JP2013046557A - Home discharge control device and home discharge control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車等の車両に搭載された蓄電池を、宅内負荷に接続し放電させて、宅内負荷の電力消費の少なくとも一部に利用する宅内放電制御装置および宅内放電制御方法に関する。 The present invention relates to an in-house discharge control apparatus and an in-house discharge control method in which a storage battery mounted on a vehicle such as an electric vehicle is connected to an in-house load and discharged, and is used for at least part of the power consumption of the in-house load.
従来、電気自動車に搭載された蓄電池を宅内のパワーコンディショナ(以後、パワコンと称す)に接続して、電気自動車の蓄電池の蓄電電力を宅内負荷(電気機器)に利用する宅内放電制御装置が提案されている(特許文献1,2)。
Conventionally, a home discharge control device has been proposed in which a storage battery mounted on an electric vehicle is connected to a home power conditioner (hereinafter referred to as a power conditioner) and the stored power of the electric vehicle storage battery is used for the home load (electric equipment). (
この装置で使用される電気自動車では、その蓄電池の残容量を正確に検出することが重要である。なぜならば、検出された残容量が実際の残容量よりも大きいと、蓄電池の残容量が未だあるように見えても電気自動車が動かなくなる場合があり、逆に、検出された残容量が実際の残容量よりも小さいと、充電時に蓄電池を過剰に充電して蓄電池の劣化を招き、電気自動車の走行距離が著しく低下する場合があるからである。 In an electric vehicle used in this apparatus, it is important to accurately detect the remaining capacity of the storage battery. This is because if the detected remaining capacity is larger than the actual remaining capacity, the electric vehicle may not move even if the remaining capacity of the storage battery still appears. This is because if the capacity is smaller than the remaining capacity, the storage battery is excessively charged during charging, leading to deterioration of the storage battery, and the travel distance of the electric vehicle may be significantly reduced.
図21は、従来の宅内放電制御装置と電気自動車との各々の構成概略図の一例を示した図である。図21に示すように、電気自動車100は、蓄電池101、電流センサ102および制御部103を備えている。蓄電池101は、電力線108を介して宅105内のパワコン106に着脱自在に接続されている。電流センサ102は、電力線108に流れる蓄電池101の充放電電流を検出するものである。制御部103は、電流センサ102により検出された電流値を蓄電池101の残容量(SOC:State of Charge)に換算し、その残容量を管理している。制御部103で管理されている残容量情報(SOC情報)は、通信線104によりパワコン106へ送信される。パワコン106は、その残容量情報を基に電気自動車100の蓄電池101の充放電を制御することで、蓄電池101の蓄電電力を宅内負荷(電気機器)107に利用している。
FIG. 21 is a diagram showing an example of a schematic configuration diagram of each of a conventional in-home discharge control device and an electric vehicle. As shown in FIG. 21, the
上述の電流値から蓄電池101の残容量への換算方法は、積算電流により残容量を換算する方法が一般的であるが(例えば特許文献3,4など)、この方法以外にも、電流−電圧特性より残容量を換算する方法(特許文献5)が知られている。
The method for converting the current value to the remaining capacity of the
しかしながら、上述の何れの換算方法においても、蓄電池101の残容量を正確に把握するためには、蓄電池101の放電電流の電流値を正確に検出する必要がある。特に一般的に用いられている積算電流により残容量を換算する方法では、わずかな電流検出誤差でも、電流値の積算を重ねることで、検出した残容量が実際の残容量から大きくずれる場合がある。
However, in any of the above conversion methods, in order to accurately grasp the remaining capacity of the
蓄電池101から宅内負荷107への放電を行う場合、その放電の放電量は、宅内負荷107の消費量に応じて大きく変化することが考えられる。蓄電池101の充電時では、急速充電(50kW)では130A程度の大電流、また、高速充電(8kW)では22A程度の大電流が流れる。しかし、蓄電池101から宅内負荷107への放電では、宅内負荷107の消費量の変動により0.5A程度の小電流しか流れないときもある。
When discharging from the
電流センサ102としては、蓄電池101の充電時の大電流を検出できるものを用いる必要があるが、そのような電流センサ102では、小電流に対する検出誤差が非常に大きくなるため、蓄電池101から宅内負荷107への放電電流を正確に検出することができない場合がある。
As the current sensor 102, it is necessary to use a sensor that can detect a large current during charging of the
通常、電流センサ102の検出精度は最大検出値の±数%程度であるので、上記のような電流センサ102では、小電流を検出する場合、検出値に占める電流センサ102の検出誤差の割合が非常に大きくなり、検出精度が低くなる。 Normally, the detection accuracy of the current sensor 102 is about ± several% of the maximum detection value. Therefore, when the current sensor 102 as described above detects a small current, the ratio of the detection error of the current sensor 102 to the detection value is small. It becomes very large and the detection accuracy is low.
例えば、50kW急速充電時の電流を検出できる電流センサでは、±3A程度の検出誤差があり、また、宅内用8kWの系に流れる電流を検出できる電流センサでは、±0.5A程度の検出誤差がある。このような電流センサでは、0.5A程度の放電電流に対して±0.5Aあるいは±3A程度の検出誤差が存在することになる。 For example, a current sensor that can detect a current during 50 kW rapid charging has a detection error of about ± 3 A, and a current sensor that can detect a current flowing through an 8 kW system for home use has a detection error of about ± 0.5 A. is there. In such a current sensor, a detection error of about ± 0.5 A or ± 3 A exists for a discharge current of about 0.5 A.
このように、電流センサ102による放電時の検出誤差が大きくなると、蓄電池101の残容量を正確に検出できなくなる。
Thus, if the detection error at the time of discharge by the current sensor 102 becomes large, the remaining capacity of the
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気自動車の蓄電池等の外部蓄電池の蓄電電力を宅内負荷に利用する場合において、外部蓄電池の残容量を大電流用の電流センサにより正確に検出させることができる宅内放電制御装置および宅内放電制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to use the remaining capacity of an external storage battery for a large current when the stored power of an external storage battery such as a storage battery of an electric vehicle is used for a residential load. It is an object of the present invention to provide an in-house discharge control device and an in-house discharge control method that can be accurately detected by the current sensor.
上記の課題を解決するために、本発明に係る宅内放電制御装置は、所定の外部蓄電池と着脱自在に接続され、上記外部蓄電池から宅内負荷への放電を制御する宅内放電制御装置であって、上記外部蓄電池の出力電圧を検出する第1検出部と、上記宅内負荷の負荷電力を検出する第2検出部と、上記第1検出部で検出された上記出力電圧と上記第2検出部で検出された上記負荷電力とから、上記外部蓄電池から放電される第1放電電流の計算値を計算する計算部と、上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記外部蓄電池からの上記第1放電電流の放電を制御する第1放電制御部と、を備え、上記第1放電制御部は、上記計算値が第1所定値以上である場合には、上記第1放電電流を上記宅内負荷に放電させることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a home discharge control device according to the present invention is a home discharge control device that is detachably connected to a predetermined external storage battery and controls discharge from the external storage battery to a home load, Detected by a first detector that detects the output voltage of the external storage battery, a second detector that detects the load power of the residential load, and the output voltage detected by the first detector and the second detector A calculation unit for calculating a calculated value of a first discharge current discharged from the external storage battery from the generated load power, and the first discharge current from the external storage battery to supply power to the residential load. A first discharge control unit that controls the discharge of the battery, and the first discharge control unit discharges the first discharge current to the home load when the calculated value is equal to or greater than a first predetermined value. It is characterized by that.
本発明に係る宅内放電制御方法は、所定の外部蓄電池から宅内負荷への放電を制御する宅内放電制御方法であって、上記外部蓄電池の出力電圧を検出する第1検出ステップと、上記宅内負荷の負荷電力を検出する第2検出ステップと、上記第1検出ステップで検出された上記出力電圧と上記第2検出ステップで検出された上記負荷電力とから、上記外部蓄電池から放電される第1放電電流の計算値を計算する計算ステップと、上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記外部蓄電池からの上記第1放電電流の放電を制御する第1放電制御ステップと、を含み、上記第1放電制御ステップでは、上記計算値が第1所定値以上である場合には、上記第1放電電流を上記宅内負荷に放電させることを特徴としている。 A home discharge control method according to the present invention is a home discharge control method for controlling discharge from a predetermined external storage battery to a home load, the first detection step of detecting the output voltage of the external storage battery, and the home load A first discharge current discharged from the external storage battery from a second detection step for detecting load power, the output voltage detected in the first detection step, and the load power detected in the second detection step And a first discharge control step for controlling discharge of the first discharge current from the external storage battery in order to supply electric power to the home load, and the first discharge In the control step, when the calculated value is equal to or greater than a first predetermined value, the first discharge current is discharged to the home load.
なお、上記の「宅内負荷の負荷電力」とは、稼動中の宅内負荷が消費している電力を意味する。 Note that the above “load power of home load” means the power consumed by the home load during operation.
上記の構成によれば、上記計算値が第1所定値以上である場合には、第1放電電流が宅内負荷に放電されるので、その放電の際の第1放電電流は、第1所定値以上の値になる。第1所定値として、例えば10A程度の比較的大きな電流値を設定することで、第1放電電流を、例えば10A程度の比較的大きな電流値にすることができる。 According to the above configuration, when the calculated value is equal to or greater than the first predetermined value, the first discharge current is discharged to the home load, so the first discharge current at the time of discharge is the first predetermined value. It becomes the above value. By setting a relatively large current value of, for example, about 10 A as the first predetermined value, the first discharge current can be set to a relatively large current value of, for example, about 10 A.
これにより、第1放電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。よって、外部蓄電池の蓄電電力を宅内負荷に利用する場合において、外部蓄電池の残容量を大電流用の電流センサにより正確に検出することできる。 Thus, the first discharge current can be accurately detected using the current sensor for detecting a large current. Therefore, in the case where the stored power of the external storage battery is used for a home load, the remaining capacity of the external storage battery can be accurately detected by the large current sensor.
本発明に係る宅内放電制御装置は、所定の外部蓄電池と着脱自在に接続され、上記外部蓄電池から宅内負荷への放電を制御する宅内放電制御装置であって、上記宅内放電制御装置の作動中は、上記外部蓄電池からの第1放電電流を、第1所定値となるように制御する第1放電制御部を備えることを特徴としている。 A home discharge control device according to the present invention is a home discharge control device that is detachably connected to a predetermined external storage battery and controls discharge from the external storage battery to a home load, and the home discharge control device is in operation. A first discharge control unit that controls the first discharge current from the external storage battery to be a first predetermined value is provided.
上記の構成によれば、上記宅内放電制御装置の作動中は、第1放電電流は所定値に制御されて放電されるので、第1放電電流は、常に第1所定値になる。第1所定値として、例えば10A程度の比較的大きな電流値を設定することで、第1放電電流を、例えば10A程度の比較的大きな電流値にすることができる。なお、第1放電電流のうち、宅内負荷で利用されない余剰の放電電流が発生する場合には、例えば後述するように、外部蓄電池とは別の蓄電池を余剰の放電電流によって充電するなどが考えられる。 According to the above configuration, the first discharge current always becomes the first predetermined value because the first discharge current is controlled to the predetermined value during the operation of the residential discharge control device. By setting a relatively large current value of, for example, about 10 A as the first predetermined value, the first discharge current can be set to a relatively large current value of, for example, about 10 A. In addition, when the surplus discharge current which is not utilized by the residential load among the first discharge currents is generated, for example, as will be described later, it is conceivable to charge a storage battery different from the external storage battery with the surplus discharge current. .
これにより、第1放電電流を大電流検出用の電流センサを用いて正確に検出することができる。よって、外部蓄電池の蓄電電力を宅内負荷に利用する場合において、外部蓄電池の残容量を大電流用の電流センサにより正確に検出することできる。 Thus, the first discharge current can be accurately detected using the current sensor for detecting a large current. Therefore, in the case where the stored power of the external storage battery is used for a home load, the remaining capacity of the external storage battery can be accurately detected by the large current sensor.
また、第1放電電流を第1所定値に制御する結果、外部蓄電池の残容量が急減する不測の事態を回避することもできる。 In addition, as a result of controlling the first discharge current to the first predetermined value, it is possible to avoid an unexpected situation in which the remaining capacity of the external storage battery rapidly decreases.
本発明に係る宅内放電制御装置では、上記外部蓄電池は、車両に搭載された蓄電池であることが望ましい。 In the residential discharge control device according to the present invention, the external storage battery is preferably a storage battery mounted on a vehicle.
上記の構成によれば、車両に搭載された蓄電池であるので、車両に搭載された蓄電池を宅内負荷に利用することができる。 According to said structure, since it is a storage battery mounted in the vehicle, the storage battery mounted in the vehicle can be utilized for home load.
本発明に係る宅内放電制御装置では、上記第1放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値以上である場合には、上記第1放電電流を、上記第1所定値以上に保ちながら上記負荷電力に応じた電流となるように制御して、上記宅内負荷に放電することが望ましい。 In the in-home discharge control device according to the present invention, the first discharge control unit maintains the first discharge current at the first predetermined value or more when the calculated value is at least the first predetermined value. It is desirable to control the current according to the load power to discharge to the home load.
上記の構成によれば、第1放電電流は負荷電力に応じた大きさの電流に制御されるので、負荷電流が第1所定値以上となる範囲で負荷電力が変動しても、過不足なく、外部蓄電池の第1放電電流を宅内負荷に放電することができる。 According to the above configuration, since the first discharge current is controlled to a current having a magnitude corresponding to the load power, even if the load power fluctuates in a range where the load current is equal to or greater than the first predetermined value, there is no excess or deficiency. The first discharge current of the external storage battery can be discharged to the home load.
本発明に係る宅内放電制御装置では、上記第1放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値以上である場合には、上記第1放電電流を、上記第1所定値よりも大きい第2所定値を越えないように制御して、上記宅内負荷に放電することが望ましい。 In the in-home discharge control apparatus according to the present invention, the first discharge control unit may cause the first discharge current to be greater than the first predetermined value when the calculated value is equal to or greater than the first predetermined value. 2 It is desirable to control so as not to exceed a predetermined value and to discharge to the in-house load.
上記の構成によれば、第1放電電流は第1所定値よりも大きい第2所定値を越えないように制御されるので、第1放電電流が大電流になることを防止でき、これにより、外部蓄電池の残容量が急減することを防止することができる。 According to the above configuration, since the first discharge current is controlled so as not to exceed the second predetermined value that is larger than the first predetermined value, the first discharge current can be prevented from becoming a large current. It is possible to prevent a sudden decrease in the remaining capacity of the external storage battery.
本発明に係る宅内放電制御装置では、上記第1放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値以上である場合には、上記第1放電電流を、上記第1所定値となるように制御して、上記宅内負荷に放電することが望ましい。 In the in-home discharge control device according to the present invention, the first discharge control unit is configured to set the first discharge current to the first predetermined value when the calculated value is equal to or greater than the first predetermined value. It is desirable to control and discharge to the residential load.
上記の構成によれば、上記計算値が第1所定値以上である場合には、第1放電電流が第1所定値となるように制御されて放電されるので、第1放電電流が大電流になることを防止でき、これにより、外部蓄電池が急減することを防止できる。また、第1放電電流が放電される場合は、その電流値は第1所定値になるので、第1放電電流を正確に検出することができる。 According to the above configuration, when the calculated value is equal to or greater than the first predetermined value, the first discharge current is controlled to be the first predetermined value and discharged, so the first discharge current is a large current. This can prevent the external storage battery from rapidly decreasing. In addition, when the first discharge current is discharged, the current value becomes the first predetermined value, so that the first discharge current can be accurately detected.
なお、必要な負荷電流に対して、第1放電電流では不足が生じる場合に対処する構成については、以下で述べる。 A configuration for dealing with a case where the first discharge current is insufficient with respect to a necessary load current will be described below.
本発明に係る宅内放電制御装置は、据置型蓄電池と、上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記据置型蓄電池からの第2放電電流の放電を制御する第2放電制御部と、を更に備え、上記第2放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値よりも大きい場合には、上記第2放電電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で足りない分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電させることが望ましい。 The in-home discharge control device according to the present invention further includes a stationary storage battery and a second discharge control unit that controls the discharge of the second discharge current from the stationary storage battery in order to supply electric power to the in-house load. And the second discharge control unit, when the calculated value is larger than the first predetermined value, reduces the second discharge current by a portion of the load power that is insufficient for the discharge of the first discharge current. It is desirable to control so as to compensate for the discharge to the in-house load.
上記の構成によれば、負荷電力のうち第1放電電流の放電で足りない分を補うように、第2放電電流が宅内負荷に放電されるので、供給電力の不足分を据置型蓄電池の放電で補うことができる。 According to the above configuration, the second discharge current is discharged to the home load so as to compensate for the shortage of the first discharge current in the load power, so that the shortage of the supplied power is reduced by the discharge of the stationary storage battery. Can be supplemented with.
本発明に係る宅内放電制御装置は、上記宅内負荷には、商用電力系統が接続されており、
上記計算値が上記第1所定値よりも大きい場合には、上記商用電力系統からの系統電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で不足する分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電させる第3放電制御部を更に備えることが望ましい。
In the residential discharge control device according to the present invention, a commercial power system is connected to the residential load.
When the calculated value is larger than the first predetermined value, the system current from the commercial power system is controlled so as to compensate for the shortage of the load power due to the discharge of the first discharge current, It is desirable to further include a third discharge control unit that discharges the house load.
上記の構成によれば、負荷電力のうち第1放電電流の放電で不足する分を補うように商用電力系統からの系統電流が宅内負荷に放電されるので、供給電力の不足分を商用電力系統で補うことができる。 According to the above configuration, since the grid current from the commercial power system is discharged to the residential load so as to compensate for the shortage of the first discharge current in the load power, the shortage of the supplied power is reduced to the commercial power system. Can be supplemented with.
本発明に係る宅内放電制御装置は、据置型蓄電池と、上記負荷へ電力を供給するために、上記据置型蓄電池からの第2放電電流の放電を制御する第2放電制御部と、を更に備え、上記第2放電制御部は、上記計算値が上記第2所定値よりも大きい場合には、上記第2放電電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で足りない分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電することが望ましい。 The in-home discharge control device according to the present invention further includes a stationary storage battery, and a second discharge control unit that controls the discharge of the second discharge current from the stationary storage battery in order to supply power to the load. When the calculated value is larger than the second predetermined value, the second discharge control unit supplements the second discharge current with a portion of the load power that is insufficient for the discharge of the first discharge current. It is desirable to control so that it discharges to the said house load.
上記の構成によれば、負荷電力のうち第1放電電流の放電で足りない分を補うように、第2放電電流が宅内負荷に放電されるので、第1放電電流の大きさを第2所定値以下に抑えることにより、外部蓄電池の残容量の急減を防止しつつ、供給電力の不足分を据置型蓄電池の放電で補うことができる。 According to the above configuration, the second discharge current is discharged to the home load so as to compensate for the lack of the first discharge current in the load power, so the magnitude of the first discharge current is set to the second predetermined value. By suppressing it to the value or less, the shortage of the remaining capacity of the external storage battery can be prevented, and the shortage of the supplied power can be compensated by the discharge of the stationary storage battery.
本発明に係る宅内放電制御装置は、上記宅内負荷には、商用電力系統が接続されており、上記計算値が上記第2所定値よりも大きい場合には、上記商用電力系統からの系統(※言葉を請求項7に合わせた)電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で不足する分を補うように制御して、上記宅内負荷に出力する第3放電制御部を更に備えることが望ましい。 In the residential discharge control apparatus according to the present invention, a commercial power system is connected to the residential load, and when the calculated value is larger than the second predetermined value, a system (* And a third discharge control unit that controls the current to compensate for the shortage of the first discharge current in the load power and outputs the current to the residential load. It is desirable.
上記の構成によれば、負荷電力のうち第1放電電流の放電で不足する分を補うように、商用電力系統からの系統電流が宅内負荷に出力されるので、第1放電電流の大きさを第2所定値以下に抑えることにより、外部蓄電池の残容量の急減を防止しつつ、供給電力の不足分を商用電力系統で補うことができる。 According to the above configuration, since the grid current from the commercial power grid is output to the residential load so as to compensate for the shortage of the load power due to the discharge of the first discharge current, the magnitude of the first discharge current is reduced. By suppressing it to the second predetermined value or less, the shortage of the remaining capacity of the external storage battery can be prevented, and the shortage of the supplied power can be compensated by the commercial power system.
本発明に係る宅内放電制御装置では、上記第1放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値未満である場合には、上記第1放電電流を停止することが望ましい。 In the residential discharge control device according to the present invention, it is preferable that the first discharge control unit stops the first discharge current when the calculated value is less than the first predetermined value.
なお、上記計算値が第1所定値未満である場合に、第1放電電流を放電させると、第1放電電流は第1所定値未満の電流となり、大電流用の電流センサにより正確に検出できなくなる。 When the calculated value is less than the first predetermined value and the first discharge current is discharged, the first discharge current becomes less than the first predetermined value and can be accurately detected by the current sensor for large current. Disappear.
上記の構成によれば、上記計算値が第1所定値未満である場合には、第1放電電流を停止するので、大電流用の電流センサによる不正確な検出が防止され、外部蓄電池の残容量を大電流用の電流センサにより正確に検出することできる。 According to the above configuration, when the calculated value is less than the first predetermined value, the first discharge current is stopped. Therefore, inaccurate detection by the current sensor for large current is prevented, and the remaining of the external storage battery is prevented. The capacity can be accurately detected by a current sensor for large current.
本発明に係る宅内放電制御装置は、据置型蓄電池と、上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記据置型蓄電池からの第2放電電流の放電を制御する第2放電制御部と、を更に備え、上記第2放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値未満である場合には、上記第2放電電流を上記宅内負荷に放電することが望ましい。 The in-home discharge control device according to the present invention further includes a stationary storage battery and a second discharge control unit that controls the discharge of the second discharge current from the stationary storage battery in order to supply electric power to the in-house load. The second discharge control unit preferably discharges the second discharge current to the home load when the calculated value is less than the first predetermined value.
上記の構成によれば、上記計算値が第1所定値未満である場合(即ち、外部蓄電池が放電されない場合)は、据置型蓄電池が放電されるので、外部蓄電池が放電されない場合でも、据置型蓄電池の放電により、負荷電力を賄うことができる。 According to the above configuration, when the calculated value is less than the first predetermined value (that is, when the external storage battery is not discharged), the stationary storage battery is discharged. Therefore, even when the external storage battery is not discharged, the stationary storage battery is discharged. Load electric power can be covered by the discharge of the storage battery.
本発明に係る宅内放電制御装置は、上記宅内負荷には、商用電力系統が接続されており、上記計算値が上記第1所定値未満である場合には、上記商用電力系統からの系統電流を上記宅内負荷に出力させる第3放電制御部を更に備えることが望ましい。 In the residential discharge control apparatus according to the present invention, a commercial power system is connected to the residential load, and when the calculated value is less than the first predetermined value, the grid current from the commercial power system is calculated. It is desirable to further include a third discharge control unit that outputs to the home load.
上記の構成によれば、上記計算値が第1所定値未満である場合(即ち、外部蓄電池が放電されない場合)は、商用電力系統からの系統電流が宅内負荷に出力されるので、外部蓄電池が放電されない場合でも、商用電力系統の出力電流により、負荷電力を賄うことができる。 According to the above configuration, when the calculated value is less than the first predetermined value (that is, when the external storage battery is not discharged), the grid current from the commercial power system is output to the home load, so the external storage battery Even when the battery is not discharged, the load power can be covered by the output current of the commercial power system.
本発明に係る宅内放電制御装置は、据置型蓄電池と、上記据置型蓄電池の充放電を制御する第2放電制御部と、上記宅内負荷の負荷電力を検出する検出部と、上記検出部で検出された上記負荷電力と、上記第1所定値の上記第1放電電流により供給される第1電力との大小関係を判定する判定部と、を備え、上記第2放電制御部は、上記負荷電力が上記第1電力よりも大きい場合には、上記据置型蓄電池からの第2放電電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で足りない分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電させることが望ましい。 A home discharge control device according to the present invention includes a stationary storage battery, a second discharge control unit that controls charging / discharging of the stationary storage battery, a detection unit that detects load power of the home load, and detection by the detection unit. A determination unit that determines a magnitude relationship between the generated load power and the first power supplied by the first discharge current of the first predetermined value, and the second discharge control unit includes the load power Is larger than the first power, the second discharge current from the stationary storage battery is controlled so as to compensate for the lack of the discharge of the first discharge current in the load power. It is desirable to discharge the load.
上記の構成によれば、負荷電力のうち第1放電電流の放電で足りない分を補うように、第2放電電流が宅内負荷に放電されるので、外部蓄電池の残容量の正確な検出、および外部蓄電池の残容量の急減防止という前述の効果に加えて、供給電力の不足分を据置型蓄電池の放電で補うことができるという効果を奏する。 According to the above configuration, since the second discharge current is discharged to the home load so as to compensate for the lack of the first discharge current in the load power, accurate detection of the remaining capacity of the external storage battery, and In addition to the above-described effect of preventing the sudden decrease in the remaining capacity of the external storage battery, an effect of being able to compensate for the shortage of the supplied power by discharging the stationary storage battery is achieved.
本発明に係る宅内放電制御装置は、上記第2放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値よりも小さい場合は、上記第1放電電流のうち上記負荷電力として消費されない余剰分を上記据置型蓄電池に充電させることが望ましい。 In the residential discharge control device according to the present invention, when the calculated value is smaller than the first predetermined value, the second discharge control unit generates a surplus that is not consumed as the load power in the first discharge current. It is desirable to charge the stationary storage battery.
上記の構成によれば、第1放電電流のうち負荷電力で消費されない余剰分が据置型蓄電池に充電されるので、第1放電電流を無駄にすることを防止できる。 According to said structure, since the surplus part which is not consumed with load electric power among 1st discharge currents is charged to a stationary storage battery, it can prevent making a 1st discharge current useless.
本発明に係る宅内放電制御装置および宅内放電制御方法は、外部蓄電池の出力電圧と宅内負荷の負荷電力とから求めた上記外部蓄電池からの第1放電電流の計算値が、第1所定値以上である場合には、上記外部蓄電池からの第1放電電流を上記宅内負荷に放電させるものである。 In the in-home discharge control device and the in-house discharge control method according to the present invention, the calculated value of the first discharge current from the external storage battery obtained from the output voltage of the external storage battery and the load power of the home load is not less than a first predetermined value. In some cases, the first discharge current from the external storage battery is discharged to the home load.
また、本発明に係る宅内放電制御装置および宅内放電制御方法は、外部蓄電池から宅内負荷への放電を制御する宅内放電制御装置の作動中は、上記外部蓄電池からの第1放電電流を、第1所定値となるように制御して、上記宅内負荷に放電させるものである。 Further, the home discharge control device and the home discharge control method according to the present invention provide a first discharge current from the external storage battery as a first during operation of the home discharge control device that controls discharge from the external storage battery to the home load. It is controlled so as to have a predetermined value, and is discharged to the above-mentioned residential load.
それゆえ、外部蓄電池の蓄電電力を宅内負荷に利用する場合において、外部蓄電池の残容量を大電流用の電流センサにより正確に検出することできるという効果を奏する。 Therefore, when the stored power of the external storage battery is used for a home load, the remaining capacity of the external storage battery can be accurately detected by the current sensor for large current.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
〔実施の形態1〕
(構成)
本発明の宅内放電制御装置に関する実施の一形態について図1〜図6に基づいて説明すれば以下の通りである。
[Embodiment 1]
(Constitution)
One embodiment of the in-house discharge control device of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本実施の形態に係る宅内放電制御装置1は、図1に示すように、例えば建物Tに設置されており、電力線P1を介して外部の蓄電池20と着脱自在に接続され、蓄電池20から宅内負荷30への放電を制御するものである。
As shown in FIG. 1, the in-house
蓄電池20としては、例えば、車両Kに備えられた蓄電池を使用することができる。車両Kは、例えば電気自動車である(以後、電気自動車Kとも呼ぶ)。なお、車両Kは、蓄電池を備えた車両であれば、特に限定されない。
As the
なお、蓄電池20は、車両に搭載されたものに限定されず、例えば、据置型の蓄電池であってもよい。ここでは、例えば、蓄電池20の容量は、後述の据置型の蓄電池5の容量よりも十分に大きいものとする。
In addition, the
電気自動車Kは、一般に、蓄電池20と、電流センサ22と、制御部24とを備えている。蓄電池20は、その放電電流(第1放電電流)を放電する出力端20aを有しており、その出力端20aには、宅内放電制御装置1からの電力線P1が着脱自在に接続できるようになっている。電流センサ22は、蓄電池20の出力端20aから放電される放電電流を検出するものであり、例えば蓄電池20の出力端20aに配設されている。制御部24は、周知の方法により、電流センサ22により検出された電流値に基づいて蓄電池20の残容量を検出し、その残容量を管理するものである。
The electric vehicle K generally includes a
この構成により、電気自動車Kでは、出力端20aに電力線P1を接続することで、電力線P1を介して蓄電池20の放電電流を宅内放電制御装置1に放電(即ち供給)することができる。その際、その放電電流は電流センサ22により検出され、その検出結果に基づいて、制御部24により、蓄電池20の残容量が検出されて管理される。
With this configuration, in the electric vehicle K, by connecting the power line P1 to the
宅内負荷30は、建物50に配置された電気機器であり、ここでは、交流電流(AC)で作動するAC負荷30aである。なお、宅内負荷30は、1つ以上の電気製品を表しており、図1では、1つだけ図示されているが、宅内放電制御装置1に対して複数の宅内付加が並列に接続されていてもよい。
The
この宅内放電制御装置1は、パワーコンディショナ(以後、パワコンと称す)3と、据置型の蓄電池5とを備えている。
The in-home
パワコン3は、宅内負荷30の負荷電力に応じて蓄電池20から放電される放電電流を計算し、その計算値に応じて、各蓄電池5,20のうち宅内負荷30に放電させる蓄電池を切り替えるものである。
The
より詳細には、パワコン3は、上記計算値が所定値Io(不図示、第1所定値)以上の場合は、蓄電池5の放電を停止して蓄電池20の放電電流を宅内負荷30に放電させ、他方、上記計算値が所定値Io未満の場合は、蓄電池20の放電を停止して蓄電池5の放電電流(第2放電電流)を宅内負荷30に放電させる。即ち、パワコン3は、蓄電池20の放電電流が所定値Io以上になる場合だけ、蓄電池20の放電電流を宅内負荷30に放電する。
More specifically, when the calculated value is equal to or greater than a predetermined value Io (not shown, a first predetermined value), the
なお、所定値Ioは、車両Kの電流センサ22が、蓄電池20からパワコン3に放電される放電電流を検出する際、その検出誤差が小さくなる電流値(例えば10A程度)に設定されている。これにより、本実施の形態では、蓄電池20から宅内負荷30への放電電流は常に所定値Io以上になるので、その放電電流は、電流センサ22により、常に精度良く検出される。
The predetermined value Io is set to a current value (for example, about 10 A) that reduces the detection error when the
例えば、蓄電池20の電池容量が16kWhで電池電圧が330Vの場合において、蓄電池20を急速充電で30分、80%充電する場合を考える。この場合、(充電電流(A)×電池電圧(V))×時間(h)=電池容量(kWh)×充電量(%)の計算式に当てはめると、その際の充電電流は約80Aとなる。実際には電池容量が低い場合は、電池電圧は低下するので、充電電流はより大きくなり100A程度になる。電流センサ22は、この充電電流を正確に検出できるように最大電流100A程度に対応したものになっている。この場合、電流センサ22は、一般に、最大電流の10%(従って10A)程度以上の電流まで精度良く検出することができる。
For example, when the battery capacity of the
なお、電気自動車において、充電に加えて放電も行う場合は、充電と放電とで電流の流れる向きが逆になるため、充電と放電とで電流値は逆の符号で表される。電流センサ22として、±100A程度に対応したものを用いると、放電電流に対しては、放電最大電流100Aの10%(充放電最大電流幅200Aの5%)の10A程度以上の電流まで精度よく検出することができる。
In an electric vehicle, when discharging is performed in addition to charging, the direction of current flow is reversed between charging and discharging, and thus the current value is represented by the opposite sign between charging and discharging. If a sensor corresponding to about ± 100 A is used as the
よって、上記のように、所定値Ioを例えば10A程度に設定することで、パワコン3から蓄電池20への充電電流、および、蓄電池20からパワコン3への放電電流を電流センサ22により精度良く検出できるようになる。
Therefore, as described above, by setting the predetermined value Io to, for example, about 10 A, the charging current from the
パワコン3は、DCDCコンバータ15(第1放電制御部),DCDCコンバータ17(第2放電制御部)と、DCACコンバータ19と、電圧センサ9(第1検出部)と、電力センサ11(第2検出部)と、制御部21(計算部)とを備えている。
The
DCDCコンバータ15の入力端15aは、電力線P1と接続され、DCコンバータ15の出力端15bは、電路P2を介してDCACコンバータ19の入力端19aに接続されている。DCDCコンバータ17の入力端17aは、蓄電池5の出力端5bに接続され、DCDCコンバータ17の出力端17bは、電路P2を介してDCACコンバータ19の入力端19aに接続されている。DCACコンバータ19の出力端19bは、電路P3を介して宅内負荷30に接続されている。
The
電圧センサ9は、例えばDCDCコンバータ15の入力端15aに配設されており、蓄電池20の出力電圧を検出するものである。電力センサ11は、例えばDCACコンバータ19の出力端19bと宅内負荷30とを接続する電力線P3上に配設されており、宅内負荷30の負荷電力を求めるものである。
The
制御部21は、各コンバータ15,17,19の作動/停止を制御するものである。
The
より詳細には、制御部21は、電圧センサ9により検出された出力電圧と、電力センサ11により検出された負荷電力とから、宅内負荷30の負荷電力に応じて蓄電池20から放電される放電電流(ここでは、蓄電池5を停止させた場合の蓄電池20の放電電流)(=負荷電力÷蓄電池20の出力電圧)を計算する。
More specifically, the
そして、制御部21は、上記計算値が所定値Io以上であるか否かを判定し、その判定結果に応じて、DCDCコンバータ15の作動/停止を制御する。ここでは、制御部21は、上記計算値が所定値Io以上の場合は、DCDCコンバータ15を作動させ、上記計算値が所定値Io未満の場合は、DCDCコンバータ15を停止させる。なお、制御部21は、DCDCコンバータ17およびDCACコンバータ19については、宅内放電制御装置1の作動中は常に作動させる。
Then, the
DCDCコンバータ15は、宅内負荷30へ電力を供給するために、蓄電池20の放電電流を制御するものである。DCDCコンバータ15は、上記計算値が所定値Io未満の場合は、制御部21により停止され、上記計算値が所定値Io以上の場合だけ、制御部21により作動されて、蓄電池20の放電電流をDCACコンバータ19に出力する。
The
その際のDCDCコンバータ15の出力電圧V1−出力電流I1の関係は、図5(a)のように設定されている。即ち、出力電流I1が所定値Ia未満の場合は、出力電圧V1はVa(一定値)になり、出力電流I1が所定値Iaに達すると、出力電圧V1はVb≦V1≦Vaで変動するようになっている。なお、ここでは、Va,Vbには特に制限はないが、Iaは十分大きな値(例えば、実際には起こり得ない値)である。
The relationship between the output voltage V1 and the output current I1 of the
この設定により、DCDCコンバータ15は、上記計算値が所定値Io以上で所定値Ia’(不図示)未満の場合は、蓄電池20から放電電流を所定値Io以上に保ちながら負荷電力に応じた値になるように放電させ、その放電電流を出力電流I1として出力すると共に、その出力電圧V1をVaに制御する。なお、Ia’は、出力電流I1がIaのときのDCDCコンバータ15の入力電流(蓄電池20の放電電流)の値である。
With this setting, when the calculated value is equal to or greater than the predetermined value Io and less than the predetermined value Ia ′ (not shown), the
なお、DCDCコンバータ15の入力電圧(蓄電池20の出力電圧)、入力電流(蓄電池20の放電電流)、出力電圧V1および出力電流I1の間には、一般に、入力電圧×入力電流×効率=出力電流×出力電圧、の関係がある。なお、この関係は、DCDCコンバータ17についても同様である。
In general, the input voltage (the output voltage of the storage battery 20), the input current (the discharge current of the storage battery 20), the output voltage V1, and the output current I1 of the
なお、DCDCコンバータ15は、上述のように、制御部21により、上記計算値が所定値Io未満の場合は停止されるが、その停止状態では、DCDCコンバータ15の出力電圧V1は0(ゼロ)になる。この停止状態を考慮すると、DCDCコンバータ15の出力電圧V1−出力電流I1の関係は、図5(b)に示すように、I1≧Io’の場合だけ有効となり、I1<Io’の場合は、図示省略されるが、V1=0になる。なお、Io’は、蓄電池20の放電電流がIoのときの出力電流I1(換言すれば、電路P2に流れるバス電流(=(蓄電池20の出力電圧)×(蓄電池20の放電電流)×効率/(電路P2の電圧)))である。
As described above, the
DCDCコンバータ17は、宅内負荷30へ電力を供給するために、蓄電池5の放電電流を制御するものである。
The
DCDCコンバータ17は、蓄電池20の放電電流をDCACコンバータ19に出力する。その際のDCDCコンバータ17の出力電圧V2−出力電流I2の関係は、図5(c)のように設定されている。即ち、出力電流I2が所定値Ib未満の場合は、出力電圧V2はVc(一定値)になり、出力電流I2が所定値Ibに達すると、出力電圧V2はVd≦V1≦Vcで変動するようになっている。なお、VcはVaよりも低く設定されており、IbはIoよりも大きく設定されている。
The
この設定により、DCDCコンバータ17は、後述のように、DCDCコンバータ15の動作に応じて、上記計算値が所定値Io未満の場合は、蓄電池5から放電電流をIo’未満の範囲で負荷電力に応じた値となるように放電させ、その放電電流を出力電流I2として出力し、また、上記計算値が所定値Io以上の場合は、その出力電流I2の出力(即ち蓄電池5の放電電流)を停止する。
With this setting, as will be described later, when the calculated value is less than the predetermined value Io, the
この宅内放電制御装置1では、どちらのDCDCコンバータ15,17から、どれだけの電流が出力されるかは、それらの上記の出力電圧−出力電流の設定により、以下のように決まる。
In this in-home
電路P2の電圧VP2は、各DCDCコンバータ15,17の出力電圧V1,V2のうちの高い方の電圧となる。これにより、その高い方のDCDCコンバータ(15または17)の出力電流(I1またはI2)が、電路P2に流れるバス電流として、選択的に電路P2に出力されて、DCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。
The voltage VP2 of the electric circuit P2 is the higher of the output voltages V1 and V2 of the
よって、上記のようにVcがVaよりも低く設定されると(即ちVc<Va)、上記計算値が所定値Io以上の場合(即ちI1≧Io’の場合)は、図5(b)(c)によりV1=Va、V2≦VcとなってV1>V2となるので、図6(a)に示すように、電路P2の電圧VP2は、DCDCコンバータ15の出力電圧V1(=Va)と等しくなる。
Therefore, when Vc is set lower than Va as described above (ie, Vc <Va), when the calculated value is equal to or greater than the predetermined value Io (ie, when I1 ≧ Io ′), FIG. c) Since V1 = Va and V2 ≦ Vc and V1> V2, the voltage VP2 of the electric circuit P2 is equal to the output voltage V1 (= Va) of the
他方、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ちI1<Io’の場合)は、図5(b)(c)によりV1=0、V2=Vc(>0)となってV2>V1となるので、図6(a)に示すように、電路P2の電圧VP2は、DCDCコンバータ17の出力電圧V2(=Vc)と等しくなる。
On the other hand, when the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, when I1 <Io ′), V1 = 0 and V2 = Vc (> 0) according to FIGS. 5B and 5C, and V2> V1. Therefore, as shown in FIG. 6A, the voltage VP2 of the electric circuit P2 becomes equal to the output voltage V2 (= Vc) of the
なお、図6(a)は、電路P2の電圧VP2と上記バス電流との関係を示した図であり、縦軸が電圧VP2であり、横軸が上記バス電流である。 FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the voltage VP2 of the electric circuit P2 and the bus current, where the vertical axis is the voltage VP2 and the horizontal axis is the bus current.
従って、図6(b)に示すように、上記計算値が所定値Io以上の場合(即ち上記バス電流がIo’以上の場合)は、上述の通り、電路P2の電位VP2はV1となるので、DCDCコンバータ15の出力電流I1が選択的にDCACコンバータ19に出力され、DCDCコンバータ17の出力電流I2は出力されない。他方、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち上記バス電流がIo’未満の場合)は、上述の通り、電路P2の電位VP2はV2となるので、DCDCコンバータ17の出力電流I2が選択的にDCACコンバータ19に出力される。
Therefore, as shown in FIG. 6B, when the calculated value is equal to or greater than the predetermined value Io (that is, when the bus current is equal to or greater than Io ′), the potential VP2 of the electric circuit P2 is V1 as described above. The output current I1 of the
なお、図6(b)は、各出力電流I1,I2と上記バス電流との関係を示した図であり、縦軸が各出力電流I1,I2であり、横軸が上記バス電流である。 FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the output currents I1 and I2 and the bus current. The vertical axis represents the output currents I1 and I2, and the horizontal axis represents the bus current.
よって、図6(c)に示すように、蓄電池20の放電電流は、放電されるときは、常に所定値Io以上となる。なお、図6(c)は、蓄電池20の放電電流と上記バス電流との関係を示した図であり、縦軸が蓄電池20の放電電流であり、横軸が上記バス電流である。
Therefore, as shown in FIG. 6C, the discharge current of the
DCACコンバータ19は、DCDCコンバータ15または17の出力電流(直流電流)を入力端19aから入力し、交流電流に変換して、出力端19bから出力するものである。なお、DCACコンバータ19の出力電圧および出力電流は実効値で表される。
The
(DCDCコンバータ15,17の回路構成の例)
図2は、DCDCコンバータ15の回路構成の一例を示すものである。以下、図2に基づいて、DCDCコンバータ15の回路構成および動作を説明する。
(Example of circuit configuration of
FIG. 2 shows an example of the circuit configuration of the
このDCDCコンバータ15は、例えば双方向DCDCコンバータであり、1次側回路80と、2次側回路81と、トランス82と、制御部83とを備えている。
The
トランス82は、磁路を形成するコア部82aを備えている。このコア部82aには、2つの1次コイルL1,L2と2次コイルL3とが巻回されている。
The
1次側回路80は、1対の端子15a(T1,T2)と、スイッチSW1〜SW4と、容量C1,C2と、2つの1次コイルL1,L2と、コイルL4,L5とを備えている。各スイッチSW1〜SW4は、例えば半導体スイッチである。
The
スイッチSW1の一端は、スイッチSW4の一端に接続され、スイッチSW1の他端は、スイッチSW2を介して1次コイルL1の一端に接続されている。コイルL4の一端は、各スイッチSW1,SW2の間の分岐点N1に接続され、コイルL4の他端は、容量C1を介して各スイッチSW1,SW4の間の分岐点N2に接続されている。 One end of the switch SW1 is connected to one end of the switch SW4, and the other end of the switch SW1 is connected to one end of the primary coil L1 through the switch SW2. One end of the coil L4 is connected to a branch point N1 between the switches SW1 and SW2, and the other end of the coil L4 is connected to a branch point N2 between the switches SW1 and SW4 via a capacitor C1.
スイッチSW4の一端は、上述の通り、スイッチSW1の一端に接続され、スイッチSW4の他端は、スイッチSW3を介して1次コイルL2の一端に接続されている。コイルL5の一端は、各スイッチSW3,SW4の間の分岐点N4に接続され、コイルL5の他端は、容量C2を介して分岐点N3に接続されている。分岐点N3は、スイッチSW4と分岐点N2との間の分岐点である。 As described above, one end of the switch SW4 is connected to one end of the switch SW1, and the other end of the switch SW4 is connected to one end of the primary coil L2 via the switch SW3. One end of the coil L5 is connected to the branch point N4 between the switches SW3 and SW4, and the other end of the coil L5 is connected to the branch point N3 via the capacitor C2. The branch point N3 is a branch point between the switch SW4 and the branch point N2.
1次コイルL1の他端と1次コイルL2の他端とは、互いに接続されている。各1次コイルL1,L2の間の分岐点N5は、各分岐点N2,N3の間の分岐点N6に接続されている。分岐点N6には、端子T2が接続されている。コイルL4と容量C1との間の分岐点N7と、コイルL5と容量C2との間の分岐点N8とは、互いに接続されている。各分岐点N7,N8の間の分岐点N9には、端子T1が接続されている。 The other end of the primary coil L1 and the other end of the primary coil L2 are connected to each other. A branch point N5 between the primary coils L1 and L2 is connected to a branch point N6 between the branch points N2 and N3. A terminal T2 is connected to the branch point N6. A branch point N7 between the coil L4 and the capacitor C1 and a branch point N8 between the coil L5 and the capacitor C2 are connected to each other. A terminal T1 is connected to a branch point N9 between the branch points N7 and N8.
1対の端子T1,T2は、電力線P1を介して蓄電池20に接続される。
The pair of terminals T1, T2 are connected to the
2次側回路81は、1対の端子15b(T3,T4)と、スイッチSW5〜SW8と、2次コイルL3とを備えている。各スイッチSW5〜SW8は、例えば半導体スイッチである。
The
端子T3は、各スイッチSW5,SW6の一端に共通接続されている。端子T4は、各スイッチSW7,SW8の一端に共通接続されている。各スイッチSW5,SW7の他端は互いに接続されている。各スイッチSW6,SW8の他端は互いに接続されている。各スイッチSW5,SW7の間の分岐点N9は、2次コイルL3の一端に接続され、スイッチSW6,SW8の間の分岐点N10は、2次コイルL3の他端に接続されている。 The terminal T3 is commonly connected to one end of each of the switches SW5 and SW6. The terminal T4 is commonly connected to one end of each of the switches SW7 and SW8. The other ends of the switches SW5 and SW7 are connected to each other. The other ends of the switches SW6 and SW8 are connected to each other. A branch point N9 between the switches SW5 and SW7 is connected to one end of the secondary coil L3, and a branch point N10 between the switches SW6 and SW8 is connected to the other end of the secondary coil L3.
なお、1対の端子T3,T4は、電路P2に接続されている。 The pair of terminals T3 and T4 are connected to the electric circuit P2.
各端子T1〜T4には、図示省略されるが、それら各端子の電圧を検出する電圧センサ、および、それら各端子に流れる電流を検出する電流センサが配設されている。 Although not shown in the drawings, each of the terminals T1 to T4 is provided with a voltage sensor that detects a voltage at each terminal and a current sensor that detects a current flowing through each terminal.
制御部83は、上記各電圧センサおよび上記各電流センサの各々の検出結果に基づいて各スイッチSW1〜SW8をオンオフ制御すると共に、制御部21の制御に応じて各スイッチSW1〜SW8をオンオフ制御する。これにより、DCDCコンバータ15の出力電圧および出力電流は、例えば図5(a)(b)の設定の様に制御される。
The
なお、このDCDCコンバータ15では、各端子T1,T2から電力を入力し、各スイッチSW1〜SW8のオンオフ制御により、その電力の電圧を昇圧して、各端子T3,T4から出力する。また、各端子T3,T4から電力を入力し、各スイッチSW1〜SW8のオンオフ制御により、その電力の電圧を降圧して、各端子T1,T2から出力することも可能である。
The
なお、DCDCコンバータ15が、各端子T1,T2からの電力を昇圧して各端子T3,T4から出力する場合は、例えば、下記のように動作する。
Note that when the
(1)1次側回路80において、スイッチSW1がオンされ、且つ、スイッチSW2〜SW4がオフされると、各端子T1,T2からの蓄電池20の電圧により、コイルL4が磁化されて、コイルL4に磁気エネルギーが蓄えられる。
(1) In the
そして、(2)スイッチSW1,SW3,SW4がオフされ、且つスイッチSW2がオンされると、各端子T1,T2からの蓄電池20の電圧に加えて、コイルL4に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーとして放出され、蓄電池20の電圧よりも高い電圧で、コイルL1,L3(即ちトランス82)により2次側回路81側に伝えられる。2次側回路81では、スイッチSW5,SW8がオンされ、且つスイッチSW6,SW7がオフされることで、2次側回路81側に伝えられた電力は、図示しないキャパシタなどで平滑化されて、各端子T3、T4を介して電路P2側から直流電力として出力される。スイッチSW1のオン時間を変えることで、コイルL4に蓄えられる磁気エネルギーの量が変わり、DCDCコンバータ15の端子T3,T4からの出力電圧(昇圧量)が制御される。
(2) When the switches SW1, SW3, SW4 are turned off and the switch SW2 is turned on, in addition to the voltage of the
同様に、(3)1次側回路80において、スイッチSW4がオンされ、且つスイッチSW1〜SW3がオフされると、各端子T1,T2からの蓄電池20の電圧により、コイルL5が磁化されて、コイルL5に磁気エネルギーが蓄えられる。
Similarly, (3) in the
そして、(4)スイッチSW1,SW2,SW4がオフされ、且つスイッチSW3がオンされると、各端子T1,T2からの蓄電池20の電圧に加えて、コイルL5に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーとして放出され、蓄電池20の電圧よりも高い電圧で、コイルL2,L3(即ちトランス82)により2次側回路81に伝えられる。2次側回路81では、各スイッチSW6,SW7がオンされ、且つ各スイッチSW5,SW8がオフされることで、2次側回路81側に伝えられた電力は、図示しないキャパシタなどで平滑化されて、各端子T3,T4を介して電路P2側に直流電力として出力される。
(4) When the switches SW1, SW2 and SW4 are turned off and the switch SW3 is turned on, in addition to the voltage of the
上記(2)(4)が交互に行われることで、各端子T1,T2に入力された蓄電池20からの電力が、各端子T3,T4から電路P2側に昇圧されて出力される。なお、2つのコイルL1,L2を使うのは、昇圧幅を大きく取り易くするためである。また、上記(1)は上記(4)の動作中に行っても良く、上記(3)は上記(2)の動作中に行っても良い。
By alternately performing the above (2) and (4), the electric power from the
なお、このDCDCコンバータの構成および動作は一例であり、一般的な双方向DCDCコンバータを使用することができる。 Note that the configuration and operation of this DCDC converter are merely examples, and a general bidirectional DCDC converter can be used.
なお、DCDCコンバータ17も、このDCDCコンバータ15と同様に構成される。
The
(動作)
次に図3に基づいて宅内放電制御装置1の動作を説明する。
(Operation)
Next, the operation of the in-home
ステップS1では、宅内放電制御装置1が起動される。宅内放電制御装置1の起動時には、制御部21により、DCDCコンバータ15は作動されず(即ち停止され)、DCDCコンバータ17およびDCACコンバータ19が作動される。これにより、蓄電池5からの放電電流が、DCDCコンバータ17およびDCACコンバータ19を経て、宅内負荷30に放電される。即ち、宅内負荷30への電力供給が行われる。
In step S1, the in-home
なお、ここでは、宅内放電制御装置1の起動時は、宅内負荷30の負荷電力が不明なので、DCDCコンバータ15を停止させて、蓄電池5の放電電流を宅内負荷30に放電させるが、DCDCコンバータ15を作動させて、蓄電池20の放電電流を宅内負荷30に放電させてもよい。
Here, since the load power of the
ステップS2では、電力センサ11により、宅内負荷30の負荷電力が検出される。また、電圧センサ9により、蓄電池20の出力電圧が検出される。そして、制御部21により、各センサ9,11の検出結果に基づいて、蓄電池20から放電される放電電流の電流値(=負荷電力÷蓄電池20の出力電圧)が計算され、その計算値が所定値Io以上であるか否かが判定される。この判定結果に応じて、制御部21により、DCDCコンバータ15の作動/停止が制御される。
In step S <b> 2, the load power of the
なお、本実施の形態では、DCDCコンバータ15は、上記の判定結果に応じて、その作動/停止が制御部21により切替制御されるが、DCDCコンバータ17およびDCACコンバータ19は、宅内放電制御装置1の起動中は、常時作動するように制御部21により制御される。
In the present embodiment, the operation / stop of the
ステップS3では、上記の判定の結果、上記計算値が所定値Io以上の場合は、ステップS4に進み、他方、上記計算値が所定値Io未満の場合は、ステップS5に進む。 In step S3, if the calculated value is equal to or greater than the predetermined value Io as a result of the determination, the process proceeds to step S4. On the other hand, if the calculated value is less than the predetermined value Io, the process proceeds to step S5.
ステップS4では、制御部21により、DCDCコンバータ15が作動される。即ち、両方のDCDCコンバータ15,17が作動中となる。両方のDCDCコンバータ15、17が作動中の場合は、それら両方のうち、出力電圧V1,V2の高い方の出力電流(I1またはI2)が選択的にDCACコンバータ19に出力されて宅内負荷30に放電される。
In step S <b> 4, the
ここでは、両方のDCDCコンバータ15,17の作動中は、DCDCコンバータ15の出力電圧V1がDCDCコンバータ17の出力電圧V2よりも高くなるので、DCDCコンバータ15の出力電流I1(即ち蓄電池20の放電電流)が選択的にDCACコンバータ19に出力されて宅内負荷30に放電される。即ち、上記計算値が所定値Io以上の場合(即ち蓄電池20の放電電流が所定値Io以上になる場合)は、蓄電池20の放電電流が放電される。そして、ステップS2に戻る。
Here, during operation of both the
ステップS5では、制御部21により、DCDCコンバータ15が停止される。これにより、DCDCコンバータ15の出力電圧V1は0(ゼロ)になって、DCDCコンバータ17の出力電圧V2は、DCDCコンバータ15の出力電圧V1よりも高くなるので、DCDCコンバータ17の出力電流I2(即ち蓄電池20の放電電流)がDCACコンバータ19に出力されて宅内負荷30に放電される。即ち、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち蓄電池20の放電電流が所定値Io未満になる場合)は、蓄電池20は放電されず、蓄電池5の放電電流が放電される。そして、ステップS2に戻る。
In step S5, the
このように、蓄電池20の放電電流は、所定値Io以上になる場合だけ放電される。
In this way, the discharge current of the
次に、図4に基づいて、この宅内放電制御装置1の動作を説明する。
Next, based on FIG. 4, operation | movement of this household
図4は、宅内負荷30の負荷電力Pの変動の一例を示した図である。縦軸が負荷電力Pを示し、横軸が時刻tを示している。なお、図4中のPoは、上記計算値(=負荷電力/蓄電池20の出力電圧)が所定値Ioの場合の負荷電力である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of fluctuations in the load power P of the
各期間Q1,Q3,Q5では、負荷電力PはPo未満となるので、上記計算値は所定値Io未満となる(即ち上記バス電流はIo’未満となる)。よって、これら各期間Q1,Q3,Q5では、図6(b)に示すように、DCDCコンバータ15から出力電流I1は出力されず(従って、蓄電池20からは放電されず)、DCDCコンバータ17から、負荷電力Pに応じた所定値Io’未満の出力電流I2が出力される(従って、蓄電池5から負荷電力Pに応じた放電電流が放電される)。そして、その出力電流I2がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。このように、各期間Q1,Q3,Q5では、蓄電池5の放電により供給される電力Pbにより、負荷電力Pが賄われる。
In each period Q1, Q3, Q5, since the load power P is less than Po, the calculated value is less than a predetermined value Io (that is, the bus current is less than Io '). Therefore, in each of these periods Q1, Q3, and Q5, as shown in FIG. 6B, the output current I1 is not output from the DCDC converter 15 (thus, not discharged from the storage battery 20), and from the
また、各期間Q2,Q4では、負荷電力PはPo以上となるので、上記計算値は所定値Io以上となる(即ち上記バス電流はIo’以上となる)。よって、これら各期間Q2,Q4では、図6(b)に示すように、DCDCコンバータ17から出力電流I2は出力されず(従って、蓄電池5からは放電されず)、DCDCコンバータ15から、負荷電力Pに応じた所定値Io’以上の出力電流I1が出力される(従って、蓄電池20から所定値Io以上の放電電流が放電される)。そして、その出力電流I1がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。このように、これら各期間Q2,Q4では、蓄電池20の放電により供給される電力Paにより、負荷電力Pが賄われる。
In each of the periods Q2 and Q4, the load power P is equal to or greater than Po, and thus the calculated value is equal to or greater than a predetermined value Io (that is, the bus current is equal to or greater than Io '). Therefore, in each of these periods Q2 and Q4, as shown in FIG. 6B, the output current I2 is not output from the DCDC converter 17 (and therefore is not discharged from the storage battery 5), and the load power is output from the
このように、蓄電池20の放電電流は、所定値Io以上になる場合だけ放電される。
In this way, the discharge current of the
なお、実施の形態1において、蓄電池20の残容量が所定量未満の場合は、蓄電池20の放電を停止させてもよい(変形例1)。より詳細には、例えば、車両Kの制御部24から装置1の制御部21に蓄電池20の残容量の情報を無線または有線で送信し、制御部21において、その情報に基づいて蓄電池20の残容量が所定量未満であるか否かを判定し、その判定の結果、蓄電池20の残容量が所定量未満である場合は、上記計算値が所定値Io以上の場合でも、蓄電池20の放電を停止(即ちDCDCコンバータ15を停止)させればよい。これにより、蓄電池20の残容量が空、もしくは運転に支障を来たす少量になることを防止することができる。
In the first embodiment, when the remaining capacity of the
更に、上記変形例1において、後述の実施の形態6の宅内放電制御装置1G(図19)のように、更にAC系統40を利用する場合において、蓄電池20の残容量が所定量未満の場合は、AC系統40の出力電流により蓄電池20を充電してもよい。
Further, in the first modification, when the
なお、この実施の形態のパワコン3は「電気自動車等の車両Kの充放電制御」を規定するものであり、パワコンの全ての動作を規定するものではない。パワコンのなかの一部として、この実施の形態のパワコン3が組み込まれていてもよい。
In addition, the
〔実施の形態2〕
実施の形態1では、蓄電池20の放電電流の計算値が所定値Io以上の場合だけ蓄電池20を放電させ、その際、その放電電流を所定値Io以上の値を保ちながら負荷電力に応じた電流になるように放電させたが、本実施の形態では、上記計算値が所定値Io以上の場合だけ蓄電池20を放電させ、その際、その放電電流を所定値Ioになるように制御して放電させる。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the
更に、本実施の形態では、上記計算値が所定値Ioを超える場合は、負荷電力のうち蓄電池20の放電電流では不足する分を補うように、蓄電池5を放電させる。
Furthermore, in the present embodiment, when the calculated value exceeds a predetermined value Io, the
以下、図1,図7〜図9に基づいて、本実施の形態に係る宅内放電制御装置1Bについて詳説する。なお、実施の形態1と同じ部材については同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
Hereinafter, based on FIG. 1, FIG. 7-FIG. 9, the in-home
(構成)
本実施の形態のDCDCコンバータ15Bは、上記計算値が所定値Io未満の場合は、制御部21により停止され、上記計算値が所定値Io以上の場合だけ、制御部21により作動されて、蓄電池20の放電電流を出力する。その際、DCDCコンバータ15Bは、例えば図7(a)に示すように、その出力電流I1を所定値Io’となるように制御すると共に、その出力電圧V1をVa≦V1≦Vbに制御する。なお、Io’は、蓄電池20の放電電流がIoのときの出力電流I1である。
(Constitution)
The DCDC converter 15B according to the present embodiment is stopped by the
より詳細には、DCDCコンバータ15Bは、上記計算値が所定値Ioの場合は、その出力電流I1を所定値Io’に制御すると共に、その出力電圧V1を電圧Vaに制御する。そして、コンバータ15Bは、上記計算値が所定値Ioを越える場合は、その出力電流I1を所定値Io’に制御した状態で、その出力電圧V1を電圧Vaよりも低い電圧Vcに制御する。なお、電圧Vcは、後述するように、DCDCコンバータ17Bの出力電圧V2の上限電圧と等しい。
More specifically, when the calculated value is the predetermined value Io, the DCDC converter 15B controls the output current I1 to the predetermined value Io ′ and the output voltage V1 to the voltage Va. When the calculated value exceeds the predetermined value Io, the converter 15B controls the output voltage V1 to a voltage Vc lower than the voltage Va while controlling the output current I1 to the predetermined value Io ′. The voltage Vc is equal to the upper limit voltage of the output voltage V2 of the
本実施の形態のDCDCコンバータ17Bは、実施の形態1のDCDCコンバータ17と同様に構成される。
The
図7(b)は、DCDCコンバータ17Bの出力電圧V2−出力電流I2の設定の一例を示した図である。図7(b)は、例えば、DCDCコンバータ17Bの出力電流I2の上限電流IdがDCDCコンバータ17の出力電流I2の上限電流Ib(図5(c)参照)よりも大きい値に設定される以外は、図5(c)と同じである。なお、実施の形態1では、DCDCコンバータ17の出力電流I2は、所定値Io’未満の値しか取らないが(図6(a)参照)、本実施の形態では、DCDCコンバータ17Bの出力電流I2は、実施の形態1の場合よりもおおく流れるので、上述のように、上限電流Idは上限電流Ibよりも大きく設定されている。
FIG. 7B is a diagram showing an example of setting of the output voltage V2-output current I2 of the
この設定により、DCDCコンバータ17Bは、後述のように、DCDCコンバータ15Bの動作と連動して、上記計算値が所定値Io未満の場合は、蓄電池5の放電電流を負荷電力に応じた電流となるように出力し、また、上記計算値が所定値Ioの場合は、蓄電池5を放電させず、また、上記計算値が所定値Ioよりも大きい場合は、蓄電池5の放電電流を、負荷電力のうちDCDCコンバータの出力電流I1で不足する分を補うように出力する。
With this setting, as will be described later, the
この宅内放電制御装置18では、どちらのDCDCコンバータ15B,17Bから、どれだけの電流が出力されるかは、それらの上記の出力電圧−出力電流の設定により、以下のように決まる。
In this in-home discharge control device 18, how much current is output from which
図8(a)に示すように、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち電路P2に流れるバス電流(即ちI1およびI2のうちの少なくとも一方の電流)がIo’未満の場合)は、電路P2の電圧VP2は、実施の形態1の場合と同様に、コンバータ17Bの出力電圧V2(=Vc)と同じ電圧になる。また、上記計算値が所定値Ioの場合(即ち上記バス電流がIo’の場合)は、Va>Vcなので、DCDCコンバータ15Bの出力電圧V1(=Va)の方がDCDCコンバータ17Bの出力電圧V2(=Vc)よりも高くなるので、電路P2の電圧VP2はV1(=Va)となる。また、上記計算値が所定値Ioを越える場合(即ち上記バス電流がIo’を越える場合)は、上述の通り、DCDCコンバータ15Bの出力電圧V1がDCDCコンバータ17Bの出力電圧V2(=Vc)まで低下するので、電路P2の電圧VP2はV1(=V2=Vc)となる。
As shown in FIG. 8A, when the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, when the bus current flowing through the electric circuit P2 (that is, the current of at least one of I1 and I2) is less than Io ′), The voltage VP2 of the electric circuit P2 is the same voltage as the output voltage V2 (= Vc) of the
従って、図8(b)に示すように、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち上記バス電流がIo’未満の場合)は、上述の通り、電路P2の電圧VP2はV2となるので、DCDCコンバータ17Bの出力電流I2(即ち蓄電池5の放電電流)が選択的にDCACコンバータ19に出力され、DCDCコンバータ15Bの出力電流I1(即ち蓄電池20の放電電流)は出力されない。また、上記計算値が所定値Ioの場合(即ち上記バス電流がIo’の場合)は、上述の通り、電路P2の電圧VP2はV1となるので、DCDCコンバータ15Bの出力電流I1が選択的にDCACコンバータ19に出力され、DCDCコンバータ17Bの出力電流I2は出力されない。
Therefore, as shown in FIG. 8B, when the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, when the bus current is less than Io ′), the voltage VP2 of the electric circuit P2 is V2 as described above. The output current I2 of the
そして、上記計算値が所定値Ioを越える場合(即ち上記バス電流がIo’を越える場合)は、電路P2の電圧VP2はV1(=V2=Vc)となるので、両方のDCDCコンバータ15B,17Bの出力電流I1,I2が出力される。即ち、DCDCコンバータ15Bから、所定値Io’に制御された出力電流I1が出力される(即ち蓄電池20から所定値Ioの放電電流が放電される)と共に、DCDCコンバータ17Bから、負荷電力のうち、上記出力電流I1で不足する分を補うように出力電流I2が出力される(即ち、蓄電池5から、負荷電力のうち蓄電池20の放電電流で不足する分を補うように、放電電流が放電される)。
When the calculated value exceeds the predetermined value Io (that is, when the bus current exceeds Io ′), the voltage VP2 of the electric circuit P2 becomes V1 (= V2 = Vc), so both
よって、図8(c)に示すように、蓄電池20の放電電流は、放電されるときは常に、所定値Ioとなる。なお、図8(c)は、蓄電池20の放電電流と上記バス電流との関係を示した図であり、縦軸が蓄電池20の放電電流であり、横軸が上記バス電流である。
Therefore, as shown in FIG. 8C, the discharge current of the
(動作)
図9は、宅内負荷30の負荷電力Pの変動の一例を示した図である。縦軸が負荷電力Pを示し、横軸が時間tを示している。なお、図9中のPoは、上記計算値(=負荷電力/蓄電池20の出力電圧)が所定値Ioの場合の負荷電力である。
(Operation)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of fluctuations in the load power P of the
各期間Q1,Q3,Q5では、負荷電力PはPo未満となるので、上記計算値は所定値Io未満となる(即ち上記バス電流はIo’未満となる)。よって、これら各期間Q1,Q3,Q5では、図8(b)に示すように、DCDCコンバータ15Bから出力電流I1は出力されず(従って、蓄電池20からは放電されず)、DCDCコンバータ17Bから、負荷電力Pに応じた所定値Io’未満の出力電流I2が出力される(従って、蓄電池5から負荷電力Pに応じた放電電流が放電される)。そして、その出力電流I2がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。このように、各期間Q1,Q3,Q5では、蓄電池5の放電により供給される電力Pbにより、負荷電力Pが賄われる。
In each period Q1, Q3, Q5, since the load power P is less than Po, the calculated value is less than a predetermined value Io (that is, the bus current is less than Io '). Therefore, in each of these periods Q1, Q3, and Q5, as shown in FIG. 8B, the output current I1 is not output from the DCDC converter 15B (thus, not discharged from the storage battery 20), and from the
各期間Q2,Q4では、負荷電力PがPoよりも大きくなるので、上記計算値は所定値Ioよりも大きくなる(即ち上記バス電流はIo’よりも大きくなる)。よって。これら各期間Q2,Q4では、図8(b)に示すように、DCDCコンバータ15Bから所定値Io’の出力電流I1が出力され(従って、蓄電池20から所定値Ioの放電電流が放電され)、その出力電流I1がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。
In each period Q2, Q4, since the load power P becomes larger than Po, the calculated value becomes larger than a predetermined value Io (that is, the bus current becomes larger than Io '). Therefore. In each of these periods Q2 and Q4, as shown in FIG. 8B, an output current I1 having a predetermined value Io ′ is output from the DCDC converter 15B (thus, a discharge current having a predetermined value Io is discharged from the storage battery 20). The output current I1 is discharged to the
これに並行して、DCDCコンバータ17Bから、負荷電力Pのうち出力電流I1で不足する分を補うように出力電流I2が出力され(従って、蓄電池5から、負荷電力Pのうち蓄電池20の放電電流で不足する分を補うように、放電電流が放電され)、その出力電流I2がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。
In parallel with this, an output current I2 is output from the
このように、これら各期間Q2,Q4では、蓄電池20の放電により供給される電力Pa(=Po)と、蓄電池5の放電により供給される電力Pbとにより、負荷電力Pが賄われる。
Thus, in each of these periods Q2 and Q4, the load power P is covered by the power Pa (= Po) supplied by the discharge of the
なお、図示されないが、負荷電力PがPoとなる場合は、上記計算値は所定値Ioとなる(即ち上記バス電流はIo’となる)。よって、この場合では、図8(b)に示すように、DCDCコンバータ17Bから出力電流I2は出力されず(従って、蓄電池5からは放電されず)、DCDCコンバータ15Bから所定値Io’の出力電流I1が出力され(従って、蓄電池20から所定値Ioの放電電流が放電され)、その出力電流I1がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。このように、この場合では、蓄電池20の放電により供給される電力Pa(=Po)により、負荷電力Pが賄われる。
Although not shown, when the load power P is Po, the calculated value is a predetermined value Io (that is, the bus current is Io ′). Therefore, in this case, as shown in FIG. 8B, the output current I2 is not output from the
このように、蓄電池20の放電中(期間Q2,Q4および上記の図示省略の場合)は、蓄電池20の放電電流は所定値Ioとなる。
Thus, during the discharge of the storage battery 20 (periods Q2 and Q4 and the case where the above illustration is omitted), the discharge current of the
〔実施の形態3〕
実施の形態1では、蓄電池20の放電電流の計算値が所定値Io(第1所定値)以上の場合だけ、蓄電池20の放電電流を、所定値Io以上の値を保ちながら負荷電力に応じた電流になるように放電させたが、本実施の形態では、実施の形態1において更に、蓄電池20の放電電流を、所定値Ioよりも大きい所定値Is’(不図示、第2所定値)を超えないように制御して放電する。
[Embodiment 3]
In the first embodiment, only when the calculated value of the discharge current of the
以下、図1,図10〜図12に基づいて、本実施の形態に係る宅内放電制御装置1Cについて詳説する。なお、実施の形態1と同じ部材については同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
Hereinafter, based on FIG. 1, FIG. 10 to FIG. 12, the in-home
(構成)
本実施の形態のDCDCコンバータ15Cは、上記計算値が所定値Io未満の場合は、制御部21により停止され、上記計算値が所定値Io以上の場合だけ、制御部21により作動されて、蓄電池20の放電電流を出力する。
(Constitution)
The DCDC converter 15C according to the present embodiment is stopped by the
その際のDCDCコンバータ15Cの出力電圧V1−出力電流I1の関係は、例えば図10(a)に示すように設定されている。即ち、出力電流I1がIo’≦I1≦Isの場合は、出力電圧V1がV1=Vaとなり、出力電流I1が所定値Isに達すると、出力電圧V1はVb≦V1≦Vaの範囲内の値(ここではV1=Vc)となる。なお、Io’は、蓄電池20の放電電流がIoのときの出力電流I1の値であり、Isは、蓄電池20の放電電流がIs’のときの出力電流I1の値である。
At this time, the relationship between the output voltage V1 and the output current I1 of the DCDC converter 15C is set, for example, as shown in FIG. That is, when the output current I1 is Io ′ ≦ I1 ≦ Is, the output voltage V1 becomes V1 = Va. When the output current I1 reaches the predetermined value Is, the output voltage V1 is a value within the range of Vb ≦ V1 ≦ Va. (Here, V1 = Vc). Here, Io ′ is the value of the output current I1 when the discharge current of the
この設定により、DCDCコンバータ15Cは、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’以下の場合は、その出力電圧V1を上限電圧Vaに制御すると共に、その出力電流I1をIo’≦I1≦Isの範囲で負荷電力に応じた電流となるように出力する。そして、DCDCコンバータ15Cは、上記計算値が所定値Isを超える場合は、その出力電流I1を所定値Is’に制御すると共に、その出力電圧V1を上限電圧Vaよりも低い電圧Vcに制御する。なお、電圧Vcは、後述するように、DCDCコンバータ17Cの出力電圧V2の上限電圧に等しい。
With this setting, when the calculated value is not less than the predetermined value Io and not more than the predetermined value Is ′, the DCDC converter 15C controls the output voltage V1 to the upper limit voltage Va and sets the output current I1 to Io ′ ≦ I1 ≦. It outputs so that it may become the electric current according to load electric power in the range of Is. When the calculated value exceeds the predetermined value Is, the DCDC converter 15C controls the output current I1 to the predetermined value Is' and controls the output voltage V1 to a voltage Vc lower than the upper limit voltage Va. The voltage Vc is equal to the upper limit voltage of the output voltage V2 of the
本実施の形態のDCDCコンバータ17Cは、実施の形態1のDCDCコンバータ17と同様に構成される。
The
図10(b)は、DCDCコンバータ17Cの出力電圧V2−出力電流I2の設定の一例を示した図である。図10(b)は、図5(c)と同じである。
FIG. 10B is a diagram showing an example of setting of the output voltage V2-output current I2 of the
この設定により、DCDCコンバータ17Cは、後述のように、DCDCコンバータ17Cの動作と連動して、上記計算値が所定値Io未満の場合は、実施の形態1の場合と同様に、蓄電池5の放電電流を、負荷電力に応じた電流となるように出力し、また、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’以下の場合は、蓄電池5を放電させず、また、上記計算値が所定値Is’よりも大きい場合は、蓄電池5の放電電流を、負荷電力のうちDCDCコンバータの出力電流I1で不足する分を補うように出力する。
With this setting, as described later, the
この宅内放電制御装置1Cでは、どちらのDCDCコンバータ15C,17Cから、どれだけの電流が出力されるかは、これらの上記の出力電圧−出力電流の設定により、以下のように決まる。
In this in-home
図11(a)に示すように、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち電路P2に流れるバス電流(即ちI1またはI2のうちの少なくとも一方の電流)がIo’未満の場合)は、電路P2の電圧VP2は、実施の形態1の場合と同様に、DCDCコンバータ17Cの出力電圧VP2(=Vc)と同じ電圧になる。また、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’以下の場合(即ち上記バス電流がIo’以上Is以下の場合)は、Va>Vcなので、DCDCコンバータ15Cの出力電圧V1(=Va)の方がDCDCコンバータ17Cの出力電圧V2(=Vc)よりも高くなるので、電路P2の電圧VP2はV1(=Va)となる。また、上記計算値が所定値Is’を越える場合(即ち上記バス電流がIsを越える場合)は、上述の通り、DCDCコンバータ15Cの出力電圧V1がDCDCコンバータ17Cの出力電圧V2(=Vc)まで低下するので、電路P2の電圧VP2はV1(=V2=Vc)となる。
As shown in FIG. 11A, when the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, when the bus current flowing through the electric circuit P2 (that is, the current of at least one of I1 or I2) is less than Io ′), The voltage VP2 of the electric circuit P2 is the same voltage as the output voltage VP2 (= Vc) of the
従って、図11(b)に示すように、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち上記バス電流がIo’未満の場合)は、上述の通り、電路P2の電圧VP2はV2となるので、DCDCコンバータ17Cの出力電流I2(即ち蓄電池5の放電電流)が選択的にDCACコンバータ19に出力され、DCDCコンバータ15Cの出力電流I1(即ち蓄電池20の放電電流)は出力されない。また、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’以下の場合(即ち上記バス電流がIo’以上Is以下の場合)は、上述の通り、電路P2の電圧VP2はV1となるので、DCDCコンバータ15Bの出力電流I1が選択的にDCACコンバータ19に出力され、DCDCコンバータ17Bの出力電流I2は出力されない。
Accordingly, as shown in FIG. 11B, when the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, when the bus current is less than Io ′), as described above, the voltage VP2 of the electric circuit P2 becomes V2. The output current I2 of the
そして、上記計算値が所定値Is’を越える場合(即ち上記バス電流がIsを越える場合)は、電路P2の電圧VP2はV1(=V2=Vc)となるので、両方のDCDCコンバータ15C,17Cの出力電流I1,I2が出力される。即ち、DCDCコンバータ15Cから、所定値Isに制御された出力電流I1が出力される(即ち、蓄電池20から所定値Ioの放電電流が放電される)と共に、DCDCコンバータ17Cから、負荷電力のうち、上記出力電流I1で不足する分を補うように出力電流I2が出力される(即ち、蓄電池5から、負荷電力のうち蓄電池20の放電電流で不足する分を補うように放電電流が放電される)。
When the calculated value exceeds the predetermined value Is ′ (that is, when the bus current exceeds Is), the voltage VP2 of the electric circuit P2 becomes V1 (= V2 = Vc), and therefore both
よって、図11(c)に示すように、蓄電池20の放電電流は、放電されるときは常に、所定値Io以上となる(より詳細には、所定値Ioと所定値Is’との間で変動する)。なお、図11(c)は、蓄電池20の放電電流と上記バス電流との関係を示した図であり、縦軸が蓄電池20の放電電流であり、横軸が上記バス電流である。
Therefore, as shown in FIG. 11 (c), the discharge current of the
(動作)
図12は、宅内負荷30の負荷電力Pの変動の一例を示した図である。縦軸が負荷電力Pを示し、横軸が時間tを示している。なお、図9中のPoは、上記計算値(=負荷電力/蓄電池20の出力電圧)が所定値Ioの場合の負荷電力であり、Psは、上記計算値が所定値Is’の場合(即ち上記バス電流が所定値Isの場合)の負荷電力である。
(Operation)
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of fluctuations in the load power P of the
各期間Q1,Q3,Q5では、負荷電力PはPo未満となるので、上記計算値は所定値Io未満となる(即ち上記バス電流はIo’未満となる)。よって、これら各期間Q1,Q3,Q5では、図11(b)に示すように、DCDCコンバータ15Cから出力電流I1は出力されず(従って、蓄電池20からは放電されず)、DCDCコンバータ17Cから、負荷電力Pに応じた所定値Io’未満の出力電流I2が出力される(従って、蓄電池5から負荷電力Pに応じた放電電流が放電される)。そして、その出力電流I2がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。このように、各期間Q1,Q3,Q5では、蓄電池5の放電により供給される電力Pbにより、負荷電力Pが賄われる。
In each period Q1, Q3, Q5, since the load power P is less than Po, the calculated value is less than a predetermined value Io (that is, the bus current is less than Io '). Therefore, in each of these periods Q1, Q3, and Q5, as shown in FIG. 11B, the output current I1 is not output from the DCDC converter 15C (thus, not discharged from the storage battery 20), and from the
期間Q2では、負荷電力PがPsよりも大きくなるので、上記計算値は所定値Is’よりも大きくなる(即ち上記バス電流はIsよりも大きくなる)。よって。この期間Q2では、図11(b)に示すように、DCDCコンバータ15Cから、所定値Isの出力電流I1が出力され(従って、蓄電池20から所定値Is’の放電電流が放電され)、その出力電流I1がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。
In the period Q2, since the load power P becomes larger than Ps, the calculated value becomes larger than the predetermined value Is' (that is, the bus current becomes larger than Is). Therefore. In this period Q2, as shown in FIG. 11 (b), the DCDC converter 15C outputs the output current I1 of the predetermined value Is (therefore, the discharge current of the predetermined value Is ′ is discharged from the storage battery 20), and its output The current I1 is discharged to the
これに並行して、DCDCコンバータ17Cから、負荷電力Pのうち出力電流I1で不足する分を補うように出力電流I2が出力され(従って、蓄電池5から、負荷電力Pのうち出力電流I1で不足する分を補うように放電電流が放電され)、その出力電流I2がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。
In parallel with this, the
このように、この期間Q2では、蓄電池20の放電により供給される電力Pa(=Ps)と、蓄電池5の放電により供給される電力Pbとにより、負荷電力Pが賄われる。
Thus, in this period Q2, the load power P is covered by the power Pa (= Ps) supplied by the discharge of the
期間Q4では、負荷電力PがPo≦P≦Psとなるので、上記計算値は所定値Io以上で所定値Is’以下となる(即ち上記バス電流はIo’以上でIs以下となる)。よって、この期間Q4では、図11(b)に示すように、DCDCコンバータ17Cから出力電流I2は出力されず(従って、蓄電池5からは放電されず)、DCDCコンバータ15Cから、Io’≦I1≦Isの範囲内で負荷電力Pに応じた出力電流I1が出力され(従って、蓄電池20から、Io≦I1≦Is’の範囲内で負荷電力Pに応じた放電電流が放電され)、その出力電流I1がDCACコンバータ19を経て宅内負荷30に放電される。このように、この期間Q4では、蓄電池20の放電により供給される電力Paにより、負荷電力Pが賄われる。
In the period Q4, since the load power P is Po ≦ P ≦ Ps, the calculated value is not less than the predetermined value Io and not more than the predetermined value Is ′ (that is, the bus current is not less than Io ′ and not more than Is). Therefore, in this period Q4, as shown in FIG. 11 (b), the output current I2 is not output from the
このように、蓄電池20の放電中(期間Q2,Q4)は、蓄電池20の放電電流は所定値Io以上となる(より詳細には所定値Ioと所定値Is’との間で変動する)。
Thus, during the discharge of the storage battery 20 (periods Q2, Q4), the discharge current of the
〔実施の形態4〕
本実施の形態は、実施の形態3において、据置型の蓄電池5の代わりに、交流電力を供給するAC(交流電流)系統を使用したものである。
[Embodiment 4]
In this embodiment, an AC (alternating current) system that supplies AC power is used in place of the
以下、図13〜図16に基づいて、本実施の形態に係る宅内放電制御装置1Dについて詳説する。なお、実施の形態3と同じ部材については同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態3と異なる点を中心に説明する。 Hereinafter, based on FIGS. 13-16, it explains in full detail about in-home discharge control apparatus 1D which concerns on this Embodiment. Note that the same members as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences from the third embodiment will be mainly described.
(構成)
宅内放電制御装置1Dは、図13に示すように、実施の形態3の宅内放電制御装置1C(図1参照)において、据置型の蓄電池5およびDCDCコンバータ17Cが省略される点、および、AC系統40が電力線P3に接続される点が異なる。
(Constitution)
As shown in FIG. 13, the in-home discharge control device 1D is identical to the in-home
また、本実施の形態のDCACコンバータ19D(第3放電制御部)は、実施の形態3のDCACコンバータ19(図1参照)において、更に、その出力電流I3とAC系統40の出力電流I4とを選択的に電力線P3に出力させるようにしたものである。
Further, the
その出力の際のDCACコンバータ19Dの出力電圧V3−出力電流I3の関係は、図14(a)に示すように設定されている。即ち、出力電流I3がIo’≦I3<Isの場合は、出力電圧V3は電圧Vfとなり、出力電流I3が所定値Isに達すると、出力電圧V3は0≦V3≦Vfの範囲の値(ここではVe)になる。
The relationship between the output voltage V3 and the output current I3 of the
この設定により、DCACコンバータ19Dは、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’未満の場合(即ち電路P3に流れる負荷電流(即ち出力電流I3)がIo’以上でIs未満の場合)は、その出力電圧V3を電圧Vfに制御すると共に、DCDCコンバータ15Cの出力電流I1を入力して出力電流I3として出力する。
With this setting, the
また、DCACコンバータ19Dは、上記計算値が所定値Is’を超える場合(即ち上記負荷電流がIsを超える場合)は、その出力電圧V3を電圧Vfよりも低い電圧Veに制御すると共に、DCDCコンバータ15Cの出力電流I1を入力して出力電流I3を出力する。なお、上記電圧Veは、商用電力系統40の出力電圧V4の上限電圧に等しい。
When the calculated value exceeds the predetermined value Is ′ (that is, when the load current exceeds Is), the
また、DCACコンバータ19Dは、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち上記負荷電流がIo’未満の場合)は、制御部21により、DCDCコンバータ15Cと共に停止され、その出力電圧V3は0(ゼロ)になる。
When the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, when the load current is less than Io ′), the
AC系統40は、交流電力を供給する例えば商用電力系統である。AC系統40の出力電圧V4−出力電流I4は、図14(b)に示すように設定されている。即ち、出力電流I4が電流Ie未満の場合は、出力電圧V4は電圧Veとなり、出力電流I4が電流Ieの場合は、出力電圧V4は電圧Ve未満の値となる。なお、電流Ieは所定値Isよりも大きい値である。
The
この設定により、AC系統40は、後述のように、DCACコンバータ19Dの動作と連動して、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち上記負荷電流がIo’未満の場合)は、その出力電流I4を電力線P3に出力し、また、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’以下の場合(即ち上記負荷電流がIo’以上でIs以下の場合)は、その出力電流I4を電力線P3に出力せず、また、上記計算値が所定値Is’よりも大きい場合(即ち上記負荷電流がIsよりも大きい場合)は、負荷電力のうち出力電流I3で不足する分を補うように、その出力電流I4を電力線P3に出力する。
With this setting, the
この宅内放電制御装置1Dでは、DCACコンバータ19DとAC系統40とのどちらから、どれだけの電流が出力されるかは、それらの上記の出力電圧−出力電流の設定により、以下のように決まる。
In this in-home discharge control apparatus 1D, how much current is output from either the
図15(a)に示すように、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち上記負荷電流がIo’未満の場合)は、DCDCコンバータ19Dの出力電圧V4はゼロ(図14(a)参照)になるので、電力線P3の電圧VP3は、AC系統40の出力電圧V4(=Ve)と同じ電圧になる。また、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’以下の場合(即ち上記負荷電流がIo’以上でIs以下の場合)は、Vf>Veなので、DCDAコンバータ19Dの出力電圧V3(=Vf)の方がAC系統40の出力電圧V4(=Ve)よりも高くなり、電力線P3の電圧VP3はV3(=Vf)となる。また、上記計算値が所定値Is’を越える場合(即ち上記負荷電流がIsを越える場合)は、上述の通り、DCACコンバータ19Dの出力電圧V3がAC系統40の出力電圧V4(=Ve)まで低下するので、電力線P3の電圧VP3はV4(=V3=Ve)となる。
As shown in FIG. 15A, when the calculated value is less than a predetermined value Io (that is, when the load current is less than Io ′), the output voltage V4 of the
従って、図15(b)に示すように、上記計算値が所定値Io未満の場合(即ち上記負荷電流がIo’未満の場合)は、上述の通り、電力線P3の電圧VP3はV4(=Ve)となるので、AC系統40の出力電流I4が選択的に電力線P3に出力され、DCACコンバータ19Dの出力電流I3(即ち蓄電池20の放電電流)は出力されない。
Therefore, as shown in FIG. 15B, when the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, when the load current is less than Io ′), as described above, the voltage VP3 of the power line P3 is V4 (= Ve). Therefore, the output current I4 of the
また、上記計算値が所定値Io以上で所定値Is’以下の場合(即ち上記負荷電流がIo’以上でIs以下の場合)は、上述の通り、電力線P3の電圧VP3はV3(=Vf)となるので、DCACコンバータ19Dの出力電流I3が選択的に電力線P3に出力され、AC系統40の出力電流I4は電力線P3に出力されない。
When the calculated value is not less than the predetermined value Io and not more than the predetermined value Is ′ (that is, when the load current is not less than Io ′ and not more than Is), the voltage VP3 of the power line P3 is V3 (= Vf) as described above. Therefore, the output current I3 of the
また、上記計算値が所定値Is’を越える場合(即ち上記負荷電流がIsを越える場合)は、上述の通り、電力線P3の電圧VP3はV3(=V4=Ve)となるので、上述のように、DCACコンバータ19Dから所定値Isの出力電流I3が電力線P3に出力されると共に、AC系統40から、負荷電力のうち出力電流I3で不足する分を補うように、出力電流I4が電力線P3に出力される。
When the calculated value exceeds the predetermined value Is ′ (that is, when the load current exceeds Is), as described above, the voltage VP3 of the power line P3 becomes V3 (= V4 = Ve). In addition, an output current I3 having a predetermined value Is is output from the
よって、図15(c)に示すように、蓄電池20の放電電流は、放電されるときは常に、所定値Io以上となる。なお、図15(c)は、蓄電池20の放電電流と負荷電流との関係を示した図であり、縦軸が蓄電池20の放電電流であり、横軸が負荷電流である。
Therefore, as shown in FIG. 15C, the discharge current of the
(動作)
図16は、宅内負荷30の負荷電力Pの変動の一例を示した図である。縦軸が負荷電力Pを示し、横軸が時間tを示している。なお、図16中のPoは、上記計算値が所定値Ioの場合(即ち上記負荷電流がIo’の場合)の負荷電力であり、Psは、上記計算値が所定値Is’の場合(即ち上記負荷電流がIsの場合)の負荷電力である。
(Operation)
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of fluctuations in the load power P of the
各期間Q1,Q3,Q5では、負荷電力PはPo未満となるので、上記計算値は所定値Io未満となる(即ち上記負荷電流は所定値Io’未満となる)。よって、これら各期間Q1,Q3,Q5では、図15(b)に示すように、DCACコンバータ19Dから出力電流I3は出力されず(従って、蓄電池20からは放電されず)、AC系統40から、負荷電力Pに応じた所定値Io’未満の出力電流I4が出力される。そして、その出力電流I4が電力線P3を介して宅内負荷30に放電される。このように、各期間Q1,Q3,Q5では、AC系統40により供給される電力Pcにより、負荷電力Pが賄われる。
In each period Q1, Q3, Q5, since the load power P is less than Po, the calculated value is less than the predetermined value Io (that is, the load current is less than the predetermined value Io '). Therefore, in each of these periods Q1, Q3, and Q5, as shown in FIG. 15B, the output current I3 is not output from the
期間Q2では、負荷電力PがPsよりも大きくなるので、上記計算値は所定値Is’よりも大きくなる(即ち上記負荷電流は所定値Isよりも大きくなる)。よって。この期間Q2では、図15(b)に示すように、DCACコンバータ19Dから、所定値Isの出力電流I3が出力され(従って、蓄電池20から所定値Is’の放電電流が放電され)、その出力電流I3が電力線P3を介して宅内負荷30に放電される。
In the period Q2, since the load power P becomes larger than Ps, the calculated value becomes larger than the predetermined value Is' (that is, the load current becomes larger than the predetermined value Is). Therefore. In this period Q2, as shown in FIG. 15 (b), the
これに並行して、AC系統40から、負荷電力Pのうち出力電流I3で不足する分を補うように出力電流I4が出力され、その出力電流I4も電力線P3を介して宅内負荷30に放電される。
In parallel with this, an output current I4 is output from the
このように、この期間Q2では、蓄電池20の放電により供給される電力Pa(=Ps)と、AC系統40により供給される電力Pcとにより、負荷電力Pが賄われる。
Thus, in this period Q2, the load power P is covered by the power Pa (= Ps) supplied by the discharge of the
期間Q4では、負荷電力PがPo≦P≦Psとなるので、上記計算値は所定値Io以上で所定値Is’以下となる(即ち上記負荷電流はIo’以上でIs以下となる)。よって、この期間Q4では、図15(b)に示すように、AC系統40から出力電流I4は出力されず、DCACコンバータ19Dから、Io’≦I3≦Isの範囲内で負荷電力Pに応じた出力電流I3が出力され(従って、蓄電池20から、所定値Io以上で所定値Is’以下の範囲で負荷電力Pに応じた放電電流が放電され)、その出力電流I3が電力線P3を介して宅内負荷30に放電される。このように、この期間Q4では、蓄電池20の放電により供給される電力Paにより、負荷電力Pが賄われる。
In the period Q4, since the load power P is Po ≦ P ≦ Ps, the calculated value is not less than the predetermined value Io and not more than the predetermined value Is ′ (that is, the load current is not less than Io ′ and not more than Is). Therefore, in this period Q4, as shown in FIG. 15B, the output current I4 is not output from the
このように、蓄電池20の放電中(期間Q2,Q4)は、蓄電池20の放電電流は所定値Io以上の電流となる。
Thus, during the discharge of the storage battery 20 (periods Q2, Q4), the discharge current of the
〔実施の形態5〕
実施の形態2では、蓄電池20の放電電流の計算値が所定値Io以上の場合だけ、蓄電池20から放電電流を所定値Ioに制御して放電させたが、本実施の形態では、宅内負荷30の負荷電力に関係なく、常に、蓄電池20の放電電流を所定値Ioに制御して放電させる。
[Embodiment 5]
In the second embodiment, the discharge current is controlled from the
更に、本実施の形態では、上記負荷電力が所定値Poを超える場合は、上記負荷電力のうち蓄電池20の放電電流では不足する分を補うように、蓄電池5を放電させる。また、上記負荷電力が所定値Po未満の場合は、蓄電池20の放電電流のうち上記負荷電力で消費されない余剰分を蓄電池5に充電させる。なお、上記Poは、蓄電池20からの所定値Ioの放電電流により供給される電力である。
Furthermore, in the present embodiment, when the load power exceeds a predetermined value Po, the
以下、図1および図17に基づいて、本実施の形態に係る宅内放電制御装置1Eについて詳説する。なお、実施の形態2と同じ部材については同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
Hereinafter, based on FIG. 1 and FIG. 17, the residential
本実施の形態のDCDCコンバータ15E(第1放電制御部)は、図1に示すように、実施の形態2のDCDCコンバータ15Bと同様に構成される。DCDCコンバータ15Eは、制御部21により常時作動されることで、常時、蓄電池20の放電電流を所定値Ioに制御してDCACコンバータ19に出力する。
The DCDC converter 15E (first discharge control unit) of the present embodiment is configured similarly to the DCDC converter 15B of the second embodiment, as shown in FIG. The
本実施の形態のDCDCコンバータ17E(第2放電制御部)は、実施の形態2のDCDCコンバータ15Bにおいて更に、DCDCコンバータ15Eの出力電流I1を蓄電池5に充電する機能を備えさせたものである。この実施の形態では、制御部21(判定部)により、電力センサ11により検出された負荷電力と、所定値Poとの大小関係が判定される。そして、制御部21により、その判定結果に基づき、DCDCコンバータ17Eが下記の様に制御される。
The
即ち、DCDCコンバータ17Eは、制御部21の制御により、上記負荷電力が所定値Po未満の場合は、DCDCコンバータ15Eの出力電流I1のうち上記負荷電力で消費されない余剰分を蓄電池5に充電する。例えば、DCDCコンバータ17Eは、その出力端17bからDCDCコンバータ15Eの出力電流I1の余剰分を入力し、その入力端15aの電圧を蓄電池20の出力電圧よりも高い電圧に制御して、その入力端17aから蓄電池5に当該出力電流I1の余剰分を出力する。これにより、DCDCコンバータ15Eの出力電流I1の余剰分を蓄電池5に充電させる。
That is, the
また、DCDCコンバータ17Eは、制御部21の制御により、上記負荷電力が所定値Poよりも大きい場合は、実施の形態2の場合と同様に、その出力端17bから、上記負荷電力のうちDCDCコンバータ15Eの出力電流I1では不足する分を補うように出力電流I2(即ち蓄電池5の放電電流)を出力する。
In addition, when the load power is greater than the predetermined value Po under the control of the
また、DCDCコンバータ17Eは、制御部21の制御により、上記負荷電力が所定値Poの場合は、蓄電池5の充放電を停止する。
Further, the
(動作)
次に図17に基づいて、この宅内放電制御装置1Eの動作を説明する。
(Operation)
Next, based on FIG. 17, operation | movement of this household
図17は、宅内負荷30の負荷電力Pの変動の一例を示した図である。縦軸が負荷電力Pを示し、横軸が時間tを示している。なお、図17中のPoは、DCDCコンバータ15Eの出力電流(即ち所定値Io’の電流)I1により供給される電力である。なお、上記Io’は、蓄電池20の放電電流がIoのときの出力電流I1である。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of fluctuations in the load power P of the
各期間Q1,Q3,Q5では、負荷電力PはPo未満となるので、上述のように、DCDCコンバータ17Eは、DCDCコンバータ15Eの出力電流I1のうち、負荷電力Pで消費されない余剰分を蓄電池5に放電する。これにより、DCDCコンバータ15Eにより供給される電力Poのうち、負荷電力Pを超える余剰分Pdが、蓄電池5に充電される。
In each of the periods Q1, Q3, and Q5, the load power P is less than Po. Therefore, as described above, the
各期間Q2,Q4では、負荷電力PはPoよりも大きくなるので、上述のように、DCDCコンバータ17Eは、負荷電力PのうちDCDCコンバータ15Eの出力電流I1では不足する分を補うように、出力電流I2(即ち蓄電池5の放電電流)をDCACコンバータ19に出力する。これにより、負荷電力Pのうち電力Poで不足する分Peが、蓄電池5の放電により補われる。
In each of the periods Q2 and Q4, the load power P is larger than Po, so that the
なお、図示されないが、負荷電力PがPoとなる場合は、上述のように、DCDCコンバータ17Eは、蓄電池5の放電電流をDCACコンバータ19に出力せず、また、DCDCコンバータ15Eの出力電流I1を蓄電池5に出力もせず蓄電池5の充電もしない。このように、この場合は、DCDCコンバータ15Eの出力電流I1(=Io’)による電力Poだけで負荷電力Pが賄われる。
Although not shown, when the load power P is Po, as described above, the
なお、本実施の形態において、蓄電池5を充電する際は、満充電させないように充電することが望ましい。
In the present embodiment, when charging the
また、本実施の形態において、蓄電池5の残容量が多い場合(即ち所定量以上の場合)は、蓄電池20の放電を停止させ、その代わりに蓄電池5を放電させてもよい。この場合は、パワコン3は、蓄電池5の残容量を検出する検出部を更に備え、制御部21において、当該検出部の検出結果に基づいて蓄電池5の残容量が所定量以上であるか否かを判定し、その判定の結果、蓄電池5の残容量が所定量以上である場合は、DCDCコンバータ15Eを作動させずに停止させて、蓄電池5を放電させればよい。
Moreover, in this Embodiment, when the remaining capacity of the
また、本実施の形態において、負荷電力が所定時間以上小さい場合は、蓄電池20の放電を停止させてもよい。この場合は、制御部21において、上記負荷電力が所定電力よりも小さい時間を計時し、その計時時間が所定時間以上であるか否かを判定し、その判定の結果、上記計時時間が所定時間以上である場合は、DCDCコンバータ15Eを停止させればよい。
Moreover, in this Embodiment, when load electric power is small for the predetermined time or more, you may stop discharge of the
〔実施の形態6〕
実施の形態1〜5では、宅内負荷30がAC負荷(交流電力で作動する負荷)30aである場合で説明したが、宅内負荷30は、DC負荷(直流電力で作動する負荷)であってもよく、または、DC負荷およびAC負荷の両方を含んでもよい。
[Embodiment 6]
Although Embodiment 1-5 demonstrated the case where the
以下、宅内負荷30が、DC負荷である場合、または、DC負荷およびAC負荷の両方を含む場合の宅内放電制御装置の例を説明する。
Hereinafter, an example of the home discharge control apparatus when the
図18は、宅内負荷30がDC負荷30bである場合の宅内放電制御装置の例である。図18の宅内放電制御装置1Fは、実施の形態1(図1参照)と比べて、宅内負荷30がDC負荷30bに変更される点、および、DCACコンバータ19が省略されて、各DCDCコンバータ15,17の出力電流I1,I2が直接に電力線P3を介して宅内負荷30に出力される点が異なる以外は、同様に構成される。
FIG. 18 is an example of a home discharge control device when the
この構成により、宅内負荷30がDC負荷30bである場合も、宅内負荷30がAC負荷30aである場合と同様に、電力を供給することができる。
With this configuration, even when the in-
図19は、宅内負荷30がDC負荷30bである場合の宅内放電制御装置の他の例である。図19の宅内放電制御装置1Gは、図18の宅内放電制御装置1Fと比べて、AC系統40がACDCコンバータ50を介して電路P2に接続される点が異なる以外は、同様に構成される。
FIG. 19 is another example of the home discharge control device when the
ACDCコンバータ50は、AC系統40からの交流電流を直流電流に変換して電路P2に出力するものである。ACDCコンバータ50の出力電圧−出力電流の設定は、例えば、DCDCコンバータ17の出力電圧−出力電流の設定と同じ設定に設定される。これにより、ACDCコンバータ50の出力電流の出力/停止のタイミングをDCDCコンバータ17の出力電流の出力/停止のタイミングに同期させることができる。
The
なお、上述のように各コンバータ50,17の設定を同じにすると、各コンバータ15,17のどちらから出力されるかで動作が不安定になることがある。そのため、各コンバータ50,17のうちの一方の設定を他方の設定よりも高くして優先して出力させることが望ましい(例えば、状況に応じてACDCコンダクタ15を優先して出力させたり、DCDCコンダクタ17を優先して出力させる)。これにより、動作を安定させることができる。
If the settings of the
この構成により、蓄電池5の放電電流が宅内負荷30に放電される場合は、AC系統40の出力電流も宅内負荷30に放電されるので、蓄電池5の残容量が不足する場合は、その不足分をAC系統40の出力電流で補うことができる。
With this configuration, when the discharge current of the
なお、宅内放電制御装置1Gにおいて、蓄電池5およびDCDCコンバータ17を省略してもよい。
Note that the
図20は、宅内負荷30がAC負荷30aおよびDC負荷30bの両方を含む場合の宅内放電制御装置の例である。図20の宅内放電制御装置1Hは、実施の形態1の宅内放電制御装置1(図1参照)と比べて、宅内負荷30がAC負荷30aおよびDC負荷30bの両方を含む点、AC系統40がスイッチSWを介してDCACコンバータ19の出力端19bに接続される点、DCACコンバータ19の出力端19bと電路P2との間にACDCコンバータ45が接続される点、および、電力センサ12を更に備える点が異なる以外は、同様に構成される。
FIG. 20 is an example of a home discharge control device when the
AC負荷30aは、電路P3を介してDCACコンバータ19の出力端19bに接続される。また、DC負荷30bは、電力線P4を介して電路P2に接続されている。
The
電力センサ12は、例えば電力線P4に配設され、DC負荷30bの負荷電力を検出するものである。なお、この宅内放電制御装置1Hでは、宅内負荷30の負荷電力は、電力センサ11により検出されたAC負荷30aの負荷電力と、電力センサ12により検出されたDC負荷30bの負荷電力との和である。
The
ACDCコンバータ45は、AC系統40の出力電流(交流電流)を直流電流に変換して、電力線P4を介してDC負荷30bに出力するものである。ACDCコンバータ45の出力電圧−出力電流の設定は、例えば、DCDCコンバータ17の出力電圧−出力電流の設定と同じ設定に設定される。これにより、ACDCコンバータ45の出力電流の出力/停止のタイミングをDCDCコンバータ17の出力電流の出力/停止のタイミングに同期させることができる。
The
なお、上述のように各コンバータ45,17の設定を同じにすると、各コンバータ45,17のどちらから出力されるかで動作が不安定になることがある。そのため、各コンバータ45,17のうちの一方の設定を他方の設定よりも高くして優先して出力させることが望ましい(例えば、状況に応じてACDCコンダクタ45を優先して出力させたり、DCDCコンダクタ17を優先して出力させる)。これにより、動作を安定させることができる。
If the settings of the
スイッチSWは、AC系統40の出力電流のパワコン3への出力をオンオフ切り替えするものである。このスイッチSWは、制御部21により、例えば、蓄電池20の放電電流の計算値(実施の形態1参照)が所定値Io未満の場合(即ち蓄電池20は放電されず、蓄電池5が放電される場合)は、オンにされ、上記計算値が所定値Io以上の場合(即ち蓄電池5は放電されず、蓄電池20が放電される場合)は、オフにされる。
The switch SW switches on / off the output of the output current of the
この宅内放電制御装置1Hの動作は、実施の形態1の動作と比べて、蓄電池5の放電電流が、各部17,19,P3を介してAC負荷30aに放電されると共に各部17,P2,P4を介してDC負荷30bにも放電される点、蓄電池5の放電に同期してAC系統40の出力電流が出力される点、AC系統40の出力電流は、各部SW,P3を介してAC負荷30aに放電されると共に各部SW,45,P4を介してDC負荷30bにも放電される点、および、蓄電池20の放電電流が、各部P2,19,P3を介してAC負荷30aに出力されると共に電路P4を介してDC負荷30bにも出力される点が異なる以外は同様である。
Compared with the operation of the first embodiment, the operation of the home
この構成により、宅内負荷30がAC負荷30aおよびDC負荷30bの両方を含む場合でも、蓄電池5の残容量が不足する場合は、その不足分をAC系統40の出力電流で補うことができる。
With this configuration, even when the
なお、この宅内放電制御装置1Hにおいて、スイッチSWのオンオフ切り替えを例えば蓄電池5の残容量の状況に応じて行ってもよい。例えば、蓄電池5の残容量が少ない場合だけ、スイッチSWをオンにして、AC系統40の出力電流を宅内負荷30に出力してもよい。この場合は、パワコン3は、蓄電池5の残容量を検出する検出部を更に備え、制御部21において、当該検出部の検出結果に基づいて蓄電池5の残容量が所定量未満であるか否かを判定し、その判定の結果、蓄電池5の残容量が所定量未満である場合だけ、蓄電池5の放電に同期させてスイッチSWをオンにしてもよい。これにより、蓄電池5の残容量が少ない場合だけ、AC系統40の出力電流を利用することができる。
In this in-home
本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、外部蓄電池を宅内負荷の電力消費の少なくとも一部に利用する宅内放電制御装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a home discharge control device that uses an external storage battery for at least a part of the power consumption of a home load.
1,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H 宅内放電制御装置
20 蓄電池(外部蓄電池)
9 電圧センサ(第1検出部)
11 電力センサ(第2検出部)
15,15B,15C,15E DCDCコンバータ(第1放電制御部)
17,17B,17C,17E DCDCコンバータ(第2放電制御部)
19 DCACコンバータ(第3放電制御部)
20 蓄電池(据置型蓄電池)
21 制御部(計算部)
30 宅内負荷
40 AC系統(商用電力系統)
K 車両
1, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H Home
9 Voltage sensor (first detector)
11 Power sensor (second detection unit)
15, 15B, 15C, 15E DCDC converter (first discharge control unit)
17, 17B, 17C, 17E DCDC converter (second discharge control unit)
19 DCAC converter (third discharge controller)
20 Storage battery (stationary storage battery)
21 Control unit (calculation unit)
30
K vehicle
Claims (16)
上記外部蓄電池の出力電圧を検出する第1検出部と、
上記宅内負荷の負荷電力を検出する第2検出部と、
上記第1検出部で検出された上記出力電圧と上記第2検出部で検出された上記負荷電力とから、上記外部蓄電池から放電される第1放電電流の計算値を計算する計算部と、
上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記外部蓄電池からの上記第1放電電流の放電を制御する第1放電制御部と、
を備え、
上記第1放電制御部は、上記計算値が第1所定値以上である場合には、上記第1放電電流を上記宅内負荷に放電させることを特徴とする宅内放電制御装置。 A home discharge control device that is detachably connected to a predetermined external storage battery and controls discharge from the external storage battery to a home load,
A first detector for detecting an output voltage of the external storage battery;
A second detector for detecting load power of the residential load;
A calculation unit for calculating a calculated value of the first discharge current discharged from the external storage battery from the output voltage detected by the first detection unit and the load power detected by the second detection unit;
A first discharge control unit for controlling discharge of the first discharge current from the external storage battery in order to supply electric power to the home load;
With
The home discharge control device, wherein the first discharge control unit discharges the first discharge current to the home load when the calculated value is equal to or greater than a first predetermined value.
上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記据置型蓄電池からの第2放電電流の放電を制御する第2放電制御部と、
を更に備え、
上記第2放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値よりも大きい場合には、上記第2放電電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で足りない分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電させることを特徴とする請求項5に記載の宅内放電制御装置。 A stationary storage battery;
A second discharge control unit for controlling discharge of a second discharge current from the stationary storage battery in order to supply power to the residential load;
Further comprising
When the calculated value is larger than the first predetermined value, the second discharge control unit supplements the second discharge current with a portion of the load power that is insufficient for the discharge of the first discharge current. 6. The in-house discharge control device according to claim 5, wherein the in-house load is controlled to discharge to the in-house load.
上記計算値が上記第1所定値よりも大きい場合には、上記商用電力系統からの系統電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で不足する分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電させる第3放電制御部を更に備えることを特徴とする請求項5に記載の宅内放電制御装置。 A commercial power system is connected to the above house load,
When the calculated value is larger than the first predetermined value, the system current from the commercial power system is controlled so as to compensate for the shortage of the load power due to the discharge of the first discharge current, The home discharge control device according to claim 5, further comprising a third discharge control unit that discharges the home load.
上記負荷へ電力を供給するために、上記据置型蓄電池からの第2放電電流の放電を制御する第2放電制御部と、
を更に備え、
上記第2放電制御部は、上記計算値が上記第2所定値よりも大きい場合には、上記第2放電電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で足りない分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電することを特徴とする請求項4に記載の宅内放電制御装置。 A stationary storage battery;
A second discharge control unit for controlling discharge of a second discharge current from the stationary storage battery in order to supply electric power to the load;
Further comprising
When the calculated value is larger than the second predetermined value, the second discharge control unit supplements the second discharge current with a portion of the load power that is insufficient for the discharge of the first discharge current. 5. The in-home discharge control device according to claim 4, wherein the in-home load is controlled to discharge to the in-house load.
上記計算値が上記第2所定値よりも大きい場合には、上記商用電力系統からの系統電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で不足する分を補うように制御して、上記宅内負荷に出力する第3放電制御部を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の宅内放電制御装置。 A commercial power system is connected to the above house load,
When the calculated value is larger than the second predetermined value, the system current from the commercial power system is controlled so as to compensate for the shortage of the load power due to the discharge of the first discharge current, The in-home discharge control device according to claim 4, further comprising a third discharge control unit that outputs to the in-house load.
上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記据置型蓄電池からの第2放電電流の放電を制御する第2放電制御部と、
を更に備え、
上記第2放電制御部は、上記計算値が上記第1所定値未満である場合には、上記第2放電電流を上記宅内負荷に放電することを特徴とする請求項10に記載の宅内放電制御装置。 A stationary storage battery;
A second discharge control unit for controlling discharge of a second discharge current from the stationary storage battery in order to supply power to the residential load;
Further comprising
The in-home discharge control according to claim 10, wherein the second discharge control unit discharges the second discharge current to the in-house load when the calculated value is less than the first predetermined value. apparatus.
上記計算値が上記第1所定値未満である場合には、上記商用電力系統からの系統電流を上記宅内負荷に出力させる第3放電制御部を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の宅内放電制御装置。 A commercial power system is connected to the above house load,
11. The apparatus according to claim 10, further comprising a third discharge control unit configured to output a system current from the commercial power system to the home load when the calculated value is less than the first predetermined value. Home discharge control device.
上記宅内放電制御装置の作動中は、上記外部蓄電池からの第1放電電流を、第1所定値となるように制御する第1放電制御部を備えることを特徴とする宅内放電制御装置。 A home discharge control device that is detachably connected to a predetermined external storage battery and controls discharge from the external storage battery to a home load,
A home discharge control device comprising a first discharge control unit for controlling the first discharge current from the external storage battery to be a first predetermined value during operation of the home discharge control device.
上記据置型蓄電池の充放電を制御する第2放電制御部と、
上記宅内負荷の負荷電力を検出する検出部と、
上記検出部で検出された上記負荷電力と、上記第1所定値の上記第1放電電流により供給される第1電力との大小関係を判定する判定部と、
を備え、
上記第2放電制御部は、上記負荷電力が上記第1電力よりも大きい場合には、上記据置型蓄電池からの第2放電電流を、上記負荷電力のうち上記第1放電電流の放電で足りない分を補うように制御して、上記宅内負荷に放電させることを特徴とする請求項13に記載の宅内放電制御装置。 A stationary storage battery;
A second discharge control unit for controlling charging and discharging of the stationary storage battery;
A detection unit for detecting the load power of the residential load;
A determination unit that determines a magnitude relationship between the load power detected by the detection unit and the first power supplied by the first discharge current of the first predetermined value;
With
When the load power is larger than the first power, the second discharge control unit is not sufficient to discharge the second discharge current from the stationary storage battery with the discharge of the first discharge current out of the load power. The in-house discharge control device according to claim 13, wherein the in-house load is controlled so as to make up for the discharge and discharged to the in-house load.
上記外部蓄電池の出力電圧を検出する第1検出ステップと、
上記宅内負荷の負荷電力を検出する第2検出ステップと、
上記第1検出ステップで検出された上記出力電圧と上記第2検出ステップで検出された上記負荷電力とから、上記外部蓄電池から放電される第1放電電流の計算値を計算する計算ステップと、
上記宅内負荷へ電力を供給するために、上記外部蓄電池からの上記第1放電電流の放電を制御する第1放電制御ステップと、
を含み、
上記第1放電制御ステップでは、上記計算値が第1所定値以上である場合には、上記第1放電電流を上記宅内負荷に放電させることを特徴とする宅内放電制御方法。
A home discharge control method for controlling discharge from a predetermined external storage battery to a home load,
A first detection step of detecting an output voltage of the external storage battery;
A second detection step of detecting load power of the residential load;
A calculation step of calculating a calculated value of the first discharge current discharged from the external storage battery from the output voltage detected in the first detection step and the load power detected in the second detection step;
A first discharge control step for controlling discharge of the first discharge current from the external storage battery in order to supply electric power to the residential load;
Including
In the first discharge control step, when the calculated value is equal to or greater than a first predetermined value, the home discharge control method is characterized in that the first discharge current is discharged to the home load.
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