JP6541186B2 - Power storage system - Google Patents
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Description
この発明は、固定蓄電池及び移動蓄電池の充電を行う蓄電システムに関する。 The present invention relates to a storage battery system for charging a fixed storage battery and a mobile storage battery.
従来から、住宅に設置された固定蓄電池及び電気自動車等に搭載された移動蓄電池を充電する蓄電システムが知られている（特許文献１参照）。 BACKGROUND ART Conventionally, a storage system for charging a fixed storage battery installed in a house, a mobile storage battery mounted on an electric vehicle or the like has been known (see Patent Document 1).
かかる蓄電システムは、安価な深夜電力や太陽光発電システムで発電した電力を利用して、固定蓄電池及び移動蓄電池を充電するものであり、必要なときに電気自動車が使用できなくなる事態を回避するために、移動蓄電池を優先して充電する。 The storage system charges the fixed storage battery and the mobile storage battery using inexpensive late-night power or power generated by a solar power generation system, and avoids a situation where the electric vehicle can not be used when necessary. To charge the mobile storage battery first.
しかしながら、電気自動車の移動蓄電池は既に大容量のものが普及しており、満充電の状態では２００ｋｍ程度の走行が可能であり、３０％程度の充電量を残しておけば、日常用途（買い物、送迎等）には十分である。 However, mobile storage batteries for electric vehicles are already in widespread use, and when fully charged they can run about 200 km, and if they leave about 30% of their charge capacity, they will be used for daily use (shopping, etc. Transport etc.).
むしろ、移動蓄電池への充電を優先したがゆえに、固定蓄電池に十分な充電ができなかった場合、電気自動車の使用中（外出中）に、固定蓄電池の充電量では賄えきれなくなったとき、高価な時間帯の商用電力を購入する必要が生じてしまい、固定蓄電池による電気代削減効果が減少してしまう。 Rather, when priority is given to charging the mobile storage battery, if the fixed storage battery can not be fully charged, it will be expensive when the charge capacity of the fixed storage battery can not be fully used while using the electric vehicle (while going out) It will be necessary to purchase commercial power during a certain time zone, and the electricity cost reduction effect of the fixed storage battery will be reduced.
この発明の目的は、電気自動車の使用中であっても固定蓄電池による電気代削減効果を確保することのできる蓄電システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power storage system capable of securing an electricity cost reduction effect by a fixed storage battery even while using an electric vehicle.
請求項１の発明は、所定位置に設置された固定蓄電池と、移動体に積載された移動蓄電池と、自然エネルギー発電システムとを備え、系統電源から供給される系統電力または前記自然エネルギー発電システムから供給される発電電力が前記固定蓄電池と前記移動蓄電池に充電可能であるとともに、この固定蓄電池及び移動蓄電池に充電された電力が負荷へ供給されるよう放電可能な蓄電システムであって、
前記自然エネルギー発電システムから供給される発電電力を充電するに際し、前記固定蓄電池への充電が前記移動蓄電池への充電より優先されるよう制御する制御手段を有し、
前記自然エネルギー発電システムの発電電力を供給するための発電電力供給線と、前記系統電源に接続された系統電力供給線とが合流点で合流して合流電力供給線とされ、この合流電力供給線の最下流に接続された分電盤に前記負荷が接続され、
前記合流電力供給線の上流側に設けられた移動蓄電池用分岐点に前記移動蓄電池が移動蓄電池用給電線及び移動蓄電池用充放電コンバータを介して接続され、
前記合流電力供給線の下流側に設けられた固定蓄電池用分岐点に前記固定蓄電池が固定蓄電池用給電線及び固定蓄電池用充放電コンバータを介して接続され、
前記発電電力供給線に流れる第１電流を検出する第１電流検出器と、
前記合流電力線の移動蓄電池用分岐点と固定蓄電池用分岐点との間を流れる第２電流を検出する第２電流検出器と、
前記系統電力線に流れる第３電流を検出する第３電流検出器とを有し、
前記制御手段は、前記固定蓄電池用充放電コンバータを制御する固定蓄電池用制御装置と、前記移動蓄電池用充放電コンバータを制御する移動蓄電池用制御装置とから構成され、
前記固定蓄電池用制御装置は、第１電流と第２電流との差が最小となるように前記固定蓄電池の充放電を制御し、
前記移動蓄電池用制御装置は、第３電流が最小となるように前記移動蓄電池の充放電を制御することにより、前記固定蓄電池への充電が前記移動蓄電池への充電より優先されることを特徴とする。
The invention according to claim 1 comprises a fixed storage battery installed at a predetermined position, a mobile storage battery loaded on a moving body, and a natural energy power generation system, and from the system power supplied from the system power source or the natural energy power generation system A storage system capable of charging generated power supplied to the fixed storage battery and the mobile storage battery and discharging the power stored in the fixed storage battery and the mobile storage battery to a load,
Control means is provided to control charging of the fixed storage battery prior to charging of the mobile storage battery when charging generated power supplied from the natural energy power generation system,
The generated power supply line for supplying the generated power of the natural energy power generation system and the grid power supply line connected to the grid power source merge at a junction point to be a merged power supply line, and this merged power supply line The load is connected to the distribution board connected to the most downstream of the
The mobile storage battery is connected via a mobile storage battery feeder and a mobile storage battery charge / discharge converter to a mobile storage battery branch point provided on the upstream side of the merging power supply line,
The fixed storage battery is connected via a fixed storage battery feed line and a fixed storage battery charge / discharge converter to a fixed storage battery branch point provided downstream of the combined power supply line,
A first current detector that detects a first current flowing through the generated power supply line;
A second current detector that detects a second current flowing between the mobile storage battery branch point and the fixed storage battery branch point of the merging power line;
And a third current detector for detecting a third current flowing through the system power line,
The control means comprises a control device for fixed storage battery that controls the charge and discharge converter for fixed storage battery, and a control device for mobile storage battery that controls the charge and discharge converter for mobile storage battery,
The fixed storage battery control device controls charging and discharging of the fixed storage battery such that the difference between the first current and the second current is minimized.
The mobile storage battery control device controls the charging and discharging of the mobile storage battery so as to minimize the third current, whereby charging of the fixed storage battery is prioritized over charging of the mobile storage battery. Do.
この発明によれば、固定蓄電池の充電量が移動蓄電池より確保され易くなるので、電気自動車の使用中であっても固定蓄電池による電気代削減効果を確保することができる。 According to the present invention, the amount of charge of the fixed storage battery can be secured more easily than the mobile storage battery. Therefore, even when the electric vehicle is in use, the electricity cost reduction effect by the fixed storage battery can be secured.
以下、この発明に係る蓄電システムの実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment which is an embodiment of a power storage system according to the present invention will be described based on the drawings.
図１に示す蓄電システム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、屋外に設置された定置型の移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４と、屋外に設置された定置型の固定蓄電池ユニット７４等とを備えている。 The storage system S1 shown in FIG. 1 includes a photovoltaic power generation system (natural energy power generation system) 10, a stationary power storage device 64 for a mobile storage battery installed outdoors, and a fixed storage battery of a stationary type installed outdoors. And a unit 74 and the like.
太陽光発電システム１０は、戸建て住宅などの建物Ｈに配置され、発電した電力を負荷（家電負荷）に供給したりするシステムであり、分散型の発電装置としての太陽光発電パネル１１と、太陽光発電用パワーコンディショナー１２とを備えている。太陽光発電パネル１１及び太陽光発電用パワーコンディショナー１２は屋外に設けられている。 The solar power generation system 10 is a system that is disposed in a building H such as a detached house and supplies generated electric power to a load (a load on home appliances), and the solar power generation panel 11 as a distributed power generation device And a power conditioner 12 for photovoltaic generation. The solar panel 11 and the power conditioner 12 for solar power are provided outdoors.
この太陽光発電パネル１１は、自然エネルギーである太陽光エネルギーを直接電力に変換して発電を行う装置である。 The solar power generation panel 11 is a device that converts solar energy, which is natural energy, directly into electric power to generate electric power.
太陽光発電用パワーコンディショナー１２は、太陽光発電パネル１１が発電した直流電力を交流電力に変換して出力するものであり、系統電源Ｅの交流電圧に同期するとともにこの交流電圧に対して位相ズレが生じないように交流電圧を出力するようになっている。 The power conditioner 12 for photovoltaic power generation converts DC power generated by the photovoltaic power generation panel 11 into AC power and outputs the AC power. The power conditioner 12 synchronizes with the AC voltage of the system power source E and shifts the phase with respect to this AC voltage. It is designed to output an alternating voltage so that
太陽光発電用パワーコンディショナー１２から出力される交流電力は、発電電力供給線１３によって後述する電気自動車６に搭載された移動蓄電池６０や固定蓄電池７０や後述する負荷Ｆ１〜Ｆｎへ供給されるようになっている。発電電力供給線１３には、この発電電力供給線１３に流れる第１電流を検出する第１電流検出器ＣＴ１が設けられている。 The AC power output from the solar power generation power conditioner 12 is supplied by the generated power supply line 13 to the mobile storage battery 60 and the fixed storage battery 70 mounted on the electric vehicle 6 described later and the loads F1 to Fn described later. It has become. The generated power supply line 13 is provided with a first current detector CT1 that detects a first current flowing through the generated power supply line 13.
発電電力供給線１３と系統電源Ｅに接続された系統電力供給線１４とが合流点１５Ａで合流して合流電力供給線１５となり、この合流電力供給線１５の最下流に分電盤２０が接続されている。分電盤２０には複数の負荷Ｆ１〜Ｆｎが接続されている。また、系統電力供給線１４には、この系統電力供給線１４に流れる第３電流を検出する第３電流検出器ＣＴ３が設けられている。 The generated power supply line 13 and the system power supply line 14 connected to the system power supply E merge at a junction 15A to form a merged power supply line 15, and the distribution board 20 is connected to the most downstream of the merged power supply line 15. It is done. A plurality of loads F1 to Fn are connected to the distribution board 20. Further, the system power supply line 14 is provided with a third current detector CT3 that detects a third current flowing through the system power supply line 14.
合流電力供給線１５の上流側には移動蓄電池用分岐点１５Ｂが設けられており、この移動蓄電池用分岐点１５Ｂに移動蓄電池用給電線１６が接続され、この移動蓄電池用給電線１６には、コンバータ装置６３及び給電コード１６Ａを介して電気自動車６の移動蓄電池６０が接続されている。すなわち、移動蓄電池用分岐点１５Ｂには、移動蓄電池用給電線１６及びコンバータ装置６３の充放電コンバータ６１を介して電気自動車６の移動蓄電池６０が接続されている。 A branch point 15B for mobile storage batteries is provided on the upstream side of the combined power supply line 15, and a mobile storage battery feeder 16 is connected to the mobile storage battery branch point 15B. The mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6 is connected via the converter device 63 and the power supply cord 16A. That is, the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6 is connected to the mobile storage battery branch point 15 B via the mobile storage battery feeder 16 and the charge / discharge converter 61 of the converter device 63.
また、合流電力供給線１５の下流側には固定蓄電池用分岐点１５Ｃが設けられており、この固定蓄電池用分岐点１５Ｃに固定蓄電池用給電線１７が接続されている。固定蓄電池用給電線１７には、固定蓄電池ユニット７４の充放電コンバータ７１を介して固定蓄電池７０が接続されている。すなわち、固定蓄電池用分岐点１５Ｃには、固定蓄電池用給電線１７及び固定蓄電池ユニット７４の充放電コンバータ７１を介して固定蓄電池７０が接続されている。 Moreover, the fixed storage battery branch point 15C is provided on the downstream side of the combined power supply line 15, and the fixed storage battery feeder line 17 is connected to the fixed storage battery branch point 15C. The fixed storage battery 70 is connected to the fixed storage battery feed line 17 via the charge / discharge converter 71 of the fixed storage battery unit 74. That is, the fixed storage battery 70 is connected to the fixed storage battery branch point 15C via the fixed storage battery supply line 17 and the charge / discharge converter 71 of the fixed storage battery unit 74.
合流電力供給線１５の移動蓄電池用分岐点１５Ｂと固定蓄電池用分岐点１５Ｃの間には、両者の間の合流電力供給線１５に流れる第２電流を検出する第２電流検出器ＣＴ２が設けられている。
［移動蓄電池用パワーコンディショナ装置］
A second current detector CT2 is provided between the mobile storage battery branch point 15B of the merging power supply line 15 and the fixed storage battery branch point 15C for detecting a second current flowing through the merging power supply line 15 between them. ing.
[Power Conditioner Device for Mobile Storage Battery]
移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４は、移動蓄電池６０を充放電させるためのコンバータ装置６３と、第３電流検出器ＣＴ３と、発電電力供給線１３に流れる第４電流を検出する第４電流検出器ＣＴ４と、合流点１５Ａと移動蓄電池用分岐点１５Ｂとの間の合流電力供給線１５に流れる第５電流を検出する第５電流検出器ＣＴ５とを有している。なお、第４電流は前述の第１電流と等しく、第５電流は第１電流と第３電流の合計となる。
［コンバータ装置］
The power storage device for mobile storage battery 64 is a converter device 63 for charging and discharging the mobile storage battery 60, a third current detector CT3, and a fourth current detector for detecting a fourth current flowing through the generated power supply line 13. It has CT4 and the 5th electric current detector CT5 which detects the 5th electric current which flows into the joint power supply line 15 between the junction 15A and the junction point 15B for mobile storage batteries. The fourth current is equal to the aforementioned first current, and the fifth current is the sum of the first current and the third current.
[Converter device]
コンバータ装置６３は、電気自動車６の移動蓄電池６０の直流電力を交流電力に変換して出力したり、移動蓄電池用給電線１６を介して入力されてくる交流電力を直流電力に変換して移動蓄電池６０を充電させたりする充放電コンバータ（移動蓄電池用充放電コンバータ）６１と、この充放電コンバータ６１を制御する制御手段である制御装置（移動蓄電池用制御装置）６２とを有している。制御装置６２は、第３電流検出器ＣＴ３が検出する第３電流がゼロとなるように充放電コンバータ６１を制御したり、第４,第５電流検出器ＣＴ４,ＣＴ５が検出する第４,第５電流に基づいて充放電コンバータ６１を制御したりする。 Converter device 63 converts the DC power of mobile storage battery 60 of electric vehicle 6 into AC power and outputs the AC power, or converts the AC power input via mobile storage battery feeder 16 into DC power and converts the mobile storage battery 60 includes a charge / discharge converter (charge / discharge converter for mobile storage battery) 61 for charging 60, and a control device (control unit for mobile storage battery) 62 as control means for controlling the charge / discharge converter 61. The controller 62 controls the charge / discharge converter 61 so that the third current detected by the third current detector CT3 becomes zero, and the fourth and fifth detected by the fourth and fifth current detectors CT4 and CT5. The charge / discharge converter 61 is controlled based on the 5 current.
ところで、制御装置６２は、実際には第３電流検出器ＣＴ３が検出する第３電流が最小となるように制御するものであるが、説明の便宜上ここでは第３電流がゼロになるとして説明していく。 By the way, although the control device 62 actually controls the third current detected by the third current detector CT3 to be minimum, for convenience of explanation, it is described here that the third current is zero. To go.
電気自動車６と移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４のコンバータ装置６３とは給電コード１６Ａで着脱自在に接続されるようになっている。この給電コード１６Ａは、移動蓄電池用給電線１６の一部を構成するものである。 The electric vehicle 6 and the converter device 63 of the mobile storage battery power conditioner 64 are detachably connected by a power supply cord 16A. The feed cord 16A constitutes a part of the feed line 16 for the mobile storage battery.
また、制御装置６２は、電気自動車６と移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４のコンバータ装置６３とが給電コード１６Ａで接続されると、電気自動車６の移動蓄電池６０の電圧から移動蓄電池６０の充電量を求めるようになっている。移動蓄電池６０の容量は１２Ｋｗｈ以上であり、固定蓄電池ユニット７４の固定蓄電池７０の容量４.４Ｋｗｈより大きくなっている。
［固定蓄電池ユニット］
In addition, when the control device 62 connects the electric vehicle 6 and the converter device 63 of the power storage device for mobile storage battery 64 with the power supply cord 16A, the charge amount of the mobile storage battery 60 is calculated from the voltage of the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6. It is supposed to ask for The capacity of the mobile storage battery 60 is 12 Kwh or more, which is larger than the capacity 4.4 Kwh of the fixed storage battery 70 of the fixed storage battery unit 74.
[Fixed battery unit]
固定蓄電池ユニット７４は、固定蓄電池７０と、固定蓄電池７０を充放電させるためのコンバータ装置７３とを有している。
［コンバータ装置］
The fixed storage battery unit 74 includes a fixed storage battery 70 and a converter device 73 for charging and discharging the fixed storage battery 70.
[Converter device]
コンバータ装置７３は、固定蓄電池７０の直流電力を交流電力に変換して出力したり、固定蓄電池用給電線１７を介して入力される交流電力を直流電力に変換して固定蓄電池７０を充電させたりする充放電コンバータ７１と、この充放電コンバータ（固定蓄電池用充放電コンバータ）７１を制御する制御手段である制御装置（固定蓄電池用制御装置）７２とを有している。制御装置７２は、第１電流検出器ＣＴ１が検出する第１電流と第２電流検出器ＣＴ２が検出する第２電流との差がゼロとなるよう充放電コンバータ７１を制御する。なお、実際には制御装置７２は、第１電流と第２電流との差が最小となるように制御していくが、説明の便宜上ここではその差がゼロになるとして説明していく。 Converter device 73 converts the DC power of fixed storage battery 70 into AC power and outputs the AC power, or converts the AC power input through fixed storage battery feeder 17 into DC power to charge fixed storage battery 70. And a control device (control device for fixed storage battery) 72 which is control means for controlling the charge and discharge converter (charge and discharge converter for fixed storage battery) 71. The controller 72 controls the charge / discharge converter 71 so that the difference between the first current detected by the first current detector CT1 and the second current detected by the second current detector CT2 becomes zero. In practice, the control device 72 controls so that the difference between the first current and the second current is minimized, but for the sake of convenience of explanation, it is assumed here that the difference is zero.
制御装置７２は、固定蓄電池７０の電圧から固定蓄電池７０の充電量を求めるようになっている。 The controller 72 is configured to obtain the charge amount of the fixed storage battery 70 from the voltage of the fixed storage battery 70.
そして、移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４の制御装置６２と固定蓄電池ユニット７４の制御装置７２とで、太陽光発電システム１０から供給される電力を充電するに際し、移動蓄電池６０より固定蓄電池７０を優先して充電させる制御手段が構成される。 Then, when charging the power supplied from the solar power generation system 10 with the control device 62 of the mobile storage battery power conditioner 64 and the control device 72 of the fixed storage battery unit 74, priority is given to the fixed storage battery 70 over the mobile storage battery 60. Control means for charging the battery.
また、蓄電システムＳ１は、太陽光発電システム１０で発電される発電電力が消費電力より大きい場合、その差分である余剰電力を固定蓄電池７０または移動蓄電池６０へ充電させることを、系統電源Ｅに逆潮流することより、優先させる充電優先モードを有する。
［動 作］
In addition, when the generated power generated by the photovoltaic power generation system 10 is larger than the consumed power, the storage system S1 reversely causes the system power source E to charge the fixed storage battery 70 or the mobile storage battery 60 with the surplus power which is the difference. It has a charge priority mode that gives priority to power flow.
[Operation]
次に、上記のように構成される蓄電システムＳ１の動作を説明する。 Next, the operation of power storage system S1 configured as described above will be described.
図１に示すように、電気自動車６と移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４のコンバータ装置６３とを給電コード１６Ａで接続し、図示しないリモコン装置などによって、グリーンモードを設定した場合の蓄電システムＳ１の動作を図２に示すタイムチャートに基づいて説明する。 As shown in FIG. 1, the electric vehicle 6 and the converter device 63 of the mobile battery power conditioner device 64 are connected by the power supply cord 16A, and the green mode is set by a remote control device (not shown). The operation will be described based on a time chart shown in FIG.
ここで、グリーンモードは、系統電源Ｅからの買電や系統電源Ｅへの売電を極力回避して電力の自給自足を行うものであり、発電電力が消費電力より大きい場合、その差分である余剰電力を固定蓄電池７０または移動蓄電池６０へ充電することを、系統電源Ｅへ逆潮流（売電）することより優先する充電優先モードになる。 Here, the green mode performs self-sufficiency of power by avoiding power purchase from the system power source E and power sale to the system power source E as much as possible, and is the difference when the generated power is larger than the power consumption. Charging the surplus power to the fixed storage battery 70 or the mobile storage battery 60 is a charge priority mode in which priority is given to reverse power flow (selling) to the system power source E.
いま、図２に示すように、７時に太陽光発電システム１０が発電を開始していくが、この太陽光発電システム１０の発電電力だけでは消費電力を賄いきれないので、その不足分（不足電力）を電気自動車６の移動蓄電池６０を放電させて賄っていく。この移動蓄電池６０の放電だけで不足電力が賄えれば、固定蓄電池ユニット７４の固定蓄電池７０は放電せずに待機することになる。 Now, as shown in FIG. 2, the solar power generation system 10 starts power generation at 7 o'clock, but since the power generation can not be consumed only by the power generation of the solar power generation system 10, the shortage (shortage of power ) By discharging the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6). If insufficient power can be obtained only by the discharge of the mobile storage battery 60, the fixed storage battery 70 of the fixed storage battery unit 74 will stand by without discharging.
この待機期間では、すなわち図２に示す７時から９時までの期間では、太陽光発電システム１０の発電電力の不足分に応じた量だけ、移動蓄電池６０が放電されていくことになり、移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４の制御装置６２は、第３電流検出器ＣＴ３の第３電流がゼロとなるように充放電コンバータ６１を制御するため、系統電源Ｅから電力が供給されることはない。 In this standby period, that is, in the period from 7 o'clock to 9 o'clock shown in FIG. 2, the mobile storage battery 60 is discharged by an amount corresponding to the shortage of the generated power of the solar power generation system 10 The control device 62 of the storage battery power conditioner 64 controls the charge / discharge converter 61 so that the third current of the third current detector CT3 becomes zero, so power is not supplied from the system power supply E. .
９時過ぎに、太陽光発電システム１０からの発電電力が増大して消費量を越えると、両者の差分である余剰電力が発生する。ここでは、話を単純化するため、余剰電力は、固定蓄電池７０の充電可能電力より小さいこととする。 When the power generated by the photovoltaic power generation system 10 increases and exceeds the consumption amount after 9:00, surplus power, which is the difference between the two, is generated. Here, in order to simplify the story, it is assumed that the surplus power is smaller than the chargeable power of fixed storage battery 70.
固定蓄電池７０の制御装置７２は、第１電流と第２電流との差を０にするよう固定蓄電池７０を制御する。第１電流と第２電流の差とは、「発電電力に係る電流」−「消費電力に係る電流」−「固定蓄電池７０に充電される電力に係る電流」＝「余剰電力に係る電流」−「固定蓄電池７０に充電される電力に係る電流」であるから、これを０にするとは、余剰電力を全て固定蓄電池に充電する、ことである。 The controller 72 of the fixed storage battery 70 controls the fixed storage battery 70 such that the difference between the first current and the second current is zero. The difference between the first current and the second current is "the current relating to the generated power"-"the current relating to the power consumption"-"the current relating to the power charged to the fixed storage battery 70" = "the current relating to the surplus power" Since “the current relating to the power charged to the fixed storage battery 70”, setting this to 0 means charging all the surplus power to the fixed storage battery.
同時に、制御装置６２により移動蓄電池６０が充電を開始しようとすると、系統電源Ｅからの電力を受けることになり、第３電流が発生することになる。しかし、移動蓄電池６０の制御装置６２は、第３電流を０にしようと移動蓄電池６０の充電量を制御するため、移動蓄電池６０は充電されない。 At the same time, when the mobile storage battery 60 tries to start charging by the controller 62, power from the system power supply E will be received, and a third current will be generated. However, since the control device 62 of the mobile storage battery 60 controls the charge amount of the mobile storage battery 60 to make the third current 0, the mobile storage battery 60 is not charged.
以上により、固定蓄電池７０への充電が移動蓄電池６０への充電より優先されることになる。 As described above, charging of fixed storage battery 70 is prioritized over charging of mobile storage battery 60.
また、余剰電力が生じている状態で、移動蓄電池６０への充電がなされたとすると、第２電流は「発電電力に係る電流」−「移動蓄電池６０へ充電される電力に係る電流」であり、同時に「消費電力に係る電流」＋「固定蓄電池７０へ充電される電力に係る電流」となる。すなわち、「発電電力に係る電流」−「移動蓄電池６０へ充電される電力に係る電流」＝「消費電力に係る電流」＋「固定蓄電池７０へ充電される電力に係る電流」となる。 Further, assuming that the mobile storage battery 60 is charged in a state where the surplus power is generated, the second current is "the current related to the generated power"-"the current related to the power to be charged to the mobile storage battery 60", At the same time, “current related to power consumption” + “current related to power charged to fixed storage battery 70”. That is, “current relating to generated power” − “current relating to power charged to mobile storage battery 60” = “current relating to power consumption” + “current relating to power to be charged to fixed storage battery 70”.
また、「第１電流」−「第２電流」＝「発電電力に係る電流」−（「消費電力に係る電流」＋「固定蓄電池７０へ充電される電力に係る電流」）となる。移動蓄電池６０への充電がなされていない場合には、「第１電流」−「第２電流」＝「発電電力に係る電流」−（「消費電力に係る電流」＋「固定蓄電池７０へ充電される電力に係る電流」）＝０となる。移動蓄電池６０への充電がなされると、制御装置６２は第３電流を０にする制御によって系統電源Ｅから電力が供給されないことにより、移動蓄電池６０の充電電流分だけ固定蓄電池７０の充電電流が減少することになる。この減少分の電流を第６電流とすると、「固定蓄電池７０へ充電される電力に係る電流」は第６電流分だけ減少することになる。 Further, “first current” − “second current” = “current relating to generated power” − (“current relating to power consumption” + “current relating to power charged to fixed storage battery 70”). When the mobile storage battery 60 is not charged, "first current"-"second current" = "current related to generated power"-("current related to power consumption" + "the fixed storage battery 70 is charged Current related to the electric power)) = 0. When the mobile storage battery 60 is charged, the control device 62 controls the third current to 0 so that power is not supplied from the system power source E, and the charging current of the fixed storage battery 70 is equal to the charging current of the mobile storage battery 60. It will decrease. Assuming that the current corresponding to this decrease is the sixth current, the “current related to the power charged to the fixed storage battery 70” is reduced by the sixth current.
すなわち、「第１電流」−「第２電流」＝「発電電力に係る電流」−（「消費電力に係る電流」＋「固定蓄電池７０へ充電される電力に係る電流」）＝第６電流となる。 That is, “first current”-“second current” = “current related to generated power”-(“current related to power consumption” + “current related to power charged to fixed storage battery 70”) = sixth current Become.
固定蓄電池７０の制御装置７２は、第１電流と第２電流との差（第６電流）が０となるよう固定蓄電池７０を制御していくことにより、固定蓄電池７０の充電量が増加されていくことになる。つまり、第６電流分だけ増加されることになる。 The control device 72 of the fixed storage battery 70 controls the fixed storage battery 70 so that the difference (sixth current) between the first current and the second current becomes zero, whereby the charge amount of the fixed storage battery 70 is increased. It will go. That is, it is increased by the sixth current.
この増加される第６電流分の電流は、系統電源Ｅから供給される電力または移動蓄電池６０の放電電力によって賄われることになるが、移動蓄電池６０の制御装置６２は、第３電流を０にしようと充放電コンバータ６１を制御するため、系統電源Ｅから電力は供給されることはなく、移動蓄電池６０の放電電力によって賄われることになる。 The increased current for the sixth current is covered by the power supplied from the system power supply E or the discharged power of the mobile storage battery 60, but the controller 62 of the mobile storage battery 60 sets the third current to 0. In order to control the charge / discharge converter 61, power is not supplied from the system power source E, and is supplied by the discharged power of the mobile storage battery 60.
このように、移動蓄電池６０の充電がなされようとすると、その充電分だけ移動蓄電池６０が放電されようとすることになり、この結果、移動蓄電池６０は充電されない。このため、余剰電力が発生した際には、移動蓄電池６０は充電されずに固定蓄電池７０が充電されていくことになる。 As described above, when the mobile storage battery 60 is to be charged, the mobile storage battery 60 tends to be discharged by the amount of charge, and as a result, the mobile storage battery 60 is not charged. Therefore, when surplus power is generated, mobile storage battery 60 is not charged, and fixed storage battery 70 is charged.
すなわち、太陽光発電システム１０の発電量に余剰電力が発生している場合には、固定蓄電池ユニット７４の固定蓄電池７０に優先的に充電が行われることになり、移動蓄電池６０の充電は行われない。 That is, when surplus power is generated in the power generation amount of the solar power generation system 10, the fixed storage battery 70 of the fixed storage battery unit 74 is preferentially charged, and the mobile storage battery 60 is charged. Absent.
また、固定蓄電池７０の充電が行われている際、太陽光発電システム１０の発電電力の増加により、その余剰電力が固定蓄電池７０の最大入力電力を越えた場合、この越えた分だけ移動蓄電池６０が充電されることになる。これは、その越えた分だけ逆潮流が生じる状態となり、移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４の制御装置６２は、第３電流検出器ＣＴ３が検出する第３電流がゼロとなるように制御するものであるから、系統電源Ｅへの逆潮流は発生せず、移動蓄電池６０の充電が行われていくことになるからである。 In addition, when charging of fixed storage battery 70 is being performed, if the surplus power exceeds the maximum input power of fixed storage battery 70 due to the increase in the power generation of photovoltaic power generation system 10, mobile storage battery 60 is compensated for the excess power. Will be charged. This is a state in which reverse power flow is generated by the amount that is exceeded, and the controller 62 of the mobile storage battery power conditioner 64 controls so that the third current detected by the third current detector CT3 becomes zero. Therefore, the reverse power flow to the system power source E does not occur, and charging of the mobile storage battery 60 will be performed.
固定蓄電池７０が満充電になると(１３時)、固定蓄電池７０は充電が停止されて待機状態となる。固定蓄電池７０の充電の停止によって、太陽光発電システム１０の発電電力に余剰電力が発生することになり、逆潮流状態となる。しかし、移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４の制御装置６２は、第３電流検出器ＣＴ３が検出する第３電流がゼロとなるように、充放電コンバータ６１を制御するものであるから、逆潮流は発生せずに移動蓄電池６０の充電が行われていく。すなわち、その余剰電力分だけ移動蓄電池６０が充電されていくことになる。 When the fixed storage battery 70 is fully charged (13 o'clock), the charging of the fixed storage battery 70 is stopped and is in a standby state. By stopping charging of fixed storage battery 70, surplus power is generated in the generated power of photovoltaic power generation system 10, and a reverse power flow state occurs. However, since the controller 62 of the mobile storage battery power conditioner 64 controls the charge / discharge converter 61 so that the third current detected by the third current detector CT3 becomes zero, the reverse power flow is Charging of the mobile storage battery 60 is performed without occurrence. That is, the mobile storage battery 60 is charged by the surplus power.
１６時過ぎになると、太陽光発電システム１０の発電電力が減少して消費電力と一致し、移動蓄電池６０の充電は停止され、移動蓄電池６０は待機状態となる。 When it becomes past 16 o'clock, the generated power of the photovoltaic power generation system 10 decreases and matches the power consumption, the charging of the mobile storage battery 60 is stopped, and the mobile storage battery 60 is in the standby state.
太陽光発電システム１０の発電電力の減少により、この発電電力が消費電力より小さくなると、その差である不足電力を補うように固定蓄電池７０は放電が開始されて放電状態となる。この放電は、太陽光発電システム１０の発電電力の不足分だけ放電されていく。これは、第１電流検出器ＣＴ１が検出する第１電流と第２電流検出器ＣＴ２が検出する第２電流との差がゼロとなるように、固定蓄電池ユニット７４の制御装置７２が充放電コンバータ７１を制御していくことにより行われる。 When the generated power is smaller than the consumed power due to the reduction of the generated power of the solar power generation system 10, the fixed storage battery 70 is started to be discharged to be in a discharged state so as to compensate for the shortage power which is the difference. This discharge is discharged by the shortage of the generated power of the photovoltaic power generation system 10. This is because the controller 72 of the fixed storage battery unit 74 controls the charge / discharge converter so that the difference between the first current detected by the first current detector CT1 and the second current detected by the second current detector CT2 becomes zero. It is performed by controlling 71.
すなわち、太陽光発電システム１０の発電電力が減少して不足分が増加していくと、第１電流検出器ＣＴ１が検出する第１電流が減少していき、固定蓄電池ユニット７４の制御装置７２は、第１電流の減少に応じて第２電流検出器ＣＴ２が検出する第２電流が減少するように、つまり、不足分の量に応じて充放電コンバータ７１を制御して固定蓄電池７０の放電量を増加させていくからである。これにより、太陽光発電システム１０の発電電力の減少または消費電力の増加によって生じる不足電力は固定蓄電池７０の放電によって賄われていくことになる。 That is, when the generated power of the solar power generation system 10 decreases and the shortage increases, the first current detected by the first current detector CT1 decreases, and the control device 72 of the fixed storage battery unit 74 The charge / discharge converter 71 is controlled according to the amount of shortage so that the second current detected by the second current detector CT2 decreases according to the decrease of the first current, that is, the discharge amount of the fixed storage battery 70 The reason is to increase the As a result, the shortage of power generated by the decrease of the generated power of the photovoltaic power generation system 10 or the increase of the power consumption is covered by the discharge of the fixed storage battery 70.
固定蓄電池ユニット７４の固定蓄電池７０の残量がゼロになると（１９時）、制御装置７２は充放電コンバータ７１の制御を停止して固定蓄電池７０の放電を停止させる。この停止より、固定蓄電池７０は待機状態となる。 When the remaining amount of fixed storage battery 70 of fixed storage battery unit 74 becomes zero (19 o'clock), control device 72 stops the control of charge / discharge converter 71 and stops the discharge of fixed storage battery 70. From this stop, fixed storage battery 70 enters a standby state.
他方、固定蓄電池７０の放電の停止により、系統電源Ｅから電力が供給される状態となるが、移動蓄電池用パワーコンディショナ装置６４の制御装置６２は、第３電流検出器３の第３電流がゼロとなるように充放電コンバータ６１を制御していくので、系統電源Ｅから電力が供給されることなく移動蓄電池６０が放電されていく。この場合、第３電流検出器３の第３電流がゼロとなるように、充放電コンバータ６１が制御されていくことによって、移動蓄電池６０が放電されて消費電力が賄われることになる。 On the other hand, the stop of the discharge of fixed storage battery 70 causes power to be supplied from system power supply E, but the control device 62 of the mobile storage battery power conditioner device 64 has the third current of the third current detector 3 Since the charge / discharge converter 61 is controlled to be zero, the mobile storage battery 60 is discharged without power being supplied from the system power source E. In this case, as the charge / discharge converter 61 is controlled such that the third current of the third current detector 3 becomes zero, the mobile storage battery 60 is discharged and power consumption is covered.
そして、グリーンモードでは、これら動作が繰り返し行われることになる。 And, in the green mode, these operations are repeated.
このように、グリーンモードでは、太陽光発電システム１０の発電と、電気自動車６の移動蓄電池６０と、固定蓄電池ユニット７４の固定蓄電池７０とによって消費電力の全てを賄うようにしたものであるから、単価の高い時間帯の系統電源Ｅの電力を使用せずに済み、電気代削減効果を十分に確保することができる。 Thus, in the green mode, all the power consumption is covered by the power generation of the solar power generation system 10, the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6, and the fixed storage battery 70 of the fixed storage battery unit 74, It is not necessary to use the power of the system power supply E at a time when the unit price is high, and the electricity cost reduction effect can be sufficiently secured.
また、上述のように、太陽光発電システム１０の発電量に余剰電力が発生している場合には、電気自動車６の移動蓄電池６０よりも固定蓄電池ユニット７４の固定蓄電池７０が優先的に充電されていくので、先に固定蓄電池７０が満充電とされる。このため、その固定蓄電池７０の充電の途中や満充電後に電気自動車６が使用（外出）された場合、移動蓄電池６０で消費電力を賄うことができなくなるが、固定蓄電池７０が充電されていることにより消費電力を賄うことができる。 In addition, as described above, when surplus power is generated in the amount of power generation of the solar power generation system 10, the fixed storage battery 70 of the fixed storage battery unit 74 is charged with priority over the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6. Therefore, the fixed storage battery 70 is fully charged first. For this reason, when the electric vehicle 6 is used (goes out) during or after the full charge of the fixed storage battery 70, the mobile storage battery 60 can not cover the power consumption, but the fixed storage battery 70 is charged. Power consumption.
例えば、図２に示す１２時に電気自動車６が使用された場合に、１２時過ぎに太陽光発電システム１０の発電量がゼロになったとき、太陽光発電システム１０では消費電力を賄うことができなくなるが、固定蓄電池７０は十分に充電されているので、この固定蓄電池７０の放電によって消費電力を賄うことができることになる。このため、電気自動車６の使用中であっても固定蓄電池７０による電気代削減効果を確保することができる。 For example, when the electric vehicle 6 is used at 12 o'clock shown in FIG. 2, when the amount of power generation of the solar photovoltaic system 10 becomes zero after 12 o'clock, the photovoltaic system 10 can cover the power consumption. Although the fixed storage battery 70 is sufficiently charged, the discharge of the fixed storage battery 70 can compensate for the power consumption, although it disappears. Therefore, even when the electric vehicle 6 is in use, it is possible to secure the electricity cost reduction effect by the fixed storage battery 70.
また、電気自動車６の移動蓄電池６０の容量は固定蓄電池７０の容量よりも十分に大きいことにより、図２に示す９時の時点で、移動蓄電池６０の残量がゼロになってしまうことはほとんどなく、このため、図２に示す９時から１３時の期間で電気自動車６の使用に対して支障をきたすことはない。 Further, since the capacity of the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6 is sufficiently larger than the capacity of the fixed storage battery 70, the remaining capacity of the mobile storage battery 60 is almost zero at 9 o'clock shown in FIG. Therefore, there is no hindrance to the use of the electric vehicle 6 in the period from 9 o'clock to 13 o'clock shown in FIG.
ところで、固定蓄電池７０の充電を優先するという意味は、先に固定蓄電池７０を充電するとともにこの固定蓄電池７０が満充電になった後に移動蓄電池６０を充電することを意味するが、これだけに限らず、例えば、固定蓄電池７０の充電の際、単位時間当たりの充電量に上限があるので、この上限を越えるような場合には、電気自動車６の移動蓄電池６０が満充電になっていなければ、電気自動車６の移動蓄電池６０の充電も並行して行うようにする。このような場合も、固定蓄電池７０の充電を優先するという意味に含めるものである。 By the way, the meaning of prioritizing charging of the fixed storage battery 70 means charging the fixed storage battery 70 first and charging the mobile storage battery 60 after the fixed storage battery 70 is fully charged, but the invention is not limited thereto. For example, when charging the fixed storage battery 70, there is an upper limit to the amount of charge per unit time, so when exceeding the upper limit, if the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6 is not fully charged, electricity The charging of the mobile storage battery 60 of the automobile 6 is also performed in parallel. Such a case is also included in the meaning of prioritizing the charging of the fixed storage battery 70.
また、上述のように、電気自動車６の移動蓄電池６０の充放電の期間及び待機期間と、固定蓄電池ユニット７４の固定蓄電池７０の充放電の期間及び待機期間との連係動作は、第３電流検出器ＣＴ３が検出する第３電流に基づいた制御装置６２の制御と、第１,第２電流検出器ＣＴ１,ＣＴ２が検出する第１,第２電流に基づいた制御装置７２の制御とで行なわれる。すなわち、制御装置６２,７２を制御する主制御装置を設けなくてもその連係動作を行うことができ、このため蓄電システムＳ１の構成は簡単なものとなり、安価なものとなる。 Further, as described above, the coordination operation between the charge / discharge period and the standby period of the mobile storage battery 60 of the electric vehicle 6 and the charge / discharge period and the standby period of the fixed storage battery 70 of the fixed storage battery unit 74 is a third current detection Performed by the control of the control device 62 based on the third current detected by the detector CT3 and the control of the control device 72 based on the first and second currents detected by the first and second current detectors CT1 and CT2 . That is, the linked operation can be performed without providing the main control device for controlling the control devices 62 and 72. Therefore, the configuration of the storage system S1 becomes simple and inexpensive.
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。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and modifications and additions of design are permitted without departing from the scope of the invention of the claims.
６ 電気自動車
１０ 太陽光発電システム（自然エネルギー発電システム）
１１ 太陽光発電パネル
１２ 太陽光発電用パワーコンディショナー
１３ 発電電力供給線
１４ 系統電力供給線
１５ 合流電力供給線
１５Ａ 合流点
１５Ｂ 移動蓄電池用分岐点
１５Ｃ 固定蓄電池用分岐点
１６ 移動蓄電池用給電線
１７ 固定蓄電池用給電線
２０ 分電盤
６０ 移動蓄電池
６１ 充放電コンバータ（移動蓄電池用充放電コンバータ）
６２ 制御装置（移動蓄電池用制御装置：制御手段）
６４ 移動蓄電池用パワーコンディショナ装置
７０ 固定蓄電池
７１ 充放電コンバータ（固定蓄電池用充放電コンバータ）
７２ 制御装置（固定蓄電池用制御装置：制御手段）
ＣＴ１〜ＣＴ３ 第１〜第３電流検出器
Ｆ１〜Ｆｎ 負荷
Ｓ１ 蓄電システム
Ｅ 系統電源
6 Electric car 10 Photovoltaic system (natural energy system)
11 solar power generation panel 12 power conditioner for solar power generation 13 generated power supply line 14 grid power supply line 15 combined power supply line 15A junction 15B mobile storage battery branch point 15C fixed storage battery branch point 16 mobile storage battery feeder 17 fixed Power supply line for storage battery 20 Distribution board 60 Mobile storage battery 61 Charge / discharge converter (charge / discharge converter for mobile storage battery)
62 Control device (control device for mobile storage battery: control means)
64 Power Conditioner Device for Mobile Storage Battery 70 Fixed Storage Battery 71 Charge / Discharge Converter (Charge / Discharge Converter for Fixed Storage Battery)
72 Control device (control device for fixed storage battery: control means)
CT1 to CT3 First to third current detectors F1 to Fn Load S1 Storage system E System power supply
Claims (3)
前記自然エネルギー発電システムから供給される発電電力を充電するに際し、前記固定蓄電池への充電が前記移動蓄電池への充電より優先されるよう制御する制御手段を有し、
前記自然エネルギー発電システムの発電電力を供給するための発電電力供給線と、前記系統電源に接続された系統電力供給線とが合流点で合流して合流電力供給線とされ、この合流電力供給線の最下流に接続された分電盤に前記負荷が接続され、
前記合流電力供給線の上流側に設けられた移動蓄電池用分岐点に前記移動蓄電池が移動蓄電池用給電線及び移動蓄電池用充放電コンバータを介して接続され、
前記合流電力供給線の下流側に設けられた固定蓄電池用分岐点に前記固定蓄電池が固定蓄電池用給電線及び固定蓄電池用充放電コンバータを介して接続され、
前記発電電力供給線に流れる第１電流を検出する第１電流検出器と、
前記合流電力線の移動蓄電池用分岐点と固定蓄電池用分岐点との間を流れる第２電流を検出する第２電流検出器と、
前記系統電力線に流れる第３電流を検出する第３電流検出器とを有し、
前記制御手段は、前記固定蓄電池用充放電コンバータを制御する固定蓄電池用制御装置と、前記移動蓄電池用充放電コンバータを制御する移動蓄電池用制御装置とから構成され、
前記固定蓄電池用制御装置は、第１電流と第２電流との差が最小となるように前記固定蓄電池の充放電を制御し、
前記移動蓄電池用制御装置は、第３電流が最小となるように前記移動蓄電池の充放電を制御することにより、前記固定蓄電池への充電が前記移動蓄電池への充電より優先されることを特徴とする蓄電システム。 It comprises a fixed storage battery installed at a predetermined position, a mobile storage battery loaded on a mobile body, and a natural energy power generation system, and system power supplied from a system power source or generated power supplied from the natural energy power generation system An electricity storage system capable of charging a fixed storage battery and the mobile storage battery, and discharging the power stored in the fixed storage battery and the mobile storage battery to a load,
Control means is provided to control charging of the fixed storage battery prior to charging of the mobile storage battery when charging generated power supplied from the natural energy power generation system,
The generated power supply line for supplying the generated power of the natural energy power generation system and the grid power supply line connected to the grid power source merge at a junction point to be a merged power supply line, and this merged power supply line The load is connected to the distribution board connected to the most downstream of the
The mobile storage battery is connected via a mobile storage battery feeder and a mobile storage battery charge / discharge converter to a mobile storage battery branch point provided on the upstream side of the merging power supply line,
The fixed storage battery is connected via a fixed storage battery feed line and a fixed storage battery charge / discharge converter to a fixed storage battery branch point provided downstream of the combined power supply line,
A first current detector that detects a first current flowing through the generated power supply line;
A second current detector that detects a second current flowing between the mobile storage battery branch point and the fixed storage battery branch point of the merging power line;
And a third current detector for detecting a third current flowing through the system power line,
The control means comprises a control device for fixed storage battery that controls the charge and discharge converter for fixed storage battery, and a control device for mobile storage battery that controls the charge and discharge converter for mobile storage battery,
The fixed storage battery control device controls charging and discharging of the fixed storage battery such that the difference between the first current and the second current is minimized.
The mobile storage battery control device controls the charging and discharging of the mobile storage battery so as to minimize the third current, whereby charging of the fixed storage battery is prioritized over charging of the mobile storage battery. Power storage system.
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