JP6489918B2 - 太陽エネルギーを含む複数のエネルギーによる電力供給装置 - Google Patents
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Description
本発明は、安定した電力を負荷に供給することができる太陽エネルギーを含む複数のエネルギーによる電力供給装置を提供することを目的とする。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電力供給装置の構成を概略的に示すブロック図である。図示の如く、第1の実施形態に係る電力供給装置は、太陽エネルギー(第1の電源)によって給電される発電機11と、商用交流電源(第2の電源)によって給電される電力変換装置12とを用いることによって、負荷2に電力を供給するように構成されている。電力供給装置は概ね、第1の入力ポート3aと、第2の入力ポート3b、出力ポート4と、第1の電流制御手段5aと、第2の電流制御手段5bと、第1の電圧調節ユニット6aと、第2の電圧調節ユニット6bと、第1の優先度設定ユニット7aと、第2の優先度設定ユニット7bと、第1の蓄積ユニット8aと、第2の蓄積ユニット8bとを備えている。
図4に示されているように、本発明に係る電力供給装置は再生可能エネルギー発電機13(第2の電源)を更に使用するように構成されている。再生可能エネルギー発電機13は、例えば風力発電機、地熱発電機、潮汐発電機、バイオ燃料発電機等である。電力供給装置は、太陽エネルギー(第1の電源)による発電機11、商用交流電源(第3の電源)による電力変換装置12及び再生可能エネルギー発電機13からの給電を調節可能に構成される。
111 ソーラーパネルユニット
112 最大電力変換ユニット
12 電力変換装置(第2の電源)
121 商用電源
122 交流・直流変換ユニット
13 再生可能エネルギー発電機(第3の電源)
131 発電ユニット
132 最大電力変換ユニット
2 負荷
3a、3b、3c 入力ポート
4 出力ポート
5a、5b、5c 電流制御手段
51a、51b、51c 入力端
52a、52b、52c 出力端
6a、6b、6c 電圧調節ユニット
7a、7b、7c 優先度設定ユニット
8a、8b、8c 蓄積ユニット
Claims (13)
- 太陽エネルギーを含む複数のエネルギーによる複数の電源が用いられ、負荷に電力を供給するように構成されたものであって、
前記複数の電源における第1の電源と電気的に連結されるための第1の入力ポートと、
前記複数の電源における第2の電源と電気的に連結されるための第2の入力ポートと、
前記負荷と電気的に連結されるための出力ポートと、
前記第1の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第1の電流制御手段と、
前記第2の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第2の電流制御手段と、を備え、
前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧が、前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を遮断し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、
前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧と前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた差分より小さい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、
前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧が、前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を遮断し、
前記第1の入力ポート及び前記第1の電流制御手段の前記入力端の間に電気的に連結された第1の電圧調節ユニットと、
前記第2の入力ポート及び前記第2の電流制御手段の前記入力端の間に電気的に連結された第2の電圧調節ユニットと、
前記第1の電流制御手段及び前記第2の電流制御手段の少なくとも一方の前記入力端に対応して連結された少なくとも一つの蓄積ユニットと、を更に備え、
前記第1の電源に割り当てられた優先度に対応する前記第1の電流制御手段の前記入力端に電圧を出力するために、前記第1の電圧調節ユニットを制御するように前記第1の電圧調節ユニットと電気的に連結された第1の優先度設定ユニットと、
前記第2の電源に割り当てられた優先度に対応する前記第2の電流制御手段の前記入力端に電圧を出力するために、前記第2の電圧調節ユニットを制御するように前記第2の電圧調節ユニットと電気的に連結された第2の優先度設定ユニットと、
を更に備えている
ことを特徴とする電力供給装置。 - 前記第1の電流制御手段及び前記第2の電流制御手段はそれぞれダイオードである、ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。
- 前記第1の電流制御手段及び前記第2の電流制御手段はそれぞれサイリスタである、ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。
- 前記サイリスタは、シリコン制御整流器である、ことを特徴とする請求項3に記載の電力供給装置。
- 前記サイリスタは、トライアックである、ことを特徴とする請求項3に記載の電力供給装置。
- 前記第1の電源は、前記第2の電源よりも高い優先度が割り当てられ、
前記第2の優先度設定ユニットは、前記第2の電圧調節ユニットを制御し、前記第2の電圧調節ユニットによって出力される電圧を前記第1の電圧調節ユニットによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定するように構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。 - 前記第1の電源は、太陽エネルギーによって給電される発電機であり、
前記第2の電源は、商用交流電源によって給電される電力変換装置である、ことを特徴とする請求項6に記載の電力供給装置。 - 前記蓄積ユニットは、キャパシタである、ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。
- 前記複数の電源における第3の電源と電気的に連結されるための第3の入力ポートと、
前記第3の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第3の電流制御手段と、を更に備え、
前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧が、前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第1の差分だけ大きく、且つ、前記第3の電源に対応すると共に前記第3の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第2の差分だけ大きい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第3の電流制御手段によって前記第3の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、
前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧と、前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた第1の差分より小さく、且つ、前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧が、前記第3の電源に対応すると共に前記第3の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第2の差分だけ大きい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第3の電流制御手段によって前記第3の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、
前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧が、前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第1の差分だけ大きく、前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧が、前記第3の電源に対応すると共に前記第3の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第2の差分だけ大きい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第3の電流制御手段によって前記第3の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、
前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧が、前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第1の差分だけ大きく、且つ、前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧と前記第3の電源に対応すると共に前記第3の電流制御手段に入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた第2の差分より小さい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第3の電流制御手段によって前記第3の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、
前記第3の電源に対応すると共に前記第3の電流制御手段に入力された電圧が、前記第1の電源に対応すると共に前記第1の電流制御手段に入力された電圧よりも定められた前記第1の差分だけ大きく、且つ、前記第2の電源に対応すると共に前記第2の電流制御手段に入力された電圧よりも定められた第2の差分だけ大きい場合、
前記第2の電流制御手段によって前記第2の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第3の電流制御手段によって前記第3の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第1の電流制御手段によって前記第1の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。 - 前記第3の入力ポート及び前記第3の電流制御手段の前記入力端の間に電気的に連結された第3の電圧調節ユニットと、
を更に備えていることを特徴とする請求項9に記載の電力供給装置。 - 前記第3の電源に割り当てられた優先度に対応する前記第3の電流制御手段の前記入力端に電圧を出力するために、前記第3の電圧調節ユニットを制御するように前記第3の電圧調節ユニットと電気的に連結された第3の優先度設定ユニットと、
を更に備えていることを特徴とする請求項10に記載の電力供給装置。 - 前記第1の電源は、前記第2の電源よりも高い優先度が割り当てられ、
前記第2の電源は、前記第3の電源よりも高い優先度が割り当てられ、
前記第3の優先度設定ユニットは、前記第3の電圧調節ユニットを制御し、前記第3の電圧調節ユニットによって出力される電圧を前記第2の電圧調節ユニットによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定するように構成され、
前記第2の優先度設定ユニットは、前記第2の電圧調節ユニットを制御し、前記第2の電圧調節ユニットによって出力される電圧を前記第1の電圧調節ユニットによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項11に記載の電力供給装置。 - 前記第1の電源は、太陽エネルギーによって給電される発電機であり、
前記第2の電源は、風力エネルギー、地熱エネルギー、潮汐エネルギー及びバイオ燃料から選ばれた再生可能エネルギー源によって給電される発電機であり、
前記第3の電源は、商用交流電源によって給電される電力変換装置である、
ことを特徴とする請求項12に記載の電力供給装置。
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JP2015087414A JP6489918B2 (ja) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 太陽エネルギーを含む複数のエネルギーによる電力供給装置 |
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JP2015087414A Active JP6489918B2 (ja) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 太陽エネルギーを含む複数のエネルギーによる電力供給装置 |
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