JP2012191698A - Storage battery system for charging battery-mounted equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自家用蓄電池と電気自動車等の蓄電池搭載機器の充電量を適切に融通できる蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムに関する。 The present invention relates to a storage battery system for charging a storage battery mounted device that can appropriately accommodate the charge amount of a storage battery mounted device such as a private storage battery and an electric vehicle.
太陽光発電装置や風力発電装置は、再生可能エネルギによる電源装置として広く実用化され、日進月歩進化している。また、クリーンなエネルギを利用した燃料電池も、次世代の自家発電電源装置として実用化が図られている。これらの自家発電電源装置により供給される電力のうちの余剰分は蓄電池に蓄積され、夜間に使用される。一方、電気自動車も、自家発電電源装置の電力や、蓄電池に蓄積した夜間電力等を利用して充電するように、駐車場に電源プラグ接続設備を設けて、自動的に充電をすることが行われている(特許文献1参照)。 Solar power generators and wind power generators have been widely put into practical use as power sources using renewable energy, and are constantly evolving. In addition, fuel cells using clean energy have been put into practical use as next-generation private power generation power supply devices. The surplus of the electric power supplied by these private power generators is stored in a storage battery and used at night. On the other hand, electric vehicles can also be charged automatically by installing a power plug connection facility in the parking lot so that it can be charged using the power of the private power generation power supply or the nighttime power stored in the storage battery. (See Patent Document 1).
既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。自動車の利用形態は多様である。昼間のみ使用する人もいれば、夜間に多用する人もいる。ほぼ毎日使用する人もいれば、平日はほとんど使用しない人もいる。自動車の利用形態に応じて、自動車に使用する蓄電池に廉価な電力を用いて充電することが好ましい。
本発明は、以上の点に着目してなされたもので、下記のような蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムを提供することを目的とする。
(1)自家発電電源装置の電力や、送配電設備から受電した夜間電力を自家用蓄電池に蓄積しておき、夜でも昼でも廉価な電力を充電できる。
(2)自家用蓄電池と電気自動車等の電池搭載機器の蓄電池の充電量を融通して充電量の適正化を図れる。
The known prior art has the following problems to be solved. There are various ways to use automobiles. Some people use it only during the day, while others use it frequently at night. Some people use it almost every day, while others use it almost on weekdays. It is preferable to charge the storage battery used in the automobile using inexpensive electric power depending on the usage form of the automobile.
The present invention has been made paying attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a storage battery system for charging a storage battery mounted device as described below.
(1) The electric power of the private power generation power supply device and the night electric power received from the power transmission / distribution facility are stored in the private storage battery, so that inexpensive electric power can be charged at night or noon.
(2) It is possible to optimize the charge amount by accommodating the charge amount of the storage battery of a battery storage device such as a private storage battery and an electric vehicle.
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成1〉
自然エネルギを電気エネルギに変換して出力する自家発電電源装置と、前記自家発電電源装置から供給される電力もしくは前記送配電線路から供給される電力を蓄積する自家用蓄電池と、蓄電池搭載機器の蓄電池とを、相互に電気接続して電力を授受するための端子群と回路群とを備え、前記端子群は、前記自家発電電源装置を接続する第1端子と、前記送配電線路と接続された前記分電盤に接続する第2端子と、前記自家用蓄電池を接続する第3端子と、前記蓄電池搭載機器の蓄電池と接続する第4端子とを備え、前記回路群は、前記第1端子から入力する前記自家発電電源装置の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第3端子に接続された前記自家用蓄電池を充電する第1充電回路と、前記第1端子から入力する前記自家発電電源装置の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池を充電する第2充電回路と、前記第2端子から入力する前記送配電線路の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第3端子に接続された前記自家用蓄電池を充電する第3充電回路と、前記第2端子から入力する前記送配電線路の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池を充電する第4充電回路と、前記第3端子に接続された前記自家用蓄電池で前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池を充電する第1充放電回路と、を備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。
The following configurations are means for solving the above-described problems.
<Configuration 1>
A self-generating power supply device that converts natural energy into electric energy and outputs the power; a self-storage battery that stores power supplied from the self-generated power supply device or power supplied from the transmission and distribution line; and a storage battery of a storage battery-equipped device; A terminal group and a circuit group for electrically connecting to each other to transmit and receive power, the terminal group being connected to the first terminal for connecting the private power generation power supply device and the transmission and distribution line A second terminal connected to a distribution board; a third terminal connected to the private storage battery; and a fourth terminal connected to a storage battery of the storage battery-equipped device; and the circuit group is input from the first terminal. A first charging circuit that accepts the power of the private power generation power supply and outputs the requested direct current power, and charges the private storage battery connected to the third terminal; and the first charging circuit that inputs from the first terminal A second charging circuit that accepts the electric power of the household power generation power supply and outputs the requested DC power, and charges the storage battery of the storage battery mounted device connected to the fourth terminal; and the input from the second terminal A third charging circuit for receiving the electric power of the transmission / distribution electric line and outputting the requested DC power, and charging the storage battery for personal use connected to the third terminal; and the transmission / distribution electric line for inputting from the second terminal A fourth charging circuit that accepts power and outputs the requested DC power, and charges a storage battery of the storage battery-equipped device connected to the fourth terminal; and the private storage battery connected to the third terminal A storage battery system for charging a storage battery mounted device, comprising: a first charge / discharge circuit that charges a storage battery of the storage battery mounted device connected to a fourth terminal.
〈構成2〉
構成1に記載の蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムにおいて、前記第3端子から入力する前記自家用蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、送配電線路を経由して分電盤を介して商用電源を受け入れる宅内配線に対して前記交流電力を供給する第1放電回路を備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。
<Configuration 2>
In the storage battery system for charging a storage battery-equipped device according to Configuration 1, the AC power required by receiving the power of the private storage battery input from the third terminal is output, and the distribution board is routed through a transmission / distribution line A storage battery system for charging a storage battery-equipped device, comprising: a first discharge circuit that supplies the AC power to a home wiring that accepts a commercial power supply via a battery.
〈構成3〉
構成1に記載の蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムにおいて、前記第4端子から入力する前記蓄電池搭載機器の蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、前記宅内配線に供給する第2放電回路とを備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。
<Configuration 3>
In the storage battery system for charging a storage battery-equipped device according to the first configuration, the AC power required by receiving the storage battery power of the storage battery-equipped device input from the fourth terminal is output and supplied to the home wiring. A storage battery system for charging a storage battery-equipped device, comprising a two-discharge circuit.
〈構成4〉
構成1に記載の蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムにおいて、前記第3端子から入力する前記自家用蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、送配電線路を経由して分電盤を介して商用電源を受け入れる宅内配線に対して前記交流電力を供給する第1放電回路と、前記第4端子から入力する前記蓄電池搭載機器の蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、前記宅内配線に供給する第2放電回路とを備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。
<Configuration 4>
In the storage battery system for charging a storage battery-equipped device according to Configuration 1, the AC power required by receiving the power of the private storage battery input from the third terminal is output, and the distribution board is routed through a transmission / distribution line A first discharge circuit that supplies the AC power to the home wiring that accepts the commercial power supply via the AC, and outputs the AC power that is required by receiving the power of the storage battery of the storage battery-equipped device that is input from the fourth terminal And a storage battery system for charging a storage battery-equipped device, comprising: a second discharge circuit for supplying to the home wiring.
〈構成5〉
構成1乃至4のいずれかに記載の蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムにおいて、前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池で前記第3端子に接続された自家用蓄電池を充電する第2充放電回路を備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。
<Configuration 5>
5. The storage battery system for charging a storage battery mounted device according to any one of the configurations 1 to 4, wherein the storage battery of the storage battery mounted device connected to the fourth terminal is used to charge the second storage battery connected to the third terminal. A storage battery system for charging a storage battery-equipped device, comprising a charge / discharge circuit.
〈構成6〉
構成1乃至5のいずれかに記載の蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムにおいて、前記回路群に含まれたいずれかの回路もしくは全ての回路に充電量適正化回路が設けられ、前記充電量適正化回路は、前記自家用蓄電池もしくは前記電池搭載機器の蓄電池の充電量を設定された範囲に制御することを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。
<Configuration 6>
In the storage battery system for charging a storage battery mounted device according to any one of Configurations 1 to 5, a charge amount optimization circuit is provided in any or all of the circuits included in the circuit group, and the charge amount optimization is performed. The circuit controls a charge amount of the storage battery for the private battery or the storage battery of the battery mounted device within a set range, and the storage battery system for charging the storage battery mounted device.
〈構成7〉
構成6に記載の蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システムにおいて、前記充電量適正化回路が、建物内部の総合的なエネルギ管理をするHEMSサーバにより、前記自家用蓄電池もしくは前記電池搭載機器の蓄電池の充電量を設定された範囲に制御することを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。
<Configuration 7>
The storage battery system for charging a storage battery mounted device according to Configuration 6, wherein the charge amount optimization circuit uses a HEMS server for comprehensive energy management inside the building to charge the storage battery for the private storage battery or the battery mounted device. A storage battery system for charging a battery-equipped device, characterized in that the control is performed within a set range.
〈構成1の効果〉
自家用蓄電池と電気自動車等の電池搭載機器の蓄電池を、商用電源と自家発電電源装置により充電できる。また、自家用蓄電池から電気自動車等の電池搭載機器の蓄電池に充電できる。従って、電池搭載機器の蓄電池に低コストの電力を充電できる。
〈構成2の効果〉
自家用蓄電池の電力を宅内配線に供給できる。
〈構成3の効果〉
電池搭載機器の蓄電池の電力を宅内配線に供給でき、電池搭載機器の蓄電池を有効利用できる。
〈構成4の効果〉
自家用蓄電池と電池搭載機器の蓄電池の両方の電力を合わせて宅内配線に供給でき、電池搭載機器の蓄電池を有効利用できる。
〈構成5の効果〉
自家用蓄電池と電池搭載機器の蓄電池に充電された電力を相互に融通して、電池搭載機器の蓄電池を有効利用できる。
〈構成6の効果〉
自家用蓄電池や電池搭載機器の蓄電池の充電量を、利用者が予め設定しておいた範囲に自動的に制御できる。従って、利用者が自家用蓄電池や電池搭載機器の蓄電池を、いつどのように利用するかを決めて、充電量を最適化できる。
〈構成7の効果〉
建物内部の総合的なエネルギ管理をするHEMSサーバにより、自動的に、自家用蓄電池や電池搭載機器の蓄電池の充電量を最適化できる。
<Effect of Configuration 1>
A storage battery for a personal storage battery and a battery-equipped device such as an electric vehicle can be charged by a commercial power source and a private power generation power supply device. Moreover, it can charge to the storage battery of battery mounted apparatuses, such as an electric vehicle, from a private storage battery. Therefore, low-cost power can be charged in the storage battery of the battery-equipped device.
<Effect of Configuration 2>
The power of the personal storage battery can be supplied to the home wiring.
<Effect of Configuration 3>
The power of the storage battery of the battery mounted device can be supplied to the home wiring, and the storage battery of the battery mounted device can be used effectively.
<Effect of Configuration 4>
The power of both the storage battery for home use and the storage battery of the battery-equipped device can be supplied to the home wiring together, and the storage battery of the battery-equipped device can be used effectively.
<Effect of Configuration 5>
It is possible to effectively use the storage battery of the battery-equipped device by mutually accumulating the electric power charged in the storage battery for home use and the storage battery of the battery-equipped device.
<Effect of Configuration 6>
It is possible to automatically control the charge amount of the storage battery for personal use or the storage battery of the battery-equipped device within a range set in advance by the user. Therefore, the user can decide when and how to use the personal storage battery or the storage battery of the battery-equipped device to optimize the charge amount.
<Effect of Configuration 7>
The HEMS server that performs comprehensive energy management inside the building can automatically optimize the charge amount of the storage battery for private use or battery-equipped equipment.
本発明では、自家用蓄電池と蓄電池搭載機器の蓄電池に対して、自家発電電源装置や送配電線路から供給される電力を蓄積できるように構成する。さらに、自然エネルギや夜間電力により自家用蓄電池に充電した電力で、蓄電池搭載機器の蓄電池を充電できる回路を設ける。これで、電気自動車等の蓄電池搭載機器に対して、いつでも低コストの電力を充電できる。また、蓄電池搭載機器の使用頻度が低い場合には、自家用蓄電池や蓄電池搭載機器の蓄電池に蓄積された電力を宅内配線側で有効に利用する。以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。 In this invention, it comprises so that the electric power supplied from a private power generation power supply device or a transmission / distribution electric wire can be accumulate | stored with respect to the storage battery for private storage batteries and storage battery mounting apparatus. Furthermore, the circuit which can charge the storage battery of a storage battery mounting apparatus with the electric power charged to the storage battery for private use with natural energy or night electricity is provided. Thereby, low-cost electric power can be charged at any time for storage battery mounted devices such as electric vehicles. Moreover, when the usage frequency of the storage battery mounted device is low, the power stored in the storage battery of the personal storage battery or the storage battery mounted device is effectively used on the home wiring side. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail for each example.
図1は実施例1の蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム10を示す結線図である。
図の蓄電池システム10は、自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22に充電をして、その電力を利用するためのものである。これらの蓄電池は、自家発電電源装置18から供給される電力や送配電線路12から供給される電力を蓄積する。
FIG. 1 is a connection diagram illustrating a
The
自家発電電源装置18、例えば、太陽光発電装置は、自然エネルギを電気エネルギに変換して出力する。宅内配線16は、送配電線路12を経由して分電盤14を介して商用電源を受け入れる。そして、自家発電電源装置18と宅内配線16と自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22とを、相互に電気接続して電力を授受するための端子群と回路群とが設けられている。以下、装置の各部を具体的に説明する。
The private power generation
[自家発電電源装置]
自家発電電源装置18には、様々なものが知られている。太陽光発電装置は、太陽エネルギを電気エネルギに変換して出力するものである。風力発電装置は、風力エネルギを電気エネルギに変換して出力するものである。燃料電池は、水素等を燃料として発電するものである。その他にも、熱エネルギや水力や波力を電気エネルギに変換して出力する電源装置がある。本発明では、これらの自家発電電源装置18のいずれも利用することができる。最も低コストのエネルギ源として利用できる。
[In-house power generator]
Various types of private
[送配電線路と宅内配線]
送配電線路12は、電力会社から商用電源を供給するための線路である。宅内配線16は、送配電線路12と分電盤14等を介して接続される。宅内配線16は、送配電線路12と分電盤14等の受電設備により隔てられた配電設備で、住宅やマンション等の住人が商用電源を利用するための設備である。分電盤14は、宅内配電用の分岐回路やブレーカー等を内蔵した機器である。電力会社から供給される夜間電力は、自然エネルギの次に低コストで安定なエネルギ源として利用できる。
[Transmission and distribution line and home wiring]
The transmission and
[蓄電池]
蓄電池は充放電により電力を蓄積したり放出したりする機能を持つ2次電池である。この実施例では、自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22を使用する。自家用蓄電池20は、自家発電電源装置18から供給される電力の蓄積に利用される。図の実施例では、自家発電電源装置18の出力する電力は不安定なため、自家用蓄電池20にいったん蓄積してから使用される。しかし、自家発電電源装置18から既知のパワーコントロールを介して分電盤側に電力を送出し、売電に利用したり、宅内配線側に直接電力を供給してもよい。
[Storage battery]
A storage battery is a secondary battery having a function of storing and discharging electric power by charging and discharging. In this embodiment, a
自家発電電源装置18の出力する電力を自家用蓄電池20に蓄積して夜間に使用することができる。さらに、送配電線路12から供給される電力を自家用蓄電池20に蓄積して、昼間に使用することもできる。また、この実施例のシステムは、自家用蓄電池20にいったん蓄積した電力で、蓄電池搭載機器の蓄電池22を充電することができる回路を備える。この回路は後で説明する。
The electric power output from the private
[蓄電池搭載機器]
蓄電池搭載機器には、電気自動車がある。電気モーターのみで走行するものやいわゆるハイブリッド式のものを含む。充電に大電力が必要なために特別の配線を必要とする場合も多い。その一方で、大容量の蓄電池22を搭載していることから、この実施例では、最も低コストの電力で充電することを可能にした。また、蓄電池22を自家用蓄電池20の代用として使用することもできる。
[Storage battery equipment]
Examples of the storage battery-equipped device include an electric vehicle. Including those that run only with an electric motor and so-called hybrid type. In many cases, special wiring is required because large power is required for charging. On the other hand, since the large-
電気自動車のほかに、蓄電池搭載機器として、電動式のオートバイやスクーター等を含む電動バイクや、電動アシスト式の自転車等を含む電動自転車や、その他、電動式の車椅子や農機、電動式の産業機器等を挙げることができる。本発明では、これらに搭載した蓄電池も有効に利用できる。 In addition to electric vehicles, storage battery-equipped devices include electric motorcycles including electric motorcycles and scooters, electric bicycles including electric assist bicycles, and other electric wheelchairs, agricultural machines, and electric industrial equipment. Etc. In this invention, the storage battery mounted in these can also be utilized effectively.
(端子群)
図1に示した端子群は、第1端子24と第2端子26と第3端子28と第4端子30とを含む。第1端子24には自家発電電源装置18を接続する。第2端子26には送配電線路12と接続された分電盤14を接続する。第3端子28には、自家用蓄電池20を接続する。第4端子30には蓄電池搭載機器の蓄電池22を接続する。
(Terminal group)
The terminal group shown in FIG. 1 includes a first terminal 24, a second terminal 26, a
(回路群)
一点鎖線の枠内に配置した回路群は、第1充電回路32と第2充電回路34と第3充電回路36と第4充電回路38と第1放電回路40と第2放電回路42と第1充放電回路44と第2充放電回路46とを含む。
(Circuit group)
The circuit group arranged within the dashed-dotted line frame includes the
第1充電回路32は、第1端子24から入力する自家発電電源装置18の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、第3端子28に接続された自家用蓄電池20を充電する機能を持つ。第2充電回路34は、第1端子24から入力する自家発電電源装置18の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、第4端子30に接続された蓄電池搭載機器の蓄電池22を充電する機能を持つ。
The
第3充電回路36は、第2端子26から入力する送配電線路12の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、第3端子28に接続された自家用蓄電池20を充電する機能を持つ。第4充電回路38は、第2端子26から入力する送配電線路12の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、第4端子30に接続された蓄電池搭載機器の蓄電池22を充電する機能を持つ。
The
第1放電回路40は、第3端子28から入力する自家用蓄電池20の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、宅内配線16に供給する機能を持つ。第2放電回路42は、第4端子30から入力する蓄電池搭載機器の蓄電池22の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、宅内配線16に供給する機能を持つ。
The
第1充放電回路44は、第3端子28に接続された自家用蓄電池20で第4端子30に接続された蓄電池搭載機器の蓄電池22を充電する機能を持つ。第2充放電回路46は、第4端子30に接続された蓄電池搭載機器の蓄電池22で第3端子28に接続された自家用蓄電池20を充電する機能を持つ。
The first charging / discharging
[回路の具体例]
第1充電回路32や第2充電回路34は、例えば、太陽光発電装置の出力する直流電圧を、蓄電池の充電に適当な電圧に変換するDC−DCコンバータと、充電を制御する電圧電流制御回路等を備える。DC出力電圧が近接していれば、第1充電回路32と第2充電回路34とをひとつにまとめることができる。DC−DCコンバータの出力側に選択スイッチを設けて、自家用蓄電池20または蓄電池搭載機器の蓄電池22のいずれかに接続すればよい。即ち、第1充電回路32と第2充電回路34とは必ずしも別個に設ける必要はない。
[Specific example of circuit]
The
第3充電回路36や第4充電回路38は、例えば、AC100ボルトの宅内配線16に接続して、蓄電池の充電に適当な直流電圧に変換するAC−DCコンバータと、充電を制御する電圧電流制御回路等を備える。DC出力電圧が近接していれば、上記の場合と同様に、出力側に選択スイッチを設けて、第3充電回路36と第4充電回路38とをひとつにまとめることができる。即ち、第3充電回路36と第4充電回路38とは必ずしも別個に設ける必要はない。
The
第1放電回路40と第2放電回路42とは、蓄電池に接続して宅内配線16用の交流電圧を出力するDC−ACコンバータや過電流保護回路等を備えるとよい。自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22のDC出力電圧が同じであれば、入力側に選択スイッチを設けて、第1放電回路40と第2放電回路42とをひとつにまとめることもできる。
The
第1充放電回路44と第2充放電回路46は、例えば、一方の蓄電池20に接続して他方の蓄電池22の充電に適当な直流電圧に変換するDC−DCコンバータと、充電を制御する電圧電流制御回路等を備える。起電力の高いほうから低いほうへの充電は充電電流を制御しながらオンオフするスイッチ回路のみで構成することができる。
The first charging / discharging
図2は、蓄電池搭載機器の蓄電池の従来の充電方法説明図である。
個人の住宅で電気自動車の充電をする場合には、例えば、交流100ボルトあるいは交流200ボルトのコンセント50に、電気自動車に設けられた充電用のプラグ48を接続する。実施例のシステムにこのようなコンセント50も設けておくとよい。なお、従来はこのように交流電源を用いた充電がなされていたが、この実施例のシステムを利用する場合には、第4端子に蓄電池搭載機器の蓄電池22を直流で充電する端子を設けることが好ましい。またあるいは、実施例2以下で説明するように、蓄電池搭載機器の蓄電池22を蓄電池搭載機器から取り外して充電をするとよい。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional charging method for a storage battery of a storage battery mounted device.
When charging an electric vehicle in a private house, for example, a charging
以上の回路は次のようにして使用する。
(1)第1充電回路32により、自家発電電源装置18の発電電力を自家用蓄電池20に充電できる。この電力は、主として宅内配線16側に供給されて使用される。自家用蓄電池20に充電された電力は、夜間に蓄電池搭載機器の蓄電池22の充電にも利用される。
(2)第2充電回路34により、自家発電電源装置18の発電電力を蓄電池搭載機器の蓄電池22に充電できる。昼間に蓄電池搭載機器を接続できれば、この方法で充電ができる。
(3)第3充電回路36により、廉価な夜間電力を自家用蓄電池20に充電できる。自家発電電源装置18の発電電力が不足な場合に利用される。
(4)第4充電回路38により、廉価な夜間電力を利用して、電池搭載機器の蓄電池22を充電できる。夜間に蓄電池搭載機器を接続できれば、この方法で充電ができる。
The above circuit is used as follows.
(1) The
(2) The
(3) The
(4) The
(5)電気自動車が、昼間は戸外で使用され夜間にのみ駐車場に置かれることも多い。太陽光発電装置のような昼間に発電する装置の電力を自家用蓄電池20に蓄積しておけば、上記のように、夜間にその電力を電気自動車に充電できる。
(6)電気自動車が、昼間にのみ駐車場に置かれるときは、廉価な夜間電力を自家用蓄電池20に蓄積しておき、昼間にその電力を電気自動車に充電できる。
(7)上記のいずれかの方法を選択することにより、電池搭載機器の蓄電池22の充電に、最も経済的な方法を採用できる。
(5) Electric vehicles are often used outdoors during the day and are often placed in parking lots at night. If the electric power of a device that generates electricity in the daytime, such as a solar power generation device, is stored in the
(6) When an electric vehicle is placed in a parking lot only in the daytime, inexpensive nighttime electric power can be stored in the
(7) By selecting any one of the above methods, the most economical method can be adopted for charging the
(8)自家用蓄電池20に充電された電力を住宅内で利用する場合、蓄電池搭載機器の蓄電池22が接続されていれば、自家用蓄電池20の充電電力と蓄電池搭載機器の蓄電池22の充電電力との合計容量の電力を利用することが可能となり、より大きな経済効果を得ることができる。
(8) When the electric power charged in the
(9)第1充放電回路44や第2充放電回路46により、自家用蓄電池20と電池搭載機器の蓄電池22の充電量を融通して充電量の適正化を図れる。電池搭載機器の蓄電池22を自家発電電源装置18の電力を蓄積するために利用すれば、自家用蓄電池20の負荷を軽減し、自家用蓄電池20の寿命を伸ばすことができる。
(9) With the first charge /
(10)特に、蓄電池搭載機器が、長期間使用されないか、あるいは希にしか使用されない場合がある。このような場合に、蓄電池搭載機器の蓄電池22を適度に使用すれば、その蓄電池22の性能を維持できる。しかも、自然放電により充電量が適正値以下まで減少するのを防ぎ、例えば、蓄電池22の適正最低充電量を30%に設定して、蓄電池搭載機器をいつでも使用できる状態にしておくことができる。
(10) In particular, the storage battery mounted device may not be used for a long time or may be used rarely. In such a case, if the
図3は実施例2の充電回路例を示す結線図である。
例えば、太陽電池の場合、多数のセル群を必要な数だけ直列接続して、要求される出力電圧を得ることができる。従って、蓄電池を充電するための最適な直流出力電圧を直接取り出すことも可能である。この場合には、直流電圧を昇圧したり、降圧したりする回路は必要としない。例えば第1充電回路32と第2充電回路34は、充電電圧や充電電流をモニタしながら出力電流を断続するスイッチング回路等であればよい。この実施例では、第1充電回路32と第2充電回路34とを一体化した例を示した。
FIG. 3 is a connection diagram illustrating an example of a charging circuit according to the second embodiment.
For example, in the case of a solar cell, a required output voltage can be obtained by connecting as many cell groups as necessary in series. Therefore, it is possible to directly take out the optimum DC output voltage for charging the storage battery. In this case, a circuit for boosting or lowering the DC voltage is not required. For example, the
図の例では、自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22に、充電量適正化回路60と充電器性能判定回路62とを接続した。一般に、蓄電池の充電では、例えば、蓄電量が少ない状態で定電流制御をし、端子電圧上昇後に定電圧制御に切り替えるといった制御を行う。充電量適正化回路60がこの役割を果たす。これにより、充電量の適正化が図れる。同時に、充電器性能判定回路62は、充放電特性を監視して、蓄電池の充電性能を判定する。なお、この実施例では、蓄電池搭載機器の蓄電池22を蓄電池搭載機器から取り外して充電をするようにしている。これにより、自家発電電源装置18から自家用蓄電池20への充電と、自家発電電源装置18から蓄電池搭載機器の蓄電池22への充電を自由に制御できる。
In the example of the figure, the charge
図のように、第3端子28と第4端子30の間に第1充放電回路44を設けることにより、昼間に自家発電電源装置18を用いて自家用蓄電池20に充電した電力を、蓄電池搭載機器の蓄電池22に送って充電をすることができる。一方、例えば、長期間蓄電池搭載機器を使用する予定がない場合がある。このときは、蓄電池搭載機器の蓄電池22に対して、その性能を維持できる最小限の電力のみを充電しておくことが好ましい。余分な電力が充電されていれば、その電力を自家用蓄電池20に移して有効に利用する。このために、第3端子28と第4端子30の間に第2充放電回路46を設けた。即ち、自家用蓄電池20と蓄電池22の充電量を適当に融通することができる。
As shown in the figure, by providing the first charging / discharging
例えば、充電量適正化回路60は適正最大充電量を80%とか90%に設定して、蓄電池の長寿命化を図ることができる。また、例えば、蓄電池搭載機器の蓄電池22の適正最低充電量を30%と設定しておく。これにより、宅内への電力供給のために充放電を行なったとしても、適正最低充電量30%以上は放電しないで維持しておくことができる。これにより、蓄電池搭載機器の突然の使用要求に応えることができる。事前に使用予定が分かっていれば、蓄電池搭載機器の蓄電池22をフル充電しておくとよい。
For example, the charge
図4は、コンピュータによる充電量制御のための回路結線図である。
上記のような自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22の充放電量の適正な融通制御は、コンピュータにより自動化することができる。また、利用者がコンピュータを使用して充電量を設定できる。その場合には、図1に示した回路群を、例えば、HEMS(ホームエネルギマネージメントサービス)サーバ64に接続して制御するとよい。
FIG. 4 is a circuit connection diagram for charge amount control by a computer.
The appropriate interchange control of the charge / discharge amount of the
HEMSサーバ64は、一般住宅等の建物内部のエネルギ供給量とエネルギ消費量とを詳細にモニタして、その結果をディスプレイ66に表示したり、例えば、エアコンの運転を制御して、適正温度に制御するといった機能を持つ。このHEMSサーバ64に、自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22の適正最大充電量や適正最低充電量を計算する機能等を付与するとよい。なお、本発明において、HEMSサーバ64は、少なくとも、建物内の指定されたエネルギ使用機器の状態とエネルギ供給状態を取得する機能があればよく、例えば、エネルギ使用機器として、蓄電池を指定し、エネルギ供給状態として、送配電線路からの受電出電力と自家発電装置の発電電力を指定すれば、以下のシステムが実現する。
The HEMS server 64 monitors in detail the energy supply amount and energy consumption amount in a building such as a general house, and displays the result on the
図4には、図1に示した各回路に図3で説明した充電量適正化回路60と充電器性能判定回路62とを設けた例を示す。第2充電回路以下にも、第1充電回路と同様に充電量適正化回路60と充電器性能判定回路62とを追加する。図4ではそれらの図示を省略した。
FIG. 4 shows an example in which the charge
例えば、図4の例では、ディスプレイ66に表示された制御画面により、例えば、蓄電池搭載機器の蓄電池22の適正最大充電量を90%とし、最低充電量を30%に設定する。この設定は、各回路の充電量適正化回路60に通知される。従って、蓄電池搭載機器の蓄電池22を商用電源で充電する場合も、自家発電電源装置18で充電する場合も、自家用蓄電池20で充電する場合も、フル充電の場合には90%まで充電する。また、蓄電池搭載機器の蓄電池22の電力を宅内配線に放電する場合には、充電量が30%になると、放電を停止するように制御する。
For example, in the example of FIG. 4, the appropriate maximum charge amount of the
このほかに、任意のタイミングで、自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22を充電したり、これらを放電させたり、これらのうちの一方で他方を充電したりする制御信号を、HEMSサーバ64から送出させるとよい。これにより、建物内部の総合的なエネルギ管理に自家用蓄電池20と蓄電池搭載機器の蓄電池22を役立てることができる。
In addition, a control signal for charging the
10 蓄電池システム
12 送配電線路
14 分電盤
16 宅内配線
18 自家発電電源装置
20 自家用蓄電池
22 蓄電池搭載機器の蓄電池
24 第1端子
26 第2端子
28 第3端子
30 第4端子
32 第1充電回路
34 第2充電回路
36 第3充電回路
38 第4充電回路
40 第1放電回路
42 第2放電回路
44 第1充放電回路
46 第2充放電回路
48 プラグ
50 コンセント
52 太陽電池セル群
56 充電用出力端子
60 充電量適正化回路
62 充電器性能判定回路
64 HEMSサーバ
66 ディスプレイ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記端子群は、前記自家発電電源装置を接続する第1端子と、前記送配電線路と接続された前記分電盤に接続する第2端子と、前記自家用蓄電池を接続する第3端子と、前記蓄電池搭載機器の蓄電池と接続する第4端子とを備え、
前記回路群は、
前記第1端子から入力する前記自家発電電源装置の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第3端子に接続された前記自家用蓄電池を充電する第1充電回路と、
前記第1端子から入力する前記自家発電電源装置の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池を充電する第2充電回路と、
前記第2端子から入力する前記送配電線路の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第3端子に接続された前記自家用蓄電池を充電する第3充電回路と、
前記第2端子から入力する前記送配電線路の電力を受け入れて要求されている直流電力を出力し、前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池を充電する第4充電回路と、
前記第3端子に接続された前記自家用蓄電池で前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池を充電する第1充放電回路と、
を備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。 A self-generating power supply device that converts natural energy into electric energy and outputs the power; a self-storage battery that stores power supplied from the self-generated power supply device or power supplied from the transmission and distribution line; and a storage battery of a storage battery-equipped device; Are provided with a terminal group and a circuit group for electrically connecting and receiving power to each other,
The terminal group includes a first terminal that connects the private power generation power supply device, a second terminal that connects to the distribution board connected to the transmission and distribution line, a third terminal that connects the private storage battery, and A fourth terminal connected to the storage battery of the storage battery mounted device,
The circuit group is:
A first charging circuit for receiving the electric power of the private power generation power supply device input from the first terminal and outputting the requested DC power, and charging the private storage battery connected to the third terminal;
A second charging circuit for receiving the electric power of the private power generation apparatus input from the first terminal and outputting the requested DC power, and charging the storage battery of the storage battery-equipped device connected to the fourth terminal;
A third charging circuit for receiving the electric power of the transmission / distribution electric line input from the second terminal and outputting the requested DC power, and charging the storage battery for personal use connected to the third terminal;
A fourth charging circuit for receiving the power of the transmission and distribution line input from the second terminal and outputting the requested DC power, and charging the storage battery of the storage battery-equipped device connected to the fourth terminal;
A first charge / discharge circuit for charging a storage battery of the storage battery-equipped device connected to the fourth terminal with the private storage battery connected to the third terminal;
A storage battery system for charging a storage battery-equipped device.
前記第3端子から入力する前記自家用蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、送配電線路を経由して分電盤を介して商用電源を受け入れる宅内配線に対して前記交流電力を供給する第1放電回路を備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。 In the storage battery system for charging the storage battery mounted device according to claim 1,
Accepting the power of the personal storage battery input from the third terminal and outputting the requested AC power, and the AC power to the in-house wiring that accepts commercial power via the distribution board via the power distribution line A storage battery system for charging a storage battery-equipped device, comprising a first discharge circuit for supplying the battery.
前記第4端子から入力する前記蓄電池搭載機器の蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、前記宅内配線に供給する第2放電回路とを備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。 In the storage battery system for charging the storage battery mounted device according to claim 1,
A storage battery-equipped device, comprising: a second discharge circuit that receives the power of the storage battery of the storage battery-equipped device input from the fourth terminal and outputs the requested AC power and supplies the AC power to the home wiring. Storage battery system for charging.
前記第3端子から入力する前記自家用蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、送配電線路を経由して分電盤を介して商用電源を受け入れる宅内配線に対して前記交流電力を供給する第1放電回路と、
前記第4端子から入力する前記蓄電池搭載機器の蓄電池の電力を受け入れて要求されている交流電力を出力し、前記宅内配線に供給する第2放電回路とを備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。 In the storage battery system for charging the storage battery mounted device according to claim 1,
Accepting the power of the personal storage battery input from the third terminal and outputting the requested AC power, and the AC power to the in-house wiring that accepts commercial power via the distribution board via the power distribution line A first discharge circuit for supplying
A storage battery-equipped device, comprising: a second discharge circuit that receives the power of the storage battery of the storage battery-equipped device input from the fourth terminal and outputs the requested AC power and supplies the AC power to the home wiring. Storage battery system for charging.
前記第4端子に接続された前記蓄電池搭載機器の蓄電池で前記第3端子に接続された自家用蓄電池を充電する第2充放電回路を備えたことを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。 In the storage battery system for charging the storage battery mounted device according to any one of claims 1 to 4,
A storage battery system for charging a storage battery-equipped device, comprising a second charge / discharge circuit that charges a storage battery for personal use connected to the third terminal by a storage battery of the storage battery-equipped device connected to the fourth terminal.
前記回路群に含まれたいずれかの回路もしくは全ての回路に充電量適正化回路が設けられ、前記充電量適正化回路は、前記自家用蓄電池もしくは前記電池搭載機器の蓄電池の充電量を設定された範囲に制御することを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。 In the storage battery system for charging the storage battery mounted device according to any one of claims 1 to 5,
A charge amount optimization circuit is provided in any or all of the circuits included in the circuit group, and the charge amount optimization circuit is set with the charge amount of the storage battery for the private storage battery or the battery-equipped device. A storage battery system for charging storage battery-equipped equipment, characterized by being controlled to a range.
前記充電量適正化回路が、建物内部の総合的なエネルギ管理をするHEMSサーバにより、前記自家用蓄電池もしくは前記電池搭載機器の蓄電池の充電量を設定された範囲に制御することを特徴とする蓄電池搭載機器充電用の蓄電池システム。 In the storage battery system for charging the storage battery mounted device according to claim 6,
The charge amount optimization circuit controls the charge amount of the private storage battery or the storage battery of the battery-equipped device to a set range by a HEMS server that performs comprehensive energy management inside the building. Storage battery system for device charging.
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