JP2019017141A - 電力供給システム - Google Patents
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Abstract
【課題】負荷への供給電圧の一定化及び電力変換装置の対応電圧の一定化を図ることができる電力供給システムを提供する。【解決手段】太陽光パネル21の発電による200Vの電力を商用電力系統40に供給可能な第1接続状態と100Vの電力を送出可能な第2接続状態とに切り替え可能な第1スイッチ60を備える。停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、第1スイッチ60を介して供給される100Vの電力を200Vに昇圧して出力する変圧トランス70を備える。停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、変圧トランス70から出力される200Vの電力が供給されるとともに、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時に、蓄電池31の電力変換した200Vの電力を負荷50に供給可能なパワーコンディショナ32を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、電力供給システムに関するものである。
発電装置、蓄電池及び商用電力系統から負荷に電力を供給可能な電力供給システムにおいては、停電時に蓄電池から住宅の負荷へ電力を送ることができる。夜間電力や太陽光発電の余剰電力を蓄電池に貯め、住宅の負荷へ放電することで電力料金を安くすることができる。車両の蓄電池を家庭用蓄電システムとして代用するV2Hシステムも開発されている。特許文献1において自立運転時には太陽光発電システムの100V出力を、昇圧トランスを介して車載蓄電池システムと接続して、200Vで蓄電池ユニットを充電する技術開示されている。
ところで、発電装置、蓄電池及び商用電力系統から200V負荷に電力を供給可能な電力供給システムを構築するに当たり、停電時に、200V負荷に発電装置から単相3線200Vの電力が供給できるとともに、蓄電池に対し双方向に電力変換可能に構成された電力変換装置での対応電圧を単相3線200Vのみにしたいというニーズがある。
本発明の目的は、負荷への供給電圧の一定化及び電力変換装置の対応電圧の一定化を図ることができる電力供給システムを提供することにある。
請求項1に記載の発明では、発電装置、蓄電池及び商用電力系統から負荷に電力を供給可能な電力供給システムであって、前記発電装置の発電による第1電圧の電力を前記商用電力系統に供給可能な第1接続状態と前記第1電圧より低い電圧である前記発電装置の発電による第2電圧の電力を送出可能な第2接続状態とに切り替え可能な第1スイッチと、停電時かつ前記発電装置の発電時に、前記第1スイッチを介して供給される前記第2電圧の電力を第1電圧に昇圧して出力する昇圧部と、停電時に、前記昇圧部及び前記蓄電池と前記商用電力系統との接続を遮断する第2スイッチと、前記蓄電池に対し双方向に電力変換可能に構成され、停電時かつ前記発電装置の発電時に、前記昇圧部から出力される第1電圧の電力が供給されるとともに、停電時かつ前記発電装置の非発電時に、前記蓄電池の電力変換した第1電圧の電力を負荷に供給可能な電力変換装置と、を備えることを要旨とする。
請求項1に記載の発明によれば、第1スイッチにより、発電装置の発電による第1電圧の電力を商用電力系統に供給可能な第1接続状態と第1電圧より低い電圧である発電装置の発電による第2電圧の電力を送出可能な第2接続状態とに切り替え可能であり、昇圧部において、停電時かつ発電装置の発電時に、第1スイッチを介して供給される第2電圧の電力が第1電圧に昇圧して出力される。停電時に、昇圧部及び蓄電池と商用電力系統との接続が第2スイッチにより遮断される。蓄電池に対し双方向に電力変換可能に構成された電力変換装置において、停電時かつ発電装置の発電時に、昇圧部から出力される第1電圧の電力が供給されるとともに、停電時かつ発電装置の非発電時に、蓄電池の電力変換した第1電圧の電力が負荷に供給可能にされる。よって、系統から給電できなくなった停電時に負荷への供給電圧として第1電圧にできるとともに、蓄電池に対し双方向に電力変換可能に構成された電力変換装置での対応電圧として第1電圧にできる。その結果、負荷への供給電圧の一定化及び電力変換装置の対応電圧の一定化を図ることができる。
請求項2に記載のように、請求項1に記載の電力供給システムにおいて、前記昇圧部は、停電時かつ前記発電装置の発電時に、前記第1スイッチを介して供給される第2電圧の電力を第1電圧の電力に昇圧して前記負荷及び前記電力変換装置に供給するとよい。
請求項3に記載のように、請求項1に記載の電力供給システムにおいて、前記電力変換装置は、停電時かつ前記発電装置の発電時において前記昇圧部から出力される第1電圧の電力を供給可能な第3接続状態と、停電時かつ前記発電装置の非発電時において電力変換した前記蓄電池の第1電圧の電力を負荷に供給可能な第4接続状態とに切り替え可能な第3スイッチを有するとよい。
本発明によれば、負荷への供給電圧の一定化及び電力変換装置の対応電圧の一定化を図ることができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、電力供給システム10は、太陽光発電システム20の太陽光パネル21、V2Hシステム30の蓄電池31及び商用電力系統40から負荷50,51に電力供給することができるシステム構成となっている。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、電力供給システム10は、太陽光発電システム20の太陽光パネル21、V2Hシステム30の蓄電池31及び商用電力系統40から負荷50,51に電力供給することができるシステム構成となっている。
太陽光発電システム20は、太陽光パネル21とパワーコンディショナ22を有する。太陽光パネル21は太陽光を受けて直流電力を発電する。パワーコンディショナ22は、太陽光パネル21からの直流電力を入力して交流電力に変換して出力する。このとき、太陽光発電システム20は、第1電圧としての200Vと、200Vより低い電圧である第2電圧としての100Vとを出力可能に構成されている。
蓄電池31は車載の蓄電池であり、充放電スタンドにパワーコンディショナ32が設けられている。充放電スタンドは、負荷50,51を含む住宅と車両との間に接続される。つまり、充放電スタンドは、車両と住宅を接続するV2H(Vehicle to Home)機器である。充放電スタンドは、車両に搭載された蓄電池31の充放電を制御する。車両は電気自動車(EV)であり、走行中においては蓄電池31の放電が行われる。車両には蓄電池31、走行モータ等の負荷、制御部が搭載されている。直流電源である蓄電池31は、高圧、例えば300Vの二次電池であり、具体的には例えばリチウムイオン二次電池が使用される。制御部により蓄電池31の電力で走行モータ等の負荷を駆動できるようになっている。
蓄電池31に接続されるパワーコンディショナ32はDC/DC変換機能とDC/AC機能を有する。パワーコンディショナ32は、蓄電池31から直流電力を入力してDC/DC変換及びDC/AC変換して交流電力を出力することができる。また、パワーコンディショナ32は、外部から交流電力を入力してDC/AC変換及びDC/DC変換して直流電力を蓄電池31に供給して蓄電池31を充電することができる。このように、パワーコンディショナ32は、蓄電池31に対し双方向に電力変換可能に構成されている。
電力供給システム10は、停電時かつ太陽光発電時に100Vを200Vに昇圧する昇圧部としての変圧トランス70を有する。
太陽光発電システム20のパワーコンディショナ22は第1スイッチ60を有する。第1スイッチ60は、切替スイッチであって、可動接触子61と、共通接点62と、第1の切替接点63と、第2の切替接点64を具備している。共通接点62には可動接触子61の一端が回動可能に支持されている。可動接触子61の回動により可動接触子61の他端が第1の切替接点63又は第2の切替接点64に接触する。共通接点62に100Vあるいは200Vが供給される。第1の切替接点63には商用電力系統40及び定常負荷51が接続されている。第1の切替接点63には第2スイッチ80を介して重要負荷50及びパワーコンディショナ32が接続されている。一方、第2の切替接点64には変圧トランス70が接続されている。
太陽光発電システム20のパワーコンディショナ22は第1スイッチ60を有する。第1スイッチ60は、切替スイッチであって、可動接触子61と、共通接点62と、第1の切替接点63と、第2の切替接点64を具備している。共通接点62には可動接触子61の一端が回動可能に支持されている。可動接触子61の回動により可動接触子61の他端が第1の切替接点63又は第2の切替接点64に接触する。共通接点62に100Vあるいは200Vが供給される。第1の切替接点63には商用電力系統40及び定常負荷51が接続されている。第1の切替接点63には第2スイッチ80を介して重要負荷50及びパワーコンディショナ32が接続されている。一方、第2の切替接点64には変圧トランス70が接続されている。
第1スイッチ60により、商用電力系統40に接続されて単相3線200Vを供給する系統連系接続(第1接続状態)と、変圧トランス70に接続されて100Vを供給する停電接続(第2接続状態)とに切り替え可能である。つまり、第1スイッチ60は、太陽光パネル21の発電による単相3線200Vの電力を商用電力系統40に供給可能な第1接続状態と100Vの電力を送出可能な第2接続状態とに切り替え可能である。
変圧トランス70は、パワーコンディショナ32を介して蓄電池31と接続されている。変圧トランス70は、重要負荷50と接続されている。変圧トランス70は、第2スイッチ80を介して商用電力系統40及び定常負荷51と接続されている。
第2スイッチ80は、開閉スイッチであって、系統との遮断装置として機能する。第2スイッチ80は、可動接触子81と、接点82,83を具備している。可動接触子81の一端が回動可能に支持された接点82は、変圧トランス70、パワーコンディショナ32及び重要負荷50と接続されている。接点83は、パワーコンディショナ22、商用電力系統40及び定常負荷51と接続されている。第2スイッチ80は、通常時には可動接触子81が接点83と接触しているが、停電時には開いて変圧トランス70及び蓄電池31と商用電力系統40との接続を遮断する。
第2スイッチ80はユーザによって開閉されるものであり、停電時に手動により開かれる。
重要負荷50は停電時に駆動させる必要がある負荷であり、例えばエアコン、冷蔵庫を挙げることができる。定常負荷51はそれ以外の負荷である。
重要負荷50は停電時に駆動させる必要がある負荷であり、例えばエアコン、冷蔵庫を挙げることができる。定常負荷51はそれ以外の負荷である。
変圧トランス70は、停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、第1スイッチ60を介して供給される100Vの電力を200Vの電力に昇圧して負荷50及びパワーコンディショナ32に供給することができるようになっている。パワーコンディショナ32は、停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、変圧トランス70から出力される単相3線200Vの電力が供給されるとともに、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時に、蓄電池31の電力変換した単相3線200Vの電力を負荷50に供給可能に構成されている。
次に、作用について説明する。
図2(a)には系統連系時を示すとともに図2(b)には停電運転時を示す。図2(b)に示す停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20から変圧トランス70を介して電力供給が可能であり、太陽光発電システム20と連系がある構成となっている。
図2(a)には系統連系時を示すとともに図2(b)には停電運転時を示す。図2(b)に示す停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20から変圧トランス70を介して電力供給が可能であり、太陽光発電システム20と連系がある構成となっている。
図2(a)に示すように、系統連系時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点63を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ80は閉路されており、接触子81で接点82と接点83が繋がっている。
そして、太陽光パネル21が発電すると、単相3線200Vの電力がパワーコンディショナ22から系統40、定常負荷51、パワーコンディショナ32及び重要負荷50に供給可能となる。これにより、太陽光パネル21による発電電力で負荷50,51が駆動される。また、太陽光パネル21による発電電力でパワーコンディショナ32を介して蓄電池31を充電できる。さらに、太陽光パネル21による発電電力のうち余剰電力を系統側に売電することができる。
図2(b)に示すように、停電運転時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点64を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ80は開路され、接点82と接点83とが切り離される。
そして、太陽光パネル21が発電すると、100Vの電力が変圧トランス70に供給され、変圧トランス70において200Vの電力に昇圧されて出力される。変圧トランス70から出力される単相3線200Vの電力はパワーコンディショナ32及び重要負荷50に供給可能となる。これにより、太陽光パネル21による発電電力で負荷50が駆動される。また、太陽光パネル21による発電電力でパワーコンディショナ32を介して蓄電池31を充電できる。一方、停電時に太陽光パネル21が発電していないと、蓄電池31の放電電力を電力変換した単相3線200Vの電力を負荷50に供給する。
このようにして、太陽光発電システム20とV2Hシステム30との間に変圧トランス70を設置することで、停電時に負荷50に単相3線200Vの電力を供給できるとともに、太陽光パネル21から蓄電池31への充電が可能になる。
図4(a),(b)は比較例である。
図4(a)に示すように、系統連系時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点63を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ100は接触子101で接点102と接点104を繋ぐように切り替えられる。そして、太陽光パネル21が発電すると、単相3線200Vの電力がパワーコンディショナ22から系統40、定常負荷51、パワーコンディショナ32及び重要負荷50に供給可能となる。
図4(a)に示すように、系統連系時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点63を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ100は接触子101で接点102と接点104を繋ぐように切り替えられる。そして、太陽光パネル21が発電すると、単相3線200Vの電力がパワーコンディショナ22から系統40、定常負荷51、パワーコンディショナ32及び重要負荷50に供給可能となる。
図4(b)に示すように、停電運転時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点64を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ100は接触子101で接点102と接点103を繋ぐように切り替えられる。そして、太陽光パネル21が発電すると、100Vの電力がパワーコンディショナ32及び重要負荷50に供給可能となる。
このように、停電運転時には太陽光発電システム20と連系させるため重要負荷50への供給は100Vの電力のみとなってしまい、例えば、200Vでしか駆動できない負荷(電化製品等)を作動させることができなくなってしまう。
つまり、停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20からスイッチ100を介して電力供給が可能であり、太陽光発電システム20と連系がある構成となっている。この太陽光発電システム20との連系があるシステムにおいて、系統連系時には、一般的な太陽光発電システムでは、系統から単相3線200Vが印加されなくなると自動的に停電運転へ切り替えられる。停電運転時は100V出力のみである。つまり、停電運転時は太陽光発電システム20と連系させるため重要負荷50への供給は100Vの電力のみとなる。
これに対し図2(b)に示すように本実施形態では、停電運転時、重要負荷50に200Vを供給することができる。また、パワーコンディショナ32は系統連系の200Vの設定のみで対応可能であり、図4(a),(b)で示す構成では100V/200V対応のパワーコンディショナ(32)が必要であったが、本実施形態では200V対応のパワーコンディショナ(32)を使用することができ、コスト低減が可能となる。また、太陽光発電システム20と、蓄電池31を含むV2Hシステム30とは別部品として変圧トランス70を備えているので、太陽光発電システム20及びV2Hシステム30に対し変圧トランス70を後付で装着することができる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)電力供給システムの構成として、発電装置としての太陽光パネル21、蓄電池31及び商用電力系統40から負荷50,51に電力を供給可能である。太陽光パネル21の発電による第1電圧(200V)の電力を商用電力系統40に供給可能な第1接続状態と第1電圧(200V)より低い電圧である太陽光パネル21の発電による第2電圧(100V)の電力を送出可能な第2接続状態とに切り替え可能な第1スイッチ60を備える。停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、第1スイッチ60を介して供給される第2電圧(100V)の電力を第1電圧(200V)に昇圧して出力する昇圧部としての変圧トランス70を備える。停電時に、変圧トランス70及び蓄電池31と商用電力系統40との接続を遮断する第2スイッチ80を備える。蓄電池31に対し双方向に電力変換可能に構成され、停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、変圧トランス70から出力される第1電圧(200V)の電力が供給されるとともに、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時に、蓄電池31の電力変換した第1電圧(200V)の電力を負荷50に供給可能な電力変換装置としてのパワーコンディショナ32を備える。よって、系統から給電できなくなった停電時に負荷50への供給電圧として第1電圧(200V)にできるとともに、蓄電池31に対し双方向に電力変換可能に構成された電力変換装置としてのパワーコンディショナ32での対応電圧として第1電圧(200V)にできる。その結果、負荷への供給電圧の一定化及び電力変換装置の対応電圧の一定化を図ることができる。
(1)電力供給システムの構成として、発電装置としての太陽光パネル21、蓄電池31及び商用電力系統40から負荷50,51に電力を供給可能である。太陽光パネル21の発電による第1電圧(200V)の電力を商用電力系統40に供給可能な第1接続状態と第1電圧(200V)より低い電圧である太陽光パネル21の発電による第2電圧(100V)の電力を送出可能な第2接続状態とに切り替え可能な第1スイッチ60を備える。停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、第1スイッチ60を介して供給される第2電圧(100V)の電力を第1電圧(200V)に昇圧して出力する昇圧部としての変圧トランス70を備える。停電時に、変圧トランス70及び蓄電池31と商用電力系統40との接続を遮断する第2スイッチ80を備える。蓄電池31に対し双方向に電力変換可能に構成され、停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、変圧トランス70から出力される第1電圧(200V)の電力が供給されるとともに、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時に、蓄電池31の電力変換した第1電圧(200V)の電力を負荷50に供給可能な電力変換装置としてのパワーコンディショナ32を備える。よって、系統から給電できなくなった停電時に負荷50への供給電圧として第1電圧(200V)にできるとともに、蓄電池31に対し双方向に電力変換可能に構成された電力変換装置としてのパワーコンディショナ32での対応電圧として第1電圧(200V)にできる。その結果、負荷への供給電圧の一定化及び電力変換装置の対応電圧の一定化を図ることができる。
(2)変圧トランス70は、停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、第1スイッチ60を介して供給される第2電圧(100V)の電力を第1電圧(200V)の電力に昇圧して負荷50及びパワーコンディショナ32に供給する。よって、停電時かつ太陽光パネル21の発電時に、第1電圧(200V)を負荷50に供給することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図3(a)には系統連系時を示すとともに図3(b)には停電運転時を示す。図3(b)に示す停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20から(変圧トランス70がないと)電力供給ができず、太陽光発電システム20と連系がないシステム構成となっている。
次に、第2の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図3(a)には系統連系時を示すとともに図3(b)には停電運転時を示す。図3(b)に示す停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20から(変圧トランス70がないと)電力供給ができず、太陽光発電システム20と連系がないシステム構成となっている。
図3(a)に示すように、電力変換装置としてのパワーコンディショナ32は、第3スイッチ90を有する。第3スイッチ90は、切替スイッチであって、可動接触子91と、共通接点92と、第1の切替接点93と、第2の切替接点94を具備している。共通接点92には可動接触子91の一端が回動可能に支持されている。可動接触子91の回動により可動接触子91の他端が第1の切替接点93又は第2の切替接点94に接触する。共通接点92に電力変換機器が接続されている。第1の切替接点93には変圧トランス70が接続されているとともに第2スイッチ80を介して接点63、商用電力系統40及び定常負荷51が接続されている。第2の切替接点94には重要負荷50が接続されている。
次に、作用について説明する。
図3(a)に示すように、系統連系時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点63を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ80は閉路されており、接触子81で接点82と接点83が繋がっている。さらに、スイッチ90は接触子91で接点92と接点93を繋ぐように切り替えられる。
図3(a)に示すように、系統連系時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点63を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ80は閉路されており、接触子81で接点82と接点83が繋がっている。さらに、スイッチ90は接触子91で接点92と接点93を繋ぐように切り替えられる。
そして、太陽光パネル21が発電すると、単相3線200Vの電力がパワーコンディショナ22から系統40、定常負荷51、パワーコンディショナ32に供給可能となる。これにより、太陽光パネル21による発電電力で負荷51が駆動される。また、太陽光パネル21による発電電力でパワーコンディショナ32を介して蓄電池31を充電できる。さらに、太陽光パネル21による発電電力のうち余剰電力を系統側に売電することができる。
図3(b)に示すように、停電運転時・太陽光発電がある時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点64を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ80は開路され、接点82と接点83とが切り離される。さらに、スイッチ90は接触子91で接点92と接点93を繋ぐように切り替えられる。
そして、太陽光パネル21が発電すると、100Vの電力が変圧トランス70に供給され、変圧トランス70において200Vの電力に昇圧されて出力される。変圧トランス70から出力される200Vはパワーコンディショナ32に供給可能となる。これにより、太陽光パネル21による発電電力でパワーコンディショナ32を介して蓄電池31を充電できる。
図3(c)に示すように、停電運転時・太陽光発電がない時にはスイッチ60の接触子61が接点62と接点64を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ80は開路され、接点82と接点83とが切り離される。さらに、スイッチ90は接触子91で接点92と接点94を繋ぐように切り替えられる。
そして、蓄電池31の放電により重要負荷50に単相3線200Vの電力が供給可能となる。これにより、蓄電池31の放電電力で負荷50が駆動される。このように負荷に電力が必要な時には図3(c)のように切り替えられる。
このように、停電時に負荷50への供給電圧として200Vにできるとともに、パワーコンディショナ32での対応電圧として200Vのみとすることができる。その結果、負荷への供給電圧の一定化及び電力変換装置の対応電圧の一定化を図ることができる。
図5(a),(b)は比較例である。
図5(a)に示すように、系統連系時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点63を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ110は接触子111で接点112と接点113を繋ぐように切り替えられる。そして、太陽光パネル21が発電すると、単相3線200Vの電力がパワーコンディショナ22から系統40、定常負荷121、パワーコンディショナ32に供給可能となる。
図5(a)に示すように、系統連系時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点63を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ110は接触子111で接点112と接点113を繋ぐように切り替えられる。そして、太陽光パネル21が発電すると、単相3線200Vの電力がパワーコンディショナ22から系統40、定常負荷121、パワーコンディショナ32に供給可能となる。
図5(b)に示すように、停電運転時にはスイッチ60は接触子61で接点62と接点64を繋ぐように切り替えられる。また、スイッチ110は接触子111で接点112と接点114を繋ぐように切り替えられる。そして、太陽光パネル21が発電すると、100Vの電力が重要負荷120に供給可能となる。また、蓄電池31の放電により重要負荷122に100Vの電力が供給可能となる。
このように図5(b)に示す停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20から電力供給ができず太陽光発電システム20と連系がない構成となっている。この場合、系統から200Vが印加されなくなると自動的に停電運転へ切り替えられ、停電運転時はパワーコンディショナ22は100V出力のみであり、停電運転時には蓄電池31への充電機能がないため停電時には太陽光発電電力で蓄電池31を充電することはできない。
これに対し図3(b)に示すように本実施形態では、停電運転時において太陽光発電電力で蓄電池31を充電することができる。
このようにして、停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20と連系がない場合においても、変圧トランス70を介してパワーコンディショナ32に単相3線200Vの電力が供給され蓄電池31を充電することが可能となる。また、図3(c)に示すように太陽光発電がなくなり単相3線200Vの電力の供給がなくなるとスイッチ90が切り替えられて蓄電池31から重要負荷50に放電することができる。なお、太陽光発電があっても重要負荷50への供給が必要な場合はスイッチ90が強制的に放電側へ切り替えられる(図3(c)参照)。
このようにして、停電運転時においてパワーコンディショナ32に対し太陽光発電システム20と連系がない場合においても、変圧トランス70を介してパワーコンディショナ32に単相3線200Vの電力が供給され蓄電池31を充電することが可能となる。また、図3(c)に示すように太陽光発電がなくなり単相3線200Vの電力の供給がなくなるとスイッチ90が切り替えられて蓄電池31から重要負荷50に放電することができる。なお、太陽光発電があっても重要負荷50への供給が必要な場合はスイッチ90が強制的に放電側へ切り替えられる(図3(c)参照)。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(3)電力変換装置としてのパワーコンディショナ32は、停電時かつ太陽光パネル21の発電時において変圧トランス70から出力される第1電圧(200V)の電力を供給可能な第3接続状態と、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時において電力変換した蓄電池31の第1電圧(200V)の電力を負荷50に供給可能な第4接続状態とに切り替え可能な第3スイッチ90を有する。よって、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時に、第1電圧(200V)を負荷50に供給することができる。
(3)電力変換装置としてのパワーコンディショナ32は、停電時かつ太陽光パネル21の発電時において変圧トランス70から出力される第1電圧(200V)の電力を供給可能な第3接続状態と、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時において電力変換した蓄電池31の第1電圧(200V)の電力を負荷50に供給可能な第4接続状態とに切り替え可能な第3スイッチ90を有する。よって、停電時かつ太陽光パネル21の非発電時に、第1電圧(200V)を負荷50に供給することができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 太陽光発電システム20の太陽光パネル21の発電による第1電圧が200Vであるとともに第2電圧が100Vであったが、この電圧値に限るものではなく、第2電圧は、第1電圧より低い電圧であればよい。
○ 太陽光発電システム20の太陽光パネル21の発電による第1電圧が200Vであるとともに第2電圧が100Vであったが、この電圧値に限るものではなく、第2電圧は、第1電圧より低い電圧であればよい。
○ 昇圧部は変圧トランス70であったが、これに代わり、昇圧部はDC/DCコンバータ等であってもよい。
○ 各スイッチ60,80,90の切り替えは手動でも自動でもよい。例えば、第2スイッチ80は自動で開閉できる構成とし、系統電圧をモニタして停電時に第2スイッチ80を自動で開くようにしてもよい。
○ 各スイッチ60,80,90の切り替えは手動でも自動でもよい。例えば、第2スイッチ80は自動で開閉できる構成とし、系統電圧をモニタして停電時に第2スイッチ80を自動で開くようにしてもよい。
○ 発電装置は太陽光発電システム20の太陽光パネル21であったが、これに代わり、発電装置は、風力発電装置、燃料電池発電装置、エンジン駆動による発電装置等であってもよい。
○ 蓄電池はV2Hシステム30の車載用の蓄電池31であったが、これに代わり、蓄電池は定置式蓄電池であってもよい。
10…電力供給システム、21…太陽光パネル(発電装置)、31…蓄電池、32…パワーコンディショナ(電力変換装置)、40…商用電力系統、50,51…負荷、60…第1スイッチ、70…変圧トランス(昇圧部)、80…第2スイッチ、90…第3スイッチ。
Claims (3)
- 発電装置、蓄電池及び商用電力系統から負荷に電力を供給可能な電力供給システムであって、
前記発電装置の発電による第1電圧の電力を前記商用電力系統に供給可能な第1接続状態と前記第1電圧より低い電圧である前記発電装置の発電による第2電圧の電力を送出可能な第2接続状態とに切り替え可能な第1スイッチと、
停電時かつ前記発電装置の発電時に、前記第1スイッチを介して供給される前記第2電圧の電力を第1電圧に昇圧して出力する昇圧部と、
停電時に、前記昇圧部及び前記蓄電池と前記商用電力系統との接続を遮断する第2スイッチと、
前記蓄電池に対し双方向に電力変換可能に構成され、停電時かつ前記発電装置の発電時に、前記昇圧部から出力される第1電圧の電力が供給されるとともに、停電時かつ前記発電装置の非発電時に、前記蓄電池の電力変換した第1電圧の電力を負荷に供給可能な電力変換装置と、
を備えることを特徴とする電力供給システム。 - 前記昇圧部は、停電時かつ前記発電装置の発電時に、前記第1スイッチを介して供給される第2電圧の電力を第1電圧の電力に昇圧して前記負荷及び前記電力変換装置に供給することを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。
- 前記電力変換装置は、停電時かつ前記発電装置の発電時において前記昇圧部から出力される第1電圧の電力を供給可能な第3接続状態と、停電時かつ前記発電装置の非発電時において電力変換した前記蓄電池の第1電圧の電力を負荷に供給可能な第4接続状態とに切り替え可能な第3スイッチを有することを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017130942A JP2019017141A (ja) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | 電力供給システム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110086185A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-02 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电源系统 |
JP7113951B1 (ja) * | 2021-08-24 | 2022-08-05 | デルタ電子株式会社 | 充放電装置、及び、充放電方法 |
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2017
- 2017-07-04 JP JP2017130942A patent/JP2019017141A/ja active Pending
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