JP5373528B2 - 配電装置 - Google Patents
配電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5373528B2 JP5373528B2 JP2009228234A JP2009228234A JP5373528B2 JP 5373528 B2 JP5373528 B2 JP 5373528B2 JP 2009228234 A JP2009228234 A JP 2009228234A JP 2009228234 A JP2009228234 A JP 2009228234A JP 5373528 B2 JP5373528 B2 JP 5373528B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- battery
- converter
- wiring
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
- H01M14/005—Photoelectrochemical storage cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
- H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
インバータ103から負荷105及び商用電源108側に電力を供給する出力電力線109には電圧Voutが印加される。このインバータ103からの出力電圧Voutは、商用電源108により印加される電圧に基づき決まる。ここで、インバータ103は、前述のように、出力電流iを制御することが可能である。よって、インバータ103は出力電流iの制御を通じて、出力電流i及び電圧Voutの積で求められる出力電力Poutを制御するができる。ここで、インバータ103の入力電力に相当する太陽電池電力Ppvは、インバータ103等による種々の電力損失を無視すれば、インバータ103の出力電力Poutと等しい。従って、インバータ103は出力電流iの制御を通じて、太陽電池電力Ppv、換言すると、そのパラメータである太陽電池電圧Vpvを変化させることができる。よって、太陽電池電圧Vpvを最大出力電圧Vmpとすることで、太陽電池101から最大出力電力Pmaxを出力させることができる。
請求項1に記載の発明は、太陽電池からDC配線を介して直流負荷に直流電力が供給される直流電力系統に設けられる配電装置において、前記DC配線上に設けられて前記太陽電池から入力される電力を、電流を制御して出力電力として前記直流負荷に供給する第1DC−DCコンバータと、前記DC配線における前記第1DC−DCコンバータ及び前記直流負荷間に接続されるとともに、同DC配線に電圧を印加することで電位を規定するバッテリと、前記第1DC−DCコンバータに、同コンバータの出力電流を制御する旨の指令信号を出力する制御部と、を備え、前記第1DC−DCコンバータは、前記制御部からの前記指令信号に基づく出力電流の制御を通じて、前記太陽電池から入力される電力を制御することをその要旨としている。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の配電装置において、前記バッテリ保護手段は、前記バッテリへ供給される電流を検出する電流計測部を備え、前記制御部は、前記電流計測部の検出結果に基づき、前記バッテリへ供給される電流の値が前記しきい値以上である旨の判断をした場合には、前記第1DC−DCコンバータに出力電流を減少させる旨の指令信号を出力することをその要旨としている。
以下、本発明にかかる配電装置を電力供給システムに具体化した第1の実施形態について図1〜図6を参照して説明する。
図2に示すように、コントロールユニット7は、制御部51と、電流電圧計測部52と、第1DC−DCコンバータ(以下、「第1コンバータ」という。)55と、双方向コンバータ58とを備える。
バッテリ20により、直流系電力線14の電位、ひいては両コンバータ55,56の出力電圧が一定値に規定(固定)される。ここで、電力は電流及び電圧の積で求められる。よって、電圧が一定となることで、両コンバータ55,56は、出力電流Ioutの制御を通じて、両コンバータ55,56からの出力電力Poutを制御することが可能である。ここで、出力電力Poutは、両コンバータ55,56の電力変換等に伴う電力損失を無視すれば、直流系電力線13,15を介して両コンバータ55,56に供給される電力に等しい。すなわち、太陽電池電力Ppvは、第1コンバータ55からの出力電力Poutに等しい。従って、第1コンバータ55は、その出力電流Ioutの制御を通じて、太陽電池電力Ppv、換言すると、そのパラメータである太陽電池電圧Vpvを変化させることができる。
(1)バッテリ20により第1コンバータ55の出力側(DC分電盤8側)の電位が規定(固定)される。このように、電位が規定されることで、第1コンバータ55の出力電流Ioutの制御を通じて、太陽電池3から入力される太陽電池電力Ppvが決定される。第1コンバータ55において、その入出力電力Ppv,Poutは、ほぼ等しい。よって、第1コンバータ55は、制御部51からの指令信号に基づく出力側の電流制御を通じて、太陽電池電力Ppv(入力電力)を決定することができる。また、太陽電池電力Ppvは太陽電池電圧Vpv(入力電圧)の関数であるため、太陽電池電力Ppvを変化させることで、太陽電池電圧Vpvを決定することもできる。
以下、本発明にかかる配電装置を電力供給システムに具体化した第2の実施形態について、図5を参照して説明する。本実施形態の電力供給システム1は、図1に示す第1の実施形態の電力供給システムとほぼ同様の構成を備えている。この実施形態の電力供給システムは、複数のバッテリが設けられている点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
切替装置70は、電池側DC−DCコンバータ(以下、「電池側コンバータ」という。)71と、ダイオード73及びスイッチング素子72の直列回路とが並列に接続されてなる。
(7)放電モードであるバッテリ75,76の放電により第1コンバータ55の出力側の直流系電力線14の電位が規定される。よって、上述のように、第1コンバータ55は、制御部51からの指令信号に基づき、出力電流Ioutの制御を行うことで、太陽電池3から最大出力電力Pmaxを得ることができる。ここで、太陽電池3の発電量がDC機器5の使用量を超える場合が想定される。この場合には、充電モードである第1バッテリ75が、DC機器5により使用されない余剰電力を充電する。そして、余剰電力の充電により、例えば充電モードのバッテリ75が満充電状態となった場合には、切替装置70により充電モードから放電モードに切り替えられる。このとき、同じく、切替装置70により放電モードにあった第2バッテリ76は充電モードに切り替えられる。このように、直流系電力線14に複数のバッテリ75,76を接続することで、余剰電力を有効に充電でき、電力の損失を減らすことができる。
・第1及び第2の実施形態においては、売電ルールにより、バッテリ20(75,76)の残量に応じた余剰電力の配分、すなわち、充電及び売電に費やす電力が決められていた。しかし、売電ルールにより、充電及び売電に費やす電力のみならず、充電スピードが決められていてもよい。例えば、バッテリ20の残量が少ない場合には急速充電され、バッテリ20の残量が多い場合には低速充電される。この場合には、コントロールユニット7による両コンバータ55,56、DC分電盤8等の制御を通じて充電スピードが制御される。
・第2の実施形態においては、制御部51が電池側コンバータ71及びスイッチング素子72の動作制御を行っていたが、例えば、切替装置70に新たな制御部を設けて、同新たな制御部が電池側コンバータ71及びスイッチング素子72の動作制御を行ってもよい。この場合には、制御部51及び新たな制御部は通信線等を介して情報のやり取りが可能とされる。
Claims (7)
- 太陽電池からDC配線を介して直流負荷に直流電力が供給される直流電力系統に設けられる配電装置において、
前記DC配線上に設けられて前記太陽電池から入力される電力を、電流を制御して出力電力として前記直流負荷に供給する第1DC−DCコンバータと、
前記DC配線における前記第1DC−DCコンバータ及び前記直流負荷間に接続されるとともに、同DC配線に電圧を印加することで電位を規定するバッテリと、
前記第1DC−DCコンバータに、同コンバータの出力電流を制御する旨の指令信号を出力する制御部と、を備え、
前記第1DC−DCコンバータは、前記制御部からの前記指令信号に基づく出力電流の制御を通じて、前記太陽電池から入力される電力を制御することを特徴とする配電装置。 - 請求項1に記載の配電装置において、
前記バッテリに供給される電流を制御するバッテリ保護手段を備え、
前記バッテリに供給される電流の値が前記バッテリへの供給が許容される最大の値に基づき設定されるしきい値以上である旨検出されたときには、
前記バッテリ保護手段は前記バッテリに供給される電流の値が前記しきい値未満とするべく同電流を減少させる配電装置。 - 請求項2に記載の配電装置において、
前記バッテリ保護手段は、
前記バッテリへ供給される電流を検出する電流計測部を備え、
前記制御部は、前記電流計測部の検出結果に基づき、前記バッテリへ供給される電流の値が前記しきい値以上である旨の判断をした場合には、前記第1DC−DCコンバータに出力電流を減少させる旨の指令信号を出力する配電装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の配電装置において、
直流系統は前記太陽電池に加えて、枯渇性エネルギを利用した燃料発電手段からの直流電力を前記直流負荷に供給可能とし、
前記燃料発電手段は、前記DC配線において、前記第1DC−DCコンバータ及び前記バッテリ間に接続されて、
前記燃料発電手段からの電力を適切な電力に変換して前記直流負荷へ供給する第2DC−DCコンバータを備え、
前記制御部は、前記バッテリへ供給される電流の値が前記しきい値以上である旨検出される場合、前記第1DC−DCコンバータより優先して前記第2DC−DCコンバータに出力電流を減少させる旨の指令信号を出力することを特徴とする配電装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の配電装置において、
前記DC配線は交流電力源からAC配線を介して交流負荷に交流電力が供給される交流電力系統が連携されてなり、
前記DC配線及び前記AC配線を連結するAC−DC接続線と、
前記AC−DC接続線上に設けられる前記AC配線からの交流電力を直流電力に、前記DC配線からの直流電力を交流電力に変換する双方向コンバータと、を備える配電装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の配電装置において、
前記DC配線には複数の前記バッテリを接続し、これらバッテリの動作モードを充電モード及び放電モード間で切り替える切替手段を備え、
前記複数のバッテリのうち少なくとも何れか一つは放電モードとされるとともに、前記複数のバッテリのうち少なくとも何れか一つは充電モードとされ、
前記放電モードの前記バッテリは前記DC配線の電位を規定しつつ放電し、
前記充電モードの前記バッテリは、供給電力に対する前記直流負荷の使用電力の余剰電力を充電する配電装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の配電装置において、
前記DC配線に接続されて、同DC配線に供給される電力を売電先に送電する売電配線と、
前記バッテリの残量を検出する電池残量検出手段と、
前記制御部に記憶されるとともに、前記バッテリの残量に基づき前記売電配線に供給する電力が示される売電ルールを備え、
前記制御部は、前記売電ルールを参照して、前記電池残量検出手段の検出結果に基づき決定された電力を前記売電配線に供給する配電装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009228234A JP5373528B2 (ja) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 配電装置 |
PCT/IB2010/002327 WO2011039588A1 (ja) | 2009-09-30 | 2010-09-17 | 配電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009228234A JP5373528B2 (ja) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 配電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011076444A JP2011076444A (ja) | 2011-04-14 |
JP5373528B2 true JP5373528B2 (ja) | 2013-12-18 |
Family
ID=43825615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009228234A Active JP5373528B2 (ja) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 配電装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5373528B2 (ja) |
WO (1) | WO2011039588A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130043723A1 (en) * | 2011-08-19 | 2013-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Solar synchronized loads for photovoltaic systems |
JP2013115898A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 充電制御装置、充電制御方法 |
WO2015198678A1 (ja) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | シャープ株式会社 | 電力供給システムおよびコントローラ |
JP6172868B2 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-08-02 | 興和株式会社 | 電源装置 |
KR101769080B1 (ko) * | 2016-02-23 | 2017-08-18 | 주식회사 금강이엔지 | 수도시설의 배관 내에 설치되는 감압장치를 이용한 발전시스템 |
WO2020230191A1 (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 三菱電機株式会社 | 直流給配電システム |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62277030A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-12-01 | ヤマハ発動機株式会社 | 独立電源装置 |
JPH0654448A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | Japan Storage Battery Co Ltd | 太陽電池の電力変換装置 |
JP2009159734A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 直流配電システム |
JP4784652B2 (ja) * | 2008-02-26 | 2011-10-05 | パナソニック電工株式会社 | 電源供給装置 |
-
2009
- 2009-09-30 JP JP2009228234A patent/JP5373528B2/ja active Active
-
2010
- 2010-09-17 WO PCT/IB2010/002327 patent/WO2011039588A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011076444A (ja) | 2011-04-14 |
WO2011039588A1 (ja) | 2011-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5546832B2 (ja) | 配電システム | |
JP5799254B2 (ja) | 配電システム | |
EP2793345B1 (en) | Electric power supply system | |
CA2686671C (en) | Alternative-source energy management | |
JP5681069B2 (ja) | マルチパワーコンディショナシステム | |
JP5793719B2 (ja) | 制御装置 | |
JP5799253B2 (ja) | 配電システム | |
CN102812610B (zh) | 控制装置和控制方法 | |
EP2983265B1 (en) | Electric power conversion device, control system, and control method | |
JP5373528B2 (ja) | 配電装置 | |
JP2011250673A (ja) | エネルギーコントローラおよび制御方法 | |
JP5475387B2 (ja) | 電力供給システムの電源最適化装置 | |
JP6574651B2 (ja) | 電力制御装置 | |
JP2011078237A (ja) | 電力供給システム | |
EP2159895B1 (en) | Electrically parallel connection of photovoltaic modules in a string to provide a DC voltage to a DC voltage bus | |
JP2011083090A (ja) | 電力供給システム | |
JP5507946B2 (ja) | バッテリ制御ユニット | |
JP2014121151A (ja) | 蓄電システム及び電力供給システム | |
JP6722295B2 (ja) | 電力変換システム、電力供給システムおよび電力変換装置 | |
JP2013132156A (ja) | 蓄電システム、蓄電制御装置及び電力制御方法 | |
Yi et al. | A Centralized Power Control and Management Method for Grid-Connected Photovoltaic (PV)-Battery Systems | |
JP2023032989A (ja) | 電力制御システム、電力制御装置及び電力制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20120116 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120711 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130910 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130919 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5373528 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |