JP2013255293A - Power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電部の放電により供給される電力を利用する電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system that uses power supplied by discharging a power storage unit.
近年、電力会社から供給される電力(以下、系統電力とする)だけでなく、蓄電池の放電により供給される電力をも利用して、家庭や店舗、ビルなどで消費される電力を賄う電力供給システムが提案されている。蓄電池は、系統電力を消費し事前に充電することで、任意のタイミングで放電し電力を供給することができる。即ち、蓄電池の充電及び放電を行うタイミングを制御することで、系統電力を消費するタイミングを制御することが可能になる。 In recent years, not only power supplied from electric power companies (hereinafter referred to as grid power), but also power supplied by the discharge of storage batteries to cover the power consumed in homes, stores, buildings, etc. A system has been proposed. The storage battery consumes system power and is charged in advance, so that it can be discharged and supplied with power at an arbitrary timing. That is, by controlling the timing of charging and discharging the storage battery, it is possible to control the timing of consuming grid power.
一般的に、系統電力の電力料金には、固定性の基本料金と、従量制の使用料金とが含まれる。そして、電力会社は、所定の期間(例えば1年間)に含まれる複数の単位時間(例えば、30分間)のそれぞれで消費された系統電力の電力量の最大値に基づいて決定される契約容量が小さいほど、基本料金が安くなるような契約の形態を用意している。そのため、このような契約の形態の場合、系統電力の消費を平準化して、単位時間に消費される系統電力の最大値を低減することで、電力料金を安くすることができる。また、電力会社との契約の形態がどのようなものであっても、系統電力の消費を平準化すると、電力会社が効率良く発電(特に、火力発電)することができるようになる。そのため、発電に伴う二酸化炭素の排出量を削減することが可能になり、好ましい。 In general, the electricity charge for grid power includes a fixed basic charge and a usage-based charge. Then, the electric power company determines the contract capacity determined based on the maximum value of the amount of grid power consumed in each of a plurality of unit times (for example, 30 minutes) included in a predetermined period (for example, one year). The smaller the smaller, the cheaper the basic fee is. Therefore, in the case of such a contract form, the power charge can be reduced by leveling the consumption of the system power and reducing the maximum value of the system power consumed per unit time. Moreover, regardless of the form of contract with the power company, the power company can efficiently generate power (particularly, thermal power generation) by leveling the consumption of the grid power. Therefore, it becomes possible to reduce the amount of carbon dioxide emission accompanying power generation, which is preferable.
上述の電力供給システムは、系統電力の消費が大きくなるとき(例えば、消費電力の大きい特定の負荷を動作させるとき)に蓄電池を放電することで、系統電力の消費の平準化を図ることができる。ただし、蓄電池が放電可能な電力量は有限であるため、蓄電池の充電が必要である(例えば、特許文献1参照)。 The power supply system described above can level the power consumption of the system by discharging the storage battery when the power consumption of the system becomes large (for example, when a specific load with high power consumption is operated). . However, since the amount of power that can be discharged by the storage battery is finite, the storage battery needs to be charged (see, for example, Patent Document 1).
上述の電力供給システムにおいて、蓄電池の放電後に迅速に充電を行うことができれば、電力供給システムが効率良く負荷に電力を供給することができるため、好ましい。しかしながら、無計画に蓄電池を充電すると、系統電力の消費の平準化を図ることが困難になるため、電力料金(基本料金)の高額化や、電力会社の発電に伴う二酸化炭素の排出量の増大化を招来するため、問題となる。 In the above-described power supply system, it is preferable that the battery can be charged quickly after the storage battery is discharged because the power supply system can efficiently supply power to the load. However, if the storage battery is charged unplanned, it will be difficult to level the power consumption of the grid power. Therefore, the power charge (basic charge) will increase, and the amount of carbon dioxide emissions associated with power generation by the power company will increase. This causes a problem.
そこで本発明は、蓄電部を迅速に充電するとともに、系統電力の消費の平準化を図る電力供給システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply system that charges a power storage unit quickly and leveles the consumption of system power.
上記目的を達成するために、本発明における電力供給システムは、電力会社から供給される系統電力を消費して充電し、放電により電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部の充電及び放電を制御する蓄電部制御部と、電力会社から供給される系統電力または前記蓄電部の放電により供給される電力を消費する負荷部と、を備え、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部が充電する電力が小さい予備充電段階と、前記蓄電部が充電する電力が大きい本充電段階と、を順に行うことで、前記蓄電部を充電し得るものであり、前記蓄電部制御部が、前記負荷部に含まれる特定負荷の動作時間中に、前記蓄電部の充電の予備充電段階を開始することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power supply system according to the present invention controls a power storage unit that consumes and charges grid power supplied from an electric power company and supplies power by discharging, and charging and discharging of the power storage unit A power storage unit control unit, and a load unit that consumes system power supplied from an electric power company or power supplied by discharging the power storage unit, wherein the power storage unit control unit is charged by the power storage unit The power storage unit can be charged by sequentially performing a preliminary charging stage with a small charge and a main charging stage with a large amount of power charged by the power storage unit, and the power storage unit control unit is included in the load unit The precharging stage of charging the power storage unit is started during the operation time of the specific load.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記負荷部が複数の負荷を含むものであり、前記特定負荷が、前記複数の負荷の中で動作時に消費する電力が比較的大きい負荷であることとしても構わない。さらに、前記特定負荷が、電動車両に備えられるバッテリを充電するバッテリ充電部であっても構わない。 In the power supply system having the above configuration, the load unit may include a plurality of loads, and the specific load may be a load that consumes a relatively large amount of power during operation among the plurality of loads. I do not care. Furthermore, the specific load may be a battery charging unit that charges a battery provided in the electric vehicle.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記特定負荷の動作時間が終了する時刻以降に、前記蓄電部の充電の本充電段階を行うこととしても構わない。 In the power supply system configured as described above, the power storage unit control unit may perform the main charging stage of charging the power storage unit after the time when the operation time of the specific load ends.
このように構成すると、消費される電力が大きい本充電段階が特定負荷の動作時間中に行われることを抑制することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。 If comprised in this way, it will become possible to achieve leveling | consumption of system power consumption by suppressing that the main charge step with large power consumption is performed during the operation time of a specific load.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記特定負荷の動作時間中に、前記蓄電部の充電の予備充電段階を開始しかつ終了することとしても構わない。 In the power supply system configured as described above, the power storage unit control unit may start and end a precharging stage of charging of the power storage unit during the operation time of the specific load.
このように構成すると、予備充電段階が終了する時刻が遅くなることを抑制することで、蓄電部の充電を迅速に行うことが可能になる。 If comprised in this way, it will become possible to charge an electrical storage part rapidly by suppressing that the time which a preliminary | backup charge phase complete | finishes becomes late.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部の充電の本充電段階が開始する時刻を、前記特定負荷の動作時間が終了する時刻と略等しくしても構わない。 Further, in the power supply system configured as described above, the power storage unit control unit may set the time at which the main charging stage of charging of the power storage unit starts to be substantially equal to the time at which the operation time of the specific load ends. .
このように構成すると、系統電力の消費の平準化を図るとともに、本充電段階を開始する時刻を早くすることで蓄電部の充電を迅速に行うことが可能になる。 If comprised in this way, while aiming at the leveling of consumption of system power, it will become possible to charge an electrical storage part rapidly by making the time which starts this charge step early.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部の充電の予備充電段階と本充電段階とを断続的に行い得ることとしても構わない。 Further, in the power supply system having the above-described configuration, the power storage unit control unit may intermittently perform a preliminary charging stage and a main charging stage for charging the power storage unit.
このように構成すると、本充電段階が開始する時刻を、精度良く特定負荷の動作時間が終了する時刻と略等しくすることが可能になる。そのため、蓄電部の充電を迅速に行うことが可能になる。 If comprised in this way, it will become possible to make the time which this charge stage starts substantially equal to the time when the operation time of a specific load ends with high accuracy. Therefore, it is possible to quickly charge the power storage unit.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記特定負荷の動作時間中の少なくとも一部で、前記蓄電部を放電させて前記負荷部に電力を供給し得るものであり、前記蓄電部制御部が、前記特定負荷の動作時間中であり前記蓄電部の放電が終了する時刻以降に、前記蓄電部の充電の予備充電段階を開始することとしても構わない。 Further, in the power supply system configured as described above, the power storage unit control unit is capable of supplying power to the load unit by discharging the power storage unit in at least part of the operation time of the specific load, The power storage unit control unit may start a pre-charging stage of charging of the power storage unit after the time when the specific load is in operation and the discharge of the power storage unit ends.
このように構成すると、蓄電部の放電により電力を供給することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。 If comprised in this way, it will become possible to achieve leveling | consumption of the consumption of system power by supplying electric power by discharge of an electrical storage part.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部制御部が、前記蓄電部を放電させる時間を短くするほど、前記蓄電部の放電により供給する電力を大きくすることとしても構わない。 Further, in the power supply system having the above configuration, the power storage unit control unit may increase the power supplied by discharging the power storage unit as the time for discharging the power storage unit is shortened.
このように構成すると、蓄電部の放電により供給される電力量が小さくなることを抑制することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。 If comprised in this way, it will become possible to attain leveling of the consumption of system power by suppressing that the electric energy supplied by discharge of an electrical storage part becomes small.
また、上記構成の電力供給システムにおいて、前記蓄電部の充電の予備充電段階に、前記蓄電部に供給する電流を一定とする第1段階が含まれ、前記蓄電部の充電の本充電段階に、予備充電段階で前記蓄電部に供給する電流よりも大きくかつ一定の電流を前記蓄電部に供給して、予備充電段階で前記蓄電部に供給する電圧以上の電圧を前記蓄電部に供給する第2段階が含まれることとしても構わない。 Further, in the power supply system configured as described above, the preliminary charging stage for charging the power storage unit includes a first stage in which a current supplied to the power storage unit is constant, and the main charging stage for charging the power storage unit includes: A second current is supplied to the power storage unit that is larger and constant than a current supplied to the power storage unit in the preliminary charging stage, and a voltage equal to or higher than a voltage supplied to the power storage unit in the preliminary charging stage. Steps may be included.
このように構成すると、予備充電段階で消費される電力を、本充電段階で消費される電力よりも十分小さいものにすることが可能になる。したがって、予備充電段階を特定負荷の動作時間に開始したとしても、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。 If comprised in this way, it will become possible to make the electric power consumed in a preliminary | backup charge stage into a thing smaller enough than the electric power consumed in this charge stage. Therefore, even if the preliminary charging stage is started at the operating time of the specific load, it becomes possible to level the consumption of the system power.
本発明の構成とすると、蓄電部の充電を開始する時刻を早くすることが可能になる。そのため、蓄電部を迅速に充電することが可能になる。さらに、蓄電部の充電の予備充電段階で消費される電力は小さいため、特定負荷の動作時間中に予備充電段階を開始したとしても、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。 With the configuration of the present invention, it is possible to advance the time for starting charging of the power storage unit. As a result, the power storage unit can be charged quickly. Furthermore, since the power consumed in the preliminary charging stage of charging of the power storage unit is small, even if the preliminary charging stage is started during the operation time of the specific load, it becomes possible to achieve leveling of system power consumption.
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明によりさらに明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の実施の形態の一つであって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。 The significance or effect of the present invention will be further clarified by the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely one of the embodiments of the present invention, and the meaning of the terminology of the present invention or each constituent element is limited to those described in the following embodiments. is not.
本発明の実施の一形態である電力供給システムについて、以下図面を参照して説明する。まず、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成及び動作の一例について、図面を参照して説明する。 A power supply system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an example of a structure and operation | movement of the electric power supply system which is one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
<<電力供給システムの構成例>>
図1は、本発明の実施の一形態である電力供給システムの構成例を示すブロック図である。なお、図中の各ブロックを接続する実線の矢印は電力のやり取りを示し、破線の矢印は情報のやり取りを示している。
<< Configuration example of power supply system >>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a power supply system according to an embodiment of the present invention. In addition, the solid line arrow which connects each block in a figure shows exchange of electric power, and the broken line arrow has shown exchange of information.
図1に示す電力供給システム1は、系統電力を消費して充電するとともに充電した電力を放電により供給する蓄電部2と、系統電力及び蓄電部2の放電により供給される電力の少なくとも一方を消費して動作する負荷部3と、負荷部3の動作を制御する負荷部制御部4と、蓄電部2の充電及び放電を制御する蓄電部制御部5と、を備える。
The
蓄電部2は、例えば大容量の蓄電池から成り、供給される系統電力を適宜変換して(例えば、交流電力を直流電力に変換して)充電し、充電した電力を放電する際に適宜変換して(例えば、直流電力を交流電力に変換して)負荷部3に供給する。
The
負荷部3は、供給される電力を消費して動作する各種負荷(例えば、家庭や店舗等に備えられる照明や空調装置、冷蔵庫などの各種機器)から成る。また、負荷部3を成す各種負荷の中には、電動自動車や電動バイクなどの電動車両のバッテリを充電する動作をするEV(Electric Vehicle)充電部31が含まれる。EV充電部31が動作する際に消費する電力は、他の負荷が動作する際に消費する電力と比較して大きい。例えば、EV充電部31で消費される電力と、EV充電部31以外の負荷部3で消費される電力とが、同程度の大きさ(例えば、消費電力の桁数が略等しい)になっても構わない。
The load unit 3 includes various loads that operate by consuming the supplied electric power (for example, various devices such as lighting, air conditioners, and refrigerators provided in homes and stores). Further, various loads constituting the load unit 3 include an EV (Electric Vehicle)
蓄電部2の放電により供給される電力は、主としてEV充電部31で消費される。蓄電部2の放電により供給される電力は、EV充電部31以外の負荷でも消費可能であるが、以下では説明の簡略化のため、当該電力が全てEV充電部31で消費される場合を例示する。
The electric power supplied by discharging the
負荷部制御部4は、負荷部3の各種負荷を動作させる(電力を消費させる)タイミングを示す動作計画を策定し、当該動作計画に沿って負荷部3を動作させる。具体的に例えば、電動車両のユーザなどの指示に基づいてEV充電部31を所定のタイミングで動作させたり、家庭や店舗等で随時必要とされる負荷を随時動作させたりする。なお、動作計画は、短期的なもの(例えば、電力供給システム1の利用者から指示があった場合に、即座に所定の負荷を動作させるもの)であっても構わない。ただし、蓄電部2を充電するタイミングを確保するなどの観点から、少なくとも消費電力が大きいEV充電部31などの動作に関しては、中長期(例えば、数分〜数時間)的な動作計画を策定すると、好ましい。
The load unit control unit 4 formulates an operation plan indicating timings at which various loads of the load unit 3 are operated (power is consumed), and operates the load unit 3 according to the operation plan. Specifically, for example, the
蓄電部制御部5は、負荷部3の動作(負荷部制御部4が策定する動作計画)に基づいて、蓄電部2の充電及び放電を制御する。なお、蓄電部制御部5による蓄電部2の充電及び放電の制御方法(以下、蓄電部2の充電方法及び放電方法と表現する)の詳細については、後述する。
The power storage
<<電力供給システムの動作例>>
<蓄電部の充電方法>
次に、電力供給システム1の動作例について、図面を参照して説明する。最初に、蓄電部2の充電方法の一例について、図2を参照して説明する。図2は、図1の電力供給システムにおける蓄電部の充電方法の一例を示すグラフである。
<< Operation example of power supply system >>
<Charging method for power storage unit>
Next, an operation example of the
図2に示すように、本例の蓄電部2の充電方法は、蓄電部制御部5が、複数の方法で段階的に蓄電部2を充電するものである。具体的には、蓄電部制御部5が、電圧V1となるまで略一定の電流A1を供給することで蓄電部2を充電する第1段階と、電圧V1よりも大きい電圧V2となるまで電流A1よりも大きい略一定の電流A2を供給することで蓄電部2を充電する第2段階と、略一定の電圧V2を供給することで蓄電部2を充電するとともに蓄電部2に供給する電流が所定の大きさ以下になったときに終了する第3段階と、を順に行うことで蓄電部2を充電する。
As shown in FIG. 2, in the charging method of the
第1段階及び第2段階では、充電の進行に伴い、蓄電部2に供給する電流はそれぞれ略一定となるが、蓄電部2に供給する電圧が次第に増大する。そのため、蓄電部2の充電により消費する電力が、次第に大きくなる。一方、第3段階では、充電の進行に伴い、蓄電部2に供給する電圧は略一定となるが、蓄電部2に供給する電流が次第に減少する。そのため、蓄電部2の充電により消費する電力が、次第に小さくなる。また、第1段階で蓄電部2が充電(消費)する電力(最大でA1×V1)は小さく、第2段階で蓄電部2が充電(消費)する電力(最小でA2×V1、最大でA2×V2)や第3段階で蓄電部2が充電(消費)する電力(最大でA2×V2)は大きい。
In the first stage and the second stage, as the charging proceeds, the current supplied to the
蓄電部制御部5は、上記の第3段階を行わなくても構わない。また、以下では説明の簡略化のため、第1段階を予備充電段階、第2段階及び第3段階(または、第2段階)を本充電段階と呼ぶ。
The power storage
<蓄電部の充電方法及び放電方法:第1具体例>
蓄電部2の充電方法及び放電方法の第1具体例について、図面を参照して説明する。図3〜図5のそれぞれは、図1の電力供給システムにおける蓄電部の充電方法及び放電方法の第1具体例を示すグラフである。図3は、蓄電部の理想的な充電方法及び放電方法を示すグラフであり、図4は、蓄電部の不適な充電方法及び放電方法を示すグラフであり、図5は、蓄電部の好適な充電方法及び放電方法を示すグラフである。なお、図3〜図5のグラフは、毎時0分〜30分及び30分〜0分の単位時間のそれぞれで消費された系統電力の電力量の最大値に基づいて、電力会社が、例えば1年間の契約容量を設定する場合を仮定したものである。
<Charging method and discharging method of power storage unit: first specific example>
A first specific example of the method for charging and discharging the
また、図3〜図5のそれぞれにおいて、蓄電部2の放電により供給されてEV充電部31で消費される電力を、右下がりの斜線のハッチングを付した領域の高さで表現し、蓄電部2の充電により消費される系統電力を、右上がりの斜線のハッチングを付した領域の高さで表現し、EV充電部31で消費される系統電力を、灰色塗りの領域の高さで表現し、EV充電部31以外の負荷部3で消費される系統電力を、白塗りの領域の高さで表現している。また、それぞれの単位時間における契約容量(現状の基本料金を増大させることなく、単位時間に消費可能な系統電力の電力量)を、破線の領域の面積で表現している。
Moreover, in each of FIGS. 3-5, the electric power supplied by the discharge of the
また、図3〜図5のそれぞれにおいて、右下がりの斜線のハッチングを付した領域の面積は、蓄電部2の1回の放電によりEV充電部31に供給されて消費される電力量を表現し、右上がりの斜線のハッチングを付した領域の面積は、蓄電部2の1回の充電により消費される系統電力の電力量を表現し、灰色塗りの領域の面積は、EV充電部31の1回の動作で消費される系統電力の電力量を表現している。
In each of FIGS. 3 to 5, the area of the hatched area with the lower right diagonal line represents the amount of power supplied to and consumed by the
また、図3では、蓄電部2の理想的な充電方法として、蓄電部2が充電する電力が大きい本充電段階のみが行われ、蓄電部2が充電する電力が小さい予備充電段階は行われないものとして表現している。一方、図4及び図5では、蓄電部2の現実的な充電方法として、予備充電段階(右上がりの斜線のハッチングを付した領域の高さが小さい部分)及び本充電段階(右上がりの斜線のハッチングを付した領域の高さが大きい部分)が行われるものとして表現している。なお、図3〜図5のそれぞれでは、図示の簡略化のため、予備充電段階及び本充電段階のそれぞれの段階中において、充電(消費)する電力の変動を省略して(変動がないものとして)表現している。
In FIG. 3, as an ideal charging method for the
また、以下では、EV充電部31が一連の動作を行う時間を、動作時間と表現する。この動作時間には、EV充電部31の動作が少なくとも1回行われる。例えば、本具体例は、1つの動作時間にEV充電部31が1回の動作を行うものである。一方、後述する第2具体例は、1つの動作時間にEV充電部31が3回の動作を連続的に行うものである。
Hereinafter, the time during which the
図3に示すように、本具体例の理想的な状態では、EV充電部31が1回当たり30分の動作を1回ずつ行う(毎時0分〜30分のそれぞれの動作時間に、1回の動作を行う)ように、負荷部制御部4が動作計画を策定する。また、蓄電部2がEV充電部31の動作時間(毎時0分〜30分)に放電して、EV充電部31の動作時間以外の時間(毎時30分〜0分)に充電するように、蓄電部制御部5が蓄電部2を制御する。
As shown in FIG. 3, in the ideal state of this example, the
しかしながら、現実的に蓄電部2を充電する場合、本充電段階だけでなく予備充電段階も必要となり得る。すると、図4に示すように、蓄電部2の充電に要する時間が、図3に示す理想的な状態と比べて予備充電段階の分だけ大きくなる。そのため、理想的な状態と比較すると、蓄電部2を迅速に充電できないものとなる。さらに、蓄電部2の充電が終了する時刻が遅くなることで、EV充電部31を動作させる時刻が遅れるため、理想的な状態と比較するとEV充電部31の動作可能な回数が少なくなる。
However, when the
そこで、蓄電部制御部5は、図5に示すように、蓄電部2の充電の予備充電段階をEV充電部31の動作時間中に開始する。
Therefore, as shown in FIG. 5, the power storage
以上のように構成すると、蓄電部2の充電を開始する時刻を早くすることが可能になる。そのため、蓄電部2を迅速に充電することが可能になる。さらに、蓄電部2の充電の予備充電段階で消費される電力は小さいため、EV充電部31の動作時間中に予備充電段階を開始したとしても、系統電力の消費の平準化を図る(例えば、単位時間に契約容量を上回る電力量が消費されることを抑制する)ことが可能になる。
If comprised as mentioned above, it will become possible to make the time which starts charge of the
また、図5に示すように、蓄電部制御部5は、EV充電部31の動作時間が終了する時刻以降に、蓄電部2の充電の本充電段階を行う。これにより、消費される電力が大きい本充電段階がEV充電部31の動作時間中に行われることを抑制することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。
Further, as shown in FIG. 5, the power storage
また、蓄電部の充電の予備充電段階には、蓄電部2に一定の電流A1を供給する第1段階が含まれ、本充電段階には、蓄電部2に一定の電流A2を供給するとともに第1段階以上の電圧を供給する第2段階が含まれる(図2参照)。そのため、予備充電段階で消費される電力を、本充電段階で消費される電力よりも十分小さいものにすることが可能になる。したがって、予備充電段階をEV充電部31の動作時間に開始したとしても、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。
In addition, the precharging stage for charging the power storage unit includes a first stage for supplying a constant current A1 to the
また、図5に示すように、蓄電部制御部5は、EV充電部31の動作時間中に、蓄電部2の充電の予備充電段階を開始しかつ終了する。これにより、予備充電段階が終了する時刻が遅くなることを抑制することで、蓄電部2の充電を迅速に行うことが可能になる。
In addition, as shown in FIG. 5, the power storage
さらに、図5に示すように、蓄電部制御部5は、蓄電部2の充電の本充電段階が開始する時刻を、EV充電部31の動作時間が終了する時刻と略等しくする。これにより、系統電力の消費の平準化を図るとともに、本充電段階を開始する時刻を早くして蓄電部2の充電を迅速に行うことが可能になる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, power storage
また、図5に示すように、蓄電部制御部5は、EV充電部31の動作時間中に蓄電部2を放電させるが、蓄電部2を放電する時間をEV充電部31の動作時間よりも短くしている。そして、上記のように、蓄電部制御部5は、EV充電部31の動作時間中であり蓄電部2の放電が終了する時刻以降に、蓄電部2の充電の予備充電段階を開始する。これにより、蓄電部2の放電により電力を供給することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。
As shown in FIG. 5, the power storage
図3に示す本具体例の理想的な状態では、蓄電部2を放電させる時間を、EV充電部31の動作時間と略等しくしていた。これに対して、図5に示す本具体例の好適な状態では、上記のように蓄電部2を放電させる時間をEV充電部31の動作時間よりも短くするが、その一方で蓄電部2の放電により供給する電力を大きくする。これにより、蓄電部2の放電により供給される電力量が小さくなることを抑制することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。
In the ideal state of this specific example shown in FIG. 3, the time for discharging the
例えば、蓄電部制御部5は、1回の放電で蓄電部2が放電する電力量が所定の電力量(例えば、理想状態と同様の電力量)になるように、蓄電部2が放電する電力を制御する。また例えば、蓄電部制御部5は、単位時間に蓄電部2が放電する電力量が所定の電力量(例えば、理想状態と同様の電力量)になるように、蓄電部2が放電する電力を制御する。
For example, the power
なお、蓄電部2の充電の予備充電段階をEV充電部31の動作時間中に開始することで、単位時間に消費される系統電力の電力量が契約容量を上回る可能性があれば、蓄電部制御部5は、当該単位時間に蓄電部2が放電する電力量を大きくすることで、単位時間に消費される系統電力の電力量が契約容量を上回らないように制御しても構わない。また、この場合、蓄電部制御部5が、1回の充電で蓄電部2に充電する電力量が大きくなる(例えば、蓄電部2が放電する電力量に見合う大きさにする)ように制御しても構わない。
If there is a possibility that the amount of grid power consumed per unit time exceeds the contracted capacity by starting the preliminary charging stage of charging of the
<蓄電部の充電方法及び放電方法:第2具体例>
蓄電部2の充電方法及び放電方法の第2具体例について、図面を参照して説明する。図6〜図8のそれぞれは、図1の電力供給システムにおける蓄電部の充電方法及び放電方法の第2具体例を示すグラフである。図6は、蓄電部の理想的な充電方法及び放電方法を示すグラフであり、第1具体例について示した図3に相当するものである。図7は、蓄電部の不適な充電方法及び放電方法を示すグラフであり、第1具体例について示した図4に相当するものである。図8は、蓄電部の好適な充電方法及び放電方法を示すグラフであり、第1具体例について示した図5に相当するものである。なお、図6〜図8のグラフも、図3〜図5のグラフと同様に、毎時0分〜30分及び30分〜0分の単位時間のそれぞれで消費された系統電力の電力量の最大値に基づいて、電力会社が、例えば1年間の契約容量を設定する場合を仮定したものである。
<Charging method and discharging method of power storage unit: second specific example>
A second specific example of the method for charging and discharging the
図6〜図8のグラフは、図3〜図5と同様の方法で表現したものである。そのため、図6〜図8のグラフの表現方法の説明については、上述した図3〜図5の表現方法の説明を参照するものとして、省略する。 The graphs in FIGS. 6 to 8 are expressed by the same method as in FIGS. Therefore, the description of the expression method of the graphs of FIGS. 6 to 8 is omitted as it refers to the description of the expression method of FIGS.
図6に示すように、本具体例の理想的な状態では、EV充電部31が1回当たり20分の動作を3回ずつ行う(例えば、1時10分〜2時10分、2時40分〜3時40分のそれぞれの動作時間に、3回の動作を連続的に行う)ように、負荷部制御部4が動作計画を策定する。また、蓄電部2が、EV充電部31の2回目の動作と3回目の動作の前半(例えば、1時30分〜2時0分、3時0分〜3時30分)とに放電して、EV充電部31の動作時間以外の時間(例えば、2時10分〜2時40分、3時40分〜4時10分)に充電するように、蓄電部制御部5が蓄電部2を制御する。
As shown in FIG. 6, in the ideal state of this example, the
図7に示すように、本具体例においても、第1具体例と同様の問題が生じる。即ち、蓄電部2を充電する場合、本充電段階だけでなく予備充電段階も必要となり得るため、理想的な状態と比較すると蓄電部2を迅速に充電できなくなる。したがって、蓄電部2の充電が終了する時刻が遅くなることでEV充電部31を動作させる時刻が遅れ、理想的な状態と比較するとEV充電部31の動作可能な回数が少なくなる。
As shown in FIG. 7, this specific example also has the same problem as the first specific example. That is, when the
そこで、第1具体例と同様に本具体例でも、蓄電部制御部5が、図8に示すように、蓄電部2の充電の予備充電段階をEV充電部31の動作時間中に開始する。
Therefore, in this specific example as well as the first specific example, the power storage
以上のように構成すると、蓄電部2の充電を行う時刻を早くすることが可能になる。そのため、蓄電部2を迅速に充電することが可能になる。さらに、蓄電部2の充電の予備充電段階で消費される電力は小さいため、EV充電部31の動作時間中に予備充電段階を開始したとしても、系統電力の消費の平準化を図る(例えば、単位時間に契約容量を上回る電力量が消費されることを抑制する)ことが可能になる。
If comprised as mentioned above, it will become possible to make the time which charges the
また、図8に示すように、蓄電部制御部5は、EV充電部31の動作時間が終了する時刻以降に、蓄電部2の充電の本充電段階を行う。これにより、消費される電力が大きい本充電段階がEV充電部31の動作時間中に行われることを抑制することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。
Further, as shown in FIG. 8, the power storage
また、蓄電部の充電の予備充電段階には、蓄電部2に一定の電流A1を供給する第1段階が含まれ、本充電段階には、蓄電部2に一定の電流A2を供給するとともに第1段階以上の電圧を供給する第2段階が含まれる(図2参照)。そのため、予備充電段階で消費される電力を、本充電段階で消費される電力よりも十分小さいものにすることが可能になる。したがって、予備充電段階をEV充電部31の動作時間に開始したとしても、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。
In addition, the precharging stage for charging the power storage unit includes a first stage for supplying a constant current A1 to the
また、図8に示すように、蓄電部制御部5は、EV充電部31の動作時間中に、蓄電部2の充電の予備充電段階を開始しかつ終了する。これにより、予備充電段階が終了する時刻が遅くなることを抑制することで、蓄電部2の充電を迅速に行うことが可能になる。
Further, as shown in FIG. 8, the power storage
さらに、図8に示すように、蓄電部制御部5は、蓄電部2の充電の本充電段階が開始する時刻を、EV充電部31の動作時間が終了する時刻と略等しくする。これにより、系統電力の消費の平準化を図るとともに、本充電段階を開始する時刻を早くすることで蓄電部2の充電を迅速に行うことが可能になる。
Furthermore, as shown in FIG. 8, power storage
また、図8に示すように、蓄電部制御部5は、蓄電部2を放電する時間をEV充電部31の動作時間よりも短くし、動作時間の後段(本具体例では、3回目の動作の後半)に、蓄電部2の放電を行わないようにしている。そして、蓄電部制御部5は、EV充電部31の動作時間中であり蓄電部2の放電の終了時以降に、蓄電部2の充電の予備充電段階を開始する。これにより、蓄電部2の放電により電力を供給することで、系統電力の消費の平準化を図ることが可能になる。
Further, as shown in FIG. 8, the power storage
図6に示す本具体例の理想的な状態では、蓄電部2を放電させる時間を、EV充電部31の動作時間よりも短いものとしていた。このような場合、図8に示す本具体例の好適な状態のように、第1具体例で説明したような蓄電部2を放電させる時間の短縮化は必ずしも必要ではない。
In the ideal state of this example shown in FIG. 6, the time for discharging the
ただし、本具体例においても、蓄電部2を放電させる時間の短縮化が必要であれば、第1具体例と同様に、蓄電部制御部5が、蓄電部2を放電させる時間の短縮化を行っても構わない。さらに、第1具体例と同様に、蓄電部制御部5が、蓄電部2を放電させる時間を短くするほど、蓄電部2の放電により供給する電力を大きくしても構わない。また、第1具体例と同様に、蓄電部制御部5が、1回の放電で蓄電部2が放電する電力量が所定の電力量(例えば、理想状態と同様の電力量)になるように、蓄電部2が放電する電力を制御しても構わないし、単位時間に蓄電部2が放電する電力量が所定の電力量(例えば、理想状態と同様の電力量)になるように、蓄電部2が放電する電力を制御しても構わない。
However, also in this specific example, if it is necessary to shorten the time for discharging the
なお、蓄電部2の充電の予備充電段階をEV充電部31の動作時間中に開始することで、単位時間に消費される系統電力の電力量が契約容量を上回る可能性があれば、蓄電部制御部5は、当該単位時間に蓄電部2が放電する電力量を大きくすることで、単位時間に消費される系統電力の電力量が契約容量を上回らないように制御しても構わない。また、この場合、蓄電部制御部5が、1回の充電で蓄電部2に充電する電力量が大きくなる(例えば、蓄電部2が放電する電力量に見合う大きさにする)ように制御しても構わない。
If there is a possibility that the amount of grid power consumed per unit time exceeds the contracted capacity by starting the preliminary charging stage of charging of the
<蓄電部の充電方法の変形例>
上述のように、蓄電部2の充電の第1段階は、EV充電部31の動作時間中に行われると好ましいが、第1段階が行われる時間は変動し得る。この変動を吸収する蓄電部2の充電方法について、図面を参照して説明する。図9は、図1の電力供給システムにおける蓄電部の充電方法の変形例を示すグラフである。
<Modified example of charging method of power storage unit>
As described above, the first stage of charging the
図9に示すように、本例の蓄電部2の充電方法では、第1段階と第2段階との間に休止段階を設け得る(即ち、予備充電段階と本充電段階とを断続的に行い得る)。本例では、蓄電部制御部5がこの休止段階の長短を制御することで、本充電段階(第2段階)が、EV充電部31の動作時間が終了する時刻と略等しい時刻から開始されるようにする。ただし、蓄電部制御部5が、蓄電部2の充電を開始する時刻(第1段階を開始する時刻)を、EV充電部31の動作時間中において休止段階が発生し得る程度に早い時刻として設定すると、好ましい。
As shown in FIG. 9, in the charging method of
このように構成すると、本充電段階が開始する時刻を、精度良くEV充電部31の動作時間が終了する時刻と略等しくすることが可能になる。そのため、蓄電部2の充電を迅速に行うことが可能になる。
If comprised in this way, it will become possible to make the time when this charge step starts substantially equal to the time when the operation time of the
なお、蓄電部制御部5が、第1段階が行われる時間を推定し、第1段階を開始する時刻を調整して第1段階が行われる時間の変動を吸収することで、EV充電部31の動作時間が終了する時刻と略等しい時刻から本充電段階(第2段階)が開始されるようにしても構わない。
The power
具体的に例えば、蓄電部制御部5が、蓄電部2の放電可能な電力量(以下、残容量とする)を確認することで、第1段階が行われる時間を推定(残容量が大きければ短く、残容量が小さければ長いと推定)しても構わない。また、蓄電部2の残容量の推定は、例えば、蓄電部2または蓄電部制御部5が、蓄電部2が充電及び放電する電力量や電流量を随時測定したり、蓄電部2の電圧値と残容量との関係を示すテーブルを備え蓄電部2の電圧値を測定するとともに当該テーブルを参照したりすることで、推定することが可能である。
Specifically, for example, the power
<変形例>
なお、上述の電力供給システム1の説明では、負荷部3に含まれるEV充電部31の動作の有無に基づいて、蓄電部制御部5が蓄電部2の充電及び放電を制御する場合について例示したが、これ以外の負荷の動作の有無に基づいて、蓄電部制御部5が蓄電部2の充電及び放電を制御しても構わない。
<Modification>
In the description of the
また、本発明の実施形態における電力供給システム1について、負荷部制御部4や蓄電部制御部5などの一部または全部の動作を、マイコンなどの制御装置が行うこととしても構わない。さらに、このような制御装置によって実現される機能の全部または一部をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置(例えばコンピュータ)上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしても構わない。
In the
また、上述した場合に限らず、図1に示す電力供給システム1は、ハードウェア、あるいは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。また、ソフトウェアを用いて電力供給システム1の一部を実現する場合、ソフトウェアによって実現される部位についてのブロックは、その部位の機能ブロックを表すこととする。
The
以上、本発明における実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。 As mentioned above, although embodiment in this invention was described, the range of this invention is not limited to this, It can add and implement various changes in the range which does not deviate from the main point of invention.
本発明は、蓄電部の放電により供給される電力を利用する電力供給システムに利用可能である。 The present invention can be used for a power supply system that uses power supplied by discharging a power storage unit.
1 電力供給システム
2 蓄電部
3 負荷部
31 EV充電部
4 負荷部制御部
5 蓄電部制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記蓄電部の充電及び放電を制御する蓄電部制御部と、
電力会社から供給される系統電力または前記蓄電部の放電により供給される電力を消費する負荷部と、を備え、
前記蓄電部制御部が、前記蓄電部が充電する電力が小さい予備充電段階と、前記蓄電部が充電する電力が大きい本充電段階と、を順に行うことで、前記蓄電部を充電し得るものであり、
前記蓄電部制御部が、前記負荷部に含まれる特定負荷の動作時間中に、前記蓄電部の充電の予備充電段階を開始することを特徴とする電力供給システム。 A power storage unit that consumes and charges system power supplied from an electric power company and supplies power by discharging,
A power storage unit controller that controls charging and discharging of the power storage unit;
A load unit that consumes system power supplied from an electric power company or power supplied by discharging the power storage unit, and
The power storage unit control unit can charge the power storage unit by sequentially performing a preliminary charging stage where the power charged by the power storage unit is small and a main charging stage where the power charged by the power storage unit is large. Yes,
The power supply system, wherein the power storage unit control unit starts a precharging stage of charging the power storage unit during an operation time of a specific load included in the load unit.
前記蓄電部制御部が、前記特定負荷の動作時間中であり前記蓄電部の放電が終了する時刻以降に、前記蓄電部の充電の予備充電段階を開始することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電力供給システム。 The power storage unit control unit is capable of supplying power to the load unit by discharging the power storage unit in at least part of the operating time of the specific load,
The power storage unit control unit starts a pre-charging stage of charging of the power storage unit after the time when the specific load is in operation and the discharge of the power storage unit ends. Item 4. The power supply system according to any one of Items 3 to 3.
前記蓄電部の充電の本充電段階に、予備充電段階で前記蓄電部に供給する電流よりも大きくかつ一定の電流を前記蓄電部に供給して、予備充電段階で前記蓄電部に供給する電圧以上の電圧を前記蓄電部に供給する第2段階が含まれることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電力供給システム。 The precharging step of charging the power storage unit includes a first stage in which a current supplied to the power storage unit is constant,
More than the voltage supplied to the power storage unit in the preliminary charging stage by supplying a constant and larger current than the current supplied to the power storage unit in the preliminary charging stage to the main charging stage of charging the power storage unit The power supply system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a second stage of supplying the voltage to the power storage unit.
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