JP6487196B2 - 電源システム、及び基地局システム - Google Patents

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Description

本発明は、電源システム、及び基地局システムに関する。
現在、スマートフォンや携帯電話は堅調に普及しており、携帯電話の基地局(以下、携帯基地局という)を各地に設置する必要が生じている。ところで、携帯基地局を動作させるために電力を供給する電源システムは、商用電力系統を利用して交流電力を供給するものであった(例えば、特許文献1を参照)。
特開2000−041336号公報
しかしながら、携帯基地局は、例えば、僻地や過疎地などに設置されることが多いため、商用電力系統が利用できない場合、又は利用できたとしても商用電力系統から電力を供給するための工事に多大な費用を必要とする場合があった。そのため、携帯基地局に電力を供給する電源システムでは、商用電力系統からの電力を利用せずに、電力を供給することが望ましい。
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、商用電力系統からの電力を利用せずに、基地局に好適に電力を供給することができる電源システム、及び基地局システムを提供することにある。
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、基地局装置が備える交流負荷に電源電力を供給する電源システムであって、直流電力を発電し、発電した当該直流電力を直流供給線に供給する太陽光発電装置と、前記直流供給線に供給された直流電力を交流電力に変換し、変換した当該交流電力を前記電源電力として前記交流負荷に供給する第1電力変換装置と、交流電力を発電する発電装置と、前記発電装置が発電した交流電力を直流電力に変換し、変換した当該直流電力を前記直流供給線に供給する第2電力変換装置と、電力を蓄電する第1蓄電装置と、前記第1蓄電装置と直列に接続され、前記直流供給線から供給された直流電力を前記第1蓄電装置に充電する直流電力に変換する第1の変換と、前記第1蓄電装置が出力する直流電力を前記直流供給線に供給する直流電力に変換する第2の変換とを切り替えて双方向に変換する第3電力変換装置と、前記交流負荷に対して供給される前記電源電力が不足する場合に、前記第3電力変換装置に前記第2の変換を実行させ、前記電源電力が余剰する場合に、前記第3電力変換装置に前記第1の変換を実行させる制御を行う制御部とを備え、商用電力系統を利用せずに前記交流負荷に前記電源電力を供給することを特徴とする電源システムである。
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記太陽光発電装置が出力する直流電力と、前記太陽光発電装置とは異なる供給源から供給される直流電力とを切り替えて前記直流供給線に供給可能な切替器を備え、前記制御部は、前記太陽光発電装置が所定の電力以上の発電をしている場合に、前記太陽光発電装置が出力する直流電力を前記直流供給線に供給するように前記切替器を制御し、前記太陽光発電装置が所定の電力以上の発電をしていない場合に、前記異なる供給源から供給される直流電力を前記直流供給線に供給するように前記切替器を制御することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記異なる供給源には、前記第2電力変換装置が含まれ、前記切替器は、前記太陽光発電装置が出力する直流電力と、前記太陽光発電装置とは異なる供給源から供給される直流電力とを切り替えて前記直流供給線に供給することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記異なる供給源には、他の基地局において前記電源電力を供給する直流電力が供給されているネットワーク直流供給線が含まれることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、それぞれが前記第3電力変換装置と直列に接続されている複数の前記第1蓄電装置を備え、前記制御部は、前記複数の第1蓄電装置の蓄電率が均等になるように、前記複数の第1蓄電装置のそれぞれの前記第1の変換、及び前記第2の変換を切り替えて制御することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記直流供給線に接続され、前記直流供給線に供給される所定の電圧を出力可能な第2蓄電装置を備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の電源システムにおいて、前記第3電力変換装置と前記第1蓄電装置との組を複数組備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の電源システムと、前記電源システムが供給する前記電源電力により動作する前記交流負荷を備える前記基地局装置とを備えることを特徴とする基地局システムである。
また、本発明の一態様は、上記の基地局システムにおいて、前記電源システムと前記基地局装置との複数の組と、前記複数の電源システムのそれぞれの前記直流供給線が接続可能な電力ネットワークと、前記複数の電源システムのうち、前記電源電力が不足した前記電源システムに、不足した前記電源電力を他の前記電源システムから前記電力ネットワークを介して供給するように制御する管理装置とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、商用電力系統からの電力を利用せずに、基地局に好適に電力を供給することができる。
第1の実施形態による基地局システムの一例を示すブロック図である。 第1の実施形態におけるインバータ装置及び双方向チョッパ装置の制御の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態における整流装置の制御の一例を示すフローチャートである。 第2の実施形態による基地局システムの一例を示すブロック図である。 第2の実施形態における切替器の制御の一例を示すフローチャートである。 第3の実施形態による基地局システムの一例を示すブロック図である。 第4の実施形態による基地局システムの一例を示すブロック図である。 第5の実施形態による基地局システムの一例を示すブロック図である。 第6の実施形態による基地局システムの一例を示すブロック図である。 第6の実施形態における双方向チョッパ装置の制御の一例を示すフローチャートである。 第7の実施形態による基地局システムの一例を示すブロック図である。
以下、本発明の一実施形態による電源システム及び基地局システムについて、図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態による基地局システム1の一例を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態による基地局システム1は、電源システム10と、基地局装置8とを備えている。
基地局装置8は、例えば、携帯電話の基地局における無線局の機能を有する装置である。基地局装置8は、交流電力により動作する交流負荷80を備えている。
電源システム10は、基地局装置8が備える交流負荷80に電源電力を供給する電源システムであって、商用電力系統を利用せずに交流負荷80に電源電力を供給する。電源システム10は、例えば、太陽光発電装置2と、風力発電装置3と、整流装置4と、双方向チョッパ装置5と、蓄電装置6と、インバータ装置7と、制御装置11とを備えている。
太陽光発電装置2は、太陽光を受光して太陽光の日射量に応じた直流電力を発電する。太陽光発電装置2は、発電した当該直流電力を直流供給線L1に供給する。太陽光発電装置2は、例えば、太陽電池パネル21と、DC/DC変換器22と、日射計23とを備えている。
太陽電池パネル21は、太陽電池の基本単位である太陽電池素子(太陽電池セル)を所定の枚数備え、太陽電池素子(太陽電池セル)を配列して、モジュール化したものである。太陽電池パネル21は、例えば、太陽光を受光して発電し、太陽光の日射量に応じた直流電力を出力する。
DC/DC変換器22は、太陽電池パネル21が出力した直流電力を直流供給線L1で利用可能な所定の電圧に変換して、変換した直流電力を直流供給線L1に出力する。
日射計23は、太陽電池パネル21が設置されている場所の日射量を測定する。
なお、太陽光発電装置2は、DC/DC変換器22を利用して、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御を行い、太陽電池パネル21が発電した電力を最大限に利用するようにしてもよい。
風力発電装置3(発電装置の一例)は、風力により交流電力を発電する発電装置である。風力発電装置3は、例えば、風車31と、風力計32と、発電機33とを備えている。
風車31は、風を受けて回転し、風力に応じた回転運動に変換する。
風力計32は、風力発電装置3が設置されている場所の風力を計測する。風力計32は、例えば、風車31の回転数に基づいて風力を計測する。
発電機33は、例えば、風車31の回転軸と連結されている同期又誘導発電機である。発電機33は、風車31の回転運動により交流電力を発電し、発電した交流電力を整流装置4に出力する。
インバータ装置7(第1電力変換装置の一例)は、直流供給線L1に供給された直流電力を交流電力に変換するDC/AC変換器である。インバータ装置7は、変換した当該交流電力を電源電力として交流負荷80に供給する。
整流装置4(第2電力変換装置の一例)は、風力発電装置3が発電した交流電力を直流電力に変換するAC/DC変換器である。整流装置4は、変換した当該直流電力を直流供給線L1に供給する。
蓄電装置6(第1蓄電装置の一例)は、例えば、リチウムイオン蓄電池などの電力を蓄電する蓄電池である。蓄電装置6は、双方向チョッパ装置5を介して直流供給線L1に接続されている。すなわち、蓄電装置6は、双方向チョッパ装置5と直列に接続されている。蓄電装置6は、例えば、複数の電池セル60を備え、複数の電池セル60により所定の電圧を出力するように構成されている。蓄電装置6は、太陽光発電装置2及び風力発電装置3が発電した電力に余剰が生じた場合に、当該余剰の電力を蓄電し、電力に不足が生じた場合に、放電して不足分を補う。
なお、蓄電装置6の容量は、電力に不足を補うとともに、例えば、太陽光発電装置2又は風力発電装置3に何等かのトラブルが発生した場合に、復旧対応の作業員を派遣して復旧させるのに十分な容量である。
双方向チョッパ装置5(第3電力変換装置の一例)は、例えば、DC/DC変換器であり、蓄電装置6と直列に接続されている。双方向チョッパ装置5は、直流供給線L1から供給された直流電力を蓄電装置6に充電する直流電力に変換する第1の変換と、蓄電装置6が出力する直流電力を直流供給線L1に供給する直流電力に変換する第2の変換とを切り替えて双方向に変換する。
制御装置11(制御部の一例)は、電源システム10を統括的に制御する。制御装置11は、例えば、整流装置4と、双方向チョッパ装置5と、インバータ装置7とを制御する。制御装置11は、例えば、電源電力が余剰する場合に、双方向チョッパ装置5に上述した第1の変換を実行させる制御を行う。また、制御装置11は、例えば、交流負荷80に対して供給される電源電力が不足する場合に、双方向チョッパ装置5に上述した第2の変換を実行させる制御を行う。すなわち、制御装置11は、太陽光発電装置2及び風力発電装置3が発電した電力に余剰が生じた場合に、蓄電装置6に当該発電した電力を充電して蓄電し、太陽光発電装置2及び風力発電装置3が発電した電力が不足した場合に、蓄電装置6に蓄電された電力により不足分を補うように制御する。
具体的に、制御装置11は、例えば、太陽光発電装置2の日射計23から取得した日射量に基づいて、太陽光発電装置2の発電量を推定する。また、制御装置11は、例えば、風力発電装置3の風力計32から取得した風力値に基づいて、風力発電装置3の発電量を推定する。制御装置11は、推定した太陽光発電装置2の発電量及び風力発電装置3の発電量の合算値が、交流負荷80によって消費される電力量以上であるか否かによって、電源電力が余剰するか否かを判定する。制御装置11は、電源電力が余剰すると判定した場合に、双方向チョッパ装置5に対して、第1の変換を実行させるように指示して、蓄電装置6に充電させる。また、制御装置11は、電源電力が余剰しない(不足する)と判定した場合に、双方向チョッパ装置5に対して、第2の変換を実行させるように指示して、蓄電装置6が蓄電した電力を直流供給線L1に放電させる。
なお、制御装置11は、双方向チョッパ装置5を介して、蓄電装置6の出力電圧を取得し、取得した当該出力電圧に基づいて、蓄電装置6が満充電状態であるか否かを判定する。制御装置11は、蓄電装置6が満充電状態であると判定した場合に、第1の変換及び第2の変換のいずれも実行させずに双方向チョッパ装置5を停止させる。
また、制御装置11は、風力計32から取得した風力値に基づいて推定した風力発電装置3の発電量が所定の発電量未満である場合に、整流装置4の動作を停止させる。また、制御装置11は、日射計23から取得した日射量に基づいて推定した太陽光発電装置2の発電量が所定の発電量未満である場合に、DC/DC変換器22の動作を停止させる。
次に、図面を参照して本実施形態の電源システム10の動作について説明する。
図2は、本実施形態におけるインバータ装置7及び双方向チョッパ装置5の制御の一例を示すフローチャートである。
図2に示すように、電源システム10が起動した際にまず、制御装置11は、インバータ装置7を動作させる(ステップS101)。これにより、インバータ装置7は、直流供給線L1の直流電力を所定の交流電力に変換し、変換した交流電力を交流負荷80に供給する。
次に、制御装置11は、発電量が十分であるか否かを判定する(ステップS102)。制御装置11は、例えば、太陽光発電装置2の日射計23から日射量を取得し、取得した日射量に基づいて、太陽光発電装置2の発電量を推定する。また、制御装置11は、例えば、風力発電装置3の風力計32から風力値を取得し、取得した風力値に基づいて、風力発電装置3の発電量を推定する。制御装置11は、推定した太陽光発電装置2の発電量及び風力発電装置3の発電量の合算値が、交流負荷80によって消費される電力量以上であるか否かを判定することにより、発電量が十分であるか否かを判定する。
制御装置11は、発電量が十分であると判定した場合(ステップS102:YES)に、処理をステップS104に進める。また、制御装置11は、発電量が十分でない(不足している)と判定した場合(ステップS102:NO)に、処理をステップS103に進める。
ステップS103において、制御装置11は、双方向チョッパ装置5に蓄電装置6の電力を直流供給線L1に供給させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5に上述した第2の変換をさせて、蓄電装置6の出力電圧を直流供給線L1で利用可能な所定の電圧に変換して、直流供給線L1に出力する。ステップS103の処理後に、制御装置11は、ステップS102の処理に戻す。
また、ステップS104において、制御装置11は、蓄電装置6が満充電であるか否かを判定する。制御装置11は、例えば、双方向チョッパ装置5を介して、蓄電装置6の出力電圧を取得し、取得した当該出力電圧に基づいて、蓄電装置6が満充電状態であるか否かを判定する。制御装置11は、蓄電装置6が満充電である場合(ステップS104:YES)に、処理をステップS105に進める。また、制御装置11は、蓄電装置6が満充電でない場合(ステップS104:NO)に、処理をステップS106に進める。
ステップS105において、制御装置11は、双方向チョッパ装置5を停止させる。すなわち、制御装置11は、第1の変換及び第2の変換のいずれも実行させずに双方向チョッパ装置5を停止させる。ステップS105の処理後に、制御装置11は、ステップS102の処理に戻す。
また、ステップS106にいて、制御装置11は、双方向チョッパ装置5に直流供給線L1の電力を蓄電装置6に充電させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5に上述した第1の変換をさせて、蓄電装置6を充電するための直流電力に変換して、蓄電装置6に供給する。これにより、蓄電装置6が充電される。ステップS106の処理後に、制御装置11は、ステップS102の処理に戻す。
このように、制御装置11は、定期的に、日射計23の日射量、風力計32の風力値、及び蓄電装置6の出力電圧を取得して、双方向チョッパ装置5の制御を実行することにより、蓄電装置6を充放電させる制御を実行する。
次に、図3を参照して、本実施形態による整流装置4の制御について説明する。
図3は、本実施形態における整流装置4の制御の一例を示すフローチャートである。
この図に示すように、制御装置11は、まず、風力発電が所定の発電量以上であるか否かを判定する(ステップS201)。制御装置11は、例えば、風力発電装置3の風力計32から風力値を取得し、取得した風力値に基づいて、風力発電装置3の発電量を推定する。制御装置11は、推定した風力発電装置3の発電量が所定の発電量以上であるか否かを判定する。制御装置11は、風力発電が所定の発電量以上である場合(ステップS201:YES)に、処理をステップS202に進める。また、制御装置11は、風力発電が所定の発電量未満である場合(ステップS201:NO)に、処理をステップS203に進める。
ステップS202において、制御装置11は、整流装置4を動作させる。すなわち、制御装置11は、整流装置4に風力発電装置3が発電した交流電力を直流供給線L1で利用可能な所定の電圧(直流電力)に変換して、直流供給線L1に出力する。ステップS202の処理後に、制御装置11は、ステップS201の処理に戻す。
また、ステップS203において、制御装置11は、整流装置4を停止させる。すなわち、制御装置11は、整流装置4に直流供給線L1で利用可能な所定の電圧(直流電力)への変換を停止させる。ステップS203の処理後に、制御装置11は、ステップS201の処理に戻す。
このように、制御装置11は、定期的に、風力計32から風力値を取得して、整流装置4の制御を実行する。
以上説明したように、本実施形態による電源システム10は、基地局装置8が備える交流負荷80に電源電力を供給する電源システムであって、商用電力系統を利用せずに交流負荷80に電源電力を供給する。電源システム10は、太陽光発電装置2と、インバータ装置7(第1電力変換装置)と、風力発電装置3(発電装置)と、整流装置4(第2電力変換装置)と、蓄電装置6(第1蓄電装置)と、双方向チョッパ装置5(第3電力変換装置)と、制御装置11(制御部)とを備えている。太陽光発電装置2は、直流電力を発電し、発電した当該直流電力を直流供給線L1に供給する。インバータ装置7は、直流供給線L1に供給された直流電力を交流電力に変換し、変換した当該交流電力を電源電力として交流負荷80に供給する。風力発電装置3は、交流電力を発電し、整流装置4は、風力発電装置3が発電した交流電力を直流電力に変換し、変換した当該直流電力を直流供給線L1に供給する。蓄電装置6は、電力を蓄電する。双方向チョッパ装置5は、蓄電装置6と直列に接続され、直流供給線L1から供給された直流電力を蓄電装置6に充電する直流電力に変換する第1の変換と、蓄電装置6が出力する直流電力を直流供給線L1に供給する直流電力に変換する第2の変換とを切り替えて双方向に変換する。そして、制御装置11は、交流負荷80に対して供給される電源電力が不足する場合に、双方向チョッパ装置5に第2の変換を実行させ、電源電力が余剰する場合に、双方向チョッパ装置5に第1の変換を実行させる制御を行う。
これにより、本実施形態による電源システム10は、例えば、日中(昼間)に太陽光発電装置2が発電した電力に基づいて交流負荷80を動作させ、天候が悪い場合又は夜間に風力発電装置3が発電した電力に基づいて交流負荷80を動作させる。さらに、本実施形態による電源システム10は、電源電力が余剰する場合に蓄電装置6を充電し、電源電力が不足する場合に、蓄電装置6に蓄電した電力から不足分を補充して交流負荷80を動作させる。よって、本実施形態による電源システム10は、商用電力系統からの電力を利用せずに、基地局に好適に電力を供給することができる。
また、本実施形態による電源システム10は、商用電力系統からの電力を利用していないため、商用電力系統から電力を供給するための工事や商用電力系統側でのトラブル発生時の電力供給の遮断処理が不要であり、商用電力系統側のトラブルによる電圧/周波数変動を考慮する必要がない。また、本実施形態による電源システム10は、商用電力系統からの電力を利用していないため、電力料金が生じることがない。
また、本実施形態による基地局システム1は、上述した電源システム10と、電源システム10が供給する電源電力により動作する交流負荷80を備える基地局装置8とを備えている。
これにより、本実施形態による基地局システム1は、上述した電源システム10と同様に、商用電力系統からの電力を利用せずに、基地局に好適に電力を供給することができる。また、本実施形態による基地局システム1は、例えば、僻地や過疎地などに基地局を設置することが可能になる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態による電源システム及び基地局システムについて、図面を参照して説明する。
図4は、本実施形態による基地局システム1aの一例を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態による基地局システム1aは、電源システム10aと、基地局装置8とを備えている。
なお、この図において、図1に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
電源システム10aは、例えば、太陽光発電装置2と、風力発電装置3と、整流装置4と、双方向チョッパ装置5と、蓄電装置6と、インバータ装置7と、制御装置11と、切替器12とを備えている。なお、本実施形態の電源システム10aは、切替器12を備える点が、上述した第1の実施形態と異なる。
切替器12は、太陽光発電装置2が出力する直流電力と、太陽光発電装置2とは異なる供給源(例えば、風力発電装置3及び整流装置4)から供給される直流電力とを切り替えて直流供給線L1に供給可能な開閉器である。すなわち、切替器12は、太陽光発電装置2からの直流供給線L11と、整流装置4からの直流供給線L12とを切り替えて直流供給線L1に直流電力を出力する。
なお、切替器12の切り替え制御は、制御装置11によって制御されるものとする。
本実施形態による制御装置11は、上述した第1の実施形態の処理と同様の制御を行うとともに、切替器12の切り替え制御を実行する。制御装置11は、例えば、太陽光発電装置2が所定の電力以上の発電をしている場合に、太陽光発電装置2が出力する直流電力を直流供給線L1に供給するように切替器12を制御する。すなわち、制御装置11は、この場合、切替器12に上述した太陽光発電装置2からの直流供給線L11と直流供給線L1とを接続させる。
また、制御装置11は、例えば、太陽光発電装置2が所定の電力以上の発電をしていない(所定の電力未満の発電である)場合に、異なる供給源(例えば、風力発電装置3及び整流装置4)から供給される直流電力を直流供給線L1に供給するように切替器12を制御する。すなわち、制御装置11は、この場合、切替器12に上述した整流装置4からの直流供給線L12と直流供給線L1とを接続させる。
次に、図面を参照して、本実施形態の電源システム10aの動作について説明する。
なお、本実施形態におけるインバータ装置7及び双方向チョッパ装置5の制御と、整流装置4の制御とは、第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
図5は、本実施形態における切替器12の制御の一例を示すフローチャートである。
この図に示すように、制御装置11は、まず、太陽光発電が所定の発電量以上であるか否かを判定する(ステップS301)。制御装置11は、例えば、太陽光発電装置2の日射計23から日射量を取得し、取得した日射量に基づいて、太陽光発電装置2の発電量を推定する。制御装置11は、推定した太陽光発電装置2の発電量が所定の発電量以上であるか否かを判定する。制御装置11は、太陽光発電が所定の発電量以上である場合(ステップS301:YES)に、処理をステップS302に進める。また、制御装置11は、風力発電が所定の発電量未満である場合(ステップS301:NO)に、処理をステップS303に進める。
ステップS302において、制御装置11は、太陽光発電装置2からの電力を直流供給線L1に供給する。制御装置11は、例えば、太陽光発電装置2から供給される直流電力を直流供給線L1に供給するように切替器12を制御する。すなわち、制御装置11は、この場合、切替器12に上述した太陽光発電装置2からの直流供給線L11と直流供給線L1とを接続させる。ステップS302の処理後に、制御装置11は、ステップS301の処理に戻す。
また、ステップS303において、制御装置11は、風力発電装置3からの電力を直流供給線L1に供給する。制御装置11は、例えば、整流装置4から供給される直流電力を直流供給線L1に供給するように切替器12を制御する。すなわち、制御装置11は、この場合、切替器12に上述した整流装置4からの直流供給線L12と直流供給線L1とを接続させる。ステップS303の処理後に、制御装置11は、ステップS301の処理に戻す。
このように、制御装置11は、定期的に、日射計23から日射量を取得して、切替器12の制御を実行する。
以上説明したように、本実施形態による電源システム10a及び基地局システム1aは、太陽光発電装置2が出力する直流電力と、太陽光発電装置2とは異なる供給源から供給される直流電力とを切り替えて直流供給線L1に供給可能な切替器12を備えている。そして、制御装置11は、太陽光発電装置2が所定の電力以上の発電をしている場合に、太陽光発電装置2が出力する直流電力を直流供給線L1に供給するように切替器12を制御する。また、制御装置11は、太陽光発電装置2が所定の電力以上の発電をしていない場合に、異なる供給源から供給される直流電力を直流供給線L1に供給するように切替器12を制御する。ここで、異なる供給源には、整流装置4が含まれる。
これにより、本実施形態による電源システム10a及び基地局システム1aは、太陽光発電装置2が発電した電力を優先して利用し、太陽光発電装置2の発電量が不足した場合に、異なる供給源である例えば、風力発電装置3及び整流装置4からの電力を利用することができる。
また、本実施形態による電源システム10a及び基地局システム1aは、第1の実施形態と同様に、電源電力が余剰する場合に蓄電装置6を充電し、電源電力が不足する場合に、蓄電装置6に蓄電した電力から不足分を補充して交流負荷80を動作させることができる。よって、本実施形態による電源システム10a及び基地局システム1aは、商用電力系統からの電力を利用せずに、第1の実施形態と同様に、基地局に好適に電力を供給することができる。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態による電源システム及び基地局システムについて、図面を参照して説明する。
図6は、本実施形態による基地局システム1bの一例を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態による基地局システム1bは、電源システム10bと、基地局装置8とを備えている。
なお、この図において、図1に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
電源システム10bは、例えば、太陽光発電装置2と、風力発電装置3と、整流装置4と、双方向チョッパ装置5aと、複数の蓄電装置6(61〜6N)と、インバータ装置7と、制御装置11とを備えている。なお、本実施形態の電源システム10bは、複数の蓄電装置6を備える点が、上述した第1の実施形態と異なる。
なお、この図において、蓄電装置61〜6Nは、同一の構成であり、電源システム10bが備える任意の蓄電装置を示す場合、又は特に区別しない場合には蓄電装置6として説明する。
複数の蓄電装置6は、それぞれが双方向チョッパ装置5aと直列に接続されている。なお、蓄電装置6の構成は、第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。また、蓄電装置6の数は、例えば、太陽光発電装置2又は風力発電装置3に何等かのトラブルが発生した場合に、復旧対応の作業員を派遣して復旧させるのに十分な数に定められている。
双方向チョッパ装置5aは、直流供給線L1から供給された直流電力を蓄電装置6に充電する直流電力に変換する第1の変換と、蓄電装置6が出力する直流電力を直流供給線L1に供給する直流電力に変換する第2の変換とを切り替えて双方向に変換する。双方向チョッパ装置5aは、例えば、充電する場合には、複数の蓄電装置6うちの1つに充電し、複数の蓄電装置6うちの1つが出力する直流電力を直流供給線L1に供給する。双方向チョッパ装置5aは、例えば、制御装置11の制御に基づいて、複数の蓄電装置6のそれぞれの充電量(充電率)が均等になるように、複数の蓄電装置6を順番に切り替えて、充放電させる。
本実施形態における制御装置11は、複数の蓄電装置6の蓄電率(SOC)が均等になるように、複数の蓄電装置6のそれぞれの第1の変換、及び第2の変換を切り替えて制御する。
次に、本実施形態による電源システム10bの動作について説明する。
本実施形態による電源システム10bの動作は、上述した複数の蓄電装置6の蓄電率が均等になるように、複数の蓄電装置6のそれぞれの第1の変換、及び第2の変換を切り替えて制御する点を除いて、第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態による電源システム10b及び基地局システム1bは、それぞれが双方向チョッパ装置5aと直列に接続されている複数の蓄電装置6(61〜6N)を備えている。そして、制御装置11は、複数の蓄電装置6(61〜6N)の蓄電率が均等になるように、複数の蓄電装置6(61〜6N)のそれぞれの第1の変換、及び第2の変換を切り替えて制御する。
これにより、本実施形態による電源システム10b及び基地局システム1bは、双方向チョッパ装置5aにより複数の蓄電装置6(61〜6N)を切り替えて制御するので、複数の蓄電装置6の充電率を正確に制御することができる。そのため、本実施形態による電源システム10b及び基地局システム1bは、蓄電装置6の寿命を延ばすことが可能になる。
また、容易に蓄電装置6を追加することができるので、本実施形態による電源システム10b及び基地局システム1bは、蓄電装置6により交流負荷80を動作させることが可能な時間を延ばすことができる。よって、本実施形態による電源システム10b及び基地局システム1bは、商用電力系統からの電力を利用せずに、基地局にさらに好適に電力を供給することができる。
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態による電源システム及び基地局システムについて、図面を参照して説明する。
図7は、本実施形態による基地局システム1cの一例を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態による基地局システム1cは、電源システム10cと、基地局装置8とを備えている。
なお、この図において、図1に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
電源システム10cは、例えば、太陽光発電装置2と、風力発電装置3と、整流装置4と、双方向チョッパ装置5と、蓄電装置6と、インバータ装置7と、蓄電装置9と、制御装置11とを備えている。なお、本実施形態の電源システム10cは、蓄電装置9を備える点が、上述した第1の実施形態と異なる。
蓄電装置9(第2蓄電装置の一例)は、例えば、リチウムイオン蓄電池などの電力を蓄電する蓄電池である。蓄電装置9は、直流供給線L1に接続され、直流供給線L1に供給される所定の電圧を出力可能な蓄電装置である。蓄電装置9は、例えば、複数の電池セル90を備え、複数の電池セル90により直流供給線L1で利用可能な所定の電圧を出力するように構成されている。
なお、余剰電力が発生して直流供給線L1の電圧が蓄電装置9の出力電圧以上に上昇した場合に、蓄電装置9は、当該余剰電力を充電する。また、電力が不足して直流供給線L1の電圧が蓄電装置9の出力電圧未満に低下した場合に、蓄電装置9は、当該不足電力を補充するように直流供給線L1に電力を放電する。この場合、蓄電装置9は、蓄電装置6よりも優先して充放電される。
また、本実施形態では、制御装置11は、双方向チョッパ装置5の制御において、推定した太陽光発電装置2の発電量及び風力発電装置3の発電量の合算値の代わりに、例えば、直流供給線L1の電圧値が所定の電圧値以上か否かに応じて、発電量が十分であるか否かを判定する。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5などを介して、直流供給線L1の電圧値を取得して、当該電圧値が所定の電圧値以上である場合に、双方向チョッパ装置5に第1の変換を実行させて、蓄電装置6に充電させる。また、制御装置11は、当該電圧値が所定の電圧値未満である場合に、双方向チョッパ装置5に第2の変換を実行させて、蓄電装置6に放電させる。
次に、本実施形態による電源システム10cの動作について説明する。
本実施形態による電源システム10cの動作は、上述した発電量が十分であるか否かの制御が異なる点を除いて、第1の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態による電源システム10c及び基地局システム1cは、直流供給線L1に接続され、直流供給線L1に供給される所定の電圧を出力可能な蓄電装置9(第2蓄電装置)を備えている。
これにより、本実施形態による電源システム10c及び基地局システム1cは、双方向チョッパ装置5を介して直流供給線L1に接続される蓄電装置6の電池セル60を低減することができる。また、本実施形態による電源システム10c及び基地局システム1cは、蓄電装置9を直流供給線L1に直接接続することにより、直流供給線L1に供給される余剰電力を効率良く蓄電装置9に蓄電することができる。また、本実施形態による電源システム10c及び基地局システム1cは、上述した第1の実施形態と同様に、商用電力系統からの電力を利用せずに、基地局に好適に電力を供給することができる。
[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態による電源システム及び基地局システムについて、図面を参照して説明する。
図8は、本実施形態による基地局システム1dの一例を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態による基地局システム1dは、電源システム10dと、基地局装置8とを備えている。
なお、この図において、図1及び図6に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
電源システム10dは、例えば、太陽光発電装置2と、風力発電装置3と、整流装置4と、双方向チョッパ装置5aと、複数の蓄電装置6(61〜6N)と、インバータ装置7と、複数の蓄電装置9(91〜9N)と、制御装置11とを備えている。なお、本実施形態の電源システム10dは、上述した第4の実施形態の蓄電装置9を複数にして、上述した第3の実施形態と組み合わせた実施形態である。
なお、この図において、蓄電装置91〜9Nは、同一の構成であり、電源システム10dが備える任意の蓄電装置を示す場合、又は特に区別しない場合には蓄電装置9として説明する。
また、蓄電装置6及び蓄電装置9の数は、例えば、太陽光発電装置2又は風力発電装置3に何等かのトラブルが発生した場合に、復旧対応の作業員を派遣して復旧させるのに十分な数に定められている。
なお、本実施形態による電源システム10dの動作は、上述した第3の実施形態及び第4の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態による電源システム10d及び基地局システム1dは、それぞれが双方向チョッパ装置5aと直列に接続されている複数の蓄電装置6(61〜6N)と、直流供給線L1に接続され、直流供給線L1に供給される所定の電圧を出力可能な複数の蓄電装置9(91〜9N)を備えている。
これにより、本実施形態による電源システム10d及び基地局システム1dは、蓄電装置6により交流負荷80を動作させることが可能な時間を延ばすことができるとともに、蓄電装置6の寿命をさらに延ばすことが可能になる。
[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態による電源システム及び基地局システムについて、図面を参照して説明する。
図9は、本実施形態による基地局システム1eの一例を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態による基地局システム1eは、電源システム10eと、基地局装置8とを備えている。
なお、この図において、図1に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
電源システム10eは、例えば、太陽光発電装置2と、風力発電装置3と、整流装置4と、双方向チョッパ装置(5A、5B)と、蓄電装置(6A、6B)と、インバータ装置7と、制御装置11とを備えている。ここで、双方向チョッパ装置5Aと、双方向チョッパ装置5Bとは、上述した双方向チョッパ装置5と同一の構成であり、ここでは双方向チョッパ装置5A及び双方向チョッパ装置5Bの説明を省略する。また、蓄電装置6Aと、蓄電装置6Bとは、上述した蓄電装置6と同一の構成であり、ここでは蓄電装置6A及び蓄電装置6Bの説明を省略する。
このように、本実施形態による電源システム10eは、双方向チョッパ装置5と蓄電装置6との組を複数組備えている。
なお、本実施形態では、制御装置11は、電力が不足した場合に、蓄電装置6Aから先に放電させ、蓄電装置6Aの充電量がなくなったら、次に、蓄電装置6Bから放電させるように制御する。
次に、図10を参照して本実施形態の電源システム10eの動作について説明する。
図10は、本実施形態におけるインバータ装置7及び双方向チョッパ装置(5A、5B)の制御の一例を示すフローチャートである。
図10に示すように、電源システム10eが起動した際にまず、制御装置11は、インバータ装置7を動作させる(ステップS401)。これにより、インバータ装置7は、直流供給線L1の直流電力を所定の交流電力に変換し、変換した交流電力を交流負荷80に供給する。
次に、制御装置11は、発電量が十分であるか否かを判定する(ステップS402)。制御装置11は、発電量が十分であると判定した場合(ステップS402:YES)に、処理をステップS403に進める。また、制御装置11は、発電量が十分でない(不足している)と判定した場合(ステップS402:NO)に、処理をステップS410に進める。
ステップS403において、制御装置11は、蓄電装置6Bが充電中且つ満充電であるか否かを判定する。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bが第1の変換が実行されており、且つ、蓄電装置6Bが満充電である場合(ステップS403:YES)に、処理をステップS404に進める。また、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bが第1の変換が実行されていない、又は、蓄電装置6Bが満充電でない場合(ステップS403:NO)に、処理をステップS405に進める。
ステップS404において、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bを停止させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bに第1の変換及び第2の変換のいずれも実行させずに双方向チョッパ装置5Bを停止させる。ステップS404の処理後に、制御装置11は、処理をステップS402に戻す。
また、ステップS405において、制御装置11は、蓄電装置6Aが充電中且つ満充電であるか否かを判定する。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aが第1の変換が実行されており、且つ、蓄電装置6Aが満充電である場合(ステップS405:YES)に、処理をステップS406に進める。また、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aが第1の変換が実行されていない、又は、蓄電装置6Aが満充電でない場合(ステップS405:NO)に、処理をステップS407に進める。
ステップS406において、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aを停止させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aに第1の変換及び第2の変換のいずれも実行させずに双方向チョッパ装置5Aを停止させる。ステップS406の処理後に、制御装置11は、処理をステップS402に戻す。
また、ステップS407において、制御装置11は、蓄電装置6Bが充電中であるか否かを判定する。制御装置11は、蓄電装置6Bが充電中である場合(ステップS407:YES)に、処理をステップS408に進める。また、制御装置11は、蓄電装置6Bが充電中でない場合(ステップS407:NO)に、処理をステップS409に進める。
ステップS408において、制御装置11は、蓄電装置6Aを充電させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aに第1の変換をさせて、蓄電装置6Aを充電するための直流電力に変換して、蓄電装置6Aに供給する。これにより、蓄電装置6Aが充電される。ステップS408の処理後に、制御装置11は、ステップS402の処理に戻す。
また、ステップS409において、制御装置11は、蓄電装置6Bを充電させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bに第1の変換をさせて、蓄電装置6Bを充電するための直流電力に変換して、蓄電装置6Bに供給する。これにより、蓄電装置6Bが充電される。ステップS409の処理後に、制御装置11は、ステップS402の処理に戻す。
また、発電量が十分でないステップS410において、制御装置11は、蓄電装置6Aの充電量があるか否かを判定する。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aを介して、蓄電装置6Aの出力電圧を取得し、取得した当該出力電圧に基づいて、蓄電装置6Aの充電量が所定の値以上あるか否かを判定する。制御装置11は、蓄電装置6Aの充電量が所定の値以上あるか否かによって、蓄電装置6Aの充電量があるか否かを判定する。制御装置11は、蓄電装置6Aの充電量がある場合(ステップS410:YES)に、処理をステップS411に進める。また、制御装置11は、蓄電装置6Aの充電量がない場合(ステップS410:NO)に、処理をステップS413に進める。
ステップS411において、制御装置11は、蓄電装置6Aに放電させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aに対して、第2の変換を実行させるように指示して、蓄電装置6Aが蓄電した電力を直流供給線L1に放電させる。
次に、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bを停止させる(ステップS412)。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bに第1の変換及び第2の変換のいずれも実行させずに双方向チョッパ装置5Bを停止させる。ステップS412の処理後に、制御装置11は、処理をステップS402に戻す。
また、ステップS413において、制御装置11は、蓄電装置6Bの充電量があるか否かを判定する。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bを介して、蓄電装置6Bの出力電圧を取得し、取得した当該出力電圧に基づいて、蓄電装置6Bの充電量が所定の値以上あるか否かを判定する。制御装置11は、蓄電装置6Bの充電量が所定の値以上あるか否かによって、蓄電装置6Bの充電量があるか否かを判定する。制御装置11は、蓄電装置6Bの充電量がある場合(ステップS413:YES)に、処理をステップS414に進める。また、制御装置11は、蓄電装置6Bの充電量がない場合(ステップS413:NO)に、処理をステップS416に進める。
ステップS414において、制御装置11は、蓄電装置6Bに放電させる。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bに対して、第2の変換を実行させるように指示して、蓄電装置6Bが蓄電した電力を直流供給線L1に放電させる。
次に、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aを停止させる(ステップS415)。すなわち、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Aに第1の変換及び第2の変換のいずれも実行させずに双方向チョッパ装置5Aを停止させる。ステップS415の処理後に、制御装置11は、処理をステップS402に戻す。
また、ステップS416において、制御装置11は、双方向チョッパ装置5Bを停止させる。すなわち、制御装置11は、ステップS412と同様の処理を実行し、双方向チョッパ装置5Bを停止させる。ステップS416の処理後に、制御装置11は、処理をステップS402に戻す。
以上説明したように、本実施形態による電源システム10e及び基地局システム1eは、双方向チョッパ装置5(5A、5B)と蓄電装置6(6A、6B)との組を複数組備えている。
これにより、本実施形態による電源システム10e及び基地局システム1eは、蓄電装置(6A、6B)により交流負荷80を動作させることが可能な時間を延ばすことができるとともに、蓄電装置(6A、6B)の寿命をさらに延ばすことが可能になる。
また、本実施形態では、例えば、蓄電装置6Aと蓄電装置6Bとの間で電力を融通しあうこともできるので、本実施形態による電源システム10e及び基地局システム1eは、効率良く蓄電装置6A及び蓄電装置6Bを充放電することができる。
なお、上述した第6の実施形態では、蓄電装置6A及び蓄電装置6Bが各1つの例を説明したが、第3の実施形態のように、1つの双方向チョッパ装置5aに対して複数の蓄電装置6(61〜6N)を接続するようにしてもよい。この場合、本実施形態による電源システム10e及び基地局システム1eは、さらに交流負荷80を動作させることが可能な時間を延ばすことができる。
[第7の実施形態]
次に、第7の実施形態による電源システム及び基地局システムについて、図面を参照して説明する。
図11は、本実施形態による基地局システム1fの一例を示すブロック図である。
この図に示すように、本実施形態による基地局システム1fは、複数の携帯基地局100(100A〜100D)と、監視装置14とを備えている。
ここで、携帯基地局100A〜100Dは、同一の構成であり、基地局システム1fが備える任意の携帯基地局を示す場合、又は特に区別しない場合には携帯基地局100として説明する。
なお、この図において、図1に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
携帯基地局100(基地局の一例)は、電源システム10fと基地局装置8とを備えている。
また、電源システム10fは、太陽光発電装置2と、風力発電装置3と、整流装置4と、双方向チョッパ装置5と、蓄電装置6と、インバータ装置7と、制御装置11と、開閉器13とを備えている。なお、本実施形態の電源システム10fは、開閉器13を備える点が、上述した第1の実施形態と異なる。
なお、各携帯基地局100の直流供給線L1は、開閉器13を介して、ネットワーク直流供給線L2と接続されている。
ここで、ネットワーク直流供給線L2は、直流電力を各携帯基地局100の間で融通し合うための電力ネットワークを構成している。ネットワーク直流供給線L2は、複数の電源システム10fのそれぞれの直流供給線L1が接続可能な電力ネットワークである。
また、各携帯基地局100の制御装置11は、監視装置14とネットワークNTを介して接続されている。
ここで、ネットワークNTは、例えば、イーサネット(登録商標)などのネットワークである。
このように、基地局システム1fは、電源システム10fと基地局装置8との複数の組と、ネットワーク直流供給線L2(電力ネットワーク)と、監視装置14とを備えている。
開閉器13(切替器の一例)は、上述した第2の実施形態の切替器12と同様に、太陽光発電装置2が出力する直流電力と、太陽光発電装置2とは異なる供給源から供給される直流電力とを直流供給線L1に供給可能である。なお、本実施形態では、上述した異なる供給源とは、他の携帯基地局100において電源電力を供給する直流電力が供給されているネットワーク直流供給線L2である。
監視装置14(管理装置の一例)は、各携帯基地局100を監視し、複数の電源システム10fのうち、電源電力が不足した電源システム10fに、不足した電源電力を他の電源システム10fからネットワーク直流供給線L2を介して供給するように制御する。監視装置14は、例えば、各携帯基地局100の異常やトラブルを監視する。監視装置14は、複数の携帯基地局100のうち、例えば、電源電力が不足した携帯基地局100を検出したとする。監視装置14は、例えば、ネットワークNT及び各制御装置11を介して、電源電力が不足した電源システム10fの開閉器13と、電源電力が余剰している電源システム10fの開閉器13とを接続状態にさせて、それぞれの直流供給線L1とネットワーク直流供給線L2とを接続させる。これにより、ネットワーク直流供給線L2を介して、複数の携帯基地局100の間で電源電力を融通し合うことができる。
また、監視装置14は、検出した異常やトラブルを、ネットワークNTを介して警報して、復旧のための作業員を手配する。これにより、監視装置14は、人員を常駐せずに異常やトラブルが発生した携帯基地局100に、短時間で人員を派遣することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態による電源システム10f及び基地局システム1fは、太陽光発電装置2が出力する直流電力と、太陽光発電装置2とは異なる供給源から供給される直流電力とを切り替えて直流供給線L1に供給可能な開閉器13(切替器)を備えている。なお、本実施形態では、異なる供給源には、他の携帯基地局100において電源電力を供給する直流電力が供給されているネットワーク直流供給線L2(電力ネットワーク)が含まれる。
これにより、本実施形態による電源システム10f及び基地局システム1fは、他の携帯基地局100との間において、電源電力を融通し合うことができるので、商用電力系統からの電力を利用せずに、携帯基地局100に好適に電力を供給することができる。
また、本実施形態では、基地局システム1fは、電源システム10fと基地局装置8との複数の組と、複数の電源システム10fのそれぞれの直流供給線L1が接続可能なネットワーク直流供給線L2(電力ネットワーク)と、監視装置14(管理装置)とを備えている。監視装置14は、複数の電源システム10fのうち、電源電力が不足した電源システム10fに、不足した電源電力を他の電源システム10fからネットワーク直流供給線L2を介して供給するように制御する。
これにより、本実施形態による基地局システム1fは、複数の携帯基地局100との間で電源電力を融通し合うことができるので、より安定して交流負荷80を動作させることができる。また、本実施形態による基地局システム1fは、例えば、太陽光発電装置2又は風力発電装置3に何等かのトラブルが発生した場合に、交流負荷80を動作させることが可能な時間を延ばすことができる。そのため、本実施形態による基地局システム1fは、トラブルから復旧するまでの時間を稼ぐことができる。
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の各実施形態は、単独で実施される例を説明したが、上記の各実施形態のうちの複数を組み合わせて実施するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、発電装置の一例として、風力発電装置3を備える例を説明したが、これに限定されるものではない。発電装置は、例えば、小水力発電装置、地熱発電装置、潮流発電装置など、他の再生可能エネルギーを利用した発電装置であってもよい。
また、上記の各実施形態において、制御装置11が電源システム10(10a〜10f)の各構成の制御を一括して行う例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電源システム10(10a〜10f)の各構成が、制御部を備えて、各構成が分散して制御するようにしてもよい。
また、上記の第7の実施形態において、監視装置14は、各制御装置11とイーサネット(登録商標)によるネットワークNTにより接続されている例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ネットワークNTは、有線LAN(Local Area Network)又は無線LANの他の規格のネットワークを利用してもよい。
また、上述した制御装置11の機能の一部又は全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
また、上述の制御装置11及び監視装置14は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した制御装置11及び監視装置14の処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f 基地局システム
2 太陽光発電装置
3 風力発電装置
4 整流装置
5、5a、5A、5B 双方向チョッパ装置
6、61、6A、6B、6N、9、91、9N 蓄電装置
7 インバータ装置
8 基地局装置
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f 電源システム
11 制御装置
12 切替器
13 開閉器
14 監視装置
21 太陽電池パネル
22 DC/DC変換器
23 日射計
31 風車
32 風力計
33 発電機
60、90 電池セル
80 交流負荷
100、100A、100B、100C、100D 携帯基地局
L1 直流供給線
L2 ネットワーク直流供給線
NT ネットワーク

Claims (9)

  1. 基地局装置が備える交流負荷に電源電力を供給する電源システムであって、
    直流電力を発電し、発電した当該直流電力を直流供給線に供給する太陽光発電装置と、
    前記直流供給線に供給された直流電力を交流電力に変換し、変換した当該交流電力を前記電源電力として前記交流負荷に供給する第1電力変換装置と、
    交流電力を発電する発電装置と、
    前記発電装置が発電した交流電力を直流電力に変換し、変換した当該直流電力を前記直流供給線に供給する第2電力変換装置と、
    電力を蓄電する第1蓄電装置と、
    前記第1蓄電装置と直列に接続され、前記直流供給線から供給された直流電力を前記第1蓄電装置に充電する直流電力に変換する第1の変換と、前記第1蓄電装置が出力する直流電力を前記直流供給線に供給する直流電力に変換する第2の変換とを切り替えて双方向に変換する第3電力変換装置と、
    前記交流負荷に対して供給される前記電源電力が不足する場合に、前記第3電力変換装置に前記第2の変換を実行させ、前記電源電力が余剰する場合に、前記第3電力変換装置に前記第1の変換を実行させる制御を行う制御部とを備え、
    商用電力系統を利用せずに前記交流負荷に前記電源電力を供給し、
    前記制御部は、前記太陽光発電装置の日射計から取得した日射量に基づいて、前記太陽光発電装置の発電量を推定し、交流電力を発電する前記発電装置の発電量を推定し、推定した前記太陽光発電装置の発電量及び前記発電装置の発電量の合算値が、前記交流負荷によって消費される電力量以上であるか否かによって、前記電源電力が余剰するか否かを判定する
    ことを特徴とする電源システム。
  2. 前記太陽光発電装置が出力する直流電力と、前記太陽光発電装置とは異なる供給源から供給される直流電力とを前記直流供給線に供給可能な切替器を備え、
    前記制御部は、
    前記太陽光発電装置が所定の電力以上の発電をしている場合に、前記太陽光発電装置が出力する直流電力を前記直流供給線に供給するように前記切替器を制御し、前記太陽光発電装置が所定の電力以上の発電をしていない場合に、前記異なる供給源から供給される直流電力を前記直流供給線に供給するように前記切替器を制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電源システム。
  3. 前記異なる供給源には、前記第2電力変換装置が含まれ、
    前記切替器は、前記太陽光発電装置が出力する直流電力と、前記太陽光発電装置とは異なる供給源から供給される直流電力とを切り替えて前記直流供給線に供給する
    ことを特徴とする請求項2に記載の電源システム。
  4. 前記異なる供給源には、他の基地局において前記電源電力を供給する直流電力が供給されているネットワーク直流供給線が含まれる
    ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の電源システム。
  5. それぞれが前記第3電力変換装置と直列に接続されている複数の前記第1蓄電装置を備え、
    前記制御部は、
    前記複数の第1蓄電装置の蓄電率が均等になるように、前記複数の第1蓄電装置のそれぞれの前記第1の変換、及び前記第2の変換を切り替えて制御する
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電源システム。
  6. 前記直流供給線に接続され、前記直流供給線に供給される所定の電圧を出力可能な第2蓄電装置を備える
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電源システム。
  7. 前記第3電力変換装置と前記第1蓄電装置との組を複数組備える
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電源システム。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の電源システムと、
    前記電源システムが供給する前記電源電力により動作する前記交流負荷を備える前記基地局装置とを備える
    ことを特徴とする基地局システム。
  9. 前記電源システムと前記基地局装置との複数の組と、
    前記複数の電源システムのそれぞれの前記直流供給線が接続可能な電力ネットワークと、
    前記複数の電源システムのうち、前記電源電力が不足した前記電源システムに、不足した前記電源電力を他の前記電源システムから前記電力ネットワークを介して供給するように制御する管理装置とを備える
    ことを特徴とする請求項8に記載の基地局システム。
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