JP2010098827A - Charge/discharge control method, charge/discharge controller, and self-supporting power supply system - Google Patents

Charge/discharge control method, charge/discharge controller, and self-supporting power supply system Download PDF

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明宏 宮坂
Riichi Kitano
利一 北野
Akira Yamashita
山下  明
Takahisa Masashiro
尊久 正代
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent overdischarge of a storage battery in a self-supporting power supply system. <P>SOLUTION: In the self-supporting power supply system, the overdischarge detection unit 51 of a controller 5 obtains the battery voltage of a nickel-hydrogen storage battery 2 and detects a state immediately before the nickel-hydrogen storage battery 2 is overdischarged. When it is detected by the overdischarge detection unit 51 that the storage battery is in a state immediately before overdischarge, a battery disconnection unit 52 controls a battery disconnection switch 7 to OFF state to disconnect the nickel-hydrogen storage battery 2 from the self-supporting power supply system. A generated power determination unit 53 determines whether or not the generated power of a PV panel 1 meets a predetermined condition. When it is determined by the generated power determination unit 53 that the predetermined condition has been met, a battery connection unit 54 controls the battery disconnection switch 7 to ON state to connect the nickel-hydrogen storage battery 2, disconnected by the battery disconnection unit 52, to the self-supporting power supply system. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、充放電制御方法、充放電制御器および自立型電源システムに関する。   The present invention relates to a charge / discharge control method, a charge / discharge controller, and a self-supporting power supply system.

近年、太陽電池と蓄電池とを有する自立型電源システムは、人が近寄れない場所や危険な場所など、電源インフラの確保が困難な場所の電源として用いられている。一般的に、自立型電源システムは、日照量の多い昼間に、太陽電池の発生電力を負荷に供給するとともに余剰電力を蓄電池に充電し、日照量の少ない昼間や夜間に、蓄電池の放電電力を負荷に供給する。   In recent years, a self-supporting power supply system having a solar battery and a storage battery has been used as a power supply in places where it is difficult to secure a power supply infrastructure such as a place where people cannot approach or a dangerous place. In general, a stand-alone power supply system supplies the generated power of a solar cell to a load during daytime when the amount of sunlight is high and charges the storage battery with surplus power, and discharges the storage battery during daytime or nighttime when the amount of sunlight is low. Supply to the load.

なお、例えば、特許文献1や2には、商用電源と組み合わせた太陽電池システムが開示されている。また、例えば、特許文献3には、内部および外部に蓄電池を有し、外部電池からの放電を主とすることで内部電池の過放電を防止する携帯用の太陽電池システムが開示されている。   For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a solar cell system combined with a commercial power source. Further, for example, Patent Document 3 discloses a portable solar cell system that has internal and external storage batteries and prevents overdischarge of the internal battery by mainly discharging from the external battery.

特開2006−340578号公報JP 2006-340578 A 特開2006−339077号公報JP 2006-339077 A 特開2006−296134号公報JP 2006-296134 A

ところで、上記した従来の技術では、自立型電源システムにおいて蓄電池の過放電を防止することができないという課題があった。   By the way, in the above-described conventional technology, there has been a problem that overdischarge of the storage battery cannot be prevented in the self-supporting power supply system.

上記したように、自立型電源システムは、日照量の少ない昼間や夜間に蓄電池の放電電力を負荷に供給する。このため、自立型電源システムにおける蓄電池には、過放電となるおそれがあり、過放電によって大きなダメージを受けるおそれがある。ニッケル水素蓄電池などは高価な電池であるので、過放電を防止することが強く望まれるが、特許文献1や2のように商用電源と組み合わせた太陽電池システムは、そもそも蓄電池の過放電を想定するものではない。また、特許文献3のように内部および外部に蓄電池を有する太陽電池システムは、内部電池の過放電を防止することを想定するにすぎない。   As described above, the self-supporting power supply system supplies the discharge power of the storage battery to the load during the daytime or nighttime when the amount of sunlight is small. For this reason, the storage battery in the self-supporting power supply system may be overdischarged, and may be greatly damaged by the overdischarge. Since nickel-metal hydride storage batteries and the like are expensive batteries, it is strongly desired to prevent overdischarge. However, the solar cell system combined with a commercial power source as in Patent Documents 1 and 2 assumes overdischarge of the storage battery in the first place. It is not a thing. Moreover, the solar cell system which has a storage battery inside and outside like patent document 3 only assumes preventing the overdischarge of an internal battery.

そこで、本発明は、上記した従来の技術の課題を解決するためになされたものであり、自立型電源システムにおいて蓄電池の過放電を防止することが可能な充放電制御方法、充放電制御器および自立型電源システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and a charge / discharge control method, a charge / discharge controller, and a charge / discharge controller capable of preventing overdischarge of a storage battery in a self-supporting power supply system An object is to provide a self-supporting power supply system.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、太陽電池と当該太陽電池の発生電力を用いて充放電を行う蓄電池とを有する自立型電源システムにおいて、当該蓄電池の充放電を制御する充放電制御方法は、前記蓄電池が過放電となる直前の状態を検知する検知ステップを含む。また、前記検知ステップによって直前の状態であると検知されると、前記蓄電池を前記自立型電源システムから切り離す切り離しステップを含む。また、前記太陽電池の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する判定ステップを含む。また、前記判定ステップによって所定の条件を満たすと判定されると、前記切り離しステップによって切り離された前記蓄電池を前記自立型電源システムに接続する接続ステップを含む。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, charging / discharging control for controlling charging / discharging of the storage battery in a self-supporting power supply system having a solar battery and a storage battery that performs charging / discharging using generated power of the solar battery The method includes a detection step of detecting a state immediately before the storage battery is overdischarged. Moreover, when it is detected by the detection step that the state is immediately before, a disconnecting step of disconnecting the storage battery from the self-supporting power supply system is included. Further, the method includes a determination step of determining whether or not the generated power of the solar cell satisfies a predetermined condition. Moreover, when it determines with satisfy | filling predetermined conditions by the said determination step, the connection step which connects the said storage battery separated by the said isolation | separation step to the said self-supporting power supply system is included.

自立型電源システムにおいて蓄電池の過放電を防止することが可能になる。   It becomes possible to prevent overdischarge of the storage battery in the self-supporting power supply system.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る充放電制御方法、充放電制御器および自立型電源システムの実施例を詳細に説明する。以下では、まず、実施例1に係る自立型電源システムの概要を説明し、続いて、実施例1に係る自立型電源システムによる構成および処理手順を順に説明する。   Exemplary embodiments of a charge / discharge control method, a charge / discharge controller, and a self-supporting power supply system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Below, the outline | summary of the self-supporting power supply system which concerns on Example 1 is demonstrated first, and the structure and process sequence by the self-supporting power supply system which concern on Example 1 are demonstrated sequentially.

[実施例1に係る自立型電源システムの概要]
まず、図1を用いて、実施例1に係る自立型電源システムの概要を説明する。図1は、実施例1に係る自立型電源システムの構成を示すブロック図である。
[Outline of Self-supporting Power Supply System According to Embodiment 1]
First, the outline of the self-supporting power supply system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the self-supporting power supply system according to the first embodiment.

図1に示すように、実施例1に係る自立型電源システムは、太陽光発電(Photo Voltaic)を行うPVパネル1と、PVパネル1の発生電力を用いて充放電を行うニッケル水素蓄電池2とを有する。ニッケル水素蓄電池2は、PVパネル1の発生電力を充電し、充電した電力を負荷4に放電する。   As shown in FIG. 1, the self-supporting power supply system according to the first embodiment includes a PV panel 1 that performs photovoltaic power generation (Photo Voltaic), and a nickel-metal hydride storage battery 2 that performs charging and discharging using generated power of the PV panel 1. Have The nickel metal hydride storage battery 2 charges the generated power of the PV panel 1 and discharges the charged power to the load 4.

ここで、図1に示すように、実施例1に係る自立型電源システムは、電池切離スイッチ7を有する。電池切離スイッチ7は、制御器5によって制御されることで、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離したり接続したりする。   Here, as shown in FIG. 1, the self-supporting power supply system according to the first embodiment includes a battery disconnecting switch 7. The battery disconnecting switch 7 is controlled by the controller 5 to disconnect or connect the nickel hydride storage battery 2 from the self-supporting power supply system.

例えば、電池切離スイッチ7が制御器5によってONの状態に制御され、ニッケル水素蓄電池2が自立型電源システムに接続した状態であるとする。すると、日照量の少ない昼間や夜間には、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電される。   For example, it is assumed that the battery disconnect switch 7 is controlled to be turned on by the controller 5 and the nickel metal hydride storage battery 2 is connected to the self-supporting power system. Then, the electric power charged in the nickel-metal hydride storage battery 2 is discharged to the load 4 during daytime or nighttime when the amount of sunlight is small.

この時、制御器5の過放電検知部51が、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧を検知することで、ニッケル水素蓄電池2が過放電となる直前の状態を検知する。例えば、過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が所定の最低電圧(例えば、10.0V)を下回ったことを検知すると、ニッケル水素蓄電池2が過放電となる直前の状態であることを検知する。   At this time, the overdischarge detection part 51 of the controller 5 detects the state immediately before the nickel metal hydride storage battery 2 is overdischarged by detecting the battery voltage of the nickel hydride storage battery 2. For example, when the overdischarge detection unit 51 detects that the battery voltage of the nickel metal hydride storage battery 2 has fallen below a predetermined minimum voltage (for example, 10.0 V), it is in a state immediately before the nickel metal hydride storage battery 2 is overdischarged. Detect that.

続いて、電池切離部52が、電池切離スイッチ7をOFFの状態に制御することで、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離す。こうして、実施例1に係る自立型電源システムは、ニッケル水素蓄電池2の過放電を防止することが可能になる。   Subsequently, the battery disconnecting unit 52 controls the battery disconnecting switch 7 to be in an OFF state, thereby disconnecting the nickel hydride storage battery 2 from the self-supporting power supply system. Thus, the self-supporting power supply system according to the first embodiment can prevent the nickel metal hydride storage battery 2 from being overdischarged.

さて、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離されたままでは、自立型電源システムは電源として動作することができない。そこで、制御器5の発生電力判定部53が、PVパネル1の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する。例えば、発生電力判定部53は、温度センサー8によって測定された電池温度に応じた最低充電電流値を求め、PVパネル1の発生電力が最低充電電流値を満たすか否かを判定する。   Now, if the nickel metal hydride storage battery 2 is disconnected from the self-supporting power supply system, the self-supporting power supply system cannot operate as a power source. Therefore, the generated power determination unit 53 of the controller 5 determines whether or not the generated power of the PV panel 1 satisfies a predetermined condition. For example, the generated power determination unit 53 obtains a minimum charging current value corresponding to the battery temperature measured by the temperature sensor 8 and determines whether or not the generated power of the PV panel 1 satisfies the minimum charging current value.

そして、発生電力判定部53によって所定の条件を満たすと判定されると、電池接続部54が、電池切離スイッチ7をONの状態に制御することで、電池切離部52によって切り離されていたニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムに接続する。こうして、実施例1に係る自立型電源システムは、過放電を防止するために切り離されたニッケル水素蓄電池2を自動復帰させることが可能になる。   When the generated power determining unit 53 determines that the predetermined condition is satisfied, the battery connecting unit 54 is disconnected by the battery disconnecting unit 52 by controlling the battery disconnecting switch 7 to be in an ON state. The nickel metal hydride storage battery 2 is connected to a self-supporting power supply system. Thus, the self-supporting power supply system according to the first embodiment can automatically return the nickel-metal hydride storage battery 2 that has been disconnected to prevent overdischarge.

[実施例1に係る自立型電源システムの構成]
次に、図1〜図5を用いて、実施例1に係る自立型電源システムの構成を説明する。
[Configuration of Self-supporting Power Supply System According to Embodiment 1]
Next, the configuration of the self-supporting power supply system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、実施例1に係る自立型電源システムは、PVパネル1と、ニッケル水素蓄電池2と、コントローラ3と、負荷4と、制御器5と、シャント抵抗6と、電池切離スイッチ7とを有する。なお、図1において、実線は、電力線を示しており、点線は、制御器5による制御の対応関係を示している。   As shown in FIG. 1, the self-supporting power supply system according to the first embodiment includes a PV panel 1, a nickel metal hydride storage battery 2, a controller 3, a load 4, a controller 5, a shunt resistor 6, and a battery disconnection. And a switch 7. In FIG. 1, a solid line indicates a power line, and a dotted line indicates a correspondence relationship of control by the controller 5.

PVパネル1は、太陽光発電を行う。具体的には、PVパネル1は、コントローラ3を介して負荷4と接続され、PVパネル1の発生電力は、負荷4に供給される。また、PVパネル1は、コントローラ3、電池切離スイッチ7およびシャント抵抗6を介してニッケル水素蓄電池2と接続され、PVパネル1の発生電力の内の余剰電力は、ニッケル水素蓄電池2に充電される。   The PV panel 1 performs solar power generation. Specifically, the PV panel 1 is connected to the load 4 via the controller 3, and the generated power of the PV panel 1 is supplied to the load 4. The PV panel 1 is connected to the nickel metal hydride storage battery 2 via the controller 3, the battery disconnect switch 7 and the shunt resistor 6, and surplus power in the generated power of the PV panel 1 is charged to the nickel metal hydride storage battery 2. The

ニッケル水素蓄電池2は、PVパネル1の発生電力を充電し、充電した電力を負荷4に放電する。具体的には、ニッケル水素蓄電池2は、シャント抵抗6、電池切離スイッチ7およびコントローラ3を介してPVパネル1と接続され、PVパネル1の発生電力の内の余剰電力を充電する。また、ニッケル水素蓄電池2は、シャント抵抗6および電池切離スイッチ7を介して負荷4と接続され、充電した電力を負荷4に放電する。例えば、天候悪化の影響で日照量の少ない昼間や夜間には、PVパネル1の発生電力が十分に負荷4に供給されず、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に供給されることになる。また、図1に示すように、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧および電池温度は、制御器5によって取得され、制御器5による制御に用いられる。   The nickel metal hydride storage battery 2 charges the generated power of the PV panel 1 and discharges the charged power to the load 4. Specifically, the nickel metal hydride storage battery 2 is connected to the PV panel 1 via the shunt resistor 6, the battery disconnecting switch 7 and the controller 3, and charges surplus power in the generated power of the PV panel 1. The nickel metal hydride storage battery 2 is connected to the load 4 via the shunt resistor 6 and the battery disconnecting switch 7 and discharges the charged power to the load 4. For example, the power generated by the PV panel 1 is not sufficiently supplied to the load 4 during daytime or nighttime when the amount of sunlight is small due to the bad weather, and the power charged in the nickel metal hydride storage battery 2 is supplied to the load 4. become. As shown in FIG. 1, the battery voltage and battery temperature of the nickel-metal hydride storage battery 2 are acquired by the controller 5 and used for control by the controller 5.

ここで、実施例1におけるニッケル水素蓄電池2は、電池切離スイッチ7が制御器5によって制御されることで、自立型電源システムから切り離されたり接続されたりする。具体的には、制御器5が、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧を検知することで、ニッケル水素蓄電池2が過放電となる直前の状態を検知し、電池切離スイッチ7をOFFの状態に制御することで、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離す。また、制御器5が、PVパネル1の発生電力が電池温度に応じた最低充電電流値を満たすか否かを判定し、電池切離スイッチ7をONの状態に制御することで、電池切離部52によって切り離されていたニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムに接続する。   Here, the nickel metal hydride storage battery 2 in the first embodiment is disconnected from or connected to the self-supporting power supply system when the battery disconnect switch 7 is controlled by the controller 5. Specifically, the controller 5 detects the battery voltage of the nickel metal hydride storage battery 2 to detect the state immediately before the nickel metal hydride storage battery 2 is overdischarged, and controls the battery disconnect switch 7 to be in the OFF state. By doing so, the nickel-metal hydride storage battery 2 is disconnected from the self-supporting power supply system. Further, the controller 5 determines whether or not the generated power of the PV panel 1 satisfies the minimum charging current value according to the battery temperature, and controls the battery disconnect switch 7 to be in an ON state. The nickel metal hydride storage battery 2 separated by the unit 52 is connected to the self-supporting power supply system.

なお、例えば、実施例1におけるニッケル水素蓄電池2は、図2に示すように、定格95Ahの電池セルを10個直列に有し、また、電池セルに取り付けられた温度センサー8と、温度センサー8および電力線を取り出すコネクタと、冷却ファンと、収納箱とを有する。なお、図2は、ニッケル水素蓄電池を説明するための図である。   For example, the nickel metal hydride storage battery 2 in Example 1 has ten battery cells with a rating of 95 Ah in series as shown in FIG. 2, and a temperature sensor 8 attached to the battery cell, and a temperature sensor 8. And a connector for taking out the power line, a cooling fan, and a storage box. In addition, FIG. 2 is a figure for demonstrating a nickel hydride storage battery.

コントローラ3は、MPPT(Maximum Power Point Tracker)とDC/DCコンバータとを有し、PVパネル1の発生電力を制御する。具体的には、コントローラ3は、PVパネル1と接続され、PVパネル1の発生電力によって駆動し、また、PVパネル1の発生電力が最大電力点(MPP:Maximum Power Point)で出力されるようにPVパネル1の発生電力を制御する。また、コントローラ3は、PVパネル1と負荷4との間に介挿され、負荷4を稼動させる電圧範囲を維持するように電圧を制御する。また、コントローラ3は、PVパネル1とニッケル水素蓄電池2との間に介挿され、ニッケル水素蓄電池2を充電する電圧範囲を維持するように電圧を制御する。   The controller 3 has an MPPT (Maximum Power Point Tracker) and a DC / DC converter, and controls the generated power of the PV panel 1. Specifically, the controller 3 is connected to the PV panel 1 and is driven by the generated power of the PV panel 1, and the generated power of the PV panel 1 is output at a maximum power point (MPP). The generated power of the PV panel 1 is controlled. The controller 3 is interposed between the PV panel 1 and the load 4 and controls the voltage so as to maintain a voltage range in which the load 4 is operated. The controller 3 is interposed between the PV panel 1 and the nickel hydride storage battery 2 and controls the voltage so as to maintain a voltage range for charging the nickel hydride storage battery 2.

負荷4は、PVパネル1の発生電力またはニッケル水素蓄電池2の放電によって稼動する。具体的には、負荷4は、コントローラ3を介してPVパネル1と接続され、PVパネル1の発生電力によって稼動する。また、負荷4は、電池切離スイッチ7およびシャント抵抗6を介してニッケル水素蓄電池2と接続され、ニッケル水素蓄電池2の放電によって稼動する。   The load 4 is operated by the generated power of the PV panel 1 or the discharge of the nickel metal hydride storage battery 2. Specifically, the load 4 is connected to the PV panel 1 via the controller 3 and is operated by the generated power of the PV panel 1. The load 4 is connected to the nickel metal hydride storage battery 2 via the battery disconnect switch 7 and the shunt resistor 6, and operates by discharging the nickel metal hydride storage battery 2.

例えば、負荷4は、連続的に電力を消費して稼動する監視モニタや、定期的に(例えば、1分間隔に)電力を消費して稼動する無線送信機などである。   For example, the load 4 is a monitoring monitor that continuously consumes power and operates, a wireless transmitter that operates and consumes power periodically (for example, at intervals of one minute), and the like.

制御器5は、自立型電源システムを制御する。具体的には、制御器5は、コントローラ3を介してPVパネル1と接続され、PVパネル1の発生電力によって駆動する。また、制御器5は、図1に示すように、過放電検知部51と、電池切離部52と、発生電力判定部53と、電池接続部54とを有する。   The controller 5 controls the self-supporting power supply system. Specifically, the controller 5 is connected to the PV panel 1 via the controller 3 and is driven by the generated power of the PV panel 1. Moreover, the controller 5 has the overdischarge detection part 51, the battery disconnection part 52, the generated electric power determination part 53, and the battery connection part 54, as shown in FIG.

過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2が過放電となる直前の状態を検知する。具体的には、過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電されている状態であることをシャント抵抗6から通知されると、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧を取得する。そして、過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が所定の最低電圧(例えば、10.0V)を下回ることを検知すると、その旨を電池切離部52に通知する。   The overdischarge detector 51 detects a state immediately before the nickel metal hydride storage battery 2 is overdischarged. Specifically, when the overdischarge detection unit 51 is notified from the shunt resistor 6 that the power charged in the nickel hydride storage battery 2 is being discharged to the load 4, the battery voltage of the nickel hydride storage battery 2 is detected. To get. When the overdischarge detection unit 51 detects that the battery voltage of the nickel metal hydride storage battery 2 is lower than a predetermined minimum voltage (for example, 10.0 V), the overdischarge detection unit 51 notifies the battery disconnection unit 52 to that effect.

ここで、実施例1における過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が最低電圧を下回ることを検知する前にも段階的に電池電圧を検知する。そして、過放電検知部51は、自立型電源システムのコントローラ3や制御器5、あるいは負荷4の動作モードが省エネルギーモード(以下、省エネモード)となるように、検知した電池電圧に応じて制御する。   Here, the overdischarge detection part 51 in Example 1 detects a battery voltage in steps before detecting that the battery voltage of the nickel-metal hydride storage battery 2 is lower than the minimum voltage. And the overdischarge detection part 51 controls according to the detected battery voltage so that the operation mode of the controller 3 of the self-supporting power supply system, the controller 5, or the load 4 may become an energy saving mode (henceforth, energy saving mode). .

例えば、過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電されている状態で、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が11.5V以下になったことを検知する。すると、過放電検知部51は、コントローラ3や制御器5が処理を実行する時間間隔を広くするなど省エネモードとなるように、コントローラ3や制御器5を制御する。   For example, the overdischarge detection unit 51 detects that the battery voltage of the nickel metal hydride storage battery 2 has become 11.5 V or less in a state where the power charged in the nickel metal hydride storage battery 2 is discharged to the load 4. Then, the overdischarge detection unit 51 controls the controller 3 and the controller 5 so that the controller 3 and the controller 5 enter the energy saving mode such as widening the time interval for executing the processing.

また、例えば、過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電されている状態で、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が11.0V以下になったことを検知する。すると、過放電検知部51は、負荷4が省エネモードとなるように、負荷4を制御する。例えば、過放電検知部51は、負荷4が照明であれば暗くし、無線伝送機であれば伝送間隔を広くするなど、負荷4が省エネモードとなるように制御する。   Further, for example, the overdischarge detection unit 51 detects that the battery voltage of the nickel metal hydride storage battery 2 has become 11.0 V or less in a state where the power charged in the nickel metal hydride storage battery 2 is discharged to the load 4. . Then, the overdischarge detection unit 51 controls the load 4 so that the load 4 is in the energy saving mode. For example, the overdischarge detection unit 51 performs control so that the load 4 is in the energy saving mode, for example, the load 4 is dimmed if the light is illuminated and the transmission interval is widened if the wireless transmitter is used.

電池切離部52は、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離す。具体的には、電池切離部52は、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が所定の最低電圧を下回ったことを過放電検知部51から通知されると、電池切離スイッチ7をOFFの状態に制御し、自立型電源システムをシャットダウンして再起動する。   The battery disconnecting unit 52 disconnects the nickel metal hydride storage battery 2 from the self-supporting power supply system. Specifically, when the battery disconnection unit 52 is notified by the overdischarge detection unit 51 that the battery voltage of the nickel-metal hydride storage battery 2 has fallen below a predetermined minimum voltage, the battery disconnection switch 7 is turned off. Control and shut down and restart the stand-alone power system.

発生電力判定部53は、PVパネル1の発生電力の内の余剰電力が所定の条件を満たすか否かを判定する。具体的には、発生電力判定部53は、ニッケル水素蓄電池2の温度センサー8によって測定された電池温度を定期的に温度センサー8から取得し、また、PVパネル1の発生電力の内、負荷4に供給される電力以外の余剰電力を定期的にコントローラ3から取得している。そして、発生電力判定部53は、温度センサー8によって測定された電池温度に応じた最低充電電流値を定期的に求め、PVパネル1の余剰電力が最低充電電流値を満たすか否かを定期的に判定している。そして、発生電力判定部53は、PVパネル1の余剰電力が最低充電電流値を満たすと判定すると、その旨を電池接続部54に通知する。   The generated power determination unit 53 determines whether or not surplus power among the generated power of the PV panel 1 satisfies a predetermined condition. Specifically, the generated power determination unit 53 periodically acquires the battery temperature measured by the temperature sensor 8 of the nickel metal hydride storage battery 2 from the temperature sensor 8, and among the generated power of the PV panel 1, the load 4 Surplus power other than the power supplied to the controller 3 is periodically acquired from the controller 3. And the generated electric power determination part 53 calculates | requires regularly the minimum charging current value according to the battery temperature measured by the temperature sensor 8, and regularly determines whether the surplus electric power of the PV panel 1 satisfy | fills the minimum charging current value. It is judged. Then, when the generated power determination unit 53 determines that the surplus power of the PV panel 1 satisfies the minimum charging current value, the generated power determination unit 53 notifies the battery connection unit 54 to that effect.

ここで、所定の条件について、図3〜図5を用いて説明する。図3は、充電電流と容量との関係を説明するための図であり、図4は、電池温度と容量との関係を説明するための図であり、図5は、電池温度と充電電流との関係を説明するための図である。   Here, the predetermined conditions will be described with reference to FIGS. 3 is a diagram for explaining the relationship between the charging current and the capacity, FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the battery temperature and the capacity, and FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the battery temperature and the charging current. It is a figure for demonstrating the relationship of these.

例えば、ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池には、電池温度に応じた最低充電電流値が存在する。図3は、定格95Ahの電池セルを10個直列に有するニッケル水素蓄電池を用いた場合の実験結果を示すものであり、電池温度20℃における充電電流と容量との関係を示すものである。図3に示すように、充電電流が1〜2A程度の場合には、充電可能な容量が著しく減少していることがわかる。   For example, an alkaline storage battery such as a nickel metal hydride storage battery or a nickel cadmium storage battery has a minimum charging current value corresponding to the battery temperature. FIG. 3 shows the experimental results when a nickel-metal hydride storage battery having 10 battery cells with a rating of 95 Ah in series is used, and shows the relationship between the charging current and the capacity at a battery temperature of 20 ° C. As shown in FIG. 3, when the charging current is about 1 to 2 A, it can be seen that the chargeable capacity is remarkably reduced.

また、図4は、同様のニッケル水素蓄電池を用いた場合の実験結果を示すものであり、充電電流1Aにおける電池温度と容量との関係を示すものである。図4に示すように、電池温度が45℃と高温の場合には、充電可能な容量が著しく減少していることがわかる。   FIG. 4 shows experimental results when a similar nickel-metal hydride storage battery is used, and shows the relationship between battery temperature and capacity at a charging current of 1A. As shown in FIG. 4, when the battery temperature is as high as 45 ° C., it can be seen that the chargeable capacity is remarkably reduced.

図3および図4に示すように、充電電流が微小である場合や電池温度が高温である場合には、蓄電池内の反応が、充電ではなく熱に変わっていると考えられる。言い換えると、充電電流が微小である場合や電池温度が高温である場合の充電は、蓄電池の劣化に繋がり寿命を短くすると考えられるので、回避することが望ましい。   As shown in FIGS. 3 and 4, when the charging current is very small or the battery temperature is high, it is considered that the reaction in the storage battery is changed to heat instead of charging. In other words, charging when the charging current is very small or the battery temperature is high is thought to lead to deterioration of the storage battery and shorten its life, and is therefore desirably avoided.

そこで、実施例1における発生電力判定部53は、PVパネル1の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する際の条件として、電池温度に応じた最低充電電流値を用いる。すなわち、発生電力判定部53は、温度センサー8によって測定された電池温度に応じた最低充電電流値を求め、求めた最低充電電流値を条件として、PVパネル1の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する。   Therefore, the generated power determination unit 53 according to the first embodiment uses a minimum charging current value corresponding to the battery temperature as a condition for determining whether the generated power of the PV panel 1 satisfies a predetermined condition. That is, the generated power determination unit 53 obtains a minimum charging current value corresponding to the battery temperature measured by the temperature sensor 8, and the generated power of the PV panel 1 satisfies a predetermined condition on the condition of the obtained minimum charging current value. It is determined whether or not.

例えば、発生電力判定部53は、充電可能な容量として90%を維持できる条件として、以下の表1を記憶している。

Figure 2010098827
For example, the generated power determination unit 53 stores the following Table 1 as a condition for maintaining 90% as a chargeable capacity.
Figure 2010098827

そして、発生電力判定部53は、温度センサー8によって測定された電池温度を用いて表1を参照し、「電池温度」に対応づけられている「最低充電電流値」を取得する。そして、発生電力判定部53は、表1の「充電可否判定」に記載されている内容を所定の条件とする。なお、図5は、表1に示す内容を電池温度と充電電流との関係で示したものである。図5に示すように、電池温度が60℃以上になった場合は、充電を禁止(停止)することとする。   Then, the generated power determination unit 53 refers to Table 1 using the battery temperature measured by the temperature sensor 8, and acquires the “minimum charging current value” associated with the “battery temperature”. Then, the generated power determination unit 53 sets the contents described in “Chargeability determination” in Table 1 as a predetermined condition. FIG. 5 shows the contents shown in Table 1 in relation to the battery temperature and the charging current. As shown in FIG. 5, when the battery temperature reaches 60 ° C. or higher, charging is prohibited (stopped).

電池接続部54は、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムに接続する。具体的には、電池接続部54は、PVパネル1の発生電力が最低充電電流値を満たすことを発生電力判定部53から通知されると、電池切離スイッチ7をONの状態に制御する。   The battery connection unit 54 connects the nickel metal hydride storage battery 2 to the self-supporting power supply system. Specifically, when notified from the generated power determination unit 53 that the generated power of the PV panel 1 satisfies the minimum charging current value, the battery connection unit 54 controls the battery disconnect switch 7 to be in an ON state.

シャント抵抗6は、ニッケル水素蓄電池2から負荷4に向けて放電される放電電流を監視する。具体的には、シャント抵抗6は、ニッケル水素蓄電池2と負荷4との間に介挿され、シャント抵抗6の両端に発生する電圧を測定することで放電電流を測定し、測定誤差以上の電流値が生じた場合に放電とみなす。そして、シャント抵抗6は、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電されている状態であることを検知すると、その旨を過放電検知部51に通知する。   The shunt resistor 6 monitors the discharge current discharged from the nickel metal hydride storage battery 2 toward the load 4. Specifically, the shunt resistor 6 is inserted between the nickel metal hydride storage battery 2 and the load 4, and the discharge current is measured by measuring the voltage generated at both ends of the shunt resistor 6. If a value occurs, it is considered a discharge. When the shunt resistor 6 detects that the power charged in the nickel metal hydride storage battery 2 is being discharged to the load 4, the shunt resistor 6 notifies the overdischarge detection unit 51 to that effect.

電池切離スイッチ7は、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離したり接続したりする。具体的には、電池切離スイッチ7は、ニッケル水素蓄電池2と負荷4(PVパネル1)との間に介挿され、電池切離部52によってOFFの状態に制御されることで、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離す。また、電池切離スイッチ7は、電池接続部54によってONの状態に制御されることで、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムに接続する。   The battery disconnection switch 7 disconnects or connects the nickel metal hydride storage battery 2 from the self-supporting power supply system. Specifically, the battery disconnect switch 7 is inserted between the nickel metal hydride storage battery 2 and the load 4 (PV panel 1), and is controlled to be in an OFF state by the battery disconnect unit 52, thereby The storage battery 2 is disconnected from the self-supporting power system. Further, the battery disconnecting switch 7 is controlled to be turned on by the battery connecting unit 54, thereby connecting the nickel-metal hydride storage battery 2 to the self-supporting power supply system.

[実施例1に係る自立型電源システムによる処理手順]
次に、図6および図7を用いて、実施例1に係る自立型電源システムによる処理手順を説明する。図6および図7は、実施例1に係る自立型電源システムによる処理手順を示すフローチャートである。
[Processing Procedure by Self-supporting Power Supply System According to Embodiment 1]
Next, a processing procedure performed by the self-supporting power supply system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 are flowcharts illustrating a processing procedure performed by the self-supporting power supply system according to the first embodiment.

ここで、例えば、図6に示す処理手順は、自立型電源システムの設置時点、すなわち、システム起動前の時点から開始(スタート)するものとする。また、設置時点において、電池切離スイッチ7はOFFに制御されている状態、すなわち、ニッケル水素蓄電池2は自立型電源システムから切り離されている状態であるものとする。   Here, for example, the processing procedure shown in FIG. 6 is started (started) from the time of installation of the self-supporting power supply system, that is, the time before the system is started. Further, it is assumed that the battery disconnect switch 7 is controlled to be OFF at the time of installation, that is, the nickel-metal hydride storage battery 2 is disconnected from the self-supporting power supply system.

さて、自立型電源システムが起動され、PVパネル1に太陽光が照射すると、PVパネル1は、太陽光発電を開始する(ステップS101)。例えば、晴天の場合などのように日照量が多く、PVパネル1の発生電力がコントローラ3の駆動電力を上回った場合には(ステップS102肯定)、コントローラ3が駆動する(ステップS103)。一方、例えば、雨天の場合などのように日照量が少なく、PVパネル1の発生電力がコントローラ3の駆動電力を下回る場合には(ステップS102否定)、コントローラ3は駆動できず、PVパネル1の発生電力がコントローラ3の駆動電力を上回るまで待機することとなる。   Now, when the self-supporting power supply system is activated and sunlight is irradiated onto the PV panel 1, the PV panel 1 starts photovoltaic power generation (step S101). For example, when the amount of sunlight is large and the generated power of the PV panel 1 exceeds the driving power of the controller 3 (Yes in step S102), as in the case of sunny weather, the controller 3 is driven (step S103). On the other hand, for example, when the amount of sunlight is small and the generated power of the PV panel 1 is lower than the driving power of the controller 3 (No in step S102), such as in the case of rainy weather, the controller 3 cannot be driven and the PV panel 1 The system waits until the generated power exceeds the drive power of the controller 3.

ステップS103においてコントローラ3が駆動し、続いて、コントローラ3の出力電力が制御器5の駆動電力を上回った場合には(ステップS104肯定)、制御器5が駆動する(ステップS105)。ここで、コントローラ3がMPPTおよびDC/DCコンバータを有する一方で、制御器5はマイクロコンピュータを有するにすぎず、コントローラ3の消費電力は、制御器5の消費電力に比較して圧倒的に大きいと考えられる。そうであるとすると、コントローラ3を駆動できるだけの電力がPVパネル1で発生されている場合には、制御器5を駆動できる可能性も高く、このような場合には、コントローラ3と制御器5とが同時に駆動するとも考えられる。   In step S103, the controller 3 is driven. Subsequently, when the output power of the controller 3 exceeds the drive power of the controller 5 (Yes in step S104), the controller 5 is driven (step S105). Here, while the controller 3 has an MPPT and a DC / DC converter, the controller 5 only has a microcomputer, and the power consumption of the controller 3 is overwhelmingly larger than the power consumption of the controller 5. it is conceivable that. If this is the case, if the PV panel 1 generates enough power to drive the controller 3, the controller 5 is likely to be driven. In such a case, the controller 3 and the controller 5 are likely to be driven. Can be driven simultaneously.

一方、例えば、コントローラ3の出力電力が制御器5の駆動電力を下回る場合には(ステップS104否定)、制御器5は駆動できず、コントローラ3の出力電力が制御器5の駆動電力を上回るまで待機することとなる。   On the other hand, for example, when the output power of the controller 3 is lower than the drive power of the controller 5 (No in step S104), the controller 5 cannot be driven until the output power of the controller 3 exceeds the drive power of the controller 5. I will wait.

次に、制御器5が駆動すると、制御器5がコントローラ3を制御することで、コントローラ3は、PVパネル1の発生電力を負荷4に供給する給電を開始する(ステップS106)。この時、コントローラ3は、PVパネル1の発生電力が最大電力点で出力されるようにPVパネル1の発生電力を制御するとともに、負荷4を稼動させる電圧範囲を維持するように電圧を制御して、PVパネル1の発生電力を負荷4に供給する。また、制御器5は、負荷4の稼動を監視している。   Next, when the controller 5 is driven, the controller 5 controls the controller 3 so that the controller 3 starts feeding to supply the generated power of the PV panel 1 to the load 4 (step S106). At this time, the controller 3 controls the generated power of the PV panel 1 so that the generated power of the PV panel 1 is output at the maximum power point, and also controls the voltage so as to maintain the voltage range for operating the load 4. Then, the generated power of the PV panel 1 is supplied to the load 4. Further, the controller 5 monitors the operation of the load 4.

負荷4を稼動させるだけの十分な電力がコントローラ3から出力されている場合には(ステップS107肯定)、コントローラ3から負荷4への給電が継続して行われることになる(ステップS111)。   When sufficient power for operating the load 4 is output from the controller 3 (Yes in step S107), power supply from the controller 3 to the load 4 is continuously performed (step S111).

一方、負荷4を稼動させるだけの十分な電力がコントローラ3から出力されていない場合、すなわち、電力が不足する場合、制御器5は、負荷4の稼動を監視しているので、負荷4の稼動が停止したことを検知する(ステップS107否定)。   On the other hand, if the controller 3 does not output enough power to operate the load 4, that is, if the power is insufficient, the controller 5 monitors the operation of the load 4, so Is detected (No at step S107).

そして、制御器5は、規定時間(例えば、1分)待機するように自立型電源システムを制御する(ステップS108)。ここで、負荷4を稼動させるだけの十分な電力がコントローラ3から出力されていない場合とは、例えば、晴天でない場合であるが、天候は変わるものであり、再び晴天となる可能性も残っている。そこで、実施例1における制御器5は、自立型電源システムをシャットダウンして再起動する前に規定時間待機し、待機後にも天候が変わらなかった場合に、自立型電源システムを再起動してステップS101からの処理手順を再開する。   Then, the controller 5 controls the self-supporting power supply system so as to wait for a specified time (for example, 1 minute) (step S108). Here, the case where sufficient power for operating the load 4 is not output from the controller 3 is, for example, a case where it is not sunny, but the weather changes and there is a possibility that it will become sunny again. Yes. Therefore, the controller 5 in the first embodiment waits for a predetermined time before shutting down and restarting the stand-alone power supply system, and restarts the stand-alone power supply system when the weather does not change after the stand-by. The processing procedure from S101 is resumed.

すなわち、制御器5は、ステップS108において規定時間待機した後に、再び、負荷4の稼動が開始されたか否かを確認する(ステップS109)。そして、負荷4が依然として停止している場合には(ステップS109否定)、制御器5は、自立型電源システムを再起動し(ステップS110)、ステップS101の処理に戻る。一方、規定時間待機した後に、負荷4の稼動が開始されている場合には(ステップS109肯定)、コントローラ3から負荷4への給電が継続して行われることになる(ステップS111)。待機時間を設定することによって、自立型電源システムの起動動作回数を減らすことができ、寿命を延命することが可能になる。   That is, after waiting for the specified time in step S108, the controller 5 confirms again whether or not the operation of the load 4 has been started (step S109). If the load 4 is still stopped (No at Step S109), the controller 5 restarts the self-supporting power supply system (Step S110) and returns to the process at Step S101. On the other hand, when the operation of the load 4 is started after waiting for a specified time (Yes at Step S109), the power supply from the controller 3 to the load 4 is continuously performed (Step S111). By setting the standby time, the number of startup operations of the self-supporting power supply system can be reduced, and the life can be extended.

ところで、ステップS111において、コントローラ3から負荷4への給電が継続して行われると、制御器5の発生電力判定部53が、PVパネル1の発生電力が電池温度に応じた最低充電電流値を満たすか否かを判定する(ステップS112)。なお、実施例1において、発生電力判定部53による判定は、定期的に行われるものとする。   In step S111, when power is continuously supplied from the controller 3 to the load 4, the generated power determination unit 53 of the controller 5 determines that the generated power of the PV panel 1 has a minimum charging current value corresponding to the battery temperature. It is determined whether or not it is satisfied (step S112). In the first embodiment, the determination by the generated power determination unit 53 is performed periodically.

そして、電池接続部54は、PVパネル1の発生電力が最低充電電流値を満たすことを発生電力判定部53から通知されると(ステップS112肯定)、電池切離スイッチ7をONの状態に制御する(ステップS113)。こうして、ニッケル水素蓄電池2が自立型電源システムに接続され、PVパネル1の発生電力の内の余剰電力が、ニッケル水素蓄電池2に充電されるようになる。   Then, when notified from the generated power determination unit 53 that the generated power of the PV panel 1 satisfies the minimum charging current value (Yes in step S112), the battery connection unit 54 controls the battery disconnect switch 7 to be in an ON state. (Step S113). Thus, the nickel metal hydride storage battery 2 is connected to the self-supporting power supply system, and surplus power in the generated power of the PV panel 1 is charged to the nickel metal hydride storage battery 2.

さて、自立型電源システムは、図7に示すように、運用中となる(ステップS201)。PVパネル1の発生電力が負荷4に十分に供給されている間は、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電されることもないので、図7に示す処理手順は開始されない(ステップS202否定)。しかし、例えば、曇天の場合などのように日照量が少なく、PVパネル1の発生電力が十分に負荷4に供給されなくなると、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電され、図7に示す処理手順が開始される(ステップS202肯定)。なお、シャント抵抗6が、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電されていることを過放電検知部51に通知することで、過放電検知部51によるステップS203以降の処理手順が開始される。   As shown in FIG. 7, the self-supporting power supply system is in operation (step S201). While the generated power of the PV panel 1 is sufficiently supplied to the load 4, the power charged in the nickel-metal hydride storage battery 2 is not discharged to the load 4, so the processing procedure shown in FIG. 7 is not started ( Step S202 negative). However, for example, when the amount of sunlight is small as in the case of cloudy weather and the generated power of the PV panel 1 is not sufficiently supplied to the load 4, the power charged in the nickel hydride storage battery 2 is discharged to the load 4. 7 is started (Yes at step S202). Note that the shunt resistor 6 notifies the overdischarge detection unit 51 that the power charged in the nickel metal hydride storage battery 2 is discharged to the load 4, so that the processing procedure after step S <b> 203 by the overdischarge detection unit 51 is performed. Be started.

過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2に充電された電力が負荷4に放電されていることをシャント抵抗6から通知されると(ステップS202肯定)、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧を取得し、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が規定値(例えば、11.5V)以下になったか否かを判定する(ステップS203)。   When the overdischarge detection unit 51 is notified from the shunt resistor 6 that the power charged in the nickel metal hydride storage battery 2 is discharged to the load 4 (Yes in step S202), the overdischarge detection unit 51 acquires the battery voltage of the nickel metal hydride storage battery 2. Then, it is determined whether or not the battery voltage of the nickel-metal hydride storage battery 2 has become a specified value (for example, 11.5 V) or less (step S203).

11.5V以下になっていないと判定した場合には(ステップS203否定)、過放電検知部51は、負荷4、コントローラ3、および制御器5の動作モードを通常モードとしたまま(ステップS204)、ステップS202の処理に戻る。なお、後続する処理手順によってコントローラ3や制御器5の動作モードが省エネモードとなっている場合には、過放電検知部51は、コントローラ3や制御器5の動作モードを通常モードとなるように制御する(ステップS204)。   When it is determined that the voltage is not lower than 11.5 V (No at Step S203), the overdischarge detection unit 51 keeps the operation mode of the load 4, the controller 3, and the controller 5 in the normal mode (Step S204). The process returns to step S202. In addition, when the operation mode of the controller 3 or the controller 5 is in the energy saving mode by the subsequent processing procedure, the overdischarge detection unit 51 sets the operation mode of the controller 3 or the controller 5 to the normal mode. Control (step S204).

一方、11.5V以下になっていると判定した場合には(ステップS203肯定)、過放電検知部51は、コントローラ3や制御器5の動作モードが省エネモードとなるように、コントローラ3や制御器5を制御する(ステップS205)。   On the other hand, when it is determined that the voltage is 11.5 V or less (Yes at Step S203), the overdischarge detection unit 51 controls the controller 3 and the control so that the operation mode of the controller 3 and the controller 5 is in the energy saving mode. The device 5 is controlled (step S205).

続いて、過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が11.0V以下になったか否かを判定する(ステップS206)。11.0V以下になっていないと判定した場合には(ステップS206否定)、過放電検知部51は、負荷4の動作モードを通常モードとしたまま(ステップS207)、ステップS203の処理に戻る。なお、後続する処理手順によって負荷4の動作モードが省エネモードとなっている場合には、過放電検知部51は、負荷4の動作モードを通常モードとなるように制御する(ステップS207)。   Subsequently, the overdischarge detection unit 51 determines whether or not the battery voltage of the nickel hydride storage battery 2 has become 11.0 V or less (step S206). If it is determined that the voltage is not lower than 11.0 V (No at Step S206), the overdischarge detection unit 51 returns to the process of Step S203 while keeping the operation mode of the load 4 in the normal mode (Step S207). When the operation mode of the load 4 is in the energy saving mode by the subsequent processing procedure, the overdischarge detection unit 51 controls the operation mode of the load 4 to be in the normal mode (step S207).

一方、11.0V以下になっていると判定した場合には(ステップS206肯定)、過放電検知部51は、負荷4の動作モードが省エネモードとなるように、負荷4を制御する(ステップS208)。   On the other hand, when it is determined that the voltage is 11.0 V or less (Yes at Step S206), the overdischarge detection unit 51 controls the load 4 so that the operation mode of the load 4 is in the energy saving mode (Step S208). ).

次に、過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧が10.0V以下になったか否かを判定する(ステップS209)。10.0V以下になっていないと判定した場合には(ステップS209否定)、過放電検知部51は、ステップS206の処理に戻る。   Next, the overdischarge detection unit 51 determines whether or not the battery voltage of the nickel-metal hydride storage battery 2 has become 10.0 V or less (step S209). When it is determined that the voltage is not 10.0 V or less (No at Step S209), the overdischarge detection unit 51 returns to the process at Step S206.

一方、10.0V以下になっていると判定した場合には(ステップS209肯定)、電池切離部52は、電池切離スイッチ7をOFFの状態に制御する(ステップS210)。こうして、ニッケル水素蓄電池2は、過放電となる前に自立型電源システムから切り離されることになる。その後、電池切離部52が、自立型電源システムをシャットダウンして再起動するので(ステップS211)、図6のステップS101の処理手順が再開される。   On the other hand, when it is determined that the voltage is 10.0 V or less (Yes at Step S209), the battery disconnecting unit 52 controls the battery disconnecting switch 7 to be in an OFF state (Step S210). Thus, the nickel metal hydride storage battery 2 is disconnected from the self-supporting power supply system before being overdischarged. Thereafter, since the battery disconnecting unit 52 shuts down and restarts the self-supporting power supply system (step S211), the processing procedure of step S101 in FIG. 6 is resumed.

[実施例1の効果]
上記してきたように、自立型電源システムにおいて、制御器5の過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2の電池電圧を取得し、ニッケル水素蓄電池2が過放電となる直前の状態を検知する。過放電検知部51によって過放電となる直前の状態であると検知されると、電池切離部52が、電池切離スイッチ7をOFFに制御することでニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離す。また、発生電力判定部53は、PVパネル1の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する。発生電力判定部53によって所定の条件を満たすと判定されると、電池接続部54が、電池切離スイッチ7をONに制御することで電池切離部52によって切り離されたニッケル水素蓄電池2を前記自立型電源システムに接続する。
[Effect of Example 1]
As described above, in the self-supporting power supply system, the overdischarge detection unit 51 of the controller 5 acquires the battery voltage of the nickel metal hydride storage battery 2 and detects the state immediately before the nickel metal hydride storage battery 2 is overdischarged. When it is detected by the overdischarge detection unit 51 that the state is just before overdischarge, the battery disconnecting unit 52 controls the battery disconnecting switch 7 to be turned off, so that the nickel metal hydride storage battery 2 is removed from the self-supporting power supply system. Separate. Further, the generated power determination unit 53 determines whether or not the generated power of the PV panel 1 satisfies a predetermined condition. When the generated power determining unit 53 determines that the predetermined condition is satisfied, the battery connecting unit 54 controls the battery disconnecting switch 7 to be turned on so that the nickel metal hydride storage battery 2 disconnected by the battery disconnecting unit 52 is Connect to a stand-alone power system.

このようなことから、実施例1に係る自立型電源システムによれば、ニッケル水素蓄電池2の過放電を防止することが可能になる。また、実施例1に係る自立型電源システムによれば、過放電を防止するために切り離されたニッケル水素蓄電池2を自動復帰させることも可能になる。   For this reason, according to the self-supporting power supply system according to the first embodiment, it is possible to prevent the nickel metal hydride storage battery 2 from being overdischarged. Moreover, according to the self-supporting power supply system according to the first embodiment, it is possible to automatically return the nickel-metal hydride storage battery 2 that has been disconnected in order to prevent overdischarge.

また、実施例1における過放電検知部51は、まず、自立型電源システムが有する所定の回路素子の動作モードを省エネモードに切り替え、それでも過放電となる直前の状態が改善されなかった場合に、直前の状態を検知したことを電池切離部52に通知する。言い換えると、実施例1における過放電検知部51は、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムから切り離す前に、まず、過放電が切迫していない状況において、負荷4やコントローラ3、制御器5などの回路素子の動作モードを省エネモードに切り替える。   In addition, the overdischarge detection unit 51 in the first embodiment first switches the operation mode of a predetermined circuit element included in the self-supporting power supply system to the energy saving mode, and when the state immediately before the overdischarge is still not improved, The battery disconnecting unit 52 is notified that the previous state has been detected. In other words, the overdischarge detection unit 51 in the first embodiment first loads the load 4, the controller 3, the controller 5, etc. in a situation where overdischarge is not imminent before disconnecting the nickel metal hydride storage battery 2 from the self-supporting power supply system. Switch the operation mode of the circuit element to energy saving mode.

このようなことから、実施例1に係る自立型電源システムによれば、過放電が切迫する状況となるまで何ら対策を実行しない手法と比較して、消費電力を低減することも可能になる。   For this reason, according to the self-supporting power supply system according to the first embodiment, it is possible to reduce power consumption as compared with a method in which no countermeasure is taken until a situation in which overdischarge is imminent.

また、実施例1に係る自立型電源システムは、ニッケル水素蓄電池2の温度を計測する温度センサー8をさらに備える。発生電力判定部53は、温度センサー8によって計測された温度からニッケル水素蓄電池2に充電する際の最低充電電流値を導出し、PVパネル1の発生電力が最低充電電流値を満たすか否かを判定する。また、電池接続部54は、発生電力判定部53によってPVパネル1の発生電力が最低充電電流値を満たすと判定されると、ニッケル水素蓄電池2を自立型電源システムに接続する。   The self-supporting power supply system according to the first embodiment further includes a temperature sensor 8 that measures the temperature of the nickel metal hydride storage battery 2. The generated power determination unit 53 derives the minimum charging current value for charging the nickel metal hydride storage battery 2 from the temperature measured by the temperature sensor 8, and determines whether the generated power of the PV panel 1 satisfies the minimum charging current value. judge. Further, when the generated power determination unit 53 determines that the generated power of the PV panel 1 satisfies the minimum charging current value, the battery connecting unit 54 connects the nickel metal hydride storage battery 2 to the self-supporting power system.

このようなことから、実施例1に係る自立型電源システムによれば、充電電流が微小である場合や電池温度が高温である場合には充電が行われないことになり、ニッケル水素蓄電池2の電池寿命を延命することも可能になる。   For this reason, according to the self-supporting power supply system according to the first embodiment, charging is not performed when the charging current is very small or when the battery temperature is high. It is also possible to extend the battery life.

[他の実施例]
さて、これまで本発明の実施例1について説明してきたが、本発明は上記の実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
[Other embodiments]
Although the first embodiment of the present invention has been described so far, the present invention may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments.

[システム構成等]
上記明細書や図面中で示した処理手順(図6〜7など)、具体的名称(図1〜2など)、各種のデータやパラメータを含む情報(図3〜5など)については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
[System configuration, etc.]
The processing procedures (such as FIGS. 6-7), specific names (such as FIGS. 1-2), and information including various data and parameters (such as FIGS. It can be changed arbitrarily except in some cases.

また、図1や図2に示した自立型電源システムの各回路素子は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各回路素子の具体的形態は図示のものに限られず、例えば、制御器5の全部または一部を任意の単位で分散もしくは統合して構成することができる。   Further, each circuit element of the self-supporting power supply system shown in FIGS. 1 and 2 does not necessarily need to be physically configured as illustrated. That is, the specific form of each circuit element is not limited to that shown in the figure, and for example, all or a part of the controller 5 can be distributed or integrated in arbitrary units.

なお、上記の実施例で説明した充放電制御方法は、マイクロコンピュータで実行するプログラムとして、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、マイクロコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、マイクロコンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。   The charge / discharge control method described in the above embodiments can be distributed as a program executed by a microcomputer via a network such as the Internet. The program can also be executed by being recorded on a recording medium readable by a microcomputer and being read from the recording medium by the microcomputer.

以上のように、本発明に係る充放電制御方法、充放電制御器および自立型電源システムは、太陽電池と蓄電池とを有する自立型電源システムにおいて蓄電池の充放電を制御することに有用であり、特に、蓄電池の過放電を防止することに適する。   As described above, the charge / discharge control method, the charge / discharge controller and the self-supporting power supply system according to the present invention are useful for controlling the charge / discharge of the storage battery in the self-supporting power supply system having the solar battery and the storage battery, In particular, it is suitable for preventing overdischarge of the storage battery.

実施例1に係る自立型電源システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a self-supporting power supply system according to Embodiment 1. FIG. ニッケル水素蓄電池を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a nickel hydride storage battery. 充電電流と容量との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a charging current and a capacity | capacitance. 電池温度と容量との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between battery temperature and a capacity | capacitance. 電池温度と充電電流との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between battery temperature and charging current. 実施例1に係る自立型電源システムによる処理手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a processing procedure by the self-supporting power supply system according to the first embodiment. 実施例1に係る自立型電源システムによる処理手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a processing procedure by the self-supporting power supply system according to the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 PVパネル
2 ニッケル水素蓄電池
3 コントローラ
4 負荷
5 制御器
51 過放電検知部
52 電池切離部
53 発生電力判定部
54 電池接続部
6 シャント抵抗
7 電池切離スイッチ
8 温度センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PV panel 2 Nickel metal hydride storage battery 3 Controller 4 Load 5 Controller 51 Overdischarge detection part 52 Battery disconnection part 53 Generated electric power determination part 54 Battery connection part 6 Shunt resistance 7 Battery disconnection switch 8 Temperature sensor

Claims (5)

太陽電池と当該太陽電池の発生電力を用いて充放電を行う蓄電池とを有する自立型電源システムにおいて、当該蓄電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
前記蓄電池が過放電となる直前の状態を検知する検知ステップと、
前記検知ステップによって直前の状態であると検知されると、前記蓄電池を前記自立型電源システムから切り離す切り離しステップと、
前記太陽電池の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによって所定の条件を満たすと判定されると、前記切り離しステップによって切り離された前記蓄電池を前記自立型電源システムに接続する接続ステップと、
を含むことを特徴とする充放電制御方法。
In a self-supporting power supply system having a solar battery and a storage battery that charges and discharges using the generated power of the solar battery, a charge / discharge control method for controlling charge / discharge of the storage battery,
A detection step of detecting a state immediately before the storage battery is overdischarged;
A disconnecting step of disconnecting the storage battery from the self-contained power supply system when it is detected by the detecting step that the state is immediately before;
A determination step of determining whether the generated power of the solar cell satisfies a predetermined condition;
When it is determined that a predetermined condition is satisfied by the determination step, a connection step of connecting the storage battery disconnected by the disconnection step to the self-supporting power supply system;
A charge / discharge control method comprising:
前記切り離しステップは、前記検知ステップによって直前の状態であると検知されると、まず、前記自立型電源システムが有する所定の回路素子の動作モードを省エネルギーモードに切り替え、次に、前記蓄電池を前記自立型電源システムから切り離すことを特徴とする請求項1に記載の充放電制御方法。   In the disconnecting step, when it is detected by the detecting step that the state is immediately before, the operation mode of a predetermined circuit element included in the self-supporting power supply system is first switched to an energy saving mode, and then the storage battery is connected to the self-supporting device. The charge / discharge control method according to claim 1, wherein the charge / discharge control method is separated from the mold power supply system. 前記蓄電池の温度を計測する計測ステップをさらに備え、
前記判定ステップは、前記計測ステップによって計測された温度から前記蓄電池に充電する際の最低充電電流値を導出し、前記太陽電池の発生電力が当該最低充電電流値を満たすか否かを判定し、
前記接続ステップは、前記判定ステップによって前記太陽電池の発生電力が最低充電電流値を満たすと判定されると、前記蓄電池を前記自立型電源システムに接続することを特徴とする請求項1または2に記載の充放電制御方法。
It further comprises a measuring step for measuring the temperature of the storage battery,
The determination step derives a minimum charge current value when charging the storage battery from the temperature measured in the measurement step, determines whether or not the generated power of the solar cell satisfies the minimum charge current value,
The said connection step connects the said storage battery to the said self-supporting power supply system, when it determines with the generation | occurrence | production electric power of the said solar cell satisfy | filling the minimum charging current value by the said determination step. The charge / discharge control method as described.
太陽電池と当該太陽電池の発生電力を用いて充放電を行う蓄電池とを有する自立型電源システムにおいて、当該蓄電池の充放電を制御する充放電制御器であって、
前記蓄電池が過放電となる直前の状態を検知する検知部と、
前記検知部によって直前の状態であると検知されると、前記蓄電池を前記自立型電源システムから切り離す切り離し部と、
前記太陽電池の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって所定の条件を満たすと判定されると、前記切り離し部によって切り離された前記蓄電池を前記自立型電源システムに接続する接続部と、
を備えたことを特徴とする充放電制御器。
In a self-supporting power supply system having a solar battery and a storage battery that charges and discharges using generated power of the solar battery, a charge / discharge controller that controls the charge / discharge of the storage battery,
A detection unit for detecting a state immediately before the storage battery is overdischarged;
When the detection unit detects that the state is immediately before, a disconnecting unit that disconnects the storage battery from the self-supporting power supply system;
A determination unit that determines whether or not the generated power of the solar cell satisfies a predetermined condition;
When the determination unit determines that a predetermined condition is satisfied, a connection unit that connects the storage battery separated by the separation unit to the self-supporting power supply system;
A charge / discharge controller comprising:
太陽電池と当該太陽電池の発生電力を用いて充放電を行う蓄電池とを有する自立型電源システムであって、
前記太陽電池と、
前記蓄電池と、
前記蓄電池が過放電となる直前の状態であるか否かを検知する検知部と、
前記検知部によって直前の状態であると検知されると、前記蓄電池を前記自立型電源システムから切り離す切り離し部と、
前記太陽電池の発生電力が所定の条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって所定の条件を満たすと判定されると、前記切り離し部によって切り離された前記蓄電池を前記自立型電源システムに接続する接続部と、
を備えたことを特徴とする自立型電源システム。
A self-supporting power supply system having a solar cell and a storage battery that charges and discharges using generated power of the solar cell,
The solar cell;
The storage battery;
A detection unit for detecting whether or not the storage battery is in a state immediately before being overdischarged,
When it is detected by the detection unit that the state is immediately before, a disconnecting unit that disconnects the storage battery from the self-supporting power supply system;
A determination unit that determines whether or not the generated power of the solar cell satisfies a predetermined condition;
When the determination unit determines that a predetermined condition is satisfied, a connection unit that connects the storage battery separated by the separation unit to the self-supporting power supply system;
A self-supporting power supply system characterized by comprising:
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