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電源設(shè)備判斷裝置、電源設(shè)備判斷方法以及電力轉(zhuǎn)換裝置的制造方法_2

文檔序號(hào):9650788閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
具體限 定燃料電池的種類。
[0055] 本實(shí)施方式中所用的蓄電池可W使用例如裡離子電池。另外,可W使用其它種類 的蓄電池,諸如儀氨蓄電池等。另外,可W單獨(dú)使用蓄電池,或可W將蓄電池安裝在電動(dòng)汽 車巧V)或混合動(dòng)力車(PHV)上充電。
[0056] 此外,與電源設(shè)備連接端子2a~2e連接的電源設(shè)備除了包括太陽(yáng)能電池、燃料電 池及蓄電池外,也可W包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、小型水利發(fā)電機(jī)等、將AC電力整流輸出的設(shè)備。
[0057] 電壓轉(zhuǎn)換器3a~3e基于來(lái)自控制部103的控制信號(hào)11將各電源設(shè)備的輸出電 壓W預(yù)定升壓比進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換。此外,在本說(shuō)明書(shū)中,升壓比是指在各電壓轉(zhuǎn)換器3a~ 3e中DC輸出電壓值相對(duì)于DC輸入電壓值的比。
[0058] 接著,說(shuō)明電壓測(cè)量部102的結(jié)構(gòu)和操作。電壓測(cè)量部102包括電壓測(cè)量設(shè)備 4a~4e,其用于測(cè)量從電壓轉(zhuǎn)換器3a~3e輸出的DC電力的電壓。在本實(shí)施方式中,由電 壓測(cè)量設(shè)備4a~4e中獨(dú)立的一個(gè)分別測(cè)量來(lái)自電壓轉(zhuǎn)換器3a~3e的輸出電壓。
[0059] 接著,說(shuō)明控制部103的結(jié)構(gòu)和操作??刂撇?03可W通過(guò)圖1所示的控制信號(hào) 11與電源設(shè)備Ia~le、電壓轉(zhuǎn)換器3a~3e、電壓測(cè)量設(shè)備4a~4e、后述的負(fù)載連接部 104中的換流器6和開(kāi)關(guān)7a、7b、W及負(fù)載9通信,使得對(duì)運(yùn)些部件進(jìn)行各種控制。具體而 言,控制部103可W例如進(jìn)行電源設(shè)備Ia~Ie的接通(ON)/斷開(kāi)(OF巧控制、設(shè)定電壓轉(zhuǎn) 換器3a~3e的升壓比、控制電壓測(cè)量設(shè)備4a~4e并讀取其測(cè)量值、設(shè)定換流器6、控制開(kāi) 關(guān)7a、7bW及控制負(fù)載9的0N/0FF等。 W60] 此外,本實(shí)施方式在圖1中通過(guò)實(shí)線示出用于由控制部103控制各部件的控制信 號(hào)11的路徑,但是,該控制信號(hào)可W通過(guò)有線通信或無(wú)線通信傳輸。
[0061] 下面,說(shuō)明負(fù)載連接部104的結(jié)構(gòu)和操作。負(fù)載連接部104不包含在本發(fā)明的電 源設(shè)備判斷裝置100中,而包含在本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置105中。負(fù)載連接部104包括轉(zhuǎn) 換從電壓測(cè)量部102提供的DC電力的換流器6W及將換流器6的輸出與負(fù)載9連接的負(fù) 載連接端子8曰。
[0062] 換流器6將來(lái)自電壓測(cè)量部102的電力轉(zhuǎn)換為與負(fù)載9對(duì)應(yīng)的單相S線的 AC200V。轉(zhuǎn)換成200V的AC電力提供至與負(fù)載連接端子8a連接的負(fù)載9。換流器6基于來(lái) 自控制部103的控制信號(hào)11,將電力轉(zhuǎn)換為與如上述連接的負(fù)載對(duì)應(yīng)的最優(yōu)電力。
[0063] 負(fù)載連接端子8a除了包括用于在與負(fù)載9之間進(jìn)行電力輸入/輸出的電力端子 W外,還可W包括使控制部103可W控制負(fù)載9的控制信號(hào)端子。在本實(shí)施方式中,負(fù)載連 接端子8a與W單相S線的AC200V操作的負(fù)載9連接。運(yùn)里,負(fù)載9在AClOOV驅(qū)動(dòng),通過(guò) 從AC200V的單相3線中引出包括中性相線的兩根線提供該AC100V。負(fù)載9的示例,可W包 括諸如冰箱、應(yīng)急燈、熱水系統(tǒng)W及家用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等的盡量避免停電的家用電器,還可W 包括吹風(fēng)機(jī)、家用游戲機(jī)或音響系統(tǒng)等家用通常負(fù)載等。
[0064] 為了向負(fù)載9提供電力,如圖1所示對(duì)切換開(kāi)關(guān)7a和化進(jìn)行切換,使得可W選擇 性地從與負(fù)載連接端子8b連接的商用電網(wǎng)10或從換流器6向負(fù)載9提供電力。此外,該 切換基于例如由控制部103監(jiān)視的商用電網(wǎng)10和換流器6的輸出電壓進(jìn)行。
[0065] 接著,下文分別說(shuō)明在第一實(shí)施方式中用于判斷電源設(shè)備的種類的設(shè)備判斷模式 和之后的穩(wěn)定操作模式。
[0066](設(shè)備判斷模式的操作)
[0067] 在設(shè)備判斷模式中,電源設(shè)備連接部101中的電壓轉(zhuǎn)換器3a~3eW相同的升壓 比對(duì)電源設(shè)備Ia~Ie的輸出電力升壓。在本實(shí)施方式中,將電源設(shè)備Ia~Ie的輸出電 力依次W相同的升壓比1. 2進(jìn)行升壓,并將該輸出電力輸入至電壓測(cè)量設(shè)備4a~4e。此 夕F,該設(shè)備判斷模式的升壓比可W設(shè)定為1W上2W下的任意值。
[0068] 圖2通過(guò)流程圖示出在第一實(shí)施方式中的電源設(shè)備判斷的步驟。首先,在設(shè)備判 斷模式開(kāi)始后,電源設(shè)備判斷裝置100的控制部103將電源設(shè)備Ia~Ie設(shè)置為ON狀態(tài) (步驟SlOl)。然后,控制部103通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換器3a僅對(duì)電源設(shè)備Ia的輸出電力進(jìn)行升壓 (步驟S102)。此時(shí),電壓轉(zhuǎn)換器3b~3e不操作,并且電壓轉(zhuǎn)換器3b~3e均開(kāi)放換流器 6的輸入側(cè)。從而,電壓轉(zhuǎn)換器3b~3e的輸出不對(duì)電壓轉(zhuǎn)換器3a的輸出電壓和電壓測(cè)量 設(shè)備4a的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生任何影響。在步驟S102升壓后,控制部103使電壓測(cè)量設(shè)備4a測(cè) 量電源設(shè)備Ia的升壓后的輸出電壓(步驟S103)??刂撇?03基于輸出電壓的測(cè)量結(jié)果判 斷電源設(shè)備Ia(步驟S104)。 W例圖3在流程圖中詳細(xì)示出在步驟S104中用于判斷電源設(shè)備Ia~Ie的步驟。一 旦判斷開(kāi)始,控制部103判斷由電壓測(cè)量設(shè)備4a測(cè)量的電壓轉(zhuǎn)換器3a的輸出電壓測(cè)量結(jié) 果是否落入表1所示的預(yù)定范圍A內(nèi)(步驟S201)。當(dāng)控制部103判斷該電壓落入預(yù)定范 圍A內(nèi)時(shí),判斷電源設(shè)備Ia為"太陽(yáng)能電池"(步驟S202)??刂撇?03將電源設(shè)備Ia的 判斷結(jié)果存儲(chǔ)到控制部103內(nèi)的存儲(chǔ)器12中(步驟S208),并結(jié)束判斷。 W70][表 1]
[0071]
[0072] 然后,控制部103使電壓轉(zhuǎn)換器3b僅對(duì)電源設(shè)備化的輸出電力進(jìn)行升壓(步驟 S105)。與在步驟S102中相同,電壓轉(zhuǎn)換器3a和3c~3e不操作,并且電壓轉(zhuǎn)換器3a和 3c~3e均開(kāi)放換流器6的輸入側(cè)。從而,電壓轉(zhuǎn)換器3a和3c~3e的輸出不對(duì)電壓轉(zhuǎn)換 器3b的輸出電壓和通過(guò)電壓測(cè)量設(shè)備4b獲得的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生任何影響。運(yùn)與在下面說(shuō)明 的電源設(shè)備Ic~Ie的判斷相同。在步驟S105中進(jìn)行升壓后,控制部103使電壓測(cè)量設(shè)備 4b測(cè)量電源設(shè)備Ib的升壓后的輸出電壓(步驟S106),并基于該測(cè)量結(jié)果判斷電源設(shè)備 Ib(步驟S107)。
[0073] 控制部103判斷由電壓測(cè)量設(shè)備4b測(cè)量的電壓轉(zhuǎn)換器3b的輸出電壓測(cè)量結(jié)果是 否落入表1所示的預(yù)定范圍A內(nèi)(步驟S201)。當(dāng)控制部103判斷該電壓落入預(yù)定范圍A 內(nèi)時(shí),判斷電源設(shè)備化是"太陽(yáng)能電池"(步驟S202)。之后,控制部103將電源設(shè)備化的 判斷結(jié)果存儲(chǔ)到控制部103內(nèi)的存儲(chǔ)器12中(步驟S208),并結(jié)束判斷。此外,通過(guò)與上述 相同的步驟,電源設(shè)備Ic也被判斷為"太陽(yáng)能電池"。
[0074] 然后,控制部103使電壓轉(zhuǎn)換器3d僅對(duì)電源設(shè)備Id的輸出電力進(jìn)行升壓(步驟 Slll)。與步驟S102相同,電壓轉(zhuǎn)換器3a~3c和3e不操作,并且電壓轉(zhuǎn)換器3a~3c和 3e均開(kāi)放換流器6的輸入側(cè)。從而,電壓轉(zhuǎn)換器3a~3c和3e的輸出不對(duì)電壓轉(zhuǎn)換器3d 的輸出電壓和電壓測(cè)量設(shè)備4d的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生任何影響。在步驟Slll中進(jìn)行升壓后,控 制部103使電壓測(cè)量設(shè)備4d測(cè)量電源設(shè)備Id的升壓后的輸出電壓(步驟S112),并基于該 測(cè)量結(jié)果判斷電源設(shè)備Id(步驟S113)。
[0075] 控制部103判斷由電壓測(cè)量設(shè)備4d測(cè)量的電壓轉(zhuǎn)換器3d的輸出電壓測(cè)量結(jié)果是 否落入表1所示的預(yù)定范圍A內(nèi)(步驟S201),當(dāng)控制部103判斷該電壓未落入預(yù)定范圍A 內(nèi)時(shí),接著判斷是否落入預(yù)定范圍B內(nèi)(步驟S203)。當(dāng)控制部103判斷上述電壓未處于預(yù) 定范圍B時(shí),接著判斷是否落入預(yù)定范圍C內(nèi)(步驟S205)。當(dāng)控制部103判斷上述電壓落 入預(yù)定范圍C內(nèi)時(shí),判斷電源設(shè)備Id為"燃料電池"(步驟S206),并將電源設(shè)備Id的判斷 結(jié)果存儲(chǔ)到控制部103內(nèi)的存儲(chǔ)器12中(步驟S208),結(jié)束判斷。此外,當(dāng)步驟S205中判 斷上述電壓未落入預(yù)定范圍C內(nèi)時(shí),判斷沒(méi)有預(yù)想的電源設(shè)備連接(步驟S207),并將判斷 結(jié)果存儲(chǔ)到控制部103內(nèi)的存儲(chǔ)器12中(步驟S208),結(jié)束判斷。
[0076] 然后,控制部103使電壓轉(zhuǎn)換器3e僅對(duì)電源設(shè)備Ie的輸出電力進(jìn)行升壓(步驟 S114)。與步驟S102相同,電壓轉(zhuǎn)換器3a~3d不操作,并且電壓轉(zhuǎn)換器3a~3d均開(kāi)放換 流器6的輸入側(cè),使得電壓轉(zhuǎn)換器3a~3d的輸出不對(duì)電壓轉(zhuǎn)換器3e的輸出電壓和電壓測(cè) 量設(shè)備4e的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生任何影響。在步驟S114中進(jìn)行升壓后,控制部103使電壓測(cè)量 設(shè)備4e測(cè)量電源設(shè)備Ie的升壓后的輸出電壓(步驟S115),并基于該結(jié)果判斷電源設(shè)備 Ie(步驟Sl16)。
[0077] 控制部103判斷由電壓測(cè)量設(shè)備4e測(cè)量的電壓轉(zhuǎn)換器3e的輸出電壓測(cè)量結(jié)果是 否落入表1所示的預(yù)定范圍A內(nèi)(步驟S201)??刂撇?03在判斷該電壓未落入預(yù)定范圍 A內(nèi)時(shí),接著判斷是否落入預(yù)定范圍B的內(nèi)(步驟S203)。運(yùn)里,控制部103在判斷上述電 壓落入預(yù)定范圍B內(nèi)時(shí),判斷電源設(shè)備Ie為"蓄電池"(步驟S204),并將電源設(shè)備Ie的判 斷結(jié)果存儲(chǔ)到控制部103內(nèi)的存儲(chǔ)器12中(步驟S208),結(jié)束判斷。
[007引當(dāng)結(jié)束全部的電源設(shè)備的判斷時(shí),控制部103結(jié)束設(shè)備判斷模式。此外,在表1中, 將與太陽(yáng)能電池的輸出電壓對(duì)應(yīng)的預(yù)定范圍A設(shè)定為比與蓄電池對(duì)應(yīng)的預(yù)定范圍B和與燃 料電池對(duì)應(yīng)的預(yù)定范圍C更廣。運(yùn)是因?yàn)樘?yáng)能電池的輸出由于日光照射量的變化而易于 變化。
[0079](穩(wěn)定操作模式的操作)
[0080] 接下來(lái),下文說(shuō)明第一實(shí)施方式的穩(wěn)定操作模式。此外,為了說(shuō)明穩(wěn)定操作模式, 對(duì)包括負(fù)載連接部104和負(fù)載9的控制的電力轉(zhuǎn)換裝置105的整體操作進(jìn)行說(shuō)明。
[0081] 在穩(wěn)定操作
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