ES2819975T3 - Aparato de control de carga/descarga - Google Patents

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Akira Baba
Haruka Nakasone
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Abstract

Un aparato de control de carga/descarga (1) para su uso en un sistema de potencia para suministrar energía a una carga (7) utilizando la energía descargada de una batería recargable (5) y la potencia generada a partir de una fuente de energía (3) para la generación de energía mediante el uso de una fuente de energía renovable, comprendiendo el aparato: un controlador (12) que realiza un control de descarga para descargar la batería recargable (5) y un control de carga para cargar la batería recargable (5) utilizando el exceso de energía que es la energía, entre la energía generada, que no está destinada a ser consumida por la carga (7); y un dispositivo de ajuste (11) que establece un valor umbral para la energía restante en la batería recargable (5), de acuerdo con una cantidad de energía descargada planificada que se ha planificado como una cantidad de energía descargada a suministrar desde la batería recargable (5) a la carga (7) durante un período de tiempo especificado, caracterizado porque: el controlador (11) realiza un control de prohibición de descarga para prohibir una descarga de la batería recargable (5) cuando la energía restante en la batería recargable (5) es igual o inferior al valor umbral en un período de tiempo limitado anterior al período de tiempo especificado; y el controlador adelanta el inicio del período de tiempo limitado con un aumento en la energía descargada planificada.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de control de carga/descarga
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de control de carga/descarga para su uso en un sistema de potencia para suministrar energía a una carga, utilizando la energía descargada de una batería recargable y la energía generada a partir de una fuente de energía para la generación de energía utilizando una fuente de energía renovable.
Técnica anterior
En un sistema de potencia convencional, se suministra energía a una carga en un edificio mediante el uso de una celda solar y una batería recargable. En este tipo de sistema, se suministra la energía a la carga mediante la combinación de la energía generada por la celda solar y la energía descargada de la batería recargable. El sistema de carga descrito en PTL1 es un ejemplo de este tipo de sistema. El documento US2013/162025 divulga un equipo de salida de información de la batería que permite al conductor de un vehículo eléctrico de un consumidor de electricidad, ahora estacionado, ingresar la capacidad de la batería que se requiere en dos o más puntos en el momento o antes del momento en el cual el vehículo eléctrico se programa para su utilización. El documento EP2722958 divulga una unidad de medición de la demanda, que mide la energía de demanda de una carga y, una unidad de medición de la generación de energía, que mide la energía generada por una celda solar. El documento US2012/235625 divulga un sistema de almacenamiento de energía, en el que se suministra energía de al menos una celda solar, una fuente de energía de CA comercial y una batería de almacenamiento para cargar dispositivos. Lista de Referencias
Bibliografía sobre patentes
PTL1: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Núm. 2011-83082
Sumario de la invención
Problemas técnicos
Sin embargo, cuando la energía restante en la batería recargable no se asegura adecuadamente antes de un período de tiempo especificado, la energía restante en la batería recargable puede agotarse y puede que no se obtenga una cantidad suficiente de energía descargada de la batería recargable durante el período de tiempo especificado. Por ejemplo, cuando la energía restante en la batería recargable no se asegura adecuadamente antes del período de tiempo durante el cual la energía generada por la celda solar es imposible de obtener, puede que no se obtenga suficientemente la energía descargada de la batería recargable durante dicho período de tiempo. Como resultado, puede que no se obtenga una cantidad suficiente de energía tanto de la celda solar como de la batería recargable.
Además, resulta ineficaz asegurar de manera innecesaria o excesiva la energía restante en la batería recargable antes del período de tiempo especificado.
La presente invención se realiza en vista del problema descrito anteriormente y tiene como objetivo proporcionar un aparato de control de carga/descarga y otros que puedan asegurar adecuadamente la energía restante en una batería recargable antes de un período de tiempo especificado.
Solución al problema
La solución al problema planteado es un aparato de control de carga/descarga como se establece en la reivindicación 1. Las realizaciones adicionales de la invención se establecen en las reivindicaciones dependientes.
Efectos ventajosos de la invención
Con el aparato de control de carga/descarga de acuerdo con un aspecto de la presente invención, la energía restante en una batería recargable puede asegurarse adecuadamente antes de un período de tiempo especificado.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuración general de un sistema de potencia que utiliza un aparato de control de carga/descarga de acuerdo con una realización;
La Figura 2 es un diagrama esquemático que muestra un ejemplo de un patrón de energía durante un día, de acuerdo con la realización;
La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra un funcionamiento en un modo de prohibición de descarga, de acuerdo con la realización;
La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra un funcionamiento en un modo de permiso de descarga, de acuerdo con la realización;
La Figura 5A es un diagrama esquemático que muestra un primer ejemplo de establecimiento de un valor umbral, de acuerdo con la realización;
La Figura 5B es un diagrama esquemático que muestra un segundo ejemplo de establecimiento de un valor umbral, de acuerdo con la realización; y
La Figura 6 es un diagrama conceptual que muestra un período de tiempo limitado de acuerdo con la realización.
Descripción de una realización ilustrativa
A continuación se describe una realización de acuerdo con la presente invención con referencia a los dibujos. Nótese que la realización descrita a continuación ilustra un ejemplo global o concreto de la presente invención. Los valores, formas, materiales, componentes, la disposición y conexión de los componentes, un orden de operaciones, etc. mostrados en la siguiente realización son ejemplos simples y, por lo tanto, no pretenden limitar el concepto inventivo de la presente invención. Entre los componentes descritos en la siguiente realización, los componentes que no se enumeran en ninguna de las reivindicaciones independientes que presentan el concepto principal de la presente invención se describen como componentes arbitrarios.
Además, la energía eléctrica se refiere normalmente a un valor integrado de la potencia eléctrica durante un período de tiempo predeterminado y es equivalente a energía. Entonces, la energía por hora es equivalente a la potencia eléctrica (potencia). La potencia eléctrica (potencia) y la energía eléctrica (energía) se corresponden entre sí, por lo tanto, en la descripción, la potencia puede denominarse energía y viceversa en algunos casos. En algunos casos, una cantidad de potencia puede denominarse energía.
Además, la corriente, la potencia y la energía pueden denominarse valores, los que se indican de manera respectiva. La carga/descarga se denomina como al menos uno de carga y descarga.
Realización
La Figura 1 muestra una configuración general de un sistema de potencia. El sistema de potencia incluye el aparato de control de carga/descarga 1, el conmutador de distribución 2, la celda solar (fuente de energía) 4, el inversor fotovoltaico 3, la batería recargable 5, el inversor de la batería recargable 6 y los sensores de corriente 91 a 93, y suministra energía a la carga 7. Nótese que el sistema de potencia se aplica a una casa unifamiliar en la presente realización, sin embargo, el sistema de potencia puede aplicarse a un edificio tal como una vivienda colectiva, un establecimiento comercial y así sucesivamente.
El sistema de potencia utiliza la celda solar 3, la batería recargable 5 y la fuente de energía del sistema 8, como fuente de energía para suministrar energía a la carga 7.
La energía de corriente alterna (energía comercial) se suministra desde la fuente de energía del sistema 8 al conmutador de distribución 2. Además, la energía alterna (energía generada) se suministra desde la celda solar 3, que es una fuente de energía distribuida, hacia el conmutador de distribución 2 a través del inversor fotovoltaico 4. Además, la energía alterna (energía descargada) se suministra desde la celda solar 5 hacia el conmutador de distribución 2 a través del inversor de la batería recargable 6.
Además, en el conmutador de distribución 2 se incluyen un disyuntor principal, varios disyuntores de derivación, interruptores, etc. Los disyuntores de derivación en el conmutador de distribución 2 se proporcionan para varios circuitos de derivación. El conmutador de distribución 2 proporciona energía de corriente alterna a la carga 7 a través de los circuitos de derivación.
Nótese que la carga 7 en la Figura 1 es un dispositivo eléctrico tal como un dispositivo de iluminación, un acondicionador de aire o un equipo de procesamiento de información que se conecta a uno de los circuitos de derivación. Pueden conectarse múltiples cargas 7 al conmutador de distribución 2 a través de los circuitos de derivación.
La celda solar 3 genera energía utilizando la luz solar. El inversor fotovoltaico 4 convierte, en energía de corriente alterna, la energía de corriente continua obtenida a través de la generación de energía por la celda solar 3, y entrega la energía de corriente alterna como la energía generada por la celda solar 3. Además, con el fin de realizar una interconexión del sistema con la fuente de energía del sistema 8, el inversor fotovoltaico 4 ajusta la frecuencia y el voltaje de salida de la energía de corriente alterna (energía generada por la celda solar 3) que entrega el inversor fotovoltaico 4.
La batería recargable 5 se conecta al conmutador de distribución 2 a través del inversor de la batería recargable 6. El inversor de la batería recargable 6 realiza la carga/descarga de la batería recargable 5. Para ser más precisos, el inversor de la batería recargable 6 convierte la energía de corriente alterna suministrada desde el conmutador de distribución 2 en energía de corriente continua y alimenta la batería recargable 5 con la energía de corriente continua, para cargar la batería recargable 5. Además, el inversor de la batería recargable 6 permite que la batería recargable 5 se descargue, convierte la energía de corriente continua suministrada por la batería recargable 5 en energía de corriente alterna y suministra la energía de corriente alterna al conmutador de distribución 2.
Además, con el fin de realizar una interconexión del sistema con la fuente de energía del sistema 8, el inversor de la batería recargable 6 ajusta la frecuencia y el voltaje de salida de la energía de corriente alterna (energía descargada) que entrega el inversor de la batería recargable 6.
La energía generada por la celda solar 3 se utiliza para una parte o la totalidad de la potencia de carga, la energía cargada y la energía de flujo inverso. La energía descargada de la batería recargable 5 se utiliza para la potencia de carga. La potencia de carga es una potencia total consumida por la totalidad de la carga 7 (una suma de la potencia consumida por varias cargas 7). La energía cargada es la energía cargada por la batería recargable 5. La energía de flujo inverso es la energía que fluye inversamente a la fuente de energía del sistema 8.
El sensor de corriente 91 mide una corriente entre la fuente de energía del sistema 8 y el conmutador de distribución 2 y, entrega, al aparato de control de carga/descarga 1, los datos de medición que indican la corriente medida. El sensor de corriente 92 mide una corriente suministrada desde el inversor fotovoltaico 4 hacia el conmutador de distribución 2 y, entrega, al aparato de control de carga/descarga 1, los datos de medición que indican la corriente medida. El sensor de corriente 93 mide un flujo de corriente total suministrado desde el conmutador de distribución 2 hacia la totalidad de la carga 7 (una cantidad total de la corriente suministrada a varias cargas 7) y, entrega, al aparato de control de carga/descarga 1, los datos de medición que indican la cantidad total de corriente que se ha medido.
El aparato de control de carga/descarga 1 incluye un controlador 11, un dispositivo de ajuste (dispositivo de ajuste de valor umbral) 12, un recolector (recolector de datos) 13, un almacenamiento 14 y un estimador 15, y controla la operación de carga/descarga realizada en la batería recargable 5 por el inversor de la batería recargable 6. Concretamente, el aparato de control de carga/descarga 1 controla, a través del inversor de la batería recargable 6, la carga (la energía cargada) de la batería recargable 5 y la descarga (la energía descargada) de la batería recargable 5.
El aparato de control de carga/descarga 1 luego ajusta, a través del control de carga/descarga, la energía comercial suministrada desde la fuente de energía del sistema 8 hacia la carga 7 y la energía de flujo inverso que fluye inversamente desde la celda solar 3 hacia la fuente de energía del sistema 8. Nótese que, en este sistema de potencia, el aparato de control de carga/descarga 1 permite que la energía generada por la celda solar 3 fluya inversamente a la fuente de energía del sistema 8, pero no permite que la energía descargada de la batería recargable 5 fluya inversamente a la fuente de energía del sistema 8.
Además, el aparato de control de carga/descarga 1 puede incluir sólo parte del controlador 11, del dispositivo de ajuste 12, del recolector 13, del almacenamiento 14 y del estimador 15. Los otros componentes pueden incluirse en un aparato diferente del aparato de control de carga/descarga 1. Por ejemplo, el aparato de control de carga/descarga 1 puede incluir sólo el controlador 11 y el dispositivo de ajuste 12 entre el controlador 11, el dispositivo de ajuste 12, el recolector 13, el almacenamiento 14 y el estimador 15.
El controlador 11 es una unidad de control que realiza un control de carga para cargar la batería recargable 5 utilizando el exceso de energía y un control de descarga para descargar la batería recargable 5, controlando la operación de carga/descarga realizada en la batería recargable 5 por el inversor de la batería recargable 6. Aquí, el exceso de energía es la energía que la carga 7 no consume de toda la energía generada por la celda solar 3. La energía descargada que se descarga mediante la batería recargable 5 se suministra a la carga 7.
En general, una cantidad máxima (pico) de energía de carga (una cantidad de energía demandada en un hogar) que varía durante el día ocurre al anochecer. Durante el período de tiempo especificado, durante y posterior al anochecer, la cantidad de energía de carga es relativamente grande durante el día y la energía generada por la celda solar 3 es 0 o muy baja. Aquí, el período de tiempo especificado puede ser las horas pico, incluido un período de tiempo durante el cual la cantidad de energía de carga está en su punto máximo, es decir, al anochecer. Además, el período de tiempo durante el cual la cantidad de energía de carga está en su punto máximo puede ser un período de tiempo durante el cual la cantidad de energía de carga es máxima durante el día.
Con el fin de restringir la energía comercial durante el período de tiempo especificado, es mejor que la energía restante en la batería recargable 5 (estado de carga (SOC)) se asegure adecuadamente antes de la hora de inicio del período de tiempo especificado. Sin embargo, la energía de carga durante el período de tiempo especificado difiere en función del hogar. En consecuencia, en un hogar donde la cantidad de energía de carga es grande durante el período de tiempo especificado, la energía restante en la batería recargable 5 no se asegura lo suficiente antes de la hora de inicio del período de tiempo especificado, y la energía que puede suministrarse desde la batería recargable 5 hacia la carga 7 durante el período de tiempo especificado puede agotarse.
Por lo tanto, con el fin de asegurar adecuadamente la energía restante en la batería recargable 5, el controlador 11 conmuta el modo de control del inversor de la batería recargable 6 a un modo de prohibición de descarga o a un modo de permiso de descarga para controlar la operación de carga/descarga realizada en la batería recargable 5 por el inversor de la batería recargable 6. Aquí, en el modo de prohibición de descarga, se realiza un control de prohibición de descarga para prohibir la descarga de la batería recargable 5. Aquí, en el modo de permiso de descarga, se realiza un control de permiso de descarga para permitir la descarga de la batería recargable 5.
Específicamente, en el caso de que la energía generada se agote con respecto a la potencia de carga, el inversor de la batería recargable 6 no permite que la batería recargable 5 se descargue en el modo de prohibición de descarga, y permite que la batería recargable 5 se descargue en el modo de permiso de descarga.
Nótese que, en algunos casos, el modo de prohibición de descarga puede denominarse modo de carga en exceso y el modo de permiso de descarga puede denominarse modo de autoconsumo. Además, en el caso de que la energía de exceso que sobrepasa la cantidad de energía de carga se genere a partir de la energía generada, el inversor de la batería recargable 6 permite que la batería recargable 5 se cargue con la energía de exceso, con cualquiera que sea el modo, el modo de prohibición de descarga o el modo de permiso de descarga.
El recolector 13 es una unidad de obtención que obtiene los datos de medición de los respectivos sensores de corriente 91 a 93 y almacena los datos de medición en el almacenamiento 14. Un historial de los datos de medición de los sensores de corriente 91 a 93 se almacena en el almacenamiento 14. Además, el recolector 13 puede obtener los datos relacionados con la batería recargable 5 desde el inversor de la batería recargable 6. Los datos relacionados con la batería recargable 5 pueden ser datos que indiquen la energía restante almacenada en la batería recargable 5, datos que indiquen la corriente de carga de la batería recargable 5, datos que indiquen la corriente de descarga de la batería recargable 5, y así sucesivamente.
El estimador 15 es una unidad de estimación que hace referencia a los datos en el almacenamiento 14, y calcula una cantidad de energía descargada planificada que se planifica como la cantidad de energía descargada que se suministrará desde la batería recargable 5 hacia la carga 7 durante el período de tiempo especificado, en base al historial de los datos de medición (corriente de carga) del sensor de corriente 93.
Para ser más concretos, dado que el historial de los datos de medición del sensor de corriente 93 es equivalente a un historial de la potencia de carga, el estimador 15 obtiene un valor promedio de las cantidades de energía de carga consumidas durante el período de tiempo especificado en el pasado, en base al historial de la potencia de carga durante el período de tiempo especificado. Aquí, el estimador 15 utiliza los datos de medición obtenidos durante un período de tiempo predeterminado (por ejemplo, una semana, un mes o seis meses) en el pasado. A continuación, el estimador 15 calcula, como la cantidad de energía descargada planificada, un valor promedio de las cantidades de energía de carga consumidas durante el período de tiempo especificado, en base a los datos de medición obtenidos durante el período de tiempo predeterminado en el pasado.
El estimador 15 calcula la cantidad de energía descargada planificada en base al historial de la potencia de carga que difiere en función del hogar. Por lo tanto, la cantidad de energía descargada planificada que se ha calculado se basa en un patrón de uso de la energía real de cada hogar. Nótese que el estimador 15 puede calcular un valor máximo para la energía de carga durante el período de tiempo especificado como la cantidad de energía descargada planificada. El estimador 15 puede aprender sobre la potencia de carga en base al historial de la potencia de carga y calcular la cantidad de energía descargada planificada en base a los resultados del aprendizaje. Además, el estimador 15 puede calcular la cantidad de energía descargada planificada para cada temporada. Por ejemplo, el estimador 15 puede dividir un año en varias estaciones de primavera, verano, otoño e invierno, cada una con cuatro meses y calcular la cantidad de energía que se planea descargar en primavera, en base al historial de la potencia de carga durante el período de tiempo especificado en la primavera. De manera similar, el estimador 15 puede calcular la cantidad de energía que se planea descargar en cada temporada de verano, otoño e invierno, en base al historial de la potencia de carga durante el período de tiempo especificado en cada temporada.
Además, el estimador 15 puede calcular la cantidad de energía descargada planificada para cada día de la semana. Además, el estimador 15 puede calcular la cantidad de energía que se planea descargar el lunes, en base al historial de la potencia de carga durante el período de tiempo especificado el lunes. De manera similar, el estimador 15 puede calcular la cantidad de energía que se planea descargar en cada día de la semana de martes a domingo, en base al historial de la potencia de carga durante el período de tiempo especificado en cada día de la semana.
El dispositivo de ajuste 12 obtiene un nivel de batería restante (la energía restante en la batería recargable 5) que se basa en la cantidad de energía descargada planificada que se ha calculado mediante el estimador 15, como un valor umbral para conmutar entre el modo de prohibición de descarga mencionado anteriormente y el modo de permiso de descarga. En otras palabras, el dispositivo de ajuste 12 es una unidad de ajuste que establece un valor umbral de acuerdo con la cantidad de energía descargada planificada, para la energía restante en la batería recargable 5. Aquí, el valor umbral es equivalente al nivel de batería restante con el que puede suministrarse la cantidad de energía descargada planificada. Por ejemplo, el nivel de batería restante que es igual a la cantidad de energía descargada planificada o el nivel de batería restante que es mayor que la cantidad de energía descargada planificada puede establecerse como el valor umbral.
Además, el dispositivo de ajuste 12 puede obtener, por temporada o por día de la semana, un valor umbral para la energía restante en la batería recargable 5, de acuerdo con la cantidad de energía que se planea descargar en cada temporada o en cada día de la semana.
Entonces, cuando la energía restante en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral antes del período de tiempo especificado, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de prohibición de descarga. Cuando la energía restante en la batería recargable 5 está por encima del valor umbral antes del período de tiempo especificado, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de permiso de descarga. Concretamente, el controlador 11 controla la carga y descarga de la batería recargable 5 de modo que la energía restante en la batería recargable 5 no descienda por debajo del valor umbral antes del período de tiempo especificado.
Además, durante el período de tiempo especificado, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de permiso de descarga independientemente de si la energía restante en la batería recargable 5 está por encima o por debajo del valor umbral. En otras palabras, durante el período de tiempo especificado, en el caso de que la energía restante en la batería recargable 5 no sea 0 y la energía generada se agote con respecto a la potencia de carga, la energía descargada de la batería recargable 5 se utiliza para la potencia de carga.
A continuación se describe el control de energía de acuerdo con la presente realización, con referencia a la Figura 2. La Figura 2 muestra un ejemplo de un patrón de energía durante un día, donde X1 (línea discontinua) representa la potencia de carga consumida por la carga 7, X2 (línea alterna discontinua larga y corta) representa la energía generada por la celda solar 3 y X3 (línea completa) representa la energía restante almacenada en la batería recargable 5.
En primer lugar, la potencia de carga X1 aumenta desde la mañana cuando un consumidor inicia sus actividades diarias. Posteriormente a lo largo del día, la potencia de carga X1 varía de acuerdo con el estado de uso de la carga 7. Luego, al anochecer, la potencia de carga X1 aumenta nuevamente. Posteriormente, la potencia de carga X1 disminuye.
La energía generada X2 por la celda solar 3 aumenta desde el tiempo de inicio de operación t1 (en las proximidades de la hora en la que sale el sol) del inversor fotovoltaico 4 si el tiempo es lo suficientemente bueno como para garantizar suficientemente la irradiación solar. Durante el día, la energía generada X2 por la celda solar 3 disminuye después de haber alcanzado su valor máximo en las proximidades del tiempo de culminación t10. La energía generada X2 por la celda solar 3 se convierte en 0 después del tiempo de parada de operación t2 (en las proximidades de la hora en la que se pone el sol) del inversor fotovoltaico 4.
Luego, en el caso de que la energía generada X2 por la celda solar 3 sea superior a 0 antes del período de tiempo especificado T1 (desde la mañana hasta el anochecer), la energía generada X2 se utiliza para la potencia de carga X1. En el caso de que la potencia de carga X1 sea mayor que la energía generada X2, la ausencia de energía (= potencia de carga X1-energía generada X2) se cubre principalmente con energía comercial. Además, en el caso de que la energía generada X2 sea mayor que la potencia de carga X1, el inversor de la batería recargable 6 permite que la batería recargable 5 se cargue con el exceso de energía (= energía generada X2-potencia de carga X1). Luego, la energía restante X3 almacenada en la batería recargable 5 se utiliza básicamente para cubrir la potencia de carga X1 durante el período de tiempo especificado T1. Además, en el caso de que se determine que la energía restante X3 en la batería recargable 5 se asegura de manera suficiente antes del período de tiempo especificado T1, la energía restante X3 en la batería recargable 5 puede utilizarse para cubrir la potencia de carga X1 incluso antes del período de tiempo especificado T1.
Para ser exactos, en la Figura 2, el controlador 11 funciona de la siguiente manera durante un período de tiempo que comienza desde las 0 en punto hasta la hora de inicio t3 del período de tiempo especificado T1. El controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de prohibición de descarga durante el período M1 en el que la energía restante X3 en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1. En este caso, el controlador 11 realiza un control de prohibición de descarga para prohibir la descarga de la batería recargable 5. En el modo de prohibición de descarga, cuando se proporciona un exceso de energía, el controlador 11 permite que la batería recargable 5 se cargue con el exceso de energía.
Aquí, el valor umbral K1 lo establece el dispositivo de ajuste 12 e indica el nivel de batería restante con el que puede suministrarse la cantidad de energía descargada planificada durante el período de tiempo especificado T1.
En el caso de que la energía restante X3 en la batería recargable 5 sea igual o inferior al valor umbral K1, el controlador 11 determina que la cantidad de energía descargada planificada no puede cubrirse con la energía restante X3 en la batería recargable 5 y controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de prohibición de descarga. En consecuencia, el control de energía se realiza de modo que la cantidad de energía descargada planificada se cubra con la energía restante X3 en la batería recargable 5.
El diagrama de flujo en la Figura 3 muestra un ejemplo del control realizado por el controlador 11 en el modo de prohibición de descarga. En primer lugar, el controlador 11 obtiene los datos de medición de los respectivos sensores de corriente 91 a 93 y obtiene los datos relacionados con la batería recargable 5 desde el inversor de la batería recargable 6 (S1). El controlador 11 determina entonces si se produce o no una corriente de flujo inverso que fluye desde el conmutador de distribución 2 hacia la fuente de energía del sistema 8, en base a los datos de medición del sensor de corriente 91 (S2).
Luego, en el caso en el que se produzca una corriente de flujo inverso, el controlador 11 determina que el exceso de energía fluye de forma inversa y controla el inversor de la batería recargable 6 para descargar la batería recargable 5 (S3). Para ser exactos, el controlador 11 ordena al inversor de la batería recargable 6 que cargue la batería recargable 5 de modo que la batería recargable 5 se cargue con el exceso de energía y la corriente de flujo inverso se aproxime a 0.
Además, en el caso en que no se produzca la corriente de flujo inverso, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 para que no cargue ni descargue la batería recargable 5 (S4). Para ser exactos, el controlador 11 ordena al inversor de la batería recargable 6 que detenga la carga/descarga de la batería recargable 5 de modo que la energía cargada y la energía descargada se conviertan en 0.
Además, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de permiso de descarga durante el período M2 en el que la energía restante X3 en la batería recargable 5 está por encima del valor umbral K1. En este caso, el controlador 11 realiza un control de permiso de descarga para permitir la descarga de la batería recargable 5. En el modo de permiso de descarga, cuando se proporciona un exceso de energía, el controlador 11 permite que la batería recargable 5 se cargue con el exceso de energía.
En otras palabras, en el caso de que la energía restante X3 en la batería recargable 5 esté por encima del valor umbral k 1, el controlador 11 determina que la cantidad de energía descargada planificada puede cubrirse con la energía restante X3 en la batería recargable 5 y controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de permiso de descarga. Por lo tanto, en el caso en el que se determine que la cantidad de energía descargada planificada puede cubrirse con la energía restante X3 en la batería recargable 5, el controlador 11 suministra la energía descargada de la batería recargable 5 a la carga 7. Esto permite un uso eficaz de la energía restante X3 en la batería recargable 5 antes del período de tiempo especificado T1. Además, la cantidad de electricidad comprada a un minorista de energía comercial se restringe y, por lo tanto, se reduce el costo de la energía.
Luego, durante el período de tiempo especificado T1, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de permiso de descarga independientemente de si la energía restante X3 en la batería recargable 5 está por encima o por debajo del valor umbral K1. Concretamente, durante el período de tiempo especificado T1, la energía descargada de la batería recargable 5 se utiliza para la potencia de carga X1, incluso cuando la energía restante X3 en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1. Por lo tanto, la energía restante X3 en la batería recargable 5 se utiliza de forma eficaz durante el período de tiempo especificado T1. Además, la cantidad de electricidad comprada a un minorista de energía comercial se restringe y, por lo tanto, se reduce el costo de la energía.
El diagrama de flujo en la Figura 4 muestra un ejemplo del control realizado por el controlador 11 en el modo de permiso de descarga. En primer lugar, el controlador 11 obtiene los datos de medición de los respectivos sensores de corriente 91 a 93 y obtiene los datos relacionados con la batería recargable 5 desde el inversor de la batería recargable 6 (S11). El controlador 11 determina entonces si se produce o no una corriente de flujo inverso que fluye desde el conmutador de distribución 2 hacia la fuente de energía del sistema 8, en base a los datos de medición del sensor de corriente 91 (S12).
Luego, en el caso de que se produzca una corriente de flujo inverso, el controlador 11 determina que el exceso de energía fluye de forma inversa y, controla el inversor de la batería recargable 6 para cargar la batería recargable 5 (S13). Para ser exactos, el controlador 11 ordena al inversor de la batería recargable 6 que cargue la batería recargable 5 de modo que la batería recargable 5 se cargue con el exceso de energía y la corriente de flujo inverso se aproxime a 0.
Además, en el caso en el que no se produzca la corriente de flujo inverso, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 para descargar la batería recargable 5 (S14). Para ser exactos, el controlador 11 ordena al inversor de la batería recargable 6 que descargue la batería recargable 5 de modo que la energía descargada se suministre a la carga 7 a través del conmutador de distribución 2. Esto permite el uso eficaz de la energía restante X3 en la batería recargable 5. Además, se reduce la cantidad de electricidad comprada.
Como se ha descrito anteriormente, el controlador 11 realiza el control de energía de modo que la energía restante X3 en la batería recargable 5 esté por encima del valor umbral K1 durante el período de tiempo que comienza desde las 0 en punto hasta el tiempo de inicio t3 del período de tiempo especificado T1.
El controlador 11 controla entonces el inversor de la batería recargable 6 en el modo de permiso de descarga durante el período de tiempo especificado T1. En el ejemplo mostrado en la Figura 2, el tiempo de inicio t3 del período de tiempo especificado T1 es posterior al tiempo de parada de funcionamiento t2 del inversor fotovoltaico 4. Durante el período de tiempo especificado T1, la energía generada X2 por la celda solar 3 es 0 y no se produce un exceso de energía.
En consecuencia, en este ejemplo, el controlador 11 no realiza el control de carga para cargar la batería recargable 5 con el exceso de energía durante el período de tiempo especificado T1. Por el contrario, el controlador 11 ordena al inversor de la batería recargable 6 que descargue la batería recargable 5. Esto permite el uso eficaz de la energía restante X3 en la batería recargable 5 y, por lo tanto, puede reducirse la cantidad de electricidad comprada.
El controlador 11 puede controlar una tasa de descarga de modo que la energía restante X3 en la batería recargable 5 se convierta en 0 en el tiempo final t4 del período de tiempo especificado T1.
Además, la energía restante X3 en la batería recargable 5 y el valor umbral K1 pueden representarse respectivamente mediante SOC (%), energía descargable (Wh) o capacidad descargable (Ah).
Además, el dispositivo de ajuste 12 puede aumentar el valor umbral K1 en etapas anteriores al período de tiempo especificado T1, como se muestra en la Figura 5A. Concretamente, en el caso de que quede mucho tiempo restante hasta el tiempo de inicio t3 antes del tiempo de inicio t3 del período de tiempo especificado T1, puede establecerse un valor pequeño para el valor umbral K1. Luego, el valor umbral K1 puede establecerse para que sea secuencialmente más alto con una disminución en el tiempo restante hasta el tiempo de inicio t3 del período de tiempo especificado T1.
En el ejemplo mostrado en la Figura 5A, cuando queda mucho tiempo restante hasta el tiempo de inicio t3 del período de tiempo especificado T1, se establece un valor pequeño para el valor umbral K1. Por lo tanto, es muy posible que el control se realice en el modo de permiso de descarga. Por tanto, con el suministro de la energía descargada de la batería recargable 5 a la carga 7, la energía restante en la batería recargable 5 se utiliza de forma eficaz. En consecuencia, se restringe la cantidad de electricidad comprada a un minorista de energía comercial y, por lo tanto, se reduce el costo de la energía.
Luego, el valor umbral K1 se establece más alto con la disminución del tiempo restante hasta el tiempo de inicio t3 del período de tiempo especificado T1. Por lo tanto, es muy posible que el control se realice en el modo de prohibición de descarga. En consecuencia, la energía restante en la batería recargable 5 se asegura de manera suficiente antes del tiempo de inicio t3 del período de tiempo especificado T1.
Además, cuando el dispositivo de ajuste 12 establece un valor grande para el valor umbral K1 en un tiempo anterior al habitual, se asegura la cantidad de energía descargada planificada de manera segura en la batería recargable 5. Además, cuando el dispositivo de ajuste 12 establece un valor grande para el valor umbral K1 en un tiempo posterior al habitual, la energía restante en la batería recargable 5 se utiliza de manera más efectiva antes del período de tiempo especificado T1 y, la cantidad de electricidad comprada a un minorista de energía comercial se restringe aún más.
Nótese que el dispositivo de ajuste 12 puede aumentar de forma continua el valor umbral K1 antes del período de tiempo especificado T1, como se muestra en la Figura 5B.
Además, el período de tiempo especificado T1 como se mencionó anteriormente, es el período de tiempo durante y posterior al anochecer cuando la cantidad de energía de carga está en su punto máximo. Sin embargo, en el caso de que se aplique un plan de precios de energía, en el que el costo unitario de energía de la energía comercial varía de acuerdo con un período de tiempo del día, el período de tiempo especificado T1 puede ser el período de tiempo durante el cual el costo unitario de energía es mayor que aquel en otro período de tiempo. Además, el período de tiempo especificado T1 puede incluir el período de tiempo durante el cual el costo unitario de energía es mayor que aquel en otro período de tiempo. Además, el período de tiempo especificado T1 puede determinarse como el período de tiempo posterior y que incluye el anochecer, durante el cual no puede obtenerse suficientemente la energía generada.
Además, el controlador 11 puede incluir una condición de que el modo de prohibición de descarga debería funcionar durante un período de tiempo limitado que se determina previamente, en las condiciones para ejecutar el modo de prohibición de descarga. El período de tiempo limitado también se denomina como período de tiempo permitido. Para ser exactos, el período de tiempo limitado T2 se establece previamente antes del período de tiempo especificado T1 durante el día, como se muestra en la Figura 6. Cuando la energía restante en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1, exclusivamente en el período de tiempo limitado T2, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de prohibición de descarga para realizar el control de prohibición de descarga. Durante el tiempo que excluye el período de tiempo limitado T2, el controlador 11 controla el inversor de la batería recargable 6 en el modo de permiso de descarga para realizar el control de permiso de descarga.
En otras palabras, el controlador 11 puede realizar una restricción de descarga que implica realizar el control de prohibición de descarga cuando la energía restante en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1 en el período de tiempo limitado T2. Por lo tanto, durante el tiempo distinto al período de tiempo limitado T2, el controlador 11 puede no realizar tal restricción de descarga pero realizar el control de permiso de descarga incluso cuando la energía restante en la batería recargable 5 sea igual o inferior al valor umbral K1.
Por ejemplo, el período de tiempo limitado T2 se establece de acuerdo con la cantidad de energía descargada planificada que se ha calculado mediante el estimador 15. Para ser más concretos, cuando la cantidad de energía descargada planificada es pequeña, el período de tiempo limitado T2 se establece en el período de tiempo limitado T2a que tiene un tiempo de duración más corto (se retrasa el tiempo para iniciar el período de tiempo limitado T2). Además, cuando la cantidad de energía descargada planificada es grande, el período de tiempo limitado T2 se establece en el período de tiempo limitado T2b que tiene un tiempo de duración más largo (se adelanta el tiempo para iniciar el período de tiempo limitado T2).
En otras palabras, el controlador 11 adelanta el inicio de la restricción de descarga con el aumento de la cantidad de energía descargada planificada. La restricción de descarga implica prohibir la descarga de la batería recargable 5 cuando la energía restante en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1. En consecuencia, incluso en el caso de que la cantidad de energía descargada planificada sea grande, la energía restante en la batería recargable 5 puede asegurarse de manera suficiente. Nótese que el tiempo para iniciar el período de tiempo limitado T2 se establece posterior o que incluye las 0 en punto y se establece todos los días.
En la presente realización, la celda solar 3 se utiliza como la fuente de energía para la generación de energía mediante el uso de una fuente de energía renovable, sin embargo, puede utilizarse un aparato de generación de energía eólica como tal fuente de energía. Con la utilización de la celda solar 3 o el aparato de generación de energía eólica, es difícil suministrar la energía generada de manera estable y hacer coincidir el período de tiempo durante el cual la energía generada pueda suministrarse con el período de tiempo durante el cual se consume la energía en un hogar.
El aparato de control de carga/descarga 1 de acuerdo con la presente realización es particularmente adecuado para su uso en un entorno tan difícil como el descrito anteriormente.
Como se ha descrito anteriormente, el aparato de control de carga/descarga 1 se utiliza en el sistema de potencia para suministrar energía a la carga 7 utilizando tanto la energía generada por la celda solar (fuente de energía) 3 para la generación de energía utilizando una fuente de energía renovable como la energía descargada de la batería recargable 5. Por ejemplo, el aparato de control de carga/descarga 1 incluye el controlador 11 y el dispositivo de ajuste 12.
El controlador 11 realiza el control de carga para cargar la batería recargable 5 con el exceso de energía que no será consumida por la carga 7 entre la energía generada y, el control de descarga para descargar la batería recargable 5. El dispositivo de ajuste 12 establece el valor umbral K1 para la energía restante en la batería recargable 5, de acuerdo con la cantidad de energía descargada planificada que se planifica como la cantidad de energía descargada que se suministrará desde la batería recargable 5 hacia la carga 7 durante el período de tiempo especificado T1. El controlador 11 realiza el control de prohibición de descarga para prohibir la descarga de la batería recargable 5 cuando la energía restante en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1 antes del período de tiempo especificado T1.
Esto permite que el aparato de control de carga/descarga 1 establezca, por hogar, el valor umbral K1 en base a la cantidad de energía descargada planificada durante el período de tiempo especificado T1 y, por lo tanto, determine si descargar o no la batería recargable 5 al comparar la energía restante en la batería recargable 5 con el valor umbral K1. En otras palabras, cuando la energía restante en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1, el aparato de control de carga/descarga 1 puede realizar el control de energía de modo que la energía restante en la batería recargable 5 cubra la cantidad de energía descargada planificada, prohibiendo la descarga de la batería recargable 5.
Por lo tanto, el aparato de control de carga/descarga 1 puede asegurar adecuadamente la energía restante en la batería recargable 5 antes del período de tiempo especificado T1.
El controlador 11 puede realizar el control de permiso de descarga para permitir la descarga de la batería recargable 5 cuando la energía restante en la batería recargable 5 está por encima del valor umbral K1 antes del período de tiempo especificado T1.
Esto permite el uso eficaz de la energía restante en la batería recargable 5 antes del período de tiempo especificado T1. En consecuencia, se restringe la cantidad de electricidad comprada a un minorista de energía comercial y, por lo tanto, se reduce el costo de la energía.
Además, el dispositivo de ajuste 12 puede aumentar el valor umbral K1 con el aumento de la cantidad de energía descargada planificada. Por lo tanto, el valor umbral K1 se establece de forma apropiada.
Además, el dispositivo de ajuste 12 puede aumentar el valor umbral K1 con la disminución del tiempo restante hasta el período de tiempo especificado T1. Esto permite que el aparato de control de carga/descarga 1 equilibre, antes del período de tiempo especificado T1, la utilización de la energía restante en la batería recargable 5 (restricción en la cantidad de electricidad comprada a un minorista de energía comercial) al asegurar la energía restante en la batería recargable 5.
En otras palabras, el controlador 11 adelanta el inicio de la restricción de descarga con el aumento de la cantidad de energía descargada planificada. La restricción de descarga implica realizar el control de prohibición de descarga cuando la energía restante en la batería recargable 5 es igual o inferior al valor umbral K1. En consecuencia, incluso en el caso de que la cantidad de energía descargada planificada sea grande, el aparato de control de carga/descarga 1 puede asegurar de manera suficiente la energía restante en la batería recargable5.
Además, el período de tiempo especificado T1 puede incluir el período de tiempo durante el cual la cantidad de energía consumida por la carga 7 está en su punto máximo durante el día. En consecuencia, el aparato de control de carga/descarga 1 puede asegurar adecuadamente la energía restante en la batería recargable 5 antes del período de tiempo especificado T1, que incluye el período de tiempo durante el cual la cantidad de energía de carga está en su punto máximo.
Además, el período de tiempo especificado T1 puede incluir el período de tiempo durante el cual el costo unitario de la energía comercial suministrada a la carga 7 es mayor que aquel durante otro período de tiempo. Esto permite que el aparato de control de carga/descarga 1 asegure adecuadamente la energía restante en la batería recargable 5 antes del período de tiempo especificado T1 durante el cual el costo unitario es relativamente alto.
Además, puede montarse un ordenador en el aparato de control de carga/descarga 1. Con la ejecución de un programa mediante el ordenador, pueden realizarse cada una de las funciones tales como el controlador 11, el dispositivo de ajuste 12, el estimador 15 y así sucesivamente, que se incluyen en el aparato de control de carga/descarga 1.
Por ejemplo, el ordenador puede incluir, como componentes principales, un dispositivo que incluye un procesador que ejecuta un programa, un dispositivo de interfaz para enviar y recibir datos hacia y desde otro dispositivo y un dispositivo de almacenamiento para almacenar datos. El dispositivo que incluye dicho procesador puede ser una CPU o una MPU en un cuerpo diferente de una memoria semiconductora, o puede ser un microordenador en la que se incorpora una memoria semiconductora. El dispositivo de almacenamiento puede ser plural y, al mismo tiempo puede utilizarse un dispositivo de almacenamiento con un tiempo de acceso corto, como una memoria semiconductora y, un dispositivo de almacenamiento con gran capacidad, como una unidad de disco duro.
Los tipos de provisión de programas incluyen: un tipo en el que un programa se almacena previamente en un medio de almacenamiento tal como una memoria de sólo lectura (ROM) legible por un ordenador, un disco óptico y así sucesivamente y; un tipo en el que se proporciona un programa a un medio de almacenamiento a través de una red de comunicación de área amplia que incluye la Internet y otros.
Por ejemplo, un programa hace que un ordenador funcione como aparato de control de carga/descarga 1 (para ser precisos, al menos como el controlador 11 y el dispositivo de ajuste 12 en el aparato de control de carga/descarga 1).
Con tal programa que hace que el ordenador funcione como el aparato de control de carga/descarga 1, pueden lograrse los mismos efectos que se han descrito anteriormente. En otras palabras, con este programa, es posible asegurar adecuadamente la energía restante en la batería recargable 5 antes del período de tiempo especificado T1. Nótese que la realización descrita anteriormente es un ejemplo de la presente invención. Por lo tanto, la presente invención no se limitará a la realización descrita anteriormente ni a otras realizaciones que son el resultado de diversas modificaciones de acuerdo con el diseño y, otras son posibles sin apartarse del concepto técnico de la presente invención tal como se establece en las reivindicaciones.
Marcas de referencia en los dibujos
I aparato de control de carga/descarga
3 celda solar (fuente de energía)
5 batería recargable
carga
controlador
12 dispositivo de ajuste

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de control de carga/descarga (1) para su uso en un sistema de potencia para suministrar energía a una carga (7) utilizando la energía descargada de una batería recargable (5) y la potencia generada a partir de una fuente de energía (3) para la generación de energía mediante el uso de una fuente de energía renovable, comprendiendo el aparato:
un controlador (12) que realiza un control de descarga para descargar la batería recargable (5) y un control de carga para cargar la batería recargable (5) utilizando el exceso de energía que es la energía, entre la energía generada, que no está destinada a ser consumida por la carga (7); y
un dispositivo de ajuste (11) que establece un valor umbral para la energía restante en la batería recargable (5), de acuerdo con una cantidad de energía descargada planificada que se ha planificado como una cantidad de energía descargada a suministrar desde la batería recargable (5) a la carga (7) durante un período de tiempo especificado,
caracterizado porque:
el controlador (11) realiza un control de prohibición de descarga para prohibir una descarga de la batería recargable (5) cuando la energía restante en la batería recargable (5) es igual o inferior al valor umbral en un período de tiempo limitado anterior al período de tiempo especificado; y
el controlador adelanta el inicio del período de tiempo limitado con un aumento en la energía descargada planificada.
2. El aparato de control de carga/descarga (1) de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el controlador (11) realiza un control de permiso de descarga para permitir la descarga de la batería recargable (5) cuando la energía restante en la batería recargable (5) está por encima del valor umbral en el período de tiempo limitado.
3. El aparato de control de carga/descarga (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,
en el que el dispositivo de ajuste (12) aumenta el valor umbral con un aumento en la energía descargada planificada.
4. El aparato de control de carga/descarga (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el dispositivo de ajuste (12) aumenta el valor umbral con una disminución del tiempo restante hasta el período de tiempo especificado.
5. El aparato de control de carga/descarga (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el período de tiempo especificado incluye un período de tiempo durante el cual una cantidad de energía consumida por la carga (7) está en su punto máximo durante un día.
6. El aparato de control de carga/descarga (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el período de tiempo especificado incluye un período de tiempo durante el cual el costo unitario de la energía comercial suministrada a la carga (7) es mayor que el costo unitario de la energía comercial durante otro período de tiempo.
7. Un programa que hace que un ordenador funcione como el aparato de control de carga/descarga (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6583777B2 (ja) * 2015-07-29 2019-10-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 節電制御装置および節電制御方法
US11376984B2 (en) * 2017-05-16 2022-07-05 Hubbell Incorporated Electric vehicle charger with load shedding
JP7016060B2 (ja) * 2018-08-02 2022-02-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 制御システム、制御方法、プログラム
EP3800759A1 (en) * 2019-10-02 2021-04-07 Fronius International GmbH System and method for operating an inverter
US11799318B2 (en) * 2021-01-08 2023-10-24 Schneider Electric It Corporation Predictive battery management for applications using battery energy to overcome electrical circuit voltage and current limitations

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7149605B2 (en) * 2003-06-13 2006-12-12 Battelle Memorial Institute Electrical power distribution control methods, electrical energy demand monitoring methods, and power management devices
US9045033B2 (en) * 2009-05-13 2015-06-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vibration-damping controlling apparatus
US8909399B2 (en) * 2009-05-25 2014-12-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle and control method thereof
JP4816780B2 (ja) * 2009-09-11 2011-11-16 株式会社デンソー 車載充放電制御装置およびそれに含まれる部分制御装置
JP2011083082A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Panasonic Electric Works Co Ltd 蓄電システム
JP4803306B1 (ja) * 2010-04-07 2011-10-26 ソニー株式会社 電池パックおよび電池パックの製造方法
KR101174891B1 (ko) 2010-06-01 2012-08-17 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
US9469203B2 (en) * 2010-08-05 2016-10-18 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Battery information output equipment for power supply and demand leveling system
JP2012249476A (ja) 2011-05-30 2012-12-13 Panasonic Corp 電力供給システム
JP5799228B2 (ja) 2011-06-17 2015-10-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力供給システム
WO2013043862A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-28 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for power module output power regulation
JP2013090424A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Toyota Motor Corp 走行用モータを有する自動車
JP5218800B2 (ja) * 2011-10-31 2013-06-26 トヨタ自動車株式会社 蓄電部を備えた車両、及び、同車両とエネルギー管理装置とを含む充放電システム
KR20140108690A (ko) * 2012-01-24 2014-09-12 도요타 지도샤（주） 차량 제어 장치, 차량, 및 차량 제어 방법
JP5247899B1 (ja) * 2012-02-15 2013-07-24 株式会社小松製作所 蓄電器の充放電制御装置、蓄電器の充放電制御方法、および蓄電器の充放電制御装置を備えたハイブリッド作業機械
JP6249356B2 (ja) * 2012-02-23 2017-12-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電池制御装置、蓄電池制御システム
JP5677362B2 (ja) * 2012-04-27 2015-02-25 本田技研工業株式会社 電源劣化判定装置
JP5919566B2 (ja) * 2012-05-31 2016-05-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 制御方法およびそれを利用した制御装置
JP5995653B2 (ja) 2012-08-16 2016-09-21 三菱電機株式会社 充放電制御装置、充放電制御方法、プログラム及び充放電制御システム
JP2014064425A (ja) * 2012-09-24 2014-04-10 Toshiba Corp 電力変換装置及びプログラム
JP6053554B2 (ja) * 2013-02-18 2016-12-27 三菱重工業株式会社 電力管理装置、充放電計画装置、充放電計画方法およびプログラム
JP2014165952A (ja) 2013-02-21 2014-09-08 Daiwa House Industry Co Ltd 電力供給システム
JP6107349B2 (ja) * 2013-04-11 2017-04-05 スズキ株式会社 バッテリ充放電制御装置
JP5867457B2 (ja) * 2013-06-26 2016-02-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関制御装置と車両
JP6232878B2 (ja) * 2013-09-24 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム

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