JP2012034438A - 充電制御装置、充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分散型電源により各バッテリを充電し、配電用変圧器に対する逆潮流を解消する。
【解決手段】配電用変圧器の二次側における配電線に接続される複数のバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、前記配電線に接続される分散型電源により前記各バッテリを充電する充電装置と、前記配電線における前記配電用変圧器の二次側近傍を下流側に流れる電流が所定の閾値電流より減少したか否かを判別し、前記電流が前記閾値電流より減少した場合、前記電流と前記閾値電流の差分を基に前記複数のバッテリに充電されるべき総必要充電量を算出し、前記総必要充電量を前記各バッテリの可能充電容量の比率で按分して前記各バッテリの目標充電量を算出し、前記目標充電量に応じて前記分散型電源により前記各バッテリを充電するべく前記充電装置を制御する制御装置と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、充電制御装置、充電制御方法に関する。

需要地の近傍で発電し電力を供給する分散型電源として、例えば特許文献１に開示される太陽光発電システムが知られている。
太陽光発電システムは、太陽電池及びインバータを含んで構成される。
太陽電池はインバータを介して例えば配電用変圧器の二次側の配電線に接続される。配電線には例えば工場の電気機器等の負荷が接続されている。太陽電池で発電された電力は、インバータによって直流から交流に変換され、負荷に供給される。

特開平１０−３１５２５号公報

特許文献１に開示される太陽光発電システムでは、太陽電池で発電された電力量が負荷で消費される電力量を上回る場合、太陽電池で発電された電力が配電用変圧器の二次側に供給されて逆潮流を生じ、配電線の電圧調整、保護協調が困難になる恐れがあった。特に、太陽電池が配電線に複数接続される場合、太陽電池で発電された電力が配電用変圧器の二次側に頻繁に供給されることとなり、配電線の電圧調整、保護協調が困難になる可能性が高くなるおそれがあった。

前述した課題を解決する主たる本発明は、配電用変圧器の二次側における配電線に接続される複数のバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、前記配電線に接続される分散型電源により前記各バッテリを充電する充電装置と、前記配電線における前記配電用変圧器の二次側近傍を下流側に流れる電流が所定の閾値電流より減少したか否かを判別し、前記電流が前記閾値電流より減少した場合、前記電流と前記閾値電流の差分を基に前記複数のバッテリに充電されるべき総必要充電量を算出し、前記総必要充電量を前記各バッテリの可能充電容量の比率で按分して前記各バッテリの目標充電量を算出し、前記目標充電量に応じて前記分散型電源により前記各バッテリを充電するべく前記充電装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする充電制御装置である。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、配電用変圧器の二次側近傍を下流側に流れる電流が所定の閾値電流より減少した場合、分散型電源により各バッテリを充電し、配電用変圧器に対する逆潮流を解消することが可能となる。

本発明の第１実施形態及びその他の実施形態に係る充電制御装置を示す図である。 本発明の第１実施形態及びその他の実施形態に係る充電制御装置の機能を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態及びその他の実施形態に係る充電制御装置における第２の制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態及びその他の実施形態に係る充電制御装置における第１の制御装置の動作を示すフローチャートである。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

[第１実施形態]
＝＝＝配電設備＝＝＝
図１は、本実施形態に係る充電制御装置を示す図である。
配電系統Ｌ１００は、変電所６及び配電線Ｌ１０、Ｌ２０を備えて構成される。変電所６は、配電用変圧器Ｔｒ、母線Ｌ１を備えて構成される。

配電用変圧器Ｔｒの一次側は送電線（不図示）に接続され、配電用変圧器Ｔｒの二次側は母線Ｌ１に接続される。配電線Ｌ１０、Ｌ２０の一端は夫々、変電所６の母線Ｌ１に接続される。尚、配電線Ｌ１０の一端が母線Ｌ１に接続される地点をａ地点とし、配電線Ｌ２０の一端が母線Ｌ１に接続される地点をｂ地点とする。

配電線Ｌ１０には、分散型電源Ｇ１及び負荷Ｒ１が接続され、配電線Ｌ２０には、分散型電源Ｇ２及び負荷Ｒ２が接続される。分散型電源Ｇ１、Ｇ２は、例えば風力発電所に設けられる電源や住宅の屋根に設置された太陽電池であり発電を行う。負荷Ｒ１、Ｒ２は、例えば工場や住宅に設けられた電気機器である。負荷Ｒ１には、変電所６に設けられた配電用変圧器Ｔｒの二次側又は分散型電源Ｇ１から電力が供給される。負荷Ｒ２には、変電所６に設けられた配電用変圧器Ｔｒの二次側又は分散型電源Ｇ２から電力が供給される。

配電線Ｌ１０には、説明の便宜上例えばバッテリ交換ステーション１、２が設けられ、配電線Ｌ２０には、説明の便宜上例えばバッテリ交換ステーション３が設けられているものとして、以下説明する。

バッテリ交換ステーション１は、例えば電気自動車に搭載されたバッテリをバッテリ交換ステーション１で充電されたバッテリと交換するための施設である。バッテリ交換ステーション２、３は、バッテリ交換ステーション１と同様な施設である。

バッテリ交換ステーション１は、制御装置１０（第２の制御装置）、充電装置１１、ケース１２、バッテリＢ１１乃至Ｂ１６を備えて構成される。

バッテリＢ１１乃至Ｂ１６は、例えば電気自動車（不図示）に交換可能に搭載され当該電気自動車を走行させるためのバッテリであり、ケース１２に収納される。ケース１２は、ケース１２に収納されたバッテリＢ１１乃至Ｂ１６が配電用変圧器Ｔｒの二次側又は分散型電源Ｇ１から供給される電力によって充電されるように、充電装置１１を介して配電線Ｌ１０に接続される。充電装置１１は、制御装置１０との間で通信が行われるように、例えば通信ケーブルＴ１１により制御装置１０に接続される。尚、充電装置１１及び制御装置１０の詳細については後述する。

バッテリ交換ステーション２は、バッテリ交換ステーション１と同様に、制御装置２０（第２の制御装置）、充電装置２１、ケース２２、バッテリＢ２１乃至Ｂ２６を備えて構成される。

バッテリＢ２１乃至Ｂ２６は、例えば電気自動車（不図示）に交換可能に搭載され当該電気自動車を走行させるためのバッテリであり、ケース２２に収納される。ケース２２は、ケース２２に収納されたバッテリＢ２１乃至Ｂ２６が配電用変圧器Ｔｒの二次側又は分散型電源Ｇ１から供給される電力によって充電されるように、充電装置２１を介して配電線Ｌ１０に接続される。充電装置２１は、制御装置２０との間で通信が行われるように、例えば通信ケーブルＴ１２により制御装置２０に接続される。尚、充電装置２１及び制御装置２０の詳細については後述する。

バッテリ交換ステーション３は、バッテリ交換ステーション１と同様に、制御装置３０（第２の制御装置）、充電装置３１、ケース３２、バッテリＢ３１乃至Ｂ３６を備えて構成される。

バッテリＢ３１乃至Ｂ３６は、例えば電気自動車（不図示）に交換可能に搭載され当該電気自動車を走行させるためのバッテリであり、ケース３２に収納される。ケース３２は、ケース３２に収納されたバッテリＢ３１乃至Ｂ３６が配電用変圧器Ｔｒの二次側又は分散型電源Ｇ２から供給される電力によって充電されるように、充電装置３１を介して配電線Ｌ２０に接続される。充電装置３１は、制御装置３０との間で通信が行われるように、例えば通信ケーブルＴ２１により制御装置３０に接続される。尚、充電装置３１及び制御装置３０の詳細については後述する。

＝＝＝充電制御装置の全体構成＝＝＝
例えば、分散型電源Ｇ１により発電された電力が負荷Ｒ１で消費される電力を超える場合、配電線Ｌ１０で逆潮流が発生して分散型電源Ｇ１により発電された電力が配電用変圧器Ｔｒの二次側に供給される。配電線Ｌ１０で逆潮流が発生した場合、配電線Ｌ１０のａ地点近傍を下流側に流れる電流（以下、電流Ｉ１という）は０以下になる。ここで、閾値電流Ｉｔ１を配電線Ｌ１０で逆潮流が発生しないように０よりもいくらか大きい値とする。配電線Ｌ１０と同様に配電線Ｌ２０で逆潮流が発生した場合、配電線Ｌ２０のｂ地点近傍を下流側に流れる電流（以下、電流Ｉ２という）は０以下になる。ここで、閾値電流Ｉｔ２を配電線Ｌ２０で逆潮流が発生しないように０よりもいくらか大きい値とする。

充電制御装置８は、電流Ｉ１が所定の閾値電流Ｉｔ１より減少した場合、配電線Ｌ１０における逆潮流が発生しないように分散型電源Ｇ１によりバッテリＢ１１乃至Ｂ１６及びバッテリＢ２１乃至Ｂ２６を充電する。又、充電制御装置８は、電流Ｉ２が所定の閾値電流Ｉｔ２より減少した場合、配電線Ｌ２０における逆潮流が発生しないように分散型電源Ｇ２によりバッテリＢ３１乃至Ｂ３６を充電する。

充電制御装置８は、充電装置１１、２１、３１、制御装置１０、２０、３０（第２の制御装置）及び制御装置６０（第１の制御装置）を備えて構成される。

制御装置６０は、例えば変電所６内に設けられ、制御装置１０乃至３０と通信できるように、例えば通信ネットワークＮを介して制御装置１０乃至３０に接続される。

ここで、計測装置６１が配電線Ｌ１０におけるａ地点の近傍に設けられ、計測装置６２が配電線Ｌ２０におけるｂ地点の近傍に設けられる。計測装置６１、６２は、例えば変成器である。計測装置６１は、配電線Ｌ１０における計測装置６１が設けられた地点の電圧及び電流Ｉ１を計測する。計測装置６２は、配電線Ｌ２０における計測装置６２が設けられた地点の電圧及び電流Ｉ２を計測する。計測装置６１により計測された電圧値及び電流値を示す情報を計測情報Ｍ１とし、計測装置６２により計測された電圧値及び電流値を示す情報を計測情報Ｍ２とする。

制御装置６０は、計測装置６１、６２と通信できるように、例えば通信ケーブルＴ０を介して計測装置６１、６２に接続される。制御装置６０は、計測装置６１、６２から受信した計測情報Ｍ１、Ｍ２を基に電流Ｉ１、Ｉ２が閾値電流Ｉｔ１、Ｉｔ２より減少しているか否かを判別する。Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合、制御装置６０はバッテリＢ１１乃至Ｂ１６、Ｂ２１乃至Ｂ２６が充電されるような制御命令を制御装置１０、２０に送信する。Ｉ２が閾値電流Ｉｔ２より減少している場合、制御装置６０はバッテリＢ３１乃至Ｂ３６が充電されるような制御命令を制御装置３０に送信する。

＝＝＝充電装置＝＝＝
充電装置１１、２１、３１は夫々同様な構成であるので、充電装置１１についてのみ説明し、充電装置２１、３１についての説明は省略する。

充電装置１１は、バッテリＢ１１乃至Ｂ１６を分散型電源Ｇ１で発電された電力又は配電用変圧器Ｔｒの二次側から供給される電力により充電する。

充電装置１１は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６と配電線Ｌ１０との間を夫々開閉するスイッチ（不図示）及び交流を直流に変換するインバータ（不図示）を備えて構成される。

スイッチ及びインバータは、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に対応付けられて設けられる。各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に対応付けられた各インバータの直流側に接続される。各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に対応付けられた各インバータの交流側は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に対応付けられた各スイッチを介して配電線Ｌ１０に接続される。例えば、電流Ｉ１が所定の閾値電流Ｉｔ１より減少した場合、バッテリＢ１１に対応付けられたスイッチは閉とされ、各バッテリＢ１２乃至Ｂ１６に対応付けられたスイッチは開とされる。バッテリＢ１１は、バッテリＢ１１に対応付けられたインバータで交流から直流に変換された電力により充電される。一方、各バッテリＢ１２乃至Ｂ１６と分散型電源Ｇ１との間は遮断され、分散型電源Ｇ１で発電された電力はバッテリＢ１２乃至Ｂ１６に供給されない。尚、バッテリＢ１２乃至Ｂ１６を充電する場合は、バッテリＢ１１を充電する場合と同様であるので、その説明は省略する。

ここで充電装置１１は、例えばバッテリ交換ステーション内の各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の充電を例えば作業員が制御するための充電スイッチ（不図示）を備える。充電スイッチを例えば作業員が入とすることにより各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に対応付けられた各スイッチが閉とされ、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６は例えば配電用変圧器Ｔｒの二次側から供給される電力により充電される。尚、充電装置がマニュアル操作モードの場合のみ充電スイッチを入とできるものとする。マニュアル操作モードについては後述する。

＝＝＝制御装置１０、２０、３０（第２の制御装置）＝＝＝
図２は、本実施形態に係る充電制御装置の機能を示すブロック図である。
図３は、本実施形態に係る充電制御装置における第２の制御装置の動作を示すフローチャートである。

制御装置１０、２０、３０は夫々同様に構成されるので、制御装置１０についてのみ説明し、制御装置２０、３０についての説明は省略する。

制御装置１０は、制御装置６０から送信された充電命令に基づいてバッテリＢ１１乃至Ｂ１６が充電されるように充電装置１１を制御する。
制御装置１０は、送受信部１０１、演算部１０２及び記憶部１０３を備えて構成される。

送受信部１０１は、制御装置６０との間で例えば通信ネットワークＮを介して通信を行う。
演算部１０２は、送受信部１０１が制御装置６０から可能充電量確認命令を受信した場合、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に充電することができる電力を示す可能充電量を算出する。各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の可能充電量は、例えば各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子（不図示）の電圧（以下、出力電圧という）と各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６を全て充電した際の出力電圧（以下、最大出力電圧という）の差分を基に算出される。尚、可能充電量の詳細については後述する。

ここで、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子には、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力電圧を計測する電圧計（不図示）が接続されている。例えばバッテリＢ１１が電気自動車に搭載され使用されたバッテリと交換された場合、バッテリＢ１１の出力電圧はバッテリＢ１１の最大出力電圧より低下する。又、例えば各バッテリＢ１２乃至Ｂ１６が電気自動車に搭載され使用されたバッテリと交換された場合、各バッテリＢ１２乃至Ｂ１６の出力電圧は各バッテリＢ１２乃至Ｂ１６の最大出力電圧より低下する。

制御装置１０は各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子に接続された電圧計から各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力電圧値を受信できるように、例えば通信ケーブル（不図示）を介して、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子に接続された電圧計に接続される。

記憶部１０３は、例えば第１の領域１０４及び第２の領域１０５を有する。

第１の領域１０４には、充電装置１１及び各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子に接続された電圧計を制御するためのプログラムが記憶されている。第２の領域１０５には、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子に接続された電圧計で計測された各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力電圧値と各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の最大出力電圧値が記憶される。尚、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６は、説明の便宜上同様な容量のバッテリであり、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の最大出力電圧値は第２の領域１０５に記憶されているものとする。

例えば、制御装置１０が制御装置６０から充電命令を受信した場合、制御装置１０は、バッテリＢ１１乃至Ｂ１６が充電されるように充電装置１１を制御する。制御装置６０から送信された充電命令に基づいて例えばバッテリＢ１１を充電する場合、制御装置１０は、充電装置１１のバッテリＢ１１に対応付けられたスイッチが閉とされ各バッテリＢ１２乃至Ｂ１６に対応付けられたスイッチが開とされるように充電装置１１を制御する。電力は、バッテリＢ１１に対応付けられたスイッチを介してバッテリＢ１１に対応付けられたインバータで交流から直流に変換される。バッテリＢ１１は、バッテリＢ１１に対応付けられたインバータで交流から直流に変換された電力により充電される。

例えば、制御装置１０が制御装置６０から可能充電量確認命令を受信した場合、制御装置１０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の可能充電量を算出し、当該算出結果を制御装置６０に送信する。制御装置１０は、制御装置６０から可能充電量確認命令を受信した場合、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子に接続された電圧計から各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力電圧値を受信して第２の領域１０５に記憶する（ステップＳ２１）。演算部１０２は、第２の領域１０５に記憶された各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力電圧値と各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の最大出力電圧値の差分を基に各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に充電することができる電力を示す可能充電量を算出する（ステップＳ２２）。制御装置１０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の可能充電量を示す可能充電量情報を制御装置６０に送信する（ステップＳ２３）。

＝＝＝制御装置６０（第１の制御装置）＝＝＝
以下、図１及び図２を参照して、本実施形態に用いられる制御装置６０について説明する。

制御装置６０は、計測装置６１、６２から受信した計測情報Ｍ１、Ｍ２を基に電流Ｉ１、Ｉ２が閾値電流Ｉｔ１、Ｉｔ２より減少しているか否かを判別する。電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合、制御装置６０はバッテリＢ１１乃至Ｂ１６、Ｂ２１乃至Ｂ２６が充電されるように充電命令を制御装置１０、２０に送信する。電流Ｉ２が閾値電流Ｉｔ２より減少している場合、制御装置６０はバッテリＢ３１乃至Ｂ３６が充電されるように充電命令を制御装置３０に送信する。

制御装置６０は、送受信部６０１、演算部６０２及び記憶部６０３を備えて構成される。

送受信部６０１は、計測装置６１、６２との間で例えば通信ケーブルＴ０を介して通信を行い、制御装置１０、２０、３０との間で例えば通信ネットワークＮを介して通信を行う。

演算部６０２は、計測情報Ｍ１、Ｍ２を基に電流Ｉ１、Ｉ２が閾値電流Ｉｔ１、Ｉｔ２より減少しているか否かを判別する。

電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合、演算部６０２は電流Ｉ１及び閾値電流Ｉｔ１の差分を基にバッテリＢ１１乃至Ｂ１６及びバッテリＢ２１乃至Ｂ２６に充電されるべき電力を示す総必要充電量（以下、配電線Ｌ１０の総必要充電量という）を算出する。演算部６０２は、配電線Ｌ１０の総必要充電量、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量を基に、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量を算出する。

電流Ｉ２が閾値電流Ｉｔ２より減少している場合、演算部６０２は電流Ｉ２及び閾値電流Ｉｔ２の差分を基にバッテリＢ３１乃至Ｂ３６に充電されるべき電力を示す総必要充電量（以下、配電線Ｌ２０の総必要充電量という）を算出する。演算部６０２は、配電線Ｌ２０の総必要充電量及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の可能充電量を基に、各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の目標充電量を算出する。

記憶部６０３は、例えば第１の領域６０４乃至第４の領域６０７を有する。
第１の領域６０４には、計測装置６１、６２及び制御装置１０、２０、３０を制御するためのプログラムが記憶されている。
第２の領域６０５には、計測装置６１、６２から受信した計測情報Ｍ１、Ｍ２に示された電流Ｉ１、Ｉ２、配電線Ｌ１０における計測装置６１が設けられた地点の電圧及び配電線Ｌ２０における計測装置６２が設けられた地点の電圧が記憶される。
第３の領域６０６には、閾値電流Ｉｔ１、Ｉｔ２が記憶されている。

ここで、制御装置６０には、例えば作業員が閾値電流Ｉｔ１、Ｉｔ２を入力して第３の領域６０６に記憶させるための例えばキーボード（不図示）が設けられる。閾値電流Ｉｔ１は、前述したように配電線Ｌ１０で逆潮流が発生しないように０よりもいくらか大きい値であり、例えばキーボードから入力されるものとする。閾値電流Ｉｔ２は、前述したように配電線Ｌ２０で逆潮流が発生しないように０よりもいくらか大きい値であり、例えばキーボードから入力されるものとする。

第４の領域６０７には、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６夫々の可能充電量及び目標充電量が記憶される。

＝＝＝充電制御装置の動作＝＝＝
図４は、本実施形態に係る充電制御装置８における第１の制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図１乃至図４を参照して、本実施形態に係る充電制御装置８の動作について説明する。尚、充電制御装置８が配電線Ｌ１０の逆潮流が発生しないようにする動作と、充電制御装置８が配電線Ｌ２０の逆潮流が発生しないようにする動作は同様であるので、充電制御装置８が配電線Ｌ１０の逆潮流が発生しないようにする動作について説明し、充電制御装置８が配電線Ｌ２０の逆潮流が発生しないようにする動作についての説明は省略する。

制御装置６０の第１の領域６０４に記憶されたプログラムの実行が開始されたところから説明する。

閾値電流Ｉｔ１が例えば作業員により制御装置６０に設けられた例えばキーボードから入力された場合、制御装置６０は閾値電流Ｉｔ１を第３の領域６０６に記憶する（ステップＳ１１）。

制御装置６０は、計測装置６１から計測情報Ｍ１を受信するための計測命令を計測装置６１に送信する。制御装置６０は、計測装置６１から計測情報Ｍ１を受信する。制御装置６０は、計測情報Ｍ１が示す電流Ｉ１及び配電線Ｌ１０における計測装置６１が設けられた地点の電圧を、第２の領域６０５に記憶する（ステップＳ１２）。

制御装置６０は、第２の領域６０５に記憶された電流Ｉ１が第３の領域６０６に記憶された閾値電流Ｉｔ１より減少しているか否かを判別する（ステップＳ１３）。

電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少していない場合（ステップＳ１３のＮＯ）、制御装置６０は、充電装置１１、２１をマニュアル操作モードにするように制御する。充電装置１１、２１は夫々、制御装置１０、２０によってマニュアル操作モードにされる。例えばバッテリＢ１６を充電する充電スイッチを例えば作業員が入とした場合、バッテリＢ１６は充電される。制御装置６０は、充電装置１１、２１のマニュアル操作モードを解除して、上記ステップＳ１２の制御を行った後、上記ステップＳ１３の判別を再度行う。

一方、電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、制御装置６０は、後述するようにバッテリＢ１１乃至Ｂ１６及びバッテリＢ２１乃至Ｂ２６が充電されるように制御を行う。

制御装置６０は、電流Ｉ１及び閾値電流Ｉｔ１の差分を基に配電線Ｌ１０の総必要充電量を算出する。制御装置６０は、第２の領域６０５に記憶された電流Ｉ１及び第３の領域６０６に記憶された閾値電流Ｉｔ１の差分に第２の領域６０５に記憶された配電線Ｌ１０における計測装置６１が設けられた地点の電圧を乗じて配電線Ｌ１０の総必要充電量を算出する（ステップＳ１４）。

制御装置６０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量を確認する。尚、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の可能充電量と同様に確認されるので、その説明は省略する。

制御装置６０は、制御装置１０に可能充電量確認命令を送信する。制御装置１０が可能充電量確認命令を受信した場合、制御装置１０の第１の領域１０４に記憶されたプログラムの実行が開始される。制御装置１０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力端子に接続された電圧計から各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力電圧値を受信して第２の領域１０５に記憶する（ステップＳ２１）。制御装置１０は、第２の領域１０５に記憶された各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の出力電圧値と各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の最大出力電圧値の差分を基に各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６に充電することができる電力を示す可能充電量を算出する（ステップＳ２２）。制御装置１０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の可能充電量を示す可能充電量情報を制御装置６０に送信する（ステップＳ２３）。

制御装置６０は、制御装置１０から受信した可能充電量情報に示された各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の可能充電量を第４の領域６０７に記憶する（ステップＳ１５）。

制御装置６０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量を算出する。制御装置６０は、配電線Ｌ１０の総必要充電量、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量を基に各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量を算出する。制御装置６０は、例えば配電線Ｌ１０の総必要充電量を各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量の比率で按分して、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量とする。各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量が夫々各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量以上の場合、制御装置６０は、例えば各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量を各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量とする。制御装置６０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量を第４の領域６０７に記憶する（ステップＳ１６）。
制御装置６０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６の目標充電量に基づいて例えばバッテリＢ１１のみを充電する充電命令を制御装置１０に送信する。制御装置６０は、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量に基づいて例えばバッテリＢ２１、Ｂ２２を充電する充電命令を制御装置２０に送信する。

制御装置１０は、例えばバッテリＢ１１を充電する充電命令を制御装置６０から受信して、バッテリＢ１１が充電されるように充電装置１１を制御する。制御装置１０は、充電装置１１のバッテリＢ１１に対応付けられたスイッチが閉とされ各バッテリＢ１２乃至Ｂ１６に対応付けられたスイッチが開とされるように充電装置１１を制御する。電力は、バッテリＢ１１に対応付けられたスイッチを介してバッテリＢ１１に対応付けられたインバータで交流から直流に変換されてバッテリＢ１１に充電される。制御装置２０は、例えばバッテリＢ２１、Ｂ２２を充電する充電命令を制御装置６０から受信して、バッテリＢ２１、Ｂ２２が充電されるように充電装置２１を制御する。制御装置２０は、充電装置２１のバッテリＢ２１、Ｂ２２に対応付けられたスイッチが閉とされ各バッテリＢ２３乃至Ｂ２６に対応付けられたスイッチが開とされるように充電装置２１を制御する。電力は、バッテリＢ２１、Ｂ２２に対応付けられたスイッチを介してバッテリＢ２１、Ｂ２２に対応付けられたインバータで交流から直流に変換されてバッテリＢ２１、Ｂ２２に充電される（ステップＳ１７）。

制御装置６０は、上記ステップＳ１２の制御を行った後、上記ステップＳ１３の判別を再度行う。

[その他の実施形態]
第１実施形態に係る充電制御装置８は、分散型電源Ｇ１、Ｇ２で発電された電力を各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６に充電することによって、配電線Ｌ１０、Ｌ２０の電圧調整、保護協調が困難になる逆潮流が発生しないようにしていたが、例えば電力調整負荷（不図示）を併用して配電線Ｌ１０、Ｌ２０の電圧調整、保護協調が困難になる逆潮流が発生しないようにしてもよい。

電力調整負荷は、分散型電源Ｇ１、Ｇ２で発電された電力を消費する例えば給湯器である。電力調整負荷は、配電線Ｌ１０にスイッチング装置（不図示）を介して接続される。尚、配電線Ｌ２０に接続される電力調整負荷は、配電線Ｌ１０に接続される電力調整負荷と同様に接続されるので、その説明は省略する。

スイッチング装置は、電力調整負荷及び配電線Ｌ１０の間を開閉するスイッチ（不図示）を備えて構成される。ここで、制御装置６０は、スイッチング装置におけるスイッチの開閉を制御する開閉命令をスイッチング装置に送信するものとする。スイッチング装置は、制御装置６０から開閉命令を受信できるように、制御装置６０と例えば通信ケーブル（不図示）を介して接続される。例えばスイッチング装置が電力調整負荷及び配電線Ｌ１０の間を閉とする開閉命令を制御装置６０から受信した場合、スイッチング装置のスイッチは閉とされ分散型電源Ｇ１で発電された電力は電力調整負荷で消費される。一方、例えばスイッチング装置が電力調整負荷及び配電線Ｌ１０の間を開とする開閉命令を制御装置６０から受信した場合、スイッチング装置のスイッチは開とされ分散型電源Ｇ１で発電された電力は電力調整負荷で消費されない。

例えば、電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合、制御装置６０は、配電線Ｌ１０の総必要充電量、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量を算出して、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６が充電されるように制御を行う。

例えば配電線Ｌ１０の総必要充電量が各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量の合算を超える場合、制御装置６０は、電力調整負荷及び配電線Ｌ１０の間を閉とする開閉命令をスイッチング装置に送信する。各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６に充電されない分散型電源Ｇ１で発電された電力はスイッチング装置を介して電力調整負荷に供給されて消費される。よって、配電線Ｌ１０の総必要充電量が各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量の合算を超える場合も電力調整負荷を併用することにより配電線Ｌ１０で逆潮流が発生しないようにすることができる。尚、充電制御装置８が電力調整負荷を用いて配電線Ｌ２０の逆潮流が発生しないようにする動作は、充電制御装置８が電力調整負荷を用いて配電線Ｌ１０の逆潮流が発生しないようにする動作と同様であるので、その説明は省略する。

前述したように、制御装置６０は、電流Ｉ１、Ｉ２が閾値電流Ｉｔ１、Ｉｔ２より減少しているか否かを判別する。電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合、制御装置６０は、電流Ｉ１と閾値電流Ｉｔ１の差分を基に算出される総必要充電量を各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量の比率で按分した各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量を算出する。制御装置１０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量に応じて各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６が充電されるように充電装置１１、１２を制御する。充電装置１１、１２は、充電装置１１、１２の各スイッチを閉として各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６を充電する。電流Ｉ２が閾値電流Ｉｔ２より減少している場合も電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合と同様に、各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６は充電される。よって、充電制御装置８は、配電系統Ｌ１００で逆潮流が発生しないようにして、逆潮流により配電線Ｌ１０、Ｌ２０の電圧調整、保護協調が困難になるのを防止することができる。

又、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の目標充電量が可能充電量以上の場合、制御装置６０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の可能充電量を目標充電量とする。よって、充電制御装置８は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６が可能充電量以下に充電されるように充電装置１１、２１、３１を制御する。

又、制御装置６０と制御装置１０、２０、３０は通信ネットワークＮを介して接続される。よって、制御装置６０は、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６が分散型電源Ｇ１、Ｇ２で発電された電力により充電されるように通信ネットワークＮを介して制御装置１０、２０、３０を制御することができる。従って、例えば遠隔地に設けられた複数のバッテリが充電されるように制御装置６０から制御することができるので、充電制御装置８は、配電系統Ｌ１００で逆潮流が発生しないように制御して、逆潮流により配電線Ｌ１０、Ｌ２０の電圧調整、保護協調が困難になるのを防止することができる。

又、制御装置６０は、第４の領域６０７に記憶された各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の可能充電量を基に各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の目標充電量を算出する。制御装置６０は、制御装置１０、２０、３０との間で通信を行わず迅速に各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の目標充電量を算出する。従って、充電制御装置８は、配電系統Ｌ１００で逆潮流が発生しないように迅速に制御することができ、逆潮流により配電線Ｌ１０、Ｌ２０の電圧調整、保護協調が困難になるのを防止することができる。

又、バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及びバッテリＢ３１乃至Ｂ３６として例えば電気自動車に交換可能に搭載され当該電気自動車を走行させるためのバッテリを用いる。バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及びバッテリＢ３１乃至Ｂ３６が分散型電源Ｇ１、Ｇ２により充電される。よって、充電制御装置８は、配電系統Ｌ１００で発生する逆潮流を解消すると共に配電系統Ｌ１００で発生した逆潮流を引き起こす分散型電源Ｇ１、Ｇ２で発電された電力を有効に利用することができる。

又、配電系統Ｌ１００で逆潮流が発生していない場合、充電制御装置８は、バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及びバッテリＢ３１乃至Ｂ３６を配電用変圧器Ｔｒの二次側から供給される電力で充電することができる。よって、バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及びバッテリＢ３１乃至Ｂ３６を例えば電気自動車に搭載して利用する前にバッテリＢ１１乃至Ｂ１６、バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及びバッテリＢ３１乃至Ｂ３６を全て充電することができる。

又、電流Ｉ１、Ｉ２が閾値電流Ｉｔ１、Ｉｔ２より減少しているか否かを判別し、電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合、電流Ｉ１と閾値電流Ｉｔ１の差分を基に算出される総必要充電量を各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の可能充電量の比率で按分した各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量を算出する。そして、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６の目標充電量に応じて各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６及び各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６を充電させる。又、電流Ｉ２が閾値電流Ｉｔ２より減少している場合も電流Ｉ１が閾値電流Ｉｔ１より減少している場合と同様に、各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６を充電させる。よって、配電系統Ｌ１００で逆潮流が発生しないようにして、逆潮流により配電線Ｌ１０、Ｌ２０の電圧調整、保護協調が困難になるのを防止することができる。

尚、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

第１実施形態及びその他の実施形態における各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６は、説明の便宜上同様な容量のバッテリであるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６を異なる容量を有する異なるバッテリとしてもよい。その場合、各バッテリＢ１１乃至Ｂ１６、各バッテリＢ２１乃至Ｂ２６及び各バッテリＢ３１乃至Ｂ３６の最大出力電圧値を例えば作業員が入力するようにすればよい。

１、２、３ バッテリ交換ステーション
６ 変電所
８ 充電制御装置
１０、２０、３０、６０ 制御装置
１１、２１、３１ 充電装置
１２、２２、３２ ケース
６１、６２ 計測装置
Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｂ１６、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｂ２６、Ｂ３１、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｂ３６ バッテリ
Ｇ１、Ｇ２ 分散型電源
Ｌ１ 母線
Ｌ１０、Ｌ２０ 配電線
Ｌ１００ 配電系統
Ｒ１、Ｒ２ 負荷
Ｔｒ 配電用変圧器
Ｎ 通信ネットワーク

Claims (7)

1. 配電用変圧器の二次側における配電線に接続される複数のバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、
   前記配電線に接続される分散型電源により前記各バッテリを充電する充電装置と、
   前記配電線における前記配電用変圧器の二次側近傍を下流側に流れる電流が所定の閾値電流より減少したか否かを判別し、前記電流が前記閾値電流より減少した場合、前記電流と前記閾値電流の差分を基に前記複数のバッテリに充電されるべき総必要充電量を算出し、前記総必要充電量を前記各バッテリの可能充電容量の比率で按分して前記各バッテリの目標充電量を算出し、前記目標充電量に応じて前記分散型電源により前記各バッテリを充電するべく前記充電装置を制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とする充電制御装置。
2. 前記制御装置は、
   前記各バッテリの目標充電量が前記各バッテリの可能充電量未満である場合、前記各バッテリの充電量が前記各バッテリの目標充電量となるように前記充電装置を制御し、
   前記各バッテリの目標充電量が前記各バッテリの可能充電量以上である場合、前記各バッテリの充電量が前記各バッテリの可能充電量となるように前記充電装置を制御すること、
   を特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記制御装置は、
   前記電流が前記閾値電流より減少したか否かを判別し、前記電流が前記閾値電流より減少した場合、前記総必要充電量及び前記目標充電量を算出する第１の制御装置と、
   前記目標充電量に応じて前記分散型電源により前記各バッテリを充電するべく前記充電装置を制御する第２の制御装置と、
   を備え、
   前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置はネットワークを介して接続されること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電制御装置。
4. 前記第１の制御装置は、
   前記第２の制御装置から前記ネットワークを介して受信する前記各バッテリの可能充電容量を示す情報が記憶される記憶部を有し、
   前記記憶部から読み出された前記各バッテリの可能充電容量を示す情報を基に前記各バッテリの目標充電量を算出すること、
   を特徴とする請求項３に記載の充電制御装置。
5. 前記複数のバッテリは、
   車両を走行させるべく前記車両に交換可能に搭載されるバッテリであって、前記各バッテリを交換するためのバッテリ交換ステーションに配置され、
   前記第２の制御装置は、
   前記目標充電量に応じて前記分散型電源により前記バッテリ交換ステーションに配置された前記各バッテリを充電するべく前記充電装置を制御すること、
   を特徴とする請求項３又は請求項４に記載の充電制御装置。
6. 前記各バッテリは、
   前記電流が前記閾値電流より減少していない場合、前記配電用変圧器の二次側から前記配電線に供給される電力により充電されること、
   を特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
7. 配電用変圧器の二次側における配電線に接続される複数のバッテリの充電を制御する充電制御方法であって、
   前記配電線における前記配電用変圧器の二次側近傍を下流側に流れる電流が所定の閾値電流より減少したか否かを判別し、前記電流が前記閾値電流より減少した場合、前記電流と前記閾値電流の差分を基に前記複数のバッテリに充電されるべき総必要充電量を算出し、前記総必要充電量を前記各バッテリの可能充電容量の比率で按分して前記各バッテリの目標充電量を算出し、前記目標充電量に応じて前記分散型電源により前記各バッテリを充電させること、
   を特徴とする充電制御方法。

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