供电装置和供电方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种供电装置，其中将降低暂时电力故障发生的可能性。该供电装置具有蓄电模块(6)、DC‑AC逆变器(4)、旁路电路和控制器，该DC‑AC逆变器(4)用于将蓄电模块(6)的输出转换为交流电力，该旁路电路用于直接传输该交流电力，该控制器用于在用于将DC‑AC逆变器(4)的输出供应给负载的放电模式和用于将旁路电路的输出向负载输出的旁路模式之间切换。另外，用于在放电模式和旁路模式之间切换的阈值设定在能在储电模块电气过载时产生输出的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及能够使用从外部电力系统和电池模块输出的电力的供电装置和供电方法。
技术介绍
当来自外部电力系统(称为商用电源、电网等)的供电由于事故等而减少时，或当电力需求季节性地增加时，相对于供电，电力需求变得更大，导致意外电力中断的可能性。除了这种情况之外，还假定由于暴雨、雷击等造成的电力中断。在常规技术中已知，不间断电源(在下文中称为UPS)用于在发生诸如电力中断的电力故障时向计算机和外围设备供应电力。然而，已知的UPS对于短暂的电力中断是有效的，并且这仅仅用于临时向计算机和外围设备供应电力。因此，当发生大规模和长时间的电力中断时，这基本上不足以用于供应基于住宅的电力。此外还存在问题，例如，UPS在电力中断时工作，并且不适用于减少外部电力系统的基于住宅的电力使用的问题。最近，基于住宅的更大容量蓄电装置被投入实际使用。通过利用基于住宅的蓄电装置，可以确保电力中断时的供电，且因此减少外部电力系统的电力需求和电力使用。例如，一个措施将是减少来自外部电力系统的AC电力的供应以通过蓄电装置补偿电力短缺(参考下面的专利文献1)。此外，可能存在基于住宅的电力需求增加到超过与供电商的合同电力并且断路器操作以切断电力的问题。在这种情况下，通过供应从蓄电装置输出的电力，可以避免超过合同电力的情形。为了将电池模块的DC输出转换为AC供电，通常使用DC-AC逆变器。在UPS的情况下，可连接到UPS的最大负载(设备)值被定义为额定容量。此外，定义UPS中包括的电池模块的容量(V/Ah)。例如，DC12V/7.2Ah的描述表示连续运行DC12V/7.2A一个小时。对于过载，保护被激活。过载是指负载因数超过100％的状态。负载因数是负载容量与UPS额定输出容量之比。正常操作是在负载因数为100％或以下的范围内的操作。当负载因数较低时，可以将电力中断时的备用时间设定得较长。一般来说，UPS额定容量是考虑预期负载设定的。然而，在最近的住宅中，越来越多地使用大功耗设备诸如电磁炉，导致出现过载的可能性增加。示例性的过载保护操作使用旁路电路。提供旁路电路而不是UPS系统以将系统AC电力直接传输到负载。除了使用保护过载，旁路电路也在维护时使用。包括在UPS中的电池模块与用于切断放电电流的半导体开关元件(例如，场效应晶体管(FET))连接，以便防止电池被过度放电电流损坏。此外，该模块经配置使得在过度放电电流流动的情况下熔断器熔断。引文列表专利文献专利文献1：JP2013-233070A
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在已知技术中，UPS等被配置为考虑到DC-AC逆变器的过载容量和瞬时过载容量采取过载保护措施。而且，存在由于对电池模块的过电流保护的考虑不足而导致的瞬时电力中断产生的问题。鉴于上述，本公开旨在提供供电装置和供电方法，其能够通过在考虑到电池模块的过电流保护的情况下执行过载保护来降低瞬时电力中断的产生的可能性。问题解决方案为解决上述问题，根据本公开的供电装置包括蓄电模块、DC-AC逆变器、旁路电路和控制器。DC-AC逆变器将蓄电模块的输出转换为AC电力。旁路电路直接传输该AC电力。控制器在用于将DC-AC逆变器的输出供应给负载的放电模式和用于将旁路电路的输出供应给负载的旁路模式之间切换。在供电装置上，用于在放电模式和旁路模式之间切换的阈值设定在使蓄电模块能够在过载状态下提供输出的范围。本公开是实施在供电装置上的供电方法，该供电装置包括蓄电模块、DC-AC逆变器、旁路电路和控制器。DC-AC逆变器将蓄电模块的输出转换为AC电力。旁路电路直接传输AC电力。控制器在用于将DC-AC逆变器的输出供应给负载的放电模式和用于将旁路电路的输出供应给负载的旁路模式之间切换。供电方法包括将用于在放电模式和旁路模式之间切换的阈值设定在使蓄电模块能够在过载状态下提供输出的范围。本专利技术的效果根据至少一个实施方式，在可进行蓄电模块的输出的状态下执行切换到旁路模式，且因此可防止由于切换时停止供电而导致的瞬时电力中断。应当注意本文描述的效果不受限制。效果可以是本公开中描述的任何效果。附图说明图1是按照根据本公开的供电装置的一个实施例的方框图。图2是用于示出根据本公开的一个实施例的第一操作模式的方框图。图3是用于示出根据本公开的一个实施例的第二操作模式的方框图。图4是用于示出根据本公开的一个实施例的第三操作模式的方框图。图5是用于示出根据本公开的一个实施例的第四操作模式的方框图。图6是用于示出根据本公开的一个实施例的第五操作模式的方框图。图7是示出根据本公开的一个实施例的操作的流程图。图8是用于示出根据本公开的一个实施例的过载保护操作的曲线图。图9是用于示出根据本公开的一个实施例的过载保护操作的曲线图。图10是根据本公开的供电装置的应用示例的方框图。具体实施方式在下文中，将描述本公开的实施例。应该注意，尽管下面描述的实施例是本公开的优选实施例，但是施加了各种技术上优选的限制，在下面的描述中，本公开的保护范围不限于所描述的实施例，除非存在限制本公开的描述。将以以下顺序提供本公开的描述。<1.实施例><2.应用例><3.变型例><1.实施例>“供电装置的配置”将参照图1描述根据本公开的供电装置(电力系统)。在供电商的电站处产生的电力通过输电网(未示出)和配电网(未示出)供应到基于住宅的电表，且然后将AC电力从电表供应给图1中的外部电力系统(商用电力)输入端子1。应该注意，尽管该描述假定基于住宅的电力控制，但是本公开不仅可以应用于住宅，而且可以应用于在供电方面的分区，诸如多个住宅(社区)、建筑物和工厂。典型地，电力线从室外配电线通过引入线引入建筑物中，并且连接到功率表。配电盘连接到功率表的输出侧。电器连接到从配电盘延伸的室内电力线。例如，根据本公开的供电装置设置在功率表和配电盘之间。典型的住宅使用单相三线系统，具体地，在中心的中性线和两个电压线的三个电力线。通过使用中性线和电压线中的一个可以利用100V的电压。通过使用两个电压线可以利用200V的电压。应该注意，本公开可以应用于双线系统。商用电力经开关SW1和开关SW2供应给AC供电端子2。在一些情况下，开关SW1可以是配电盘上的断路器。室内电力网络连接到AC供电端子2。尽管未示出，例如，配电面板(包括配电盘)被供应AC电力，且然后通过来自配电面板的电力线并经插座将供电给电子设备组内的电子设备中的每个。连接到一个插座的电子设备的最大功率通常限定为1500W。示例性电子设备包括空调、冰箱、照明设备、洗衣机、电视接收机等。商用电力经开关SW1供应给AC-DC转换器3。AC-DC转换器3由商用电力形成DC电力。从AC-DC转换器3输出的DC电力被供应给DC-AC逆变器4。DC-AC逆变器4形成具有与商用电力的情况类似的电平、相位和频率的AC电力。从DC-AC逆变器4输出的AC电力经开关SW3提取到AC供电端子2。控制信号控制开关SW1、SW2和SW3中的每个的接通/断开。诸如电池模块6的蓄电装置经充电电路5连接在AC-DC转换器3的输出侧和DC-AC逆变器4的输入侧之间。作为电池模块6，例如，可以使用一种配置，其中使用并联连接的八个圆柱形的锂离子可再充电电池形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电装置，包括：蓄电模块；DC‑AC逆变器，被配置为将所述蓄电模块的输出转换为交流电力；旁路电路，被配置为直接传输所述交流电力；以及控制器，被配置为在用于将所述DC‑AC逆变器的输出供应给负载的放电模式和用于将所述旁路电路的输出供应给所述负载的旁路模式之间切换，其中，用于在所述放电模式和所述旁路模式之间切换的阈值设定在使所述蓄电模块能够在过载状态下提供输出的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.03 JP 2014-1147051.一种供电装置，包括：蓄电模块；DC-AC逆变器，被配置为将所述蓄电模块的输出转换为交流电力；旁路电路，被配置为直接传输所述交流电力；以及控制器，被配置为在用于将所述DC-AC逆变器的输出供应给负载的放电模式和用于将所述旁路电路的输出供应给所述负载的旁路模式之间切换，其中，用于在所述放电模式和所述旁路模式之间切换的阈值设定在使所述蓄电模块能够在过载状态下提供输出的范围。2.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述阈值设定为比由于所述DC-AC逆变器的过载而导致的输出切断的阈值小的值。3.根据权利要求1所述的供电装置，其中，在使所述蓄电模块能够在过载状态下提供输出的所述范围内的输出时间比在所述放电模式和所述旁路模式之间切换所需的时间更长。4.根据权利要求1所述的供电装置，其中，考虑到预期的急剧负载变...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅野直之，吉田宏昭，佐藤和三，梅津浩二，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP