JP6532285B2 - Rectification device - Google Patents
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Description
本発明は、整流装置に関し、より具体的には、停電時に蓄電池からの電力を通信設備に負荷に供給する直流電源システムに用いられる整流装置に関する。 The present invention relates to a rectifying device, and more particularly to a rectifying device used in a DC power supply system that supplies power from a storage battery to a communication facility at the time of a power failure.
電力会社から購入する電力(購入電力)の電気料金は、基本料金と電力量料金からなる。このうち基本料金は契約電力に応じて定まる料金であるため、瞬間的に最も電力を必要とするピーク時の購入電力を抑制することで、必要な契約電力を抑制し基本料金を削減することが可能である(たとえば下記特許文献1参照)。このことは、無線基地局を含む通信設備の消費電力にも当てはまる。 The electricity charge of the power purchased from the power company (purchased power) consists of the basic charge and the electricity charge. Among these, since the basic charge is a charge that is determined according to the contract power, it is possible to suppress the required contract power and reduce the basic charge by suppressing the purchased power at the peak when the power is required most instantaneously. It is possible (for example, refer to the following patent document 1). This applies to the power consumption of communication equipment including the radio base station.
通信設備の電源システムでは、図1に示されるように、商用電源1からの交流電力(つまり電力会社から購入する電力)が、整流器2によって直流電力に変換される。整流器2からの直流電力は、負荷としての通信装置3に供給される(AR1)。また、整流器3からの直流電力によって、蓄電池4が充電される(AR2)。整流器2、通信装置3および蓄電池4は、たとえば48Vバス(図1ではノードNとして概念的に示される)によって直接接続され、整流器3が動作している間、蓄電池4は浮動充電状態となる。停電時には、商用電源1からの交流電力が利用できなくなるので、蓄電池4からの電力が通信装置2に供給される。
In the power supply system of the communication facility, as shown in FIG. 1, AC power from the commercial power source 1 (that is, power purchased from a power company) is converted by the rectifier 2 into DC power. The DC power from the rectifier 2 is supplied to the communication device 3 as a load (AR1). Further, the
上述の電源システムでは、購入電力は、整流器2が出力する直流電力の大きさに依存するが、整流器2の出力する直流電力の大きさは、通信装置3の消費電力と、蓄電池4の充放電電力とによって決まる。そして、上述の電源システムでは、停電が回復した直後からしばらくの間の復電時において、通信装置の消費電力および蓄電池の充電電力がいずれも大きくなり、購入電力のピークが発生し得る。
In the power supply system described above, the purchased power depends on the magnitude of the DC power output from the rectifier 2, but the magnitude of the DC power output from the rectifier 2 depends on the power consumption of the communication device 3 and the charge and discharge of the
復電時に通信装置の消費電力が大きくなるのは、停電中に、通信装置から発生する熱によって室内の温度が上昇しており、復電時には、その分、高い冷却機能で空調機を動作させるべく、空調機の消費電力を増加させる必要があるためである。また、復電時に蓄電池の充電電力が大きくなるのは、停電時に放電によって蓄電池の充電率(SOC:State Of Charge)が低下しており、復電時には、その分、蓄電池のSOCを回復するために蓄電池を充電する必要があるためである。 The power consumption of the communication device increases at the time of power recovery because the temperature of the room is rising due to the heat generated from the communication device during a power failure, and at the time of power recovery, the air conditioner is operated with a high cooling function It is necessary to increase the power consumption of the air conditioner. Moreover, the reason that the charging power of the storage battery is large at the time of recovery is that the charging rate (SOC: State Of Charge) of the storage battery is decreasing due to discharge at the time of a power failure, and at the time of recovery, the SOC of the storage battery is restored accordingly It is necessary to charge the storage battery.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、停電時に蓄電池からの電力を通信設備に負荷に供給する直流電源システムにおいて、復電時における購入電力のピークを抑制することが可能な整流装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a direct current power supply system that supplies power from a storage battery to a load to a communication facility at the time of a power failure, rectification is capable of suppressing the peak of purchased power at the time of power recovery. It aims at providing an apparatus.
本発明の一態様に係る整流装置は、交流電力網に停電が発生したときに蓄電池からの電力を通信設備である負荷に供給する直流電源システム、に用いられる整流装置であって、交流電力網に停電が発生していないときに交流電力網からの交流電力を受けて直流電力に変換し、変換した直流電力を負荷および蓄電池に向かって出力する複数の整流器ユニットと、交流電力網の復電時には、複数の整流器ユニットの運転台数を制限する制御手段と、を備える。 The rectification device according to one aspect of the present invention is a rectification device used for a DC power supply system that supplies power from a storage battery to a load that is communication equipment when a power failure occurs in the AC power network, and the power failure occurs in the AC power network. When the AC power grid receives AC power from the AC power network to convert it into DC power and outputs the converted DC power toward the load and the storage battery, and when the AC power grid recovers, And control means for limiting the number of operating rectifier units.
上記整流装置では、交流電力網からの交流電力を直流電力に変換し、負荷および蓄電池に向かって出力する複数の整流器ユニットの運転台数が、復電時には制限される。これにより、複数の整流器ユニットが交流電力網から受ける交流電力の大きさが制限されるので、復電時における直流電源システムの購入電力(たとえば交流電力網を介して電力会社から購入する電力)のピークを抑制することができる。 In the rectifier, the AC power from the AC power network is converted into DC power, and the number of operating the plurality of rectifier units outputting toward the load and the storage battery is limited at the time of power recovery. This limits the magnitude of AC power received from the AC power network by the plurality of rectifier units, so that the peak of purchased power (for example, power purchased from a power company via the AC power network) at the time of power recovery It can be suppressed.
制御手段は、復電時に、複数の整流器ユニットから負荷および蓄電池に向かって出力される電力が所定電力を上回らないように、複数の整流器ユニットの運転台数を制限してもよい。これにより、復電時における購入電力が所定電力(たとえば契約電力)を上回らないようにすることができる。 The control means may limit the number of operating the plurality of rectifier units so that the power output from the plurality of rectifier units toward the load and the storage battery does not exceed the predetermined power at the time of power recovery. This makes it possible to prevent the purchased power at the time of power recovery from exceeding the predetermined power (for example, the contract power).
制御手段は、複数の整流器ユニットから負荷および蓄電池に向かって流れる電流が所定電流を下回ると、複数の整流器ユニットの運転台数の制限を解除してもよい。これにより、複数の整流器ユニットの運転台数の制限を適切なタイミングで解除することができる。 The control means may release the restriction on the number of operating the plurality of rectifier units when the current flowing from the plurality of rectifier units toward the load and the storage battery falls below a predetermined current. Thereby, the restriction of the number of operating the plurality of rectifier units can be canceled at an appropriate timing.
制御手段は、交流電力網の復電の後、所定期間内に蓄電池の充電率が所定充電率に到達するように整流器ユニットの運転台数を制限してもよい。これにより、復電の後、所定期間内に蓄電池の充電率を回復することができる。 The control means may limit the number of operating rectifier units so that the charging rate of the storage battery reaches a predetermined charging rate within a predetermined period of time after the recovery of the AC power network. Thereby, after the power recovery, the charging rate of the storage battery can be recovered within a predetermined period.
整流装置は、制御手段は、停電が発生していないときの負荷の消費電力を記憶する記憶部と、停電時における蓄電池の放電電力を計測する計測部と、計測部による計測結果に基づいて、停電終了時における蓄電池の充電率を算出する算出部と、記憶部に記憶された負荷の消費電力、算出部によって算出された停電終了時における蓄電池の充電率、所定充電率、および所定期間に基づいて、所定期間内に蓄電池の充電率が所定充電率に到達するように整流器ユニットの運転台数を調整する調整部と、を含んでもよい。このようにして、所定期間内に蓄電池の充電率が所定充電率に到達するように、整流器ユニットの運転台数を適切に調整することができる。 In the rectifying device, the control means is based on a storage unit that stores power consumption of the load when no power failure occurs, a measurement unit that measures discharge power of the storage battery at the time of the power failure, and a measurement result by the measurement unit. Based on the calculation unit for calculating the charging rate of the storage battery at the end of the power failure, the power consumption of the load stored in the storage unit, the charging rate of the storage battery at the end of the power failure calculated by the computing unit, the predetermined charging rate, and the predetermined period And an adjusting unit that adjusts the number of operating rectifier units so that the charging rate of the storage battery reaches the predetermined charging rate within a predetermined period. In this way, the number of operating rectifier units can be appropriately adjusted so that the charging rate of the storage battery reaches the predetermined charging rate within the predetermined period.
本発明によれば、停電時に蓄電池からの電力を通信設備に負荷に供給する直流電源システムにおいて、復電時における購入電力のピークを抑制することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to suppress the peak of purchased power at the time of power recovery in a DC power supply system that supplies power from a storage battery to a load at the time of a power failure.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols and redundant description will be omitted.
図2は、実施形態に係る整流装置10が設けられる、直流電源システム100の概略構成を示す図である。直流電源システム100は、整流装置10と、蓄電池4とを含み、商用電源1に停電が発生したときには、蓄電池4からの電力を通信装置3に供給する。
FIG. 2 is a view showing a schematic configuration of a DC
直流電源システム100は、停電時と、そうでない時とで、動作が異なる。停電時は、停電が発生し、交流電力網からの電力(商用電源1からの電力)が利用できない時である。停電が発生していない時を、以後、「通常時」という場合がある。商用電源1からの電力は、直流電源システム100が電力会社などから購入する電力であるので、「購入電力Pu」と称する。
The DC
通信装置3は、電力を受けて動作する負荷であって、たとえば無線基地局のような通信設備である。通信装置3は発熱するので、通信装置3には図示しない空調機が設けられている。空調機の消費電力は、通信装置3の消費電力Ploadに含まれるものとする。 The communication device 3 is a load that operates by receiving power, and is, for example, a communication facility such as a wireless base station. Since the communication device 3 generates heat, the communication device 3 is provided with an air conditioner (not shown). The power consumption of the air conditioner is included in the power consumption Pload of the communication device 3.
通常時、通信装置3の消費電力Ploadは、後述の変換部20からの出力電力Prcによって賄われる。これに対し、停電時には、通信装置3の消費電力Ploadは、蓄電池4からの電力(後述の放電電力Pd)によって賄われる。
In normal times, the power consumption Pload of the communication device 3 is covered by the output power Prc from the
通信装置3の消費電力Ploadは、とくに、停電が回復した直後からしばらくの間の復電時において大きくなる。すなわち、復電時に、通信装置3の消費電力Ploadのピークが発生し得る。 The power consumption Pload of the communication device 3 particularly increases at the time of power recovery for a while after the power failure recovers. That is, at the time of power recovery, a peak of the power consumption Pload of the communication device 3 may occur.
蓄電池4は、たとえば、購入電力Puを充電するために用いられる。蓄電池4に充電される電力を「充電電力Pc」と称する。また、蓄電池4は、とくに停電時に、放電によって通信装置3に電力を供給する。蓄電池4が放電する電力を「放電電力Pd」と称する。
停電時には、蓄電池4からの放電電力Pdによって通信装置3の消費電力Ploadが賄われるので、蓄電池4のSOCが低下する。また、復電時には、低下したSOCを回復するために蓄電池4の充電が行われる。つまり、蓄電池4の充電電力Pcは、主に復電時に発生し、また、大きくなる。
At the time of a power failure, since the power consumption Pload of the communication device 3 is covered by the discharged power Pd from the
整流装置10は、交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換装置である。整流装置10は、通信装置3および蓄電池4に電気的に接続され、商用電源1からの交流電力に変換し、通信装置3および蓄電池4に向かって出力する。整流装置10は、端子T1〜T3と、変換部20と、制御部30とを含む。
The rectifying
端子T1は、交流電力(購入電力Pu)が入力される入力端子であり、商用電源1に接続される。端子T2は、直流電力(消費電力Pload)を出力する出力端子であり、通信装置3に接続される。端子T3は、直流電力(放電電力Pd)が入力されまたは直流電力(充電電力Pc)を出力する入出力端子であり、蓄電池4に接続される。通信装置3と、蓄電池4とは、端子T1,T2を介して電気的に接続される。
The terminal T1 is an input terminal to which AC power (purchased power Pu) is input, and is connected to the commercial power supply 1. The terminal T2 is an output terminal for outputting DC power (power consumption Pload), and is connected to the communication device 3. The terminal T3 is an input / output terminal that receives DC power (discharge power Pd) or outputs DC power (charge power Pc), and is connected to the
変換部20は、端子T1に入力された交流電力(購入電力Pu)を直流電力(出力電力Prc)に変換する部分(交流/直流変換部)である。変換部20は、整流器ユニット21〜25を含む。整流器ユニット21〜25は、端子T1と、端子T2および端子T3との間に、併設される。整流器ユニット21〜25は、通常時(つまり停電が発生していないとき)に、商用電源1からの交流電力(購入電力Pu)を受けて直流電力に変換し、変換した直流電力(出力電力Prc)を通信装置3および蓄電池4に向かって出力する。整流器ユニット21〜25の各々の出力(電力または電流)は固定されたものであってよい。整流器ユニット21は、たとえば、整流回路および電圧変換回路(昇圧回路または高圧回路)などを組み合わせて構成される。整流器ユニット22〜25についても同様である。なお、図1に示す例では、5台の整流器ユニット21〜25が示されるが、整流器ユニットの台数はこれに限定されない。
The
制御部30は、変換部20を制御する部分(制御手段)である。制御部30は、変換部20に含まれる整流器ユニット21〜25を個別に制御可能である。たとえば、整流器ユニット21〜25の動作・停止(つまり整流器ユニット21〜25を運転させるか否か)が、制御部30によって制御される。制御部30に含まれる各要素の詳細については後述する。
The
ここで、図3を参照して、制御部30のハードウェア構成について説明する。図3に示されるように、制御部30は、物理的には、1または複数のCPU(Central Processing unit)41、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)42およびROM(Read Only Memory)43、データ送受信デバイスである通信モジュール44、半導体メモリなどの補助記憶装置45、操作盤(操作ボタンを含む)やタッチパネルなどのユーザの入力を受け付ける入力装置46、ディスプレイなどの出力装置47などのハードウェアを備えるコンピュータとして構成され得る。制御部30の機能は、たとえば、CPU41、RAM42などのハードウェア上に1または複数の所定のコンピュータソフトウェア(プログラム)を読み込ませることにより、CPU41の制御のもとで通信モジュール44、入力装置46、出力装置47、を動作させるとともに、RAM42および補助記憶装置45におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現することができる。
Here, the hardware configuration of the
直流電源システム100では、購入電力Puは、変換部20の出力電力Prcの大きさに応じて変化する(変換部20の変換ロスがない場合には購入電力Pu=出力電力Prcとなる)が、出力電力Prcの大きさは、通信装置3の消費電力Ploadと、蓄電池4の充電電力Pcまたは放電電力Pdとによって決まる。先に説明したように、復電時に、通信装置3の消費電力Ploadおよび蓄電池4の充電電力Pcがいずれも大きくなるので、購入電力Puのピークが発生し得る。
In the DC
そこで、直流電源システム100において復電時における購入電力Puのピークを抑制するための制御が、整流装置10によって実現される。
Therefore, control for suppressing the peak of purchased power Pu at the time of power recovery in DC
具体的に、制御部30は、復電時には、複数の整流器ユニット21〜25の運転台数を制限する。運転台数とは、購入電力Puを出力電力Prcに変換するための動作を行っている整流器ユニットの台数を示す。運転台数を制限するとは、運転台数を現状の台数から減らすことを意味する。
Specifically, the
制御部30は、復電時に、整流器ユニット21〜25から通信装置3および蓄電池4に向かって出力される出力電力Prcが所定電力を上回らないように、整流器ユニット21〜25の運転台数を制限する。
The
制御部30は、整流器ユニット21〜25から通信装置3および蓄電池4に向かって流れる電流Ircが所定電流を下回ると、整流器ユニット21〜25の運転台数の制限を解除する。
When the current Irc flowing from the
制御部30は、復電の後、所定期間内に蓄電池4のSOCが所定SOCに到達するように整流器ユニット21〜25の運転台数を制限する。
After power recovery,
以上のような制御を実現するため、たとえば、制御部30は、記憶部31と、計測部32と、算出部33と、調整部34とを含む。
In order to realize the control as described above, for example,
記憶部31は、制御部30の制御に必要な種々の情報を記憶する部分である。とくに、記憶部31は、停電が発生していないときの通信装置3の消費電力Pload(通常時の消費電力Pload1)を記憶する。通常時の消費電力Pload1は、たとえば、後述の算出部33によって算出される。
The
計測部32は、停電時における蓄電池4の放電電力Pdを計測する部分である。たとえば、計測部32は、電流センサ32aを用いて、変換部20から通信装置3に向かって流れる電流値を検出し、その電流値に基づいて、放電電力Pdを計測する。より具体的に、計測部32は、検出した電流値と、電圧値(たとえば電圧センサ32bによって検出される端子T2の電圧値)を乗じた値(電力値)を積算することによって、放電電力Pdを計測し得る。また、計測部32は、電流センサ32aを用いることによって、電流値の変化(たとえば減少)を検出し得る。
The
算出部33は、計測部32による計測結果に基づいて、停電終了時における蓄電池4のSOCを算出する部分である。たとえば、算出部33は、停電時には蓄電池4から通信装置3に放電電力Pdが供給されることを利用して、計測部32によって計測される電流値の積算値等に基づいて、停電終了時における蓄電池4のSOCを算出する。また、算出部33は、通信装置3の消費電力Ploadの値を算出する。たとえば、算出部33は、通常時に計測部32によって計測される電流値の平均値を求め、その電流の平均値等に基づいて、通常時の消費電力Pload1を算出する。算出された通常時の消費電力Pload1は、記憶部31に記憶される。
The calculating
調整部34は、記憶部31に記憶された通常時の消費電力Pload1、算出部33によって算出された停電終了時における蓄電池4のSOC(より具体的にはSOCに基づいて求められる空き容量)、上述の所定SOC、および上述の所定期間に基づいて、その所定期間内に蓄電池4のSOCが所定SOCに到達するように整流器ユニット21〜25の運転台数を調整する。
The
たとえば、整流器ユニット21〜25の各々の出力(ここでは電流値で説明する)を100A、通信装置3の消費電力Ploadに相当する電流が190A、蓄電池4の空き容量を200Ahとして、災害対策の観点から20時間以内(つまりこの場合の所定期間は20時間)に蓄電池4を満充電状態(つまりこの場合の所定SOCは100%)とすることが求められている場合について説明する。この場合、運転させる整流器ユニットの台数は、蓄電池4への充電電流が10A以上であれば、充電時間が20時間以内となるので、運転させる整流器ユニットの台数は2台(たとえば整流器ユニット21および整流器ユニット22のみ)として決定すれば十分である。このとき、整流器ユニット21〜25をすべて動作させた場合には、蓄電池4の充電電力Pcが大きくなり、整流器ユニット21〜25の出力が非常に大きくなり得る(最大で500A)のに対し、整流器ユニット21および整流器ユニット22のみを運転させることによって、ピーク時の電流を200Aに抑制することが可能になる。電流に代えて電力で説明すると、整流器ユニット21〜25の出力電力Prcが所定電力を上回らないように、整流器ユニット21〜25の運転台数が決定されて運転される。
For example, the output of each of the
図4は、制御部30によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は復電時に実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of processing executed by the
まず、制御部30は、停電終了時における蓄電池4のSOCを算出する(ステップS1)。この処理は、先に説明したように、算出部33によって実行される。
First,
次に、制御部30は、整流器ユニット21〜25の出力電力Prcが所定電力を上回らないように、整流器ユニット21〜25の運転台数を決定する(ステップS2)。この処理は、先に説明したように、調整部34によって実行される。
Next, the
次に、制御部30は、整流器ユニット21〜25の運転台数を制限して、整流器ユニット21〜25を動作させる(ステップS3)。この処理は、先に説明したように、調整部34によって実行される。
Next, the
そして、制御部30は、整流器出力電流が閾値未満であるか否かを判断する(ステップS4)。この処理は、たとえば、計測部32が、電流センサ32aによって検出される電流値に基づいて実行する。
And control
ステップS4において整流器出力電流が閾値未満の場合(ステップS4:YES)、制御部30は、整流器ユニット21〜25の運転台数の制限を解除し(ステップS5)、フローチャートの処理を終了する。この処理は、先に説明したように、調整部34によって実行される。整流器出力電流が閾値以上の場合(ステップS4:NO)、制御部30は、所定時間待機した後(ステップS6)、ステップS4に再び処理を戻す。
If the rectifier output current is less than the threshold in step S4 (step S4: YES), the
図5は、直流電源システム100の動作を概念的に示すタイミングチャートである。図5において、制御部30の制御によって実現される直流電源システム100の購入電力(即ち、変換ロスがない場合の整流器ユニット21〜25の出力電力Prc)が、実線で示される。なお、比較例として、制御部30の制御がない場合の購入電力が、一点鎖線で示される。
FIG. 5 is a timing chart conceptually showing the operation of DC
時刻t0〜t1において、直流電源システム100では通常時の動作がなされている。このとき、通信装置3の消費電力は、停電が発生していないときの消費電力(通常時の消費電力Pload1)であるので、購入電力は通常時の消費電力Pload1となる。
At time t0 to t1, the DC
時刻t1〜t2において、停電が発生している。このとき、購入電力はゼロとなる。また、停電時であるので、蓄電池4からの放電電力Pdによって通信装置3の消費電力Ploadが賄われている。
A power failure occurs at time t1 to t2. At this time, purchased power is zero. Moreover, since it is at the time of a power failure, the power consumption Pload of the communication apparatus 3 is covered by the discharge power Pd from the
時刻t2以降、停電が回復し、復電時となる。このとき、通信装置3の消費電力Ploadおよび蓄電池4の充電電力Pcが大きくなる。仮に、制御部30による制御が行われない場合には、一点鎖線で示されるように、購入電力のピークが発生し、時刻t2〜t3において、そのピークが契約電力を上回る。これに対し、本実施形態では、制御部30の制御によって整流器ユニット21〜25の運転台数が制限される。よって、実線で示されるように、購入電力が、契約電力を上回らないように制限される。
After time t2, the power failure recovers, and power recovery occurs. At this time, the power consumption Pload of the communication device 3 and the charging power Pc of the
時刻t4において、蓄電池4の充電が終わり、通常時の状態(浮動充電状態)となると、計測部32が電流Ircの減少を検出し、調整部34が整流器ユニット21〜25の運転台数の制限を解除する(運転台数を通常の台数(5台)に戻す)。
At time t4, when the
以上説明した整流装置10によれば、商用電源1からの購入電力Puを出力電力Prcに変換し、通信装置3および蓄電池4に向かって出力する整流器ユニット21〜25の運転台数が、復電時には制限される(ステップS2,S3、時刻t2〜t4)。これにより、整流器ユニット21〜25が全体として商用電源1から受ける購入電力Puの大きさが制限されるので、復電時における直流電源システム100の購入電力Puのピークを抑制することができる。
According to the
制御部30は、復電時に、整流器ユニット21〜25から通信装置3および蓄電池4に向かって出力される出力電力Prcが所定電力を上回らないように、整流器ユニット21〜25の運転台数を制限する(ステップS2,S3)。これにより、復電時における購入電力Puが所定電力(たとえば契約電力)を上回らないようにすることができる(時刻t2〜t3)。
The
制御部30は、整流器ユニット21〜25から通信装置3および蓄電池4に向かって流れる電流Ircが所定電流を下回ると、整流器ユニット21〜25の運転台数の制限を解除する(ステップS4〜S6)。これにより、整流器ユニット21〜25の運転台数の制限を適切なタイミングで解除することができる(時刻t4)。
When the current Irc flowing from the
制御部30は、復電の後、所定期間内(たとえば20時間以内)に蓄電池4のSOCが所定充電率(たとえば100%)に到達するように整流器ユニット21〜25の運転台数を制限する(ステップS2,S3)。これにより、復電の後、所定期間内に蓄電池のSOCを回復することができる(時刻t2〜t4)。
After power recovery,
制御部30の制御は、たとえば、記憶部31、計測部32、算出部33および調整部34の協働によって実現される。
Control of the
ここで、蓄電池4の充電電流の制御手法として、充放電制御装置を用いて、満充電状態が要求される期間までに一定の充電電流で蓄電池の充電を行う方法が考えられる。しかし、無線基地局のような通信装置3は基本的に蓄電池4の充放電制御装置を備えていない。このため、上述したような整流装置10による制御を用いた手法が有用となる。この手法によれば、整流装置10の制御ソフトの追加だけで可能であり、新たなハードウェアは必要としないというメリットがある。また、蓄電池4の種類によってそれぞれ開発が必要なものでも無いため、コストが低く抑えられる。
Here, as a control method of the charging current of the
また、本実施形態に係る整流装置10は、運転する整流器ユニットの台数を可変にできる。たとえば無線通信基地局のような通信装置3のための直流電源システム100の場合、通常、冗長構成を含む複数台の整流器ユニットにより通信装置3に電力を供給している。この点からも、新たなハードウェアを必要とせず、整流装置10の制御を実現することができる。
Moreover, the
以上説明したように、整流装置10によれば、無線基地局のような通信装置3において、瞬間的に最も電力を必要とする復電時の電力を抑制でき、且つ、バックアップ電源としての蓄電池4の充電を確保しながら電気料金を削減することが可能となる。また、蓄電池4の充放電制御装置がなくても整流装置10における変換部20の制御(たとえば整流器ユニット21〜25の運転台数の制御)を実施することで、新たなハードウェアの追加を必要とせず、既存の通信装置3の電気料金を削減することが可能となる。
As described above, according to the rectifying
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、次に説明するような変形例についても、本発明の実施形態とすることができる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the following modifications may be made to the embodiments of the present invention.
たとえば、上記実施形態は整流装置10における変換部20の制御に関するものであったが、無線通信基地局のような通信装置3のための直流電源システム100に蓄電池4の充放電制御装置が備わる場合には、復電時に充放電制御装置が定める充電量を前述の閾値(ステップS4など)となる電流値に設定すればよい。
For example, although the said embodiment was related to control of the
また、変換部20(整流器ユニット21〜25)の出力電圧が可変の場合には、その電圧を制御することによって、ピーク電流を抑制しても良い。
When the output voltage of the conversion unit 20 (
また、上記実施形態は整流装置10の内部に出力電流検出のための計測部32および調整部34を備えるものであったが、それらは整流装置10の外部に設けられてもよい。
Moreover, although the said embodiment provided the
また、上記実施形態は復電時に瞬間的に最も電力を必要とすることから、蓄電池4の充電電流を制御することでピーク電力を抑制し、電気料金を削減するというものであったが、この場合の負荷は、(通信装置3のような)無線基地局に限定されない。
In addition, since the above-described embodiment instantaneously requires the most power at the time of power recovery, peak power is suppressed by controlling the charging current of the
また、上記実施形態は復電時にピーク電力が発生することを仮定したものであったが、消費電力が変動する空調機の使用や、通信装置3自体にオンオフ制御が実施される場合などで、通信装置3が通常時の運用によってピーク電力が発生する装置構成であった場合、交流電力測定器や通信装置3のオンオフ制御部などの外部装置と連携し、蓄電池4の放電とあわせて、必要分の電力を供給できるように整流器ユニット21〜25のオンオフ制御(運転・停止制御)を実施することでピーク電力を抑制しても良い。
Although the above embodiment assumes that peak power is generated at the time of power recovery, the use of an air conditioner in which power consumption fluctuates, the case where on / off control is performed on the communication device 3 itself, etc. When the communication device 3 is a device configuration that generates peak power during normal operation, it is necessary in cooperation with an external device such as an AC power measuring instrument or the on / off control unit of the communication device 3 along with discharge of the
1…商用電源(交流電力網)、3…通信装置(負荷)、4…蓄電池、10…整流装置、21〜25…整流器ユニット、30…制御部、31…記憶部、32…計測部、33…算出部、34…調整部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Commercial power supply (AC electric power network), 3 ... Communication apparatus (load), 4 ... Storage battery, 10 ... Rectification apparatus, 21-25 ... Rectifier unit, 30 ... Control part, 31 ... Storage part, 32 ... Measurement part, 33 ... Calculation unit, 34 ... adjustment unit.
Claims (4)
交流電力網に停電が発生していないときに前記交流電力網からの交流電力を受けて直流電力に変換し、変換した直流電力を前記負荷および前記蓄電池に向かって出力する複数の整流器ユニットと、
前記交流電力網の復電時には、前記複数の整流器ユニットの運転台数を制限する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記交流電力網の復電の後、所定期間内に前記蓄電池の充電率が所定充電率に到達するように前記整流器ユニットの運転台数を制限する、
整流装置。 A rectifier used in a DC power supply system for supplying power from a storage battery to a load which is communication equipment when a power failure occurs in an AC power network,
A plurality of rectifier units for receiving AC power from the AC power network and converting it into DC power when there is no power failure in the AC power network, and outputting the converted DC power toward the load and the storage battery;
Control means for limiting the number of operating the plurality of rectifier units at the time of power recovery of the AC power network;
Equipped with
The control means limits the number of operating rectifier units so that the charging rate of the storage battery reaches a predetermined charging rate within a predetermined period after the recovery of the AC power network.
Rectification device.
停電が発生していないときの前記負荷の消費電力を記憶する記憶部と、
停電時における蓄電池の放電電力を計測する計測部と、
前記計測部による計測結果に基づいて、停電終了時における前記蓄電池の充電率を算出する算出部と、
前記記憶部に記憶された前記負荷の消費電力、前記算出部によって算出された停電終了時における前記蓄電池の充電率、前記所定充電率、および前記所定期間に基づいて、前記所定期間内に前記蓄電池の充電率が前記所定充電率に到達するように前記整流器ユニットの運転台数を調整する調整部と、
を含む、
請求項1〜3の何れか一項に記載の整流装置。 The control means
A storage unit for storing power consumption of the load when no power failure occurs;
A measurement unit that measures discharge power of the storage battery at the time of a power failure;
A calculation unit that calculates a charging rate of the storage battery at the end of the power failure based on the measurement result by the measurement unit;
The storage battery within the predetermined period based on the power consumption of the load stored in the storage unit, the charging rate of the storage battery at the end of the power outage calculated by the calculating unit, the predetermined charging rate, and the predetermined period An adjusting unit that adjusts the number of operating the rectifier units such that the charging rate of the battery reaches the predetermined charging rate;
including,
The rectification device according to any one of claims 1 to 3 .
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