JP2014042417A - Dc power system - Google Patents

Dc power system Download PDF

Info

Publication number
JP2014042417A
JP2014042417A JP2012184133A JP2012184133A JP2014042417A JP 2014042417 A JP2014042417 A JP 2014042417A JP 2012184133 A JP2012184133 A JP 2012184133A JP 2012184133 A JP2012184133 A JP 2012184133A JP 2014042417 A JP2014042417 A JP 2014042417A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rectifier
storage battery
power
output voltage
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012184133A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5480343B2 (en
Inventor
Hosei Matsuoka
保静 松岡
Takashi Yamauchi
隆史 山内
Kazuhiko Takeno
和彦 竹野
Takashi Furuya
崇 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to JP2012184133A priority Critical patent/JP5480343B2/en
Publication of JP2014042417A publication Critical patent/JP2014042417A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5480343B2 publication Critical patent/JP5480343B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC power system that suppresses the cost required for charge/discharge control of a storage battery.SOLUTION: A DC power system 30 having a rechargeable storage battery 1 includes a rectifier 2 for changing an output voltage to provide charge/discharge control of the storage battery 1. In the DC power system 30, the change in the output voltage of the rectifier 2 can provide charge/discharge control of the storage battery 1. The DC power system 30 can perform charge/discharge control of the storage battery 1 to implement a peak shift without requiring hardware of a charge control device and a discharge control device to be added or developed. This can suppress the cost required for charge/discharge control of the storage battery 1.

Description

本発明は、充電が可能な蓄電池を備えた直流電源システムに関する。   The present invention relates to a DC power supply system including a rechargeable storage battery.

近年、ピーク時の消費電力の削減のために、蓄電池を利用したピークシフトに関する技術が注目されている。蓄電池を利用したピークシフトとは、昼間の電力需要が高い時間帯に蓄電池から電力を供給し、夜間の電力需要が低い時間帯に商用電力から蓄電池に電力を貯蔵しておくことである。蓄電池は、基地局装置等の通信設備にも備えられていることが多い。   In recent years, a technique relating to peak shift using a storage battery has attracted attention in order to reduce power consumption during peak hours. The peak shift using the storage battery is to supply power from the storage battery in a time zone when the demand for power in the daytime is high, and to store power from the commercial power to the storage battery in a time zone where the demand for power at night is low. Storage batteries are often provided in communication facilities such as base station devices.

ここで、既存の通信設備における電源システム９０は、例えば図１に示されるように、商用電力としての交流電源９１と、交流電源９１に接続された整流器９２と、整流器９２に接続ラインを介して接続された通信装置９３と、この接続ライン上に接続された蓄電池９４とを備えて構成されている。通信装置９３は、整流器９２から電力の供給（実線で示す）を受ける。蓄電池９４は、整流器９２を介して交流電源９１からの電力を貯蔵する浮動充電（破線で示す）が可能である。通信設備におけるピーク時の消費電力の削減のためには、蓄電池９４をピークシフトの実施に利用することが有効であると考えられる。   Here, a power supply system 90 in an existing communication facility includes, for example, an AC power supply 91 as commercial power, a rectifier 92 connected to the AC power supply 91, and a connection line to the rectifier 92 as shown in FIG. The communication device 93 is connected, and a storage battery 94 is connected to the connection line. The communication device 93 receives power supply (indicated by a solid line) from the rectifier 92. The storage battery 94 is capable of floating charging (indicated by a broken line) for storing electric power from the AC power supply 91 via the rectifier 92. In order to reduce the power consumption at the peak time in communication facilities, it is considered effective to use the storage battery 94 for the peak shift.

蓄電池をピークシフトの実施に利用するために、例えば特許文献１に記載の基地局装置では、蓄電池としてのバッテリと直流電力バスとの間に、充電制御装置としての充電用ＤＣ／ＤＣ変換回路と、放電制御装置としての昇圧回路とを備えている。   In order to use the storage battery for performing the peak shift, for example, in the base station device described in Patent Literature 1, a charging DC / DC conversion circuit as a charging control device is provided between the battery as the storage battery and the DC power bus. And a booster circuit as a discharge control device.

特開２０１０−１７８４７９号公報JP 2010-178479 A

しかしながら、基地局装置に充電制御装置及び放電制御装置というハードウェアを追加で備えると、その分だけ設置コストが高くなってしまうという問題がある。また、蓄電池の種類ごとに異なる充電制御装置及び放電制御装置を開発する必要があるため、その分だけ開発コストも高くなってしまうという問題もある。   However, if the base station device is additionally provided with hardware such as a charge control device and a discharge control device, there is a problem that the installation cost increases accordingly. Moreover, since it is necessary to develop a different charge control device and discharge control device for each type of storage battery, there is also a problem that the development cost increases accordingly.

そこで本発明は、前述した問題点を解消する為になされたものであり、蓄電池の充放電制御に必要なコストを抑えることが可能な直流電源システムを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a DC power supply system capable of suppressing the cost required for charge / discharge control of a storage battery.

本発明の一形態に係る直流電源システムは、充電が可能な蓄電池を備えた直流電源システムであって、出力電圧を変化させることによって、蓄電池の充放電を制御する整流器を備えることを特徴とする。   A DC power supply system according to an aspect of the present invention is a DC power supply system including a rechargeable storage battery, and includes a rectifier that controls charging and discharging of the storage battery by changing an output voltage. .

この直流電源システムによれば、整流器が出力電圧を変化させることによって、蓄電池の充放電を制御することが可能になる。このため、この直流電源システムでは、充電制御装置及び放電制御装置というハードウェアを追加で備えることも開発する必要もなく、蓄電池の充放電を制御することができる。これにより、蓄電池の充放電制御に必要なコストを抑えることが可能になる。   According to this DC power supply system, it becomes possible to control charging / discharging of the storage battery by the rectifier changing the output voltage. For this reason, in this direct-current power supply system, it is not necessary to additionally provide hardware such as a charge control device and a discharge control device or to develop, and charge / discharge of the storage battery can be controlled. Thereby, it becomes possible to suppress the cost required for charge / discharge control of the storage battery.

また、整流器は、出力電圧を変化させることによって、蓄電池からの放電電流と、当該整流器からの出力電流との比率を制御してもよい。   The rectifier may control the ratio of the discharge current from the storage battery and the output current from the rectifier by changing the output voltage.

この形態では、整流器が出力電圧を変化させることによって、蓄電池からの放電電流と、当該整流器からの出力電流との比率を制御することが可能になる。   In this embodiment, the ratio of the discharge current from the storage battery and the output current from the rectifier can be controlled by the rectifier changing the output voltage.

また、整流器は、蓄電池を充電する際に、当該整流器の出力電圧を蓄電池の充電電圧に設定してもよい。   Moreover, when a rectifier charges a storage battery, you may set the output voltage of the said rectifier to the charge voltage of a storage battery.

この形態では、蓄電池を充電する際に、当該整流器の出力電圧を蓄電池の充電電圧に設定することが可能になる。   In this form, when charging the storage battery, the output voltage of the rectifier can be set to the charging voltage of the storage battery.

また、直流電源システムは、太陽光が入力されると電力を出力する太陽光発電装置を更に備え、整流器は、当該整流器の出力電圧を制御することによって、太陽光発電装置の出力電圧が最大出力動作電圧になるよう制御してもよい。   The DC power supply system further includes a solar power generation device that outputs electric power when sunlight is input, and the rectifier controls the output voltage of the rectifier so that the output voltage of the solar power generation device can be maximized. You may control so that it may become an operating voltage.

この形態では、整流器の出力電圧を制御することによって、太陽光発電装置の出力電圧が最大出力動作電圧になるよう制御することが可能になる。   In this embodiment, by controlling the output voltage of the rectifier, it is possible to control the output voltage of the photovoltaic power generator to be the maximum output operating voltage.

また、整流器は、太陽光発電装置の出力電力が出力先における消費電力を上回った場合に、当該整流器の出力電圧を下げることによって、太陽光発電装置の出力電圧を、最大出力動作電圧より低い電圧に変化させる制御を行ってもよい。   In addition, when the output power of the photovoltaic power generator exceeds the power consumption at the output destination, the rectifier lowers the output voltage of the rectifier so that the output voltage of the photovoltaic power generator is lower than the maximum output operating voltage. You may perform control to change to.

この形態では、太陽光発電装置の出力電力が出力先における消費電力を上回った場合に、当該整流器の出力電圧を下げることによって、太陽光発電装置の出力電圧を、最大出力動作電圧より低い電圧に変化させることが可能になる。   In this form, when the output power of the photovoltaic power generator exceeds the power consumption at the output destination, the output voltage of the photovoltaic power generator is reduced to a voltage lower than the maximum output operating voltage by lowering the output voltage of the rectifier. It becomes possible to change.

本発明によれば、蓄電池の充放電制御に必要なコストを抑えることが可能な直流電源システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the direct-current power supply system which can hold down the cost required for charging / discharging control of a storage battery can be provided.

既存の通信設備における電源システムの構成を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the power supply system in the existing communication equipment. 直流電源システム１０を含むシステム全体の構成の概略を説明するための構成図である。1 is a configuration diagram for explaining an outline of a configuration of an entire system including a DC power supply system 10; 整流器２の出力電圧の変化に対する各種電流の変化の一例を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating an example of the change of the various electric current with respect to the change of the output voltage of the rectifier 2. FIG. 直流電源システム２０を含むシステム全体の構成の概略を説明するための構成図である。1 is a configuration diagram for explaining an outline of the configuration of the entire system including a DC power supply system 20; FIG. 太陽光発電装置５の発電時の出力特性の一例を説明するためのＩ−Ｖ曲線のグラフである。It is a graph of the IV curve for demonstrating an example of the output characteristic at the time of the electric power generation of the solar power generation device. 直流電源システム３０を含むシステム全体の構成の概略を説明するための構成図である。2 is a configuration diagram for explaining an outline of a configuration of the entire system including a DC power supply system 30. FIG. コマンド入力のタイミングによる整流器２の出力電圧の変化を説明するためのチャートである。It is a chart for demonstrating the change of the output voltage of the rectifier 2 by the timing of command input.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

（１）システムの全体構成
まず、本実施形態に係る直流電源システムを含むシステム全体の構成について、図２を用いて説明する。図２は、直流電源システム１０を含むシステム全体の構成の概略を説明するための構成図である。図２に示すように、直流電源システム１０は、充電が可能な蓄電池１と、蓄電池１に接続された整流器２とを備えて構成されている。直流電源システム１０は、夜間の電力需要が低い時間帯に、図２（Ａ）に示されるように、無線基地局等の通信装置４に電力を供給（実線で示す）しつつ、商用電力としての交流電源３から整流器２を介して蓄電池１に電力を貯蔵する浮動充電（フロート充電。破線で示す）が可能なシステムである。また、直流電源システム１０は、昼間の電力需要が高い時間帯に、図２（Ｂ）に示されるように、蓄電池１から通信装置４に直流電力を供給する制御が可能なシステムである。 (1) Overall Configuration of System First, the configuration of the entire system including the DC power supply system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram for explaining an outline of the configuration of the entire system including the DC power supply system 10. As shown in FIG. 2, the DC power supply system 10 includes a rechargeable storage battery 1 and a rectifier 2 connected to the storage battery 1. As shown in FIG. 2 (A), the DC power supply system 10 supplies power to the communication device 4 such as a wireless base station (shown by a solid line) while commercial power is being used, as shown in FIG. This is a system capable of floating charging (float charging, indicated by a broken line) in which electric power is stored in the storage battery 1 from the AC power supply 3 via the rectifier 2. In addition, the DC power supply system 10 is a system capable of controlling supply of DC power from the storage battery 1 to the communication device 4 as shown in FIG.

整流器２は、出力する直流電圧を任意に変化させることが可能な整流器である。整流器２においては、例えば４１Ｖ〜５７Ｖの範囲で直流電圧が可変である。整流器２には、接続ラインＬ１を介して交流電源３が接続されている。整流器２は、交流電源３から入力される交流電力を直流電力に変換して出力する。整流器２の出力側には、接続ラインＬ２が接続されており、接続ラインＬ２を介して通信装置４に直流電力が出力される。また、接続ラインＬ２上に蓄電池１が接続ラインＬ３を介して接続されており、接続ラインＬ２及び接続ラインＬ３を介して蓄電池１に直流電力が出力される。   The rectifier 2 is a rectifier that can arbitrarily change the output DC voltage. In the rectifier 2, the DC voltage is variable in the range of 41V to 57V, for example. An AC power supply 3 is connected to the rectifier 2 via a connection line L1. The rectifier 2 converts AC power input from the AC power source 3 into DC power and outputs the DC power. A connection line L2 is connected to the output side of the rectifier 2, and DC power is output to the communication device 4 via the connection line L2. Further, the storage battery 1 is connected on the connection line L2 via the connection line L3, and DC power is output to the storage battery 1 via the connection line L2 and the connection line L3.

また、整流器２は、出力電圧を任意に変化させることによって、蓄電池１の充電及び放電の切り替えを制御することが可能である。図２（Ａ）に示されるように、蓄電池１の浮動充電中の電圧が５３Ｖ程度であるとすると、整流器２の出力電圧は、通常、５３Ｖ（又はそれより大きい電圧）に設定される。すなわち、整流器２は、蓄電池１を充電する際に、整流器２の出力電圧を蓄電池１の充電電圧に設定することが可能である。ここで、ピークシフト等の実施が必要な時間帯のために商用電力の使用の抑制が望まれる場合には、図２（Ｂ）に示されるように、整流器２の出力電圧が、蓄電池１の電圧未満に引き下げられる。これにより、蓄電池１から通信装置４への放電が行われるようになり、商用電力の使用が抑制される。   Moreover, the rectifier 2 can control the switching of charging and discharging of the storage battery 1 by arbitrarily changing the output voltage. As shown in FIG. 2A, assuming that the voltage during floating charging of the storage battery 1 is about 53V, the output voltage of the rectifier 2 is normally set to 53V (or a voltage higher than that). That is, the rectifier 2 can set the output voltage of the rectifier 2 to the charging voltage of the storage battery 1 when charging the storage battery 1. Here, when it is desired to suppress the use of commercial power due to a time zone in which peak shift or the like is necessary, as shown in FIG. 2B, the output voltage of the rectifier 2 is Pulled below the voltage. Thereby, discharge from the storage battery 1 to the communication apparatus 4 comes to be performed, and use of commercial power is suppressed.

更に、整流器２は、出力電圧を任意に変化させることによって、蓄電池１からの放電電流と、整流器２からの出力電流との比率である電流比率を制御することが可能である。整流器２の出力電圧の変化と電流比率との関係についての詳細は、後述する。   Furthermore, the rectifier 2 can control a current ratio that is a ratio between the discharge current from the storage battery 1 and the output current from the rectifier 2 by arbitrarily changing the output voltage. Details of the relationship between the change in the output voltage of the rectifier 2 and the current ratio will be described later.

（２）整流器電圧の変化に対する各種電流の変化
引き続き、整流器２の出力電圧の変化に対する各種電流の変化について、図３を用いて説明する。図３は、整流器２の出力電圧の変化に対する各種電流の変化の一例を説明するためのグラフである。図３のグラフは、横軸は整流器２の出力電圧であり、縦軸は整流器２の出力電流（黒い菱形）、蓄電池１からの放電電流（黒い矩形）、又は負荷としての通信装置４における消費電流（黒い三角形）である。ここでは、負荷としての通信装置４における消費電力は、３０００Ｗで一定であるとする。また、蓄電池１は、容量が６５Ａｈである鉛蓄電池であるとする。 (2) Changes in Various Currents with Change in Rectifier Voltage Next, changes in various currents with respect to changes in the output voltage of the rectifier 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph for explaining an example of changes in various currents with respect to changes in the output voltage of the rectifier 2. In the graph of FIG. 3, the horizontal axis represents the output voltage of the rectifier 2, and the vertical axis represents the output current of the rectifier 2 (black rhombus), the discharge current from the storage battery 1 (black rectangle), or the consumption in the communication device 4 as a load. Current (black triangle). Here, it is assumed that the power consumption in the communication device 4 as a load is constant at 3000 W. The storage battery 1 is assumed to be a lead storage battery having a capacity of 65 Ah.

図３に示されるように、整流器２の出力電圧を４７Ｖまで下げると、商用電力としての交流電源３から整流器２を介して出力される電力は全く使用されなくなり（出力電流は０Ａ）、負荷としての通信装置４における消費電力は全て蓄電池１からの放電により供給されるようになる（負荷消費電流と放電電流の一致）。   As shown in FIG. 3, when the output voltage of the rectifier 2 is lowered to 47V, the power output from the AC power source 3 as commercial power via the rectifier 2 is not used at all (output current is 0 A), and as a load All of the power consumption in the communication device 4 is supplied by discharging from the storage battery 1 (matching of load consumption current and discharge current).

また、整流器２の出力電圧が４８Ｖ〜５０Ｖの範囲では、整流器２からの出力電流及び蓄電池１からの放電電流の両方により、負荷としての通信装置４に電力が供給される。この範囲では、負荷消費電流から放電電流を減算する演算処理によって得られる電流が、整流器２からの出力電流である。すなわち、この範囲では、蓄電池１からの放電電流が減少した分だけ、整流器２からの出力電流が増加する。   Further, when the output voltage of the rectifier 2 is in the range of 48 V to 50 V, power is supplied to the communication device 4 as a load by both the output current from the rectifier 2 and the discharge current from the storage battery 1. In this range, the current obtained by the arithmetic processing for subtracting the discharge current from the load consumption current is the output current from the rectifier 2. That is, in this range, the output current from the rectifier 2 increases by the amount that the discharge current from the storage battery 1 decreases.

また、整流器２の出力電圧が５０Ｖを超えると、負荷としての通信装置４における消費電力は全て整流器２から供給されつつ、蓄電池１への充電も行われるようになる（放電電流がゼロ未満）。整流器２の出力電圧が５０Ｖを超えると、整流器２からの出力電流から負荷消費電流を減算する演算処理によって得られる電流が、蓄電池１への入力電流である。すなわち、整流器２の出力電圧が５０Ｖを超えると、整流器２からの出力電流が増加した分だけ、蓄電池１への入力電流が増加する。   Moreover, when the output voltage of the rectifier 2 exceeds 50 V, the power storage unit 1 is also charged while all the power consumption in the communication device 4 as a load is supplied from the rectifier 2 (the discharge current is less than zero). When the output voltage of the rectifier 2 exceeds 50 V, the current obtained by the arithmetic processing for subtracting the load consumption current from the output current from the rectifier 2 is the input current to the storage battery 1. That is, when the output voltage of the rectifier 2 exceeds 50 V, the input current to the storage battery 1 increases by the amount of increase in the output current from the rectifier 2.

このように、整流器２の出力電圧を可変として任意に変化させて各種電流を制御することにより、整流器２に接続される最適な電源を選択することが可能になり、また、前述の電流比率等を任意に細かく設定することが可能になる。   Thus, by controlling the various currents by arbitrarily changing the output voltage of the rectifier 2 to be variable, it becomes possible to select the optimum power source connected to the rectifier 2, and the above-described current ratio, etc. Can be set arbitrarily finely.

（３）第一の変形例
引き続き、本実施形態の第一変形例に係る直流電源システムを含むシステム全体の構成について、図４を用いて説明する。図４は、第一変形例に係る直流電源システム２０を含むシステム全体の構成の概略を説明するための構成図である。図４に示すように、直流電源システム２０は、図２に示される直流電源システム１０において接続ラインＬ２上に太陽光発電装置５が接続ラインＬ４を介して追加で接続された構成となっている。 (3) First Modification Next, the configuration of the entire system including the DC power supply system according to the first modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram for explaining an outline of the configuration of the entire system including the DC power supply system 20 according to the first modification. As shown in FIG. 4, the DC power supply system 20 has a configuration in which a photovoltaic power generation device 5 is additionally connected to the connection line L2 via the connection line L4 in the DC power supply system 10 shown in FIG. .

太陽光発電装置５は、太陽光が入力されると電力を出力する装置である。太陽光発電装置５は、整流器２の出力電圧及び蓄電池１の電圧のうち高い方の電圧で発電するよう動作し、発電した電力を、負荷としての通信装置４に出力して供給（実線で示す）する。   The solar power generation device 5 is a device that outputs electric power when sunlight is input. The solar power generation device 5 operates to generate power at the higher voltage of the output voltage of the rectifier 2 and the voltage of the storage battery 1, and outputs the generated power to the communication device 4 as a load for supply (indicated by a solid line) )

直流電源システム２０は、夜間の電力需要が低い時間帯に、交流電源３から整流器２を介して通信装置４に電力を供給（実線で示す）し、整流器２の出力電圧によっては、交流電源３から整流器２を介して蓄電池１に電力を貯蔵する浮動充電（フロート充電。破線で示す）を行う。   The DC power supply system 20 supplies power (shown by a solid line) from the AC power supply 3 to the communication device 4 via the rectifier 2 during a time when the power demand at night is low. To the storage battery 1 through the rectifier 2 to perform floating charging (float charging, indicated by a broken line).

ここで、太陽光発電装置５の発電時の出力特性について、図５を用いて説明する。図５は、太陽光発電装置５の発電時の出力特性の一例を説明するためのＩ−Ｖ曲線のグラフである。このＩ−Ｖ曲線のグラフは、横軸を出力電圧とし、縦軸を出力電流としている。このＩ−Ｖ曲線のグラフは、太陽光発電装置５に入力される日射量が１０００Ｗ／ｍ２、８００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、２００Ｗ／ｍ２である場合のそれぞれについて示している。太陽光発電装置５の最適動作電圧（最大出力動作電圧）は、太陽光発電装置５に入力される日射量に応じて決定される。太陽光発電装置５の最適動作電圧とは、太陽光発電装置５の出力電流と出力電圧の積（電力）が最大となる状態である最適動作点における出力電圧のことである。太陽光発電装置５を最大限に発電させるためには、この最適動作電圧で太陽光発電装置５を動作させる必要がある。 Here, the output characteristic at the time of the electric power generation of the solar power generation device 5 is demonstrated using FIG. FIG. 5 is a graph of an IV curve for explaining an example of output characteristics of the solar power generation device 5 during power generation. In the graph of the IV curve, the horizontal axis represents the output voltage, and the vertical axis represents the output current. Graph of I-V curves are shown for each of the solar radiation amount input to the photovoltaic device 5 is 1000W / m 2, 800W / m 2, 400W / m 2, 200W / m 2. The optimum operating voltage (maximum output operating voltage) of the solar power generation device 5 is determined according to the amount of solar radiation input to the solar power generation device 5. The optimum operating voltage of the photovoltaic power generator 5 is an output voltage at an optimum operating point where the product (power) of the output current and the output voltage of the photovoltaic power generator 5 is maximized. In order to maximize the power generation of the solar power generation device 5, it is necessary to operate the solar power generation device 5 at this optimum operating voltage.

例えば、日射量が多く（１０００Ｗ／ｍ２）、太陽光発電装置５の最適動作電圧が５５Ｖ程度の場合は、整流器２は、整流器２の出力電圧が５５Ｖになるよう制御を行うことにより、太陽光発電装置５の出力電圧が最適動作電圧になるよう制御して最大限に発電させる。また、日射量が低く（２００Ｗ／ｍ２）、太陽光発電装置５の最適動作電圧が５３Ｖ程度の場合は、整流器２は、整流器２の出力電圧が５３Ｖになるよう制御を行うことにより、太陽光発電装置５の出力電圧が最適動作電圧になるよう制御して最大限に発電させる。 For example, when the amount of solar radiation is large (1000 W / m 2 ) and the optimum operating voltage of the solar power generation device 5 is about 55 V, the rectifier 2 performs control so that the output voltage of the rectifier 2 is 55 V, thereby Control is performed so that the output voltage of the photovoltaic power generation device 5 becomes the optimum operating voltage, and power generation is maximized. Further, when the amount of solar radiation is low (200 W / m 2 ) and the optimum operating voltage of the solar power generation device 5 is about 53 V, the rectifier 2 performs control so that the output voltage of the rectifier 2 is 53 V, thereby Control is performed so that the output voltage of the photovoltaic power generation device 5 becomes the optimum operating voltage, and power generation is maximized.

（４）第二の変形例
引き続き、本実施形態の第二変形例に係る直流電源システムを含むシステム全体の構成について、図６を用いて説明する。図６は、第二変形例に係る直流電源システム３０を含むシステム全体の構成の概略を説明するための構成図である。図６に示すように、直流電源システム３０は、図４に示される直流電源システム２０において接続ラインＬ４上に電流センサ６追加で接続された構成となっている。 (4) Second Modification Next, the configuration of the entire system including the DC power supply system according to the second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a configuration diagram for explaining an outline of the configuration of the entire system including the DC power supply system 30 according to the second modification. As shown in FIG. 6, the DC power supply system 30 has a configuration in which the current sensor 6 is additionally connected on the connection line L4 in the DC power supply system 20 shown in FIG.

電流センサ６は、太陽光発電装置５からの出力電流をセンシング（検知及び測定）するセンサである。電流センサ６は、センシングによって得られた出力電流の情報を整流器２に出力する。整流器２は、太陽光発電装置５の発電電力が最大になるように、すなわち、太陽光発電装置５の出力電流と整流器２の出力電圧の積（電力）が最大になるように、センシングによって得られた出力電流の情報に基づいて、整流器２の出力電圧を制御する。   The current sensor 6 is a sensor that senses (detects and measures) an output current from the solar power generation device 5. The current sensor 6 outputs information on the output current obtained by sensing to the rectifier 2. The rectifier 2 is obtained by sensing so that the generated power of the photovoltaic power generation device 5 is maximized, that is, the product (power) of the output current of the photovoltaic power generation device 5 and the output voltage of the rectifier 2 is maximized. Based on the output current information, the output voltage of the rectifier 2 is controlled.

太陽光発電装置５は、整流器２の出力電圧及び蓄電池１の電圧のうち高い方の電圧で発電するよう動作し、発電した電力を、負荷としての通信装置４に出力して供給（実線で示す）する。   The solar power generation device 5 operates to generate power at the higher voltage of the output voltage of the rectifier 2 and the voltage of the storage battery 1, and outputs the generated power to the communication device 4 as a load for supply (indicated by a solid line) )

直流電源システム３０は、夜間の電力需要が低い時間帯に、交流電源３から整流器２を介して通信装置４に電力を供給（実線で示す）し、整流器２の出力電圧によっては、交流電源３から整流器２を介して蓄電池１に電力を貯蔵する浮動充電（フロート充電。破線で示す）を行う。   The DC power supply system 30 supplies power (shown by a solid line) from the AC power supply 3 to the communication device 4 through the rectifier 2 during a time when the power demand at night is low. To the storage battery 1 through the rectifier 2 to perform floating charging (float charging, indicated by a broken line).

ここで、太陽光発電装置５の出力電力が、負荷としての通信装置４（太陽光発電装置５の発電電力の出力先）における消費電力を上回った場合、太陽光発電装置５の動作電圧が上がって、負荷としての通信装置４に印加される電圧も上がってしまう可能性がある。ここで、整流器２は、整流器２の出力電圧を下げることによって、太陽光発電装置５の出力電圧を、最適動作電圧より低い電圧に変化させる制御を行う。このように、太陽光発電装置５の出力電圧が最適動作電圧より低い電圧になることにより、太陽光発電装置５の発電電力が抑制される。   Here, when the output power of the solar power generation device 5 exceeds the power consumption in the communication device 4 (output destination of the generated power of the solar power generation device 5) as a load, the operating voltage of the solar power generation device 5 increases. As a result, the voltage applied to the communication device 4 as a load may also increase. Here, the rectifier 2 performs control to change the output voltage of the solar power generation device 5 to a voltage lower than the optimum operating voltage by lowering the output voltage of the rectifier 2. Thus, the output power of the solar power generation device 5 becomes a voltage lower than the optimum operating voltage, so that the generated power of the solar power generation device 5 is suppressed.

なお、整流器２は、商用電力をどの程度使用するかを指示するコマンドを、受信することができる。コマンドは、例えば直流電源システム３０の外部から整流器２に送信して入力することが可能である。例えば、太陽光発電装置５の最適動作電圧を出力電圧に設定して動作している整流器２に対して、図７に示されるように、使用する商用電力が１００Ｗ未満となるよう指示するコマンドＣ１が入力されたとする。図７は、コマンド入力のタイミングによる整流器２の出力電圧の変化を説明するためのチャートである。コマンドＣ１が入力されると、交流電源３から供給される商用電力が１００Ｗ未満になるように、且つ、通信装置４に供給すべき電力のうち交流電源３からの供給電力では不足する分の電力が蓄電池１から放電によって供給されるように、整流器２は、整流器２の出力電圧を例えば４７.５Ｖに設定して動作する。   The rectifier 2 can receive a command that indicates how much commercial power is to be used. The command can be transmitted and input to the rectifier 2 from the outside of the DC power supply system 30, for example. For example, the command C1 that instructs the rectifier 2 that is operating with the optimum operating voltage of the photovoltaic power generation device 5 set to the output voltage, as shown in FIG. 7, so that the commercial power to be used is less than 100 W. Is entered. FIG. 7 is a chart for explaining the change in the output voltage of the rectifier 2 depending on the timing of command input. When the command C1 is input, the commercial power supplied from the AC power supply 3 is less than 100 W, and the power that is insufficient from the power supplied from the AC power supply 3 among the power to be supplied to the communication device 4 Is supplied from the storage battery 1 by discharging, the rectifier 2 operates by setting the output voltage of the rectifier 2 to, for example, 47.5V.

次に、この整流器２に対して、図７に示されるように、使用する商用電力が０Ｗ未満となるよう指示するコマンドＣ２が入力されたとする。コマンドＣ２が入力されると、交流電源３から供給される商用電力が無くなるように、且つ、通信装置４に供給すべき電力の全てが蓄電池１から放電によって供給されるように、整流器２は、整流器２の出力電圧を例えば４６Ｖに設定して動作する。   Next, it is assumed that a command C2 for instructing the commercial power to be used to be less than 0 W is input to the rectifier 2 as shown in FIG. When the command C2 is input, the rectifier 2 is configured so that no commercial power is supplied from the AC power supply 3 and all the power to be supplied to the communication device 4 is supplied from the storage battery 1 by discharging. It operates by setting the output voltage of the rectifier 2 to 46V, for example.

次に、この整流器２に対して、図７に示されるように、使用する商用電力が５００Ｗ未満となるよう指示するコマンドＣ３が入力されたとする。コマンドＣ３が入力されると、交流電源３から供給される商用電力が５００Ｗ未満になるように、且つ、通信装置４に供給すべき電力のうち交流電源３からの供給電力では不足する分の電力が蓄電池１から放電によって供給されるように、整流器２は、整流器２の出力電圧を例えば５１Ｖに設定して動作する。   Next, it is assumed that a command C3 for instructing the commercial power to be used to be less than 500 W is input to the rectifier 2 as shown in FIG. When the command C3 is input, the commercial power supplied from the AC power supply 3 is less than 500 W, and the power supplied from the AC power supply 3 among the power to be supplied to the communication device 4 is insufficient. Is supplied from the storage battery 1 by discharging, the rectifier 2 operates with the output voltage of the rectifier 2 set to 51 V, for example.

最後に、この整流器２に対して、図７に示されるように、使用する商用電力を指定しないコマンドＣ４が入力されたとする。コマンドＣ４が入力されると、太陽光発電装置５の出力電圧が最適動作電圧になるように、整流器２は、整流器２の出力電圧を調整及び設定して動作する。   Finally, it is assumed that a command C4 not specifying commercial power to be used is input to the rectifier 2 as shown in FIG. When the command C4 is input, the rectifier 2 operates by adjusting and setting the output voltage of the rectifier 2 so that the output voltage of the solar power generation device 5 becomes the optimum operating voltage.

（５）本実施形態による作用及び効果
引き続き、本実施形態に係る直流電源システム１０,２０,３０による作用及び効果について説明する。直流電源システム１０,２０,３０によれば、整流器２が出力電圧を変化させることによって、蓄電池１の充放電を制御することが可能になる。このため、直流電源システム１０,２０,３０では、充電制御装置及び放電制御装置というハードウェアを追加で備えることも開発する必要もなく、蓄電池１の充放電を制御することができる。これにより、蓄電池１の充放電制御に必要なコストを抑えることが可能になる。 (5) Actions and effects of this embodiment Next, actions and effects of the DC power supply systems 10, 20, and 30 according to this embodiment will be described. According to the DC power supply systems 10, 20, and 30, the charge / discharge of the storage battery 1 can be controlled by the rectifier 2 changing the output voltage. For this reason, in DC power supply systems 10, 20, and 30, charging / discharging of the storage battery 1 can be controlled without additional hardware or development of a charge control device and a discharge control device. Thereby, it becomes possible to suppress the cost required for charge / discharge control of the storage battery 1.

また、直流電源システム１０,２０,３０によれば、図３に示されるように、整流器２が出力電圧を変化させることによって、蓄電池１からの放電電流と、整流器２からの出力電流との電流比率を制御することが可能になる。   Further, according to the DC power supply systems 10, 20, and 30, as shown in FIG. 3, the current between the discharge current from the storage battery 1 and the output current from the rectifier 2 when the rectifier 2 changes the output voltage. It becomes possible to control the ratio.

また、直流電源システム１０,２０,３０によれば、蓄電池１を充電する際に、整流器２の出力電圧を蓄電池１の充電電圧に設定することが可能になる。   Further, according to the DC power supply systems 10, 20, and 30, it is possible to set the output voltage of the rectifier 2 to the charging voltage of the storage battery 1 when charging the storage battery 1.

また、直流電源システム２０,３０によれば、整流器２の出力電圧を制御することによって、太陽光発電装置５の出力電圧が最適動作電圧になるよう制御することが可能になる。   Further, according to the DC power supply systems 20 and 30, by controlling the output voltage of the rectifier 2, it becomes possible to control the output voltage of the photovoltaic power generator 5 to be the optimum operating voltage.

また、直流電源システム２０,３０によれば、太陽光発電装置５の出力電力が通信装置４における消費電力を上回った場合に、整流器２の出力電圧を下げることによって、太陽光発電装置５の出力電圧を、最適動作電圧より低い電圧に変化させることが可能になる。この結果、太陽光発電装置５の発電電力を抑えることが可能になる。   Further, according to the DC power supply systems 20 and 30, when the output power of the solar power generation device 5 exceeds the power consumption in the communication device 4, the output voltage of the solar power generation device 5 is reduced by reducing the output voltage of the rectifier 2. It becomes possible to change the voltage to a voltage lower than the optimum operating voltage. As a result, the power generated by the solar power generation device 5 can be suppressed.

（６）変形例
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、整流器２が交流電力を直流電力に変換出力する形態について説明したが、整流器２は、出力電圧を変化させることによって蓄電池１の充放電を制御することが可能であれば、変換出力する機能を有していなくてもよい。 (6) Modifications The present invention has been described in detail above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, although the said embodiment demonstrated the form which the rectifier 2 converts and outputs alternating current power to direct current power, if the rectifier 2 can control charging / discharging of the storage battery 1 by changing an output voltage, it is. It does not have to have the function of converting and outputting.

本発明によれば、蓄電池の充放電制御に必要なコストを抑えることが可能な直流電源システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the direct-current power supply system which can hold down the cost required for charging / discharging control of a storage battery can be provided.

１,９４…蓄電池、２,９２…整流器、３,９１…交流電源、４,９３…通信装置、５…太陽光発電装置、６…電流センサ、１０,２０,３０…直流電源システム、９０…電源システム、Ｌ１〜Ｌ４…接続ライン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,94 ... Storage battery, 2,92 ... Rectifier, 3,91 ... AC power supply, 4,93 ... Communication apparatus, 5 ... Solar power generation device, 6 ... Current sensor, 10, 20, 30 ... DC power supply system, 90 ... Power supply system, L1-L4 ... connection line.

また、直流電源システムは、太陽光が入力されると電力を出力すると共に、整流器の出力電圧及び蓄電池の電圧のうち高い方の電圧で発電するように動作する太陽光発電装置を更に備え、整流器は、当該整流器の出力電圧を制御することによって、太陽光発電装置の出力電圧が最大出力動作電圧になるよう制御する。 The DC power supply system further includes a solar power generation device that operates to generate electric power at the higher of the output voltage of the rectifier and the voltage of the storage battery while outputting electric power when sunlight is input, and the rectifier by controlling the output voltage of the rectifier, the output voltage of the solar generator is controlled to be the maximum output operating voltage.

また、整流器は、太陽光発電装置の出力電力が出力先における消費電力を上回った場合に、当該整流器の出力電圧を下げることによって、太陽光発電装置の出力電圧を、最大出力動作電圧より低い電圧に変化させる制御を行う。 In addition, when the output power of the photovoltaic power generator exceeds the power consumption at the output destination, the rectifier lowers the output voltage of the rectifier so that the output voltage of the photovoltaic power generator is lower than the maximum output operating voltage. It intends line control to change to.

Claims (5)

充電が可能な蓄電池を備えた直流電源システムであって、
出力電圧を変化させることによって、前記蓄電池の充放電を制御する整流器を備えることを特徴とする直流電源システム。 A DC power supply system equipped with a rechargeable storage battery,
A DC power supply system comprising a rectifier that controls charging and discharging of the storage battery by changing an output voltage. 前記整流器は、前記出力電圧を変化させることによって、前記蓄電池からの放電電流と、当該整流器からの出力電流との比率を制御することを特徴とする請求項１に記載の直流電源システム。   2. The DC power supply system according to claim 1, wherein the rectifier controls a ratio between a discharge current from the storage battery and an output current from the rectifier by changing the output voltage. 前記整流器は、前記蓄電池を充電する際に、当該整流器の前記出力電圧を前記蓄電池の充電電圧に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の直流電源システム。   The DC power supply system according to claim 1 or 2, wherein the rectifier sets the output voltage of the rectifier to a charging voltage of the storage battery when charging the storage battery. 太陽光が入力されると電力を出力する太陽光発電装置を更に備え、
前記整流器は、当該整流器の前記出力電圧を制御することによって、前記太陽光発電装置の出力電圧が最大出力動作電圧になるよう制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の直流電源システム。 It further includes a solar power generation device that outputs electric power when sunlight is input,
3. The DC power supply system according to claim 1, wherein the rectifier controls the output voltage of the photovoltaic power generation device to be a maximum output operating voltage by controlling the output voltage of the rectifier. 4. . 前記整流器は、前記太陽光発電装置の出力電力が出力先における消費電力を上回った場合に、当該整流器の前記出力電圧を下げることによって、前記太陽光発電装置の出力電圧を、前記最大出力動作電圧より低い電圧に変化させる制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の直流電源システム。   When the output power of the photovoltaic power generation device exceeds the power consumption at the output destination, the rectifier reduces the output voltage of the rectifier to reduce the output voltage of the photovoltaic power generation device to the maximum output operating voltage. 5. The DC power supply system according to claim 4, wherein control is performed to change the voltage to a lower voltage.
JP2012184133A 2012-08-23 2012-08-23 DC power supply system Expired - Fee Related JP5480343B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012184133A JP5480343B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 DC power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012184133A JP5480343B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 DC power supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014042417A true JP2014042417A (en) 2014-03-06
JP5480343B2 JP5480343B2 (en) 2014-04-23

Family

ID=50394214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012184133A Expired - Fee Related JP5480343B2 (en) 2012-08-23 2012-08-23 DC power supply system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5480343B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016082671A (en) * 2014-10-15 2016-05-16 株式会社Ｎｔｔドコモ Dc power supply system and power control method
JP2017041933A (en) * 2015-08-18 2017-02-23 株式会社Ｎｔｔドコモ Control device for DC power supply system
JP2017169304A (en) * 2016-03-15 2017-09-21 株式会社Ｎｔｔドコモ DC power supply system
JP2020102916A (en) * 2018-12-20 2020-07-02 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ Power supply system and power supply method
WO2023176115A1 (en) * 2022-03-14 2023-09-21 株式会社Ｎｔｔドコモ Dc power supply system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016082671A (en) * 2014-10-15 2016-05-16 株式会社Ｎｔｔドコモ Dc power supply system and power control method
JP2017041933A (en) * 2015-08-18 2017-02-23 株式会社Ｎｔｔドコモ Control device for DC power supply system
JP2017169304A (en) * 2016-03-15 2017-09-21 株式会社Ｎｔｔドコモ DC power supply system
JP2020102916A (en) * 2018-12-20 2020-07-02 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ Power supply system and power supply method
JP7168438B2 (en) 2018-12-20 2022-11-09 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ Power supply system and power supply method
WO2023176115A1 (en) * 2022-03-14 2023-09-21 株式会社Ｎｔｔドコモ Dc power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5480343B2 (en) 2014-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5028517B2 (en) DC power supply system
JP5717172B2 (en) Power supply system
EP2605359A1 (en) Storage battery system and method for controlling same
Urtasun et al. Energy management strategy for a battery-diesel stand-alone system with distributed PV generation based on grid frequency modulation
JP5480343B2 (en) DC power supply system
JP2013055874A (en) Solar power generation system with electrical energy adaptive control function and control method thereof
CN104836247A (en) Optical storage micro grid system for realizing energy storage capacity dynamic optimization
JPWO2017179178A1 (en) Power management system
JP5841279B2 (en) Electric power charging device
JP6200086B2 (en) Storage battery control device
KR20150085227A (en) The control device and method for Energy Storage System
KR20150080175A (en) Wind power generator type energy storage system and method thereof
JPWO2015111144A1 (en) Power supply system and energy management system used therefor
WO2018177062A1 (en) Power supply system and control method for power supply system
KR20160070680A (en) Power supply system and base station system
JP2016103915A (en) Storage battery system and power storage method
CN106786803A (en) Independent operating photovoltaic generating system is for more than a kind of lossless power-balance method for taking
CN109804520B (en) Power conversion system, power supply system, and power conversion device
KR101215396B1 (en) Hybrid smart grid uninterruptible power supply using discharge current control
JP2016032379A (en) Power supply system
JP6468948B2 (en) Power system
JPWO2019053824A1 (en) Power adjustment device for solar power plant, power generation system, and power adjustment method for solar power plant
JP2014230366A (en) Power generation device
JP2015231327A (en) DC power supply system and rectifier
JP6140355B1 (en) Charge control method, charge control device, and power supply system

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5480343

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees