JP5668132B1 - 蓄電システム、及び蓄電方法 - Google Patents
蓄電システム、及び蓄電方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5668132B1 JP5668132B1 JP2013272146A JP2013272146A JP5668132B1 JP 5668132 B1 JP5668132 B1 JP 5668132B1 JP 2013272146 A JP2013272146 A JP 2013272146A JP 2013272146 A JP2013272146 A JP 2013272146A JP 5668132 B1 JP5668132 B1 JP 5668132B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- storage battery
- power
- battery
- storage
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 102100025238 CD302 antigen Human genes 0.000 description 16
- 101100273718 Homo sapiens CD302 gene Proteins 0.000 description 16
- 101100496109 Mus musculus Clec2i gene Proteins 0.000 description 16
- 101150012655 dcl1 gene Proteins 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 101000685663 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 1 Proteins 0.000 description 6
- 102100023116 Sodium/nucleoside cotransporter 1 Human genes 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 4
- 101150059979 DCL2 gene Proteins 0.000 description 3
- 101000821827 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 2 Proteins 0.000 description 3
- 101100537098 Mus musculus Alyref gene Proteins 0.000 description 3
- 102100021541 Sodium/nucleoside cotransporter 2 Human genes 0.000 description 3
- 101150095908 apex1 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 101100062776 Arabidopsis thaliana DCL3 gene Proteins 0.000 description 1
- 101000822028 Homo sapiens Solute carrier family 28 member 3 Proteins 0.000 description 1
- 102100021470 Solute carrier family 28 member 3 Human genes 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- 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
- 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
-
- 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
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- 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
-
- 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
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Abstract
Description
なお、関連する発電システムがある(特許文献1を参照)。この特許文献1に記載の発電システムでは、電力需要量に基づいて太陽電池に要求される適正発電量を求め、この要求される発電量に応じて、太陽電池の発電量を調整する。
すなわち、太陽電池などを入力に用いた場合、その間放電圧以上の電圧に蓄電することができないために、通常、DC/DCコンバータ装置などの昇圧コンバータを用いることになるが、蓄電池の電圧が低い状態では昇圧コンバータにおける電圧昇圧時の変換ロスが大きくなり、蓄電池の蓄電に多くの時間がかかってしまうという問題がある。
しかしながら、上記特許文献1に記載の発電システムは、上記問題に対応できていない。
この蓄電システムにおいては、太陽電池から蓄電池に直接給電するか、昇圧コンバータを介して給電するかを切り換えるスイッチ部を設ける。そして、切換部は、蓄電池の電圧が所定の閾値の電圧を超えているか否かを判定し、蓄電池の電圧が所定の閾値の電圧以下の場合、太陽電池から蓄電池に直接給電を行うようにスイッチ部を制御する。また、切換部は、蓄電池の電圧が所定の閾値の電圧を超えている場合に、昇圧コンバータを介して蓄電池に充電を行うようにスイッチ部を制御する。
これにより、蓄電システムでは、蓄電池の電圧が低い状態において、蓄電池への蓄電時間を早めることができる。
これにより、蓄電システムでは、蓄電池の電圧が低い場合において、昇圧コンバータによる電圧昇圧時の変換ロスに影響されることなく、蓄電池の電圧を早く立ち上げることができる。
これにより、蓄電システムにおいて、太陽電池は、必要とされる電圧を出力することができる。
これにより、蓄電システムでは、蓄電池の電圧が低い状態において、蓄電池への蓄電時間を早めることができる。
図1は、本発明の蓄電システムが用いられる環境監視システムの概略構成を示す構成図である。図1に示すように環境監視システム1は、太陽電池の発電電力を蓄電池に蓄積する蓄電システム100と、この蓄電システム100から給電される外部負荷装置200とで構成される。この外部負荷装置200は、例えば、配線や電池交換なしで動作するワイヤレスセンサとして機能する環境モニタ装置210等である。
この環境モニタ装置210は、オフィス等の室内の温度を測定する温度センサ211と、室内の湿度を測定する湿度センサ212とを備え、温度センサ211により測定した室内温度の情報と、湿度センサ212により測定した室内湿度の情報とを、無線通信ユニット213により、周期的に外部の監視システム300に向けて無線送信する。
この図2に示す太陽電池110は、4つの太陽電池セルを直列に接続した例であるが、この直列に接続される太陽電池セルの個数は、昇圧コンバータ130に向けて出力される電圧が、昇圧コンバータ130において所定の効率以上で昇圧動作が行える電圧になるように選択される。例えば、太陽電池セルが低照度色素増感太陽電池である場合、直列に接続される太陽電池セルの個数を、例えば、最低3個以上にすることが望ましい。
本発明の蓄電システムでは、上記問題を解決するために、容量の異なる2種類の蓄電池A121及び蓄電池B122と、スイッチング機構としてのスイッチ部140を用いる。
太陽電池110は、図2に示した低照度用の太陽電池である。蓄電装置120は、エナジーハーベストの用途に対応する二次電池やコンデンサ等で構成され、容量の小さな蓄電池A121と、容量の大きな蓄電池B122と、で構成されている。
また、蓄電池B122の容量の大きさは、外部負荷装置200の負荷容量と、外部負荷装置200を連続して駆動できる時間とに応じて設定される。例えば、蓄電池A121と蓄電池B122の容量比率は、数倍から数十倍程度に設定される。
この昇圧コンバータ130の出力側は、給電線DCL1を介して、蓄電池A121に接続されるとともに、スイッチ部140の一方の端子aに接続されている。スイッチ部140の他方の端子bは、給電線DCL2を介して、蓄電池B122に接続されている。
なお、図3では、スイッチ部140として、機械式接点を用いたスイッチSW1で構成される例を示しているが、実際には、スイッチSW1は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体スイッチング素子を用いた半導体スイッチを含んで構成されている。
つまり、切換部160は、蓄電池A121の電圧Vaが電圧V1よりも低い場合に、制御信号CNT1により、スイッチ部140のスイッチSW1をOFFにして蓄電池A121と蓄電池B122との間を切り離す。これにより、太陽電池110の発電電力が、昇圧コンバータ130を介して、蓄電池A121のみに給電されるようになる。
なお、蓄電池B122に給電を行う際には、昇圧コンバータ130の出力電力が小さいため、蓄電池A121が蓄電池B122へ給電を行う主体となる。このため、以下の説明では、蓄電池B122への給電は、蓄電池A121から行われるものとして説明する。
従って、切換部160は、蓄電池A121の電圧Vaが電圧V1を超えていることを検出して、一旦スイッチSW1をONにする制御信号CNT1を出力した後、この電圧Vaが電圧V1’に低下するまで、SW1をONにする制御信号CNT1を出力し続ける。
なお、この電圧V1’は、外部負荷装置200の駆動可能電圧VLよりも高い電圧に設定される(V1’>VL)。
以下、図5を参照して、蓄電池A121と蓄電池B122への充電動作の態様について説明する。
蓄電装置120への給電を最初に開始する場合、つまり、蓄電池A121と蓄電池B122との両方が未充電の場合は、まず、状態(1)に示すように、スイッチ部140のスイッチSW1をOFFにして、昇圧コンバータ130から蓄電池A121にのみ充電電流Iaを流し、蓄電池A121を優先して先に充電する。
この図6の時刻t0において、太陽電池110から昇圧コンバータ130を介して蓄電装置120の充電が開始されるものとする。この時刻t0における充電開始時には、図5の状態(1)に示すように、切換部160は、スイッチ部140のスイッチSW1をOFFにして、蓄電池A121のみへの給電を開始する。
なお、外部負荷装置200は、例えば、前述した環境モニタ装置210であり、この環境モニタ装置210は、周期的に温度情報や湿度情報を外部に無線送信する。
そして、この時刻t2以降、蓄電池B122への充電が進み、蓄電池B122の電圧Vbが、次第に上昇していく。
なお、蓄電池A121及び蓄電池B122の電圧が電圧VHになると、昇圧コンバータ130は、蓄電池A121及び蓄電池B122への過充電を防ぐために、出力を停止して、蓄電池A121及び蓄電池B122への給電を停止する。
まず、蓄電池A121及び蓄電池B122が未充電の状態にあるとする。そして、蓄電システム101が起動すると(ステップS11)、切換部160は、スイッチ部140のスイッチSW1をOFFにする(ステップS12)。そして、太陽電池110は、昇圧コンバータ130を介して、蓄電池A121のみに給電を開始する(ステップS13)。
そして、ステップS14において、蓄電池A121の電圧Vaが電圧V1を超えていると判定された場合(ステップS14:Yes)、ステップS15の処理に移行し、切換部160は、スイッチ部140のスイッチSW1をONにして、蓄電池A121から蓄電池B122への給電を開始する(ステップS15)。この蓄電池A121から蓄電池B122へ給電を行うことにより、蓄電池A121の電圧Vaが下降する。
そして、ステップS16において、蓄電池A121の電圧Vaが電圧V1’よりも低下していない判定された場合(ステップS16:No)、切換部160は、ステップS15の処理に戻り、蓄電池A121から蓄電池B122への給電を継続する。
一方、ステップS16において、蓄電池A121の電圧Vaが電圧V1’よりも低下している判定された場合(ステップS16:Yes)、切換部190は、ステップS12の処理に戻り、スイッチ部140のスイッチSW1をOFFにして、再び、蓄電池A121のみへの給電を開始する。
上記処理の流れにより、蓄電システム101は、大きな容量の蓄電池を用いた場合においても、外部負荷装置200に出力する電圧を早く立ち上げることができる。また、蓄電システム101では、外部負荷装置200を駆動させつつ、蓄電池B122への蓄電を進めることができる。
なお、この図8は、蓄電池A121及び蓄電池B122の電圧の詳細な変化特性を示すものではなく、蓄電池A121及び蓄電池B122に対する充電の態様を概念的に示したものである。つまり、この図8は、オフィスの室内が照明や外部光の入射により明るくなる「明」の期間と、夜間等において室内の照明が消灯して暗くなる「暗」の期間とが一日単位で繰り返される場合の、週単位(月曜から日曜日)での蓄電池A121と蓄電池B122の電圧変化の傾向を概念的に示したものである。
以下、図8を参照して、蓄電池A121の電圧Vaと蓄電池B122の電圧Vbの週単位での推移の概要について説明する。
続いて、蓄電池A121の電圧Vaが次第に増加し、時刻t11に至り、蓄電池A121の電圧Vaが電圧Va1になると、蓄電池B122への給電が開始され、蓄電池B122の電圧Vbが上昇し始める。
続いて、時刻t11の後の時刻t12まで、つまり、時刻t12においてオフィスの照明等が落とされ「暗」の期間に入るまで、蓄電池A121及び蓄電池B122への給電が継続され、時刻t12において、蓄電池A121の電圧Vaは、電圧Va2まで上昇し、蓄電池B122の電圧は、電圧Vb1まで上昇する。
なお、蓄電池A121の電圧Vaが、電圧Va1まで低下した状態においても、蓄電池A121が電圧Va1を外部負荷装置200に給電して、外部負荷装置200を連続して駆動できるようにしている。つまり、蓄電池A121の充電容量は、オフィスの照明等が消されて暗くなる「暗」の期間、外部負荷装置200を駆動できるように設定されている。
このように、蓄電システム101では、「明」の期間に、蓄電池A121への給電と、蓄電池B122への給電とが行われ、「暗」の期間に、蓄電池A121から外部負荷装置200に給電が行われるとともに、蓄電池B122への給電が停止される。
そして、4日目の時刻t43以降、スイッチ部140のスイッチSW1が継続的にON状態になり、蓄電池A121の電圧と蓄電池B122の電圧は同じ電圧(Va≒Vb)で推移するようになる。
以上説明したように、蓄電システム101を週単位で運用する場合、平日(1日目から5日目)に蓄電池B122の充電を行っておき、休日(6日目及び7日目)に、蓄電池B122に蓄積された電力を利用することができる。
この図9に示す蓄電システム101Aは、図3に示す蓄電システム101に、切換部170(第2切換部)とスイッチ部180(第2スイッチ部)とを新たに追加した例である。
図9において、電圧検出部150は、蓄電池A121の電圧Vaの検出信号Vfを切換部160に出力するとともに、切換部170にも出力する。
また、スイッチ部180は、一方の端子aが給電線DCL1に接続され、他方の端子bが、給電線DCL10を介して、外部負荷装置200に接続されている。
このスイッチ部180は、切換部170から入力される制御信号CNT2の指示内容に応じて、内部のスイッチSW2をON又はOFFにすることにより、給電線DCL1と給電線DCL10との間を接続又は開放する。つまり、スイッチSW2をONにすることにより、給電線DCL1と給電線DCL10とが接続され、蓄電システム101Aから外部負荷装置200に電力が供給される。
この切換部170は、蓄電池A121の電圧Vaが電圧VL以下の場合に、スイッチ部180のスイッチSW2をOFFにして、給電線DCL1と給電線DCL10との間を開放して、蓄電システム101Aの電力が外部負荷装置200に供給されないようにする。
これにより、蓄電システム101Aは、この外部負荷装置200の入力電源仕様(入力電圧範囲)に応じた電圧を供給できる場合にのみ、外部負荷装置200に給電を行うようにできる。
これにより、大きな容量の蓄電池を用いた場合においても、蓄電システム101の出力電圧を早く立ち上げることができる。このため、蓄電システム101は、外部負荷装置200を早く起動することができる。
図10に示す蓄電システム102は、図3に示す蓄電システム101と比較すると、図3に示すスイッチ部140を削除し、スイッチ部141を新たに追加した点が異なる。また、蓄電装置120を単体の蓄電池123で構成した点が異なる。また、切換部190の比較器191が、蓄電池A121の電圧Vaの検出信号Vfを、不図示の基準電圧生成回路から出力される所定の基準電圧Refmと比較する点が異なる。そして、スイッチ部141は、接点cが給電線DCL0を介して太陽電池110に接続され、接点aが給電線DCL1に接続され、接点bが給電線DCL3を介して昇圧コンバータ130に接続されている。他の構成は、図3に示す蓄電システム101と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、以下の説明において、昇圧コンバータ130における変換効率が所定の値以上になる蓄電池123の電圧Vaをメインブーストの電圧Vmと呼ぶ。
そして、蓄電池123の電圧Vaがメインブーストの電圧Vm以下の場合、切換部190は、スイッチSW3の接点aと接点cとを導通させて、太陽電池110から蓄電池123に直接給電を行わせる。また、蓄電池123の電圧がメインブーストの電圧Vmを超えている場合、切換部190は、スイッチSW3の接点bと接点cとを導通させて、昇圧コンバータ130を介して蓄電池123に給電を行わせる。
この図11の状態(1)に示すように、蓄電池123の電圧Vaがメインブーストの電圧Vmになるまでは、切換部190は、スイッチ部141のスイッチSW3の接点aと接点cとを導通させて、太陽電池110から蓄電池123に電流Iaを流して直接給電を行う。そして、蓄電池123の電圧Vaがメインブーストの電圧Vmになると、切換部190は、スイッチ部141のスイッチSW3の接点bと接点cとを導通させて、太陽電池110から昇圧コンバータ130に給電を行い、昇圧コンバータ130から蓄電池123に電流Ibを流して給電を行う。
まず、蓄電池123が未充電の状態にあるとする。そして、蓄電システム102が起動すると(ステップS100)、切換部190は、最初に、スイッチ部140に制御信号CNT3を送り、スイッチ部141のスイッチSW3の接点aと接点cとを導通にして、接点bと接点cとを非導通にする(ステップS101)。これにより、切換部190は、太陽電池110から蓄電池123への直接給電を開始させる(ステップS102)。
そして、ステップS103において、蓄電池123の電圧Vaが電圧Vmを超えていないと判定された場合(ステップS103:No)、ステップS101の処理に戻り、切換部190は、スイッチ部141のスイッチSW3の接点aと接点cとを導通にし、接点bと接点cとを非導通にして、太陽電池110から蓄電池123への直接給電を継続させる。
続いて、切換部190は、ステップS103の処理に戻り、再び、ステップS103からの処理を開始する。
これにより、蓄電システム102では、蓄電池123の電圧Vaが低い状態において、昇圧コンバータ130の昇圧時の変換ロスに影響されることなく、太陽電池110から蓄電池123に直接給電できる。このように、蓄電システム102では、蓄電池123の電圧Vaが低い状態において、蓄電池123への蓄電時間を早めることができるので、蓄電池123の電圧を早く立ち上げることができる。
図13に示す蓄電システム103は、図3に示す蓄電システム101と比較すると、スイッチ部141と切換部190とを新たに追加した点だけが異なり、他の構成は、図3に示す蓄電システム101と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
また、同時に、蓄電システム102と同様にして、切換部190は、スイッチ部141のスイッチSW3の接点aと接点cとを導通させて、接点bと接点cとは非導通にさせる。つまり、蓄電システム103では、蓄電池A121が未充電、或いは、蓄電池A121の電圧Vaが低い場合に、昇圧コンバータ130を介さずに、太陽電池110から蓄電池A121に直接給電する。
その後は、蓄電システム101と同様にして、蓄電池A121の電圧が外部負荷装置200を駆動可能な電圧VL(VL>Vm)に到達した場合に、外部負荷装置200に給電を開始し、蓄電池A121の電圧が電圧V1(V1>VL>Vm)に到達した場合に、蓄電池A121から蓄電池B122への給電を開始する。
110・・・太陽電池、111,112,113,114・・・太陽電池セル、
120・・・蓄電装置、121・・・蓄電池A(第1蓄電池)、
122・・・蓄電池B(第2蓄電池)、
130・・・昇圧コンバータ、140,141・・・スイッチ部、
180・・・スイッチ部(第2スイッチ部)、
150・・・電圧検出部、160,190・・・切換部、
170・・・切換部(第2切換部)、
161,171,191・・・比較器、
200・・・外部負荷装置、210・・・環境モニタ装置
Claims (3)
- 太陽電池の発電電力により給電される蓄電池と、
前記太陽電池の出力電圧を所定の電圧に昇圧する昇圧コンバータと、
前記太陽電池の出力電圧を前記蓄電池に直接給電するか、又は、前記昇圧コンバータを介して給電するかを切り換えるスイッチ部と、
前記蓄電池の電圧を所定の闘値の電圧と比較し、この比較結果に応じて、前記スイッチ部を制御する切換部と、
を備え、
前記太陽電池は、所定の照度以下の環境において使用可能な低照度用の低照度色素増感太陽電池であり、
前記昇圧コンバータは、
前記蓄電池の電圧が所定の基準電圧になるまでは変換効率が低いモードであり、
前記蓄電池の電圧が前記基準電圧以上になると変換効率が高いモードとなり、
前記闘値の電圧は、前記基準電圧と対応し設定され、
前記切換部は、
前記蓄電池の電圧が前記闘値の電圧以下の場合に、前記太陽電池から前記蓄電池へ直接給電を行うように前記スイッチ部を制御し、
前記蓄電池の電圧が前記闘値の電圧を超えている場合に、前記太陽電池から前記昇圧コンバータを介して前記蓄電池へ給電を行うように前記スイッチ部を制御する
ことを特徴とする蓄電システム。 - 前記太陽電池は、所定の電圧が得られるように太陽電池セルを直列に接続して構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。 - 太陽電池の発電電力により給電される蓄電池と、前記太陽電池の出力電圧を所定の電圧に昇圧する昇圧コンバータと、前記太陽電池の出力電圧を前記蓄電池に直接給電するか、又は、前記昇圧コンバータを介して給電するかを切り換えるスイッチ部と、前記蓄電池の電圧を所定の闘値の電圧と比較し、この比較結果に応じて、前記スイッチ部を制御する切換部と、を備え、前記太陽電池は、所定の照度以下の環境において使用可能な低照度用の低照度色素増感太陽電池であり、前記昇圧コンバータは、前記蓄電池の電圧が所定の基準電圧になるまでは変換効率が低いモードであり、前記蓄電池の電圧が前記基準電圧以上になると変換効率が高いモードとなり、前記闘値の電圧は、前記基準電圧と対応し設定される蓄電システムにおける蓄電方法であって、
前記切換部により、
前記蓄電池の電圧が前記闘値の電圧以下の場合に、前記太陽電池から前記蓄電池へ直接給電を行うように前記スイッチ部を制御するステップと、
前記蓄電池の電圧が前記闘値の電圧を超えている場合に、前記太陽電池から前記昇圧コンバータを介して前記蓄電池へ給電を行うように前記スイッチ部を制御するステップと、
を含むことを特徴とする蓄電方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013272146A JP5668132B1 (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
CN201480071077.6A CN105934827B (zh) | 2013-12-27 | 2014-12-26 | 蓄电系统以及蓄电方法 |
JP2015555064A JP6186450B2 (ja) | 2013-12-27 | 2014-12-26 | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
PCT/JP2014/084646 WO2015099159A1 (ja) | 2013-12-27 | 2014-12-26 | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
US15/107,750 US10181748B2 (en) | 2013-12-27 | 2014-12-26 | Power storage system and power storage method |
EP14875875.8A EP3089312B1 (en) | 2013-12-27 | 2014-12-26 | Electricity storage system and electricity storage method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013272146A JP5668132B1 (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5668132B1 true JP5668132B1 (ja) | 2015-02-12 |
Family
ID=52569521
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013272146A Active JP5668132B1 (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
JP2015555064A Active JP6186450B2 (ja) | 2013-12-27 | 2014-12-26 | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015555064A Active JP6186450B2 (ja) | 2013-12-27 | 2014-12-26 | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10181748B2 (ja) |
EP (1) | EP3089312B1 (ja) |
JP (2) | JP5668132B1 (ja) |
CN (1) | CN105934827B (ja) |
WO (1) | WO2015099159A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10964486B2 (en) * | 2013-05-17 | 2021-03-30 | Exeger Operations Ab | Dye-sensitized solar cell unit and a photovoltaic charger including the solar cell unit |
PL2997585T3 (pl) | 2013-05-17 | 2020-01-31 | Exeger Operations Ab | Ogniwo słoneczne uczulane barwnikiem i sposób wytwarzania ogniwa słonecznego |
JP6142024B1 (ja) * | 2016-02-16 | 2017-06-07 | 株式会社フジクラ | 蓄電システム及び蓄電方法 |
US10551894B2 (en) * | 2016-11-03 | 2020-02-04 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Dynamic power management in a hybrid dual battery system |
CN108448603A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-08-24 | 苏州南海道电子科技有限公司 | 一种新能源蓄电器 |
DE102018110785A1 (de) * | 2018-05-04 | 2019-11-07 | Abb Schweiz Ag | Autonomes drahtloses Sensorgerät und zugehöriges Anlaufverfahren |
WO2019230355A1 (ja) | 2018-05-31 | 2019-12-05 | パナソニック株式会社 | 無線給電センシングシステム |
KR20210009434A (ko) * | 2018-07-16 | 2021-01-26 | 엑세거 오퍼레이션스 에이비 | 염료 감응형 태양 전지 유닛, 염료 감응형 태양 전지 유닛을 포함하는 태양광 충전기 및 그 태양 전지 유닛을 제조하는 방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62154122A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-09 | Kyocera Corp | 太陽光発電装置における充電制御方式 |
JP2004336974A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Origin Electric Co Ltd | 電源装置 |
JP2007181278A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Morioka Seiko Instruments Inc | 自立電源及び無線センサーネットワーク装置 |
JP2011211885A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 蓄電システム |
JP2012079322A (ja) * | 2011-11-09 | 2012-04-19 | Panasonic Corp | 無線センサ装置 |
JP2013201099A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Fujikura Ltd | 低照度用色素増感太陽電池 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08251832A (ja) | 1995-03-06 | 1996-09-27 | Omron Corp | 太陽電池を用いた充電方法及び充電装置 |
JP3820757B2 (ja) * | 1998-07-23 | 2006-09-13 | 日新電機株式会社 | 分散型電源設備 |
DE10057113B4 (de) | 2000-11-16 | 2004-07-01 | K + G Pneumatik Gmbh | Energieversorgungsanordnung für Rauch- und Wärmeabzugsanlagen mit elektrischen Antrieben |
JP2004208479A (ja) | 2002-12-20 | 2004-07-22 | Kyokuto Giko Consultant:Kk | 新エネルギーハイブリッド電源システム及びその制御方法 |
US7642753B2 (en) * | 2005-09-16 | 2010-01-05 | Motorola, Inc. | Apparatus and switching method for improving cycle-life and capacity of a battery pack |
JP2008046751A (ja) | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Toyota Motor Corp | 太陽光発電システム、車両、太陽光発電システムの制御方法、およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 |
JP2009033892A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | 独立電源システム |
DE102008004675B3 (de) | 2007-10-12 | 2009-03-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Steuerbare Umschaltvorrichtung für ein Solarmodul |
CN101561105B (zh) | 2008-04-17 | 2013-02-13 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 发光模组 |
US20100000804A1 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | Ming-Hsiang Yeh | Solar vehicle |
CN201450012U (zh) | 2009-08-05 | 2010-05-05 | 华南理工大学 | 应用于光伏电池最大功率跟踪的分段自适应爬山系统 |
JP2011120449A (ja) | 2009-10-29 | 2011-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 発電システム、制御装置および切替回路 |
JP2011200096A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-10-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 蓄電システム |
JP5691365B2 (ja) | 2010-10-07 | 2015-04-01 | ソニー株式会社 | 電力制御装置、電力制御方法、および給電システム |
JP2012108829A (ja) | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 発電システムおよび発電監視装置 |
US20130099721A1 (en) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | Moneer Azzam | Combination energy storage system for solar, wind and other "non-dispatchable" energy sources serving variable loads in various conditions |
US9515489B2 (en) | 2011-11-07 | 2016-12-06 | Global Link Co., Ltd. | Feed system to be used in residence such as multi-unit apartment complex |
WO2014162907A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 制御装置、給電制御装置、充電制御方法、充電制御装置及び車両用電源装置 |
WO2014162686A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | パナソニック株式会社 | バッテリーシステム |
JP6142001B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-06-07 | 株式会社フジクラ | 蓄電システム、及び蓄電方法 |
-
2013
- 2013-12-27 JP JP2013272146A patent/JP5668132B1/ja active Active
-
2014
- 2014-12-26 US US15/107,750 patent/US10181748B2/en active Active
- 2014-12-26 JP JP2015555064A patent/JP6186450B2/ja active Active
- 2014-12-26 EP EP14875875.8A patent/EP3089312B1/en not_active Not-in-force
- 2014-12-26 CN CN201480071077.6A patent/CN105934827B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-26 WO PCT/JP2014/084646 patent/WO2015099159A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62154122A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-09 | Kyocera Corp | 太陽光発電装置における充電制御方式 |
JP2004336974A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Origin Electric Co Ltd | 電源装置 |
JP2007181278A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Morioka Seiko Instruments Inc | 自立電源及び無線センサーネットワーク装置 |
JP2011211885A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 蓄電システム |
JP2012079322A (ja) * | 2011-11-09 | 2012-04-19 | Panasonic Corp | 無線センサ装置 |
JP2013201099A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Fujikura Ltd | 低照度用色素増感太陽電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160329737A1 (en) | 2016-11-10 |
CN105934827A (zh) | 2016-09-07 |
EP3089312B1 (en) | 2019-05-15 |
EP3089312A1 (en) | 2016-11-02 |
EP3089312A4 (en) | 2017-12-06 |
WO2015099159A1 (ja) | 2015-07-02 |
US10181748B2 (en) | 2019-01-15 |
CN105934827B (zh) | 2017-09-29 |
JPWO2015099159A1 (ja) | 2017-03-23 |
JP6186450B2 (ja) | 2017-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5668132B1 (ja) | 蓄電システム、及び蓄電方法 | |
JP6142001B2 (ja) | 蓄電システム、及び蓄電方法 | |
JP6122974B2 (ja) | センサノード、及びセンサノードの制御方法 | |
US9893389B2 (en) | Power storage system and power storage method | |
WO2016098802A1 (ja) | 蓄電システム、及び蓄電方法 | |
US8704450B2 (en) | Flash LED controller | |
US20150270731A1 (en) | Topology and control strategy for hybrid storage systems | |
CN111771316A (zh) | 用于电池供电装置的补充电力供应装置 | |
US9095012B2 (en) | Variable energy lamp control circuit and variable energy lamp control panel | |
JP5857118B1 (ja) | 蓄電システム、及び蓄電方法 | |
US20110156634A1 (en) | Hybrid power supply system | |
US20220294237A1 (en) | Power storage apparatus, control apparatus, and power storage system | |
EP2034587A2 (en) | Method and arrangement in conjunction with emergency light | |
JP2010004147A (ja) | ドアホン装置 | |
US20200144852A1 (en) | Charging Bus | |
US7994735B1 (en) | Solar-controlled light device | |
JP6127108B2 (ja) | 蓄電システム、及び蓄電方法 | |
JP2010263760A (ja) | 携帯式充電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140618 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20140618 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20140805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140812 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141014 |
|
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: 20141118 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141215 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5668132 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |