JP2021090258A - Electric power system and power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力システム及び電力供給装置に関する。 The present invention relates to a power system and a power supply device.
例えば特許文献1には、特定電源としての蓄電池及び分散型電源を系統電源としての電力系統に系統連系させた電力システムについて記載されている。当該電力システムでは、蓄電池及び分散型電源から出力される電力は、系統電力に変換されて電力系統に出力され、系統電力として負荷に供給される。
For example,
ここで、特定電源から出力される電力を系統電力に変換して系統電源に供給する構成においては、特定電源から出力される電力を系統電力に変換する際に損失が生じ得る。また、電気事業者との契約などの系統電源の状況によっては、負荷に対して十分な電力供給を行うことができない場合がある。 Here, in the configuration in which the power output from the specific power supply is converted into the system power and supplied to the system power supply, a loss may occur when the power output from the specific power supply is converted into the system power. In addition, depending on the status of the grid power supply such as a contract with an electric power company, it may not be possible to supply sufficient power to the load.
これに対して、本願発明者は、特定電源から出力される電力を系統電力に変換して系統電源に供給するのではなく、系統電源と特定電源との双方から負荷に対して電力供給を行う構成に着目した。このような系統電源と特定電源とを用いて電力供給を行う場合、系統電源から供給される電力又は特定電源から供給される電力によっては、効率の低下が懸念される。 On the other hand, the inventor of the present application does not convert the power output from the specific power supply into the system power supply and supply it to the system power supply, but supplies power to the load from both the system power supply and the specific power supply. We focused on the configuration. When power is supplied using such a system power supply and a specific power supply, there is a concern that the efficiency may decrease depending on the power supplied from the system power supply or the power supplied from the specific power supply.
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は系統電源と特定電源とを用いて効率的に負荷に電力供給を行うことができる電力システム及び電力供給装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power system and a power supply device capable of efficiently supplying power to a load by using a system power supply and a specific power supply. Is.
上記目的を達成する電力システムは、系統電源及び前記系統電源とは別に設けられた特定電源と、前記系統電源及び前記特定電源を用いた電力供給が行われる負荷と、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第1供給電力を可変させる第1可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第2供給電力を可変させる第2可変部と、前記第1可変部及び前記第2可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第1効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第2効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第1設定電力及び第2設定電力を導出する導出部と、前記第1設定電力に対応した前記第1供給電力が前記負荷に供給されるように前記第1可変部を制御する第1電力制御部と、前記第2設定電力に対応した前記第2供給電力が前記負荷に供給されるように前記第2可変部を制御する第2電力制御部と、を備えていることを特徴とする。 The power system that achieves the above object is the system power supply, a specific power supply provided separately from the system power supply, a load for which power is supplied using the system power supply and the specific power supply, and the system power supply. A first variable unit that changes the first supply power that is the power supplied to the load, a second variable unit that changes the second supply power that is the power supplied to the load using the specific power supply, and the above. The control unit includes a control unit that controls the first variable unit and the second variable unit so that power is supplied to the load from both the system power supply and the specific power supply. Is the target power supply to be supplied to the load, the first efficiency which is the efficiency when power is supplied to the load by using the system power supply, and the case where power is supplied to the load by using the specific power supply. Based on the derivation parameters including the second efficiency, which is the efficiency, the derivation unit for deriving the first set power and the second set power, and the first supply power corresponding to the first set power are supplied to the load. A first power control unit that controls the first variable unit and a second variable unit that controls the second variable unit so that the second supply power corresponding to the second set power is supplied to the load. It is characterized by having two power control units.
かかる構成によれば、系統電源と特定電源との双方から負荷に対して電力供給が行われることにより、目標供給電力に対して系統電力を小さくすることができる。これにより、過度に大きな系統電力を要することなく負荷に対して電力供給を行うことができる。したがって、系統電力の上限が定められている条件下であっても負荷に対して好適に電力供給を行うことができる。 According to such a configuration, the system power can be reduced with respect to the target power supply by supplying power to the load from both the system power supply and the specific power supply. As a result, power can be supplied to the load without requiring an excessively large system power. Therefore, even under the condition that the upper limit of the system power is set, the power can be suitably supplied to the load.
また、第1設定電力及び第2設定電力は、第1効率及び第2効率を含む導出パラメータによって導出される。これにより、両効率を考慮した効率的な電力供給を行うことができるため、系統電力のみで電力供給を行う場合又は特定電源のみで電力供給を行う場合よりも電力供給に伴う損失を低減できる。 Further, the first set power and the second set power are derived by the derivation parameters including the first efficiency and the second efficiency. As a result, efficient power supply in consideration of both efficiencies can be performed, so that the loss associated with the power supply can be reduced as compared with the case where the power supply is performed only by the system power or the power supply is performed only by the specific power supply.
上記電力システムについて、前記特定電源は、前記系統電源によって充電される蓄電装置であり、前記第2効率は、前記蓄電装置の充電効率を含むとよい。
かかる構成によれば、蓄電装置の充電効率を考慮した両設定電力を導出することができ、全体としてより効率的な電力供給を行うことができる。
Regarding the power system, the specific power source is a power storage device charged by the system power supply, and the second efficiency may include the charging efficiency of the power storage device.
According to such a configuration, both set powers can be derived in consideration of the charging efficiency of the power storage device, and more efficient power supply can be performed as a whole.
上記電力システムについて、前記第1効率は、前記第1供給電力に応じて変動し、前記第2効率は、前記第1効率よりも低く、且つ、前記第2供給電力に応じて変動するものであり、前記導出部は、前記負荷に供給される電力が前記目標供給電力となり且つ前記第1設定電力と前記第2設定電力との合計値が最小値となるように、前記導出パラメータに基づいて前記第1設定電力及び前記第2設定電力を導出するとよい。 With respect to the power system, the first efficiency fluctuates according to the first power supply, the second efficiency is lower than the first efficiency, and fluctuates according to the second power supply. The derivation unit is based on the derivation parameter so that the power supplied to the load becomes the target power supply and the total value of the first set power and the second set power becomes the minimum value. The first set power and the second set power may be derived.
かかる構成によれば、系統電源と蓄電装置とを用いて目標供給電力を負荷に供給する構成において、最も損失が小さくなる両設定電力の組み合わせを導出することを通じて、損失の更なる低減を図ることができる。 According to this configuration, in a configuration in which the target power supply is supplied to the load by using the system power supply and the power storage device, the loss can be further reduced by deriving the combination of both set powers having the smallest loss. Can be done.
上記電力システムは、前記系統電源から出力される系統電力を直流電力に変換するAC/DCインバータを備え、前記第1可変部は、前記AC/DCインバータと前記負荷との間に設けられた第1DC/DCコンバータを有し、前記第2可変部は、前記蓄電装置と前記負荷との間に設けられた第2DC/DCコンバータを有し、前記電力システムは、前記系統電源及び前記蓄電装置の接続状態を、前記系統電源が前記AC/DCインバータ及び前記第1DC/DCコンバータを介して前記負荷に接続され、且つ、前記蓄電装置が前記第2DC/DCコンバータを介して前記負荷に接続されている第1接続状態、又は、前記系統電源が前記AC/DCインバータ及び前記第2DC/DCコンバータを介して前記蓄電装置に接続されている第2接続状態に切り替える切替部を備えているとよい。 The power system includes an AC / DC inverter that converts system power output from the system power supply into DC power, and the first variable unit is provided between the AC / DC inverter and the load. It has a 1DC / DC converter, the second variable unit has a second DC / DC converter provided between the power storage device and the load, and the power system is a system power supply and the power storage device. In the connection state, the system power supply is connected to the load via the AC / DC inverter and the first DC / DC converter, and the power storage device is connected to the load via the second DC / DC converter. It is preferable that the system power supply is provided with a switching unit for switching to the first connection state or the second connection state in which the system power supply is connected to the power storage device via the AC / DC inverter and the second DC / DC converter.
かかる構成によれば、状況に応じて切替部を制御することにより、同一のAC/DCインバータを用いて、負荷への電力供給を行ったり、蓄電装置の充電を行ったりすることができる。 According to such a configuration, by controlling the switching unit according to the situation, it is possible to supply electric power to the load and charge the power storage device by using the same AC / DC inverter.
上記電力システムについて、前記系統電源が供給可能な最大電力である第1最大電力と、前記特定電源が供給可能な最大電力である第2最大電力と、を合わせた電力を供給可能電力とすると、前記制御部は、前記負荷から要求される要求電力が前記供給可能電力以上である場合には、前記第1設定電力及び前記第2設定電力を前記第1最大電力及び前記第2最大電力に設定する最大設定部を備え、前記導出パラメータは、前記第1最大電力及び前記第2最大電力を含み、前記導出部は、前記要求電力が前記供給可能電力よりも小さい場合に、前記導出パラメータに基づいて、前記第1最大電力を超えない範囲内での前記第1設定電力と、前記第2最大電力を超えない範囲内での前記第2設定電力とを導出するとよい。 Assuming that the power that can be supplied is the sum of the first maximum power that is the maximum power that can be supplied by the system power supply and the second maximum power that is the maximum power that can be supplied by the specific power supply for the power system. When the required power required from the load is equal to or greater than the supplyable power, the control unit sets the first set power and the second set power to the first maximum power and the second maximum power. The derived unit includes the first maximum power and the second maximum power, and the derived unit is based on the derived parameter when the required power is smaller than the supplyable power. Therefore, the first set power within a range not exceeding the first maximum power and the second set power within a range not exceeding the second maximum power may be derived.
かかる構成によれば、要求電力が供給可能電力以上である場合には、第1設定電力及び第2設定電力が第1最大電力及び第2最大電力に設定される。これにより、供給可能電力に対応した電力が負荷に供給される。したがって、要求電力が供給可能電力以上である場合には、系統電源や特定電源に過剰な負担がかかることを抑制しつつ、なるべく要求電力に近い電力供給を行うことができる。 According to such a configuration, when the required power is equal to or higher than the supplyable power, the first set power and the second set power are set to the first maximum power and the second maximum power. As a result, power corresponding to the power that can be supplied is supplied to the load. Therefore, when the required power is equal to or greater than the supplyable power, it is possible to supply power as close to the required power as possible while suppressing an excessive load on the system power supply or the specific power supply.
一方、要求電力が供給可能電力よりも小さい場合には、導出パラメータに基づいて、第1最大電力を超えない範囲内での第1設定電力と、第2最大電力を超えない範囲内での第2設定電力とが導出される。これにより、第1供給電力及び第2供給電力が第1最大電力及び第2最大電力を超えない範囲内で効率的な電力供給が行われるようにすることができる。 On the other hand, when the required power is smaller than the supplyable power, the first set power within the range not exceeding the first maximum power and the second set power within the range not exceeding the second maximum power are based on the derived parameters. 2 The set power is derived. As a result, efficient power supply can be performed within a range in which the first supply power and the second supply power do not exceed the first maximum power and the second maximum power.
上記電力システムについて、前記制御部は、前記系統電源と前記特定電源とが協働して前記負荷に対して電力供給を行っている状況において、前記系統電源の状況変動又は前記特定電源の状態変動を含む比率変更条件が成立した場合には、前記第1供給電力と前記第2供給電力との比率を変更する比率変更部を備えているとよい。かかる構成によれば、負荷への電力供給中における系統電源の状況変動や特定電源の状態変動に対応できる。 Regarding the power system, the control unit changes the status of the system power supply or the status of the specific power supply in a situation where the system power supply and the specific power supply cooperate to supply power to the load. When the ratio changing condition including the above is satisfied, it is preferable that the ratio changing unit for changing the ratio between the first supply power and the second supply power is provided. According to such a configuration, it is possible to cope with fluctuations in the status of the system power supply and fluctuations in the status of the specific power supply during power supply to the load.
上記目的を達成する電力供給装置は、系統電源と、当該系統電源とは別に設けられた特定電源とを用いて、負荷に対して電力供給を行うものであって、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第1供給電力を可変させる第1可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第2供給電力を可変させる第2可変部と、前記第1可変部及び前記第2可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第1効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第2効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第1設定電力及び第2設定電力を導出する導出部と、前記第1設定電力に対応した前記第1供給電力が前記負荷に供給されるように前記第1可変部を制御する第1電力制御部と、前記第2設定電力に対応した前記第2供給電力が前記負荷に供給されるように前記第2可変部を制御する第2電力制御部と、を備えていることを特徴とする。 A power supply device that achieves the above object uses a system power supply and a specific power supply provided separately from the system power supply to supply power to a load, and uses the system power supply to supply power. A first variable unit that changes the first supply power that is the power supplied to the load, a second variable unit that changes the second supply power that is the power supplied to the load using the specific power supply, and the above. The control unit includes a control unit that controls the first variable unit and the second variable unit so that power is supplied to the load from both the system power supply and the specific power supply. Is the target power supply to be supplied to the load, the first efficiency which is the efficiency when power is supplied to the load by using the system power supply, and the case where power is supplied to the load by using the specific power supply. Based on the derivation parameters including the second efficiency, which is the efficiency, the derivation unit for deriving the first set power and the second set power, and the first supply power corresponding to the first set power are supplied to the load. A first power control unit that controls the first variable unit and a second variable unit that controls the second variable unit so that the second supply power corresponding to the second set power is supplied to the load. It is characterized by having two power control units.
かかる構成によれば、系統電源と特定電源との双方から負荷に対して電力供給が行われることにより、目標供給電力に対して系統電力を小さくすることができる。これにより、過度に大きな系統電力を要することなく負荷に対して電力供給を行うことができる。したがって、系統電力の上限が定められている条件下であっても負荷に対して好適に電力供給を行うことができる。 According to such a configuration, the system power can be reduced with respect to the target power supply by supplying power to the load from both the system power supply and the specific power supply. As a result, power can be supplied to the load without requiring an excessively large system power. Therefore, even under the condition that the upper limit of the system power is set, the power can be suitably supplied to the load.
また、第1設定電力及び第2設定電力は、第1効率及び第2効率を含む導出パラメータによって導出される。これにより、両効率を考慮した効率的な電力供給を行うことができるため、系統電力のみで電力供給を行う場合又は特定電源のみで電力供給を行う場合よりも電力供給に伴う損失を低減できる。 Further, the first set power and the second set power are derived by the derivation parameters including the first efficiency and the second efficiency. As a result, efficient power supply in consideration of both efficiencies can be performed, so that the loss associated with the power supply can be reduced as compared with the case where the power supply is performed only by the system power or the power supply is performed only by the specific power supply.
この発明によれば、系統電源と特定電源とを用いて効率的に負荷に電力供給を行うことができる。 According to the present invention, power can be efficiently supplied to the load by using the system power supply and the specific power supply.
以下、電力供給装置及び電力システムの一実施形態について説明する。本実施形態では、電力供給装置は、工場や商業施設などに設置されている。すなわち、本実施形態の電力システムは、家庭用ではなく商業用または産業用である。 Hereinafter, an embodiment of the power supply device and the power system will be described. In this embodiment, the power supply device is installed in a factory, a commercial facility, or the like. That is, the power system of this embodiment is for commercial or industrial use, not for household use.
図1に示すように、電力システム10は、車両11と、系統電源12と、電力供給装置20と、を備えている。
車両11は、車両用蓄電装置11aを有している。車両用蓄電装置11aの具体的な構成は任意であり、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。車両11は、乗用車であってもよいし、フォークリフトなどの産業車両であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
The
電力供給装置20は、車両11と電気的に接続可能なコネクタ21を有している。コネクタ21が車両11に接続されることにより、電力供給装置20と車両用蓄電装置11aとが電気的に接続される。
The
すなわち、本実施形態の負荷(車両11)は、電力供給装置20に対して着脱可能に接続されるものであるといえる。この場合、電力供給装置20は、車両11が接続されるための接続部としてのコネクタ21を有しているともいえる。
That is, it can be said that the load (vehicle 11) of the present embodiment is detachably connected to the
本実施形態では、電力供給装置20は、互いに並列に接続された複数のコネクタ21を有しており、複数の車両11と同時に接続可能となっている。このため、電力供給装置20は、複数の車両11に対して同時に電力供給を行うことができる。ただし、コネクタ21の数は任意であり、1つでもよい。
In the present embodiment, the
電力供給装置20は、系統電源12と電気的に接続されており、電力供給装置20には系統電力P0が供給される。また、電力供給装置20は、特定電源としての蓄電装置22を有している。電力供給装置20は、系統電源12及び蓄電装置22の双方を用いて、負荷としての車両11(詳細には車両用蓄電装置11a)に対して電力供給を行うように構成されている。蓄電装置22は、充放電可能に構成されたものであれば任意であり、例えば二次電池や電気二重層キャパシタなどである。
The
ちなみに、電力システム10が電力供給装置20を備えている点に着目すれば、電力システム10が蓄電装置22を備えているといえる。すなわち、電力システム10は、系統電源12と蓄電装置22との複数の電源を備えている。
Incidentally, paying attention to the fact that the
ここで、系統電源12が供給可能な系統電力P0の最大値を第1最大電力Pm1とする。第1最大電力Pm1は、電力会社との契約内容又は他の電力システムの電力使用状況等に応じて変動する。
Here, the maximum value of the system power P0 that can be supplied by the
また、蓄電装置22が供給可能な電力の最大値を第2最大電力Pm2とする。第2最大電力Pm2は、蓄電装置22の状態(例えばSOCや温度)に応じて変動するものである。
Further, the maximum value of the electric power that can be supplied by the
第1最大電力Pm1と第2最大電力Pm2とを合わせた値を供給可能電力Pmaxとする。供給可能電力Pmaxは、電力供給装置20が供給可能な電力の最大値である。換言すれば、電力システム10(換言すれば電力供給装置20)は、供給可能電力Pmaxを上限として車両11に電力供給を行うものである。
The value obtained by combining the first maximum power Pm1 and the second maximum power Pm2 is defined as the supplyable power Pmax. The supplyable power Pmax is the maximum value of the power that can be supplied by the
図1に示すように、本実施形態の電力供給装置20は、例えば、蓄電装置22の他に、AC/DCインバータ30と、第1可変部としての第1DC/DCコンバータ31と、第2可変部としての第2DC/DCコンバータ32と、第1切替スイッチ41及び第2切替スイッチ42を有する切替部40と、制御部50と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
AC/DCインバータ30は、系統電源12から出力される系統電力P0を直流電力に変換するものである。例えば、AC/DCインバータ30は、系統電力P0を直流電力に整流する整流器と、スイッチング素子を有し且つ整流された直流電力が入力される変換回路と、を備えている。変換回路のスイッチング素子が所定のデューティ比でスイッチング動作することにより、蓄電装置22又は車両用蓄電装置11aの充電に適した電圧Vt又はそれに対応する電圧の直流電力が生成される。すなわち、本実施形態のAC/DCインバータ30は、系統電力P0を蓄電装置22又は車両用蓄電装置11aの充電に適した電圧Vt又はそれに対応する電圧の直流電力に変換するものといえる。
The AC /
第1DC/DCコンバータ31は、AC/DCインバータ30と車両11との間に設けられている。詳細には、第1DC/DCコンバータ31は、切替部40(詳細には第1切替スイッチ41)を介してAC/DCインバータ30に電気的に接続されるものである。切替部40によってAC/DCインバータ30と第1DC/DCコンバータ31とが電気的に接続されている場合、AC/DCインバータ30から出力される直流電力が第1DC/DCコンバータ31に入力される。また、第1DC/DCコンバータ31は、複数のコネクタ21に電気的に接続されており、これら複数のコネクタ21を介して車両11と電気的に接続される。
The first DC /
第1DC/DCコンバータ31は、第1スイッチング素子31aを有している。第1DC/DCコンバータ31は、AC/DCインバータ30から電力供給が行われている状況において当該第1スイッチング素子31aが第1デューティ比D1でスイッチング動作を行うことにより、第1デューティ比D1に対応した第1供給電力Pout1を車両11に向けて出力する。これにより、第1供給電力Pout1が車両11に供給される。つまり、第1供給電力Pout1は、系統電源12を用いて車両11に供給される電力である。
The first DC /
また、第1供給電力Pout1は、第1デューティ比D1によって変化する。このため、第1デューティ比D1を可変制御することにより、第1供給電力Pout1を可変制御することができる。 Further, the first supply power Pout1 changes depending on the first duty ratio D1. Therefore, by variably controlling the first duty ratio D1, the first supply power Pout1 can be variably controlled.
第2DC/DCコンバータ32は、蓄電装置22と車両11との間に設けられている。詳細には、第2DC/DCコンバータ32は、蓄電装置22と電気的に接続されており、蓄電装置22からの放電電力は第2DC/DCコンバータ32に入力される。また、第2DC/DCコンバータ32は、切替部40(詳細には第2切替スイッチ42)及びコネクタ21を介して車両11に電気的に接続される。
The second DC /
第2DC/DCコンバータ32は、第2スイッチング素子32aを有している。第2DC/DCコンバータ32は、切替部40によって第2DC/DCコンバータ32と車両11とが電気的に接続されている状況において第2スイッチング素子32aが第2デューティ比D2でスイッチング動作を行うことにより、第2デューティ比D2に対応した第2供給電力Pout2を車両11に向けて出力する。これにより、第2供給電力Pout2が車両11に供給される。つまり、第2供給電力Pout2は、蓄電装置22を用いて車両11に供給される電力である。
The second DC /
また、第2供給電力Pout2は、第2デューティ比D2によって変化する。このため、第2デューティ比D2を可変制御することにより、第2供給電力Pout2を可変制御することができる。 Further, the second supply power Pout2 changes depending on the second duty ratio D2. Therefore, the second supply power Pout2 can be variably controlled by variably controlling the second duty ratio D2.
切替部40は、系統電源12及び蓄電装置22の接続状態を、系統電源12及び蓄電装置22の双方が車両11に電気的に接続されている第1接続状態、又は、系統電源12が蓄電装置22に電気的に接続されている第2接続状態に切り替えるものである。
The switching
詳細には、本実施形態の電力供給装置20は、系統電源12を用いて蓄電装置22を充電するための充電ライン43を備えている。本実施形態の第1切替スイッチ41は、例えばAC/DCインバータ30の出力先を第1DC/DCコンバータ31又は充電ライン43に切り替える。本実施形態の第2切替スイッチ42は、第2DC/DCコンバータ32の接続先を車両11又は充電ライン43に切り替える。
Specifically, the
第1切替スイッチ41によってAC/DCインバータ30の出力先が第1DC/DCコンバータ31となっている場合、AC/DCインバータ30及び第1DC/DCコンバータ31を介して系統電源12と車両11とが電気的に接続される。そして、第2切替スイッチ42によって第2DC/DCコンバータ32の接続先が車両11である場合、第2DC/DCコンバータ32を介して蓄電装置22と車両11とが電気的に接続される。
When the output destination of the AC /
すなわち、本実施形態における第1接続状態とは、第1切替スイッチ41によってAC/DCインバータ30の出力先が第1DC/DCコンバータ31となり且つ第2切替スイッチ42によって第2DC/DCコンバータ32の接続先が車両11となっている状態である。
That is, the first connection state in the present embodiment means that the output destination of the AC /
切替部40が第1接続状態であって両DC/DCコンバータ31,32が動作している場合、系統電源12及び蓄電装置22の双方から車両11に対して電力供給が行われる。詳細には、系統電源12から車両11に対して第1供給電力Pout1が供給され、蓄電装置22から車両11に対して第2供給電力Pout2が供給される。これにより、車両用蓄電装置11aの充電が行われる。つまり、第1接続状態とは、系統電源12及び蓄電装置22の双方によって車両11に対して電力供給が行われる電力供給状態ともいえる。
When the switching
ここで、図1に示すように、AC/DCインバータ30及び第1DC/DCコンバータ31を介して系統電源12から車両11に向かう電力経路を第1電力経路R1といい、第2DC/DCコンバータ32を介して蓄電装置22から車両11に向かう電力経路を第2電力経路R2という。本実施形態における電力システム10は、車両11に対して電力を供給するルートとして、両電力経路R1,R2を備えているといえる。第2電力経路R2は、系統電源12を介することなく、蓄電装置22と車両11とを繋ぐ電力経路である。
Here, as shown in FIG. 1, the power path from the
また、本実施形態では、両電力経路R1,R2の一部は共通化されている。詳細には、第1電力経路R1における第1DC/DCコンバータ31から車両11に向かう部分と、第2電力経路R2における第2DC/DCコンバータ32から車両11に向かう部分とが一部共通化されている。
Further, in the present embodiment, a part of both power paths R1 and R2 is shared. Specifically, the portion from the first DC /
第1DC/DCコンバータ31は、第1電力経路R1上に設けられており、詳細には第1電力経路R1における共通化されていない個別経路上に設けられている。第2DC/DCコンバータ32は、第2電力経路R2上に設けられており、詳細には第2電力経路R2における共通化されていない個別経路上に設けられている。
The first DC /
一方、第1切替スイッチ41によってAC/DCインバータ30の出力先が充電ライン43となっており、且つ、第2切替スイッチ42によって第2DC/DCコンバータ32の接続先が充電ライン43となっている場合、AC/DCインバータ30及び第2DC/DCコンバータ32を介して系統電源12と蓄電装置22とが電気的に接続される。
On the other hand, the output destination of the AC /
すなわち、本実施形態における第2接続状態とは、第1切替スイッチ41によってAC/DCインバータ30の出力先が充電ライン43となり且つ第2切替スイッチ42によって第2DC/DCコンバータ32の接続先が充電ライン43となっている状態である。
That is, in the second connection state in the present embodiment, the output destination of the AC /
切替部40が第2接続状態である場合、AC/DCインバータ30から出力される直流電力は、充電ライン43を通って第2DC/DCコンバータ32に入力される。この場合、第2スイッチング素子32aがスイッチング動作することにより、蓄電装置22の充電が行われる。このため、第2接続状態とは、系統電源12を用いて蓄電装置22を充電する充電状態ともいえる。
When the switching
図1に示すように、制御部50は、コネクタ21を介して負荷としての車両11に電気的に接続される。これにより、車両11がコネクタ21に接続されることにより、制御部50は、電力供給対象としての車両11が存在することを認識する。また、制御部50と車両11との間で情報のやり取りが可能となっている。例えば、制御部50は、車両11から、車両用蓄電装置11aの充電に必要な電力である要求電力Prを受け取る。
As shown in FIG. 1, the
また、電力供給装置20は、蓄電装置22のSOC又は温度などの各種状態を検知する検知センサ51を備えている。検知センサ51は、その検知結果を制御部50に送信する。これにより、制御部50は、蓄電装置22の状態を把握できる。
Further, the
制御部50は、両DC/DCコンバータ31,32と電気的に接続されている。制御部50は、両DC/DCコンバータ31,32を制御することにより、系統電源12と蓄電装置22との双方から車両11に対して電力供給が行われるようにするものである。
The
制御部50は、例えば制御CPU52と、駆動CPU53と、記憶部としてのメモリ54と、を備えた回路を有している。
制御CPU52は、切替部40を制御する。また、制御CPU52は、メモリ54に記憶されている各種プログラムを用いて各種処理を実行する。例えば制御CPU52は、車両11に対して電力供給を行う場合、車両11から要求される要求電力Prや供給可能電力Pmaxに基づいて、車両11に供給する電力の目標値である目標供給電力Ptや両設定電力Pt1,Pt2を決定する処理を実行する。当該処理については後述する。
The
The
駆動CPU53は、制御CPU52と電気的に接続されており、制御CPU52からの指令に基づいて、両DC/DCコンバータ31,32(詳細には両スイッチング素子31a,32a)を駆動制御するものである。
The
例えば、駆動CPU53は、制御CPU52から指令の一種として両設定電力Pt1,Pt2を受信したことに基づいて、設定電力Pt1,Pt2に対応するデューティ比D1,D2を導出し、当該デューティ比D1,D2で両スイッチング素子31a,32aをスイッチング動作させる。これにより、DC/DCコンバータ31,32から設定電力Pt1,Pt2に対応する供給電力Pout1,Pout2が出力され、両供給電力Pout1,Pout2を合わせた電力が車両11に供給される。
For example, the
ちなみに、AC/DCインバータ30及び両DC/DCコンバータ31,32では、スイッチング損失等といった変換に起因する損失が生じる。換言すれば、AC/DCインバータ30及び両DC/DCコンバータ31,32における変換効率は100%ではない。このため、実際に車両11に供給される供給電力Pout1,Pout2は、設定電力Pt1,Pt2よりも小さくなる。
Incidentally, in the AC /
なお、設定電力Pt1,Pt2からデューティ比D1,D2を導出する具体的な態様は任意である。例えば、メモリ54には、設定電力Pt1,Pt2とデューティ比D1,D2とが対応付けて設定された駆動テーブルが設けられており、駆動CPU53は、当該駆動テーブルを参照することにより、今回受信した設定電力Pt1,Pt2に対応するデューティ比D1,D2を導出する構成でもよい。
The specific mode for deriving the duty ratios D1 and D2 from the set powers Pt1 and Pt2 is arbitrary. For example, the
制御CPU52は、例えば蓄電装置22の充電時又は車両11への電力供給時といった状況に応じて、切替部40(詳細には両切替スイッチ41,42)を制御するとともに、駆動CPU53に対して指令を送信する。
The
まず、蓄電装置22の充電について説明すると、制御CPU52は、蓄電装置22の充電開始条件が成立したことに基づいて、系統電源12及び蓄電装置22の接続状態が第2接続状態となるように切替部40を制御する。
First, the charging of the
蓄電装置22の充電開始条件は、例えばコネクタ21に車両11が接続されていない場合(換言すれば電力供給対象が存在しない場合)を含む。ただし、蓄電装置22の充電開始条件は任意であり、例えば蓄電装置22のSOCが予め定められた閾値以下である場合、又は、予め定められた充電開始時刻になった場合であってもよい。
The charging start condition of the
更に、制御CPU52は、検知センサ51の検知結果に基づいて、現在の蓄電装置22の状態を把握し、蓄電装置22の状態に基づいて、蓄電装置22の充電に対応した目標充電電力Pctを導出する。
Further, the
そして、制御CPU52は、目標充電電力Pctが蓄電装置22に供給されるように、充電効率η0に基づいて設定充電電力Pcsを導出する。充電効率η0は、系統電力P0を用いて蓄電装置22を充電する際の効率であり、例えば系統電力P0に対して蓄電装置22に実際に供給される電力の比率である。AC/DCインバータ30における変換損失及び第2DC/DCコンバータ32の変換損失(詳細には第2スイッチング素子32aのスイッチング損失)等によって、充電効率η0は100%よりも小さい値となっている。
Then, the
設定充電電力Pcsは、目標充電電力Pctが蓄電装置22に対して供給されるように充電効率η0を加味した値であり、例えば目標充電電力Pctを充電効率η0で割った値である(Pcs=Pct/η0)。このため、設定充電電力Pcsは、目標充電電力Pctよりも高く設定される。そして、制御CPU52は、指令として設定充電電力Pcsを駆動CPU53に送信する。
The set charging power Pcs is a value in which the charging efficiency η0 is added so that the target charging power Pct is supplied to the
駆動CPU53は、制御CPU52から設定充電電力Pcsを受信した場合に、設定充電電力Pcsに対応した第2デューティ比D2を導出し、当該第2デューティ比D2にて第2スイッチング素子32aをスイッチング動作させる。これにより、第2DC/DCコンバータ32から蓄電装置22に向けて目標充電電力Pctが出力され、当該目標充電電力Pctが蓄電装置22に供給される。
When the
次に、車両11への電力供給について説明する。
制御CPU52は、電力供給の開始条件が成立したことに基づいて、メモリ54に記憶されている電力供給制御処理実行プログラム54aを読み出し、車両11への電力供給を制御する電力供給制御処理を実行する。
Next, the power supply to the
The
電力供給の開始条件は、例えばコネクタ21に車両11が接続されたことを含む。ただし、電力供給の開始条件は、これに限られず任意であり、例えば車両用蓄電装置11aのSOCが予め定められた閾値以下であることや、車両11又は電力供給装置20に対して充電開始操作が行われたことや、予め定められた供給開始時刻になったことなどでもよい。充電開始操作は任意であるが、例えば車両11又は電力供給装置20に充電開始スイッチが設けられている場合には、当該充電開始スイッチが操作されることでもよい。
The power supply start condition includes, for example, that the
図2を用いて電力供給制御処理について説明する。
図2に示すように、制御CPU52は、ステップS101にて、切替部40を制御することにより、系統電源12及び蓄電装置22の接続状態を第1接続状態にする。これにより、AC/DCインバータ30と第1DC/DCコンバータ31とが接続され、第1電力経路R1が形成されるとともに、第2DC/DCコンバータ32と車両11とが接続され、第2電力経路R2が形成される。
The power supply control process will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the
その後、制御CPU52は、ステップS102にて、要求電力Prを把握する。詳細には、既に説明したとおり、車両11と制御部50とは情報のやり取りが可能となっている。そして、車両11は、今回の車両用蓄電装置11aの充電に必要な電力を把握し、当該電力を要求電力Prとして制御部50に送信する。これにより、制御CPU52は、要求電力Prを把握する。
After that, the
なお、制御CPU52は、複数の車両11が同時に接続されている場合には、各車両11からの要求電力Prを把握して、全体の要求電力Prを把握する。
ちなみに、車両用蓄電装置11aの種類に応じて、充電に適した電圧Vtが異なる場合がある。この場合、電力供給装置20は、車両用蓄電装置11aの電圧を検出する電圧センサを有しており、制御CPU52は、電圧センサの検知結果に基づいて充電に適した電圧Vtを把握する。また、AC/DCインバータ30は、上記充電に適した電圧Vtに対応させて、出力する直流電力の電圧を調整する。
When a plurality of
Incidentally, the voltage Vt suitable for charging may differ depending on the type of the vehicle
ただし、電力供給装置20(制御CPU52)が充電に適した電圧Vtを把握するための構成は、電圧センサに限られず任意であり、例えば車両11が制御部50に向けて、充電に適した電圧Vtを通知する構成でもよい。
However, the configuration for the power supply device 20 (control CPU 52) to grasp the voltage Vt suitable for charging is not limited to the voltage sensor, and is arbitrary. For example, the
続くステップS103では、制御CPU52は、供給可能電力Pmaxを把握する。制御CPU52は、例えば系統電源12を管理している外部管理装置との通信を介して第1最大電力Pm1を把握する。
In the following step S103, the
詳細には、外部管理装置は、電力システム10(換言すれば電力供給装置20)に供給可能な系統電力P0を管理している。例えば、本実施形態の電力システム10(換言すれば電力供給装置20)以外のシステムが系統電源12を用いている場合、外部管理装置は、契約や規格などによって規定された許容値を超えないように、本実施形態の電力システム10に供給可能な電力、すなわち第1最大電力Pm1を管理している。このため、制御CPU52は、外部管理装置との通信を介して第1最大電力Pm1を把握する。
Specifically, the external management device manages the system power P0 that can be supplied to the power system 10 (in other words, the power supply device 20). For example, when a system other than the power system 10 (in other words, the power supply device 20) of the present embodiment uses the
また、制御CPU52は、検知センサ51の検知結果等に基づいて第2最大電力Pm2を把握する。そして、制御CPU52は、両最大電力Pm1,Pm2から供給可能電力Pmaxを把握する。
Further, the
ここで、本実施形態の第1最大電力Pm1は、他の電力システムの使用状況に応じて変動し得るものである。また、第2最大電力Pm2は、蓄電装置22の状態に応じて変動し得る。このため、供給可能電力Pmaxは、状況に応じて変動するパラメータである。
Here, the first maximum power Pm1 of the present embodiment can fluctuate according to the usage status of other power systems. Further, the second maximum power Pm2 may fluctuate according to the state of the
ただし、両最大電力Pm1,Pm2を把握する具体的な態様は任意である。例えば、メモリ54に、予め定められている供給可能電力Pmaxが記憶されている場合には、制御CPU52は、メモリ54に記憶されている供給可能電力Pmaxを把握する構成でもよい。この場合、供給可能電力Pmaxは、電気事業者との契約又は規格等によって予め定められた両最大電力Pm1,Pm2に基づいて決定されていてもよい。
However, a specific mode for grasping both maximum powers Pm1 and Pm2 is arbitrary. For example, when a predetermined supplyable power Pmax is stored in the
その後、ステップS104では、制御CPU52は、要求電力Prが供給可能電力Pmax以上であるか否かを判定する。
制御CPU52は、要求電力Prが供給可能電力Pmax以上である場合には、ステップS105に進み、目標供給電力Ptとして供給可能電力Pmaxを設定する。そして、制御CPU52は、ステップS106にて、目標供給電力Ptに対応させて両設定電力Pt1,Pt2を設定する。詳細には、制御CPU52は、第1最大電力Pm1を第1設定電力Pt1として設定し、第2最大電力Pm2を第2設定電力Pt2として設定する。制御CPU52は、両設定電力Pt1,Pt2を設定した後は、ステップS109に進む。
After that, in step S104, the
When the required power Pr is equal to or higher than the supplyable power Pmax, the
一方、要求電力Prが供給可能電力Pmaxよりも小さい場合には、制御CPU52は、ステップS104を否定判定して、ステップS107に進み、目標供給電力Ptを要求電力Prに設定する。
On the other hand, when the required power Pr is smaller than the supplyable power Pmax, the
その後、制御CPU52は、ステップS108にて、目標供給電力Ptを含む導出パラメータPDに基づいて、両設定電力Pt1,Pt2を導出する設定電力導出処理を実行する。
After that, in step S108, the
本実施形態では、導出パラメータPDは、系統電源12を用いて車両11に電力供給を行う場合の効率である第1効率η1と、特定電源としての蓄電装置22を用いて車両11に電力供給を行う場合の効率である第2効率η2と、を含む。
In the present embodiment, the derivation parameter PD supplies power to the
第1効率η1は、例えば系統電源12から電力供給装置20に供給される系統電力P0に対して車両11に実際に供給される電力の比率であり、詳細には系統電力P0に対する第1供給電力Pout1の比率である。第1効率η1は、AC/DCインバータ30の変換効率と、第1DC/DCコンバータ31の変換効率とを含む。換言すれば、第1効率η1は、第1電力経路R1を伝送する電力の伝送効率ともいえる。
The first efficiency η1 is, for example, the ratio of the power actually supplied to the
本実施形態における第2効率η2は、充電効率η0と、第2電力経路R2を伝送する電力の伝送効率と、を含む。第2電力経路R2を伝送する電力の伝送効率とは、蓄電装置22からの出力電力に対して車両11に実際に供給される電力の比率であり、第2DC/DCコンバータ32の変換効率を含む。
The second efficiency η2 in the present embodiment includes a charging efficiency η0 and a transmission efficiency of electric power for transmitting the second power path R2. The transmission efficiency of the electric power transmitted through the second electric power path R2 is the ratio of the electric power actually supplied to the
ここで、図3に示すように、両効率η1,η2は電流依存性を有している。すなわち、効率η1,η2は、両電力経路R1,R2を流れる電流に応じて変動するパラメータである。 Here, as shown in FIG. 3, both efficiencies η1 and η2 have current dependence. That is, the efficiencies η1 and η2 are parameters that fluctuate according to the currents flowing through both power paths R1 and R2.
ちなみに、電力が電圧と電流との乗算であることを鑑みれば、効率η1,η2は、供給電力Pout1,Pout2に応じて変動するパラメータであるといえる。また、系統電源12と蓄電装置22とが協働して同一の車両用蓄電装置11aを充電する本実施形態において両供給電力Pout1,Pout2の電圧は同一である点を考慮すると、第1効率η1はPout1/Vtの関数であり、第2効率η2はPout2/Vtの関数といえる。
Incidentally, considering that the electric power is a multiplication of the voltage and the current, it can be said that the efficiencies η1 and η2 are parameters that fluctuate according to the supplied electric powers Pout1 and Pout2. Further, considering that the voltages of both supply powers Pout1 and Pout2 are the same in the present embodiment in which the
更に、供給電力Pout1,Pout2が設定電力Pt1,Pt2に対応している点に着目すれば、第1効率η1はPt1/Vtの関数であり、第2効率η2はPt2/Vtの関数ともいえる。 Further, paying attention to the fact that the supply powers Pout1 and Pout2 correspond to the set powers Pt1 and Pt2, the first efficiency η1 can be said to be a function of Pt1 / Vt, and the second efficiency η2 can be said to be a function of Pt2 / Vt.
なお、本実施形態では、既に説明したとおり、第2効率η2は、系統電力P0を用いて蓄電装置22を充電する際の効率である充電効率η0を含んでいる。このため、第2効率η2は、第1効率η1よりも低くなっている。
In the present embodiment, as described above, the second efficiency η2 includes the charging efficiency η0, which is the efficiency when the
図1に示すように、メモリ54には、電流と効率η1,η2との相関関係を特定するための効率データ54bが記憶されている。効率データ54bの具体的なデータ構造は任意であり、例えば図3のグラフを示す関数データであってもよいし、複数の電流と各電流に対して効率η1,η2が対応付けられたテーブルデータであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
ちなみに、両効率η1,η2は、電圧依存性を有している。このため、要求電圧が異なる複数種類の負荷が接続されることを考慮して、効率データ54bは、各電圧に対応させて複数種類記憶されているとよい。
Incidentally, both efficiencies η1 and η2 have voltage dependence. Therefore, considering that a plurality of types of loads having different required voltages are connected, it is preferable that the
なお、既に説明したとおり、制御CPU52は、充電に適した電圧Vtを把握している。このため、制御CPU52は、ステップS108では、今回把握された充電に適した電圧Vtに対応する効率データ54bを参照するとよい。
As described above, the
本実施形態では、導出パラメータPDとして、目標供給電力Ptと、両効率η1,η2と、両最大電力Pm1,Pm2とが採用されている。詳細には、制御CPU52は、両最大電力Pm1,Pm2を超えない範囲内で、車両11に目標供給電力Ptが供給され且つ両設定電力Pt1,Pt2の合計値が最小値となるように導出パラメータPDに基づいて両設定電力Pt1,Pt2を導出する。
In the present embodiment, the target power supply Pt, both efficiencies η1 and η2, and both maximum powers Pm1 and Pm2 are adopted as the derivation parameter PD. Specifically, the
一例としては、制御CPU52は、以下の条件1〜3を満たす範囲内で、両設定電力Pt1,Pt2の合計値が最小値となる両設定電力Pt1,Pt2を導出する。
条件1:Pt1×η1(Pt1/Vt)+Pt2×η2(Pt2/Vt)=Pt
条件2:Pt1≦Pm1
条件3:Pt2≦Pm2
なお、両設定電力Pt1,Pt2を導出する具体的手法としては任意であるが、例えば数理計画法を用いることが考えられる。数理計画法の具体的手法は、線形や非線形など任意である。
As an example, the
Condition 1: Pt1 × η1 (Pt1 / Vt) + Pt2 × η2 (Pt2 / Vt) = Pt
Condition 2: Pt1 ≤ Pm1
Condition 3: Pt2 ≤ Pm2
The specific method for deriving both set powers Pt1 and Pt2 is arbitrary, but it is conceivable to use, for example, a mathematical programming method. The specific method of mathematical programming is arbitrary, such as linear or non-linear.
図2に示すように、制御CPU52は、ステップS106又はステップS108の処理の実行後、ステップS109にて設定電力Pt1,Pt2を指令として駆動CPU53に送信する設定電力送信処理を実行する。駆動CPU53は、上記指令を受信することに基づいて、設定電力Pt1,Pt2に対応するデューティ比D1,D2にてスイッチング素子31a,32aをスイッチング動作させる。これにより、DC/DCコンバータ31,32から、設定電力Pt1,Pt2に対応した供給電力Pout1,Pout2が出力される。そして、両供給電力Pout1,Pout2を合わせた電力が車両11に供給される。
As shown in FIG. 2, after executing the process of step S106 or step S108, the
既に説明したとおり、供給電力Pout1,Pout2は、効率η1,η2対応する分だけ設定電力Pt1,Pt2よりも小さくなっている。ただし、両供給電力Pout1,Pout2を合わせた電力は目標供給電力Ptと同一である。すなわち、系統電源12と蓄電装置22とが協働して目標供給電力Ptを車両11に供給している。また、制御CPU52は、目標供給電力Ptが車両11に供給されるように、両効率η1,η2を考慮して両設定電力Pt1,Pt2を導出しているといえる。
As described above, the supply powers Pout1 and Pout2 are smaller than the set powers Pt1 and Pt2 by the amount corresponding to the efficiencies η1 and η2. However, the combined power of both supply powers Pout1 and Pout2 is the same as the target power supply Pt. That is, the
その後、制御CPU52は、ステップS110にて、車両11への電力供給を終了する終了条件が成立したか否かを判定する。終了条件は任意であるが、例えば車両用蓄電装置11aが満充電状態となったこと、又は、車両11又は電力供給装置20に対して充電停止操作が行われたことを含む。
After that, in step S110, the
制御CPU52は、終了条件が成立した場合には、ステップS111に進み、停止処理を実行して、本電力供給制御処理を終了する。停止処理について詳細に説明すると、制御CPU52は、例えば駆動CPU53に対して停止指令を送信する。駆動CPU53は、停止指令を受信することに基づいて、両DC/DCコンバータ31,32の動作(詳細には両スイッチング素子31a,32aのスイッチング動作)を停止させる。これにより、電力供給が停止する。
When the end condition is satisfied, the
なお、制御CPU52は、ステップS111にて、系統電源12及び蓄電装置22の接続状態を、第1接続状態から第2接続状態に切り替えてもよい。また、切替部40は、AC/DCインバータ30の出力先及び第2DC/DCコンバータ32の接続先をいずれにも接続しないニュートラル状態に切替可能である場合には、制御CPU52は、切替部40をニュートラル状態に切り替えてもよい。
The
一方、制御CPU52は、終了条件が成立していない場合には、ステップS110を否定判定してステップS112に進み、電力供給態様を変更する変更条件が成立しているか否かを判定する。
On the other hand, if the end condition is not satisfied, the
本実施形態の変更条件は、両供給電力Pout1,Pout2の比率を変更する比率変更条件を含む。比率変更条件は、例えば系統電源12の状況変動又は蓄電装置22の状態変動を含む。
The change condition of the present embodiment includes a ratio change condition for changing the ratio of both supply powers Pout1 and Pout2. The ratio change condition includes, for example, a change in the state of the
ここで、既に説明したとおり、系統電源12の状況は、他の電力システムの使用状況等に応じて変動し、それに伴い第1最大電力Pm1が変動し得る。また、蓄電装置22の状態(例えばSOCや温度など)は変動し、それに伴い第2最大電力Pm2が変動し得る。このため、比率変更条件は、第1最大電力Pm1又は第2最大電力Pm2が変動することを含む。
Here, as described above, the status of the
なお、第1最大電力Pm1の変動は「0」を含む。すなわち、比率変更条件は、例えば停電によって系統電源12が使用できなくなる場合や蓄電装置22が異常停止する場合も含む。換言すれば、両供給電力Pout1,Pout2の比率は「1:0」又は「0:1」を含むといえる。
The fluctuation of the first maximum power Pm1 includes "0". That is, the ratio change condition includes, for example, a case where the
また、変更条件は、要求電力Prの変更を含む。要求電力Prは、車両用蓄電装置11aの状態に応じて変動し得る。更に、ある車両11への電力供給中に別のコネクタ21に別の車両11が接続された場合には、全体の要求電力Prは、別の車両11から送信される要求電力Prの分だけ大きくなる。
Further, the change condition includes a change of the required power Pr. The required power Pr may vary depending on the state of the vehicle
制御CPU52は、変更条件が成立していない場合には、そのままステップS110に戻る一方、変更条件が成立している場合には、ステップS113の変更対応処理を実行して、ステップS110に戻る。
If the change condition is not satisfied, the
変更対応処理について詳細に説明する。制御CPU52は、変更対応処理では、変更された条件に基づいて再度両設定電力Pt1,Pt2を導出する。詳細には、制御CPU52は、変更された条件に基づいて、再度ステップS104〜S109の処理を実行して、設定電力Pt1,Pt2の導出及び指令の送信を行う。これにより、変更された条件に対応する供給電力Pout1,Pout2がDC/DCコンバータ31,32から出力され、両供給電力Pout1,Pout2を合わせた目標供給電力Ptが車両11に供給される。
The change handling process will be described in detail. In the change response process, the
例えば、仮に両最大電力Pm1,Pm2の少なくとも一方が変動した場合には、目標供給電力Ptが変動していない場合であっても、両供給電力Pout1,Pout2の比率が変動し得る。この場合、制御CPU52は、ステップS113では、目標供給電力Ptを変更することなく両供給電力Pout1,Pout2の比率を変更する処理を実行しているといえる。
For example, if at least one of the two maximum powers Pm1 and Pm2 fluctuates, the ratio of the two maximum powers Pout1 and Pout2 may fluctuate even if the target power supply Pt does not fluctuate. In this case, it can be said that the
一例として、車両11への電力供給が開始された時点では、要求電力Prが供給可能電力Pmax以上となっていることに起因して両効率η1,η2を考慮しない供給可能電力Pmaxが車両11に供給されていたとする。その後、仮に他の電力システムの使用状況の変動により第1最大電力Pm1が大きくなった場合、両効率η1,η2を考慮した電力供給を行うことができる。この場合、制御CPU52は、第1供給電力Pout1が第2供給電力Pout2よりも相対的に大きくなるように両供給電力Pout1,Pout2の比率を変更する場合がある。
As an example, when the power supply to the
また、仮に両効率η1,η2を考慮した電力供給が行われている状況において蓄電装置22のSOCが減少したことに基づいて第2最大電力Pm2が小さくなったとする。この場合、制御CPU52は、ステップS113にて、目標供給電力Ptを維持しつつ系統電源12からの電力供給量が相対的に大きくなるように両供給電力Pout1,Pout2の比率を変更する場合がある。
Further, it is assumed that the second maximum power Pm2 becomes smaller based on the decrease in the SOC of the
一方、例えば他の電力システムの使用状況に起因して第1最大電力Pm1が小さくなった場合、制御CPU52は、ステップS113にて、目標供給電力Ptを維持しつつ相対的に第2供給電力Pout2が大きくなるように両供給電力Pout1,Pout2の比率を変更する場合がある。
On the other hand, when the first maximum power Pm1 becomes smaller due to, for example, the usage status of another power system, the
本実施形態では、設定電力導出処理を実行する制御CPU52が「導出部」に対応し、ステップS109の処理を実行する制御CPU52及び駆動CPU53が「第1電力制御部」及び「第2電力制御部」に対応する。ステップS106の処理を実行する制御CPU52が「最大設定部」に対応する。また、ステップS113の処理を実行する制御CPU52が「比率変更部」に対応する。
In the present embodiment, the
次に本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の電力システム10は、系統電源12と蓄電装置22との双方から車両11に対して電力供給が行われるように構成されている。詳細には、電力システム10は、系統電源12から車両11に向かう第1電力経路R1と、系統電源12を介することなく蓄電装置22から車両11に向かう第2電力経路R2と、を備えている。このため、同一の目標供給電力Ptを車両11に供給するのに必要な系統電力P0が小さくなる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1)電力システム10は、系統電源12と、系統電源12とは別に設けられた特定電源としての蓄電装置22と、系統電源12及び蓄電装置22による電力供給が行われる負荷としての車両11と、を備えている。電力システム10は、系統電源12を用いて車両11に供給される電力である第1供給電力Pout1を可変させる第1可変部としての第1DC/DCコンバータ31と、蓄電装置22を用いて車両11に供給される電力である第2供給電力Pout2を可変させる第2可変部としての第2DC/DCコンバータ32と、制御部50と、を備えている。制御部50は、両DC/DCコンバータ31,32を制御することにより、系統電源12と蓄電装置22との双方から車両11に対して電力供給が行われるようにする。
According to the present embodiment described in detail above, the following effects are obtained.
(1) The
かかる構成によれば、系統電源12と蓄電装置22との双方から車両11に対して電力供給が行われるため、蓄電装置22の電力を一旦系統電力P0に変換して第1供給電力Pout1として車両11に供給する構成と比較して、蓄電装置22の電力を一旦系統電力P0に変換する分の損失を低減できる。また、第2供給電力Pout2の分だけ、目標供給電力Ptを車両11に供給するのに必要な第1供給電力Pout1を小さくできるため、目標供給電力Ptに対して系統電力P0を小さくすることができる。これにより、過度に大きな系統電力P0を要することなく車両11に対して電力供給を行うことができる。したがって、系統電力P0の上限が定められている条件下であっても車両11に対して好適に電力供給を行うことができる。
According to this configuration, since power is supplied to the
(2)制御部50は、車両11に供給する電力の目標値である目標供給電力Pt及び両効率η1,η2を含む導出パラメータPDに基づいて、両設定電力Pt1,Pt2を導出するステップS108の設定電力導出処理を実行する制御CPU52を備えている。第1効率η1は、系統電源12を用いて車両11に電力供給を行う場合の効率であり、第2効率η2は、蓄電装置22を用いて車両11に電力供給を行う場合の効率である。また、制御部50の制御CPU52及び駆動CPU53は、設定電力Pt1,Pt2に対応した供給電力Pout1,out2が車両11に供給されるようにDC/DCコンバータ31,32を制御する。
(2) In step S108, the
かかる構成によれば、系統電源12と蓄電装置22との双方から車両11に対して電力供給を行う構成において、両設定電力Pt1,Pt2は、両効率η1,η2を含む導出パラメータPDによって導出される。これにより、両効率η1,η2を考慮した効率的な電力供給を行うことができるため、系統電力P0のみで電力供給を行う場合又は蓄電装置22のみで電力供給を行う場合よりも電力供給に伴う損失を低減できる。
According to this configuration, in a configuration in which power is supplied to the
(3)第1効率η1は第1供給電力Pout1に応じて変動するパラメータであり、第2効率η2は第2供給電力Pout2に応じて変動するパラメータである。このため、仮に系統電源12のみで電力供給を行う場合、目標供給電力Ptによっては第1効率η1が過度に低い状態で第1供給電力Pout1の供給が行われる場合がある。同様に、仮に蓄電装置22のみで電力供給を行う場合、目標供給電力Ptによっては第2効率η2が過度に低い状態で第2供給電力Pout2の供給が行われる場合がある。
(3) The first efficiency η1 is a parameter that fluctuates according to the first supply power Pout1, and the second efficiency η2 is a parameter that fluctuates according to the second supply power Pout2. Therefore, if power is supplied only by the
この点、本実施形態では、両効率η1,η2に基づいて両供給電力Pout1,Pout2が制御されるため、両効率η1,η2が比較的高い状態で目標供給電力Ptを供給できる。これにより、(1),(2)等の効果を奏する。 In this respect, in the present embodiment, since both supply powers Pout1 and Pout2 are controlled based on both efficiencies η1 and η2, the target supply power Pt can be supplied while both efficiencies η1 and η2 are relatively high. As a result, the effects of (1), (2) and the like are produced.
(4)蓄電装置22は、系統電源12によって充電されるものである。第2効率η2は、蓄電装置22の充電効率η0を含む。
かかる構成によれば、蓄電装置22の充電効率η0を考慮した両設定電力Pt1,Pt2を導出することができ、全体としてより効率的な電力供給を行うことができる。なお、第2効率η2に充電効率η0が含まれているため、第2効率η2は第1効率η1よりも低くなる。
(4) The
According to such a configuration, both set powers Pt1 and Pt2 can be derived in consideration of the charging efficiency η0 of the
(5)制御CPU52は、車両11に目標供給電力Ptが供給され且つ両設定電力Pt1,Pt2の合計値が最小値となるように、導出パラメータPDに基づいて両設定電力Pt1,Pt2を導出する。
(5) The
かかる構成によれば、系統電源12と蓄電装置22とを用いて目標供給電力Ptを車両11に供給する構成において、最も損失が小さくなる両設定電力Pt1,Pt2の組み合わせを導出することを通じて、損失の更なる低減を図ることができる。
According to this configuration, in a configuration in which the target power supply Pt is supplied to the
(6)電力システム10(換言すれば電力供給装置20)は、系統電源12から出力される系統電力P0を直流電力に変換するAC/DCインバータ30を備えている。第1DC/DCコンバータ31は、AC/DCインバータ30と車両11との間に設けられており、第2DC/DCコンバータ32は、蓄電装置22と車両11との間に設けられている。
(6) The power system 10 (in other words, the power supply device 20) includes an AC /
かかる構成において、電力システム10は、系統電源12及び蓄電装置22の接続状態を第1接続状態又は第2接続状態に切り替える切替部40を備えている。第1接続状態は、系統電源12がAC/DCインバータ30及び第1DC/DCコンバータ31を介して車両11に接続され、且つ、蓄電装置22が第2DC/DCコンバータ32を介して車両11に接続されている状態である。第2接続状態は、系統電源12がAC/DCインバータ30及び第2DC/DCコンバータ32を介して蓄電装置22に接続されている状態である。
In such a configuration, the
かかる構成によれば、状況に応じて切替部40を制御することにより、同一のAC/DCインバータ30を用いて、車両11への電力供給を行ったり、蓄電装置22の充電を行ったりすることができる。
According to such a configuration, by controlling the switching
(7)電力供給装置20(換言すれば電力システム10)は、系統電源12を用いて蓄電装置22を充電するのに用いられる充電ライン43を備えている。切替部40は、AC/DCインバータ30の出力先を第1DC/DCコンバータ31又は充電ライン43に切り替える第1切替スイッチ41と、第2DC/DCコンバータ32の接続先を車両11又は充電ライン43に切り替える第2切替スイッチ42と、を備えている。
(7) The power supply device 20 (in other words, the power system 10) includes a charging
かかる構成によれば、両切替スイッチ41,42を制御することにより、蓄電装置22の充電と、系統電源12及び蓄電装置22を用いた車両11への電力供給とを切り替えることができる。これにより、(6)の効果を奏する。
According to such a configuration, by controlling both the changeover switches 41 and 42, it is possible to switch between charging the
(8)系統電源12が供給可能な最大電力を第1最大電力Pm1とし、蓄電装置22が供給可能な最大電力を第2最大電力Pm2とし、両最大電力Pm1,Pm2を合わせた電力を供給可能電力Pmaxとする。
(8) The maximum power that can be supplied by the
制御CPU52は、車両11から要求される要求電力Prが供給可能電力Pmax以上である場合には、設定電力Pt1,Pt2を最大電力Pm1,Pm2に設定するステップS106の処理を実行する。そして、制御CPU52は、要求電力Prが供給可能電力Pmaxよりも小さい場合に、目標供給電力Pt、両効率η1,η2及び両最大電力Pm1,Pm2を含む導出パラメータPDに基づいて、最大電力Pm1,Pm2を超えない範囲内での設定電力Pt1,Pt2を導出する。
When the required power Pr required from the
かかる構成によれば、要求電力Prが供給可能電力Pmax以上である場合には、設定電力Pt1,Pt2が最大電力Pm1,Pm2に設定される。これにより、供給可能電力Pmax似対応する電力を車両11に供給することができる。したがって、要求電力Prが供給可能電力Pmax以上である場合には、系統電源12や蓄電装置22に過剰な負担がかかることを抑制しつつ、なるべく要求電力Prに近い電力供給を行うことができる。
According to this configuration, when the required power Pr is equal to or higher than the supplyable power Pmax, the set powers Pt1 and Pt2 are set to the maximum powers Pm1 and Pm2. Thereby, the electric power corresponding to the supplyable electric power Pmax can be supplied to the
一方、要求電力Prが供給可能電力Pmaxよりも小さい場合には、導出パラメータPDに基づいて、第1最大電力Pm1を超えない範囲内での第1設定電力Pt1と、第2最大電力Pm2を超えない範囲内での第2設定電力Pt2とが導出される。これにより、供給電力Pout1,Pout2が最大電力Pm1,Pm2を超えない範囲内で効率的な電力供給が行われるようにすることができる。 On the other hand, when the required power Pr is smaller than the supplyable power Pmax, the first set power Pt1 within the range not exceeding the first maximum power Pm1 and the second maximum power Pm2 are exceeded based on the derived parameter PD. The second set power Pt2 within a range that does not exist is derived. As a result, efficient power supply can be performed within a range in which the supplied powers Pout1 and Pout2 do not exceed the maximum powers Pm1 and Pm2.
(9)制御CPU52は、系統電源12と蓄電装置22との双方から車両11に電力供給が行われている状況において比率変更条件が成立した場合には、ステップS113の変更対応処理を実行する。変更対応処理は、両供給電力Pout1,Pout2の比率(換言すれば分配率)を変更する処理を含む。
(9) The
かかる構成によれば、車両11への電力供給中における系統電源12の状況変動及び蓄電装置22の状態変動に対応できる。系統電源12の状況変動とは、例えば他の電力システムの使用状況に応じて第1最大電力Pm1が変動することが考えられる。また、蓄電装置22の状態変動とは、蓄電装置22のSOCや温度が変動することに起因して第2最大電力Pm2が変動することが考えられる。
According to such a configuration, it is possible to cope with the state change of the
特に、本実施形態では、目標供給電力Ptを変更することなく、両供給電力Pout1,Pout2の比率を変更することができるため、目標供給電力Ptを維持しつつ、系統電源12の状況変動及び蓄電装置22の状態変動に対応できる。
In particular, in the present embodiment, since the ratio of both supply powers Pout1 and Pout2 can be changed without changing the target supply power Pt, the situation change and storage of the
(10)電力供給装置20は、系統電源12と系統電源12とは別に設けられた蓄電装置22とを用いて車両11に対して電力供給を行うものである。電力供給装置20は、第1可変部としての第1DC/DCコンバータ31と、第2可変部としての第2DC/DCコンバータ32と、両DC/DCコンバータ31,32を制御する制御部50と、を備えている。
(10) The
かかる構成において、制御部50は、目標供給電力Pt及び両効率η1,η2を含む導出パラメータPDに基づいて、両設定電力Pt1,Pt2を導出するステップS108の設定電力導出処理を実行する制御CPU52を備えている。また、制御部50の制御CPU52及び駆動CPU53は、設定電力Pt1,Pt2に対応する供給電力Pout1,Pout2が車両11に供給されるようにDC/DCコンバータ31,32を制御する。これにより、(2)の効果を奏する。
In such a configuration, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第2効率η2は、充電効率η0を含まない構成としてもよい。
○ 本実施形態の電力システム10(換言すれば電力供給装置20)は、家庭用であってもよい。つまり、電力システム10の適用先は任意である。
The above embodiment may be changed as follows.
○ The second efficiency η2 may be configured not to include the charging efficiency η0.
○ The electric power system 10 (in other words, the electric power supply device 20) of the present embodiment may be for home use. That is, the application destination of the
○ 負荷は、車両11に限られず任意であり、例えば産業用のモータであってもよい。
○ 電力供給装置20が蓄電装置22を備えていなくてもよい。この場合、電力供給装置20は、蓄電装置22からの電力供給を受けることができるように入力部を有しているとよい。
○ The load is not limited to the
○ The
○ 特定電源は、蓄電装置22に限られず任意であり、例えばソーラーパネルを有する太陽光発電装置でもよいし、発電機でもよい。なお、特定電源として発電機を用いる場合には、電力供給装置20はインバータを有しているとよい。
○ The specific power source is not limited to the
○ 特定電源の数は任意であり、2つ以上であってもよい。すなわち、特定電源は1つの場合と複数の場合との双方を含む。この場合、電力システム10は、複数の特定電源のうち一部の特定電源と系統電源12とを用いて車両11への電力供給を行う構成でもよいし、複数の特定電源全てと系統電源12とを用いて車両11への電力供給を行う構成でもよい。この場合、使用する各特定電源を用いた場合の効率を考慮して設定電力をそれぞれ導出するとよい。すなわち、電力システム10が複数の特定電源を有する場合には、当該複数の特定電源のうち少なくとも一部と系統電源12とを用いて負荷に電力供給を行う構成であればよい。
○ The number of specific power supplies is arbitrary, and may be two or more. That is, the specific power supply includes both one case and a plurality of cases. In this case, the
○ 両設定電力Pt1,Pt2の具体的な導出態様は実施形態のものに限られない。
例えば、制御CPU52は、目標供給電力Ptが車両11に供給される範囲内で、第1効率η1が第1閾値効率以上となる第1設定電力Pt1と、第2効率η2が第2閾値効率以上となる第2設定電力Pt2との組み合わせを導出する構成でもよい。
○ The specific derivation mode of both set powers Pt1 and Pt2 is not limited to that of the embodiment.
For example, the
また、制御CPU52は、例えば第1効率η1が第1閾値効率以上となり且つ第2効率η2が第2閾値効率以上となる範囲内で最も目標供給電力Ptに近い電力を第1設定電力Pt1として導出し、目標供給電力Ptから第1設定電力Pt1を差し引いた値を第2設定電力Pt2として導出してもよい。
Further, the
これとは逆に、制御CPU52は、例えば第1効率η1が第1閾値効率以上となり且つ第2効率η2が第2閾値効率以上となる範囲内で最も目標供給電力Ptに近い電力を第2設定電力Pt2として導出し、目標供給電力Ptから第2設定電力Pt2を差し引いた値を第1設定電力Pt1として導出してもよい。
On the contrary, the
換言すれば、制御CPU52は、系統電力P0のみで電力供給を行う場合又は蓄電装置22のみで電力供給を行う場合よりも効率のよい電力供給が行われるように両設定電力Pt1,Pt2を導出すれば、その具体的な導出態様は任意であるともいえる。
In other words, the
○ 電力供給装置20は、車両11への電力供給用のAC/DCインバータと、蓄電装置22の充電用のAC/DCインバータとを別々に有する構成でもよい。
○ 電力システム10は、電力供給装置20とは別に設けられ、蓄電装置22を充電する充電装置を備えていてもよい。すなわち、電力供給装置20が蓄電装置22の充電に係る構成を備えていることは必須ではなく、切替部40及び充電ライン43を省略してもよい。
○ The
○ The
○ ステップS112及びステップS113の処理を省略してもよい。要は、電力供給中に両供給電力Pout1,Pout2の比率を変更することは必須ではない。
○ 制御部50は、電力供給制御処理の一部又は全部を実行する専用のハードウェア回路を有する構成でもよい。
○ The processing of step S112 and step S113 may be omitted. In short, it is not essential to change the ratio of both supplied powers Pout1 and Pout2 during power supply.
○ The
○ 両可変部の具体的な構成は任意である。
○ 電力経路を切り替えることができれば、切替部40の具体的な構成は任意である。例えば、両切替スイッチ41,42の位置は、実施形態の位置から変更してもよい。また、切替スイッチの数は、任意である。
○ The specific configuration of both variable parts is arbitrary.
○ If the power path can be switched, the specific configuration of the switching
次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)系統電源及び前記系統電源とは別に設けられた特定電源と、前記系統電源及び前記特定電源を用いた電力供給が行われる負荷と、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第1供給電力を可変させる第1可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第2供給電力を可変させる第2可変部と、前記第1可変部及び前記第2可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われている状況において予め定められた比率変更条件が成立した場合には、前記第1供給電力と前記第2供給電力との比率を変更する比率変更部を備えていることを特徴とする電力システム。
Next, a suitable example that can be grasped from the above embodiment and another example will be described below.
(B) A specific power supply provided separately from the system power supply and the system power supply, a load for which power is supplied using the system power supply and the specific power supply, and power supplied to the load using the system power supply. A first variable unit that changes the first supply power, a second variable unit that changes the second supply power that is the power supplied to the load by using the specific power supply, the first variable unit, and the above. The control unit includes a control unit that controls the second variable unit so that power is supplied to the load from both the system power supply and the specific power supply, and the control unit is the system power supply. When a predetermined ratio change condition is satisfied in a situation where power is supplied to the load from both of the specific power sources, the ratio of the first supply power to the second supply power is changed. An electric power system characterized by having a ratio changing unit for changing.
(ロ)系統電源と、当該系統電源とは別に設けられた特定電源とを用いて、負荷に対して電力供給を行う電力供給装置であって、前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第1供給電力を可変させる第1可変部と、前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第2供給電力を可変させる第2可変部と、前記第1可変部及び前記第2可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われている状況において予め定められた比率変更条件が成立した場合には、前記第1供給電力と前記第2供給電力との比率を変更する比率変更部を備えていることを特徴とする電力供給装置。 (B) A power supply device that supplies power to a load by using a system power supply and a specific power supply provided separately from the system power supply, and is supplied to the load by using the system power supply. A first variable unit that changes the first supply power, which is electric power, a second variable unit that changes the second supply power, which is the electric power supplied to the load by using the specific power supply, the first variable unit, and the first variable unit. The control unit includes a control unit that controls the second variable unit so that power is supplied to the load from both the system power supply and the specific power supply, and the control unit is the system power supply. When a predetermined ratio change condition is satisfied in a situation where power is supplied to the load from both the specified power source and the specified power source, the ratio of the first supply power to the second supply power. A power supply device characterized by having a ratio changing unit for changing the ratio.
10…電力システム、11…車両(負荷)、11a…車両用蓄電装置、12…系統電源、20…電力供給装置、22…蓄電装置(特定電源)、30…AC/DCインバータ、31…第1DC/DCコンバータ(第1可変部)、32…第2DC/DCコンバータ(第2可変部)、40…切替部、41…第1切替スイッチ、42…第2切替スイッチ、43…充電ライン、50…制御部、52…制御CPU、53…駆動CPU、54…メモリ、54a…電力供給制御処理実行プログラム、54b…効率データ、R1…第1電力供給、R2…第2電力経路、P0…系統電力、Pout1…第1供給電力、Pt1…第1設定電力、Pm1…第1最大電力、Pout2…第2供給電力、Pt2…第2設定電力、Pm2…第2最大電力、Pr…要求電力、Pt…目標供給電力、Pmax…供給可能電力、PD…導出パラメータ、η0…充電効率、η1…第1効率、η2…第2効率。 10 ... Electric power system, 11 ... Vehicle (load), 11a ... Vehicle power storage device, 12 ... System power supply, 20 ... Power supply device, 22 ... Power storage device (specific power supply), 30 ... AC / DC inverter, 31 ... 1st DC / DC converter (1st variable unit), 32 ... 2nd DC / DC converter (2nd variable unit), 40 ... switching unit, 41 ... 1st changeover switch, 42 ... 2nd changeover switch, 43 ... charging line, 50 ... Control unit, 52 ... Control CPU, 53 ... Drive CPU, 54 ... Memory, 54a ... Power supply control processing execution program, 54b ... Efficiency data, R1 ... First power supply, R2 ... Second power path, P0 ... System power, Pout1 ... 1st supply power, Pt1 ... 1st set power, Pm1 ... 1st maximum power, Pout2 ... 2nd supply power, Pt2 ... 2nd set power, Pm2 ... 2nd maximum power, Pr ... Required power, Pt ... Target Supply power, Pmax ... Supplyable power, PD ... Derived parameter, η0 ... Charging efficiency, η1 ... First efficiency, η2 ... Second efficiency.
Claims (7)
前記系統電源及び前記特定電源を用いた電力供給が行われる負荷と、
前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第1供給電力を可変させる第1可変部と、
前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第2供給電力を可変させる第2可変部と、
前記第1可変部及び前記第2可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第1効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第2効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第1設定電力及び第2設定電力を導出する導出部と、
前記第1設定電力に対応した前記第1供給電力が前記負荷に供給されるように前記第1可変部を制御する第1電力制御部と、
前記第2設定電力に対応した前記第2供給電力が前記負荷に供給されるように前記第2可変部を制御する第2電力制御部と、
を備えていることを特徴とする電力システム。 A grid power supply and a specific power supply provided separately from the grid power supply,
A load to which power is supplied using the system power supply and the specific power supply, and
A first variable unit that changes the first supply power, which is the power supplied to the load using the system power supply,
A second variable unit that changes the second supply power, which is the power supplied to the load using the specific power supply, and
A control unit that controls the first variable unit and the second variable unit so that power is supplied to the load from both the system power supply and the specific power supply.
With
The control unit
The target power supply to be supplied to the load, the first efficiency which is the efficiency when power is supplied to the load by using the system power supply, and the efficiency when power is supplied to the load by using the specific power supply. A derivation unit that derives the first set power and the second set power based on a derivation parameter including a second efficiency.
A first power control unit that controls the first variable unit so that the first supply power corresponding to the first set power is supplied to the load.
A second power control unit that controls the second variable unit so that the second supply power corresponding to the second set power is supplied to the load.
A power system characterized by being equipped with.
前記第2効率は、前記蓄電装置の充電効率を含む請求項1に記載の電力システム。 The specific power source is a power storage device charged by the system power source.
The power system according to claim 1, wherein the second efficiency includes the charging efficiency of the power storage device.
前記第2効率は、前記第1効率よりも低く、且つ、前記第2供給電力に応じて変動するものであり、
前記導出部は、前記負荷に供給される電力が前記目標供給電力となり且つ前記第1設定電力と前記第2設定電力との合計値が最小値となるように、前記導出パラメータに基づいて前記第1設定電力及び前記第2設定電力を導出する請求項2に記載の電力システム。 The first efficiency varies depending on the first power supply,
The second efficiency is lower than the first efficiency and fluctuates according to the second power supply.
The derivation unit is based on the derivation parameter so that the power supplied to the load becomes the target power supply and the total value of the first set power and the second set power becomes the minimum value. The power system according to claim 2, wherein the set power and the second set power are derived.
前記第1可変部は、前記AC/DCインバータと前記負荷との間に設けられた第1DC/DCコンバータを有し、
前記第2可変部は、前記蓄電装置と前記負荷との間に設けられた第2DC/DCコンバータを有し、
前記電力システムは、前記系統電源及び前記蓄電装置の接続状態を、前記系統電源が前記AC/DCインバータ及び前記第1DC/DCコンバータを介して前記負荷に接続され、且つ、前記蓄電装置が前記第2DC/DCコンバータを介して前記負荷に接続されている第1接続状態、又は、前記系統電源が前記AC/DCインバータ及び前記第2DC/DCコンバータを介して前記蓄電装置に接続されている第2接続状態に切り替える切替部を備えている請求項2又は請求項3に記載の電力システム。 It is equipped with an AC / DC inverter that converts the system power output from the system power supply into DC power.
The first variable unit has a first DC / DC converter provided between the AC / DC inverter and the load.
The second variable unit has a second DC / DC converter provided between the power storage device and the load.
In the power system, the connection state of the system power supply and the power storage device is connected to the load via the AC / DC inverter and the first DC / DC converter, and the power storage device is the first. The first connection state connected to the load via the 2DC / DC converter, or the second connection state in which the system power supply is connected to the power storage device via the AC / DC inverter and the second DC / DC converter. The power system according to claim 2 or 3, further comprising a switching unit for switching to a connected state.
前記制御部は、前記負荷から要求される要求電力が前記供給可能電力以上である場合には、前記第1設定電力及び前記第2設定電力を前記第1最大電力及び前記第2最大電力に設定する最大設定部を備え、
前記導出パラメータは、前記第1最大電力及び前記第2最大電力を含み、
前記導出部は、前記要求電力が前記供給可能電力よりも小さい場合に、前記導出パラメータに基づいて、前記第1最大電力を超えない範囲内での前記第1設定電力と、前記第2最大電力を超えない範囲内での前記第2設定電力とを導出する請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の電力システム。 Assuming that the sum of the first maximum power, which is the maximum power that can be supplied by the system power supply, and the second maximum power, which is the maximum power that can be supplied by the specific power supply, is the power that can be supplied
When the required power required from the load is equal to or greater than the supplyable power, the control unit sets the first set power and the second set power to the first maximum power and the second maximum power. Equipped with a maximum setting unit
The derived parameters include the first maximum power and the second maximum power.
When the required power is smaller than the supplyable power, the derivation unit has the first set power and the second maximum power within a range not exceeding the first maximum power based on the derivation parameter. The power system according to any one of claims 1 to 4, which derives the second set power within a range not exceeding the above.
前記系統電源を用いて前記負荷に供給される電力である第1供給電力を可変させる第1可変部と、
前記特定電源を用いて前記負荷に供給される電力である第2供給電力を可変させる第2可変部と、
前記第1可変部及び前記第2可変部を制御することにより、前記系統電源と前記特定電源との双方から前記負荷に対して電力供給が行われるようにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記負荷に供給する目標供給電力と、前記系統電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第1効率と、前記特定電源を用いて前記負荷に電力供給を行う場合の効率である第2効率と、を含む導出パラメータに基づいて、第1設定電力及び第2設定電力を導出する導出部と、
前記第1設定電力に対応した前記第1供給電力が前記負荷に供給されるように前記第1可変部を制御する第1電力制御部と、
前記第2設定電力に対応した前記第2供給電力が前記負荷に供給されるように前記第2可変部を制御する第2電力制御部と、
を備えていることを特徴とする電力供給装置。 A power supply device that supplies power to a load using a grid power supply and a specific power supply provided separately from the grid power supply.
A first variable unit that changes the first supply power, which is the power supplied to the load using the system power supply,
A second variable unit that changes the second supply power, which is the power supplied to the load using the specific power supply, and
A control unit that controls the first variable unit and the second variable unit so that power is supplied to the load from both the system power supply and the specific power supply.
With
The control unit
The target power supply to be supplied to the load, the first efficiency which is the efficiency when power is supplied to the load by using the system power supply, and the efficiency when power is supplied to the load by using the specific power supply. A derivation unit that derives the first set power and the second set power based on a derivation parameter including a second efficiency.
A first power control unit that controls the first variable unit so that the first supply power corresponding to the first set power is supplied to the load.
A second power control unit that controls the second variable unit so that the second supply power corresponding to the second set power is supplied to the load.
A power supply device characterized by being equipped with.
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