 performs an overvoltage detection process of detecting an overvoltage of DC link unit 30 by comparing capacitor voltage Vc with overvoltage threshold VO. In the overvoltage detection process, when the capacitor voltage Vc is equal to or higher than the overvoltage threshold VO and the state continues over the detection time limit TL1, it is determined that an overvoltage has occurred in the DC link unit 30. When the control device 50 determines that an overvoltage has occurred in the DC link unit 30, the DC / DC converter 21 and the inverter 22 are stopped and the power generation of the power generation device 20 is stopped to protect the DC / DC converter 21 and the inverter 22. I do.

さらに、制御装置50は、コンデンサ電圧Vcと不足電圧閾値VUとを比較することにより直流リンク部30の不足電圧を検出する不足電圧検出処理も行なう。不足電圧検出処理では、コンデンサ電圧Vcが不足電圧閾値VU以下であり且つその状態が検出時限TL2に亘って継続すると、直流リンク部30に不足電圧が生じたと判定する。制御装置50は、直流リンク部30に不足電圧が生じたと判定したときにも、DC/DCコンバータ21やインバータ22を停止すると共に発電装置20の発電を停止する。なお、不足電圧検出処理で用いられる検出時限TL2は、過電圧検出処理で用いられる検出時限TL1と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。   Further, control device 50 also performs an undervoltage detection process of detecting the undervoltage of DC link unit 30 by comparing capacitor voltage Vc with undervoltage threshold VU. In the undervoltage detection process, when the capacitor voltage Vc is equal to or lower than the undervoltage threshold VU and the state continues over the detection time limit TL2, it is determined that an undervoltage has occurred in the DC link unit 30. The control device 50 also stops the DC / DC converter 21 and the inverter 22 and stops the power generation of the power generation device 20 when determining that an undervoltage occurs in the DC link unit 30. Note that the detection time limit TL2 used in the undervoltage detection process may be the same as or different from the detection time limit TL1 used in the overvoltage detection process.

次に、コンデンサ33の劣化を診断する処理について説明する。図2は、制御装置50により実行されるコンデンサ劣化診断処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、発電装置20(燃料電池)の起動が完了した後、系統電源1側と連系する前(解列リレー24をオンする前)に実行される。   Next, a process of diagnosing deterioration of the capacitor 33 will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a capacitor deterioration diagnosis process performed by the control device 50. This process is executed after the start-up of the power generation device 20 (fuel cell) is completed and before the connection to the system power supply 1 side (before the disconnection relay 24 is turned on).

コンデンサ劣化診断処理では、制御装置50は、まず、目標コンデンサ電圧Vc*に第1電圧V1を設定し(ステップS100)、設定した目標コンデンサ電圧Vc*でDC/DCコンバータ21を制御する(ステップS110)。ここで、第1電圧V1は、例えば、系統電源1の系統電圧のピーク値よりも若干高い電圧(例えば、250V)に定めることができる。続いて、電圧センサ34からのコンデンサ電圧Vcを入力し(ステップS120)、入力したコンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*(第1電圧V1)に到達したか否かを判定する(ステップS130)。コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*に到達していないと判定すると、ステップS110に戻って処理を繰り返す。一方、コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*に到達したと判定すると、目標コンデンサ電圧Vc*に上述した第1電圧V1よりも低い第2電圧V2を設定すると共に(ステップS140)、タイマTの計測を開始し(ステップS150)、目標コンデンサ電圧Vc*でDC/DCコンバータ21を制御しながら、コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*(第2電圧V2)に到達するまで待つ(ステップS160〜S180)。コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*に到達したと判定すると、タイマTの計測を終了し(ステップS190)、タイマTの計測値が劣化判定閾値Tref以上であるか否かを判定する(ステップS200)。ここで、タイマTの計測値は、コンデンサ電圧Vcが第1電圧V1から第2電圧V2へ到達するまでに要する時間(放電時間)を示す。コンデンサ33が接続される正極母線31と負極母線32と(直流リンク部30)には、DC/DCコンバータ41を介して補機42が接続されており、目標コンデンサ電圧Vc*を第1電圧V1からこれよりも低い第2電圧V2に変更すると、コンデンサ33に蓄えられた電荷は補機42によって消費されるから、コンデンサ電圧Vcは低下していく。このとき、コンデンサ33の容量が少ないほど、コンデンサ電圧Vcの低下速度が速くなる。すなわち、コンデンサ33の容量が少ないほど、コンデンサ33の放電時間が短くなる。したがって、タイマTの計測値(放電時間)の長短を調べることにより、コンデンサ33の容量低下、すなわち劣化の進行度合いを判定することができる。なお、コンデンサ33の放電時間の計測を複数回実行し、これらの平均値等に基づいてコンデンサ33の劣化の進行度合いを判定するものとしてもよい。   In the capacitor deterioration diagnosis process, first, control device 50 sets first voltage V1 as target capacitor voltage Vc * (step S100), and controls DC / DC converter 21 with the set target capacitor voltage Vc * (step S110). ). Here, the first voltage V1 can be set to, for example, a voltage slightly higher than the peak value of the system voltage of the system power supply 1 (for example, 250 V). Subsequently, the capacitor voltage Vc from the voltage sensor 34 is input (Step S120), and it is determined whether the input capacitor voltage Vc has reached the target capacitor voltage Vc * (first voltage V1) (Step S130). If it is determined that the capacitor voltage Vc has not reached the target capacitor voltage Vc *, the process returns to step S110 to repeat the processing. On the other hand, when it is determined that the capacitor voltage Vc has reached the target capacitor voltage Vc *, the target capacitor voltage Vc * is set to the second voltage V2 lower than the above-described first voltage V1 (step S140), and the timer T is measured. (Step S150), and waits until the capacitor voltage Vc reaches the target capacitor voltage Vc * (second voltage V2) while controlling the DC / DC converter 21 with the target capacitor voltage Vc * (steps S160 to S180). . When it is determined that the capacitor voltage Vc has reached the target capacitor voltage Vc *, the measurement of the timer T is terminated (step S190), and it is determined whether or not the measured value of the timer T is equal to or more than the deterioration determination threshold Tref (step S200). ). Here, the measurement value of the timer T indicates a time (discharge time) required for the capacitor voltage Vc to reach the second voltage V2 from the first voltage V1. An auxiliary machine 42 is connected via a DC / DC converter 41 to a positive bus 31 and a negative bus 32 to which the capacitor 33 is connected, and a DC / DC converter 41 to connect the target capacitor voltage Vc * to the first voltage V1. Is changed to a lower second voltage V2, the electric charge stored in the capacitor 33 is consumed by the auxiliary machine 42, so that the capacitor voltage Vc decreases. At this time, as the capacity of the capacitor 33 is smaller, the rate of decrease of the capacitor voltage Vc is faster. That is, the smaller the capacity of the capacitor 33, the shorter the discharge time of the capacitor 33. Therefore, by examining the length of the measurement value (discharge time) of the timer T, it is possible to determine the reduction in the capacity of the capacitor 33, that is, the degree of progress of the deterioration. The measurement of the discharge time of the capacitor 33 may be performed a plurality of times, and the degree of progress of the deterioration of the capacitor 33 may be determined based on the average value or the like.

タイマTの計測値が劣化判定閾値Tref以上であると判定すると、コンデンサ33には交換が必要な程の劣化は生じていないと判定し(ステップS210)、タイマTの計測値(放電時間)に基づいて上述したゲインKや過電圧閾値VO、不足電圧閾値VU、検出時限TL(検出時限TL1,TL2)などの制御パラメータを調整する制御パラメータ調整処理を実行して(ステップS220)、コンデンサ劣化診断処理を終了する。一方、タイマTの計測値が劣化判定閾値Tref以上でなく劣化判定閾値Tref未満であると判定すると、コンデンサ33には交換が必要な程の劣化が生じていると判定し(ステップS230)、発電装置20を停止すると共に(ステップS240)、表示装置51にコンデンサ33の交換が必要である旨の警告を出力して(ステップS250)、コンデンサ劣化診断処理を終了する。   If it is determined that the measured value of the timer T is equal to or greater than the deterioration determination threshold Tref, it is determined that the capacitor 33 has not deteriorated enough to require replacement (step S210), and the measured value of the timer T (discharge time) is determined. Based on the above, a control parameter adjustment process for adjusting control parameters such as the gain K, the overvoltage threshold VO, the undervoltage threshold VU, and the detection time limit TL (detection time limits TL1 and TL2) is executed (step S220), and the capacitor deterioration diagnosis process is performed. To end. On the other hand, when it is determined that the measured value of the timer T is not equal to or more than the deterioration determination threshold Tref and is less than the deterioration determination threshold Tref, it is determined that the capacitor 33 has deteriorated enough to require replacement (step S230), and power generation is performed. The device 20 is stopped (step S240), and a warning that the capacitor 33 needs to be replaced is output to the display device 51 (step S250), and the capacitor deterioration diagnosis process ends.

次に、ステップS220で行なわれる制御パラメータ調整処理の詳細について説明する。図3は、制御装置50により実行される制御パラメータ調整処理の一例を示すフローチャートである。制御パラメータ調整処理では、制御装置50は、まず、ステップS150,S190で計測したタイマTの計測値(放電時間)に基づいてゲインKを調整する(ステップS300)。ゲインKの調整は、本実施形態では、ゲインKと放電時間との関係を予め求めてゲイン調整用マップとして制御装置50のROMに記憶しておき、放電時間が与えられると、マップから対応するゲインKを導出することにより行なうものとした。ゲイン調整用マップの一例を図4に示す。ゲインKは、放電時間が短いほど、すなわちコンデンサ33の劣化の進行度合いが大きいほど、小さくなる傾向に調整される。これにより、コンデンサ電圧Vcのハンチングを抑えることができ、出力電流の脈動や出力電流の歪みを抑制することができる。このため、コンデンサ33の劣化の進行により直流リンク部30の過電圧や不足電圧の異常が頻繁に発生して発電量が低下するのを抑制することができる。   Next, the details of the control parameter adjustment processing performed in step S220 will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a control parameter adjustment process performed by the control device 50. In the control parameter adjustment processing, first, the control device 50 adjusts the gain K based on the measurement value (discharge time) of the timer T measured in steps S150 and S190 (step S300). In the present embodiment, the relationship between the gain K and the discharge time is determined in advance in the present embodiment and stored in the ROM of the control device 50 as a gain adjustment map. This is performed by deriving the gain K. FIG. 4 shows an example of the gain adjustment map. The gain K is adjusted to decrease as the discharge time becomes shorter, that is, as the degree of deterioration of the capacitor 33 increases. As a result, hunting of the capacitor voltage Vc can be suppressed, and pulsation of the output current and distortion of the output current can be suppressed. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of an overvoltage or undervoltage abnormality of the DC link unit 30 due to frequent deterioration of the capacitor 33 and a decrease in the amount of power generation.

次に、制御装置50は、タイマTの計測値(放電時間)に基づいて過電圧閾値VOを調整する(ステップS310)。過電圧閾値VOの調整は、本実施形態では、過電圧閾値VOと放電時間との関係を予め求めて過電圧閾値調整用マップとして制御装置50のROMに記憶しておき、放電時間が与えられると、マップから対応する過電圧閾値VOを導出することにより行なうものとした。過電圧閾値調整用マップの一例を図5に示す。続いて、制御装置50は、タイマTの計測値(放電時間)に基づいて不足電圧閾値VUを調整する(ステップS320)。不足電圧閾値VUの調整は、本実施形態では、不足電圧閾値VUと放電時間との関係を予め求めて不足電圧閾値調整用マップとして制御装置50のROMに記憶しておき、放電時間が与えられると、マップから対応する不足電圧閾値VUを導出することにより行なうものとした。不足電圧閾値調整用マップの一例を図6に示す。そして、制御装置50は、タイマTの計測値(放電時間)に基づいて検出時限TLを調整して(ステップS330)、制御パラメータ調整処理を終了する。検出時限TLの調整は、本実施形態では、検出時限TLと放電時間との関係を予め求めて検出時限調整用マップとして制御装置50のROMに記憶しておき、放電時間が与えられると、マップから対応する検出時限TLを導出することにより行なうものとした。検出時限調整用マップの一例を図7に示す。   Next, control device 50 adjusts overvoltage threshold VO based on the measured value (discharge time) of timer T (step S310). In the present embodiment, the adjustment of the overvoltage threshold VO is performed in such a manner that the relationship between the overvoltage threshold VO and the discharge time is obtained in advance and stored in the ROM of the control device 50 as an overvoltage threshold adjustment map. From the corresponding overvoltage threshold VO. FIG. 5 shows an example of the overvoltage threshold adjustment map. Subsequently, control device 50 adjusts undervoltage threshold VU based on the measured value (discharge time) of timer T (step S320). In the present embodiment, the adjustment of the undervoltage threshold VU is determined in advance in the relationship between the undervoltage threshold VU and the discharge time, and stored in the ROM of the control device 50 as an undervoltage threshold adjustment map, and the discharge time is given. And deriving the corresponding undervoltage threshold VU from the map. FIG. 6 shows an example of the undervoltage threshold adjustment map. Then, control device 50 adjusts detection time limit TL based on the measurement value (discharge time) of timer T (step S330), and ends the control parameter adjustment process. In the present embodiment, the adjustment of the detection time TL is performed in such a manner that the relationship between the detection time TL and the discharge time is obtained in advance and stored in the ROM of the control device 50 as a detection time adjustment map. , The corresponding detection time limit TL is derived. FIG. 7 shows an example of the detection time adjustment map.

図5〜図7に示すように、過電圧閾値VOは、放電時間が短いほど、小さくなる傾向に調整され、不足電圧閾値VUは、放電時間が短いほど、大きくなる傾向に調整され、検出時限TLは、放電時間が短いほど、小さくなる傾向に調整される。このように、過電圧閾値VOと不足電圧閾値VUと検出時限TLは、放電時間が短いほど、すなわちコンデンサ33の劣化の度合いが大きくなるほど、過電圧や不足電圧を検出し易くなるように調整される。このように、コンデンサ33の劣化の度合いが大きくなるほど、検出感度を上げることで、ハード故障を抑制する。   As shown in FIGS. 5 to 7, the overvoltage threshold VO is adjusted to be smaller as the discharge time is shorter, and the undervoltage threshold VU is adjusted to be larger as the discharge time is shorter. Is adjusted to be smaller as the discharge time is shorter. In this way, the overvoltage threshold VO, the undervoltage threshold VU, and the detection time limit TL are adjusted such that the shorter the discharge time, that is, the greater the degree of deterioration of the capacitor 33, the easier it is to detect the overvoltage or the undervoltage. In this way, as the degree of deterioration of the capacitor 33 increases, the detection sensitivity is increased, thereby suppressing a hardware failure.

以上説明した本実施形態の電力出力装置10では、コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*となるようにインバータ22をフィードバック制御するものにおいて、コンデンサ33の劣化の度合い(放電時間)を判定し、判定した劣化の度合いに基づいてフィードバック制御で用いるゲインKを調整する。具体的には、コンデンサ33の劣化の度合いが大きいほど、小さくなる傾向にゲインKを調整する。これにより、コンデンサ電圧Vcのハンチングを抑えることができる。この結果、コンデンサ33の劣化の進行に伴って直流リンク部30の過電圧や不足電圧の頻繁な発生を抑制すると共に、出力電流の脈動や出力電流の歪みを抑制することができる。   In the power output device 10 of the present embodiment described above, the degree of deterioration (discharge time) of the capacitor 33 is determined by performing feedback control of the inverter 22 so that the capacitor voltage Vc becomes the target capacitor voltage Vc *. The gain K used in the feedback control is adjusted based on the degree of deterioration. Specifically, the gain K is adjusted such that the larger the degree of deterioration of the capacitor 33 is, the smaller the gain is. As a result, hunting of the capacitor voltage Vc can be suppressed. As a result, frequent occurrence of overvoltage or undervoltage of the DC link unit 30 as deterioration of the capacitor 33 progresses can be suppressed, and pulsation of the output current and distortion of the output current can be suppressed.

また、本実施形態の電力出力装置10では、コンデンサ電圧Vc*が過電圧閾値VO以上か否かを検出時限TL1をもって判定することにより直流リンク部30の過電圧を検出する過電圧検出処理を行ない、コンデンサ33の劣化の度合い(放電時間)に基づいて過電圧検出処理で用いる過電圧閾値VOや検出時限TL1を調整する。具体的には、コンデンサ33の劣化の度合いが大きいほど、小さくなる傾向に過電圧閾値VOを調整し、コンデンサ33の劣化の度合いが大きいほど、小さくなる傾向に検出時限TL1を調整する。これにより、コンデンサ33の劣化の進行に伴うハード故障を抑制することができる。   Further, in the power output device 10 of the present embodiment, an overvoltage detection process for detecting the overvoltage of the DC link unit 30 is performed by determining whether or not the capacitor voltage Vc * is equal to or higher than the overvoltage threshold VO by the detection time limit TL1. The overvoltage threshold VO and the detection time limit TL1 used in the overvoltage detection process are adjusted based on the degree of deterioration (discharge time). Specifically, the overvoltage threshold VO is adjusted so as to decrease as the degree of deterioration of the capacitor 33 increases, and the detection time limit TL1 is adjusted to decrease as the degree of deterioration of the capacitor 33 increases. As a result, it is possible to suppress a hardware failure accompanying the deterioration of the capacitor 33.

さらに、本実施形態の電力出力装置10では、コンデンサ電圧Vc*が不足電圧閾値VU以下か否かを検出時限TL2をもって判定することにより直流リンク部30の不足電圧を検出する不足電圧検出処理を行ない、コンデンサ33の劣化の度合い(放電時間)に基づいて不足電圧検出処理で用いる不足電圧閾値VUや検出時限TL2を調整する。具体的には、コンデンサ33の劣化の度合いが大きいほど、大きくなる傾向に不足電圧閾値VUを調整し、コンデンサ33の劣化の度合いが大きいほど、小さくなる傾向に検出時限TL2を調整する。これにより、コンデンサ33の劣化の進行に伴う電源喪失を抑制することができる。   Furthermore, in the power output device 10 of the present embodiment, an undervoltage detection process for detecting the undervoltage of the DC link unit 30 is performed by determining whether or not the capacitor voltage Vc * is equal to or less than the undervoltage threshold VU using the detection time limit TL2. The undervoltage threshold VU and the detection time limit TL2 used in the undervoltage detection process are adjusted based on the degree of deterioration (discharge time) of the capacitor 33. Specifically, the undervoltage threshold value VU is adjusted to increase as the degree of deterioration of the capacitor 33 increases, and the detection time limit TL2 is adjusted to decrease as the degree of deterioration of the capacitor 33 increases. As a result, loss of power due to deterioration of the capacitor 33 can be suppressed.

また、本実施形態の電力出力装置10では、目標コンデンサ電圧Vc*を第1電圧V1から第2電圧V2に変更してDC/DCコンバータ21を制御し、コンデンサ電圧Vcが変更後の目標コンデンサ電圧Vc*(第2電圧V2)に到達するまでの所要時間(放電時間)を計測し、計測した所要時間に基づいてコンデンサ33の劣化の度合いを判定する。これにより、コンデンサ33の劣化の度合いを判定するために、コンデンサ33を放電させるための放電抵抗を設ける必要がない。   Further, in the power output device 10 of the present embodiment, the DC / DC converter 21 is controlled by changing the target capacitor voltage Vc * from the first voltage V1 to the second voltage V2, and the changed capacitor voltage Vc is changed to the target capacitor voltage. The time required to reach Vc * (second voltage V2) (discharge time) is measured, and the degree of deterioration of capacitor 33 is determined based on the measured required time. This eliminates the need to provide a discharge resistor for discharging the capacitor 33 in order to determine the degree of deterioration of the capacitor 33.

上述した実施形態では、コンデンサ33の劣化の度合い(放電時間)に基づいてゲインK、過電圧閾値VO、不足電圧閾値VUおよび検出時限TLを調整するものとしたが、一部の調整を省略してもよい。また、コンデンサ33の劣化の度合い(放電時間)に基づいて調整するパラメータは、上述したゲインKや過電圧閾値VO、不足電圧閾値VU、検出時限TLに限られず、コンデンサ電圧Vcに基づいて行なう如何なる処理の如何なるパラメータであってもよい。   In the above-described embodiment, the gain K, the overvoltage threshold VO, the undervoltage threshold VU, and the detection time limit TL are adjusted based on the degree of deterioration (discharge time) of the capacitor 33. However, some adjustments are omitted. Is also good. Further, the parameter to be adjusted based on the degree of deterioration (discharge time) of the capacitor 33 is not limited to the above-described gain K, overvoltage threshold VO, undervoltage threshold VU, and detection time limit TL, but may be any processing performed based on the capacitor voltage Vc. Any parameter may be used.

上述した実施形態では、コンデンサ劣化診断処理において、目標コンデンサ電圧Vc*を第1電圧V1からこれよりも低い第2電圧V2に変更してDC/DCコンバータ21を制御し、コンデンサ電圧Vcが第1電圧V1から第2電圧V2に低下するまでに要する所要時間(放電時間)を計測することにより、放電時間に基づいてコンデンサ33の劣化の進行度合いを判定するものとした。しかし、目標コンデンサ電圧Vc*を第1電圧V1からこれよりも高い第3電圧V3に変更してDC/DCコンバータ21を制御し、コンデンサ電圧Vcが第1電圧V1から第3電圧V3に上昇するまでに要する所要時間(充電時間)を計測することにより、充電時間に基づいてコンデンサ33の劣化の進行度合いを判定するものとしてもよい。この場合、充電時間が短いほど、コンデンサ33の劣化の度合いが大きいと判定すればよい。なお、コンデンサ33の充電時間の計測を複数回実行し、これらの平均値等に基づいてコンデンサ33の劣化の進行度合いを判定するものとしてもよい。また、上述した本実施形態の放電時間の計測とこの変形例の充電時間の計測とをそれぞれ実行し、両者を組み合わせて劣化の進行度合いを判定するものとしてもよい。   In the above-described embodiment, in the capacitor deterioration diagnosis processing, the DC / DC converter 21 is controlled by changing the target capacitor voltage Vc * from the first voltage V1 to the second voltage V2 lower than the first voltage V1. By measuring the required time (discharge time) required to decrease from the voltage V1 to the second voltage V2, the degree of deterioration of the capacitor 33 is determined based on the discharge time. However, the DC / DC converter 21 is controlled by changing the target capacitor voltage Vc * from the first voltage V1 to the third voltage V3 higher than this, and the capacitor voltage Vc rises from the first voltage V1 to the third voltage V3. By measuring a required time (charging time) required until the charging time, the degree of deterioration of the capacitor 33 may be determined based on the charging time. In this case, it may be determined that the shorter the charging time, the greater the degree of deterioration of the capacitor 33. The measurement of the charging time of the capacitor 33 may be performed a plurality of times, and the degree of deterioration of the capacitor 33 may be determined based on the average value or the like. Alternatively, the measurement of the discharge time of the present embodiment and the measurement of the charge time of this modification may be performed, and the two may be combined to determine the degree of deterioration.

上述した実施形態では、コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*となるようにDC/DCコンバータ21を制御し、コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*に到達するまでの所要時間を計測してコンデンサ33の劣化度合いを判定するものとした。しかし、目標コンデンサ電圧Vc*を上昇させてコンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*となるようにDC/DCコンバータ21に代えてインバータ22を制御し、コンデンサ電圧Vcが目標コンデンサ電圧Vc*に到達するまでの所要時間を計測してコンデンサ33の劣化度合いを判定するものとしてもよい。インバータ22は、リアクトル23a,ダイオードD11およびトランジスタT12や、リアクトル23b,ダイオードD21およびトランジスタT22により昇圧チョッパ回路を構成するため、系統電源1の電圧を昇圧してコンデンサ33に出力することができる。   In the above-described embodiment, the DC / DC converter 21 is controlled so that the capacitor voltage Vc becomes the target capacitor voltage Vc *, and the time required for the capacitor voltage Vc to reach the target capacitor voltage Vc * is measured. Is determined. However, the inverter 22 is controlled instead of the DC / DC converter 21 so as to increase the target capacitor voltage Vc * so that the capacitor voltage Vc becomes the target capacitor voltage Vc *, and the capacitor voltage Vc reaches the target capacitor voltage Vc *. The time required to measure the deterioration degree of the capacitor 33 may be determined. The inverter 22 forms a boost chopper circuit by the reactor 23a, the diode D11 and the transistor T12 and the reactor 23b, the diode D21 and the transistor T22, so that the voltage of the system power supply 1 can be boosted and output to the capacitor 33.

上述した実施形態では、インバータ22の正極母線31および負極母線32(直流リンク部30)にDC/DCコンバータ41を介して補機42を接続するものとしたが、インバータ22の出力端子22a,22bと解列リレー24(第1解列リレー24a,第2解列リレー24b)との間にDC/DCコンバータを介して補機を接続するものとしてもよい。   In the above-described embodiment, the auxiliary device 42 is connected to the positive bus 31 and the negative bus 32 (DC link unit 30) of the inverter 22 via the DC / DC converter 41. However, the output terminals 22a and 22b of the inverter 22 are connected. Auxiliary equipment may be connected between the disconnection relay 24 (the first disconnection relay 24a and the second disconnection relay 24b) via a DC / DC converter.

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、インバータ22が「インバータ」に相当し、コンデンサ33が「コンデンサ」に相当し、電圧センサ34が「電圧センサ」に相当し、制御装置50が「制御装置」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section of “Means for Solving the Problems” will be described. In the embodiment, the inverter 22 corresponds to an “inverter”, the capacitor 33 corresponds to a “capacitor”, the voltage sensor 34 corresponds to a “voltage sensor”, and the control device 50 corresponds to a “control device”.

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

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As described above, the embodiments for carrying out the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments at all, and various forms are possible without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.

本発明は、電力出力装置の製造産業などに利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of power output devices.

1 系統電源、2,3 電線、10 電力出力装置、20 発電装置、21 DC/DCコンバータ、22 インバータ、22a,22b 出力端子、23 平滑回路、23a,23b リアクトル、23c コンデンサ、24 解列リレー、24a 第1解列リレー、24b 第2解列リレー、30 直流リンク部、31 正極母線、32 負極母線、33 コンデンサ、34 電圧センサ、41 DC/DCコンバータ、42 補機、50 制御装置、51 表示装置、T11〜T22 トランジスタ、D11〜D22 ダイオード。   1 system power supply, 2, 3 wires, 10 power output device, 20 power generation device, 21 DC / DC converter, 22 inverter, 22a, 22b output terminal, 23 smoothing circuit, 23a, 23b reactor, 23c capacitor, 24 disconnect relay, 24a 1st disconnection relay, 24b 2nd disconnection relay, 30 DC link part, 31 positive electrode bus, 32 negative electrode bus, 33 capacitor, 34 voltage sensor, 41 DC / DC converter, 42 auxiliary equipment, 50 control device, 51 display Device, T11-T22 transistor, D11-D22 diode.

Claims (6)

直流電源からの直流電力を交流電力に変換して出力可能なインバータと、前記インバータの正極母線および負極母線の母線間に設けられた平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサにより検出された電圧に基づいて所定処理を行なう制御装置と、を備える電力出力装置であって、
前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いを判定し、該判定した劣化の度合いに基づいて前記所定処理で用いるパラメータを調整する、
電力出力装置。
An inverter capable of converting DC power from a DC power supply to AC power and outputting the AC power, a smoothing capacitor provided between a bus of a positive bus and a negative bus of the inverter, and a voltage sensor for detecting a voltage of the capacitor. A control device that performs a predetermined process based on a voltage detected by the voltage sensor,
The control device determines a degree of deterioration of the capacitor, and adjusts a parameter used in the predetermined process based on the determined degree of deterioration,
Power output device.
請求項1に記載の電力出力装置であって、
前記所定処理は、前記電圧センサにより検出される前記コンデンサの電圧が目標電圧に近づくように前記インバータを制御するフィードバック制御であり、
前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いに基づいて前記パラメータとして前記フィードバック制御で用いるゲインを調整する、
電力出力装置。
The power output device according to claim 1,
The predetermined process is a feedback control that controls the inverter so that the voltage of the capacitor detected by the voltage sensor approaches a target voltage,
The control device adjusts a gain used in the feedback control as the parameter based on a degree of deterioration of the capacitor,
Power output device.
請求項1または2に記載の電力出力装置であって、
前記所定処理は、前記電圧センサにより検出される前記コンデンサの電圧が第1閾値以上であるか否かを第1検出時限をもって判定することにより前記母線間の過電圧を検出する過電圧検出処理であり、
前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いに基づいて前記パラメータとして前記過電圧検出処理で用いる前記第1閾値および/または前記第1検出時限を調整する、
電力出力装置。
The power output device according to claim 1 or 2,
The predetermined process is an overvoltage detection process of detecting an overvoltage between the buses by determining whether a voltage of the capacitor detected by the voltage sensor is equal to or more than a first threshold with a first detection time limit,
The control device adjusts the first threshold value and / or the first detection time period used in the overvoltage detection process as the parameter based on a degree of deterioration of the capacitor.
Power output device.
請求項1ないし3いずれか1項に記載の電力出力装置であって、
前記所定処理は、前記電圧センサにより検出される前記コンデンサの電圧が第2閾値以下であるか否かを第2検出時限をもって判定することにより前記母線間の不足電圧を検出する不足電圧検出処理であり、
前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いに基づいて前記パラメータとして前記不足電圧検出処理で用いる前記第2閾値および/または前記第2検出時限を調整する、
電力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The predetermined process is an undervoltage detection process of detecting an undervoltage between the buses by determining with a second detection time whether or not the voltage of the capacitor detected by the voltage sensor is equal to or less than a second threshold. Yes,
The control device adjusts the second threshold value and / or the second detection time period used in the undervoltage detection process as the parameter based on a degree of deterioration of the capacitor.
Power output device.
請求項1ないし4いずれか1項に記載の電力出力装置であって、
前記直流電源の直流電力を所望の電圧に変換して前記母線間に出力するコンバータを備え、
前記制御装置は、前記コンデンサの電圧が変化するよう目標電圧を変更して前記コンバータを制御し、前記コンデンサの電圧が変更後の前記目標電圧に応じた電圧に達するまでの所要時間を計測し、該計測した所要時間に基づいて前記コンデンサの劣化の度合いを判定する、
電力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 4, wherein
A converter that converts the DC power of the DC power supply to a desired voltage and outputs the voltage between the buses,
The control device controls the converter by changing the target voltage so that the voltage of the capacitor changes, and measures a time required until the voltage of the capacitor reaches a voltage corresponding to the changed target voltage, Determining the degree of deterioration of the capacitor based on the measured required time;
Power output device.
請求項1ないし5いずれか1項に記載の電力出力装置であって、
前記制御装置は、前記コンデンサの劣化の度合いが所定度合いに達していない場合には、該劣化の度合いに基づいて調整したパラメータを用いて前記所定処理を行ない、前記コンデンサの劣化の度合いが前記所定度合いに達した場合には、所定の警告を出力する、
電力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 5, wherein
When the degree of deterioration of the capacitor has not reached the predetermined degree, the control device performs the predetermined processing using a parameter adjusted based on the degree of deterioration, and determines the degree of deterioration of the capacitor. When the degree has been reached, a predetermined warning is output,
Power output device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220393207A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power conversion system
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