JP2008253002A - Power relay apparatus, power apparatus, and power relay method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給電及び受電の少なくとも一方を行う複数の電力機器が接続され当該夫々の電力機器との間で電力の授受を行う電力中継装置、その電力中継装置の機器接続部に接続される電気接続線を有し、給電及び受電の少なくとも一方を行って、前記電力中継装置との間で電力の授受を行う電力機器、及び、給電及び受電の少なくとも一方を行う複数の電力機器と当該夫々の電力機器が接続される電力中継装置との間で電力の授受を行う電力中継方法に関する。 The present invention relates to a power relay device that is connected to a plurality of power devices that perform at least one of power feeding and power receiving and transfers power to and from each of the power devices, and an electrical power source that is connected to a device connection unit of the power relay device. A power device that has a connection line, performs at least one of power feeding and power receiving, and transmits and receives power to and from the power relay device, and a plurality of power devices that perform at least one of power feeding and power receiving, The present invention relates to a power relay method for transferring power to and from a power relay device to which a power device is connected.
近年の家庭や事業所などにおいては、受電した電力を消費する電化製品などのような電力負荷のほか、給電を行う発電機や、給電と受電とを択一的に行う蓄電池などのように、給電及び受電の少なくとも一方を行う電力機器が複数設けられる場合がある。
そして、このような複数の電力機器が接続され当該夫々の電力機器との間で電力の授受を行う電力中継装置として、夫々の電力機器の給電電力又は受電電力を適切なものに制御して、省エネルギ化を達成するものが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
In recent homes and offices, in addition to power loads such as electrical appliances that consume received power, generators that supply power, storage batteries that selectively perform power supply and power reception, etc. A plurality of power devices that perform at least one of power feeding and power receiving may be provided.
Then, as a power relay device that is connected to such a plurality of power devices and transfers power to and from each of the power devices, the power supply power or the received power of each power device is controlled appropriately, What achieves energy saving is known (for example, refer to Patent Document 1).
かかる特許文献1に記載の電力中継装置は、発電機や電力負荷などの夫々の電力機器の電気接続線が接続される電力供給装置とは別に、夫々の電力機器との間で通信可能に接続された電力制御装置を備えており、当該電力制御装置を、電力負荷の受電電力量に応じて発電機の出力を制御するように構成することで、「必要なときに」「必要な分だけ」給電を行って省エネルギ化を達成している。
また、この電力中継装置は、上記電力負荷の追加や変更等に対応するべく、新たに接続された電力負荷の運転状態と当該運転状態での受電電力量との関係を示す対応表をインターネット等で取得して、その電力負荷の受電電力量を上記対応表と当該電力負荷から受信した運転状態とから導出するように構成されている。
Such a power relay device described in
In addition, this power relay device provides a correspondence table indicating the relationship between the operating state of the newly connected power load and the amount of received power in the operating state in order to cope with the addition or change of the power load. And the received power amount of the power load is derived from the correspondence table and the operating state received from the power load.
従来の電力中継装置は、発電機や電力負荷などの複数の電力機器が電気的に接続される機器接続部を複数備えているものの、夫々の機器接続部に接続される夫々の電力機器について、当該機器が給電を行うのか受電を行うのかに関する給受電種別や、当該機器が取り扱う電力の定格電圧値や定格電力値等の電力仕様のような、給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報は、予め特定されたものとされていた。
即ち、従来の電力中継装置では、上記夫々の機器接続部に対して、発電機や電力負荷を自由に接続したり、電力仕様等が異なる電力機器を自由に接続できるようには構成されていなかった。
Although the conventional power relay device includes a plurality of device connection units to which a plurality of power devices such as a generator and a power load are electrically connected, for each power device to be connected to each device connection unit, The power specification information related to the supplied power or the received power, such as the power supply type such as whether the device supplies power or receives power, and the power specifications such as the rated voltage value and rated power value of the power handled by the device, It was supposed to be identified.
In other words, the conventional power relay apparatus is not configured to freely connect a generator or a power load to each of the above-described device connection portions, or to freely connect power devices having different power specifications and the like. It was.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電力機器との間で電力の授受を適切に行うにあたり、複数の電力機器の電気接続線が夫々電気的に接続される複数の機器接続部の夫々に対して電力仕様が異なる電力機器を自由に接続することができ、更には、夫々の電力機器に対する電力の入出力状態を電力機器の電力仕様等や全体の給電及び受電のバランスに合った適切なものとすることができる電力中継装置に関する技術を実現する点にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the purpose of the present invention is to electrically connect the electrical connection lines of the plurality of power devices to each other when appropriately transferring power to and from the plurality of power devices. It is possible to freely connect power devices having different power specifications to each of a plurality of device connection sections to be connected, and furthermore, the power input / output status of each power device can be changed to the power specifications of the power device and It is in the point which implement | achieves the technique regarding the power relay apparatus which can be made appropriate according to the balance of electric power feeding and power receiving.
上記目的を達成するための本発明に係る電力中継装置は、給電及び受電の少なくとも一方を行う複数の電力機器が接続され当該夫々の電力機器との間で電力の授受を行う電力中継装置であって、その第1特徴構成は、前記電力機器の電気接続線が着脱自在に電気的に接続される複数の機器接続部と、
前記複数の機器接続部の夫々を電気的に接続する電力母線と、
前記複数の機器接続部に前記電気接続線を接続した夫々の電力機器の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得する電力仕様情報取得処理を実行する電力仕様情報取得手段と、
前記電力仕様情報取得手段で取得した前記夫々の電力機器の電力仕様情報に基づいて当該夫々の電力機器に対する電力の入出力状態を制御する入出力状態制御を実行する入出力状態制御手段とを備えた点にある。
In order to achieve the above object, a power relay apparatus according to the present invention is a power relay apparatus that is connected to a plurality of power devices that perform at least one of power feeding and power receiving and transfers power to and from each of the power devices. The first characteristic configuration includes a plurality of device connection portions to which electrical connection lines of the power device are detachably electrically connected, and
A power bus that electrically connects each of the plurality of device connections;
Power specification information acquisition means for executing power specification information acquisition processing for acquiring power specification information related to power supply power or power reception power of each power device connected to the plurality of device connection units with the electrical connection lines;
Input / output state control means for performing input / output state control for controlling the input / output state of power to each of the power devices based on the power specification information of the respective power devices acquired by the power specification information acquisition means. It is in the point.
上記第1特徴構成によれば、上記電力仕様情報取得手段により上記電力仕様情報取得処理を実行することで、複数の機器接続部に電気接続線を接続した夫々の電力機器について、当該機器が給電を行うのか受電を行うのかに関する給受電種別や、当該機器が取り扱う電力についての直流電力か交流電力かに関する直交流種別や、当該電力の定格電圧値や定格電力値等に関する電力仕様等のような、給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得することができる。
更に、上記入出力状態制御手段により入出力状態制御を実行することで、上記電力仕様情報取得処理を実行して取得した夫々の電力機器の電力仕様情報に基づいて、当該電力機器に対する電力の入出力状態を、例えば当該夫々の電力機器の電力仕様等にあった適切なものとなり、更に、全体の給電及び受電のバランスが適切なものとなるように制御することができる。尚、電力機器に対する電力の入出力状態とは、当該電力機器に対して実際に入出力される電力の状態を示し、例えば、電力機器に対して給電を行うか受電を行うかの状態、電力機器に対して給電又は受電される電力についての直流電力か交流電力かの種別や電圧値や電流値や周波数等を挙げることができる。
従って、複数の電力機器の電気接続線が電気的に接続される複数の機器接続部の夫々を、当該電力機器の電気接続線が着脱自在となるように構成すると共に、上記電力仕様情報取得手段及び上記入出力状態制御手段により、上記電力仕様情報取得処理及び上記入出力状態制御を実行することで、上記夫々の機器接続部の夫々に対して電力仕様等が異なる電力機器を自由に接続することができ、それら接続された夫々の電力機器との間で適切に電力の授受を行うことができる。
According to the first characteristic configuration, the power specification information acquisition unit executes the power specification information acquisition process, so that the device supplies power to each of the power devices connected to the plurality of device connection units. Such as power supply / reception type regarding whether to perform power reception or power reception, cross flow type regarding DC power or AC power for the power handled by the equipment, power specifications regarding the rated voltage value and rated power value of the power, etc. In addition, it is possible to acquire power specification information related to the supplied power or received power.
Further, by executing the input / output state control by the input / output state control means, the power input to the power device is input based on the power specification information of each power device acquired by executing the power specification information acquisition process. The output state can be controlled so as to be appropriate for the power specifications of the respective power devices, for example, and further, the balance of the overall power supply and power reception can be controlled appropriately. The power input / output state for a power device indicates a state of power actually input / output to / from the power device. For example, a state of whether power is supplied to or received from the power device, power Examples of the power supplied to or received from the device include DC power or AC power, voltage values, current values, frequencies, and the like.
Therefore, each of the plurality of device connection portions to which the electrical connection lines of the plurality of power devices are electrically connected is configured such that the electrical connection line of the power device is detachable, and the power specification information acquisition unit And, by executing the power specification information acquisition process and the input / output state control by the input / output state control means, power devices having different power specifications and the like can be freely connected to the respective device connection units. Therefore, it is possible to appropriately exchange power with each of the connected power devices.
尚、上記目的を達成するための本発明に係る電力中継方法は、給電及び受電の少なくとも一方を行う複数の電力機器と当該夫々の電力機器が接続される電力中継装置との間で電力の授受を行う電力中継方法であって、その特徴は、前記電力中継装置を、前記電力機器の電気接続線が着脱自在に電気的に接続される複数の機器接続部と、前記複数の機器接続部の夫々を電気的に接続する電力母線とを設けて構成し、
前記電力中継装置が、前記複数の機器接続部に前記電気接続線を接続した夫々の電力機器の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得する電力仕様情報取得処理と、当該電力仕様情報取得処理で取得した前記夫々の電力機器の電力仕様情報に基づいて当該夫々の電力機器に対する電力の入出力状態を制御する入出力状態制御を実行する点にある。
即ち、本発明に係る電力中継方法は、上述した本発明に係る電力中継装置により好適に実行される方法であり、その実行により同様の作用効果を発揮することができる。
In order to achieve the above object, the power relay method according to the present invention provides power transfer between a plurality of power devices that perform at least one of power feeding and power receiving and a power relay device to which each power device is connected. The power relay method is characterized in that the power relay device includes: a plurality of device connection portions to which electrical connection lines of the power devices are detachably connected; and a plurality of device connection portions. A power bus for electrically connecting each of them,
A power specification information acquisition process in which the power relay apparatus acquires power specification information related to a power supply power or a power reception power of each of the power devices connected to the plurality of device connection units; and the power specification information acquisition processing. The input / output state control is performed to control the input / output state of the power to each of the power devices based on the power specification information of each of the power devices acquired in (1).
That is, the power relay method according to the present invention is a method suitably executed by the above-described power relay device according to the present invention, and the same operational effects can be exhibited by the execution.
本発明に係る電力中継装置の第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、商用電力系統に接続され、当該商用電力系統に対して前記電力母線から送受電を行う電力系統接続部を備えた点にある。 A second characteristic configuration of the power relay apparatus according to the present invention includes, in addition to the first characteristic configuration, a power system connection unit that is connected to a commercial power system and transmits and receives power from the power bus to the commercial power system. It is in the point prepared.
上記第2特徴構成によれば、上記電力系統接続部を備えることで、受電を行う電力機器に電力母線から供給すべき電力が、給電を行う電力機器から電力母線に供給できる電力を上回る場合には、その不足分の電力を商用電力系統から電力母線に供給することができるので、受電を行う電力機器に対して充分な電力を供給することができる。逆に、受電を行う電力機器に電力母線から供給すべき電力が、給電を行う電力機器から電力母線に供給できる電力を下回る場合には、その過剰分の電力を電力母線から商用電力系統に送電することができるので、給電を行う電力機器の余剰な電力を電力会社等の外部に売ることができる。 According to the second characteristic configuration, when the power system connection unit is provided, the power to be supplied from the power bus to the power device that receives power is higher than the power that can be supplied from the power device that supplies power to the power bus. Can supply the shortage of power from the commercial power system to the power bus, so that sufficient power can be supplied to the power equipment that receives power. Conversely, if the power to be supplied from the power bus to the power equipment that receives power is less than the power that can be supplied from the power equipment that supplies power to the power bus, the excess power is transmitted from the power bus to the commercial power system. Therefore, it is possible to sell the surplus power of the power equipment that supplies power to the outside of the power company or the like.
本発明に係る電力中継装置の第3特徴構成は、上記第1乃至上記第2の何れかの特徴構成に加えて、前記複数の機器接続部の夫々が、前記電力機器との間での電力の授受を断続可能な断続スイッチを有し、
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記断続スイッチを作動させて前記電力機器に対する電力の入出力の断続状態を制御するスイッチ制御を実行する点にある。
According to a third characteristic configuration of the power relay apparatus according to the present invention, in addition to any one of the first to second characteristic configurations described above, each of the plurality of device connection units supplies power to the power device. Has an intermittent switch that can intermittently
The input / output state control means executes, as the input / output state control, switch control for operating the intermittent switch to control the intermittent state of input / output of power to the power device.
上記第3特徴構成によれば、上記複数の機器接続部の夫々に上記断続スイッチを設け、上記入出力状態制御手段により上記スイッチ制御を実行することで、機器接続部に電気接続線を接続した電力機器の電力仕様情報を確認し、その電力仕様情報に合った適切な状態で電力の授受を行うことができると判断したときには、上記断続スイッチを閉状態(電力の流れを許容する状態)となるように作動させて、当該電力機器に対する電力の授受を正確且つ安全に行うことができる。
逆に、電力機器の電力仕様情報に合った適切な状態で電力の授受を行うことができないと判断したときには、上記断続スイッチを切り状態となるように作動させて、当該電力機器に対する不適切な電力の授受を防止することができる。
According to the third characteristic configuration, the intermittent switch is provided in each of the plurality of device connection units, and the switch control is executed by the input / output state control unit, whereby an electrical connection line is connected to the device connection unit. When the power specification information of the power equipment is confirmed and it is determined that power can be exchanged in an appropriate state according to the power specification information, the intermittent switch is closed (the power flow is allowed). In this way, power can be transferred to the power device accurately and safely.
Conversely, when it is determined that power cannot be exchanged in an appropriate state according to the power specification information of the power device, the intermittent switch is operated so as to be turned off, and the power device is inappropriate. Electric power can be prevented from being transferred.
本発明に係る電力中継装置の第4特徴構成は、上記第1乃至上記第3の何れかの特徴構成に加えて、前記複数の機器接続部の夫々が、前記電力機器との間で授受される電力の電圧を調整可能な電圧調整部を有し、
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記電圧調整部を作動させて前記電力機器に入出力する電力の電圧を制御する電圧制御を実行する点にある。
According to a fourth characteristic configuration of the power relay apparatus according to the present invention, in addition to any of the first to third characteristic configurations, each of the plurality of device connection units is exchanged with the power device. A voltage adjustment unit that can adjust the voltage of the power to be
The input / output state control means executes, as the input / output state control, voltage control for controlling the voltage of power input / output to / from the power device by operating the voltage adjusting unit.
上記第4特徴構成によれば、上記複数の機器接続部の夫々に上記電圧調整部を設け、上記入出力状態制御手段により上記電圧制御を実行することで、機器接続部に電気接続線を接続した電力機器の電力仕様情報を確認し、当該電力機器側に入出力する電力の電圧を上記電力仕様情報にあった適切なものに制御することができる。 According to the fourth feature configuration, the voltage adjustment unit is provided in each of the plurality of device connection units, and the voltage control is executed by the input / output state control unit, thereby connecting the electrical connection line to the device connection unit. It is possible to check the power specification information of the power device, and to control the voltage of power input / output to / from the power device to an appropriate one that matches the power specification information.
本発明に係る電力中継装置の第5特徴構成は、上記第1乃至上記第4の何れかの特徴構成に加えて、交流電力を消費する交流電力消費機器の電気接続線が着脱自在に電気的に接続され、前記電力母線に流れる直流電力を交流電力に変換する直交流変換部が設けられ当該交流電力を前記交流電力消費機器に供給するための交流接続線を有する交流機器接続部を備えた点にある。 According to a fifth characteristic configuration of the power relay apparatus according to the present invention, in addition to any of the first to fourth characteristic configurations described above, an electrical connection line of an AC power consuming device that consumes AC power is detachable and electrically connected. And an AC device connecting portion having an AC connection line for supplying the AC power to the AC power consuming device. In the point.
上記第5特徴構成によれば、複数の機器接続部の夫々が電力機器との間で直流電力を授受するように構成されている場合には、当該機器接続部とは別に上記交流機器接続部を設けることで、交流電力を消費する一般的な交流電力消費機器の電気接続線を交流機器接続部に接続することで、そのような交流電力消費機器に対して交流機器接続部を通じて交流電力を供給することができる。 According to the fifth characteristic configuration, when each of the plurality of device connection units is configured to exchange DC power with the power device, the AC device connection unit is separated from the device connection unit. By connecting the electrical connection line of a general AC power consuming device that consumes AC power to the AC device connecting portion, AC power is supplied to such AC power consuming device through the AC device connecting portion. Can be supplied.
本発明に係る電力中継装置の第6特徴構成は、上記第1乃至上記第5の何れかの特徴構成に加えて、前記複数の機器接続部の夫々が、前記電力母線に流れる直流電力を前記電力機器との間で授受するための直流接続線と、前記電力母線に流れる直流電力を交流電力に変換する直交流変換部が設けられ当該交流電力を前記電力機器との間で授受するための交流接続線を有すると共に、前記直流接続線及び前記交流接続線に前記電力機器との間で授受する電力を直流電力と交流電力とで切り換え可能な切換スイッチを有し、
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記切換スイッチの作動を制御する直交流切換制御を実行する点にある。
According to a sixth characteristic configuration of the power relay apparatus according to the present invention, in addition to any one of the first to fifth characteristic configurations, each of the plurality of device connection units supplies DC power flowing through the power bus. A DC connection line for transmitting / receiving to / from power equipment, and a cross-flow converter for converting DC power flowing in the power bus to AC power are provided, and the AC power is supplied / received to / from the power equipment. Having an AC connection line, and having a changeover switch capable of switching between DC power and AC power to be exchanged between the DC connection line and the AC connection line with the power device,
The input / output state control means executes the cross flow switching control for controlling the operation of the changeover switch as the input / output state control.
上記第6特徴構成によれば、複数の機器接続部の夫々が電力機器との間で直流電力を授受するように構成されている場合には、それら複数の機器接続部の夫々に上記交流接続線と上記切換スイッチを設け、上記入出力状態制御手段により上記直交流切換制御を実行することで、機器接続部に電気接続線を接続した電力機器の電力仕様情報によりその電力機器に対して授受すべき電力が直流電力であるか交流電力であるかを認識し、それに合わせて適切に直流電力又は交流電力を授受するように上記切換スイッチの作動を制御して、当該電力機器に対する直流電力又は交流電力の授受を正確且つ安全に行うことができる。 According to the sixth characteristic configuration, when each of the plurality of device connection units is configured to exchange DC power with the power device, the AC connection is made to each of the plurality of device connection units. Line and the change-over switch, and the cross-flow switching control is executed by the input / output state control means. Recognizing whether the power to be supplied is direct current power or alternating current power, and controlling the operation of the changeover switch so as to exchange DC power or alternating current power appropriately, AC power can be exchanged accurately and safely.
本発明に係る電力中継装置の第7特徴構成は、上記第1乃至上記第6の何れかの特徴構成に加えて、前記複数の機器接続部の夫々が、前記電力機器の電気接続線の接続を検知する接続検知手段と、前記電気接続線を接続した電力機器との間で通信可能な通信手段とを有し、
前記電力仕様情報取得手段が、前記接続検知手段により前記電力機器の電気接続線の接続が検知されたときに、前記通信手段により前記電力機器から前記電力仕様情報を受信する形態で前記電力仕様情報取得処理を実行する点にある。
According to a seventh characteristic configuration of the power relay apparatus according to the present invention, in addition to any of the first to sixth characteristic configurations described above, each of the plurality of device connection units connects an electric connection line of the power device. And a communication means capable of communicating between the electric power equipment connected to the electrical connection line,
The power specification information in a form in which the power specification information acquisition unit receives the power specification information from the power device by the communication unit when the connection detection unit detects the connection of the electrical connection line of the power device. The acquisition process is executed.
上記第7特徴構成によれば、上記接続検知手段が電力機器の電気接続線の接続を検知したときに、上記電力仕様情報取得手段が上記通信手段を利用して上記電力仕様情報取得処理を実行して、複数の機器接続部に接続された夫々の電力機器から電力仕様情報を受信することで、自動的且つ確実に夫々の電力機器の電力仕様情報を取得することができる。 According to the seventh characteristic configuration, when the connection detection unit detects the connection of the electrical connection line of the power device, the power specification information acquisition unit executes the power specification information acquisition process using the communication unit. Then, by receiving the power specification information from each power device connected to the plurality of device connection units, the power specification information of each power device can be acquired automatically and reliably.
また、上記目的を達成するための本発明に係る電力機器は、上記第7特徴構成を有する電力中継装置の機器接続部に接続される電気接続線を有し、給電及び受電の少なくとも一方を行って、前記電力中継装置との間で電力の授受を行う電力機器であって、その特徴構成は、前記電気接続線を接続した電力中継装置との間で通信可能な通信手段を備え、
前記通信手段により、前記電気接続線を接続した前記電力中継装置へ予め記憶している前記電力仕様情報を送信する電力仕様情報送信手段を備えた点にある。
In addition, a power device according to the present invention for achieving the above object has an electrical connection line connected to a device connection part of the power relay apparatus having the seventh characteristic configuration, and performs at least one of power feeding and power receiving. A power device for transmitting and receiving power to and from the power relay device, the characteristic configuration of which includes communication means capable of communicating with the power relay device connected to the electrical connection line,
The communication means includes power specification information transmission means for transmitting the power specification information stored in advance to the power relay apparatus connected to the electrical connection line.
即ち、上記電力機器の特徴構成によれば、上記通信手段と上記電力仕様情報送信手段とを備え、電気接続線を接続した電力中継装置へ予め記憶している電力仕様情報を送信することで、上述した第7特徴構成の電力中継装置の如く、当該電力機器の電気接続線を接続した電力中継装置に対して、電力機器から電力仕様情報を受信させて、自動的且つ確実に複数の機器接続部に接続された夫々の電力機器の電力仕様情報を取得させることができる。 That is, according to the characteristic configuration of the power device, the power unit includes the communication unit and the power specification information transmission unit, and transmits the power specification information stored in advance to the power relay apparatus connected to the electrical connection line. Like the power relay device of the seventh feature configuration described above, the power relay device connected to the electrical connection line of the power device receives power specification information from the power device and automatically and reliably connects a plurality of devices. The power specification information of each power device connected to the unit can be acquired.
本発明に係る電力中継装置の第8特徴構成は、上記第1乃至上記第7の何れかの特徴構成に加えて、前記複数の機器接続部の夫々が、前記電気接続線を接続した電力機器との間で通信可能な通信手段を有し、
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記夫々の電力機器自身が電力の入出力状態を制御するための入出力状態制御指令を前記通信手段により前記夫々の電力機器に送信する指令送信制御を実行する点にある。
According to an eighth characteristic configuration of the power relay apparatus according to the present invention, in addition to any one of the first to seventh characteristic configurations, a power device in which each of the plurality of device connection portions is connected to the electrical connection line. Communication means capable of communicating with
The input / output state control means transmits, as the input / output state control, an input / output state control command for controlling the input / output state of power by each of the power devices to the respective power devices by the communication means. The command transmission control is executed.
上記第8特徴構成によれば、上記入出力状態制御手段が上記通信手段を利用して上記指令送信制御を実行して、複数の機器接続部に接続された夫々の電力機器に対して上記入出力状態制御指令を送信することで、当該夫々の電力機器に対して自動的且つ確実に当該入出力状態制御指令に基づく電力の入出力状態の制御を実行させて、当該電力の入出力状態を当該夫々の電力機器の電力仕様等にあった適切なものに制御することができる。 According to the eighth characteristic configuration, the input / output state control unit executes the command transmission control using the communication unit, and performs the input to each power device connected to a plurality of device connection units. By transmitting the output state control command, the power input / output state is controlled automatically and reliably based on the input / output state control command for each power device, and the power input / output state is set. It is possible to control to an appropriate one according to the power specifications of each of the power devices.
また、上記目的を達成するための本発明に係る電力機器は、上記第8特徴構成を有する電力中継装置の機器接続部に接続される電気接続線を有し、給電及び受電の少なくとも一方を行って、前記電力中継装置との間で電力の授受を行う電力機器であって、その特徴構成は、前記電気接続線を接続した電力中継装置との間で通信可能な通信手段を備え、
前記通信手段により前記電力中継装置から受信した入出力状態制御指令に従って、電力の入出力状態を制御する運転制御部を備えた点にある。
In order to achieve the above object, a power device according to the present invention has an electrical connection line connected to the device connection portion of the power relay apparatus having the above eighth characteristic configuration, and performs at least one of power feeding and power receiving. A power device for transmitting and receiving power to and from the power relay device, the characteristic configuration of which includes communication means capable of communicating with the power relay device connected to the electrical connection line,
According to the input / output state control command received from the power relay device by the communication means, an operation control unit that controls the input / output state of power is provided.
即ち、上記電力機器の特徴構成によれば、上記通信手段と上記運転制御部とを備え、上述した第8特徴構成の電力中継装置の如く、当該電力機器の電気接続線を接続した電力中継装置から上記入出力状態制御指令を受信して、当該受信した上記入出力状態制御指令に従って電力の入出力状態を自身の電力仕様等にあった適切なものに制御することができる。 That is, according to the characteristic configuration of the power device, the power relay device including the communication unit and the operation control unit, and connected to the electrical connection line of the power device, like the power relay device of the eighth characteristic configuration described above. The input / output state control command can be received from the control unit, and the input / output state of the power can be controlled to an appropriate one according to the power specification of the user in accordance with the received input / output state control command.
〔第1実施形態〕
本発明に係る電力中継装置及び電力機器の第1実施形態について、図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、電力中継装置1に給電及び受電の少なくとも一方を行う複数の電力機器40が接続され、当該電力中継装置1及び夫々の電力機器40との間で直流電力の授受を行う状態での電力中継装置1及び電力機器40の概略構成を示している。
即ち、電力中継装置1は、複数の電力機器40が接続され当該夫々の電力機器40との間で直流電力の授受を行うように構成されており、一方、夫々の電力機器40は、その電力中継装置1の機器接続部10に接続される電気接続線44を有し、給電及び受電の少なくとも一方を行って、その電力中継装置1との間で直流電力の授受を行うように構成されている。電力中継装置1と電力機器40との夫々の詳細構成について説明する。
[First Embodiment]
1st Embodiment of the power relay apparatus and power equipment which concern on this invention is described based on FIGS. 1-3.
FIG. 1 shows a state in which a plurality of
That is, the
(電力中継装置)
上記電力中継装置1は、電力機器40の電気接続線44が着脱自在に電気的に接続される複数の機器接続部10、複数の機器接続部10の夫々を電気的に接続し直流電力が流れる電力母線2、及び、コンピュータからなり各種処理を行う中継制御部3等を、一体に備えて構成されている。
(Power relay device)
In the
上記複数の機器接続部10の夫々は、電力機器40の電気接続線44の先端に設けられたプラグ45が差し込まれるソケット18を夫々有して構成されている。また、全ての機器接続部10の形状及び構造は例えば規格化された共通のものとして構成されている。
Each of the plurality of
上記夫々の機器接続部10には、電力母線2に流れる直流電力を電力機器40との間で授受するための電力線で構成された直流接続線11が設けられており、更に、電力機器40の電気接続線44の接続を検知する接続検知手段として機能する近接センサ19と、電気接続線44を接続した電力機器40との間で通信可能な通信手段として機能する通信部20とが設けられている。尚、本実施形態では、上記接続検知手段として近接センサ19を採用しているが、例えばプラグ45のソケット18に対する抜き差しによって入り切りされるスイッチ等のような別の形態の接続検知手段を採用しても構わない。
Each of the
上記直流接続線11には、電力機器40との間での直流電力の授受を断続可能な断続スイッチ14が設けられている。そして、中継制御部3は、断続スイッチ14の状態を開状態(電力の流れを禁止する状態)と閉状態(電力の流れを許容する状態)に切り換えることができる。
また、この断続スイッチ14のソケット18側には、電力機器40との間で授受される直流電力の電圧を計測する電圧計測部16が設けられており、この電圧計測部16の計測結果が中継制御部3に出力される。
The
In addition, on the
上記接続検知手段として機能する近接センサ19は、ソケット18に設けられ、当該ソケット18にプラグ45が差し込まれた当該プラグが近接したときに、所定の信号を中継制御部3に出力するように構成されている。そして、中継制御部3は、その信号の受信により、電力機器40の電気接続線44の接続を認識することができる。
The
上記通信手段として機能する通信部20は、電力機器40側に設けられた同様の通信部48との間で、電気接続線44等からなる電力線を介して信号の受信及び送信を行う電力線通信(PLC)型の通信手段として構成されている。そして、この通信部20により、中継制御部3は、電力機器40側に所定の信号を送信したり、電力機器40側から所定の信号を受信することができるものとなる。尚、本願において、電力中継装置1による上記通信部20を通じた各種情報等の送信及び受信を、単に送信及び受信と呼ぶ場合がある。尚、本実施形態においては、上記PLC型の通信手段を採用しているが、例えば、無線通信や赤外線通信などのような別の形態の通信手段を採用しても構わない。
The
上記中継制御部3は、コンピュータにより所定のコンピュータプログラムを実行することで、詳細については後述するが、電力仕様情報取得処理を実行する電力仕様情報取得手段3A、及び、入出力状態制御を実行する入出力状態制御手段3Bとして機能するように構成されている。
The
上記中継制御部3が機能する電力仕様情報取得手段3Aは、複数の機器接続部10に電気接続線44を接続した夫々の電力機器40の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得する電力仕様情報取得処理を実行するように構成されている。
尚、本第1実施形態での電力機器40の電力仕様情報としては、当該電力機器40が直流電力の給電のみを行う発電機であるか又は直流電力の給電と受電とを択一的に行う蓄電池であるか又は直流電力の受電のみを行う電力負荷であるかに関する給受電仕様や、当該電力機器40が取り扱う直流電力の定格電圧値や定格電力値等の電力仕様が、上記電力仕様情報取得手段3Aにより取得されることになる。
更に、この電力仕様情報取得手段3Aは、上述した近接センサ19により電力機器40の電気接続線44の接続が検知されたときに、電力機器40に対して仕様情報送信指令を送信し、その電力機器40から電力仕様情報を受信する形態で、電力仕様情報取得処理を実行するように構成されている。
The power specification information acquisition means 3A that the
As the power specification information of the
Further, the power specification
上記中継制御部3が機能する入出力状態制御手段3Bは、上述した電力仕様情報取得手段3Aで取得した夫々の電力機器40の電力仕様情報に基づいて当該夫々の電力機器40に対する電力の入出力状態を制御する入出力状態制御を実行するように構成されている。
The input / output
具体的には、上記入出力状態制御手段3Bは、上記入出力状態制御として、電力機器40に対する電力の入出力の断続状態を制御するスイッチ制御、及び、夫々の電力機器40自身が電力の入出力状態を制御するための入出力状態制御指令を夫々の電力機器40に送信する指令送信制御を実行するように構成されており、これら入出力状態制御の具体的構成について以下に説明する。
Specifically, the input / output state control means 3B performs, as the input / output state control, switch control for controlling the intermittent state of power input / output to / from the
上記入出力状態制御手段3Bは、上記スイッチ制御において、上述した電力仕様情報取得手段3Aにより取得した電力仕様情報に基づいて、断続スイッチ14の状態を切り換える。
即ち、入出力状態制御手段3Bは、機器接続部10に接続された電力機器40の電力仕様情報を参照して、その電力機器40が本電力中継装置1により取り扱われる定格電圧での直流電力の授受が行えるものであるか否かを判断し、行えると判断した場合のみ断続スイッチ14を閉状態として、当該電力機器40との間で直流電力の授受を開始することができる。
In the switch control, the input / output
That is, the input / output
また、上記入出力状態制御手段3Bは、上記指令送信制御において、上述した電力仕様情報取得手段3Aにより取得した電力機器40の電力仕様情報に基づいて、その電力機器40が自ら電力の入出力状態、即ち、電力機器40が給電するか受電するかの給受電状態や電力機器40が給電又は受電すべき直流電圧を決定し、その入出力状態を認識可能な入出力状態制御指令を生成する。
そして、入出力状態制御手段3Bは、上記生成した入出力状態制御指令を電力機器40に送信することで、詳細については後述するが、当該電力機器40が、受信した入出力状態制御指令に基づいて、自身の電力の入出力状態を、自身の電力仕様等にあった適切なものに制御することができるようになる。
In addition, the input / output
Then, the input / output
電力中継装置1には、商用電力系統60に接続され、当該商用電力系統60に対して電力母線2から送受電を行う電力系統接続部4が設けられており、この電力系統接続部4は、当該商用電力系統60から受電した交流電力をACDCコンバータ5で直流電力に変換して電力母線2に供給したり、電力母線2の直流電力をACDCコンバータ5を介して交流電力に変換して商用電力系統60に送電することができる。
そして、この電力系統接続部4により、受電を行う電力機器40に電力母線2から供給すべき電力が、給電を行う電力機器40から電力母線2に供給できる電力を上回る場合には、その不足分の電力を商用電力系統60から電力母線2に供給されることになる。逆に、受電を行う電力機器40に電力母線2から供給すべき電力が、給電を行う電力機器40から電力母線2に供給できる電力を下回る場合には、その過剰分の電力を電力母線2から商用電力系統60に送電されることになる。
The
If the power to be supplied from the
電力中継装置1には、商用電力系統60から受電した交流電力を消費する一般的な交流電力消費機器50の電気接続線54が着脱自在に電気的に接続される交流機器接続部30が設けられている。
この交流機器接続部30は、交流電力消費機器50の電気接続線54の先端に設けられたプラグ55が差し込まれるソケット38を有し、交流電力消費機器50の電気接続線54が着脱自在に電気的に接続される部位として構成されている。また、この交流機器接続部30の形状及び構造は、例えば商用電力系統60から直接交流電力を受電するためのソケット等と共通のものとして構成されている。
更に、交流機器接続部30には、電力母線2に流れる直流電力を交流電力に変換する直交流変換部であるDCACコンバータ33と、当該DCACコンバータ33で変換された交流電力を交流電力消費機器50に供給するための電力線である交流接続線32とが設けられている。
そして、このような交流機器接続部30を設けることで、交流電力を消費する一般的な交流電力消費機器50に対しても交流電力を供給することができる。
The
This AC
Further, the AC
By providing such an AC
(電力機器)
上記複数の電力機器40は、直流電力の給電及び受電の少なくとも一方を行う機器であり、給電及び受電の少なくとも一方を行う給受電部43、上記電力中継装置1に着脱自在に電気的に接続されて当該給受電部43に対する電力の入出力を行う電気接続線44、及び、コンピュータからなり各種処理を行う機器制御部47等を一体に備えて構成されている。
本実施形態では、上記複数の電力機器40として、上記給受電部43として発電(給電)のみを行う発電機43Aを備えた発電機器40A、上記給受電部43として放電(給電)と蓄電(受電)とを行う蓄電池43Bを備えた蓄放電機器40B、上記給受電部43として受電のみを行う電力負荷43Cを備えた電力消費機器40Cとが、上述した電力中継装置1の夫々の機器接続部10に接続されている。
(Power equipment)
The plurality of
In the present embodiment, as the plurality of
上記電気接続線44には、給受電部43に対する直流電力の入出力を断続可能な断続スイッチ41と、給受電部43に対して入出力される直流電力の電圧(以下、「入出力電圧」と呼ぶ。)を調整する電圧調整部であるDCDCコンバータ42と、当該電気接続線44を接続した電力中継装置1との間で通信可能な通信手段として機能する通信部48とが設けられている。
即ち、上記通信手段として機能する通信部48は、電力中継装置1側に設けられた同様の通信部20との間で、電気接続線44等からなる電力線を介して信号の受信及び送信を行う電力線通信(PLC)型の通信手段として構成されている。そして、この通信部48により、電力機器40は、電力中継装置1側に所定の信号を送信したり、電力中継装置1側から所定の信号を受信することができるものとなる。尚、本願において、電力機器40による上記通信部48を通じた各種情報等の送信及び受信を、単に送信及び受信と呼ぶ場合がある。
The
That is, the
上記機器制御部47は、コンピュータにより所定のコンピュータプログラムを実行することで、詳細については後述するが、電力仕様情報送信手段47A、及び、運転制御手段47Bとして機能するように構成されている。
上記機器制御部47が機能する電力仕様情報送信手段47Aは、電力中継装置1から受信した仕様情報送信指令に従って、予め記憶している自身の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を、電力中継装置1側に送信するように構成されている。
The
The power specification
また、上記機器制御部47が機能する運転制御手段47Bは、電力中継装置1の中継制御部3から所定の入出力状態制御指令を受信したときに、自身の電力機器40に対する電力の入出力状態を制御するように構成されており、その運転制御手段47Bによる各種制御について以下に説明する。
Further, the operation control means 47B in which the
運転制御手段47Bは、電力中継装置1の中継制御部3から所定の入出力状態制御指令を受信したときに、電力中継装置1に電力の授受が許可されたとして、上記断続スイッチ41を開状態(電力の流れを禁止する状態)から閉状態(電力の流れを許容する状態)に切り換えて、給受電部43による給電又は受電を開始する形態で、電力機器40に対する電力の入出力の断続状態を制御するように構成されている。
When the operation control means 47B receives a predetermined input / output state control command from the
また、運転制御手段47Bは、電力中継装置1の中継制御部3から所定の入出力状態制御指令を受信したときに、その入出力状態制御指令から、自身が給電又は受電すべきか否か、又はその給電又は受電すべき直流電圧を認識し、それに従って、電力の入出力状態を制御する上記DCDCコンバータ42の電圧や給受電部43の作動を制御するように構成されている。
In addition, when the
具体的には、発電機器40Aの運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1の定格電圧で給電すべきとの給電指令を受信すると、発電機43Aを作動させて直流電力の発電を行うと共に、その発電した直流電力の電圧をDCDCコンバータ42により定格電圧に変換して、当該定格電圧の直流電力を電力中継装置1側に供給する所謂給電運転を行うように構成されている。
Specifically, when the
また、蓄放電機器40Bの運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1から定格電圧で給電すべきとの給電指令を受信すると、上記DCDCコンバータ42により蓄電池43B側の直流電力の電圧を当該定格電圧よりも若干高めに設定することで、蓄電池43Bに直流電力を放電させて、その直流電力を上記DCDCコンバータ42により上記定格電圧の直流電力に変換して、当該定格電圧の直流電力を電力中継装置1側に供給する所謂放電運転を行うように構成されている。更に、同運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1から定格電圧で受電すべきとの受電指令を受信すると、上記DCDCコンバータ42により蓄電池43B側の直流電力の電圧を当該定格電圧よりも若干低めに設定することで、電力中継装置1側から受電した上記定格電圧の直流電力を上記DCDCコンバータ42により上記定格電圧より低めの直流電力に変換して、当該直流電力を蓄電池43Bに蓄電する所謂蓄電運転を行うように構成されている。
Further, when the operation control means 47B of the storage /
また、電力消費機器40Cの運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1から定格電圧で受電すべきとの受電指令を受信すると、電力負荷43Cを作動させて直流電力の消費を行うと共に、電力中継装置1から受電した直流電力の電圧をDCDCコンバータ42により所定の電圧に変換して、当該直流電力を電力負荷43Cに供給する所謂電力消費運転を行うように構成されている。
In addition, when the operation control means 47B of the
以上が電力中継装置1と電力機器40との構成であるが、以下に、電力中継装置1の複数の機器接続部10に複数の電力機器40を接続してから、電力中継装置1及び夫々の電力機器40により実行される各処理フローについて説明する。
The above is the configuration of the
先ず、電力中継装置1の中継制御部3により実行される処理フローについて図2に基づいて説明する。
かかる電力中継装置1の中継制御部3は、夫々の機器接続部10において、断続スイッチ14を開状態に保持した状態で(ステップ#10)、電力機器40の電気接続線44が当該機器接続部10に接続されたか否かを近接センサ19の出力により判定する(ステップ#11)。
First, a processing flow executed by the
The
上記ステップ#11において接続されたと判定した場合には、中継制御部3が機能する電力仕様情報取得手段3Aが、上述したように、複数の機器接続部10に電気接続線44を接続した夫々の電力機器40の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得する電力仕様情報取得処理(ステップ#12〜#14)を実行する。
即ち、電力仕様情報取得手段3Aは、その機器接続部10に接続された電力機器40に、所定の仕様情報送信指令を送信する(ステップ#12)。すると、電力機器40の機器制御部47は、その仕様情報送信指令を受信したときに、予め記憶している自身の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を、電力中継装置1に対して送信する。
よって、電力仕様情報取得手段3Aは、電力機器40から電力仕様情報を受信し(ステップ#13)、その受信した電力仕様情報を夫々の機器接続部10に対応付けて記憶部(図示せず)に格納する(ステップ#14)。
When it is determined in
That is, the power specification
Therefore, the power specification
次に、中継制御部3が機能する入出力状態制御手段3Bが、上記電力仕様情報取得処理で取得して夫々の機器接続部10に対応付けて格納している夫々の電力機器40の電力仕様情報に基づいて、夫々の電力機器40に対する電力の入出力状態を制御する入出力状態制御として、上述したスイッチ制御のように、断続スイッチ14を閉状態として(ステップ#15)、当該電力機器40に対する直流電力の授受を許容する。
Next, the power specification of each
更に、上記入出力状態制御手段3Bは、電圧計測部16で計測される電力機器40との間で授受される直流電力の電圧が予め定められた定格電圧となってから(ステップ#16)、上記入出力状態制御として、上述した指令送信制御のように、夫々の電力機器40自身が電力の入出力状態を制御するための入出力状態制御指令を夫々の電力機器40に送信する。指令送信制御(ステップ#17)を実行する。
よって、上記中継制御部3は、上記電力仕様情報取得処理及び上記入出力状態制御を実行することで、上記夫々の機器接続部10の夫々に対して電力仕様等が異なる電力機器40を自由に接続することができ、それら接続された夫々の電力機器40との間で適切に電力の授受を行うことができる。
Further, the input / output state control means 3B, after the voltage of the DC power exchanged with the
Therefore, the
また、中継制御部3は、近接センサ19の出力により機器接続部10に対する電力機器40の電気接続線44の接続が解除されたと判定したときには(ステップ#18)、断続スイッチ14を開状態として(ステップ#19)、電力機器40に対する電力の授受を停止する。
Further, when the
次に、電力中継装置1の機器接続部10に電気接続線44を接続した電力機器40により実行される処理フローについて図3に基づいて説明する。
かかる電力機器40の機器制御部47は、断続スイッチ41を開状態に保持した状態で(ステップ#20)、電力中継装置1から仕様情報送信指令を受信したときには(ステップ#21)、上述したように、電力仕様情報送信手段47Aが、予め記憶部(図示せず)に記憶している電力仕様情報を電力中継装置1に送信する(ステップ#22)。
Next, a processing flow executed by the
When the
次に、電力中継装置1から入出力状態制御指令を受信したときには(ステップ#23)、上述したように、運転制御手段47Bが、断続スイッチ41を閉状態として(ステップ#24)、当該受発電部43に対する直流電力の入出力を開始する。更に、運転制御手段47Bは、DCDCコンバータ42を作動させて、給受電部43に対する直流電力の入出力電圧を制御して(ステップ#25)、発電機器40Aである場合には給電運転を行い、或いは、蓄放電機器40Bの場合には放電運転及び蓄電運転の切り換えを行い、或いは、電力消費機器40Cの場合には電力消費運転を行う。
Next, when the input / output state control command is received from the power relay apparatus 1 (step # 23), as described above, the operation control means 47B closes the intermittent switch 41 (step # 24), and the received power generation Input / output of DC power to the
また、機器制御部47は、電力中継装置1から停止指令を受信したときには(ステップ#26)、断続スイッチ41を開状態として(ステップ#27)、給受電部43に対する直流電力の入出力を停止する。
よって、上記電力機器40は、中継制御部3の指示に従って適切な状態で給受電部43に対する電力の入出力を行うことになるので、その入出力状態を機器の電力仕様や全体の給電及び受電のバランスに合った適切なものとすることができる。
In addition, when receiving a stop command from the power relay device 1 (step # 26), the
Therefore, the
〔第2実施形態〕
本発明に係る電力中継装置及び電力機器の第2実施形態について、図4に基づいて説明する。尚、上記第1実施形態と同様の構成については説明を割愛する場合がある。
図4は、電力中継装置1に給電及び受電の少なくとも一方を行う複数の電力機器40が接続され、当該電力中継装置1及び夫々の電力機器40との間で直流電力又は交流電力の授受を行う状態での電力中継装置1及び電力機器40の概略構成を示している。
即ち、電力中継装置1は、複数の電力機器40が接続され当該夫々の電力機器40との間で直流電力又は交流電力の授受を行うように構成されており、一方、夫々の電力機器40は、その電力中継装置1の機器接続部10に接続される電気接続線44を有し、給電又は受電を行って、その電力中継装置1との間で直流電力又は交流電力の授受を行うように構成されている。電力中継装置1と電力機器40との夫々の詳細構成について説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the power relay apparatus and power device according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that description of the same configuration as in the first embodiment may be omitted.
In FIG. 4, a plurality of
That is, the
(電力中継装置)
上記電力中継装置1は、電力機器40の電気接続線44が着脱自在に電気的に接続される複数の機器接続部10、複数の機器接続部10の夫々を電気的に接続し直流電力が流れる電力母線2、及び、コンピュータからなり各種処理を行う中継制御部3等を、一体に備えて構成されている。
(Power relay device)
In the
上記複数の機器接続部10の夫々は、上記第1実施形態と同様に、ソケット18を夫々有し、その全ての機器接続部10の形状及び構造は例えば規格化された共通のものとして構成されている。
Each of the plurality of
上記夫々の機器接続部10には、電力母線2に流れる直流電力を電力機器40との間で授受するための電力線で構成された直流接続線11と、電力母線2に流れる直流電力を電力機器40との間で授受するための電力線で構成された直流接続線11と、電力母線2に流れる直流電力を定格周波数の交流電力に変換する直交流変換部であるDCACコンバータ13が設けられ当該交流電力を電力機器40との間で授受するための交流接続線12とが設けられている。
Each of the
更に、上記機器接続部10には、上記直流接続線11及び上記交流接続線12に電力機器40との間で授受する電力を直流電力と交流電力とで切り換え可能な切換スイッチ15が設けられている。そして、中継制御部3は、切換スイッチ15の状態を、直流接続線11による直流電力の流れを許容する直流電力流通状態と、交流接続線12による交流電力の流れを許容する交流電力流通状態とに切り換えることができる。
また、この切換スイッチ15のソケット18側には、電力機器40との間で授受される直流電力の電圧を計測する電圧計測部16が設けられており、この電圧計測部16の計測結果が中継制御部3に出力される。
Furthermore, the
In addition, on the
更に、上記機器接続部10には、電力機器40に対して入出力される電力の電圧(以下、「入出力電圧」と呼ぶ。)を調整可能な電圧調整部であるDCDCコンバータ21が設けられている。
即ち、このDCDCコンバータ21は、直流母線2から供給された定格電圧の直流電力を任意の電圧に変換して、直流接続線11又はDCACコンバータ13の直流側に供給したり、直流接続線11又はDCACコンバータ13の直流側から供給された任意の電圧の直流電力を定格電圧に変換して直流母線2に供給するように構成されている。
Further, the
That is, the
更に、この機器接続部10には、上記第1実施形態と同様に、接続検知手段として機能する近接センサ19と、通信手段として機能する通信部20とが設けられている。
Further, the
上記中継制御部3は、上記第1実施形態と同様に、電力仕様情報取得処理を実行する電力仕様情報取得手段3A、及び、入出力状態制御を実行する入出力状態制御手段3Bとして機能するように構成されている。
As in the first embodiment, the
上記中継制御部3が機能する電力仕様情報取得手段3Aは、複数の機器接続部10に電気接続線44を接続した夫々の電力機器40の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得する電力仕様情報取得処理を実行するように構成されている。
尚、本第2実施形態での電力機器40の電力仕様情報としては、当該電力機器40の給電又は受電する電力が直流電力であるか又は交流電力であるかに関する電力形態や、当該電力機器40が発電機であるか又は蓄電池であるか又は電力負荷であるかに関する給受電仕様や、当該電力機器40が取り扱う直流電力又は交流電力の定格電圧値や定格電力値等の電力仕様等が、上記電力仕様情報取得手段3Aにより取得されることになる。
The power specification information acquisition means 3A that the
In addition, as the power specification information of the
上記中継制御部3が機能する入出力状態制御手段3Bは、上述した電力仕様情報取得手段3Aで取得した夫々の電力機器40の電力仕様情報に基づいて当該夫々の電力機器40に対する電力の入出力状態を制御する入出力状態制御を実行するように構成されている。
The input / output
具体的には、上記入出力状態制御手段3Bは、上記入出力状態制御として、上記切換スイッチ15の作動を制御して直流電力流通状態と交流電力流通状態とを切り換える直交流切換制御、及び、DCDCコンバータ21を作動させて電力機器40に入出力する電力の電圧を制御する電圧制御、及び、夫々の電力機器40自身が電力の入出力状態を制御するための入出力状態制御指令を夫々の電力機器40に送信する指令送信制御を実行するように構成されており、これら入出力状態制御の具体的構成について以下に説明する。
Specifically, the input / output state control means 3B, as the input / output state control, controls the operation of the
上記入出力状態制御手段3Bは、上記直交流切換制御において、上述した電力仕様情報取得手段3Aにより取得した電力仕様情報に基づいて、切換スイッチ15の状態を切り換える。
即ち、入出力状態制御手段3Bは、機器接続部10に接続された電力機器40の電力仕様情報を参照して、電力機器40の給電又は受電する電力が直流電力であるか又は交流電力であるかに関する電力形態を認識し、それに応じて上記切換スイッチ15の状態を直流電力流通状態と交流電力流通状態とで切り換えて、当該電力機器40との間で直流電力又は交流電力の授受を開始することができる。
The input / output state control means 3B switches the state of the
That is, the input / output
また、上記入出力状態制御手段3Bは、上記電圧制御において、上述した電力仕様情報取得手段3Aにより取得した電力機器40の電力仕様情報に基づいて、その電力機器40に入出力すべき電力の電圧を認識し、その電圧に従って上記DCDCコンバータ21を作動させて、電圧計測部16で計測される入出力電圧を制御するように構成されている。
In addition, the input / output
また、上記入出力状態制御手段3Bは、上記指令送信制御において、上述した電力仕様情報取得手段3Aにより取得した電力機器40の電力仕様情報に基づいて、その電力機器40が自ら電力の入出力状態、即ち、電力機器40が給電するか受電するかの給受電状態を決定し、その入出力状態を認識可能な入出力状態制御指令を生成する。
そして、入出力状態制御手段3Bは、上記生成した入出力状態制御指令を電力機器40に送信することで、詳細については後述するが、当該電力機器40が、受信した入出力状態制御指令に基づいて、自身の電力の入出力状態を、自身の電力仕様等にあった適切なものに制御することができるようになる。
In addition, the input / output
Then, the input / output state control means 3B transmits the generated input / output state control command to the
電力中継装置1には、上記第1実施形態と同様に、商用電力系統60に対して電力母線2から送受電を行う電力系統接続部4が設けられているが、上記第1実施形態とは異なって、交流機器接続部30が設けられていない。
即ち、商用電力系統60から受電した交流電力を消費する一般的な交流電力消費機器についても、その電気接続線を、上述した機器接続部10のソケット18に差しこみ、切換スイッチ15を交流電力流通状態とすれば、所定の交流電力を当該交流電力消費機器に対しも供給することができる。
As in the first embodiment, the
That is, with respect to a general AC power consuming device that consumes AC power received from the
(電力機器)
上記複数の電力機器40は、直流電力又は交流電力の給電及び受電の少なくとも一方を行う機器であり、上記第1実施形態と同様に、給受電部43、電気接続線44、及び、機器制御部47等を一体に備えて構成されている。
本実施形態では、上記複数の電力機器40として、上記発電機器40A、上記蓄放電機器40B、上記電力消費機器40Cとが、上述した電力中継装置1の複数の機器接続部10の夫々に接続されている。
(Power equipment)
The plurality of
In the present embodiment, as the plurality of
また、本第2実施形態では、蓄放電機器40Bとして、蓄電池43Bが蓄放電する直流電力をインバータ49により交流電力に変換して当該交流電力を電力中継装置1との間で授受する形態の交流電力蓄放電機器40B−1と、蓄電池43Bが蓄放電する直流電力をそのまま電力中継装置1との間で授受する形態の直流電力蓄放電機器40B−2とが、機器接続部10の夫々に接続されている。
Further, in the second embodiment, as the storage /
夫々の電力機器40の電気接続線44には、上記第1実施形態と同様に、給受電部43に対する電力の入出力を断続可能な断続スイッチ41と、通信手段として機能する通信部48とが設けられている。
Similarly to the first embodiment, the
上記機器制御部47は、上記第1実施形態と同様に、電力仕様情報送信手段47A、及び、運転制御手段47Bとして機能するように構成されており、その運転制御手段47Bによる各種制御について以下に説明する。
As in the first embodiment, the
運転制御手段47Bは、電力中継装置1の中継制御部3から所定の入出力状態制御指令を受信したときに、電力中継装置1に電力の授受が許可されたとして、上記断続スイッチ41を開状態(電力の流れを禁止する状態)から閉状態(電力の流れを許容する状態)に切り換えて、給受電部43による給電又は受電を開始する形態で、電力機器40に対する電力の入出力の断続状態を制御するように構成されている。
When the operation control means 47B receives a predetermined input / output state control command from the
また、運転制御手段47Bは、電力中継装置1の中継制御部3から所定の入出力状態制御指令を受信したときに、その入出力状態制御指令から、自身が給電又は受電すべきか否か、又はその給電又は受電すべき直流電圧を認識し、それに従って、電力の入出力状態を制御する上記給受電部43の作動等を制御するように構成されている。
In addition, when the
具体的には、発電機器40Aの運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1の給電すべきとの給電指令を受信すると、発電機43Aを作動させて直流電力又は交流電力の発電を行って、当該直流電力又は交流電力を電力中継装置1側に供給する所謂給電運転を行うように構成されている。
Specifically, when the
また、交流電力蓄放電機器40B−1の運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1から給電すべきとの給電指令を受信すると、上記インバータ49により蓄電池43B側の直流電力の電圧を当該定格電圧よりも若干高めに設定することで、蓄電池43Bに直流電力を放電させて、その直流電力を上記インバータ49により上記定格周波数の交流電力に変換して、当該定格周波数の交流電力を電力中継装置1側に供給する所謂放電運転を行うように構成されている。更に、同運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1から定格電圧で受電すべきとの受電指令を受信すると、上記インバータ49により蓄電池43B側の直流電力の電圧を当該定格電圧よりも若干低めに設定することで、電力中継装置1側から受電した上記定格周波数の交流電力を上記インバータ49により上記定格電圧より低めの直流電力に変換して、当該直流電力を蓄電池43Bに蓄電する所謂蓄電運転を行うように構成されている。
When the operation control means 47B of the AC power storage /
尚、直流電力蓄放電機器40B−2は、運転制御手段47Bが上記放電運転及び上記蓄電運転の切換を行うのではなく、電力中継装置1の入出力状態制御手段3Bが、電力中継装置1側のDCDCコンバータ21により当該直流電力蓄放電機器40B−2側の直流電力の電圧を当該定格電圧よりも若干高めに設定することで、蓄電池43Bに直流電力を放電させて、その直流電力を電力中継装置1側に供給する所謂放電運転を行い、逆に、電力中継装置1側のDCDCコンバータ21により当該直流電力蓄放電機器40B−2側の直流電力の電圧を当該定格電圧よりも若干低めに設定することで、電力中継装置1側から受電した直流電力を蓄電池43Bに蓄電する所謂蓄電運転を行うように構成されている。
In the DC power storage /
また、電力消費機器40Cの運転制御手段47Bは、上記入出力状態制御指令として電力中継装置1から定格電圧で受電すべきとの受電指令を受信すると、電力負荷43Cを作動させて直流電力の消費を行うと共に、電力中継装置1から受電した直流電力又は交流電力を電力負荷43Cに供給する所謂電力消費運転を行うように構成されている。
Further, when the operation control means 47B of the
本発明に係る電力中継装置、電力機器、及び、電力中継方法は、複数の電力機器との間で電力の授受を適切に行うにあたり、複数の電力機器の電気接続線が夫々電気的に接続される複数の機器接続部の夫々に対して電力仕様が異なる電力機器を自由に接続することができ、更には、夫々の電力機器に対する電力の入出力状態を電力機器の電力仕様等や全体の給電及び受電のバランスに合った適切なものとすることができる電力中継装置、電力機器、及び、電力中継方法に有効に利用可能である。 In the power relay device, the power device, and the power relay method according to the present invention, when appropriately transferring power to and from the plurality of power devices, the electrical connection lines of the plurality of power devices are electrically connected to each other. It is possible to freely connect power devices with different power specifications to each of the plurality of device connection sections. Furthermore, the power input / output state of each power device can be changed to the power specifications of the power device and the entire power supply. In addition, the present invention can be effectively used for a power relay device, a power device, and a power relay method that can be appropriate for the balance of power reception.
1:電力中継装置
2:電力母線
3A:電力仕様情報取得手段
3B:入出力状態制御手段
4:電力系統接続部
10:機器接続部
11:直流接続線
12:交流接続線
13:DCACコンバータ(直交流変換部)
14:断続スイッチ
15:切換スイッチ
16:電圧計測部
19:近接センサ(接続検知手段)
20:通信部(通信手段)
21:DCDCコンバータ(電圧調整部)
30:交流機器接続部
32:交流接続線
33:DCACコンバータ(直交流変換部)
40:電力機器
47A:電力仕様情報送信手段
47B:運転制御手段
48:通信部(通信手段)
50:交流電力消費機器
60:商用電力系統
1: power relay device 2:
14: Intermittent switch 15: Changeover switch 16: Voltage measuring unit 19: Proximity sensor (connection detection means)
20: Communication unit (communication means)
21: DCDC converter (voltage regulator)
30: AC device connection unit 32: AC connection line 33: DCAC converter (cross-flow conversion unit)
40:
50: AC power consumption device 60: Commercial power system
Claims (11)
前記電力機器の電気接続線が着脱自在に電気的に接続される複数の機器接続部と、
前記複数の機器接続部の夫々を電気的に接続する電力母線と、
前記複数の機器接続部に前記電気接続線を接続した夫々の電力機器の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得する電力仕様情報取得処理を実行する電力仕様情報取得手段と、
前記電力仕様情報取得手段で取得した前記夫々の電力機器の電力仕様情報に基づいて当該夫々の電力機器に対する電力の入出力状態を制御する入出力状態制御を実行する入出力状態制御手段とを備えた電力中継装置。 A power relay device that is connected to a plurality of power devices that perform at least one of power feeding and power receiving, and that exchanges power with each of the power devices,
A plurality of device connection portions to which electrical connection lines of the power device are electrically connected in a detachable manner;
A power bus that electrically connects each of the plurality of device connections;
Power specification information acquisition means for executing power specification information acquisition processing for acquiring power specification information related to power supply power or power reception power of each power device connected to the plurality of device connection units with the electrical connection lines;
Input / output state control means for performing input / output state control for controlling the input / output state of power to each of the power devices based on the power specification information of the respective power devices acquired by the power specification information acquisition means. Power relay device.
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記断続スイッチを作動させて前記電力機器に対する電力の入出力の断続状態を制御するスイッチ制御を実行する請求項1又は2に記載の電力中継装置。 Each of the plurality of device connection units has an intermittent switch capable of intermittently transferring power to and from the power device,
The power according to claim 1 or 2, wherein the input / output state control means executes switch control for operating the intermittent switch to control an intermittent state of input / output of power to the power device as the input / output state control. Relay device.
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記電圧調整部を作動させて前記電力機器に入出力する電力の電圧を制御する電圧制御を実行する請求項1〜3の何れか一項に記載の電力中継装置。 Each of the plurality of device connection units has a voltage adjustment unit capable of adjusting the voltage of power exchanged with the power device,
The input / output state control means executes voltage control for controlling a voltage of power input / output to / from the power device by operating the voltage adjusting unit as the input / output state control. The power relay device according to item.
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記切換スイッチの作動を制御する直交流切換制御を実行する請求項1〜5の何れか一項に記載の電力中継装置。 Each of the plurality of device connection units has a DC connection line for transmitting / receiving DC power flowing through the power bus to / from the power device, and a cross-flow conversion for converting DC power flowing through the power bus into AC power. And an AC connection line for transmitting and receiving the AC power to and from the power device, and DC power and the power to be transferred to and from the power device to the AC connection line as DC power. It has a selector switch that can be switched between AC power and
The power input / output device according to any one of claims 1 to 5, wherein the input / output state control means executes a cross flow switching control for controlling an operation of the changeover switch as the input / output state control.
前記電力仕様情報取得手段が、前記接続検知手段により前記電力機器の電気接続線の接続が検知されたときに、前記通信手段により前記電力機器から前記電力仕様情報を受信する形態で前記電力仕様情報取得処理を実行する請求項1〜6の何れか一項に記載の電力中継装置。 Each of the plurality of device connection units includes a connection detection unit that detects connection of an electrical connection line of the power device, and a communication unit that can communicate between the power device connected to the electrical connection line,
The power specification information in a form in which the power specification information acquisition unit receives the power specification information from the power device by the communication unit when the connection detection unit detects the connection of the electrical connection line of the power device. The power relay apparatus according to any one of claims 1 to 6, which executes an acquisition process.
前記入出力状態制御手段が、前記入出力状態制御として、前記夫々の電力機器自身が電力の入出力状態を制御するための入出力状態制御指令を前記通信手段により前記夫々の電力機器に送信する指令送信制御を実行する請求項1〜7の何れか一項に記載の電力中継装置。 Each of the plurality of device connection units has a communication means capable of communicating with a power device connected to the electrical connection line,
The input / output state control means transmits, as the input / output state control, an input / output state control command for controlling the input / output state of power by each of the power devices to the respective power devices by the communication means. The power relay apparatus according to claim 1, wherein command transmission control is executed.
前記電気接続線を接続した電力中継装置との間で通信可能な通信手段を備え、
前記通信手段により、前記電気接続線を接続した前記電力中継装置へ予め記憶している前記電力仕様情報を送信する電力仕様情報送信手段を備えた電力機器。 A power device having an electrical connection line connected to the device connection portion of the power relay device according to claim 7, performing at least one of power feeding and power receiving and transferring power to and from the power relay device. There,
Comprising a communication means capable of communicating with a power relay apparatus connected to the electrical connection line;
A power device comprising power specification information transmitting means for transmitting the power specification information stored in advance to the power relay apparatus connected to the electrical connection line by the communication means.
前記電気接続線を接続した電力中継装置との間で通信可能な通信手段を備え、
前記通信手段により前記電力中継装置から受信した入出力状態制御指令に従って、電力の入出力状態を制御する運転制御部を備えた電力機器。 A power device having an electrical connection line connected to the device connection portion of the power relay device according to claim 8, performing at least one of power feeding and power receiving and transferring power to and from the power relay device. There,
Comprising a communication means capable of communicating with a power relay apparatus connected to the electrical connection line;
A power device comprising an operation control unit that controls an input / output state of power according to an input / output state control command received from the power relay device by the communication unit.
前記電力中継装置を、前記電力機器の電気接続線が着脱自在に電気的に接続される複数の機器接続部と、前記複数の機器接続部の夫々を電気的に接続する電力母線とを設けて構成し、
前記電力中継装置が、前記複数の機器接続部に前記電気接続線を接続した夫々の電力機器の給電電力又は受電電力に関する電力仕様情報を取得する電力仕様情報取得処理と、当該電力仕様情報取得処理で取得した前記夫々の電力機器の電力仕様情報に基づいて当該夫々の電力機器に対する電力の入出力状態を制御する入出力状態制御を実行する電力中継方法。 A power relay method for transferring power between a plurality of power devices that perform at least one of power feeding and power receiving and a power relay device to which each of the power devices is connected,
The power relay device is provided with a plurality of device connection portions to which the electric connection lines of the power devices are detachably electrically connected, and a power bus for electrically connecting each of the plurality of device connection portions. Configure
A power specification information acquisition process in which the power relay apparatus acquires power specification information related to a power supply power or a power reception power of each of the power devices connected to the plurality of device connection units; and the power specification information acquisition processing. A power relay method for executing input / output state control for controlling an input / output state of power with respect to each of the power devices based on the power specification information of each of the power devices acquired in (1).
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