JP6397244B2 - 充放電システム - Google Patents
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Description
前記充放電用パワーコンディショナから出力される交流電圧のゼロクロス点を検出する第1ゼロクロス検出回路と、
この第1ゼロクロス検出回路が検出したゼロクロス点近傍の交流電圧の変動幅を検出する電圧変動幅検出回路と、
この変動幅検出回路が検出した変動幅が予め設定されている設定値を越えたか否かに基づいて、前記充放電用パワーコンディショナの動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
図1に示す充放電システムS1は、太陽光発電システム(自然エネルギー発電システム)10と、第1,第2分電盤(屋内分電盤)20,30と、電力測定装置(測定装置)60と、情報収集装置100と、屋外に設けられた定置型の電気自動車用パワーコンディショナ装置120等とを備えている。
[動 作]
次に、上記のように構成される充放電システムS1の動作について簡単に説明する。
[充電モード及び系統電源モード]
電気自動車用パワーコンディショナ装置120は、充電モードが設定されるとともに系統電源モードが設定されると、切換スイッチSW1が端子S1aに切り換わり、第1分電盤20から給電線125を介して系統電源Eの交流電力がEVパワーコンディショナ122に入力される。EVパワーコンディショナ122の充電用AC/DCコンバータ123は、系統電源Eの交流電力を直流電力に変換して電気自動車Cの蓄電池(図示せず)を充電していく。
[太陽光発電モード]
PVパワーコンディショナ12から出力される交流電力で電気自動車Cの蓄電池を充電する場合には、リモートコントロール102または電気自動車用パワーコンディショナ装置120のモードスイッチの操作によって太陽光発電モード及び充電モードに設定する。このモードの設定により、切換スイッチSW1が端子S1bに切り換わり、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電力が第2分電盤30及び給電線127を介して電気自動車用パワーコンディショナ装置120へ供給され、上記と同様にして電気自動車Cの蓄電池が充電されていく。
[停 電]
停電時には、交流電圧が電気自動車用パワーコンディショナ装置120に入力されないので、制御装置310は停電であることを判断し、切換スイッチSW2をオフにするとともに、放電用DC/ACコンバータ124を動作させて擬似交流電圧を発生させる。この擬似交流電圧は給電線126及び第1分電盤20を介して第2分電盤30へ供給される。また、図示しない開閉器により系統電源Eから第2分電盤20が解列される。
[停電時の充電モード]
停電時に充電モードが設定されている場合、PVパワーコンディショナ12から出力された交流電力は、第2分電盤30から給電線127及び切換スイッチSW1(端子S1bに切り換わっている)を介して充電用AC/DCコンバータ123に入力する。また、制御装置310は充電用AC/DCコンバータ123を動作させて、その交流電力を直流電力に変換して電気自動車Cの蓄電池を充電させていく。すなわち、太陽光発電装置11が発電した電力で電気自動車Cの蓄電池が充電されていくことになる。
[停電時の放電モード]
停電時に放電モードが設定された場合、制御装置310は放電用DC/ACコンバータ124を動作させて電気自動車Cの蓄電池の直流電力を交流電力に変換させ、この交流電力を給電線126及び第1分電盤20を介して第2分電盤30へ供給し、家電負荷に供給する。すなわち、EVパワーコンディショナ122を自立運転させる。
[通常時の放電モード]
通常時に放電モードが設定された場合、制御装置310は、系統電源Eの交流電圧に同期すなわち連係させてEVパワーコンディショナ122の放電用DC/ACコンバータ124を制御して、電気自動車Cの蓄電池の直流電圧を交流電圧に変換する。すなわち蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換して給電線126を介して第1分電盤20へ供給する。
[電気自動車の充電]
電気自動車用パワーコンディショナ装置120がメンテナンスなどにより使用できない場合、図4に示すように、防水接地コンセント121と電気自動車Cとを給電コード130で接続すれば、電気自動車Cの蓄電池を充電することができる。
[第2実施例]
図6は第2実施例の電気自動車用パワーコンディショナ装置220の構成を示す。
[第3実施例]
図7は第3実施例の電気自動車用パワーコンディショナ装置420の構成を示す。
[動 作]
次に、第3実施例の電気自動車用パワーコンディショナ装置420の動作について説明する。
[充電モード及び系統電源モード]
充電モードが設定されるとともに系統電源モードが設定されると、切換スイッチSW1が端子S1aに切り換わり、第1分電盤20から給電線125を介して系統電源Eの交流電力がEVパワーコンディショナ122に入力される。EVパワーコンディショナ122の充電用AC/DCコンバータ123は、系統電源Eの交流電力を直流電力に変換して電気自動車Cの蓄電池(図示せず)を充電していく。
[太陽光発電モード]
太陽光発電モード及び充電モードに設定すると、切換スイッチSW1が端子S1bに切り換わり、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電力が第2分電盤30及び給電線127を介して電気自動車用パワーコンディショナ装置120へ供給され、第1実施例と同様にして電気自動車Cの蓄電池が充電されていく。
[第4実施例]
図8は第4実施例の電気自動車用パワーコンディショナ装置520の構成を示す。
この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
11 太陽光発電装置(発電手段)
12 PVパワーコンディショナ(発電用パワーコンディショナ)
20 第1分電盤(分電盤)
30 第2分電盤(分電盤)
120 電気自動車用パワーコンディショナ装置
122 EVパワーコンディショナ(充放電用パワーコンディショナ)
301 ゼロクロス検出回路(第1ゼロクロス検出回路)
302 電圧変動幅検出回路
310 制御装置(制御手段)
S1 充放電システム
E 系統電力網(系統電源)
C 電気自動車
Claims (5)
- 系統電源と自然エネルギー発電システムとに接続された分電盤から供給される交流電力を電気自動車の蓄電池や家電負荷へ供給したり、この蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換して前記分電盤へ供給したりする充放電用パワーコンディショナを備え、前記自然エネルギー発電システムは前記系統電源の交流電圧に同期して交流電力を前記分電盤へ出力し、前記充放電用パワーコンディショナは、停電時に放電用DC/ACコンバータから擬似交流電圧を前記分電盤へ出力し、前記自然エネルギー発電システムは前記擬似交流電圧に連係して交流電力を出力する充放電システムであって、
前記充放電用パワーコンディショナから出力される交流電圧のゼロクロス点を検出する第1ゼロクロス検出回路と、
この第1ゼロクロス検出回路が検出したゼロクロス点近傍の交流電圧の変動幅を検出する電圧変動幅検出回路と、
この変動幅検出回路が検出した変動幅が予め設定されている設定値を越えたか否かに基づいて、前記充放電用パワーコンディショナの動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする充放電システム。 - 前記設定値は設定変更が可能であることを特徴とする請求項1に記載の充放電システム。
- 前記充放電用パワーコンディショナは、前記分電盤から供給される交流電圧を直流電圧に変換して前記電気自動車の蓄電池を充電する充電用AC/DCコンバータと、前記分電盤から供給される交流電圧のゼロクロス点を検出する第2ゼロクロス検出回路と、この第2ゼロクロス検出回路がゼロクロス点を検出する毎に隣接するゼロクロス点間における前記電気自動車の蓄電池の充電電流または充電電圧の実効値または平均値を算出する出力計算部と、この出力計算部が算出する実効値または平均値が予め設定されている基準設定値との差である誤差を求め、この誤差に応じた誤差信号を出力する誤差演算部と、この誤差演算部が出力する誤差信号の前の誤差信号に対する誤差信号の変動量を検出する変動検出部とを有し、
前記制御手段は、前記誤差演算部から出力される誤差信号に基づいて、その誤差がゼロとなるように前記充電用AC/DCコンバータのスイッチング信号の信号幅を制御する補正部と、前記変動検出部が検出した変動量が予め設定した変動設定値を越えたとき前記充電用AC/DCコンバータによる充電動作を停止させる充電停止部とを備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の充放電システム。 - 前記充電用AC/DCコンバータは、前記分電盤から供給される交流電圧を全波整流して平滑する全波整流回路と、この全波整流回路によって全波整流されて平滑された整流平滑電圧を所定の直流電圧に変換するDC/DCコンバータとを有し、
前記第2ゼロクロス検出回路がゼロクロス点を検出するごとに、前記全波整流回路から出力される整流平滑電圧をサンプリングするサンプリング部と、
このサンプリング部がサンプリングしたサンプリング電圧と予め設定した設定電圧とを比較する比較部とを有し、
前記制御手段の充電停止部は、前記サンプリング電圧が設定電圧以下であると比較部が判断したとき、前記DC/DCコンバータによる充電動作を停止させることを特徴とする請求項3に記載の充放電システム。 - 前記放電用DC/ACコンバータから出力される交流電圧に含まれる高周波成分を除去するローパスフィルタを設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の充放電システム。
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