JP2023104309A - Charge/discharge device and charge/discharge system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載電池の充放電を行う充放電装置および充放電システムに関する。 The present invention relates to a charging/discharging device and a charging/discharging system for charging/discharging an in-vehicle battery.
車載電池の充放電を行う充放電装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の充放電装置は、太陽光発電装置で得られる発電電力と電力系統から供給される商用電力（系統電力）とを用いて、電気自動車等の電動車の車載電池を充電する。この充放電装置では、使用者が、発電電力のみを用いて車載電池を充電するモードか、発電電力および商用電力の両方を用いて車載電池を充電するモードかを選択することができる。
As a charging/discharging device for charging/discharging an in-vehicle battery, for example, one described in
図６に示すように、一般的な電動車は、車載電池のＳＯＣが所定の上限値（例えば、ＳＯＣ９０％）または所定の下限値（例えば、ＳＯＣ２０％）に達すると、正常停止に関する停止信号を充放電装置に送信するとともに、充放電装置からの指示に基づきコンタクタを開いて車載電池と充放電装置との接続を解除する。
As shown in FIG. 6, when the SOC of the vehicle battery reaches a predetermined upper limit (for example,
太陽光発電装置の発電電力を利用して車載電池を充電する従来の充放電装置は、例えば車載電池のＳＯＣが上限値に近い状態だと、充電完了（停止）と放電動作を繰り返す可能性がある。この場合、電動車側では何回もコンタクタを開いたり閉じたりすることになるので、コンタクタの寿命を縮めてしまう。 A conventional charging/discharging device that uses the power generated by a photovoltaic power generation device to charge an on-board battery may repeat charging completion (stopping) and discharging operations when the SOC of the on-board battery is close to the upper limit, for example. be. In this case, since the contactor is opened and closed many times on the electric vehicle side, the service life of the contactor is shortened.
また、充放電装置は、電動車から停止信号を受信するたびに、電動車との接続を一旦解除して再接続する。充放電装置は、再接続する際に絶縁診断等の所定の処理を行う。このため、充放電を再開させるまでに時間がかかり、この時間は太陽光発電装置の発電電力を有効利用できないという問題がある。 In addition, the charging/discharging device once disconnects and reconnects to the electric vehicle each time it receives a stop signal from the electric vehicle. The charging/discharging device performs predetermined processing such as insulation diagnosis when reconnecting. Therefore, there is a problem that it takes time to resume charging and discharging, and the power generated by the photovoltaic power generation device cannot be used effectively during this time.
なお、本願発明者は、上記問題を解決するための充放電装置を発明している（特許文献２参照）。当該充放電装置は、充電制限値および放電制限値を設定することで、車載電池のＳＯＣ帯域（充放電帯域）を過剰に狭めることなく、電動車からの停止信号の受信回数を減らすことができる。しかしながら、当該充放電装置は、充電制限値および放電制限値を設定するために電動車からの停止信号を充電動作時に一回、放電動作時にも一回受信する必要があるため（電動車との接続を一旦解除して再接続するというプロセスを充電動作時と放電動作時に一回ずつ行う必要があるため）、さらなる利便性の向上が求められていた。 The inventor of the present application has invented a charging/discharging device for solving the above problem (see Patent Document 2). By setting a charge limit value and a discharge limit value, the charging/discharging device can reduce the number of times a stop signal is received from an electric vehicle without excessively narrowing the SOC band (charge/discharge band) of the vehicle battery. . However, in order to set the charge limit value and the discharge limit value, the charging/discharging device needs to receive a stop signal from the electric vehicle once during the charging operation and once during the discharging operation. Since it is necessary to perform the process of disconnecting and reconnecting once during the charging operation and once during the discharging operation), there has been a demand for further improvement in convenience.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、電動車からの停止信号の受信回数を減らし、さらなる利便性の向上が可能な充放電装置および充放電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a charging/discharging device and a charging/discharging system that can reduce the number of times a stop signal is received from an electric vehicle and further improve convenience. to provide.
上記課題を解決するために、本発明に係る充放電装置は、
電動車に接続可能に構成された車両接続部と、
前記車両接続部を介して前記電動車の車載電池に対する充電動作および放電動作を行う電力変換部と、
前記電力変換部の前記充電動作および前記放電動作を制御する制御部と、
を備える充放電装置であって、
前記制御部は、
前記車両接続部と前記電動車との接続動作を行う接続処理と、
前記電力変換部に前記充電動作または前記放電動作を開始させる充放電開始処理と、
前記接続処理と前記充放電開始処理との間において、前記電動車から前記車載電池のＳＯＣの上限値および下限値に関する電池情報を取得する情報取得処理と、
前記情報取得処理と前記充放電開始処理との間において、前記放電動作時の放電制限値を前記下限値よりも大きい値に設定する制限値設定処理と、を実行し、
前記電力変換部は、前記放電制限値以上の充放電帯域において、前記充電動作および前記放電動作を行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the charging and discharging device according to the present invention includes:
a vehicle connection unit configured to be connectable to an electric vehicle;
a power conversion unit that charges and discharges a vehicle-mounted battery of the electric vehicle via the vehicle connection unit;
a control unit that controls the charging operation and the discharging operation of the power conversion unit;
A charging and discharging device comprising
The control unit
a connection process for performing a connection operation between the vehicle connection portion and the electric vehicle;
a charge/discharge start process for causing the power conversion unit to start the charge operation or the discharge operation;
an information acquisition process for acquiring battery information regarding an upper limit value and a lower limit value of the SOC of the onboard battery from the electric vehicle between the connection process and the charge/discharge start process;
between the information acquisition process and the charge/discharge start process, a limit value setting process of setting a discharge limit value during the discharge operation to a value larger than the lower limit value;
The power conversion unit performs the charging operation and the discharging operation in a charging/discharging band equal to or greater than the discharge limit value.
この構成では、情報取得処理と充放電開始処理との間に、制御部が放電制限値を設定し、電力変換部が放電制限値以上の充放電帯域において充電動作および放電動作を行う。したがって、この構成によれば、電動車からの停止信号の受信回数を少なくとも放電動作時にゼロにすることが可能となり、さらなる利便性の向上が可能となる。 In this configuration, the controller sets the discharge limit value between the information acquisition process and the charge/discharge start process, and the power converter performs the charge operation and the discharge operation in the charge/discharge band above the discharge limit value. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce the number of receptions of the stop signal from the electric vehicle to zero at least during the discharge operation, thereby further improving convenience.
前記充放電装置において、
前記制御部は、前記電池情報として前記上限値に相当するＳＯＣ値を取得することなく前記車載電池の電池総容量値を取得した場合、前記電池総容量値を前記車載電池のＳＯＣ値に換算し、当該ＳＯＣ値を前記上限値とするよう構成できる。
In the charging/discharging device,
When the total battery capacity value of the onboard battery is obtained without obtaining the SOC value corresponding to the upper limit value as the battery information, the control unit converts the total battery capacity value into the SOC value of the onboard battery. , the SOC value can be set as the upper limit value.
前記充放電装置において、
前記制御部は、前記制限値設定処理として、前記情報取得処理と前記充放電開始処理との間において、前記充電動作時の充電制限値を前記上限値よりも小さい値に設定するように構成してもよいし、
前記制御部は、
前記充放電帯域を前記放電制限値から前記上限値までの帯域に設定し、
前記充電動作時に前記電動車から前記充電動作を停止させるための停止信号を受信した場合、前記充放電帯域を前記放電制限値から前記上限値よりも小さい充電制限値までの帯域に変更し、
前記電力変換部は、変更後の前記充放電帯域において、前記充電動作および前記放電動作を行うよう構成できる。
In the charging/discharging device,
The control unit is configured to set, as the limit value setting process, a charge limit value during the charging operation to a value smaller than the upper limit between the information acquisition process and the charge/discharge start process. may be
The control unit
setting the charge/discharge band to a band from the discharge limit value to the upper limit value;
when a stop signal for stopping the charging operation is received from the electric vehicle during the charging operation, changing the charging/discharging band to a band from the discharging limit value to a charging limit value smaller than the upper limit value;
The power conversion unit can be configured to perform the charging operation and the discharging operation in the changed charging/discharging band.
前記充放電装置において、
前記制御部は、前記充電動作時または前記放電動作時に前記電動車から前記充電動作または前記放電動作を停止させるための停止信号を受信した場合、前記充電制限値または前記放電制限値の少なくとも一方を変更して前記充放電帯域を狭くする制限値変更処理を実行し、
前記電力変換部は、変更後の前記充放電帯域において、前記充電動作および前記放電動作を行うよう構成できる。
In the charging/discharging device,
When receiving a stop signal for stopping the charging operation or the discharging operation from the electric vehicle during the charging operation or the discharging operation, the control unit sets at least one of the charging limit value and the discharging limit value. Execute limit value change processing for changing and narrowing the charge/discharge band,
The power conversion unit can be configured to perform the charging operation and the discharging operation in the changed charging/discharging band.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る充放電システムは、
前記充放電装置と、パワーコンディショナ装置と、を含む充放電システムであって、
前記パワーコンディショナ装置は、前記充放電装置、発電装置および負荷に接続され、前記発電装置の発電電力を前記充放電装置に供給する動作と、前記充放電装置から入力された直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給する動作とを行うことを特徴とする。
Further, in order to solve the above problems, the charging and discharging system according to the present invention includes:
A charging and discharging system including the charging and discharging device and a power conditioner device,
The power conditioner device is connected to the charging/discharging device, the power generation device, and the load, and operates to supply power generated by the power generation device to the charging/discharging device, and converts DC power input from the charging/discharging device to AC power. and supplying the load to the load.
前記充放電システムは、
蓄電池をさらに含み、
前記パワーコンディショナ装置は、前記蓄電池を充電する動作と前記蓄電池を放電させる動作とを行うよう構成できる。
The charging and discharging system is
further comprising an accumulator;
The power conditioner device can be configured to perform an operation of charging the storage battery and an operation of discharging the storage battery.
本発明によれば、電動車からの停止信号の受信回数を減らし、さらなる利便性の向上が可能な充放電装置および充放電システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a charging/discharging device and a charging/discharging system capable of reducing the number of receptions of a stop signal from an electric vehicle and further improving convenience.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る充放電装置および充放電システムの実施形態について説明する。 Embodiments of a charging/discharging device and a charging/discharging system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１に、本発明の一実施形態に係る充放電システム１を示す。充放電システム１は、パワーコンディショナ装置１０と、本発明の一実施形態に係る充放電装置２０と、蓄電池３０とを含む。
FIG. 1 shows a charging/
パワーコンディショナ装置１０は、第１コンバータ部１１と、第２コンバータ部１２と、インバータ部１３と、パワーコンディショナ制御部１４とを備える。パワーコンディショナ装置１０は、蓄電池３０、太陽光発電装置４０、負荷（家庭内負荷）５０および電力系統６０に接続されている。
The
第１コンバータ部１１は、例えば、昇圧チョッパ回路で構成されたＤＣ／ＤＣコンバータである。第１コンバータ部１１は、パワーコンディショナ制御部１４の制御下で、太陽光発電装置４０の発電電力に対してＭＰＰＴ動作（最大電力点追従動作）を行う。第１コンバータ部１１は、太陽光発電装置４０の発電電力を昇圧して、直流電力を出力する。
The
第２コンバータ部１２は、例えば、双方向のチョッパ回路で構成された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータである。第２コンバータ部１２は、パワーコンディショナ制御部１４の制御下で、蓄電池３０の充放電を行う。
The
インバータ部１３は、例えば、双方向のＡＣ／ＤＣコンバータである。インバータ部１３は、交流端子側が負荷５０および電力系統６０に接続され、直流端子側が第１コンバータ部１１および第２コンバータ部１２に接続される。インバータ部１３は、電力系統６０から供給される系統電力を直流化して第２コンバータ部１２に供給したり、直流端子に入力された直流電力を交流化して負荷５０や電力系統６０に供給したりする。
The
パワーコンディショナ制御部１４は、アナログ制御回路、マイクロコントローラ等を使用したデジタル制御回路、またはアナログ制御回路とデジタル制御回路とを組み合わせた回路で構成される。パワーコンディショナ制御部１４は、複数の動作モードを切り替えながら、第１コンバータ部１１、第２コンバータ部１２およびインバータ部１３を制御する。
The power
パワーコンディショナ装置１０は、動作モードとして、経済モードとグリーンモードとを含む。経済モードは、太陽光発電装置４０の発電電力の余剰分をすべて電力系統側に出力して売電する、経済性を重視したモードである。一方、グリーンモードは、太陽光発電装置４０の発電電力の余剰分を、充放電装置２０に接続された電気自動車、プラグインハイブリッド車等の電動車７０の充電に利用したり、蓄電池３０の充電に利用したりするモードである。本実施形態では、電動車７０の充電が優先され、電動車７０の充電が行われていないときにのみ蓄電池３０の充電が行われる。
The
動作モードがグリーンモードで、太陽光発電装置４０の発電電力が負荷５０の消費電力よりも大きい場合、発電電力の余剰分は電動車７０に優先的に供給される。例えば、発電電力が４ｋＷで負荷５０の消費電力が３ｋＷの場合、余剰分の１ｋＷが電動車７０に供給される。一方、動作モードがグリーンモードで、太陽光発電装置４０の発電電力が負荷５０の消費電力よりも小さい場合、発電電力の不足分が電動車７０から補われる。例えば、発電電力が２ｋＷで負荷５０の消費電力が３ｋＷの場合、不足分の１ｋＷが電動車７０から供給される。
When the operation mode is the green mode and the power generated by the photovoltaic
このように、動作モードがグリーンモードの場合、太陽光発電装置４０の発電電力と負荷５０の消費電力との状況次第で、電動車７０に対して充電動作と放電動作が頻繁に切り替わる。
As described above, when the operation mode is the green mode, the
本発明の一実施形態に係る充放電装置２０は、例えば、Ｖ２Ｈ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｈｏｍｅ）スタンドであり、車両接続部２１と、電力変換部２２と、制御部２３とを備える。
A charging/discharging
車両接続部２１は、電動車７０に接続されるよう構成されている。車両接続部２１は、コネクタおよびケーブルを備える。車両接続部２１のコネクタは、例えば、ＣＨＡｄｅＭＯ規格に準拠した充放電コネクタである。
電力変換部２２は、例えば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータからなり、電動車７０の車載電池７１に対して充放電動作（充電動作および放電動作）を行う。電動車７０において、電力変換部２２と車載電池７１とを接続する電力ラインには、コンタクタ７２が介装されている。
The
制御部２３は、アナログ制御回路、マイクロコントローラ等を使用したデジタル制御回路、またはアナログ制御回路とデジタル制御回路とを組み合わせた回路で構成される。図２に示すように、制御部２３は、通信部２４と、記憶部２５と、制限値設定部２６と、充放電制御部２７とを備える。
The
通信部２４は、パワーコンディショナ制御部１４および車両制御部７３と相互に通信を行うよう構成される。車両制御部７３との通信（例えば、ＣＡＮ通信またはＰＬＣ通信）は、車両接続部２１を介して行われる。
The
通信部２４は、電力変換部２２が充放電動作を開始する前に、車両制御部７３から電池情報を受信する。電池情報は、車載電池７１のＳＯＣの上限値および下限値に関する情報であり、具体的には、上限値に相当するＳＯＣ値および／または電池総容量値と、下限値に相当するＳＯＣ値と、を含む。電力変換部２２が充放電動作を行っている間も、通信部２４は、車両制御部７３から各種情報（例えば、車載電池７１のＳＯＣ値や指令信号）を受信する。
車載電池７１のＳＯＣの上限値および下限値について、車載電池７１のＳＯＣが上限値または下限値に達すると、電動車７０は、正常停止に関する停止信号を制御部２３に送信するとともに、コンタクタ７２を開いて車載電池７１と電力変換部２２との接続を解除する。
With respect to the upper limit value and the lower limit value of the SOC of the
記憶部２５は、通信部２４が受信した情報や制限値設定部２６が設定した情報等を記憶する。記憶部２５に記憶された情報は、通信部２４、制限値設定部２６および充放電制御部２７も共有することができる。
The
制限値設定部２６は、充電制限値および放電制限値を設定するよう構成される。具体的には、制限値設定部２６は、通信部２４が受信した電池情報に基づいて、充電動作時の充電制限値を上限値よりも小さい値に設定するとともに、放電動作時の放電制限値を下限値よりも大きい値に設定する。本実施形態では、充電制限値は上限値よりも５％小さい値に設定され、放電制限値は下限値よりも５％大きい値に設定される。
The limit
制限値設定部２６は、車両制御部７３から停止信号を受信した場合、設定した充電制限値または放電制限値の少なくとも一方を変更する。本実施形態では、電力変換部２２の動作が充電動作である場合、制限値設定部２６は、停止信号受信時の車載電池７１のＳＯＣ値を上限値として記憶部２５に記憶させる。電力変換部２２の動作が放電動作である場合、制限値設定部２６は、停止信号受信時の車載電池７１のＳＯＣ値を下限値として記憶部２５に記憶させる。そして、制限値設定部２６は、充電制限値を記憶部２５に記憶させた上限値よりも５％小さい値に設定し、放電制限値を記憶部２５に記憶させた下限値よりも５％大きい値に設定する。
Limit
充放電制御部２７は、車両接続部２１のコネクタが電動車７０に接続された状態で、車両接続部２１と電動車７０との接続動作（コネクタロック動作）を行う。充放電制御部２７は、制限値設定部２６で充電制限値および放電制限値が設定された後、電力変換部２２に充放電動作を開始させる。
The charge/
充放電動作時の充放電制御部２７は、車載電池７１のＳＯＣ値が充電制限値に達すると電力変換部２２の充電動作を停止させ、車載電池７１のＳＯＣ値が放電制限値に達すると電力変換部２２の放電動作を停止させる。これにより、電力変換部２２は、放電制限値から充電制限値までの充放電帯域においてのみ、充電動作および放電動作を行う。
When the SOC value of the vehicle-mounted
充放電制御部２７は、充放電動作時に車両制御部７３から停止信号を受信すると、充放電動作を停止させ、電動車７０との接続を解除する解列操作と、解列操作後に電動車７０との接続を再開する再接続操作とを行う。解列操作には、車両制御部７３による開放指令を通じてコンタクタ７２を開状態にする操作（車両制御部７３にコンタクタ７２の開放指令を送る操作）と、車両制御部７３との通信を切断する操作とが含まれる。再接続操作には、車両制御部７３との通信を再開する操作と、車両制御部７３による閉止指令を通じてコンタクタ７２を閉状態にする操作（車両制御部７３にコンタクタ７２の閉止指令を送る操作）が含まれる。充放電制御部２７は、再接続操作後に充放電動作を再開させる。
When receiving a stop signal from the
次に、図３および図４を参照して、制御部２３が行う車載電池７１の充放電制御方法について説明する。ここでは、パワーコンディショナ装置１０の動作モードがグリーンモードであり、太陽光発電装置４０の発電電力の余剰分を車載電池７１の充電に利用できる時間帯であるものとする。
Next, a charge/discharge control method of the vehicle-mounted
車両接続部２１のコネクタが電動車７０に接続されると（充放電装置２０にコネクタロックボタンが設けられている場合は、そのコネクタロックボタンが押されると）、制御部２３は接続処理を行う。接続処理時の制御部２３では、充放電制御部２７が、車両接続部２１と電動車７０との接続動作（コネクタロック動作）を行う（Ｓ１）。接続動作により、車両接続部２１のコネクタが電動車７０にロックされる。
When the connector of the
車両接続部２１のコネクタが電動車７０にロックされると、制御部２３は情報取得処理を行う。情報取得処理時の制御部２３では、通信部２４が、車両制御部７３から車載電池７１のＳＯＣの下限値および上限値に関する電池情報を取得する（Ｓ２）。
When the connector of the
本実施形態では、下限値に関する電池情報は、下限値に相当するＳＯＣ値を含む。通信部２４は、例えば、「下限値＝２０［％］」という電池情報を取得する。上限値に相当する電池情報は、上限値に相当するＳＯＣ値および／または車載電池７１の電池総容量値を含む。通信部２４は、例えば、「上限値＝９０［％］」という電池情報を取得するか、または「電池総容量値＝Ｘ［ｋＷｈ］」という電池情報を取得する。
In this embodiment, the battery information regarding the lower limit includes the SOC value corresponding to the lower limit. The
上限値に相当する電池情報が電池総容量値の場合、制限値設定部２６は、電池総容量値を車載電池７１のＳＯＣ値に換算し、当該ＳＯＣ値を上限値とする。例えば、電池総容量値＝Ｘ［ｋＷｈ］をＳＯＣ１００［％］とし、上限値＝ＳＯＣ１００［％］とする。なお、上限値に相当する電池情報がＳＯＣ値の場合であっても、当該ＳＯＣ値が下限値に相当するＳＯＣ値よりも小さい場合（例えば、「下限値＝２０［％］」、「上限値＝５［％］」という電池情報を取得した場合）、制限値設定部２６は、上限値に相当するＳＯＣ値を取得していないものとして、電池総容量値を車載電池７１のＳＯＣ値に換算し、当該ＳＯＣ値を上限値とする。
When the battery information corresponding to the upper limit value is the total battery capacity value, the limit
電池情報を取得した制御部２３は、制限値設定処理を行う。制限値設定処理時の制御部２３では、制限値設定部２６が、充電制限値および放電制限値を設定する（Ｓ３）。本実施形態では、制限値設定部２６は、充電制限値を上限値よりも５％小さい値に設定し、放電制限値を下限値よりも５％大きい値に設定する。
After acquiring the battery information, the
充電制限値および放電制限値を設定した制御部２３は、充放電開始処理を行う。充放電開始処理時の制御部２３では、充放電制御部２７が、電力変換部２２に充放電動作を開始させる（Ｓ４）。
After setting the charge limit value and the discharge limit value, the
電力変換部２２に充放電動作を開始させた充放電制御部２７は、放電制限値から充電制限値までの充放電帯域において電力変換部２２が充放電動作を行うように、電力変換部２２を制御する（Ｓ５）。すなわち、充放電制御部２７は、車載電池７１のＳＯＣが充電制限値に達すると充電動作を停止させ、車載電池７１のＳＯＣが放電制限値に達すると放電動作を停止させる。
The charge/
情報取得処理により取得した電池情報が正確ではなかった場合、通信部２４は、車両制御部７３から停止信号を受信することがある（Ｓ６でＹＥＳ）。通信部２４が停止信号を受信すると、充放電制御部２７は、電力変換部２２の充放電動作を停止させて解列操作を行う（Ｓ７）。
If the battery information acquired by the information acquisition process is not accurate, the
次いで、充放電制御部２７は、上限値に関する第１条件が充足されているか否かの判定を行う（Ｓ８）。第１条件は、解列操作直前の車載電池７１のＳＯＣが第１閾値（本実施形態では７０％）以上で、かつ停止信号受信時の電力変換部２２の動作が充電動作であるという条件である。この判定により、充放電制御部２７は、車載電池７１が満充電（または満充電に近い）状態であることを推測できる。充放電制御部２７は、第１条件が充足されていると判定した場合（Ｓ８でＹＥＳ）、再接続操作を行う（Ｓ９）。
Next, the charge/
通信部２４は、車両制御部７３から車載電池７１の現在のＳＯＣ値に関する情報を受信し、当該ＳＯＣ値を上限値として記憶部２５に記憶させる（Ｓ１０）。制限値設定部２６は、充電制限値を記憶部２５に記憶させた上限値よりも小さい値（本実施形態では、上限値－５％）に変更する（Ｓ１１）。例えば、変更前の充放電帯域がＳＯＣ１０％～８０％の場合、変更後の充放電帯域はＳＯＣ１０％～７５％となる。上記Ｓ１０，Ｓ１１の処理は、本発明の「制限値変更処理」に相当する。
The
充放電制御部２７は、上記Ｓ８の判定で第１条件が充足されていないと判定した場合（Ｓ８でＮＯ）、下限値に関する第２条件が充足されているか否かの判定を行う（Ｓ１２）。第２条件は、解列操作直前の車載電池７１のＳＯＣが第２閾値（本実施形態では、４０％）以下で、かつ停止信号受信時の電力変換部２２の動作が放電動作であるという条件である。これにより、充放電制御部２７は、車載電池７１が空（または空に近い）状態であることを推測できる。制御部２３は、第２条件が充足されていると判定した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、再接続操作を行う（Ｓ１３）。
When the charge/
通信部２４は、車両制御部７３から車載電池７１の現在のＳＯＣ値に関する情報を受信し、当該ＳＯＣ値を下限値として記憶部２５に記憶させる（Ｓ１４）。制限値設定部２６は、放電制限値を記憶部２５に記憶させた下限値よりも大きい値（本実施形態では、下限値＋５％）に変更する（Ｓ１５）。例えば、変更前の充放電帯域がＳＯＣ１０％～８０％の場合、変更後の充放電帯域はＳＯＣ１５％～８０％となる。上記Ｓ１４，Ｓ１５の処理は、本発明の「制限値変更処理」に相当する。
The
ところで、車両制御部７３は、数百Ｗ以下の充放電が所定時間継続した場合、車載電池７１のＳＯＣが上限値または下限値に達していなくても、制御部２３に停止信号を送信する場合がある。この場合、充放電制御部２７は、ステップＳ８の判定において第１条件が充足されていないと判定し（Ｓ８でＮＯ）、ステップＳ１２の判定において第２条件が充足されていないと判定する（Ｓ１２でＮＯ）。そして、充放電制御部２７は、再接続操作を行うことなく、上限値および下限値を記憶することなく、充電制限値および放電制限値を変更することなく（Ｓ１６）、待機状態に移行する。
By the way, the
本実施形態に係る充放電装置２０では、電力変換部２２が充放電動作を開始する前に、制限値設定部２６が充電制限値および放電制限値を設定し、電力変換部２２は放電制限値から充電制限値までの充放電帯域において充放電動作を行う。したがって、充放電装置２０によれば、電動車７０からの停止信号の受信回数をゼロにすることが可能となり、さらなる利便性の向上が可能となる。
In the charge/
また、充放電装置２０の制御部２３は、取得した電池情報が正確ではなかった場合、車両制御部７３から停止信号を受信すると、制限値変更処理を実行して充放電帯域を狭くする。これにより、２回目の停止信号の受信を回避することができる。
Further, when the acquired battery information is not correct, the
［変形例］
以上、本発明に係る充放電装置および充放電システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
[Modification]
Although the embodiments of the charging/discharging device and the charging/discharging system according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
上記実施形態において、制御部２３は、充放電帯域を放電制限値から上限値までの帯域に設定してもよい。図５に、本変形例の充放電制御時における車載電池７１のＳＯＣの変化を示す。図５では、上限値をＳＯＣ１００％とし、下限値をＳＯＣ１０％とする。
In the above embodiment, the
制限値設定部２６は、制限値設定処理において、放電制限値を下限値よりも５％大きい値（ＳＯＣ１５％）に設定する一方、充電制限値を上限値（ＳＯＣ１００％）に設定する。充放電制御部２７は、接続処理後の初回の充放電動作時は、放電制限値から上限値までの充放電帯域（ＳＯＣ１５％～１００％）において電力変換部２２が充放電動作を行うように、電力変換部２２を制御する。
In the limit value setting process, the limit
時刻ｔ１において車載電池７１のＳＯＣが充電制限値（＝上限値）に達すると、通信部２４は、車両制御部７３から停止信号を受信する。通信部２４が停止信号を受信すると、充放電制御部２７は、電力変換部２２の充放電動作を停止させて解列操作を行う。制限値設定部２６は、充電制限値を上限値よりも５％小さい値（９５％）に変更する。なお、上限値に達する前に停止信号を受信した場合は、上記実施形態の制限値変更処理と同様にして充電制限値を変更してもよい。
When the SOC of the vehicle-mounted
充放電制御部２７は、再接続操作後、電力変換部２２に充放電動作を再開させる。充放電制御部２７は、放電制限値から充電制限値までの充放電帯域（ＳＯＣ１５％～９５％）において電力変換部２２が充放電動作を行うように、電力変換部２２を制御する。
After the reconnection operation, the charge/
本変形例では、接続処理後の初回の充放電動作時は、車載電池７１のＳＯＣが上限値に達するまで、すなわち車載電池７１が満充電状態になるまで、車載電池７１を充電することができる。これにより、車載電池７１の充電能力を最大限発揮させることができる。本変形例は、車載電池７１の電池総容量値が大きいほどメリットも大きくなる。
In this modification, during the first charging/discharging operation after connection processing, the
なお、本変形例において、充電制限値のデフォルト値がＳＯＣ１００％の場合は、制限値設定処理において充電制限値を設定することなくデフォルト値のままにしてもよい。また、制限値設定処理において充電制限値を上限値よりも小さい値に設定した場合であっても、接続処理後の初回の充電動作時に限っては、放電制限値から上限値までの充放電帯域において電力変換部２２が充放電動作を行うように、電力変換部２２を制御してもよい。
Note that, in this modification, when the default value of the charge limit value is
［その他の変形例］
本発明に係る充放電装置は、電動車に接続可能に構成された車両接続部と、車両接続部を介して電動車の車載電池に対する充電動作および放電動作を行う電力変換部と、電力変換部の充電動作および放電動作を制御する制御部と、を備える構成であればよい。
[Other Modifications]
A charging/discharging device according to the present invention includes a vehicle connection unit configured to be connectable to an electric vehicle, a power conversion unit that charges and discharges an onboard battery of the electric vehicle via the vehicle connection unit, and a power conversion unit. and a controller for controlling the charging operation and the discharging operation of the battery.
本発明の制御部は、車両接続部と電動車との接続動作を行う接続処理と、電力変換部に充電動作または放電動作を開始させる充放電開始処理と、接続処理と充放電開始処理との間において、電動車から車載電池のＳＯＣの上限値および下限値に関する電池情報を取得する情報取得処理と、情報取得処理と充放電開始処理との間において、放電動作時の放電制限値を下限値よりも大きい値に設定する制限値設定処理と、を実行するのであれば適宜構成を変更できる。 The control unit of the present invention includes a connection process for performing a connection operation between the vehicle connection part and the electric vehicle, a charge/discharge start process for causing the power conversion unit to start a charge operation or a discharge operation, and a connection process and a charge/discharge start process. between the information acquisition process for acquiring battery information regarding the upper limit value and the lower limit value of the SOC of the on-vehicle battery from the electric vehicle, and between the information acquisition process and the charge/discharge start process, the discharge limit value during the discharge operation is set to the lower limit value. If a limit value setting process for setting a value greater than is executed, the configuration can be changed as appropriate.
本発明の制御部は、制限値設定処理において充電制限値を、上記変形例のように上限値に設定してもよいし、上記実施形態のように上限値よりも小さい値に設定してもよい。充電制限値を上限値に対してどの程度小さくするか、また、放電制限値を下限値に対してどの程度大きくするかは、車載電池７１の電池総容量値等に応じて設定することが好ましい。充放電制限値を上下限値に近づける程、充放電帯域を広くすることができるが、車両制御部７３が検出するＳＯＣ値の精度によっては、充放電制限値と上下限値とが重なってしまい、停止信号が送信されるおそれがある。
The control unit of the present invention may set the charge limit value in the limit value setting process to the upper limit value as in the above modification, or may be set to a value smaller than the upper limit value as in the above embodiment. good. It is preferable to set how much the charge limit value is reduced relative to the upper limit value and how much the discharge limit value is increased relative to the lower limit value according to the total battery capacity value of the on-
本発明のパワーコンディショナ装置は、蓄電池３０を備えていなくてもよいし、太陽光発電装置４０に加えてさらに別の発電装置を備えていてもよいし、太陽光発電装置４０に替えて別の発電装置を備えてもよい。
The power conditioner device of the present invention may not include the
１ 充放電システム
１０ パワーコンディショナ装置
１１ 第１コンバータ部
１２ 第２コンバータ部
１３ インバータ部
１４ パワーコンディショナ制御部
２０ 充放電装置
２１ 車両接続部
２２ 電力変換部
２３ 制御部
２４ 通信部
２５ 記憶部
２６ 制限値設定部
２７ 充放電制御部
３０ 蓄電池
４０ 太陽光発電装置
５０ 負荷
６０ 電力系統
７０ 電動車
７１ 車載電池
７２ コンタクタ
７３ 車両制御部
1 charging/discharging
Claims (7)
前記車両接続部を介して前記電動車の車載電池に対する充電動作および放電動作を行う電力変換部と、
前記電力変換部の前記充電動作および前記放電動作を制御する制御部と、
を備える充放電装置であって、
前記制御部は、
前記車両接続部と前記電動車との接続動作を行う接続処理と、
前記電力変換部に前記充電動作または前記放電動作を開始させる充放電開始処理と、
前記接続処理と前記充放電開始処理との間において、前記電動車から前記車載電池のＳＯＣの上限値および下限値に関する電池情報を取得する情報取得処理と、
前記情報取得処理と前記充放電開始処理との間において、前記放電動作時の放電制限値を前記下限値よりも大きい値に設定する制限値設定処理と、を実行し、
前記電力変換部は、前記放電制限値以上の充放電帯域において、前記充電動作および前記放電動作を行う
ことを特徴とする充放電装置。 a vehicle connection unit configured to be connectable to an electric vehicle;
a power conversion unit that charges and discharges a vehicle-mounted battery of the electric vehicle via the vehicle connection unit;
a control unit that controls the charging operation and the discharging operation of the power conversion unit;
A charging and discharging device comprising
The control unit
a connection process for performing a connection operation between the vehicle connection unit and the electric vehicle;
a charge/discharge start process for causing the power conversion unit to start the charge operation or the discharge operation;
an information acquisition process for acquiring battery information about an upper limit value and a lower limit value of the SOC of the onboard battery from the electric vehicle between the connection process and the charge/discharge start process;
between the information acquisition process and the charge/discharge start process, a limit value setting process of setting a discharge limit value during the discharge operation to a value larger than the lower limit value;
The charging/discharging device, wherein the power conversion unit performs the charging operation and the discharging operation in a charging/discharging band equal to or greater than the discharge limit value.
ことを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。 When the total battery capacity value of the onboard battery is obtained without obtaining the SOC value corresponding to the upper limit value as the battery information, the control unit converts the total battery capacity value into the SOC value of the onboard battery. , wherein the SOC value is set as the upper limit value.
ことを特徴とする請求項１または２に充放電装置。 In the limit value setting process, the control unit sets the charge limit value during the charging operation to a value smaller than the upper limit value between the information acquisition process and the charge/discharge start process. The charging/discharging device according to claim 1 or 2.
前記充放電帯域を前記放電制限値から前記上限値までの帯域に設定し、
前記充電動作時に前記電動車から前記充電動作を停止させるための停止信号を受信した場合、前記充放電帯域を前記放電制限値から前記上限値よりも小さい充電制限値までの帯域に変更し、
前記電力変換部は、変更後の前記充放電帯域において、前記充電動作および前記放電動作を行う
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の充放電装置。 The control unit
setting the charge/discharge band to a band from the discharge limit value to the upper limit value;
when a stop signal for stopping the charging operation is received from the electric vehicle during the charging operation, changing the charging/discharging band to a band from the discharging limit value to a charging limit value smaller than the upper limit value;
4. The charging/discharging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the power conversion unit performs the charging operation and the discharging operation in the changed charging/discharging band.
前記電力変換部は、変更後の前記充放電帯域において、前記充電動作および前記放電動作を行う
ことを特徴とする請求項３または４に記載の充放電装置。 When receiving a stop signal for stopping the charging operation or the discharging operation from the electric vehicle during the charging operation or the discharging operation, the control unit sets at least one of the charging limit value and the discharging limit value. Execute limit value change processing for changing and narrowing the charge/discharge band,
5. The charging/discharging device according to claim 3, wherein the power converter performs the charging operation and the discharging operation in the changed charging/discharging band.
前記パワーコンディショナ装置は、前記充放電装置、発電装置および負荷に接続され、前記発電装置の発電電力を前記充放電装置に供給する動作と、前記充放電装置から入力された直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給する動作とを行う
ことを特徴とする充放電システム。 A charging and discharging system comprising the charging and discharging device according to any one of claims 1 to 5 and a power conditioner device,
The power conditioner device is connected to the charging/discharging device, the power generation device, and the load, and operates to supply power generated by the power generation device to the charging/discharging device, and converts DC power input from the charging/discharging device to AC power. and supplying the load to the load.
前記パワーコンディショナ装置は、前記蓄電池を充電する動作と前記蓄電池を放電させる動作とを行う
ことを特徴とする請求項６に記載の充放電システム。 further comprising an accumulator;
7. The charging/discharging system according to claim 6, wherein the power conditioner device performs an operation of charging the storage battery and an operation of discharging the storage battery.
Priority Applications (1)
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| JP2022005218A JP2023104309A (en) | 2022-01-17 | 2022-01-17 | Charge/discharge device and charge/discharge system |
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Publications (1)
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