JP5897899B2 - Power control system, control device, and power control method - Google Patents

Power control system, control device, and power control method Download PDF

Info

Publication number
JP5897899B2
JP5897899B2 JP2011281506A JP2011281506A JP5897899B2 JP 5897899 B2 JP5897899 B2 JP 5897899B2 JP 2011281506 A JP2011281506 A JP 2011281506A JP 2011281506 A JP2011281506 A JP 2011281506A JP 5897899 B2 JP5897899 B2 JP 5897899B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage battery
power
fuel cell
output
control unit
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
Application number
JP2011281506A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013131449A (en
Inventor
健太 沖野
健太 沖野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2011281506A priority Critical patent/JP5897899B2/en
Publication of JP2013131449A publication Critical patent/JP2013131449A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5897899B2 publication Critical patent/JP5897899B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、燃料電池と蓄電池とを制御する電力制御システム、制御装置、及び電力制御方法に関する。   The present invention relates to a power control system, a control device, and a power control method for controlling a fuel cell and a storage battery.

近年、電力の需要家において、分散型電源の一種である燃料電池の普及が進んでいる。燃料電池は、ガスから取り出した水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行う。   In recent years, fuel cells, which are a type of distributed power source, have been widely used by power consumers. A fuel cell generates power by a chemical reaction between hydrogen extracted from gas and oxygen in the air.

燃料電池は、定格出力(すなわち、最高出力)までの範囲内で出力が可変であることから、負荷機器の消費電力(以下、電力負荷と称する)の増減に合わせて燃料電池の出力を増減する「負荷追従制御」を適用することが一般的である。   Since the output of the fuel cell is variable within the range up to the rated output (that is, the maximum output), the output of the fuel cell is increased / decreased in accordance with the increase / decrease of the power consumption of the load device (hereinafter referred to as the power load) It is common to apply “load following control”.

また、燃料電池は、低出力で運転すると、発電効率が低くなることが知られている。   In addition, it is known that when a fuel cell is operated at a low output, the power generation efficiency is lowered.

そこで、燃料電池を低出力で運転することを防止すべく、燃料電池を蓄電池と併用する電力制御システムが提案されている(特許文献1参照)。特許文献1に記載の電力制御システムは、燃料電池を定格出力で間欠的に運転し、燃料電池の運転時に電力負荷が燃料電池の定格出力よりも小さいときには余剰電力を蓄電池に充電し、燃料電池の停止時には不足電力を蓄電池の放電により補う。   Therefore, in order to prevent the fuel cell from operating at a low output, a power control system that uses the fuel cell in combination with a storage battery has been proposed (see Patent Document 1). The power control system described in Patent Document 1 operates a fuel cell intermittently at a rated output, and charges the storage battery with surplus power when the power load is smaller than the rated output of the fuel cell during operation of the fuel cell. When power is stopped, the insufficient power is compensated by discharging the storage battery.

特開平5−182675号公報JP-A-5-182675

特許文献1に記載の電力制御システムには、次のような問題がある。具体的には、燃料電池は、停止及び起動のそれぞれに要する時間が長いことから、停止と起動とを繰り返す制御は適切ではない。   The power control system described in Patent Document 1 has the following problems. Specifically, since the fuel cell takes a long time to stop and start, control for repeating the stop and start is not appropriate.

そこで、本発明は、より高効率な燃料電池の運転制御を行う電力制御システム、制御装置、及び電力制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a power control system, a control device, and a power control method for performing operation control of a fuel cell with higher efficiency.

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。   In order to solve the above-described problems, the present invention has the following features.

本発明の電力制御システムは、燃料電池(例えば、燃料電池13)と蓄電池(例えば、蓄電池22)とを制御する電力制御システムであって、電力負荷と前記蓄電池の充電とに使用される電力を出力するよう前記燃料電池を制御する燃料電池制御部(例えば、燃料電池制御部12)と、前記蓄電池を制御する蓄電池制御部(例えば、HEMS制御部32)と、を有し、前記蓄電池制御部は、前記電力負荷の小さい所定期間において、前記燃料電池の出力を一定値以上に保つように前記蓄電池を連続的に充電する連続充電制御を行うことを特徴とする。   The power control system of the present invention is a power control system that controls a fuel cell (for example, the fuel cell 13) and a storage battery (for example, the storage battery 22), and uses the power used for charging a power load and the storage battery. A fuel cell control unit (for example, the fuel cell control unit 12) that controls the fuel cell to output, and a storage battery control unit (for example, the HEMS control unit 32) that controls the storage battery, and the storage battery control unit Is characterized by performing continuous charge control for continuously charging the storage battery so as to keep the output of the fuel cell at a predetermined value or more during a predetermined period when the power load is small.

上述した電力制御システムにおいて、前記蓄電池制御部は、前記連続充電制御によって前記蓄電池を満充電まで充電してもよい。   In the power control system described above, the storage battery control unit may charge the storage battery until full charge by the continuous charge control.

上述した電力制御システムにおいて、前記燃料電池は、低出力領域において発電効率が線形的に変化し、且つ高出力領域において発電効率が略飽和状態になり、前記一定値とは、前記低出力領域と前記高出力領域との境界付近の値以上であってもよい。   In the power control system described above, the fuel cell linearly changes the power generation efficiency in the low output region, and the power generation efficiency becomes substantially saturated in the high output region. It may be greater than or equal to the value near the boundary with the high output region.

上述した電力制御システムにおいて、前記蓄電池制御部は、前記所定期間の開始時における前記蓄電池の充電可能量に基づいて、前記連続充電制御を実行するか中止するかを判断してもよい。   In the power control system described above, the storage battery control unit may determine whether to execute or stop the continuous charge control based on a chargeable amount of the storage battery at the start of the predetermined period.

上述した電力制御システムにおいて、前記蓄電池制御部は、前記所定期間の途中の時点よりも前記所定期間の終了時の方が前記燃料電池の出力が大きくなるように、前記連続充電制御における前記蓄電池の充電量を制御してもよい。   In the power control system described above, the storage battery control unit is configured so that the output of the fuel cell is larger at the end of the predetermined period than at a point in the middle of the predetermined period. The amount of charge may be controlled.

上述した電力制御システムにおいて、前記蓄電池制御部は、前記所定期間の開始時における前記蓄電池の充電可能量を取得する取得手段(例えば、HEMS制御部32;ステップS15)と、前記所定期間における電力負荷パターンを予測する予測手段(例えば、HEMS制御部32;ステップS11)と、前記取得手段により取得された前記充電可能量と前記予測手段により予測された前記電力負荷パターンとに基づいて、前記所定期間における前記蓄電池の充電スケジュールを決定する決定手段(例えば、HEMS制御部32;ステップS16)と、を含んでもよい。   In the power control system described above, the storage battery control unit includes an acquisition unit (for example, a HEMS control unit 32; step S15) that acquires a chargeable amount of the storage battery at the start of the predetermined period, and a power load in the predetermined period. Based on prediction means (for example, HEMS control unit 32; step S11) for predicting a pattern, the chargeable amount acquired by the acquisition means, and the power load pattern predicted by the prediction means, the predetermined period Determining means (for example, HEMS control unit 32; step S16) for determining a charging schedule of the storage battery.

本発明の制御装置は、燃料電池と蓄電池とを制御する電力制御システムで用いられる制御装置(例えば、HEMS30)であって、前記蓄電池を制御する蓄電池制御部(例えば、HEMS制御部32)を有し、前記燃料電池は、電力負荷と前記蓄電池の充電とに使用される電力を出力し、前記蓄電池制御部は、前記電力負荷の小さい所定期間において、前記燃料電池の出力を一定値以上に保つように前記蓄電池を連続的に充電する連続充電制御を行うことを特徴とする。   The control device of the present invention is a control device (for example, HEMS30) used in a power control system that controls a fuel cell and a storage battery, and has a storage battery control unit (for example, a HEMS control unit 32) that controls the storage battery. The fuel cell outputs electric power used for electric power load and charging of the storage battery, and the storage battery control unit maintains the output of the fuel cell at a predetermined value or more during a predetermined period when the electric power load is small. Thus, the continuous charge control which charges the said storage battery continuously is performed.

本発明の電力制御方法は、燃料電池と蓄電池とを制御する電力制御方法であって、電力負荷と前記蓄電池の充電とに使用される電力を出力するよう前記燃料電池を制御するステップAと、前記蓄電池を制御するステップBと、を有し、前記ステップBは、前記電力負荷の小さい所定期間において、前記燃料電池の出力を一定値以上に保つように前記蓄電池を連続的に充電する連続充電制御を行うことを特徴とする。   The power control method of the present invention is a power control method for controlling a fuel cell and a storage battery, wherein the fuel cell is controlled to output power used for power load and charging of the storage battery. A step B for controlling the storage battery, wherein the step B continuously charges the storage battery so as to keep the output of the fuel cell at a predetermined value or higher during a predetermined period when the power load is small. Control is performed.

本発明によれば、より高効率な燃料電池の運転制御を行う電力制御システム、制御装置、及び電力制御方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power control system, control apparatus, and power control method which perform operation control of a more efficient fuel cell can be provided.

第1実施形態及び第2実施形態に係る給電システムのブロック図である。It is a block diagram of the electric power feeding system which concerns on 1st Embodiment and 2nd Embodiment. 燃料電池の出力電力に対する発電効率の特性の一例を示す。An example of the characteristic of the power generation efficiency with respect to the output electric power of a fuel cell is shown. 第1実施形態及び第2実施形態に係る電力制御方法のフロー図である。It is a flowchart of the electric power control method which concerns on 1st Embodiment and 2nd Embodiment. 第1実施形態及び第2実施形態の具体例を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the specific example of 1st Embodiment and 2nd Embodiment.

図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態に係る図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings according to the following embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

[第1実施形態]
(システム構成)
図1は、本実施形態に係る給電システムのブロック図である。図1において、ブロック間の実線は電力ラインを示し、ブロック間の破線は制御ラインを示す。
[First Embodiment]
(System configuration)
FIG. 1 is a block diagram of a power feeding system according to the present embodiment. In FIG. 1, the solid line between blocks shows a power line, and the broken line between blocks shows a control line.

図1に示すように、本実施形態に係る給電システムは、系統電源1、複数の負荷機器2、燃料電池ユニット10、蓄電池ユニット20、及び住宅エネルギー管理システム(HEMS)30を有する。複数の負荷機器2、燃料電池ユニット10、蓄電池ユニット20、及びHEMS30は、電力会社の系統電源1から交流(AC)電力の供給を受ける需要家に設けられる。   As shown in FIG. 1, the power supply system according to the present embodiment includes a system power supply 1, a plurality of load devices 2, a fuel cell unit 10, a storage battery unit 20, and a house energy management system (HEMS) 30. The plurality of load devices 2, the fuel cell unit 10, the storage battery unit 20, and the HEMS 30 are provided in a consumer who receives supply of alternating current (AC) power from the system power supply 1 of the power company.

系統電源1と複数の負荷機器2との間には、系統電源1の出力電力を複数の負荷機器2に供給するための系統電力ラインL1が設けられる。複数の負荷機器2は、電力を消費して動作する機器であり、例えば家電機器である。   Between the system power supply 1 and the plurality of load devices 2, a system power line L1 for supplying output power of the system power supply 1 to the plurality of load devices 2 is provided. The plurality of load devices 2 are devices that operate by consuming electric power, for example, home appliances.

燃料電池ユニット10の電力出力ラインL2は、合流点P1で系統電力ラインL1と合流する。蓄電池ユニット20の電力入出力ラインL3は、合流点P2で系統電力ラインL1と合流する。図1では、合流点P2は合流点P1よりも系統電源1側に設けられているが、合流点P2は合流点P1よりも負荷機器2側に設けられていてもよい。   The power output line L2 of the fuel cell unit 10 merges with the system power line L1 at the merge point P1. The power input / output line L3 of the storage battery unit 20 merges with the system power line L1 at the junction P2. In FIG. 1, the junction P2 is provided on the grid power supply 1 side with respect to the junction P1, but the junction P2 may be provided on the load device 2 side with respect to the junction P1.

合流点P1及びP2と、系統電源1と、の間の系統電力ラインL1上には、系統電力ラインL1を流れる電流を計測するための電流センサ41が設けられる。また、合流点P1及びP2と複数の負荷機器2との間の系統電力ラインL1上には、系統電力ラインL1を流れる電流を計測するための電流センサ42が設けられる。   On the system power line L1 between the junctions P1 and P2 and the system power supply 1, a current sensor 41 for measuring the current flowing through the system power line L1 is provided. Further, a current sensor 42 for measuring a current flowing through the system power line L1 is provided on the system power line L1 between the junctions P1 and P2 and the plurality of load devices 2.

燃料電池ユニット10は、燃料電池通信部11、燃料電池制御部12、及び燃料電池13を含む。   The fuel cell unit 10 includes a fuel cell communication unit 11, a fuel cell control unit 12, and a fuel cell 13.

燃料電池通信部11は、電流センサ41及びHEMS30のそれぞれとの通信を有線又は無線で行う。当該通信を無線で行う場合、燃料電池通信部11は、例えばZigbee(登録商標)通信モジュールにより構成できる。燃料電池通信部11は、電流センサ41から送信される電流値を受信する。また、燃料電池通信部11は、HEMS30から送信される制御コマンドを受信したり、燃料電池13に関する情報をHEMS30に送信したりする。   The fuel cell communication unit 11 performs communication with each of the current sensor 41 and the HEMS 30 in a wired or wireless manner. When the communication is performed wirelessly, the fuel cell communication unit 11 can be configured by, for example, a Zigbee (registered trademark) communication module. The fuel cell communication unit 11 receives the current value transmitted from the current sensor 41. Further, the fuel cell communication unit 11 receives a control command transmitted from the HEMS 30 and transmits information related to the fuel cell 13 to the HEMS 30.

燃料電池制御部12は、燃料電池通信部11で受信した電流値と燃料電池13で測定される電圧値とから計算される電力値に基づいて、負荷追従運転を行うよう燃料電池13を制御する。例えば、燃料電池制御部12は、系統電源1からの買電が所定値(例えばゼロ)になるように、燃料電池13の目標出力電力を設定し、燃料電池13の出力が当該目標出力電力になるように燃料電池13を制御する。また、燃料電池制御部12は、燃料電池通信部11における通信を制御する。   The fuel cell control unit 12 controls the fuel cell 13 to perform the load following operation based on the power value calculated from the current value received by the fuel cell communication unit 11 and the voltage value measured by the fuel cell 13. . For example, the fuel cell control unit 12 sets the target output power of the fuel cell 13 so that the power purchase from the system power supply 1 becomes a predetermined value (for example, zero), and the output of the fuel cell 13 becomes the target output power. Thus, the fuel cell 13 is controlled. Further, the fuel cell control unit 12 controls communication in the fuel cell communication unit 11.

燃料電池13は、系統電源1との連系運転を行う。燃料電池13は、燃料電池本体13a、及び燃料電池パワーコンディショナ(PCS)13bを含む。   The fuel cell 13 performs an interconnection operation with the system power supply 1. The fuel cell 13 includes a fuel cell main body 13a and a fuel cell power conditioner (PCS) 13b.

燃料電池本体13aは、天然ガスなどから取り出した水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行い、直流(DC)電力を燃料電池PCS13bに出力する。燃料電池本体13aにおける発電量は、燃料電池本体13aで消費されるガス及び空気の量に応じて変化する。また、ガス及び空気の量は、燃料電池制御部12によって制御される。例えば、燃料電池本体13aは、高温動作が必要とされる固体酸化物型燃料電池(SOFC)、または溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC)である。   The fuel cell main body 13a generates power by a chemical reaction between hydrogen extracted from natural gas or the like and oxygen in the air, and outputs direct current (DC) power to the fuel cell PCS 13b. The amount of power generation in the fuel cell main body 13a varies depending on the amount of gas and air consumed in the fuel cell main body 13a. The amounts of gas and air are controlled by the fuel cell control unit 12. For example, the fuel cell body 13a is a solid oxide fuel cell (SOFC) or a molten carbonate fuel cell (MCFC) that requires high temperature operation.

燃料電池PCS13bは、燃料電池本体13aからのDC電力をACに変換し、電力出力ラインL2を介してAC電力を出力する。本実施形態では、燃料電池13の出力電力は、系統電源1への売電(逆潮流)が許容されていないとする。   The fuel cell PCS 13b converts DC power from the fuel cell main body 13a into AC, and outputs AC power via the power output line L2. In the present embodiment, it is assumed that the power output (reverse power flow) to the system power supply 1 is not permitted for the output power of the fuel cell 13.

蓄電池ユニット20は、蓄電池通信部21、及び蓄電池22を含む。   The storage battery unit 20 includes a storage battery communication unit 21 and a storage battery 22.

蓄電池通信部21は、HEMS30との通信を有線又は無線で行う。HEMS30との通信を無線で行う場合、蓄電池通信部21は、例えばZigbee(登録商標)通信モジュールにより構成できる。蓄電池通信部21は、HEMS30から送信される制御コマンドを受信したり、蓄電池22に関する情報をHEMS30に送信したりする。ここで、HEMS30から送信される制御コマンドとしては、充電を指示する充電コマンド、及び放電を指示する放電コマンドなどがある。蓄電池22に関する情報としては、蓄電池22に蓄えられている電力の量である蓄電量などがある。   The storage battery communication unit 21 performs communication with the HEMS 30 in a wired or wireless manner. When communicating with the HEMS 30 wirelessly, the storage battery communication unit 21 can be configured by, for example, a Zigbee (registered trademark) communication module. The storage battery communication unit 21 receives a control command transmitted from the HEMS 30 or transmits information related to the storage battery 22 to the HEMS 30. Here, the control commands transmitted from the HEMS 30 include a charge command for instructing charging and a discharge command for instructing discharging. Examples of the information related to the storage battery 22 include a storage amount that is the amount of power stored in the storage battery 22.

蓄電池22は、系統電源1との連系運転を行う。蓄電池22は、蓄電池本体22a、及び蓄電池PCS22bを含む。   The storage battery 22 performs an interconnection operation with the system power supply 1. The storage battery 22 includes a storage battery main body 22a and a storage battery PCS22b.

蓄電池本体22aは、蓄電池PCS22bから出力されるDC電力を充電する。また、蓄電池本体22aは、放電により、DC電力を蓄電池PCS22bに出力する。蓄電池本体22aにおける充放電は、蓄電池通信部21がHEMS30から受信する制御コマンドに応じて制御される。   The storage battery body 22a charges the DC power output from the storage battery PCS22b. Moreover, the storage battery main body 22a outputs DC power to the storage battery PCS22b by discharging. Charging / discharging in the storage battery main body 22a is controlled according to a control command that the storage battery communication unit 21 receives from the HEMS 30.

蓄電池PCS22bは、蓄電池本体22aの充電時において、電力入出力ラインL3を介して入力されるAC電力をDCに変換し、DC電力を蓄電池本体22aに出力する。また、蓄電池PCS22bは、蓄電池本体22aの放電時において、蓄電池本体22aからのDC電力をACに変換し、電力入出力ラインL3を介してAC電力を出力する。本実施形態では、蓄電池22の出力電力は系統電源1への売電(逆潮流)が許容されていないとする。   The storage battery PCS 22b converts AC power input via the power input / output line L3 into DC and outputs DC power to the storage battery body 22a when the storage battery body 22a is charged. In addition, the storage battery PCS 22b converts the DC power from the storage battery body 22a into AC when the storage battery body 22a is discharged, and outputs the AC power through the power input / output line L3. In the present embodiment, it is assumed that power output (reverse power flow) to the system power supply 1 is not permitted for the output power of the storage battery 22.

蓄電池本体22aの充電時には、電力入出力ラインL3を介して蓄電池PCS22bに入力されるAC電力が増加する。この場合、燃料電池制御部12は、系統電源1からの買電を所定値(ゼロ)にすべく、燃料電池13の出力電力を増加させるよう制御する。   When the storage battery body 22a is charged, the AC power input to the storage battery PCS 22b via the power input / output line L3 increases. In this case, the fuel cell control unit 12 performs control to increase the output power of the fuel cell 13 so that the power purchased from the system power supply 1 is set to a predetermined value (zero).

HEMS30は、需要家における電力管理を行う。HEMS30は、HEMS通信部31、HEMS制御部32、及び記憶部33を含む。   The HEMS 30 performs power management at the consumer. The HEMS 30 includes a HEMS communication unit 31, a HEMS control unit 32, and a storage unit 33.

HEMS通信部31は、電流センサ42、燃料電池ユニット10、及び蓄電池ユニット20のそれぞれとの通信を有線又は無線で行う。これらの通信を無線で行う場合、HEMS通信部31は、例えばZigbee(登録商標)通信モジュールにより構成できる。HEMS通信部31は、電流センサ42から送信される電流値を受信する。また、HEMS通信部31は、燃料電池ユニット10及び蓄電池ユニット20のそれぞれに対する制御コマンドを送信したり、燃料電池ユニット10及び蓄電池ユニット20のそれぞれに関する情報を受信したりする。   The HEMS communication unit 31 performs communication with each of the current sensor 42, the fuel cell unit 10, and the storage battery unit 20 in a wired or wireless manner. When performing these communications wirelessly, the HEMS communication part 31 can be comprised by a Zigbee (trademark) communication module, for example. The HEMS communication unit 31 receives a current value transmitted from the current sensor 42. Moreover, the HEMS communication part 31 transmits the control command with respect to each of the fuel cell unit 10 and the storage battery unit 20, or receives the information regarding each of the fuel cell unit 10 and the storage battery unit 20.

HEMS制御部32は、負荷機器2の消費電力である電力負荷、系統電源1への売電量、及び系統電源1からの買電量を管理したり、省電力のための制御を負荷機器2に対して行ったりする。また、HEMS制御部32は、燃料電池13を遠隔制御する。本実施形態では、HEMS制御部32は、燃料電池13を制御する燃料電池制御部に相当する。   The HEMS control unit 32 manages the power load that is the power consumption of the load device 2, the amount of power sold to the system power source 1, and the amount of power purchased from the system power source 1, and performs control for power saving on the load device 2. Or go. Further, the HEMS control unit 32 remotely controls the fuel cell 13. In the present embodiment, the HEMS control unit 32 corresponds to a fuel cell control unit that controls the fuel cell 13.

記憶部33は、HEMS制御部32による制御に用いられる情報を記憶する。記憶部33は、1日における時間帯別の電力負荷を示す予測電力負荷パターン(以下、「負荷パターン」と称する)を記憶する。1日の時間帯別の予測負荷パターンは、過去の電力負荷の実績値に基づいてHEMS制御部32により作成される。また、記憶部33は、蓄電池22(蓄電池本体22a)の最大蓄電量を予め記憶している。   The storage unit 33 stores information used for control by the HEMS control unit 32. The storage unit 33 stores a predicted power load pattern (hereinafter, referred to as “load pattern”) indicating a power load for each time period in a day. The predicted load pattern for each time period of the day is created by the HEMS control unit 32 based on the past actual load value. Moreover, the memory | storage part 33 has memorize | stored beforehand the largest electrical storage amount of the storage battery 22 (storage battery main body 22a).

本実施形態では、燃料電池制御部12及びHEMS制御部32は、燃料電池13及び蓄電池22を制御する電力制御システムを構成する。   In the present embodiment, the fuel cell control unit 12 and the HEMS control unit 32 constitute a power control system that controls the fuel cell 13 and the storage battery 22.

燃料電池制御部12は、電力負荷と蓄電池22の充電とに使用される電力を出力するよう燃料電池13を制御する。HEMS制御部32は、電力負荷の小さい所定期間において、燃料電池13の出力を一定値に保つように、蓄電池22を満充電まで連続的に充電する連続充電制御を行う。   The fuel cell control unit 12 controls the fuel cell 13 so as to output electric power used for electric power load and charging of the storage battery 22. The HEMS control unit 32 performs continuous charge control for continuously charging the storage battery 22 until full charge so as to keep the output of the fuel cell 13 at a constant value in a predetermined period when the power load is small.

ここで、燃料電池13の出力の一定値とは、定格出力である。また、電力負荷の小さい所定期間とは、電力負荷が継続して閾値を下回る期間であり、例えば夜間(あるいは深夜)である。以下では、連続充電制御を行うべき所定期間を「連続充電期間」と称する。満充電とは、満充電状態と見なすことができる充電量を意味し、蓄電池22の使用範囲(満充電のx%〜y%)の上限に達した状態を満充電としてもよい。   Here, the fixed value of the output of the fuel cell 13 is a rated output. Moreover, the predetermined period with a small electric power load is a period when the electric power load continues below the threshold, and is, for example, night (or midnight). Hereinafter, a predetermined period during which continuous charge control is to be performed is referred to as a “continuous charge period”. The full charge means a charge amount that can be regarded as a full charge state, and a state where the upper limit of the use range of the storage battery 22 (x% to y% of full charge) is reached may be regarded as full charge.

連続充電期間において、燃料電池13の出力を一定値に保つように蓄電池22を連続的に充電することによって、燃料電池13の停止と起動とを繰り返すことなく、燃料電池13が低出力で運転することを防止できる。   By continuously charging the storage battery 22 so as to keep the output of the fuel cell 13 at a constant value during the continuous charging period, the fuel cell 13 is operated at a low output without repeating the stop and start of the fuel cell 13. Can be prevented.

図2は、燃料電池13の出力電力に対する発電効率の特性の一例を示す。発電効率とは、燃料電池13のガス消費量に対する燃料電池13の出力(発電量)の比である。   FIG. 2 shows an example of the characteristics of the power generation efficiency with respect to the output power of the fuel cell 13. The power generation efficiency is the ratio of the output (power generation amount) of the fuel cell 13 to the gas consumption amount of the fuel cell 13.

図2に示すように、燃料電池13は、低出力領域において発電効率が線形的に変化し、且つ高出力領域において発電効率が略飽和状態になる。すなわち、燃料電池13は、ある程度の出力(以下、「発電効率飽和点」と称する)に達すると、発電効率はあまり変化しなくなるという性質がある。発電効率飽和点は、燃料電池13の低出力領域と高出力領域との境界付近の値である。   As shown in FIG. 2, in the fuel cell 13, the power generation efficiency changes linearly in the low output region, and the power generation efficiency becomes substantially saturated in the high output region. That is, when the fuel cell 13 reaches a certain output (hereinafter referred to as “power generation efficiency saturation point”), the power generation efficiency does not change so much. The power generation efficiency saturation point is a value near the boundary between the low output region and the high output region of the fuel cell 13.

よって、HEMS制御部32は、連続充電期間において、燃料電池13の出力を発電効率飽和点以上に保つように、蓄電池22を連続的に充電する。これにより、燃料電池13の出力を抑制しつつ、高い発電効率で運転することが可能になり、光熱費が削減される。また、低い出力での運転が回避されることで、燃料電池13の劣化を防止できる。   Therefore, the HEMS control unit 32 continuously charges the storage battery 22 so as to keep the output of the fuel cell 13 at or above the power generation efficiency saturation point during the continuous charging period. Thereby, it becomes possible to drive | operate with high electric power generation efficiency, suppressing the output of the fuel cell 13, and a utility bill is reduced. Moreover, deterioration of the fuel cell 13 can be prevented by avoiding operation at a low output.

ただし、連続充電期間において燃料電池13の出力を発電効率飽和点に保つためには、連続充電期間の開始時における蓄電池22の充電可能量が所定値以上である必要がある。ここで充電可能量とは、蓄電池22(蓄電池本体22a)の最大蓄電量と現蓄電量との差である。   However, in order to keep the output of the fuel cell 13 at the power generation efficiency saturation point during the continuous charging period, the chargeable amount of the storage battery 22 at the start of the continuous charging period needs to be a predetermined value or more. Here, the chargeable amount is a difference between the maximum charged amount of the storage battery 22 (storage battery main body 22a) and the current charged amount.

よって、HEMS制御部32は、連続充電期間の開始時における蓄電池22の充電可能量に基づいて、連続充電制御を実行するか中止するかを判断してもよい。詳細には、連続充電期間の開始時における蓄電池22の充電可能量が所定値未満である場合、HEMS制御部32は、連続充電制御を中止してもよい。あるいは、HEMS制御部32は、連続充電期間の開始前において、連続充電期間の開始時における充電可能量が所定値以上になるよう蓄電池22の放電制御を行ってもよい。   Therefore, the HEMS control unit 32 may determine whether to execute or stop the continuous charge control based on the chargeable amount of the storage battery 22 at the start of the continuous charge period. Specifically, when the chargeable amount of the storage battery 22 at the start of the continuous charging period is less than a predetermined value, the HEMS control unit 32 may stop the continuous charging control. Or the HEMS control part 32 may perform discharge control of the storage battery 22 before the start of a continuous charge period so that the chargeable amount at the time of the start of a continuous charge period may become more than predetermined value.

(動作フロー)
図3は、本実施形態に係る電力制御方法のフロー図である。本フローは、例えば1日ごとに実施される。また、本フローは、HEMS制御部32において、少なくとも連続充電期間における負荷パターンを取得するステップS11と、連続充電期間の開始時における蓄電池22の充電可能量を取得するステップS15と、ステップS11で取得された負荷パターンとステップS15で取得された充電可能量とに基づいて、連続充電期間における蓄電池22の充電スケジュールを決定するステップS16と、を有する。
(Operation flow)
FIG. 3 is a flowchart of the power control method according to the present embodiment. This flow is performed every day, for example. In addition, this flow is acquired in step S11 in which the load pattern in at least the continuous charging period is acquired in the HEMS control unit 32, step S15 in which the chargeable amount of the storage battery 22 is acquired at the start of the continuous charging period, and step S11. Step S16 which determines the charge schedule of the storage battery 22 in a continuous charge period based on the made load pattern and the chargeable amount acquired at Step S15.

図3に示すように、ステップS11において、HEMS制御部32は、1日の時間帯別の負荷パターンPl[i](i=0,1,2,…,23時)を記憶部33から取得する。   As shown in FIG. 3, in step S <b> 11, the HEMS control unit 32 acquires the load pattern Pl [i] (i = 0, 1, 2,..., 23:00) for each time period from the storage unit 33. To do.

ステップS12において、HEMS制御部32は、ステップS11で取得した1日の時間帯別の負荷パターンに基づいて、連続充電期間を決定する。例えば、燃料電池13の最大出力(定格出力)が0.7kWであり、Pl[i]がi=6,7,…,23時については0.7kWを維持し、i=0,1,…,5時までは0.7kWを下回る小さい値である場合、i=0,1,…,5時を連続充電期間として決定する。   In step S12, the HEMS control part 32 determines a continuous charging period based on the load pattern according to the 1 time slot | zone acquired by step S11. For example, the maximum output (rated output) of the fuel cell 13 is 0.7 kW, Pl [i] is maintained at 0.7 kW when i = 6, 7,..., 23:00, and i = 0, 1,. , 5 o'clock, if it is a small value below 0.7 kW, i = 0, 1, ..., 5 o'clock is determined as the continuous charging period.

ステップS13において、HEMS制御部32は、蓄電池22の充放電制御を行う。例えば、HEMS制御部32は、i=6,7,…,23時では燃料電池13が定格出力で運転する一方で、電力負荷が燃料電池13の定格出力よりも大きいときには不足する電力を蓄電池22の放電により賄い、電力負荷が燃料電池13の定格出力よりも小さいときには蓄電池22の充電を行うよう制御する。   In step S <b> 13, the HEMS control unit 32 performs charge / discharge control of the storage battery 22. For example, the HEMS control unit 32 operates the fuel cell 13 at the rated output at i = 6, 7,..., 23, while the storage battery 22 supplies insufficient power when the power load is larger than the rated output of the fuel cell 13. When the power load is smaller than the rated output of the fuel cell 13, the storage battery 22 is controlled to be charged.

ステップS14において、HEMS制御部32は、ステップS12で決定した連続充電期間が開始したか否かを確認する。詳細には、現在の時刻が連続充電期間の開始時刻になったか否かを確認する。HEMS制御部32は、連続充電期間が未だ開始しない場合(ステップS14;NO)には、処理をステップS13に戻し、連続充電期間が開始した場合(ステップS14;YES)には、処理をステップS15に進める。   In step S14, the HEMS control unit 32 checks whether or not the continuous charging period determined in step S12 has started. Specifically, it is confirmed whether or not the current time is the start time of the continuous charging period. If the continuous charging period has not yet started (step S14; NO), the HEMS control unit 32 returns the process to step S13, and if the continuous charging period has started (step S14; YES), the process proceeds to step S15. Proceed to

ステップS15において、HEMS制御部32は、蓄電池22の蓄電量を取得する。例えば、HEMS制御部32は、HEMS通信部31及び蓄電池通信部21を介して蓄電池22に蓄電量を問い合わせることで、蓄電量を取得する。   In step S <b> 15, the HEMS control unit 32 acquires the amount of power stored in the storage battery 22. For example, the HEMS control unit 32 obtains the storage amount by inquiring the storage battery 22 about the storage amount via the HEMS communication unit 31 and the storage battery communication unit 21.

ステップS16において、HEMS制御部32は、ステップS11で取得した1日の時間帯別の負荷パターンと、ステップS15で取得した蓄電量と、記憶部33に記憶されている最大蓄電量と、に基づいて、連続充電期間における充電スケジュールを決定する。例えば、放電スケジュールは以下のようにして決定される。   In step S16, the HEMS control part 32 is based on the load pattern according to the time slot | zone of the day acquired by step S11, the electrical storage amount acquired by step S15, and the largest electrical storage amount memorize | stored in the memory | storage part 33. Then, the charging schedule in the continuous charging period is determined. For example, the discharge schedule is determined as follows.

電力負荷をPl、充電量をPc、とすると、燃料電池13が出力すべき出力電力Psは、
Ps = Pl + Pc (1)
となる。一方、連続充電期間以外の(通常の)充放電期間において、Plが燃料電池13の定格出力(最大出力)Ps_maxを超えるときは、燃料電池13の出力電力Ps及び蓄電池22の放電量Pdは、
Ps = Ps_max
Pd = Pl−Ps_max (2)
となる。
Assuming that the power load is Pl and the charge amount is Pc, the output power Ps that the fuel cell 13 should output is
Ps = Pl + Pc (1)
It becomes. On the other hand, when Pl exceeds the rated output (maximum output) Ps_max of the fuel cell 13 in the (normal) charge / discharge period other than the continuous charge period, the output power Ps of the fuel cell 13 and the discharge amount Pd of the storage battery 22 are:
Ps = Ps_max
Pd = Pl−Ps_max (2)
It becomes.

連続充電期間の開始時点での蓄電量をPa、最大蓄電量をPmとすると、HEMS制御部32は、次式を満たす充電スケジュールPc[i](i=0,1,…,5)を決定する。   When the storage amount at the start of the continuous charging period is Pa and the maximum storage amount is Pm, the HEMS control unit 32 determines a charging schedule Pc [i] (i = 0, 1,..., 5) that satisfies the following equation. To do.

Pl[i] + Pc[i] = α (i=0,1,…,5)        Pl [i] + Pc [i] = α (i = 0,1,…, 5)

Figure 0005897899
Figure 0005897899

ここで、αは、上述した発電効率飽和点以上の出力電力に相当する。このように、連続充電期間の各時間帯において、電力負荷と充電量との合計は一定(すなわち、α)である。   Here, α corresponds to output power equal to or higher than the power generation efficiency saturation point described above. Thus, in each time zone of the continuous charging period, the sum of the power load and the charge amount is constant (that is, α).

ステップS17において、HEMS制御部32は、ステップS16で決定された各時間帯のPc[i](i=0,1,…,5)に基づいて、蓄電池22に対する充電制御を行う。基本的には、HEMS制御部32は、ステップS16で決定された充電スケジュールPc[i](i=0,1,…,5)通りに充電制御を行うが、実際の電力負荷と予測負荷パターンとの隔たりが大きい場合には、式(3)が満たされるように充電スケジュールPc[i]を修正してもよい。   In step S17, the HEMS control part 32 performs charge control with respect to the storage battery 22 based on Pc [i] (i = 0, 1, ..., 5) of each time slot | zone determined by step S16. Basically, the HEMS control unit 32 performs charge control according to the charge schedule Pc [i] (i = 0, 1,..., 5) determined in step S16, but the actual power load and the predicted load pattern. If the distance between the charging schedule and the charging schedule is large, the charging schedule Pc [i] may be modified so that the formula (3) is satisfied.

ステップS18において、HEMS制御部32は、ステップS12で決定した連続充電期間が終了したか否かを確認する。詳細には、現在の時刻が連続充電期間の終了時刻になったか否かを確認する。HEMS制御部32は、連続充電期間が未だ終了しない場合(ステップS18;NO)には、処理をステップS17に戻し、連続充電期間が終了した場合(ステップS18;YES)には、本フローを終了する。   In step S18, the HEMS control unit 32 checks whether or not the continuous charging period determined in step S12 has ended. Specifically, it is confirmed whether or not the current time is the end time of the continuous charging period. The HEMS control unit 32 returns the process to step S17 if the continuous charging period has not yet ended (step S18; NO), and ends this flow if the continuous charging period has ended (step S18; YES). To do.

[第2実施形態]
上述した第1実施形態では、HEMS制御部32は、連続充電期間の各時間帯において、電力負荷と充電量との合計を一定(すなわち、α)とすることで、燃料電池13の出力を発電効率飽和点αに維持していた。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the HEMS control unit 32 generates the output of the fuel cell 13 by generating a constant total power load and charge amount (that is, α) in each time zone of the continuous charge period. The efficiency saturation point α was maintained.

これに対し、本実施形態では、HEMS制御部32は、連続充電期間の途中の時点よりも、連続充電期間の終了時の方が燃料電池13の出力が大きくなるように、連続充電制御における蓄電池22の充電量を制御する。例えば、HEMS制御部32は、式(3)におけるαの値をα[i](i=0,1,…,5)とし、iが大きくなるに従ってαを大きく設定する。   On the other hand, in this embodiment, the HEMS control part 32 is the storage battery in continuous charge control so that the output of the fuel cell 13 becomes larger at the end of the continuous charge period than at the time in the middle of the continuous charge period. 22 charge amount is controlled. For example, the HEMS control unit 32 sets α in equation (3) to α [i] (i = 0, 1,..., 5), and increases α as i increases.

また、HEMS制御部32は、負荷パターンに基づいて連続充電期間の終了直後の電力負荷を取得(予測)し、燃料電池本体13aの温度を、当該連続充電期間の終了直後の電力負荷に適した温度にする。   Further, the HEMS control unit 32 acquires (predicts) the power load immediately after the end of the continuous charging period based on the load pattern, and the temperature of the fuel cell main body 13a is suitable for the power load immediately after the end of the continuous charging period. Bring to temperature.

このように、連続充電期間の時間経過に従って燃料電池13の出力電力を大きくするよう充電制御を行うことで、連続充電期間の終了時に燃料電池本体13aを高温にしておくことができる。これにより、連続充電期間の終了後において高い発電効率を得ることができる。   In this way, by performing the charging control so as to increase the output power of the fuel cell 13 with the passage of time in the continuous charging period, the fuel cell body 13a can be kept at a high temperature at the end of the continuous charging period. Thereby, high power generation efficiency can be obtained after the end of the continuous charging period.

[具体例]
次に、上述した第1実施形態及び第2実施形態の具体例を説明する。図4は、第1実施形態及び第2実施形態の具体例を説明するためのグラフである。図4には、比較例と、第1実施形態の具体例と、第2実施形態の具体例と、が図示されている。
[Concrete example]
Next, specific examples of the first embodiment and the second embodiment described above will be described. FIG. 4 is a graph for explaining a specific example of the first embodiment and the second embodiment. FIG. 4 illustrates a comparative example, a specific example of the first embodiment, and a specific example of the second embodiment.

図4に示すように、比較例は、連続充電期間の開始時点から燃料電池13が定格出力(最大出力)で運転を行い、余剰分を蓄電池22に充電するケースを示す。比較例では、3時には蓄電池22が満充電状態になってしまい、これ以上の充電ができないことから、燃料電池13は、電力負荷に追従するよう負荷追従運転を行う。   As shown in FIG. 4, the comparative example shows a case where the fuel cell 13 operates at the rated output (maximum output) from the start of the continuous charging period and charges the storage battery 22 with the surplus. In the comparative example, the storage battery 22 becomes fully charged at 3 o'clock and cannot be charged any more, so the fuel cell 13 performs a load following operation so as to follow the power load.

このような負荷追従運転を行う場合、電力負荷の低下に伴って燃料電池13の出力が低下するため、燃料電池13は発電効率の低い状態での運転を行うことになり、光熱費を削減できない。また、低い出力での運転を行うことで、燃料電池13が劣化する。   When such a load following operation is performed, the output of the fuel cell 13 decreases as the power load decreases, so the fuel cell 13 operates in a state where the power generation efficiency is low, and the utility cost cannot be reduced. . Moreover, the fuel cell 13 deteriorates by performing the operation at a low output.

これに対し、第1実施形態では、HEMS制御部32は、連続充電期間の開始時から終了時に渡って、燃料電池13の出力を発電効率飽和点に保つように、蓄電池22を満充電まで連続的に充電する。これにより、燃料電池13を常に高い発電効率で運転することが可能になり、光熱費が削減される。また、高い出力電力での動作が継続されることで、燃料電池13の劣化が防止される。そして、低い出力で運転されているときに比して良好な負荷追従性を実現する。   On the other hand, in the first embodiment, the HEMS control unit 32 continuously keeps the storage battery 22 until fully charged so as to keep the output of the fuel cell 13 at the power generation efficiency saturation point from the start to the end of the continuous charge period. Recharge. As a result, the fuel cell 13 can always be operated with high power generation efficiency, and utility costs are reduced. Further, since the operation with the high output power is continued, the deterioration of the fuel cell 13 is prevented. As a result, a better load following capability is realized as compared with when the vehicle is operated at a low output.

第2実施形態では、HEMS制御部32は、連続充電期間の途中の時点よりも連続充電期間の終了時の方が燃料電池13の出力が大きくなるように、連続充電制御における蓄電池22の充電量を制御する。これにより、燃料電池13を常に高い発電効率で運転することが可能になり、光熱費が削減される。また、高い出力での運転が継続されることで、燃料電池13の劣化が防止される。さらに、連続充電期間の終了時に燃料電池本体13aを高温にしておくことができるため、連続充電期間の終了後において高い出力電力が要求されても高い発電効率および高い追従性を得ることができる。   In 2nd Embodiment, the HEMS control part 32 is the charge amount of the storage battery 22 in continuous charge control so that the output of the fuel cell 13 becomes larger at the end of the continuous charge period than at a point in the middle of the continuous charge period. To control. As a result, the fuel cell 13 can always be operated with high power generation efficiency, and utility costs are reduced. Moreover, the deterioration of the fuel cell 13 is prevented by continuing the operation at a high output. Furthermore, since the fuel cell body 13a can be kept at a high temperature at the end of the continuous charging period, high power generation efficiency and high followability can be obtained even when high output power is required after the continuous charging period ends.

[その他の実施形態]
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although this invention was described by embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上述した実施形態では、住宅単位で設けられるエネルギー管理システム(EMS)であるHEMSを例に説明したが、HEMSに限らず、ビル単位で設けられるEMSであるBEMS、又は、地域等のコミュニティー単位で設けられるEMSであるCEMS等に本発明を適用してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the HEMS that is an energy management system (EMS) provided in units of houses has been described as an example. However, the HEMS is not limited to the HEMS, but BEMS that is provided in units of buildings, or a community such as a region. You may apply this invention to CEMS etc. which are EMS provided in a unit.

また、燃料電池ユニット10に制御部を設け、当該制御部が、上述した第1実施形態及び第2実施形態においてHEMS制御部32が行っていた充電制御を行ってもよい。   Moreover, a control part may be provided in the fuel cell unit 10, and the said control part may perform the charge control which the HEMS control part 32 performed in 1st Embodiment and 2nd Embodiment mentioned above.

L1…系統電力ライン、L2…電力出力ライン、L3…電力入出力ライン、P1,P2…合流点、1…系統電源、2…負荷機器、10…燃料電池ユニット、11…燃料電池通信部、12…燃料電池制御部、13…燃料電池、13a…燃料電池本体、13b…燃料電池PCS、20…蓄電池ユニット、21…蓄電池通信部、22…蓄電池、22a…蓄電池本体、22b…蓄電池PCS、30…HEMS、31…HEMS通信部、32…HEMS制御部、33…記憶部、41,42…電流センサ   L1 ... grid power line, L2 ... power output line, L3 ... power input / output line, P1, P2 ... confluence, 1 ... grid power supply, 2 ... load equipment, 10 ... fuel cell unit, 11 ... fuel cell communication unit, 12 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Fuel cell control part, 13 ... Fuel cell, 13a ... Fuel cell main body, 13b ... Fuel cell PCS, 20 ... Storage battery unit, 21 ... Storage battery communication part, 22 ... Storage battery, 22a ... Storage battery main body, 22b ... Storage battery PCS, 30 ... HEMS, 31 ... HEMS communication unit, 32 ... HEMS control unit, 33 ... storage unit, 41, 42 ... current sensor

Claims (7)

燃料電池と蓄電池とを制御する電力制御システムであって、
電力負荷と前記蓄電池の充電とに使用される電力を出力するよう前記燃料電池を制御する燃料電池制御部と、
前記蓄電池を制御する蓄電池制御部と、を有し、
前記蓄電池制御部は、前記電力負荷の小さい所定期間において、前記燃料電池の出力を一定値以上に保つように、前記蓄電池が満充電となるまで前記蓄電池を連続的に充電する連続充電制御を行うことを特徴とする電力制御システム。
A power control system for controlling a fuel cell and a storage battery,
A fuel cell control unit for controlling the fuel cell to output electric power used for power load and charging of the storage battery;
A storage battery control unit for controlling the storage battery,
The storage battery control unit performs continuous charge control for continuously charging the storage battery until the storage battery is fully charged so that the output of the fuel cell is maintained at a predetermined value or more in a predetermined period when the power load is small. A power control system characterized by that.
前記燃料電池は、低出力領域において発電効率が線形的に変化し、且つ高出力領域において発電効率が略飽和状態になり、
前記一定値とは、前記低出力領域と前記高出力領域との境界付近の値以上であることを特徴とする請求項に記載の電力制御システム。
In the fuel cell, the power generation efficiency linearly changes in the low output region, and the power generation efficiency becomes substantially saturated in the high output region,
The power control system according to claim 1 , wherein the constant value is equal to or greater than a value near a boundary between the low output region and the high output region.
前記蓄電池制御部は、前記所定期間の開始時における前記蓄電池の充電可能量に基づいて、前記連続充電制御を実行するか中止するかを判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の電力制御システム。 The battery control unit on the basis of the chargeable amount of the battery at the start of the predetermined period, according to claim 1 or 2, characterized in that to determine or cancel executing the continuous charge control Power control system. 前記蓄電池制御部は、前記所定期間の途中の時点よりも前記所定期間の終了時の方が前記燃料電池の出力が大きくなるように、前記連続充電制御における前記蓄電池の充電量を制御することを特徴とする請求項1からの何れか一項に記載の電力制御システム。 The storage battery control unit controls the charge amount of the storage battery in the continuous charge control so that the output of the fuel cell is larger at the end of the predetermined period than at a point in the middle of the predetermined period. The power control system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the power control system is characterized. 前記蓄電池制御部は、
前記所定期間の開始時における前記蓄電池の充電可能量を取得する取得手段と、
前記所定期間における電力負荷パターンを予測する予測手段と、
前記取得手段により取得された前記充電可能量と前記予測手段により予測された前記電力負荷パターンとに基づいて、前記所定期間における前記蓄電池の充電スケジュールを決定する決定手段と、を含むことを特徴とする請求項1からの何れか一項に記載の電力制御システム。
The storage battery control unit
Obtaining means for obtaining a chargeable amount of the storage battery at the start of the predetermined period;
Predicting means for predicting a power load pattern in the predetermined period;
Determining means for determining a charging schedule of the storage battery in the predetermined period based on the chargeable amount acquired by the acquiring means and the power load pattern predicted by the predicting means. The power control system according to any one of claims 1 to 4 .
燃料電池と蓄電池とを制御する電力制御システムで用いられる制御装置であって、
前記蓄電池を制御する蓄電池制御部を有し、
前記燃料電池は、電力負荷と前記蓄電池の充電とに使用される電力を出力し、
前記蓄電池制御部は、前記電力負荷の小さい所定期間において、前記燃料電池の出力を一定値以上に保つように、前記蓄電池が満充電となるまで前記蓄電池を連続的に充電する連続充電制御を行うことを特徴とする制御装置。
A control device used in a power control system for controlling a fuel cell and a storage battery,
A storage battery control unit for controlling the storage battery;
The fuel cell outputs power used for power load and charging of the storage battery,
The storage battery control unit performs continuous charge control for continuously charging the storage battery until the storage battery is fully charged so that the output of the fuel cell is maintained at a predetermined value or more in a predetermined period when the power load is small. A control device characterized by that.
燃料電池と蓄電池とを制御する電力制御方法であって、
電力負荷と前記蓄電池の充電とに使用される電力を出力するよう前記燃料電池を制御するステップAと、
前記蓄電池を制御するステップBと、を有し、
前記ステップBは、前記電力負荷の小さい所定期間において、前記燃料電池の出力を一定値以上に保つように、前記蓄電池が満充電となるまで前記蓄電池を連続的に充電する連続充電制御を行うことを特徴とする電力制御方法。
A power control method for controlling a fuel cell and a storage battery,
Controlling the fuel cell to output power used for power load and charging of the storage battery; and
And step B for controlling the storage battery,
The step B performs continuous charge control for continuously charging the storage battery until the storage battery is fully charged so that the output of the fuel cell is maintained at a predetermined value or more in a predetermined period when the power load is small. A power control method characterized by the above.
JP2011281506A 2011-12-22 2011-12-22 Power control system, control device, and power control method Active JP5897899B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011281506A JP5897899B2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Power control system, control device, and power control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011281506A JP5897899B2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Power control system, control device, and power control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013131449A JP2013131449A (en) 2013-07-04
JP5897899B2 true JP5897899B2 (en) 2016-04-06

Family

ID=48908835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011281506A Active JP5897899B2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Power control system, control device, and power control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5897899B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5869539B2 (en) * 2013-09-05 2016-02-24 大和ハウス工業株式会社 Power supply system
JP6280741B2 (en) * 2013-12-27 2018-02-14 大和ハウス工業株式会社 Power supply system
WO2015122097A1 (en) * 2014-02-17 2015-08-20 日産自動車株式会社 Fuel cell system and control method for fuel cell system
JP6432095B2 (en) * 2014-04-22 2018-12-05 大和ハウス工業株式会社 Power supply system
FR3024290A1 (en) 2014-07-23 2016-01-29 Gdf Suez ENERGY GENERATION SYSTEM COMPRISING A FUEL CELL AND RECHARGEABLE BATTERY AND METHODS USING SUCH A DEVICE
DE102015221613A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-04 Robert Bosch Gmbh Method for operating an electrical storage unit, and method for operating a power generating unit
JP7369634B2 (en) * 2020-02-13 2023-10-26 東京瓦斯株式会社 distributed power supply
JP7446141B2 (en) * 2020-03-30 2024-03-08 大阪瓦斯株式会社 Energy systems and how they operate
CN111114532B (en) * 2020-03-31 2020-08-21 潍柴动力股份有限公司 Control method of fuel cell vehicle and vehicle control unit
JP2024137275A (en) * 2023-03-24 2024-10-07 株式会社豊田中央研究所 Fuel Cell Control System

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05182675A (en) * 1991-07-04 1993-07-23 Shimizu Corp Method for controlling output of fuel cell
JP2004342461A (en) * 2003-05-15 2004-12-02 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2005044531A (en) * 2003-07-22 2005-02-17 Daihatsu Motor Co Ltd Fuel cell system
WO2006006222A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-19 Kajima Corporation Fuel cell system suppressing variation in power consumption of entire system, its controlling method and building structure
JP5094058B2 (en) * 2006-06-30 2012-12-12 三洋電機株式会社 Power system
JP4505475B2 (en) * 2007-01-29 2010-07-21 本田技研工業株式会社 Fuel cell system
JP5101583B2 (en) * 2009-09-16 2012-12-19 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013131449A (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5897899B2 (en) Power control system, control device, and power control method
JP5663645B2 (en) Control apparatus and control method
JP5890513B2 (en) Control device, control system, and storage battery control method
EP2983265B1 (en) Electric power conversion device, control system, and control method
JP5891386B2 (en) Power control apparatus and power supply system using the same
JP2012123637A (en) Charge controller, control method of charge controller, charge/discharge controller, control method of charge/discharge controller, control program, and recording medium
JP2011250673A (en) Energy controller and control method
JP6166512B2 (en) Control device, power system, and control method
JP2007259598A (en) Power storage-supply device, and method
JP6820677B2 (en) Power management equipment and programs
JP7032248B2 (en) Power management equipment and programs
JP5995804B2 (en) Storage system management device and control target value determination method
US9727038B2 (en) Fuel cell control using pseudo power consumption
KR102268723B1 (en) System and method for controlling charging rate
JP5773768B2 (en) Building power supply system and building power supply method
JP5507946B2 (en) Battery control unit
JP6183758B2 (en) Power control apparatus, power supply system using the same, and power control method
WO2016039195A1 (en) Energy management apparatus, energy management method, and energy management program
JP6523120B2 (en) Power supply system
JP6378955B2 (en) Power supply system
WO2015170626A1 (en) Independent power supply system
JP6637402B2 (en) Energy management device, control method thereof, and thermoelectric supply system
JP2015139315A (en) Power management device, power management method, and program
EP2763229B1 (en) Energy management system, energy management device, and power management method
JP2012165605A (en) Power supply system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150728

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150928

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: 20160202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160303

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5897899

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150