JP4270236B2 - 電力システムおよび交流電力供給方法 - Google Patents
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Description
他の電動車両の識別データに比較して、自身の識別データの優先度が最も高ければ、自身を複数の電動車両内のマスターであると他の電動車両に通知するマスター通知手段と、 マスター通知手段によって他の電動車両への通知を行なった後に、供給線に交流電圧が生じていないときに、交流電力生成部を制御して予め定められた周波数の交流電圧を生成する第2の制御手段とをさらに含む。
図1を参照して、本発明の実施の形態に従う電力システムでは、それぞれ電動車両2,3,4(以下では、単に「車両」と称す)が供給線ACL2,ACL3,ACL4を介して住宅100と電気的に接続され、車両2,3,4と住宅100の電力負荷(図示しない)との間で交流電力を授受可能に構成される。また、供給管理装置1が供給線ACL2,ACL3,ACL4と住宅100との間に介装され、車両2,3,4からの交流電力の供給を管理する。
図2(b)は、住宅100への商用電源の供給が遮断された場合を示す。
図4は、住宅100に商用電源が供給されている場合における、本発明の実施の形態に従う電力システム全体のシーケンス図である。なお、図4においては、車両2がマスター車両となる場合について例示する。
(商用電源の供給が遮断されている場合における電力システム全体のシーケンス)
図5は、住宅100への商用電源の供給が遮断されている場合における、本発明の実施の形態に従う電力システム全体のシーケンス図である。図5においても、車両2がマスター車両となる場合について例示する。
(制御構造)
図6は、本発明の実施の形態に従う制御装置ECUにおける制御構造を示すブロック図である。
図7は、電圧基準に同期した交流電流の生成の概略を説明するための図である。
図7(b)は、供給電圧VACに同期して出力される供給電流IACの時間波形を示す。
図8は、本発明の実施の形態に従う各車両における電力供給開始に係る処理手順を示すフローチャートである。
上述した本発明の実施の形態に従う電力システムによれば、共通の電力負荷LOADと電気的に接続される複数の車両のうちマスター車両となる1台が他の車両に対して制御指令を与える構成について説明した。一方、本発明の実施の形態の変形例1においては、供給管理装置が各車両に対して制御指令を与える構成について説明する。すなわち、供給管理装置が電力システムの全体管理を行なう構成について説明する。
図11は、住宅100に商用電源が供給されている場合における、本発明の実施の形態の変形例1に従う電力システム全体のシーケンス図である。
(商用電源の供給が遮断されている場合における電力システム全体のシーケンス)
図12は、住宅100への商用電源の供給が遮断されている場合における、本発明の実施の形態の変形例1に従う電力システム全体のシーケンス図である。図12においても、車両2が電圧基準を生成する場合について例示する。
(フローチャート)
図13は、本発明の実施の形態の変形例1に従う供給管理装置1#における処理手順を示すフローチャートである。
上述した本発明の実施の形態およびその変形例1に従う電力システムによれば、各車両がモータジェネレータMG1,MG2を駆動するためのインバータINV1,INV2とは別に配置されたインバータINV3を用いて、電力負荷LOADに電力を供給する構成について説明した。一方、本発明の実施の形態の変形例2では、インバータINV3を設けることなく、インバータINV1,INV2を用いて、モータジェネレータMG1,MG2の駆動、および電力負荷LOADへの電力供給を兼用する構成について説明する。
図15を参照して、本発明の実施の形態の変形例2に従う車両は、図3において、インバータINV3を取除くとともに、正供給線ACLpおよび負供給線ACLnの接続先をそれぞれモータジェネレータMG1の中性点N1およびモータジェネレータMG2の中性点N2に変更したものである。
Claims (18)
- 電力消費部と電気的に接続されて、前記電力消費部との間で交流電力の授受が可能に構成された電力システムであって、
前記電力システムは、各々が交流電力を供給可能に構成された複数の電動車両を含み、
前記複数の電動車両は、前記電力消費部と互いに共通に電気的に接続されており、
前記電力消費部は、前記複数の電動車両以外からの交流電力を供給可能に構成されており、
前記複数の電動車両の各々は、
充放電可能に構成された蓄電部と、
前記蓄電部からの放電電力を受けて交流電力を生成するための交流電力生成部と、
前記交流電力生成部と前記電力消費部とを電気的に接続するための供給線と、
前記供給線に生じている交流電圧を検出する第1の交流電圧検出手段と、
供給開始指令を受けた場合に、前記供給線に交流電圧が生じていれば、前記交流電力生成部を制御して当該検出される交流電圧に同期した交流電流を生成する第1の制御手段と、
前記供給開始指令を受けた場合に、前記供給線に交流電圧が生じておらず、かつ自身が電圧基準を発生すべきものであるときに、前記交流電力生成部を制御して予め定められた周波数の交流電圧を生成する第2の制御手段とを含む、電力システム。 - 前記複数の電動車両の各々は、
他の電動車両との間で情報の送信および受信を可能に構成された通信部と、
前記通信部を介して自身を示す識別データを前記他の電動車両に送信する送信手段と、
前記通信部を介して受信される前記他の電動車両からの前記識別データを取得する受信手段と、
予め定められた決定則に基づいて、自身の前記識別データと前記受信手段によって取得された前記他の電動車両の前記識別データとを比較する優先度比較手段と、
前記他の電動車両の前記識別データに比較して、前記自身の識別データの優先度が最も高ければ、自身を前記複数の電動車両内のマスターであることを示すマスター通知を前記他の電動車両に送信するマスター通知手段とをさらに含み、
前記第2の制御手段は、前記自身の識別データの優先度が最も高い場合に、自身が電圧基準を発生すべきものと判断する、請求項1に記載の電力システム。 - 前記電力システムは、前記複数の電動車両からの交流電力の供給を管理するための供給管理部をさらに備え、
前記通信部は、さらに前記供給管理部からの情報を受信可能に構成されており、
前記供給管理部は、外部からの指示に応じて、前記複数の電動車両の各々に対して前記供給開始指令を与える、請求項2に記載の電力システム。 - 前記複数の電動車両の各々は、
他の前記電動車両から前記マスター通知を受信した場合に、前記交流電力の供給開始後、自身の交流電力の供給に係る状態値を前記マスターの電動車両へ送信する手段と、
前記他の電動車両に前記マスター通知を送信した後、前記他の電動車両から前記状態値を受信すると、各電動車両に分担させる目標電力量を含む制御指示を前記他の電動車両へそれぞれ送信する手段とをさらに含み、
前記マスター以外の前記電動車両の前記交流電力生成部は、前記制御指示に従って、交流電力を生成する、請求項2または3に記載の電力システム。 - 前記複数の電動車両の各々は、他の前記電動車両から前記マスター通知を受信した場合に、前記交流電力の供給状態から供給停止に変更されると、電力供給の停止通知を前記マスターの電動車両へ送信する手段をさらに含む、請求項2〜4のいずれか1項に記載の電力システム。
- 前記電力システムは、前記複数の電動車両からの交流電力の供給を管理するための供給管理部をさらに備え、
前記複数の電動車両の各々は、
前記供給管理部との間で情報の送信および受信を可能に構成された通信部と、
前記通信部を介して自身を示す識別データを前記供給管理部に送信する送信手段とをさらに含み、
前記供給管理部は、
前記電力消費部へ供給される交流電圧を検出する第2の交流電圧検出手段と、
前記複数の電動車両の各々から送信される前記識別データを取得する識別データ取得手段と、
予め定められた決定則に基づいて、前記識別データ取得手段によって取得された前記識別データから最も優先度の高い電動車両を決定する優先度判断手段と、
前記電力消費部へ供給される交流電圧が存在しないときに、最も優先度の高い電動車両に対して電圧基準の生成開始指示を与える生成開始指示手段とを含み、
前記第2の制御手段は、前記供給管理部から前記電圧基準の生成開始指示を受けた場合に、自身が電圧基準を発生すべきものと判断する、請求項1に記載の電力システム。 - 前記供給管理部は、外部からの指示に応じて、前記複数の電動車両の各々に対して前記供給開始指令を与える、請求項6に記載の電力システム。
- 前記複数の電動車両の各々は、前記交流電力の供給開始後、自身の交流電力の供給に係る状態値を前記供給管理部へ送信する手段をさらに含み、
前記供給管理部は、前記複数の電動車両から前記状態値を受信すると、各電動車両に分担させる目標電力量を含む制御指示を前記複数の電動車両へそれぞれ送信する手段とをさらに備え、
前記交流電力生成部は、前記制御指示に従って、交流電力を生成する、請求項6または7に記載の電力システム。 - 前記供給管理部は、供給終了指令を受けた場合に、電圧基準を生成する電動車両における電力供給が他の電動車両における電力供給より遅く停止されるように、前記複数の電動車両へ制御指示を与える、請求項6〜8のいずれか1項に記載の電力システム。
- 前記第1の制御手段は、前記第1の交流電圧検出手段によって検出される交流電圧のゼロクロス点のタイミングに基づいて、当該交流電圧と同期を確立する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の電力システム。
- 前記通信部は、対応の前記供給線を介して情報送信および情報受信を行なうように構成される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の電力システム。
- 前記第1の制御手段は、前記供給開始指令を受けた場合に、前記供給線に交流電圧が生じておらず、かつ自身が電圧基準を発生すべきものではないときに、前記供給線に交流電圧が現れるまで待機する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の電力システム。
- 前記交流電力生成部は、
各々が星形結線されたステータを含んで構成される第1および第2の回転電機と、
それぞれ前記第1および第2の回転電機を駆動するための第1および第2のインバータとを含み、
前記供給線は、前記第1の回転電機の第1の中性点および前記第2の回転電機の第2の中性点と前記電力消費部とを電気的に接続するように構成され、
前記第1および第2のインバータの各々は、前記第1の中性点と前記第2の中性点との間に、単相交流電圧が生じるようにスイッチング動作を実行可能に構成される、請求項1〜12のいずれか1項に記載の電力システム。 - 各々が交流電力を供給可能に構成された複数の電動車両から電力消費部へ交流電力を供給するための交流電力供給方法であって、
前記電力消費部は、前記複数の電動車両以外からの交流電力を供給可能に構成されており、
前記複数の電動車両の各々は、
充放電可能に構成された蓄電部と、
前記蓄電部からの放電電力を受けて交流電力を生成するための交流電力生成部と、
前記交流電力生成部と前記電力消費部とを電気的に接続するための供給線とを含み、
前記交流電力供給方法は、
前記複数の電動車両の各々が、供給開始指令を受けたか否かを判断するステップと、
前記供給開始指令を受けた電動車両が、前記供給線に交流電圧が生じているか否かを判断するステップと、
前記供給開始指令を受けた場合に、前記供給線に交流電圧が生じていれば、当該検出される交流電圧に同期した交流電流が生成されるように対応の車両の前記交流電力生成部を制御するステップと、
前記供給開始指令を受けた場合に、前記供給線に交流電圧が生じておらず、かつ対応の車両が電圧基準を発生すべきものであるときに、予め定められた周波数の交流電圧が生成されるように当該車両の前記交流電力生成部を制御するステップとを含む、交流電力供給方法。 - 前記複数の電動車両の各々は、他の電動車両との間で情報の送信および受信を可能に構成された通信部をさらに含み、
前記交流電力供給方法は、
前記複数の電動車両の各々が、前記通信部を介して自身を示す識別データを前記他の電動車両に送信するステップと、
前記複数の電動車両の各々が、前記通信部を介して受信される前記他の電動車両からの前記識別データを取得するステップと、
前記複数の電動車両の各々が、予め定められた決定則に基づいて、自身の前記識別データと受信された前記他の電動車両の前記識別データとを比較するステップと、
前記複数の電動車両の各々が、前記他の電動車両の前記識別データに比較して、前記自身の識別データの優先度が最も高いか否かを判断するステップと、
前記自身の識別データの優先度が最も高いと判断した電動車両が、自身が電圧基準を発生すべきものであると決定するステップと、
前記自身の識別データの優先度が最も高いと判断した電動車両が、自身を前記複数の電動車両内のマスターであると前記他の電動車両に通知するステップとをさらに含む、請求項14に記載の交流電力供給方法。 - 前記交流電力供給方法は、前記複数の電動車両に加えて、前記複数の電動車両からの交流電力の供給を管理するための供給管理部により実現され、
前記通信部は、さらに前記供給管理部からの情報を受信可能に構成され、
前記交流電力供給方法は、
前記供給管理部が、外部からの指示に応じて、前記複数の電動車両の各々に対して前記供給開始指令を与えるステップをさらに含む、請求項15に記載の交流電力供給方法。 - 前記交流電力供給方法は、前記複数の電動車両に加えて、前記複数の電動車両からの交流電力の供給を管理するための供給管理部により実現され、
前記複数の電動車両の各々は、前記供給管理部との間で情報の送信および受信を可能に構成された通信部をさらに含み、
前記交流電力供給方法は、
前記複数の電動車両の各々が、前記通信部を介して自身を示す識別データを前記供給管理部に送信するステップと、
前記供給管理部が、前記複数の電動車両の各々から送信される前記識別データを取得するステップと、
前記供給管理部が、予め定められた決定則に基づいて、前記取得された前記識別データから最も優先度の高い電動車両を決定するステップと、
前記供給管理部が、前記電力消費部へ交流電圧が供給されているか否かを判断するステップと、
前記電力消費部へ供給される交流電圧が存在しないときに、最も優先度の高い電動車両に対して電圧基準の生成開始指示を与えるステップと、
前記供給管理部から前記生成開始指示を受けた前記電動車両が、自身が電圧基準を発生すべきものと判断するステップとを含む、請求項16に記載の交流電力供給方法。 - 前記供給管理部が、外部からの指示に応じて、前記複数の電動車両の各々に対して前記供給開始指令を与えるステップをさらに含む、請求項17に記載の交流電力供給方法。
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