JP2021035236A - 電力制御装置、蓄電池システム、蓄電池の充電電力制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蓄電池へ出力する電力の値を、予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段を備える蓄電池接続部と、外部からの電力の供給を受けつける電力入力部と、前記蓄電池へ出力する電力の値を決定する充電電力制御手段と、を有し、前記充電電力制御手段は、前記蓄電池への出力電力値を決定する充電電力設定モード実行時において、前記出力電力切り換え手段により、出力電力値を、より高いものへと切り換えて選択し、前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第1条件を満たした場合に選択されていた出力電力値よりも、低い値の出力電力値を前記蓄電池への充電電力値として決定する電力制御装置。
【選択図】図5
Description
前記蓄電池に対して出力する電力の値を、予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段を備える、蓄電池接続部と、
前記蓄電池とは異なる負荷へ電力を出力する負荷接続部と、
外部からの電力の供給を受けつける電力入力部と、
前記電力入力部から入力された電力を前記負荷接続部及び前記蓄電池接続部へ供給する電力供給回路と、
前記複数の異なる出力電力値から前記蓄電池に出力される一の出力電力値を選択することにより、前記蓄電池へ出力する電力の値を決定する充電電力制御手段と、を有し、
前記充電電力制御手段は、前記蓄電池への出力電力値を決定する充電電力設定モードを実行し、その実行時において、前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第1条件を満たすまでは、前記出力電力切り換え手段によって所定時間毎に出力電力値をより高い値に切り換えて電力を出力し、前記第1条件を満たした場合に、当該第1条件を満たした際に選択されていた出力電力値よりも低い値の出力電力値を前記蓄電池への充電電力値として決定する、
ことを特徴とする。
力設定モードと、前記装置の運転中に所定時間毎に実行される第2の充電電力設定モードと、前記装置の運転中に前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第2条件を満たした場合に実行される、第3の充電電力設定モードと、が含まれていてもよい。
蓄電池と、
前記蓄電池及び前記蓄電池とは異なる負荷に電気的に接続され、少なくとも前記蓄電池への電力の充電を制御する蓄電制御装置と、
前記蓄電制御装置へ、商用電力系統とは異なる電力源からの電力を供給する自立電力供給設備と、を有する蓄電池システムであって、
前記蓄電制御装置は、
前記蓄電池との接続部において、蓄電池に対して出力する電力の値を、予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段を備え、
前記蓄電池への出力電力値を決定する充電電力設定モードを実行し、その実行時において、前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第1条件を満たすまでは、所定時間毎に前記出力電力切り換え手段によって出力電力値をより高い値に切り換えて電力を出力し、前記第1条件を満たした場合に、当該所定の第1条件を満たした際に選択されていた出力電力値よりも低い出力電力値を、前記蓄電池への充電電力値として決定する、
ことを特徴とする。
前記負荷に対して出力される電力の電力値が所定の第2の閾値以上となった場合、のいずれかを含む場合に、前記第1条件を満たしたと、判定するものであってもよい。
明を構成することができる。
(適用例の構成)
本発明は例えば、図1に示すような電力制御装置910に適用することができる。図1は本適用例に係る電力制御装置910の概略構成、及び電力制御装置910に接続される蓄電池920、負荷930、自立電力供給源940の関係を示すブロック図である。本適用例に係る電力制御装置910は、直流電力を交流電力に変換して出力する、いわゆるパワーコンディショナに該当する。以下では、直流のことをDC(Direct Current)、交流のことをAC(Alternating Current)、パワーコンディショナのことをパワコン、とも
表記する。
設で使用される空調機や照明器具などの機械、照明設備等である。
蓄電制御部911は、例えば、マイクロコンピュータであり、制御プログラムを格納する記憶媒体や制御プログラムにしたがって制御手順を実行するプロセッサを有する。蓄電制御部911は、本適用例において、充電電力制御手段に該当し、後述するように装置内に設けられた各種センサから情報を取得し、これらセンサが取得した情報に基づいて、蓄電池接続部912をはじめとする電力制御装置910の各構成を制御する。
以上のような構成を有する電力制御装置910において、蓄電池920への充電制御を実行する処理について説明する。まず、装置の運転開始時において、自立電力供給源940からの電力供給量判定を実行し、当該供給量に対してある程度のマージンが確保できる
ように、蓄電池920への充電電力を決定する。
次に、本発明の実施形態の一例である蓄電池システム10について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
図2を参照して、本発明の実施形態に係る蓄電池システム10の全体構成について説明する。図2は、本実施形態に係る蓄電池システム10の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、蓄電池システム10は、蓄電池120、蓄電パワコン110、負荷
130、太陽電池140、PV(Photovoltaic)パワコン141、を含んで構成され、蓄電パワコン110、負荷130、PVパワコン141は、商用電力系統150と接続している。
次に、商用電力系統150からの電力供給が停電するなど、商用電力系統150との連系が遮断された場合での自立運転時に、蓄電パワコン110が蓄電池120への充電電力を制御する処理の流れについて説明する。図3は、自立運転時の蓄電パワコン110の充電電力制御の処理の流れを示すフローチャートである。
ップが0Wのタップとなる場合には、蓄電池120への充電は行われない。
続的に実行し、自立運転が終了すると、一連のルーティンを終了する(ステップS108)。なお、本実施形態におけるステップS101の処理が本発明における第1の充電電力設定モードに、ステップS107の処理が本発明における第2の充電電力設定モードに、ステップS103からステップS105の処理が本発明における第3の充電電力設定モードに相当する。
上記の実施形態は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明はその技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、充電電力切り換えモードにおいて一段階高い値のタップに切り換えて、蓄電池120の出力電力値を一段階ずつ高くしていたが、2段階以上高い値のタップに切り換えるようにしてもよい。また、上記実施形態では、PVパワコン140が過負荷になる電力値が判明した場合に、過負荷となった際に接続されていたタップの電力値よりも、一段階低い電力値のタップを選択し、蓄電池120への充電電力値を決定していたが、さらに低い電力値のタップを選択するようにしてもよい。
び通信回路を適宜配置することにより、他の情報に基づいて、PVパワコン10の過負荷を検知してもよい。例えば、太陽電池の出力電圧又は出力電流、特定負荷への出力電流、PVパワコン内のDC/DCコンバータの出力電圧、出力電圧の偏差、などに基づいて、過負荷を検知することも考えられる。
少なくとも蓄電池への電力の充電を制御する電力制御装置(910)であって、
前記蓄電池に対して出力する電力の値を、予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段を備える、蓄電池接続部(912)と、
前記蓄電池とは異なる負荷へ電力を出力する負荷接続部(913)と、
外部からの電力の供給を受けつける電力入力部(914)と、
前記電力入力部から入力された電力を前記負荷接続部及び前記蓄電池接続部へ供給する電力供給回路(919)と、
前記複数の異なる出力電力値から前記蓄電池に出力される一の出力電力値を選択することにより、前記蓄電池へ出力する電力の値を決定する充電電力制御手段(911)と、を有し、
前記充電電力制御手段は、前記蓄電池への出力電力値を決定する充電電力設定モードを実行し、その実行時において、前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第1条件を満たすまでは、前記出力電力切り換え手段によって所定時間毎に出力電力値をより高い値に切り換えて電力を出力し、前記第1条件を満たした場合に、当該第1条件を満たした際に選択されていた出力電力値よりも低い値の出力電力値を前記蓄電池への充電電力値として決定する、
ことを特徴とする。
蓄電池(120)と、
前記蓄電池及び前記蓄電池とは異なる負荷に電気的に接続され、少なくとも前記蓄電池への電力の充電を制御する蓄電制御装置(110)と、
前記蓄電制御装置へ、商用電力系統とは異なる電力源からの電力を供給する自立電力供給設備(140;141)と、を有する蓄電池システム(10)であって、
前記蓄電制御装置は、
前記蓄電池との接続部において、蓄電池に対して出力する電力の値を、予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段を備え、
前記蓄電池への出力電力値を決定する充電電力設定モードを実行し、その実行時において、前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第1条件を満たすまでは、前記出力電力切り換え手段によって所定時間毎に出力電力値をより高い値に切り換えて電力を出力し、前記第1条件を満たした場合に、当該所定の第1条件を満たした際に選択されていた出力電力値よりも低い出力電力値を、前記蓄電池への充電電力値として決定する
、
ことを特徴とする。
出力する電力の値を予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段、を備える蓄電制御装置を用いて蓄電池の充電電力を制御する方法であって、
前記複数の異なる出力電力値から、いずれかの出力電力値を選択するステップ(S201)と、
前記選択した電力値で、所定時間前記蓄電池に電力を供給するステップ(S203)と、
前記蓄電制御装置に供給される電力が所定の条件を満たすか判定するステップ(S202)と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合には、当該判定された際に選択されていた出力電力値よりも低い出力電力値を、前記蓄電池への充電電力として定めるステップ(S209)と、
を有する。
110・・・蓄電パワコン
111、911・・・蓄電制御部
112、912・・・蓄電池接続部
113・・・系統側接続部
115、915・・・双方向DC/DCコンバータ
116、916・・・双方向DC/ACインバータ
120、920・・・蓄電池
130、930・・・負荷
140・・・太陽電池
141・・・PVパワコン
142・・・PV電力入力部
143・・・PV電力出力部
144・・・PV制御部
145・・・DC/DCコンバータ
146・・・DC/ACインバータ
150・・・商用電力系統
910・・・電力制御装置
913・・・負荷接続部
914・・・電力入力部
919・・・電力回路
Claims (14)
- 少なくとも蓄電池への電力の充電を制御する電力制御装置であって、
前記蓄電池に対して出力する電力の値を、予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段を備える、蓄電池接続部と、
前記蓄電池とは異なる負荷へ電力を出力する負荷接続部と、
外部からの電力の供給を受けつける電力入力部と、
前記電力入力部から入力された電力を前記負荷接続部及び前記蓄電池接続部へ供給する電力供給回路と、
前記複数の異なる出力電力値から前記蓄電池に出力される一の出力電力値を選択することにより、前記蓄電池へ出力する電力の値を決定する充電電力制御手段と、を有し、
前記充電電力制御手段は、前記蓄電池への出力電力値を決定する充電電力設定モードを実行し、その実行時において、前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第1条件を満たすまでは、前記出力電力切り換え手段によって所定時間毎に出力電力値をより高い値に切り換えて電力を出力し、前記第1条件を満たした場合に、当該第1条件を満たした際に選択されていた出力電力値よりも低い値の出力電力値を前記蓄電池への充電電力値として決定する、
ことを特徴とする電力制御装置。 - 前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が、前記電力入力部に供給される電力の安定供給水準を超える、ことが前記第1条件であって、
前記電力入力部へ供給される電力の電圧値及び/又は電流値を計測する入力部センサをさらに有しており、
前記充電電力制御手段は、
前記入力部センサが出力する電圧値が所定の第1の閾値以下となった場合、
前記入力部センサが出力する電流値が所定の第2の閾値以上となった場合、
前記入力部センサが出力する電力値が所定の第3の閾値以上となった場合、
の少なくともいずれかの場合に、前記第1条件を満たしたと判定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の電力制御措置。 - 前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が、前記電力入力部に供給される電力の安定供給水準を超える、ことが前記第1条件であって、
前記負荷接続部から出力される電力の電流値を計測する負荷出力センサをさらに有しており、
前記充電電力制御手段は、
前記負荷出力センサが出力する電流値が所定の第4の閾値以上となった場合に、前記第1条件を満たしたと判定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の電力制御装置。 - 前記充電電力設定モードには、
前記装置の運転開始時に実行される第1の充電電力設定モードと、
前記装置の運転中に所定時間毎に実行される第2の充電電力設定モードと、
前記装置の運転中に前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第2条件を満たした場合に実行される、第3の充電電力設定モードと、が含まれる、
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の電力制御装置。 - 前記充電電力制御手段は、
前記第1の充電電力設定モードでは、前記複数の異なる出力電力値のうち最も低い電力値から高い値の電力値へ出力電力値を切り換える制御を実行し、
前記第2の充電電力設定モードでは、当該第2の充電電力設定モード実行時に選択され
ている電力値から高い値の電力値へ出力電力値を切り換える制御を実行し、
前記第3の充電電力設定モードでは、一旦前記蓄電池への電力の出力を停止した後に、前記複数の異なる出力電力値のうち最も低い電力値から高い値の電力値へ出力電力値を切り換える制御を実行する、
ことを特徴とする、請求項4に記載の電力制御装置。 - 前記充電電力制御手段は、一の前記所定時間の開始時とその次の前記所定時間の開始時との間において、前記蓄電池への出力電力値を一旦低減させる処理を実行する、
ことを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の電力制御装置。 - 蓄電池と、
前記蓄電池及び前記蓄電池とは異なる負荷に電気的に接続され、少なくとも前記蓄電池への電力の充電を制御する蓄電制御装置と、
前記蓄電制御装置へ、商用電力系統とは異なる電力源からの電力を供給する自立電力供給設備と、を有する蓄電池システムであって、
前記蓄電制御装置は、
前記蓄電池との接続部において、蓄電池に対して出力する電力の値を、予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段を備え、
前記蓄電池への出力電力値を決定する充電電力設定モードを実行し、その実行時において、前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第1条件を満たすまでは、前記出力電力切り換え手段によって所定時間毎に出力電力値をより高い値に切り換えて電力を出力し、前記第1条件を満たした場合に、当該所定の第1条件を満たした際に選択されていた出力電力値よりも低い出力電力値を、前記蓄電池への充電電力値として決定する、
ことを特徴とする、蓄電池システム。 - 前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が、前記自立電力供給設備から供給される電力の安定供給水準を超える、ことが前記第1条件であって、
前記蓄電制御装置は、
前記負荷に対して出力される電力の電流値が所定の第1の閾値以上となった場合、前記負荷に対して出力される電力の電力値が所定の第2の閾値以上となった場合、のいずれかを含む場合に、前記第1条件を満たしたと、判定する
ことを特徴とする請求項7に記載の蓄電池システム。 - 前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が、前記自立電力供給設備から供給される電力の安定供給水準を超える、ことが前記第1条件であって、
前記自立電力供給設備は、DC/DCコンバータ及びDC/ACインバータを備えるパワーコンディショナを含んでおり、
前記蓄電制御装置は、
前記パワーコンディショナから出力される電力の電圧値が所定の第3の閾値以下となった場合、
前記パワーコンディショナから出力される電力の電流値が所定の第4の閾値以上となった場合、
前記パワーコンディショナから出力される電力の電力値が所定の第5の閾値以上となった場合、
前記DC/DCコンバータから出力される電力の電圧値が所定の第6の閾値以下となった場合、
前記DC/DCコンバータから出力される電力の電圧値の偏差が所定の第7の閾値以上となった場合、
のいずれかを含む、
ことを特徴とする請求項7に記載の蓄電池システム。 - 前記充電電力設定モードには、
前記装置運転開始時に実行される第1の充電電力設定モードと、
前記装置の運転中に断続的に実行される第2の充電電力設定モードと、
前記装置の運転中に前記蓄電池及び前記負荷に対して出力される電力が所定の第2の条件を満たした場合に実行される、第3の充電電力設定モードと、が含まれる、
ことを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の蓄電池システム。 - 前記蓄電制御装置は、
前記第1の充電電力設定モードでは、前記複数の異なる出力電力値のうち最も低い電力値から高い値の電力値へ出力電力値を切り換える制御を実行し、
前記第2の充電電力設定モードでは、当該第2の充電電力設定モード実行時に選択されている電力値から高い値の電力値へ出力電力値を切り換える制御を実行し、
前記第3の充電電力設定モードでは、一旦前記蓄電池への電力の出力を停止した後に、前記複数の異なる出力電力値のうち最も低い電力値から高い値の電力値へ出力電力値を切り換える制御を実行する、
ことを特徴とする請求項10に記載の蓄電池システム。 - 前記蓄電制御装置は、一の前記所定時間の開始時とその次の前記所定時間の開始時との間において、前記蓄電池への出力電力値を一旦低減させる処理を実行する、
ことを特徴とする、請求項7から11のいずれか一項に記載の蓄電池システム。 - 出力する電力の値を予め設定される複数の異なる出力電力値から選択可能な出力電力切り換え手段、を備える蓄電制御装置を用いて蓄電池の充電電力を制御する方法であって、
前記複数の異なる出力電力値から、いずれかの出力電力値を選択するステップと、
前記選択した電力値で、所定時間前記蓄電池に電力を供給するステップと、
前記蓄電制御装置に供給される電力が所定の条件を満たすか判定するステップと、
前記所定の条件を満たすと判定された場合には、当該判定された際に選択されていた出力電力値よりも低い出力電力値を、前記蓄電池への充電電力として定めるステップと、
を有する、蓄電池の充電電力制御方法。 - 請求項13に記載の各ステップを、制御端末に実行させるためのプログラム。
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