JP6334058B2 - 電力供給機器の制御方法、電力供給機器及び電力供給システム - Google Patents

電力供給機器の制御方法、電力供給機器及び電力供給システム Download PDF

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Description

関連出願へのクロスリファレンス
本出願は、日本国特許出願２０１５−０６７５２１号（２０１５年３月２７日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
本発明は、電力供給機器の制御方法、電力供給機器及び電力供給システムに関するものである。
従来、太陽電池及び充放電可能な蓄電池からの直流電力を交流電力に変換する電力供給機器が知られている。このような電力供給機器では、安全のために、蓄電池との間にリレー（以下、「蓄電池リレー」とする）を設けている。このような従来の電力供給機器においては、蓄電池を充放電させるために蓄電池リレーをオンにするとき、電力供給機器内の回路に設けられたコンデンサ等に蓄電池からの大電流（突入電流）が流れ込む可能性がある。
突入電流を低減する方法として、例えば特許文献１には、発電装置における燃料電池の発電動作開始時の突入電流を低減するために、燃料電池が発電動作を開始する前に、ＤＣリンク部をバッテリにより昇圧させることが開示されている。
特開２０１４−２２０１５２号公報
本発明の一実施形態に係る電力供給機器は、太陽電池及び蓄電池側の直流電力を交流電力に変換し、前記太陽電池及び前記蓄電池の間に設けられる第１コンデンサと、前記蓄電池及び前記第１コンデンサの間に設けられる第２コンデンサと、前記太陽電池または系統からの電力により、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、前記第２コンデンサの第３電圧が前記蓄電池の第２電圧と等しくなったとき、前記蓄電池を前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサに通電させる制御部とを備える。
また、本発明の一実施形態に係る電力供給システムは、太陽電池及び蓄電池側の直流電力を交流電力に変換する電力供給機器と、蓄電池と、太陽電池とを備える。また、前記電力供給機器は、前記太陽電池及び前記蓄電池の間に設けられる第１コンデンサと、前記蓄電池及び前記第１コンデンサの間に設けられる第２コンデンサと、前記太陽電池または系統からの電力により、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、前記第２コンデンサの第３電圧が前記蓄電池の第２電圧と等しくなったとき、前記蓄電池を前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサに通電させる制御部とを備える。
さらに、本発明の一実施形態に係る電力供給機器の制御方法は、太陽電池及び蓄電池の間に設けられる第１コンデンサと、前記蓄電池及び前記第１コンデンサの間に設けられる第２コンデンサと、を有し、前記太陽電池及び前記蓄電池側の直流電力を交流電力に変換する電力供給機器の制御方法である。また、前記太陽電池または系統からの電力により、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、前記第２コンデンサの第３電圧が前記蓄電池の第２電圧と等しくなったとき、前記蓄電池を前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサに通電する。
本発明の第１実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。 第１実施形態の制御方法を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。 第２実施形態の制御方法を説明するフローチャートである。
以下、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電力供給システム１は、図１に示すように、電力供給機器１０と、分散電源として、蓄電池２０及び太陽電池３０とを備える。本実施形態においては、電力供給機器１０に、蓄電池２０と、太陽電池３０とがそれぞれ１つずつ通電可能に接続されている構成を例に挙げて説明するが、これはあくまでも一例である。これらの分散電源の個数は、それぞれ任意の個数とすることができる。
図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は電力の流れる配線を表す。制御部１９と多くの機能ブロックとの間には制御信号又は通信される情報の流れがあるが、見やすさのために図１では省略されており、主要な制御信号等については後述する。制御信号及び情報の通信は、有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。制御信号及び情報の通信には、各階層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、赤外線通信、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層を含む下位の層の上で、各種プロトコル、例えばＺｉｇＢｅｅ ＳＥＰ２．０（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ２．０）、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）などのような論理層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。
電力供給機器１０は、例えばパワーコンディショナであり、太陽電池３０及び蓄電池２０から供給される直流の電力と、系統５０から供給される交流の電力との変換を行う。電力供給機器１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、第１コンデンサ１２と、第１リレー１３と、第２リレー１４と、抵抗１５と、第２コンデンサ１６と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、インバータ１８と、制御部１９とを備える。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、太陽電池３０から入力される電力の直流電圧を、例えば、インバータ１８の定格電圧の範囲内である直流電圧に昇圧する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、太陽電池３０と電力供給機器１０との通電状態を切り替えるスイッチを内部に有している。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１内のスイッチをオンにすると太陽電池３０と電力供給機器１０とが通電し、オフにすると太陽電池３０と電力供給機器１０との通電が解除される。複数の太陽電池３０が通電可能に接続される場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１も同数設けられる。そして、複数の太陽電池３０のそれぞれに通電したＤＣ／ＤＣコンバータ１１が、各太陽電池３０から入力される電力の直流電圧を、例えば、インバータ１８の定格電圧の範囲内である直流電圧に昇圧してもよい。
第１コンデンサ１２は中間リンクコンデンサであり、例えば電解コンデンサで構成されて電荷を蓄える。また、第１コンデンサ１２は、太陽電池３０及び蓄電池２０の間に設けられる。第１コンデンサ１２の両端には、電圧測定器４２が並列接続される。電圧測定器４２により、第１コンデンサ１２に印加される電圧が検出される。このようにして検出された第１コンデンサ１２の電圧は、制御部１９に通知される。
第１リレー１３は、オフ（開状態）とオン（閉状態）とを切り替えることで、電路を開閉するスイッチである。第１リレー１３は、第１コンデンサ１２及び蓄電池２０の間に設けられ、第１コンデンサ１２と蓄電池２０との間の電路を開閉する。第２リレー１４は、オフ（開状態）とオン（閉状態）とを切り替えることで、電路を開閉するスイッチである。抵抗１５は、突入電流を低減する抵抗である。第２リレー１４及び抵抗１５は、互いに直列に接続され、第１コンデンサ１２及び蓄電池２０の間に設けられる。また、第１リレー１３と、第２リレー１４及び抵抗１５とは、互いに並列に接続され、蓄電池２０と電力供給機器１０との通電状態を切り替える。すなわち、第１リレー１３及び第２リレー１４が共にオフのとき、蓄電池２０と電力供給機器１０との通電が解除される。第１リレー１３及び第２リレー１４のうち何れか一方がオンにされて他方がオフにされたとき、オンにされた方のリレーで蓄電池２０と電力供給機器１０とが通電する。第１リレー１３及び第２リレー１４が共にオンのとき、両方のリレーで蓄電池２０と電力供給機器１０とが通電する。第１リレー１３及び第２リレー１４が共にオンのときは、第２リレー１４の側には抵抗１５があるため、大部分の電流は第１リレー１３を介して流れる。
第２コンデンサ１６は入力コンデンサであり、例えば電解コンデンサで構成されて電荷を蓄える。また、第２コンデンサ１６は、第１コンデンサ１２及び蓄電池２０の間に設けられ、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して第１コンデンサ１２に通電している。
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、蓄電池２０から入力される電力の直流電圧を、例えば、インバータ１８の定格電圧の範囲内となる直流電圧に昇圧する。また、太陽電池３０からＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介して昇圧されて入力される電力の直流電圧、及び系統５０からインバータ１８を介してＡＣ／ＤＣ変換されて入力される電力の直流電圧を、例えば、蓄電池２０の定格電圧の範囲内である直流電圧に降圧する。
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、内部に、ＤＣリアクトル１７１と、スイッチ１７２と、スイッチ１７３とを備える。ＤＣリアクトル１７１は、高調波を抑制する。スイッチ１７２は、スイッチング素子とダイオードとが並列に接続されて構成される。スイッチング素子がオフ、すなわちスイッチ１７２がオフのとき、蓄電池２０から流れ込む方向にのみ電流が流れ、スイッチング素子がオン、すなわちスイッチ１７２がオンのとき、双方向に電流が流れる。
インバータ１８は、双方向インバータであって、蓄電池２０及び太陽電池３０から入力される直流の電力を交流の電力に変換する。また、インバータ１８は、系統５０から入力される交流の電力を直流の電力に変換する。
制御部１９は、例えば、不揮発性の記憶部と、これに格納される制御プログラムを実行するプロセッサとを有するマイクロコンピュータ等で構成される。制御部１９は、系統電圧の上昇や停電等の状態等に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、第１リレー１３、第２リレー１４、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１７等の各部の動作を制御する。また、制御部１９は、電圧測定器４１、４２により通知される電圧をデータとして取得し、これらに基づいて後述する各部の制御を行う。制御部１９は、系統５０とインバータ１８との通電状態を切り替える系統スイッチ（図示省略）の動作も制御する。
蓄電池２０は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の蓄電池から構成される。蓄電池２０は、充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池２０は、系統５０又は太陽電池３０から供給される電力を充電可能である。蓄電池２０の両極には、電圧測定器４１が並列接続される。電圧測定器４１により、蓄電池２０の電圧が検出される。このようにして検出された蓄電池２０の電圧は、制御部１９に通知される。
太陽電池３０は、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換する。太陽電池３０は、例えば光電変換セルを有する発電部がマトリクス状に通電可能に接続され、所定の短絡電流（例えば１０［Ａ］）を出力するように構成される。太陽電池３０は、シリコン系多結晶太陽電池、シリコン系単結晶太陽電池、またはＣＩＧＳ等薄膜系太陽電池等、光電変換可能なものであればその種類は制限されない。
図２に示すフローチャートを参照しながら、電力供給機器１０の制御方法を説明する。
まず、制御部１９は、第１リレー１３、第２リレー１４及びスイッチ１７２をオフにした状態で、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１内のスイッチ又は系統スイッチをオンにする。これにより、制御部１９は、太陽電池３０又は系統５０からの電力によって第１コンデンサ１２への充電を開始する（ステップＳ１）。
制御部１９は、蓄電池２０の電圧（第２電圧）及び第１コンデンサ１２に印加される電圧（第１電圧）をそれぞれ電圧測定器４１，４２を介して取得し、確認する（ステップＳ２）。
制御部１９は、ステップＳ２における確認の結果、第１コンデンサ１２に印加される電圧が蓄電池２０の電圧を超えたか否かを判定する（ステップＳ３）。制御部１９は、第１コンデンサ１２に印加される電圧が蓄電池２０の電圧以下であると判定するとき（ステップＳ３のＮｏ）、ステップＳ２の処理に戻る。一方、制御部１９は、蓄電池２０の電圧を超えたと判定するとき（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ４の処理に進む。ステップＳ２及びＳ３の処理を行う代わりに、第１コンデンサ１２にどの程度の時間充電させれば蓄電池２０の電圧を超えるかに関する情報を予め制御部１９が記憶しておき、その時間の経過後、第１コンデンサ１２に印加される電圧が蓄電池２０の電圧を超えたとみなして、ステップＳ４に進む構成としてもよい。
そして、制御部１９は、第２リレー１４をオンにすることで（ステップＳ４）、蓄電池２０を抵抗１５を介して第２コンデンサ１６及び第１コンデンサ１２に通電させる。これにより、蓄電池２０の電力による第２コンデンサ１６への充電が開始する。
制御部１９は、予め記憶した所定時間待機し（ステップＳ５）、所定時間経過後、第１リレー１３をオンにする（ステップＳ６）、すなわち、抵抗１５を介さずに第２コンデンサ１６及び第１コンデンサ１２に蓄電池２０を通電する。ステップＳ５において所定時間待機する代わりに、第２コンデンサ１６の両端に電圧測定器（図示省略）を並列接続し、第２コンデンサ１６に印加される電圧を測定して制御部１９に通知してもよい。これにより、制御部１９は第２コンデンサ１６に印加される電圧が予め記憶した既定の電圧以上となるまで待機することができる。
このように、本実施形態によれば、制御部１９は、蓄電池２０を通電する前に、太陽電池３０又は系統５０からの電力により第１コンデンサ１２を充電する。また、制御部１９は、第１コンデンサ１２に印加される電圧が蓄電池２０の電圧を超えた後に、蓄電池２０を抵抗１５を介して通電する。従って、蓄電池２０による第１コンデンサ１２の充電が不要となるため、蓄電池２０の通電時に突入電流が発生することを低減できると共に、短時間で使用を開始することができる。
また、本実施形態によれば、例えば夜間に停電しているような時には、太陽電池３０又は系統５０からの電力により第１コンデンサ１２を充電することはできない。このような時には、制御部１９が、第１リレー１３をオフにした状態で第２リレー１４をオンにすることにより、蓄電池２０からの電力により第２コンデンサ１６及び第１コンデンサ１２を充電し、一定時間経過後、第１リレー１３をオンにすることができる。これにより、太陽電池３０及び系統５０からの電力が供給できない場合にも、蓄電池２０の通電時に突入電流が発生することを低減できる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電力供給システム１’は、図３に示すように、電力供給機器１０’と、蓄電池２０と、太陽電池３０とを備える。ここで、蓄電池２０及び太陽電池３０は第１実施形態の電力供給システム１に係るものと同一であるので、説明を省略する。
電力供給機器１０’は、太陽電池３０及び蓄電池２０から供給される直流の電力と、系統５０から供給される交流の電力との変換を行う。電力供給機器１０’は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、第１コンデンサ１２と、第１リレー１３と、第２コンデンサ１６と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、インバータ１８と、制御部１９とを備える。ここで、第１実施形態の電力供給機器１０と共通する構成は同一であるため、説明を省略する。ただし、電力供給機器１０’においては、第２コンデンサ１６の両端に電圧測定器４３が並列接続され、第２コンデンサ１６に印加される電圧（第３電圧）が検出される。このようにして検出された第２コンデンサ１６の電圧は、制御部１９に通知される。
図４に示すフローチャートを参照しながら、電力供給機器１０’の制御方法を説明する。
まず、制御部１９は、第１リレー１３をオフにし、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１内のスイッチ又は系統スイッチをオンにした状態で、スイッチ１７２をオンにする（ステップＳ１１）。これにより、太陽電池３０又は系統５０からの電力によって第１コンデンサ１２及び第２コンデンサ１６への充電を開始する（ステップＳ１２）。
制御部１９は、蓄電池２０の電圧及び第２コンデンサ１６に印加される電圧を、それぞれ電圧測定器４１，４３を介して取得し、確認する（ステップＳ１３）。
制御部１９は、ステップＳ１３における確認の結果、第２コンデンサ１６に印加される電圧が蓄電池２０の電圧と等しいか否かを判定する（ステップＳ１４）。制御部１９は、第２コンデンサ１６に印加される電圧が蓄電池２０の電圧と等しくないと判定するとき（ステップＳ１４のＮｏ）、ステップＳ１３の処理に戻り、等しいと判定するとき（ステップＳ１４のＹｅｓ）、ステップＳ１５の処理に進む。ここで、これらの電圧が等しいか否かの判定は、厳密に同じ電圧である必要はないが、両電圧が近い値であればあるほどよい。また、第２コンデンサ１６に印加される電圧が蓄電池２０の電圧を超えないよう、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を高い周期で繰り返すことがよい。
そして、制御部１９は、第１リレー１３をオンにする（ステップＳ１５）、すなわち、蓄電池２０を第２コンデンサ１６及び第１コンデンサ１２に通電する。
このように、本実施形態によれば、制御部１９は、太陽電池３０又は系統５０からの電力により、第１コンデンサ１２だけでなく第２コンデンサ１６も同時に充電する。また、制御部１９は、第２コンデンサ１６に印加される電圧が蓄電池２０の電圧と等しくなったときに、蓄電池２０を通電する。従って、第２リレー１４及び抵抗１５を備えなくても、蓄電池２０の通電時に突入電流が発生することを低減でき、短時間で使用を開始することができる。
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
本開示内容の多くの側面は、プログラム命令を実行可能なコンピュータシステムその他のハードウェアによって実行される、一連の動作として示される。コンピュータシステムその他のハードウェアには、例えば、汎用コンピュータ、ＰＣ(パーソナルコンピュータ)、専用コンピュータ、ワークステーション、ＰＣＳ(Personal Communications System、パーソナル移動通信システム)、電子ノートパッド、ラップトップコンピュータ、又はその他のプログラム可能なデータ処理装置が含まれる。各実施形態では、種々の動作は、プログラム命令(ソフトウェア)で実装された専用回路(例えば、特定機能を実行するために相互接続された個別の論理ゲート)又は、１つ以上のプロセッサによって実行される論理ブロック若しくはプログラムモジュール等によって実行されることに留意されたい。論理ブロック又はプログラムモジュール等を実行する１つ以上のプロセッサには、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ、ＣＰＵ(中央演算処理ユニット)、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)、ＰＬＤ(Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、コントローラ、マイクロコントローラ、電子機器、ここに記載する機能を実行可能に設計されたその他の装置及び／又はこれらいずれかの組合せが含まれる。ここに示す実施形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード又はこれらいずれかの組合せによって実装される。
ここで用いられる機械読取り可能な非一時的記憶媒体は、更に、ソリッドステートメモリ、磁気ディスク及び光学ディスクの範疇で構成されるコンピュータ読取り可能な有形のキャリア（媒体）として構成することができる。かかる媒体には、ここに開示する技術をプロセッサに実行させるためのプログラムモジュールなどのコンピュータ命令の適宜なセット及び、データ構造が格納される。コンピュータ読取り可能な媒体には、１つ以上の配線を備えた電気的接続、磁気ディスク記憶媒体、その他の磁気及び光学記憶装置(例えば、ＣＤ(Compact Disk)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、及びブルーレイディスク、可搬型コンピュータディスク、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read-Only Memory)、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ若しくはフラッシュメモリ等の書換え可能でプログラム可能なＲＯＭ若しくは情報を格納可能な他の有形の記憶媒体又はこれらいずれかの組合せが含まれる。メモリは、プロセッサ／プロセッシングユニットの内部及び／又は外部に設けることができる。ここで用いられるように、「メモリ」という語は、あらゆる種類の長期記憶用、短期記憶用、揮発性、不揮発性その他のメモリを意味し、特定の種類若しくはメモリの数又は記憶が格納される媒体の種類は限定されない。
１，１’ 電力供給システム
１０，１０’ 電力供給機器
１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２ 第１コンデンサ
１３ 第１リレー
１４ 第２リレー
１５ 抵抗
１６ 第２コンデンサ
１７ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
１８ インバータ
１９ 制御部
２０ 蓄電池
３０ 太陽電池
４１，４２，４３ 電圧測定器
５０ 系統
１００ 電力供給機器
１７１ ＤＣリアクトル
１７２，１７３ スイッチ

Claims (6)

  1. 太陽電池及び蓄電池側の直流電力を交流電力に変換し、
    前記太陽電池及び前記蓄電池の間に設けられる第１コンデンサと、
    前記蓄電池及び前記第１コンデンサの間に設けられる第２コンデンサと、
    前記太陽電池または系統からの電力により、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、前記第２コンデンサの第３電圧が前記蓄電池の第２電圧と等しくなったとき、前記蓄電池を前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサに通電させる制御部とを備える
    電力供給機器。
  2. 前記第２コンデンサ及び前記蓄電池の間に設けられ、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサと前記蓄電池との間の電路を開閉する第１リレーをさらに備え、
    前記制御部は、
    前記第２コンデンサの第３電圧が前記蓄電池の第２電圧と等しくなったとき、前記第１リレーを開状態から閉状態に制御する、請求項１に記載の電力供給機器。
  3. 前記第１リレーに並列接続され、かつ、前記蓄電池と前記第２コンデンサとの間に設けられ、互いに直列に接続された第２リレーと突入電流を低減する抵抗とをさらに備え、
    前記制御部は、
    前記第２リレーを開状態から閉状態にし、所定時間経過後、前記第１リレーを開状態から閉状態に制御する、請求項２に記載の電力供給機器。
  4. 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの間に設けられ、前記蓄電池側から入力される直流電圧を昇圧して前記太陽電池側に出力し、前記太陽電池側から入力される直流電圧を降圧して前記蓄電池側に出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータをさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の電力供給機器。
  5. 太陽電池及び蓄電池側の直流電力を交流電力に変換する電力供給機器と、蓄電池と、太陽電池とを備え、
    前記電力供給機器は、
    前記太陽電池及び前記蓄電池の間に設けられる第１コンデンサと、
    前記蓄電池及び前記第１コンデンサの間に設けられる第２コンデンサと、
    前記太陽電池または系統からの電力により、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、前記第２コンデンサの第３電圧が前記蓄電池の第２電圧と等しくなったとき、前記蓄電池を前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサに通電させる制御部とを備える
    電力供給システム。
  6. 太陽電池及び蓄電池の間に設けられる第１コンデンサと、前記蓄電池及び前記第１コンデンサの間に設けられる第２コンデンサと、を有し、前記太陽電池及び前記蓄電池側の直流電力を交流電力に変換する電力供給機器の制御方法であって、
    前記太陽電池または系統からの電力により、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、
    前記第２コンデンサの第３電圧が前記蓄電池の第２電圧と等しくなったとき、前記蓄電池を前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサに通電する
    電力供給機器の制御方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019077958A1 (ja) * 2017-10-17 2019-04-25 株式会社村田製作所 電源装置、電力制御装置、電源装置のリレー判定方法
KR20200031413A (ko) * 2018-09-14 2020-03-24 엘지이노텍 주식회사 태양광 연계 에너지 저장 시스템용 dc-dc 컨버터 및 그 제어방법
US10992139B1 (en) * 2018-09-20 2021-04-27 Farid Dibachi Electrical power system
CN112955345B (zh) * 2018-11-05 2021-12-21 日产自动车株式会社 电力转换装置的控制方法及电力转换装置
US11630473B2 (en) * 2021-07-28 2023-04-18 Zebra Technologies Corporation Two-stage energy storage for light harvesting systems
CN113983650B (zh) * 2021-11-15 2023-05-05 海信（广东）空调有限公司 空调器的低功耗控制方法、装置、空调室外机及空调器

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0759271A (ja) * 1991-09-13 1995-03-03 S Ii Project Kk 太陽発電ー蓄電システム
JP3216969B2 (ja) * 1995-06-07 2001-10-09 日本電信電話株式会社 無停電形太陽光発電システム
JPH09233831A (ja) * 1996-02-28 1997-09-05 Toyota Motor Corp インバータ用の充電制御装置
JP2003116232A (ja) * 2001-10-04 2003-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
JP2005210776A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Futaba Corp バッテリーチャージャー付ポータブル電源システム
US7994657B2 (en) * 2006-12-22 2011-08-09 Solarbridge Technologies, Inc. Modular system for unattended energy generation and storage
JP3149024U (ja) * 2008-10-01 2009-03-12 實 村野 商用電力注入型太陽電池直流連系利用システム
EP2325970A3 (en) * 2009-11-19 2015-01-21 Samsung SDI Co., Ltd. Energy management system and grid-connected energy storage system including the energy management system
US9077202B1 (en) * 2009-12-31 2015-07-07 Sunpower Corporation Power converter with series energy storage
JP5429050B2 (ja) * 2010-05-27 2014-02-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置
US20150185291A1 (en) * 2011-03-31 2015-07-02 Elite Power Solutions Llc Switched capacitor battery unit monitoring system
JP5741687B2 (ja) * 2011-06-17 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法
WO2013005804A1 (ja) * 2011-07-07 2013-01-10 三洋電機株式会社 スイッチング装置
JP2013042627A (ja) * 2011-08-18 2013-02-28 Ntt Docomo Inc 直流電源制御装置および直流電源制御方法
JP5835009B2 (ja) * 2012-02-28 2015-12-24 トヨタ車体株式会社 電源装置
JP5882845B2 (ja) * 2012-06-27 2016-03-09 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力貯蔵型太陽光発電システム
JP2014030299A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Sharp Corp パワーコンディショナ、蓄電池、電力供給システム
JP6075041B2 (ja) * 2012-12-04 2017-02-08 住友電気工業株式会社 変換装置
US9641021B2 (en) * 2013-01-31 2017-05-02 General Electric Company Photovoltaic power generation system including apparatus and method to buffer power fluctuations
JP2014220152A (ja) 2013-05-09 2014-11-20 株式会社ノーリツ 発電装置
JP2015008561A (ja) * 2013-06-24 2015-01-15 日本電信電話株式会社 低損失電力変換装置及びその制御方法
US9753511B2 (en) * 2013-11-26 2017-09-05 Nec Corporation Fuzzy logic based integrated power coordination system for hybrid energy storage system
WO2015116936A1 (en) * 2014-01-30 2015-08-06 Hirschmann Car Communication Inc. Long life container tracking device
US10199841B2 (en) * 2015-12-21 2019-02-05 General Electric Company System and method for protecting energy storage systems from overcurrent conditions

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