JP6634715B2 - Power conversion device, computer program, and power conversion method - Google Patents
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Description
本発明は、双方に電力を変換する電力変換装置、該電力変換装置を制御するためのコンピュータプログラム及び電力変換方法に関する。 The present invention relates to a power conversion device that converts power to both, a computer program for controlling the power conversion device, and a power conversion method.
近年、環境保護又は限られた資源の有効利用という観点から、ガソリンを使用する自動車に代わって、外部から充電した電気を動力源としてモータにより走行する電気自動車(EV:Electric Vehicle)への期待が高まっている。電気自動車を充電する設備の一例として、電力変換装置が注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of environmental protection or effective use of limited resources, there has been an expectation for electric vehicles (EVs) that run by motors using electricity charged from outside instead of vehicles using gasoline. Is growing. As an example of a facility for charging an electric vehicle, a power conversion device has attracted attention.
また、一般的に、契約電力は、当月を含む過去1年間の各月の最大需要電力のうちで最も大きな値とされ、契約電力が増加すれば電気料金も増加する。ここで、最大需要電力は、使用した電力を30分(デマンド単位時間ともいう)毎に計量し、計量した電力のうち月間で最も大きな値である。そこで、電気自動車を使用していないときに、電気自動車に蓄えられた電力を利用すれば、契約電力の増加を抑制することができる。そこで、デマンド単位時間当たりの目標給電量を定めておき、バッテリに蓄えられた電力を電力変換装置で交流に変換し、目標給電量に相当する電力を、電力系統に接続された負荷へ供給することにより、使用する電力を低減することができる。 In general, the contract power is set to the largest value among the maximum demand powers of each month in the past year including the current month, and as the contract power increases, the electricity rate also increases. Here, the maximum demand power is measured every 30 minutes (also called a demand unit time), and is the largest value of the measured power in a month. Therefore, if the electric power stored in the electric vehicle is used when the electric vehicle is not used, the increase in the contract electric power can be suppressed. Therefore, a target power supply amount per unit time of demand is determined, the power stored in the battery is converted into AC by the power converter, and the power corresponding to the target power supply amount is supplied to the load connected to the power system. As a result, the power used can be reduced.
このように、電力系統からの交流を直流に変換して電気自動車に供給する充電運転を行うとともに、直流を交流に変換して、電力系統に接続された負荷へ変換した電力を供給する給電運転を行う電力変換装置が開示されている(特許文献1参照)。 As described above, the charging operation is performed in which the AC from the power system is converted to DC and supplied to the electric vehicle, and the DC operation is converted to AC and the converted power is supplied to the load connected to the power system. (See Patent Document 1).
図33は従来の電力変換装置による給電運転の一例を示す説明図である。図33において、横軸は時間を表し、D0、D1、D2、D3、D4…は、デマンド単位時間D(例えば、30分)を区切る時刻であり、例えば、毎時の00分又は30分である。縦軸は電力変換装置が出力する交流の電力を示す。図33は電力変換装置が、EV(電気自動車)を接続した時点から連続して出力電力Pxを出力している状態を示す。デマンド単位時間D当たりの目標給電量をWHとすると、WH=D×Px という式が成り立つので、出力電力Px=WH/Dとなる。この場合、出力電力Pxは、定格電力よりも小さい。 FIG. 33 is an explanatory diagram showing an example of a power supply operation by a conventional power converter. In FIG. 33, the horizontal axis represents time, and D0, D1, D2, D3, D4... Are times that divide the demand unit time D (for example, 30 minutes), and are, for example, 00 minutes or 30 minutes every hour. . The vertical axis indicates the AC power output from the power converter. FIG. 33 shows a state where the power converter continuously outputs the output power Px from the time when the EV (electric vehicle) is connected. Assuming that the target power supply amount per demand unit time D is WH, the equation WH = D × Px holds, so that the output power Px = WH / D. In this case, the output power Px is smaller than the rated power.
図34は電力変換装置の効率の一例を示す説明図である。図34において、横軸は、給電運転時の出力電力又は充電運転時の入力電力を示し、縦軸は、電力変換装置の効率を示す。図34に示すように、出力電力又は入力電力が定格又は定格を含む所定範囲内にある場合、効率が最もよくなる。出力電力又は入力電力が小さくなるに応じて効率は低下する。すなわち、図34から分かるように、図33に示すような給電運転を行う場合、出力電力Pxが定格電力よりも小さいため、効率の悪い状態で電力変換装置を使用することになるという問題がある。 FIG. 34 is an explanatory diagram illustrating an example of the efficiency of the power conversion device. In FIG. 34, the horizontal axis indicates the output power during the power supply operation or the input power during the charging operation, and the vertical axis indicates the efficiency of the power converter. As shown in FIG. 34, when the output power or the input power is within the rating or a predetermined range including the rating, the efficiency becomes the best. Efficiency decreases as output power or input power decreases. That is, as can be seen from FIG. 34, when performing the power supply operation as shown in FIG. 33, the output power Px is smaller than the rated power, so that there is a problem that the power converter is used in an inefficient state. .
また、図33に示すように、時刻D0とD1との間で、EV(電気自動車)を接続した場合、時刻D0とD1との間で供給することができる給電量WH′は、目標給電量WHよりも少なくなる。 As shown in FIG. 33, when an EV (electric vehicle) is connected between times D0 and D1, the power supply amount WH ′ that can be supplied between times D0 and D1 is the target power supply amount. Less than WH.
図35は負荷の消費電力量の時間的推移の一例を示す説明図である。図35において、横軸は時間を示し、デマンド単位時間(30分)毎に区切られている。縦軸は負荷の消費電力量を示し、棒グラフの高さは負荷の消費電力量を表す。棒グラフのうち模様のない部分は、系統(電力系統)から供給される電力量、すなわち系統に対する需要電力を示し、模様のある部分は電力変換装置から供給される電力量、すなわち目標給電量を表す。図33に示すように、デマンド単位時間D(図35の例では、10:30から11:00の間)の途中でEVを接続した場合、当該デマンド単位時間Dでは目標電力量を供給することができない。 FIG. 35 is an explanatory diagram illustrating an example of a temporal change of the power consumption of the load. In FIG. 35, the horizontal axis indicates time, which is divided every demand unit time (30 minutes). The vertical axis indicates the power consumption of the load, and the height of the bar graph indicates the power consumption of the load. A portion without a pattern in the bar graph indicates the amount of power supplied from the grid (power system), that is, the demand power for the grid, and a portion with a pattern indicates the amount of power supplied from the power converter, that is, the target power supply. . As shown in FIG. 33, when an EV is connected in the middle of the demand unit time D (in the example of FIG. 35, between 10:30 and 11:00), the target power amount is supplied in the demand unit time D. Can not.
図36は従来の電力変換装置による充電運転の一例を示す説明図である。図36において、横軸は時間を表し、D0、D1、D2、D3、D4…は、デマンド単位時間D(例えば、30分)を区切る時刻であり、例えば、各時の00分又は30分である。縦軸は電力変換装置の入力電力Pyを示す。短時間の間に充電を終了させようとすると、使用する電力、すなわち最大需要電力を増加させることになるため、従来では、図36に示すように、電気自動車を充電する場合には、充電終了時刻に充電が終了するように可能な範囲での最大限の出力の充電量で充電するため、電力変換装置の入力電力Pyは、定格電力よりも小さくなり、給電運転の場合と同様に効率の悪い状態で電力変換装置を使用することになるという問題がある。また、充電終了時刻まで電気自動車が接続されたままの状態となるので、電力変換装置と電気自動車とのインタフェースに関わる回路等での消費電力が多くなる。 FIG. 36 is an explanatory diagram showing an example of a charging operation by a conventional power converter. In FIG. 36, the horizontal axis represents time, and D0, D1, D2, D3, D4... Are times that divide the demand unit time D (for example, 30 minutes). is there. The vertical axis indicates the input power Py of the power converter. To end charging in a short period of time, the power to be used, that is, the maximum demand power, is increased. Therefore, conventionally, as shown in FIG. Since the charging is performed with the maximum output charge amount within the possible range so that the charging is completed at the time, the input power Py of the power conversion device becomes smaller than the rated power, and the efficiency of the power conversion device is reduced as in the case of the power supply operation. There is a problem that the power converter is used in a bad state. In addition, since the electric vehicle remains connected until the charging end time, power consumption in a circuit or the like related to the interface between the power converter and the electric vehicle increases.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、高効率の運転が可能な電力変換装置、該電力変換装置を制御するためのコンピュータプログラム及び電力変換方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a power conversion device capable of high-efficiency operation, a computer program for controlling the power conversion device, and a power conversion method. .
本発明に係る電力変換装置は、交流を直流に変換してバッテリを充電する充電運転及び直流を交流に変換して負荷へ給電する給電運転の少なくとも一方を行う電力変換装置において、所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が所定周期当たりの目標充電量又は目標給電量に達した場合、充電又は給電を停止すべく制御する制御部を備え、該制御部は、前記所定周期で充電又は給電を繰り返すべく制御することを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention is a power conversion device that performs at least one of a charging operation of converting AC to DC to charge a battery and a power supply operation of converting DC to AC and supplying power to a load. A control unit that starts charging or power supply, and controls to stop charging or power supply when the charge amount or power supply amount reaches a target charge amount or target power supply amount per predetermined cycle; It is characterized in that control is performed so that charging or power feeding is repeated in a cycle.
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交流を直流に変換してバッテリを充電する充電運転及び直流を交流に変換して負荷へ給電する給電運転の少なくとも一方を行う電力変換装置を制御させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が所定周期当たりの目標充電量又は目標給電量に達した場合、充電又は給電を停止すべく制御する制御部として機能させ、該制御部は、前記所定周期で充電又は給電を繰り返すべく制御することを特徴とする。 A computer program according to the present invention controls a power converter that performs at least one of a charging operation of converting a direct current to a direct current to charge a battery and a power supply operation of converting a direct current to alternating current and supplying power to a load. Control the computer to start charging or power supply with predetermined power and stop charging or power supply when the charge amount or power supply amount reaches the target charge amount or target power supply amount per predetermined cycle. The control unit functions as a control unit, and the control unit controls to repeat charging or power supply at the predetermined cycle.
本発明に係る電力変換方法は、交流を直流に変換してバッテリを充電する充電運転及び直流を交流に変換して負荷へ給電する給電運転の少なくとも一方を行う電力変換装置による電力変換方法において、所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が所定周期当たりの目標充電量又は目標給電量に達した場合、充電又は給電を停止すべく制御部が制御するステップを含み、該制御部は、前記所定周期で充電又は給電を繰り返すべく制御することを特徴とする。 The power conversion method according to the present invention is a power conversion method by a power conversion device that performs at least one of a charging operation of converting a direct current into a direct current and charging a battery and a power supply operation of converting a direct current into alternating current and supplying power to a load. Starting charging or power supply with a predetermined power, and, if the charge amount or the power supply amount reaches a target charge amount or a target power supply amount per a predetermined cycle, the control unit controls to stop charging or power supply, The control unit controls to repeat charging or power supply at the predetermined cycle.
本発明にあっては、制御部は、所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が所定周期当たりの目標充電量又は目標給電量に達した場合、充電又は給電を停止すべく制御する。そして、制御部は、所定周期で充電又は給電を繰り返すべく制御する。所定の電力は、定格電力又は定格電力を含む所定範囲内の電力である。なお、電力制御装置を効率良く運転するため、運転に伴う発熱対策に要する電力等を考慮した抑制した出力電力とすることも可能である。所定周期は、例えば、デマンド単位時間又はデマンド単位時間に相当する時間であり、例えば、30分である。 In the present invention, the control unit starts charging or power supply with predetermined power, and stops charging or power supply when the charge amount or power supply amount reaches the target charge amount or target power supply amount per predetermined cycle. Control. Then, the control unit controls to repeat charging or power supply at a predetermined cycle. The predetermined power is rated power or power within a predetermined range including the rated power. In addition, in order to operate the power control device efficiently, it is also possible to set the output power to be suppressed in consideration of the power and the like required for a countermeasure for heat generation accompanying the operation. The predetermined cycle is, for example, a demand unit time or a time corresponding to the demand unit time, and is, for example, 30 minutes.
すなわち、制御部は、デマンド単位時間内に目標充電量又は目標給電量に達するように所定の電力で充電又は給電を行うので、高効率での運転が可能となる。また、デマンド単位時間内の途中で目標充電量に達した場合、当該デマンド単位時間の残余時間では充電を停止するので、電力変換装置と電気自動車との接続を切ることができ、インタフェースに関わる回路等での消費電力を低減することができる。 That is, the control unit performs charging or power supply with the predetermined power so as to reach the target charge amount or the target power supply amount within the demand unit time, so that the operation can be performed with high efficiency. Further, when the target charge amount is reached in the middle of the demand unit time, the charging is stopped for the remaining time of the demand unit time, so that the connection between the power conversion device and the electric vehicle can be cut off, and a circuit related to the interface can be provided. And the like can reduce power consumption.
また、デマンド単位時間内の途中で電気自動車が電力変換装置に接続された場合でも、制御部は、所定の電力(従来の電力変換装置の運転時の電力よりも大きい)で充電又は給電を開始するので、当該デマンド単位時間内で目標充電量又は目標給電量に達する可能性が高くなる。また、デマンド単位時間の途中で電気自動車が電力変換装置から切り離された場合でも、制御部は、所定の電力(従来の電力変換装置の運転時の電力よりも大きい)で充電を開始するので、電気自動車のバッテリの充電量を少しでも多くすることができる。 Further, even when the electric vehicle is connected to the power converter in the middle of the demand unit time, the control unit starts charging or supplying power with predetermined power (greater than the power during operation of the conventional power converter). Therefore, there is a high possibility that the target charge amount or the target power supply amount is reached within the demand unit time. Also, even when the electric vehicle is disconnected from the power converter in the middle of the demand unit time, the control unit starts charging with predetermined power (greater than the power during operation of the conventional power converter). The charge amount of the battery of the electric vehicle can be slightly increased.
本発明に係る電力変換装置は、前記制御部は、任意の所定周期内で充電量又は給電量が前記目標充電量又は目標給電量に達しない場合、該所定周期の次の所定周期まで充電又は給電を継続することを特徴とする。 In the power converter according to the present invention, when the charging amount or the supplied amount does not reach the target charged amount or the target supplied amount within an arbitrary predetermined period, the control unit may perform charging or charging up to a predetermined period next to the predetermined period. Power supply is continued.
本発明にあっては、制御部は、任意の所定周期内で充電量又は給電量が目標充電量又は目標給電量に達しない場合、所定周期の次の所定周期まで充電又は給電を継続する。すなわち、制御部は、デマンド単位時間内で目標充電量又は目標給電量に達しない場合には、当該デマンド単位時間の途中で充電又は給電を停止することなく当該デマンド単位時間が終了するまで充電又は給電を継続する。これにより、デマンド単位時間内の途中で電気自動車が電力変換装置に接続された場合でも、当該デマンド単位時間内で目標充電量又は目標給電量に達する可能性を高くすることができる。 In the present invention, when the charge amount or the power supply amount does not reach the target charge amount or the target power supply amount within an arbitrary predetermined period, the control unit continues the charging or the power supply until a predetermined period next to the predetermined period. That is, if the target charging amount or the target power supply amount is not reached within the demand unit time, the control unit does not stop charging or power supply in the middle of the demand unit time and continues charging or charging until the demand unit time ends. Continue power supply. Thereby, even when the electric vehicle is connected to the power converter in the middle of the demand unit time, it is possible to increase the possibility of reaching the target charge amount or the target power supply amount within the demand unit time.
本発明に係る電力変換装置は、前記負荷の消費電力を取得する消費電力取得部を備え、前記制御部は、任意の所定周期内で前記消費電力取得部が取得した消費電力の多少に応じて、該所定周期での給電開始時点を調整すべく制御することを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention includes a power consumption acquisition unit that acquires the power consumption of the load, and the control unit is configured to control the power consumption according to the power consumption acquired by the power consumption acquisition unit within an arbitrary predetermined cycle. , Characterized in that control is performed to adjust the power supply start point in the predetermined cycle.
本発明にあっては、消費電力取得部は、負荷の消費電力を取得する。負荷の消費電力の取得は、デマンド単位時間(所定周期)毎に取得することができ、例えば、デマンド単位時間の開始時点から消費電力を取得し、当該デマンド単位時間の終了時点でリセットすることができる。制御部は、任意の所定周期内で消費電力取得部が取得した消費電力の多少に応じて、当該所定周期での給電開始時点を調整すべく制御する。消費電力の多少は、例えば、任意のデマンド単位時間の開始時点以降の消費電力の累積値でもよく、あるいは任意のデマンド単位時間の開始時点以降の消費電力の時間的変化(増減の度合)でもよい。 According to the present invention, the power consumption acquiring unit acquires the power consumption of the load. The power consumption of the load can be obtained for each demand unit time (predetermined cycle). For example, the power consumption can be obtained from the start of the demand unit time and reset at the end of the demand unit time. it can. The control unit controls to adjust the power supply start point in the predetermined cycle according to the power consumption acquired by the power consumption acquisition unit in an arbitrary predetermined cycle. The amount of power consumption may be, for example, a cumulative value of power consumption after the start of an arbitrary demand unit time, or a temporal change (degree of increase or decrease) of power consumption after the start of an arbitrary demand unit time. .
例えば、制御部は、デマンド単位時間での消費電力量が契約電力量を超える場合、当該デマンド単位時間内で目標給電量を給電できるように給電開始時点を調整する。また、制御部は、デマンド単位時間での消費電力量が少ない場合、当該デマンド単位時間での給電をしない、すなわち、給電開始時点を次のデマンド単位時間以降にずらすことができる。また、制御部は、デマンド単位時間の途中で急に消費電力量が増加し、契約電力量を超える可能性がある場合、当該デマンド単位時間の途中(少なくとも消費電力量が契約電力量に等しくなる時点)で給電を開始する。これにより、電力需要を計測しながら電力需要が低い時間帯での給電を行わないようにすることができ、電気自動車のバッテリの電力を無駄にすることを防止することができる。 For example, when the power consumption in the demand unit time exceeds the contract power amount, the control unit adjusts the power supply start time point so that the target power supply amount can be supplied within the demand unit time. When the power consumption in the demand unit time is small, the control unit does not supply the power in the demand unit time, that is, can shift the power supply start time to the next demand unit time or later. Further, when the power consumption suddenly increases in the middle of the demand unit time and there is a possibility that the power consumption may exceed the contracted power amount, the control unit may control the power consumption in the middle of the demand unit time (at least the power consumption becomes equal to the contracted power amount) At the point in time). As a result, it is possible to prevent power supply during a time period when the power demand is low while measuring the power demand, and it is possible to prevent the power of the battery of the electric vehicle from being wasted.
本発明に係る電力変換装置は、前記制御部は、任意の所定周期内で前記消費電力取得部が取得した消費電力の多少に応じて、該所定周期での充電期間を調整すべく制御することを特徴とする。 In the power conversion device according to the present invention, the control unit controls to adjust a charging period in the predetermined cycle according to a degree of power consumption obtained by the power consumption obtaining unit in an arbitrary predetermined cycle. It is characterized by.
本発明にあっては、制御部は、任意の所定周期内で消費電力取得部が取得した消費電力の多少に応じて、当該所定周期での充電期間を調整すべく制御する。例えば、制御部は、デマンド単位時間での消費電力量が(契約電力量−目標充電量)を超えるペースで増加している場合、充電を停止する。また、制御部は、デマンド単位時間の途中で消費電力が減少し、消費電力量が(契約電力量−目標充電量)を下回るペースになった場合、充電を再開することもできる。これにより、電力需要を計測しながら電力需要が高い時間帯での充電を行わないようにすることができ、契約電力が増加することを未然に防止することができる。 According to the present invention, the control unit controls to adjust the charging period in the predetermined cycle in accordance with the power consumption acquired by the power consumption acquiring unit in an arbitrary predetermined cycle. For example, the control unit stops charging when the power consumption in the demand unit time is increasing at a rate exceeding (contracted power amount-target charging amount). Further, the control unit can also restart charging when the power consumption decreases in the middle of the demand unit time and the power consumption falls below the (contracted power amount-target charging amount). As a result, it is possible to prevent charging in a time zone where the power demand is high while measuring the power demand, and it is possible to prevent the contract power from increasing beforehand.
本発明に係る電力変換装置は、前記負荷へ給電する給電量及び前記目標給電量に基づいて前記所定周期当たりの給電時間を算出する給電時間算出部を備え、前記制御部は、任意の所定周期内で給電の開始時点から前記給電時間が経過した時点で給電を停止すべく制御することを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention includes a power supply time calculation unit that calculates a power supply time per the predetermined cycle based on a power supply amount to supply power to the load and the target power supply amount, and the control unit includes an arbitrary predetermined period. The control is performed so that the power supply is stopped when the power supply time elapses from the power supply start time.
本発明にあっては、給電時間算出部は、負荷へ給電する給電量及び目標給電量に基づいて所定周期当たりの給電時間を算出する。負荷へ給電する給電量は、電力変換装置の出力電力(電力量)である。出力電力をPout、目標給電量をWHとすると、デマンド単位時間(所定周期)当たりの給電時間Tは、T=WH/Pout で算出することができる。制御部は、任意の所定周期内で給電の開始時点から給電時間が経過した時点又は目標給電量に達した時点で給電を停止すべく制御する。これにより、最も効率の高い出力で給電しつつ、デマンド単位時間内で目標給電量を供給することができる。 In the present invention, the power supply time calculation unit calculates the power supply time per predetermined cycle based on the power supply amount to supply power to the load and the target power supply amount. The amount of power supplied to the load is the output power (power amount) of the power converter. Assuming that the output power is Pout and the target power supply amount is WH, the power supply time T per demand unit time (predetermined cycle) can be calculated by T = WH / Pout. The control unit controls the power supply to be stopped when the power supply time elapses from the power supply start time or at the time when the target power supply amount is reached within an arbitrary predetermined cycle. As a result, it is possible to supply the target power supply amount within the demand unit time while supplying power with the most efficient output.
本発明に係る電力変換装置は、前記バッテリの充電所要量及び充電終了時点を取得する充電取得部と、該充電取得部で取得した充電所要量及び充電終了時点に基づいて、前記目標充電量を算出する目標充電量算出部とを備えることを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention includes a charge acquisition unit that acquires a required charge amount and a charge end time of the battery, and the target charge amount based on the required charge amount and the charge end time acquired by the charge acquisition unit. And a target charge amount calculating unit for calculating.
本発明にあっては、充電取得部は、バッテリの充電所要量及び充電終了時点を取得する。バッテリの充電所要量は、例えば、運転終了までの充電量(kWh)であり、電気自動車の電池総容量(kWh)×充電終了容量(%)−電気自動車の電池残存容量(kWh)で算出することができる。なお、バッテリの充電所要量は、電気自動車側から受信して取得することができる。電池総容量が送信されない車両の場合は、車両のカタログ値を制御部のメモリに記録しておくことで代用できる。充電終了時点は事前に電力変換装置に設定されたパラメータから得ることができる。目標充電量算出部は、取得した充電所要量及び充電終了時点に基づいて、目標充電量を算出する。目標充電量は、充電所要量(運転終了までの充電量)/(充電終了時点までに経過するデマンド単位時間の数−1)で算出することができる。ただし、充電終了時点までに経過するデマンド単位時間の数が1の場合は、目標充電量は、運転終了までの充電量とする。これにより、デマンド単位時間での目標充電量を求めることができる。 According to the present invention, the charge acquisition unit acquires the required charge amount of the battery and the charging end point. The required charge amount of the battery is, for example, the charge amount (kWh) until the end of driving, and is calculated by the following formula: total battery capacity (kWh) × charge end capacity (%) − remaining battery capacity (kWh) of the electric vehicle. be able to. The required charge amount of the battery can be received and acquired from the electric vehicle. In the case of a vehicle for which the total battery capacity has not been transmitted, the catalog value of the vehicle can be recorded in the memory of the control unit and used instead. The charging end point can be obtained from parameters set in the power converter in advance. The target charge amount calculation unit calculates a target charge amount based on the acquired required charge amount and the end time of charging. The target charge amount can be calculated by the required charge amount (the charge amount until the end of the operation) / (the number of demand unit times elapsed until the end of the charge minus one). However, if the number of demand unit times that elapse until the end of charging is 1, the target amount of charge is the amount of charge until the end of operation. Thereby, the target charge amount per demand unit time can be obtained.
本発明に係る電力変換装置は、前記目標充電量算出部は、前記所定周期の都度、目標充電量を算出することを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention is characterized in that the target charge amount calculation unit calculates a target charge amount each time the predetermined cycle occurs.
本発明にあっては、目標充電量算出部は、所定周期の都度、目標充電量を算出する。例えば、目標充電量算出部は、デマンド単位時間の開始時、あるいは電気自動車が電力変換装置に接続された時点に目標充電量を算出する。これにより、デマンド単位時間が経過する都度、バッテリの充電状態が変化する場合でも、デマンド単位時間の開始時点でのバッテリの状況に応じて正確な目標充電量を算出することができる。 According to the present invention, the target charge amount calculation unit calculates the target charge amount every predetermined cycle. For example, the target charge amount calculation unit calculates the target charge amount at the start of the demand unit time or at the time when the electric vehicle is connected to the power converter. Thus, even when the state of charge of the battery changes each time the demand unit time elapses, an accurate target charge amount can be calculated according to the state of the battery at the start of the demand unit time.
本発明に係る電力変換装置は、所定箇所の温度を検出する温度検出部を備え、前記制御部は、充電運転又は給電運転中に前記温度検出部で検出した温度が上限値以上になった場合、充電又は給電を停止すべく制御し、充電運転又は給電運転の停止中に前記温度検出部で検出した温度が下限値以下になった場合、充電又は給電を再開すべく制御することを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention includes a temperature detection unit that detects a temperature at a predetermined location, and the control unit is configured to control a case where the temperature detected by the temperature detection unit becomes equal to or higher than an upper limit value during a charging operation or a power supply operation. Controlling the charging or power supply to stop, and when the temperature detected by the temperature detection unit is lower than or equal to the lower limit value during the stop of the charging operation or the power supply operation, control is performed to restart the charging or power supply. I do.
本発明にあっては、温度検出部は、所定箇所の温度を検出する。温度検出部は、例えば、温度センサを用いることができる。所定箇所は、例えば、充電運転又は給電運転時に比較的高温となる電気部品又は電子部品、あるいは当該電気部品又は電子部品の周囲とすることができる。制御部は、充電運転又は給電運転中に温度検出部で検出した温度が上限値以上になった場合、充電又は給電を停止すべく制御し、充電運転又は給電運転の停止中に温度検出部で検出した温度が下限値以下になった場合、充電又は給電を再開すべく制御する。上限値は、例えば、ファンを作動させて冷却を行う必要がある温度とすることができる。これにより、常時ファンを作動させることなく間欠的に作動させることができ、ファンの消費電力を抑制することができ、充電運転又は給電運転時の電力消費を低減することができる。 In the present invention, the temperature detecting section detects the temperature at a predetermined location. As the temperature detecting unit, for example, a temperature sensor can be used. The predetermined location may be, for example, an electric component or an electronic component that becomes relatively hot during a charging operation or a power supply operation, or a periphery of the electric component or the electronic component. The control unit controls to stop charging or power supply when the temperature detected by the temperature detection unit during the charging operation or the power supply operation is equal to or higher than the upper limit value. When the detected temperature falls below the lower limit, control is performed to restart charging or power supply. The upper limit value may be, for example, a temperature at which cooling is required by operating a fan. Thus, the fan can be operated intermittently without operating at all times, the power consumption of the fan can be suppressed, and the power consumption during the charging operation or the power supply operation can be reduced.
本発明に係る電力変換装置は、前記制御部は、契約電力を決定する単位時間帯を区切る時刻又は該時刻より所定時間前の時刻を前記所定周期の開始時点とすることを特徴とする。 The power converter according to the present invention is characterized in that the control unit sets a time that divides a unit time zone for determining contract power or a time that is a predetermined time before the time as a start time of the predetermined cycle.
制御部は、契約電力を決定する単位時間帯を区切る時刻又は当該時刻より所定時間前の時刻を所定周期の開始時点とする。契約電力を決定する単位時間帯は、例えば、デマンド単位時間帯である。単位時間帯を区切る時刻は、毎時の00分又は30分である。すなわち、制御部は、毎時の00分、及び30分を所定周期の開始時点とする。また、制御部は、毎時の00分よりも所定時間前の時刻、及び毎時の30分よりも所定時間前の時刻を所定周期の開始時点とすることもできる。これにより、契約電力を決定する時間帯毎に充電又は給電を制御することができる。 The control unit sets a time that divides the unit time zone for determining the contract power or a time that is a predetermined time before the time as a start time of the predetermined cycle. The unit time zone for determining the contract power is, for example, a demand unit time zone. The time that divides the unit time zone is 00 minutes or 30 minutes every hour. That is, the control unit sets 00 minutes and 30 minutes each hour as the start time of the predetermined cycle. Further, the control unit can also set the time that is a predetermined time before 00 minutes each hour and the time that is a predetermined time before 30 minutes each hour as the start time of the predetermined cycle. Thereby, charging or power supply can be controlled for each time zone for determining the contract power.
本発明に係る電力変換装置は、前記制御部は、契約電力を決定する単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯を区切る時刻又は該時刻より所定時間前の時刻を前記所定周期の開始時点とすることを特徴とする。 In the power conversion device according to the present invention, the control unit may determine a time at which a plurality of unit time periods for determining the contract power are consecutively divided or a time before the time by a predetermined time before the start time of the predetermined period. It is characterized by the following.
制御部は、契約電力を決定する単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯を区切る時刻又は当該時刻より所定時間前の時刻を所定周期の開始時点とする。単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯とは、連続する単位時間帯を2つ纏めた時間帯である。契約電力を決定する単位時間帯を区切る時刻を毎時00分とすると、所定周期の開始時点は、毎時00分となる。あるいは、所定周期の開始時点を毎時00分よりも所定時間前の時刻とすることもできる。これにより、充電又は給電運転する場合に運転の開始と停止の回数を低減することができる。 The control unit sets, as the start time of the predetermined cycle, a time that divides a plurality of unit time zones for determining the contract power, or a time that is a predetermined time before the time. The time zone in which a plurality of unit time zones are continuously collected is a time zone in which two continuous unit time zones are collected. Assuming that the time that divides the unit time zone for determining the contract power is 0:00, the start time of the predetermined cycle is 0:00. Alternatively, the start time of the predetermined cycle may be set to a time that is a predetermined time earlier than every hour. This can reduce the number of times the operation starts and stops when performing the charging or power supply operation.
本発明に係る電力変換装置は、前記バッテリを搭載した車両との接続の有無を判定する判定部を備え、前記制御部は、前記判定部で車両の接続ありと判定した後に前記所定周期で充電又は給電を繰り返すべく制御することを特徴とする。 The power conversion device according to the present invention includes a determination unit that determines the presence or absence of connection with a vehicle equipped with the battery, and the control unit charges at the predetermined cycle after the determination unit determines that the vehicle is connected. Alternatively, the power supply is controlled so as to be repeated.
判定部は、バッテリを搭載した車両との接続の有無を判定する。例えば、判定部は、充電コネクタを車両(電気自動車)に接続したか否かを判定する。制御部は、判定部で車両の接続ありと判定した後に所定周期で充電又は給電を繰り返すべく制御する。これにより、時計に代えてタイマを具備すればよく、構成を簡単にすることができる。 The determination unit determines whether or not there is a connection with a vehicle equipped with a battery. For example, the determining unit determines whether the charging connector is connected to a vehicle (electric vehicle). The control unit controls to repeat charging or power supply at a predetermined cycle after the determination unit determines that the vehicle is connected. This suffices to provide a timer instead of a clock, and the configuration can be simplified.
本発明によれば、高効率の運転が可能となる。 According to the present invention, highly efficient operation is possible.
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態の電力変換装置100の構成の一例を示すブロックである。図1中、符号1は電力系統を示し、例えば、交流100V又は200Vの商用電源を含む。電力系統1の電力は、分電盤200を介して、各負荷301、302、303(例えば、動力、照明など)へ供給される。分電盤200は、主幹ブレーカ201、電力をそれぞれの負荷へ分岐させるための分岐ブレーカ203、204、205を備える。また、分電盤200は、電力を電力変換装置100へ分岐させるための分岐ブレーカ202を備える。これにより、電力系統1からの電力は、電力変換装置100へ供給される。なお、電力系統の数、負荷の数、分電盤の数は、図1の例に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing an embodiment. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a
電力変換装置100は、交直変換回路10、制御部(CPU)20、インタフェース部31、時計32、操作部33、通信部34、ファン35、温度検出部36などを備える。また、制御部20は、給電時間算出部21、目標充電量算出部22、判定部23などを備える。
The
電力変換装置100は、交直変換回路10の電力系統1側にリレー11を介装してあり、交直変換回路10の電気自動車50(EV:Electric Vehicle)側にリレー12を介装してある。電気自動車50は、バッテリ52を搭載してあり、電力変換装置100と電気自動車50とは、充電コネクタ51により接続することができる。
The
交直変換回路10は、直流を交流に変換するとともに、交流を直流に変換する双方向インバータを備える。なお、インバータの他に、必要に応じて、変圧器、DC/DCコンバータなどを具備してもよい。また、交直変換回路10は、直流を交流に変換するとともに、交流を直流に変換することができる回路であれば、どのような構成であってもよい。
The AC /
電力変換装置100は、電力系統1からの交流を交直変換回路10で直流に変換し、変換して得られた電力を電気自動車50へ出力することにより、バッテリ52を充電する充電運転を行う。また、電力変換装置100は、電気自動車50に搭載されたバッテリ52からの直流を交直変換回路10で交流に変換し、変換して得られた電力を負荷301、302、303へ給電する給電運転を行う。なお、電力変換装置100が給電運転を行う場合、電気自動車50のバッテリ52の電力を交流に変換して給電する構成だけでなく、例えば、太陽電池などの直流電源からの電力を交流に変換して給電する構成とすることもできる。
The
電力変換装置100は、充電運転又は給電運転を開始する場合、制御部20の制御により、リレー11、12を閉とし、充電運転又は給電運転を停止する場合、リレー11、12を開とする。
The
分電盤200の主幹ブレーカ201の近傍の電力線には、電力計210を接続してあり、負荷301、302、303で消費される電力を計測することができる。また、電力変換装置100のリレー11の近傍の電力線には、電力計211を接続してある。電力計211は、電力変換装置100を給電運転する際には、出力電力を計測し、電力変換装置100を充電運転する際には、入力電力を計測することができる。電力計210、211で計測された電力は、インタフェース部31へ出力される。
A
インタフェース部31は、消費電力取得部としての機能を有し、負荷301、302、303の消費電力を取得する。
The
制御部20は、交直変換回路10を制御して、所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が所定周期当たりの目標充電量又は目標給電量に達した場合、充電又は給電を停止すべく制御する。そして、制御部20は、所定周期で充電又は給電を繰り返すべく制御する。所定の電力は、定格電力又は定格電力を含む所定範囲内の電力である。例えば、電力変換装置100を給電運転する際には、定格の出力電力とすることができ、電力変換装置100を充電運転する際には、定格の入力電力とすることができる。定格は、定格値を含む所定の範囲を含めることができる。なお、電力制御装置を効率良く運転するため、運転に伴う発熱対策に要する電力等を考慮した抑制した出力電力とすることも可能である。また、所定周期は、例えば、デマンド単位時間又はデマンド単位時間に相当する時間であり、例えば、30分である。
The
通信部34は、電気自動車50との間で、電力線通信又は他の通信手段により、情報の送受信を行うことができる。例えば、通信部34は、充電取得部としての機能を有し、バッテリ52の充電所要量、充電終了時点などを取得することができる。
The
操作部33は、操作パネル、表示パネル等を備え、操作部33を操作することにより、電力変換装置100の運転操作を行うことができる。
The
ファン35は、電力変換装置100を収容する筐体(不図示)内を冷却する。
温度検出部36は、所定箇所の温度を検出する。温度検出部36は、例えば、温度センサを用いることができる。所定箇所は、例えば、充電運転又は給電運転時に比較的高温となる電気部品又は電子部品、あるいは当該電気部品又は電子部品の周囲とすることができる。
The
給電時間算出部21は、負荷へ給電する給電量及び目標給電量に基づいて所定周期当たりの給電時間を算出する。負荷へ給電する給電量は、電力変換装置100の出力電力(電力量)である。出力電力をPout、目標給電量をWHとすると、デマンド単位時間(所定周期)当たりの給電時間Tは、T=WH/Pout で算出することができる。
The power supply
目標充電量算出部22は、通信部34を介して取得したバッテリ52の充電所要量及び電力変換装置100で設定された充電終了時点に基づいて目標充電量を算出する。バッテリ52の充電所要量は、例えば、運転終了までの充電量(kWh)であり、電気自動車50の電池総容量(kWh)×充電終了容量(%)−電気自動車の電池残存容量(kWh)で算出することができる。なお、バッテリ52の充電所要量は、電気自動車50側から受信して取得することができる。電池総容量が送信されない車両の場合は、車両のカタログ値を制御部20のメモリに記録しておくことで代用できる。充電終了時点は事前に電力変換装置100に設定されたパラメータから得ることができる。目標充電量は、バッテリ52の充電所要量(運転終了までの充電量)/(充電終了時点までに経過するデマンド単位時間の数−1)で算出することができる。ただし、充電終了時点までに経過するデマンド単位時間の数が1の場合は、目標充電量は、運転終了までの充電量とする。これにより、デマンド単位時間での目標充電量を求めることができる。
The target charge
また、目標充電量算出部22は、所定周期の都度、目標充電量を算出する。例えば、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間の開始時、あるいは電気自動車50が電力変換装置100に接続された時点に目標充電量を算出する。これにより、デマンド単位時間が経過する都度、バッテリ52の充電状態が変化する場合でも、デマンド単位時間の開始時点でのバッテリ52の状況に応じて正確な目標充電量を算出することができる。
Further, the target charge
判定部23は、バッテリ52を搭載した車両との接続の有無を判定する。例えば、判定部23は、充電コネクタ51を電気自動車50に接続したか否かを判定する。
The
次に、本実施の形態の電力変換装置100の動作について説明する。まず、給電運転について説明する。
Next, the operation of
図2は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第1実施例を示す説明図である。図2において、横軸は時間を表し、D0、D1、D2、D3、D4…は、所定周期の一例に相当するデマンド単位時間D(例えば、30分)を区切る時刻であり、例えば、毎時の00分又は30分である。縦軸は電力変換装置100が出力する電力を示す。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a first example of the power supply operation performed by the
また、デマンド単位時間当たりの目標給電量WHは、予め設定されているとする。目標給電量WHは、例えば、負荷301、302、303での消費電力が大きくなる時間帯において、30分単位に使用される電力量が、例えば、契約電力量を超えないように、電力系統1と連携して、電力変換装置100がデマンド単位時間当たりに負荷301、302、303へ供給する電力として設定することができる。目標給電量WHは、例えば、操作部33から設定し、制御部20が不図示のメモリに記憶することができる。
It is also assumed that the target power supply amount WH per demand unit time is set in advance. The target power supply amount WH is set, for example, in the
図2に示すように、時刻D0とD1との間の途中でEV(電気自動車50)が接続された場合、EVとの接続時に最も効率の良い出力Poutで給電を開始し、デマンド単位時間(D0〜D1)中に目標給電量WHに達した場合、給電を停止する。この場合、デマンド単位時間内での給電時間Tは、T=WH/Pout という式により算出することができる。なお、目標給電量WHに達する前にD1となった場合(次のデマンド単位時間(D1〜D2)が開始した場合)、給電を停止することなく継続することができる。 As shown in FIG. 2, when an EV (electric vehicle 50) is connected halfway between times D0 and D1, power supply is started at the most efficient output Pout at the time of connection with the EV, and the demand unit time ( If the target power supply amount WH is reached during D0 to D1), power supply is stopped. In this case, the power supply time T within the demand unit time can be calculated by the equation T = WH / Pout. Note that, when D1 is reached before reaching the target power supply amount WH (when the next demand unit time (D1 to D2) starts), power supply can be continued without stopping.
また、時刻D1の開始時に、出力Poutで給電を開始し、デマンド単位時間(D0〜D1)中に目標給電量WHに達した場合、給電を停止する。この場合も、デマンド単位時間内での給電時間Tは、T=WH/Poutとなる。以降、同様の動作を繰り返す。 At the start of the time D1, power supply is started at the output Pout, and when the target power supply amount WH is reached during the demand unit time (D0 to D1), power supply is stopped. Also in this case, the power supply time T within the demand unit time is T = WH / Pout. Thereafter, the same operation is repeated.
なお、EVのバッテリ52の充電容量が放電下限電池残容量に達した場合、電力変換装置100で設定した給電終了容量に達した場合、あるいは給電終了時刻に到達した場合、制御部20は、給電を停止する。放電下限電池残容量は、例えば、通信部34を介して電気自動車50から取得することができる。また、給電終了時刻は、負荷301、302、303での電力需要のピークが終了する時刻として、予め設定して記憶しておくことができる。
When the charge capacity of the
図3及び図4は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第1実施例の処理手順を示すフローチャートである。以下では、簡便のため処理の主体を制御部20として説明する。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S11)、給電運転を開始するためのスタートボタン(不図示)がオンされると(S12)、給電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S13)。給電時間Tは、T=WH/Pout という式で求めることができる。なお、給電開始時刻が予め設定されている場合には、給電開始時刻になるまで待機するようにしてもよい。また、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS12の処理は不要である。
FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing the processing procedure of the first example of the power supply operation by the
給電時間Tが30分以下である場合(S13でYES)、制御部20は、運転を待機する(S14)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When power supply time T is 30 minutes or less (YES in S13),
制御部20は、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S15)、いずれの条件も充足しない場合(S15でNO)、EVが初回接続時であるか、又は次のデマンド単位時間の開始時刻であるかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S16)。
The
いずれかの条件を充足する場合(S16でYES)、制御部20は、出力Poutでの給電運転を行う(S17)。いずれの条件も充足しない場合(S16でNO)、制御部20は、ステップS14以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S18)。
When any one of the conditions is satisfied (YES in S16), the
いずれの条件も充足しない場合(S18でNO)、制御部20は、デマンド単位時間で目標給電量に到達したか否かを判定し(S19)、目標給電量に到達した場合(S19でYES)、ステップS14以降の処理を続け、目標給電量に到達しない場合(S19でNO)、ステップS17以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S18), the
ステップS15でいずれかの条件を充足する場合(S15でYES)、あるいは、ステップS18でいずれかの条件を充足する場合(S18でYES)、制御部20は、運転を停止し(S20)、充電コネクタ51が抜かれると(S21)、処理を終了する。
If any of the conditions is satisfied in step S15 (YES in S15), or if any of the conditions is satisfied in step S18 (YES in S18),
給電時間Tが30分以下でない場合(S13でNO)、制御部20は、出力Poutでの定格給電運転を行う(S22)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S23)。
When the power supply time T is not shorter than 30 minutes (NO in S13), the
いずれの条件も充足しない場合(S23でNO)、制御部20は、ステップS22の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S23でYES)、運転を停止し(S24)、充電コネクタ51が抜かれると(S25)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S23),
上述のように、制御部20は、デマンド単位時間内に目標給電量に達するように所定の電力(例えば、効率の最も良い定格電力)で給電を行うので、高効率での運転が可能となる。また、デマンド単位時間内の途中で電気自動車50が電力変換装置100に接続された場合でも、制御部20は、所定の電力(従来の電力変換装置の運転時の電力よりも大きい)で給電を開始するので、当該デマンド単位時間内で目標給電量に達する可能性が高くなる。また、デマンド単位時間の途中で電気自動車50が電力変換装置100から切り離された場合でも、制御部20は、所定の電力(従来の電力変換装置の運転時の電力よりも大きい)で充電を開始するので、電気自動車50のバッテリ52の充電量を少しでも多くすることができる。
As described above, the
また、制御部20は、任意の所定周期内で給電量が目標給電量に達しない場合、所定周期の次の所定周期まで給電を継続する。すなわち、制御部20は、デマンド単位時間内で目標給電量に達しない場合には、当該デマンド単位時間の途中で給電を停止することなく当該デマンド単位時間が終了するまで給電を継続する。これにより、デマンド単位時間内の途中で電気自動車50が電力変換装置100に接続された場合でも、当該デマンド単位時間内で目標給電量に達する可能性を高くすることができる。
Further, when the power supply amount does not reach the target power supply amount within an arbitrary predetermined period, the
図5は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第2実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。第2実施例では、契約電力は予め付与されているものとする。契約電力は、例えば、当月を含む過去1年間の各月の最大需要電力のうちで最も大きな値とされ、契約電力が増加すれば電気料金も増加する。ここで、最大需要電力は、使用した電力を毎時0〜30分、30分〜60分の30分(デマンド単位時間ともいう)毎に計量し、計量した電力のうち月間で最も大きな値である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a second example of the power supply operation performed by the
インタフェース部31は、負荷301、302、303の消費電力を取得する。負荷の消費電力の取得は、デマンド単位時間(所定周期)毎に取得することができ、例えば、デマンド単位時間の開始時点から消費電力を取得し、当該デマンド単位時間の終了時点でリセットすることができる。制御部20は、任意の所定周期内でインタフェース部31が取得した消費電力の多少に応じて、当該所定周期での給電開始時点を調整すべく制御する。消費電力の多少は、例えば、任意のデマンド単位時間の開始時点以降の消費電力の累積値でもよく、あるいは任意のデマンド単位時間の開始時点以降の消費電力の時間的変化(増減の度合)でもよい。
The
例えば、図5に示すように、時刻D0とD1との間の途中でEV(電気自動車50)が接続された場合、デマンド単位時間(D0〜D1)の開始時刻D0からの消費電力量が契約電力量を超えるペースで増加していると判定した場合、時刻D1の開始時刻より給電時間Tだけ前の時点から給電を開始し、時刻D1で給電を停止する。この場合、給電時間Tは、T=WH/Pout と表すことができる。なお、EV接続時点と時刻D1との差が給電時間Tより短い場合には、給電容量は、WHよりも少なくなる。 For example, as shown in FIG. 5, when an EV (electric vehicle 50) is connected halfway between times D0 and D1, the amount of power consumption from the start time D0 of the demand unit time (D0 to D1) is contracted. If it is determined that the power is increasing at a pace exceeding the amount of power, the power supply is started from the time before the power supply time T before the start time of the time D1, and the power supply is stopped at the time D1. In this case, the power supply time T can be expressed as T = WH / Pout. When the difference between the EV connection time and the time D1 is shorter than the power supply time T, the power supply capacity is smaller than WH.
また、時刻D1で、取得した消費電力を一旦リセットし、時刻D1から消費電力を取得し、時刻D1からの消費電力量が契約電力量を超えるペースで増加していると判定した場合、時刻D2の開始時刻より給電時間Tだけ前の時点から給電を開始し、時刻D2で給電を停止する。 Further, at time D1, the acquired power consumption is reset once, the power consumption is acquired from time D1, and when it is determined that the power consumption from time D1 is increasing at a pace exceeding the contracted power, time D2 , The power supply is started from the point in time before the power supply time T before the start time, and the power supply is stopped at time D2.
また、時刻D2で、取得した消費電力を一旦リセットし、時刻D2から消費電力を取得し、時刻D2からの消費電力量が契約電力量を超えないと判定した場合、デマンド単位時間(D2〜D3)での給電を行わない。 Further, at time D2, the acquired power consumption is reset once, the power consumption is acquired from time D2, and when it is determined that the power consumption from time D2 does not exceed the contracted power, the demand unit time (D2 to D3 ) Is not supplied.
また、時刻D3で、取得した消費電力を一旦リセットし、時刻D3から消費電力を取得し、時刻D3以降、当初は消費電力量が契約電力量を下回るペースであったのが、途中で急激に変化し、契約電力量を超えるペースになると判定した場合、デマンド単位時間(D3〜D4)の途中(例えば、消費電力が契約電力に等しくなる時点又は当該時点よりもできるだけ早い時点)から(図5の例では、時刻D4よりも時間T1だけ前の時点)給電することもできる。この場合、T1<Tとなる。 In addition, at time D3, the acquired power consumption is reset once, and power consumption is acquired from time D3. After time D3, the power consumption was initially lower than the contracted power, but suddenly on the way. If it is determined that the power consumption changes and the pace exceeds the contracted electric energy, the demand unit time (D3 to D4) starts in the middle (for example, at the time when the power consumption becomes equal to the contracted power or as soon as possible) (FIG. 5). In the example of (1), power can also be supplied (time point before time D4 by time T1). In this case, T1 <T.
なお、EVのバッテリ52の充電容量が放電下限電池残容量に達した場合、電力変換装置100で設定した給電終了容量に達した場合、あるいは給電終了時刻に到達した場合、制御部20は、給電を停止する。
When the charge capacity of the
上述のように、制御部20は、デマンド単位時間での消費電力量が契約電力量を超えるペースで増加する場合、当該デマンド単位時間内で目標給電量を給電できるように給電開始時点を調整する。また、制御部20は、デマンド単位時間での消費電力量が契約電力量を下回るペースである場合、当該デマンド単位時間での給電をしない、すなわち、給電開始時点を次のデマンド単位時間以降にずらすことができる。また、制御部20は、デマンド単位時間の途中で急に消費電力量が増加し、契約電力量を超える可能性がある場合、当該デマンド単位時間の途中(少なくとも消費電力量が契約電量に等しくなる時点)で給電を開始する。これにより、電力需要を計測しながら電力需要が低い時間帯での給電を行わないようにすることができ、電気自動車50のバッテリ52の電力を無駄にすることを防止することができる。
As described above, when the power consumption in the demand unit time increases at a pace exceeding the contract power amount, the
図6は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第3実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。図6に示すように、時刻D0とD1との間の途中でEV(電気自動車50)が接続された場合、制御部20は、接続時点から給電時間Tの1/2である時間T/2の間、最も効率の良い出力Poutで給電を行い、時間T/2が経過した時点で給電を停止し運転待機する。また、デマンド単位時間(D0〜D1)の開始時刻D0からの消費電力量が契約電力量を超えるペースで増加していると判定した場合、時刻D1の開始時刻より時間T/2だけ前の時点から、最も効率の良い出力Poutで給電を開始する。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a third example of the power supply operation performed by the
デマンド単位時間(D1〜D2)の開始時刻D1から時間T/2の間、最も効率の良い出力Poutで給電を行い、時間T/2が経過した時点で給電を停止し運転待機する。また、デマンド単位時間(D1〜D2)の開始時刻D1からの消費電力量が契約電力量を超えるペースで増加していると判定した場合、時刻D2の開始時刻より時間T/2だけ前の時点から、最も効率の良い出力Poutで給電を開始する。 During the time T / 2 from the start time D1 of the demand unit time (D1 to D2), power is supplied with the most efficient output Pout, and when the time T / 2 has elapsed, the power supply is stopped and the operation is on standby. When it is determined that the power consumption from the start time D1 of the demand unit time (D1 to D2) is increasing at a pace exceeding the contracted power, the time point T / 2 before the start time of the time D2 Then, power supply is started with the most efficient output Pout.
デマンド単位時間(D2〜D3)の開始時刻D2から時間T/2の間、最も効率の良い出力Poutで給電を行い、時間T/2が経過した時点で給電を停止し運転待機する。また、デマンド単位時間(D2〜D3)の開始時刻D1からの消費電力量が契約電力量を超えないと判定した場合、給電開始時点を時刻D3まで遅らせる。 During the time T / 2 from the start time D2 of the demand unit time (D2 to D3), power is supplied with the most efficient output Pout, and when the time T / 2 has elapsed, the power supply is stopped and the operation stands by. When it is determined that the power consumption from the start time D1 of the demand unit time (D2 to D3) does not exceed the contract power, the power supply start time is delayed until time D3.
デマンド単位時間(D3〜D4)の開始時刻D3から時間T/2の間、最も効率の良い出力Poutで給電を行い、時間T/2が経過した時点で給電を停止し運転待機する。また、時刻D3以降、当初は消費電力量が契約電力量を下回るペースであったのが、途中で急激に変化し、契約電力量を超えるペースになると判定した場合、デマンド単位時間(D3〜D4)の途中(例えば、消費電力量が契約電力量に等しくなる時点又は当該時点よりもできるだけ早い時点)から(図6の例では、時刻D4よりも時間T2だけ前の時点)給電することもできる。この場合、T2<T/2となる。 During the time T / 2 from the start time D3 of the demand unit time (D3 to D4), power is supplied at the most efficient output Pout, and when the time T / 2 has elapsed, the power supply is stopped and the operation is on standby. Further, after time D3, when it is determined that the power consumption is initially lower than the contracted electric energy but suddenly changes in the middle and becomes a pace exceeding the contracted electric power, the demand unit time (D3 to D4) ) (For example, at the time point when the power consumption becomes equal to the contracted power amount or as soon as possible before the time point) (in the example of FIG. 6, the time point before the time D4 by the time T2). . In this case, T2 <T / 2.
上述のように、第3実施例では、第2実施例と同様に、電力需要を計測しながら電力需要が低い時間帯での給電を行わないようにすることができ、電気自動車50のバッテリ52の電力を無駄にすることを防止することができる。また、デマンド単位時間の開始後時間T/2の間、給電するので、デマンド単位時間の途中で電気自動車が切り離された場合でも、運転のオン/オフの頻度を変えることなく、第2実施例と比較して、途中で電気自動車と切り離された場合にデマンド単位時間中に少しでも給電できる可能性が高くなる。 As described above, in the third embodiment, similarly to the second embodiment, it is possible to measure power demand and not to supply power during a time period when power demand is low. Power can be prevented from being wasted. Further, since power is supplied during the time T / 2 after the start of the demand unit time, even if the electric vehicle is disconnected in the middle of the demand unit time, the second embodiment does not change the frequency of driving on / off. In comparison with the case where the vehicle is disconnected from the electric vehicle on the way, there is a high possibility that power can be supplied even during a unit time of demand.
図7は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第4実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。図7に示すように、時刻D0とD1との間の途中でEV(電気自動車50)が接続された場合、制御部20は、運転を待機し、デマンド単位時間(D1〜D2)の開始時刻D1より時間Tだけ前の時刻から最も効率の良い出力Poutで給電を開始し、デマンド単位時間(D0〜D1)の終了時刻(すなわち、時刻D1)まで給電を継続する。この場合、給電時間Tは、T=WH/Pout と表すことができる。WHはデマンド単位時間当たりの目標給電量である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a fourth example of the power supply operation performed by the
制御部20は、時刻D1以降も給電運転を継続し、時刻D1から時間Tが経過した時点で給電を停止し、運転を待機する。
The
次のデマンド単位時間(D2〜D3)に入っても、制御部20は、運転を待機し続け、デマンド単位時間(D3〜D4)の開始時刻D3より時間Tだけ前の時刻から最も効率の良い出力Poutで給電を開始し、デマンド単位時間(D2〜D3)の終了時刻(すなわち、時刻D3)まで給電を継続する。
Even if the next demand unit time (D2 to D3) is entered, the
制御部20は、時刻D3以降も給電運転を継続し、時刻D3から時間Tが経過した時点で給電を停止し、運転を待機する。制御部20は、以降、同様の制御を繰り返す。
The
図8及び図9は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第4実施例の処理手順を示すフローチャートである。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S31)、給電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S32)、変数nに0をセットし(S33)、給電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S34)。給電時間Tは、T=WH/Pout という式で求めることができる。なお、給電開始時刻が予め設定されている場合には、給電開始時刻になるまで待機するようにしてもよい。また、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS32の処理は不要である。
FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts showing the processing procedure of the fourth example of the power supply operation by the
給電時間Tが30分以下である場合(S34でYES)、制御部20は、運転を待機する(S35)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When power supply time T is 30 minutes or less (YES in S34),
制御部20は、現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分であるか否かを判定し(S36)、毎時の00分又は30分である場合(S36でYES)、変数nに1を加算し(S37)、後述のステップS38の処理を行う。毎時の00分又は30分でない場合(S36でNO)、制御部20は、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S38)。
The
いずれの条件も充足しない場合(S38でNO)、制御部20は、変数nが偶数、かつ現在時刻≧{D(n+1)−T}であるという条件を充足するか否かを判定し(S39)、条件を充足しない場合(S39でNO)、ステップS35以降の処理を行う。条件を充足する場合(S39でYES)、制御部20は、出力Poutでの給電運転を行う(S40)。
If none of the conditions is satisfied (NO in S38), the
制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S41)。いずれの条件も充足しない場合(S41でNO)、制御部は、現在時刻が{D(n+1)+T}であるか否かを判定する(S42)。
The
現在時刻が{D(n+1)+T}である場合(S42でYES)、制御部20は、ステップS35以降の処理を続け、現在時刻が{D(n+1)+T}でない場合(S42でNO)、ステップS40以降の処理を続ける。
If the current time is {D (n + 1) + T} (YES in S42),
ステップS38でいずれかの条件を充足する場合(S38でYES)、あるいは、ステップS41でいずれかの条件を充足する場合(S41でYES)、制御部20は、運転を停止し(S43)、充電コネクタ51が抜かれると(S44)、処理を終了する。
When any of the conditions is satisfied in step S38 (YES in S38), or when any of the conditions is satisfied in step S41 (YES in S41), the
給電時間Tが30分以下でない場合(S34でNO)、制御部20は、出力Poutでの定格給電運転を行う(S45)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S46)。
If the power supply time T is not shorter than 30 minutes (NO in S34), the
いずれの条件も充足しない場合(S46でNO)、制御部20は、ステップS45の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S46でYES)、運転を停止し(S47)、充電コネクタ51が抜かれると(S48)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S46),
上述のように、第4実施例にあっては、制御部20は、契約電力を決定するデマンド単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯を区切る時刻(図7の例では、D1、D3)より所定時間(図7の例では、給電時間T)前の時刻を所定周期の開始時点とする。デマンド単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯とは、連続するデマンド単位時間帯を2つ纏めた時間帯である。これにより、給電運転する場合に運転の開始と停止の回数を低減することができ、例えば、リレー11、12の駆動回数を減らせるので、リレー11、12の長寿命化を図ることができる。
As described above, in the fourth embodiment, the
図10は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第5実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。第5実施例では、制御部20は、判定部23で車両(EV)の接続ありと判定した後に所定周期で給電を繰り返すべく制御する。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a fifth example of the power supply operation performed by the
図10に示すように、デマンド単位時間(D0〜D1)の途中でEVが接続された場合、制御部20は、EVとの接続時に最も効率の良い出力Poutで給電を開始するとともに、タイマを作動させる。その後、給電量が目標給電量WHに達すると、制御部20は、給電を停止し、運転を待機する。
As shown in FIG. 10, when an EV is connected in the middle of the demand unit time (D0 to D1), the
EVとの接続時点から30分(所定周期)経過時点で、制御部20は、出力Poutで給電を開始するとともに、タイマを再起動させる。その後、給電量が目標給電量WHに達すると、制御部20は、給電を停止し、運転を待機する。以降、同様の制御を繰り返す。
At a point in time when 30 minutes (predetermined cycle) has elapsed from the point of connection with the EV, the
図11及び図12は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第5実施例の処理手順を示すフローチャートである。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S51)、給電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S52)、給電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S53)。給電時間Tは、T=WH/Pout という式で求めることができる。なお、給電開始時刻が予め設定されている場合には、給電開始時刻になるまで待機するようにしてもよい。また、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS52の処理は不要である。
FIG. 11 and FIG. 12 are flowcharts illustrating the processing procedure of the fifth example of the power supply operation by the
給電時間Tが30分以下である場合(S53でYES)、制御部20は、運転を待機する(S54)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When the power supply time T is 30 minutes or less (YES in S53), the
制御部20は、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S55)、いずれの条件も充足しない場合(S55でNO)、EVが初回接続時であるか、又は前回の運転開始時から30分経過したかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S56)。
The
いずれかの条件を充足する場合(S56でYES)、制御部20は、出力Poutでの給電運転を行う(S57)。いずれの条件も充足しない場合(S56でNO)、制御部20は、ステップS54以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S58)。
When any one of the conditions is satisfied (YES in S56), the
いずれの条件も充足しない場合(S58でNO)、制御部20は、デマンド単位時間で目標給電量に到達したか否かを判定し(S59)、目標給電量に到達した場合(S59でYES)、ステップS54以降の処理を続け、目標給電量に到達しない場合(S59でNO)、ステップS57以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S58), the
ステップS55でいずれかの条件を充足する場合(S55でYES)、あるいは、ステップS58でいずれかの条件を充足する場合(S58でYES)、制御部20は、運転を停止し(S60)、充電コネクタ51が抜かれると(S61)、処理を終了する。
When any of the conditions is satisfied in step S55 (YES in S55), or when any of the conditions is satisfied in step S58 (YES in S58),
給電時間Tが30分以下でない場合(S53でNO)、制御部20は、出力Poutでの定格給電運転を行う(S62)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S63)。
When the power supply time T is not shorter than 30 minutes (NO in S53), the
いずれの条件も充足しない場合(S63でNO)、制御部20は、ステップS62の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S63でYES)、運転を停止し(S64)、充電コネクタ51が抜かれると(S65)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S63),
上述のように、第5実施例では、時計に代えてタイマを具備すればよく、構成を簡単にすることができる。 As described above, in the fifth embodiment, a timer may be provided instead of a clock, and the configuration can be simplified.
図13は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第6実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。第6実施例では、制御部20は、給電運転中に温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合、給電を停止すべく制御し、給電運転の停止中に温度検出部36で検出した温度が下限値以下になった場合、給電を再開すべく制御する。上限値は、例えば、ファン35を作動させて冷却を行う必要がある温度とすることができる。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a sixth example of the power supply operation performed by the
図13に示すように、制御部20は、EVとの接続時に最も効率の良い出力Poutで給電を開始し、温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合、給電を停止し、運転を待機する。このように、比較的短い給電時間(デューティ幅ともいう)をTdで表す。温度検出部36で検出した温度が下がり、下限値以下になった場合、制御部20は、給電を再開する。以降、同様の制御を繰り返す。制御部20は、温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合に、デマンド単位時間(D0〜D1)での給電量が目標給電量WHに達しないと判定したときは、ファン35を作動させて、時刻D1まで給電を継続する。
As illustrated in FIG. 13, the
デマンド単位時間(D1〜D2)の開始時刻D1で、温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合、給電を停止し、運転を待機する。温度検出部36で検出した温度が下がり、下限値以下になった場合、制御部20は、給電を再開する。以降、同様の制御を繰り返す。
At the start time D1 of the demand unit time (D1 to D2), when the temperature detected by the
デマンド単位時間の途中で目標給電量WHに達した場合には、例えば、図13の符号T3、T4で示すように、当該デマンド単位時間の終了時刻まで給電を停止し、運転を待機する。ただし、デマンド単位時間の終了時刻までに給電量が目標給電量WHに達しないと判定した場合には、ファン35を作動させたまま、当該終了時刻まで給電を継続することができる。
When the target power supply amount WH is reached in the middle of the demand unit time, the power supply is stopped until the end time of the demand unit time and the operation is waited, for example, as indicated by reference symbols T3 and T4 in FIG. However, when it is determined that the power supply amount does not reach the target power supply amount WH by the end time of the demand unit time, the power supply can be continued until the end time with the
図14及び図15は本実施の形態の電力変換装置100による給電運転の第6実施例の処理手順を示すフローチャートである。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S71)、給電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S72)、給電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S73)。給電時間Tは、T=WH/Pout という式で求めることができる。なお、給電開始時刻が予め設定されている場合には、給電開始時刻になるまで待機するようにしてもよい。また、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS72の処理は不要である。
FIG. 14 and FIG. 15 are flowcharts illustrating a processing procedure of the sixth example of the power supply operation by the
給電時間Tが30分以下である場合(S73でYES)、制御部20は、運転を待機する(S74)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When the power supply time T is 30 minutes or less (YES in S73), the
制御部20は、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S75)、いずれの条件も充足しない場合(S75でNO)、(目標給電量未到達かつ検出温度≦下限値である)か、又は連続運転でも目標給電量未到達(丁度目標給電量に到達する場合も含む)であるのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S76)。
The
いずれかの条件を充足する場合(S76でYES)、制御部20は、出力Poutでの給電運転を行う(S77)。いずれの条件も充足しない場合(S76でNO)、制御部20は、ステップS74以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S78)。
When any of the conditions is satisfied (YES in S76),
いずれの条件も充足しない場合(S78でNO)、制御部20は、デマンド単位時間で目標給電量に到達するか、又は(検出温度≧上限値であり、かつ連続運転で目標給電量到達見込みがある)かのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S79)。いずれかの条件を充足する場合(S79でYES)、制御部20は、ステップS74以降の処理を続け、いずれかの条件も充足しない場合(S79でNO)、ステップS77以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S78), the
ステップS75でいずれかの条件を充足する場合(S75でYES)、あるいは、ステップS78でいずれかの条件を充足する場合(S78でYES)、制御部20は、運転を停止し(S80)、充電コネクタ51が抜かれると(S81)、処理を終了する。
If any of the conditions is satisfied in step S75 (YES in S75), or if any of the conditions is satisfied in step S78 (YES in S78),
給電時間Tが30分以下でない場合(S73でNO)、制御部20は、出力Poutでの定格給電運転を行う(S82)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の放電下限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の給電終了容量に到達したか、給電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S83)。
When the power supply time T is not shorter than 30 minutes (NO in S73), the
いずれの条件も充足しない場合(S83でNO)、制御部20は、ステップS82の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S83でYES)、運転を停止し(S84)、充電コネクタ51が抜かれると(S85)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S83),
上述のように、第6実施例では、常時ファン35を作動させることなく間欠的に作動させることができ、ファン35の消費電力を抑制することができ、給電運転時の電力消費を低減することができる。
As described above, in the sixth embodiment, the
次に、充電運転について説明する。 Next, the charging operation will be described.
図16は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第1実施例を示す説明図である。図16において、横軸は時間を表し、D0、D1、D2、D3、D4…は、所定周期の一例に相当するデマンド単位時間D(例えば、30分)を区切る時刻であり、例えば、毎時の00分又は30分である。縦軸は電力変換装置100が消費する電力、すなわち入力電力を示す。また、充電運転の場合、充電終了時刻teが与えられている。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a first example of the charging operation performed by the
図16に示すように、デマンド単位時間(D0〜D1)の途中で、EVが接続された場合、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間当たりの目標充電量を算出する。図16の例では、EV接続時に算出された目標充電量をCW0で表す。制御部20は、最も効率の良い入力電力Pinで充電を開始し、充電量が目標充電量CW0に達した場合、充電を停止し、運転を待機する。この場合、充電時間をTC0とすると、TC0=CW0/Pinで表すことができる。
As shown in FIG. 16, when an EV is connected in the middle of the demand unit time (D0 to D1), the target charge
デマンド単位時間(D1〜D2)の開始時刻D1で、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間当たりの目標充電量を再度算出する。図16の例では、時刻D1に算出された目標充電量をCW1で表す。制御部20は、最も効率の良い入力電力Pinで充電を開始し、充電量が目標充電量CW1に達した場合、充電を停止し、運転を待機する。この場合、充電時間をTC1とすると、TC1=CW1/Pinで表すことができる。
At the start time D1 of the demand unit time (D1 to D2), the target charge
以降、同様に目標充電量CW2、CW3を算出し、同様の制御を繰り返す。また、EVの充電容量が充電上限電池残容量に達した場合、あるいはEVの充電容量が電力変換装置100で設定した充電終了容量に達した場合、充電を停止する。
Thereafter, the target charge amounts CW2 and CW3 are similarly calculated, and the same control is repeated. When the charge capacity of the EV reaches the charge upper limit battery remaining capacity, or when the charge capacity of the EV reaches the charge end capacity set by the
図17及び図18は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第1実施例の処理手順を示すフローチャートである。以下では、簡便のため処理の主体を制御部20として説明する。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S111)、充電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S112)、デマンド単位時間当たりの目標充電量を算出し(S113)、充電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S114)。充電時間Tは、T=目標充電量/Pin という式で求めることができる。なお、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS112の処理は不要である。
FIGS. 17 and 18 are flowcharts showing a processing procedure of the first example of the charging operation by the
充電時間Tが30分以下である場合(S114でYES)、制御部20は、運転を待機する(S115)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When charging time T is 30 minutes or less (YES in S114),
制御部20は、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S116)、いずれの条件も充足しない場合(S116でNO)、現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分であるか否かを判定する(S117)。現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分である場合(S117でYES)、制御部20は、ステップS113以降の処理を行う。現在の時刻が、毎時の00分又は30分でない場合(S117でNO)、制御部20は、デマンド単位時間の目標充電量未到達か、又は連続運転でも充電終了容量に未到達(丁度目標充電量に到達する場合も含む)であるかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S118)。
The
いずれかの条件を充足する場合(S118でYES)、制御部20は、入力Pinでの充電運転を行う(S119)。いずれの条件も充足しない場合(S118でNO)、制御部20は、ステップS115以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S120)。
If any of the conditions is satisfied (YES in S118),
いずれの条件も充足しない場合(S120でNO)、制御部20は、デマンド単位時間で目標充電量に到達し、かつ連続運転で充電終了容量に到達可能という条件を充足するか否かを判定し(S121)、条件を充足する場合(S121でYES)、ステップS115以降の処理を続け、条件を充足しない場合(S121でNO)、ステップS119以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S120),
ステップS116でいずれかの条件を充足する場合(S116でYES)、あるいは、ステップS120でいずれかの条件を充足する場合(S120でYES)、制御部20は、運転を停止し(S122)、充電コネクタ51が抜かれると(S123)、処理を終了する。
If any of the conditions is satisfied in step S116 (YES in S116), or if any of the conditions is satisfied in step S120 (YES in S120),
充電時間Tが30分以下でない場合(S114でNO)、制御部20は、入力Pinでの定格充電運転を行う(S124)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S125)。
When the charging time T is not shorter than 30 minutes (NO in S114), the
いずれの条件も充足しない場合(S125でNO)、制御部20は、ステップS124の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S125でYES)、運転を停止し(S126)、充電コネクタ51が抜かれると(S127)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S125),
上述のように、制御部20は、所定の電力で充電を開始し、充電量がデマンド単位時間(所定周期)当たりの目標充電量に達した場合、充電を停止すべく制御する。すなわち、制御部20は、デマンド単位時間内に目標充電量に達するように最も効率の良い入力電力で充電を行うので、高効率での運転が可能となる。また、デマンド単位時間内の途中で目標充電量に達した場合、当該デマンド単位時間の残余時間では充電を停止するので、電力変換装置100と電気自動車50との接続を切ることができ、インタフェースに関わる回路等での消費電力を低減することができる。
As described above, the
また、デマンド単位時間内の途中で電気自動車50が電力変換装置100に接続された場合でも、制御部20は、所定の電力(従来の電力変換装置の運転時の電力よりも大きい)で充電を開始するので、当該デマンド単位時間内で目標充電量に達する可能性が高くなる。また、デマンド単位時間の途中で電気自動車50が電力変換装置100から切り離された場合でも、制御部20は、所定の電力(従来の電力変換装置の運転時の電力よりも大きい)で充電を開始するので、電気自動車50のバッテリ52の充電量を少しでも多くすることができる。
Further, even when
また、制御部20は、任意のデマンド単位時間内で充電量が目標充電量に達しない場合、デマンド単位時間の次のデマンド単位時間まで充電を継続する。すなわち、制御部20は、デマンド単位時間内で目標充電量に達しない場合には、当該デマンド単位時間の途中で充電を停止することなく当該デマンド単位時間が終了するまで充電を継続する。これにより、デマンド単位時間内の途中で電気自動車50が電力変換装置100に接続された場合でも、当該デマンド単位時間内で目標充電量に達する可能性を高くすることができる。
Further, when the charge amount does not reach the target charge amount within an arbitrary demand unit time, the
図19は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第2実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。第2実施例では、契約電力は予め付与されているものとする。制御部20は、任意の所定周期内でインタフェース部31が取得した消費電力の多少に応じて、当該所定周期での充電期間を調整すべく制御する。例えば、制御部20は、デマンド単位時間での消費電力量が(契約電力量−目標充電量)を超えるペースで増加している場合、充電を停止する。また、制御部20は、デマンド単位時間の途中で消費電力が減少し、消費電力量が(契約電力量−目標充電量)を下回るペースで増加する場合、充電を再開することもできる。
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a second example of the charging operation performed by the
例えば、図19に示すように、デマンド単位時間(D0〜D1)の途中で、EVが接続された場合、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間当たりの目標充電量を算出する。また、デマンド単位時間(D0〜D1)の開始時刻D0から消費電力の取得を開始する。図19の例では、EV接続時に算出された目標充電量をCW0で表す。デマンド単位時間(D0〜D1)における消費電力量が、(契約電力量−目標充電量)を下回る割合で増加しているとすると、制御部20は、最も効率の良い入力電力Pinで充電を開始し、充電量が目標充電量CW0に達した場合、充電を停止し、運転を待機する。この場合、充電時間をTC0とすると、TC0=CW0/Pinで表すことができる。
For example, as shown in FIG. 19, when an EV is connected in the middle of the demand unit time (D0 to D1), the target charge
また、デマンド単位時間(D1〜D2)の開始時刻D1で、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間当たりの目標充電量を再度算出する。また、時刻D1で、制御部20は、取得した消費電力を一旦リセットし、時刻D1から消費電力を取得し、時刻D1からの消費電力量が(契約電力量−目標充電量)を超えるペースで増加していると判定した場合、時刻D1から開始した充電を停止し、運転を待機する。また、デマンド単位時間(D1〜D2)の途中で、消費電力量が(契約電力量−目標充電量)を下回るペースになったと判定することができる期間、制御部20は、充電を再開することができる。
At the start time D1 of the demand unit time (D1 to D2), the target charge
同様に、デマンド単位時間(D2〜D3)の開始時刻D2で、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間当たりの目標充電量を再度算出する。また、時刻D2で、制御部20は、取得した消費電力を一旦リセットし、時刻D2から消費電力を取得し、時刻D2からの消費電力量が(契約電力量−目標充電量)を下回るペースである場合、充電量が目標充電量CW2に達した場合、充電を停止し、運転を待機する。また、制御部20は、過去のデマンド単位時間(図19の例では、D1〜D2の時間)での充電量CW1′が、目標充電量を下回る場合、(目標充電量−充電量CW1′)の差分(不足分)の全部又は一部を補うため、充電時間を延長して、充電量ΔCWだけ余計に充電することもできる。デマンド単位時間(D3〜D4)についても同様である。
Similarly, at the start time D2 of the demand unit time (D2 to D3), the target charge
図20、図21及び図22は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第2実施例の処理手順を示すフローチャートである。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S131)、充電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S132)、デマンド単位時間当たりの目標充電量を算出し(S133)、充電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S134)。充電時間Tは、T=目標充電量/Pin という式で求めることができる。なお、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS132の処理は不要である。
FIGS. 20, 21, and 22 are flowcharts illustrating a processing procedure of the second example of the charging operation by the
充電時間Tが30分以下である場合(S134でYES)、制御部20は、運転を待機する(S135)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When charging time T is 30 minutes or less (YES in S134),
制御部20は、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S136)、いずれの条件も充足しない場合(S136でNO)、現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分であるか否かを判定する(S137)。現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分である場合(S137でYES)、制御部20は、ステップS133以降の処理を行う。現在の時刻が、毎時の00分又は30分でない場合(S137でNO)、制御部20は、(契約電力量を超えないペースで電力消費され、かつデマンド単位時間で目標充電量に未到達か)、又は連続運転でも充電終了容量に未到達(丁度目標充電量に到達する場合も含む)であるかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S138)。なお、充電終了容量を満たせない場合は契約電力量を超えても運転を行うようにしてもよい。また、事前にユーザに対して、契約電力量を超えての運転を許可するか否かを選択してもらい、ユーザが許可しない場合には、連続運転でも充電終了容量に未到達(丁度も含む)の条件をなくすことができる。
The
いずれかの条件を充足する場合(S138でYES)、制御部20は、入力Pinでの充電運転を行う(S139)。いずれの条件も充足しない場合(S138でNO)、制御部20は、ステップS135以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S140)。
If any of the conditions is satisfied (YES in S138),
いずれの条件も充足しない場合(S140でNO)、制御部20は、連続運転で充電終了容量に到達可能であるか否かを判定し(S141)、到達可能である場合(S141でYES)、契約電力量を超えるペースで電力消費されているかを判定する(S142)。契約電力量を超えるペースで電力消費されていない場合(S142でNO)、制御部20は、デマンド単位時間で目標充電量に到達するか否かを判定し(S143)、目標充電量に到達する場合(S143でYES)、ステップS135以降の処理を続ける。連続運転で充電終了容量に到達可能でない場合(S141でNO)、あるいは、デマンド単位時間で目標充電量に到達しない場合(S143でNO)、制御部20は、ステップS139以降の処理を続ける。また、契約電力量を超えるペースで電力消費されている場合(S142でYES)、制御部20は、ステップS135以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S140),
ステップS136でいずれかの条件を充足する場合(S136でYES)、あるいは、ステップS140でいずれかの条件を充足する場合(S140でYES)、制御部20は、運転を停止し(S144)、充電コネクタ51が抜かれると(S145)、処理を終了する。
If any of the conditions is satisfied in step S136 (YES in S136), or if any of the conditions is satisfied in step S140 (YES in S140),
充電時間Tが30分以下でない場合(S134でNO)、制御部20は、入力Pinでの定格充電運転を行う(S146)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S147)。
When the charging time T is not less than 30 minutes (NO in S134), the
いずれの条件も充足しない場合(S147でNO)、制御部20は、ステップS146の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S147でYES)、運転を停止し(S148)、充電コネクタ51が抜かれると(S149)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S147),
上述のように、第2実施例では、電力需要を計測しながら電力需要が高い時間帯での充電を行わないようにすることができ、契約電力が増加することを未然に防止することができる。 As described above, in the second embodiment, it is possible to prevent charging in a time zone where power demand is high while measuring power demand, and to prevent an increase in contracted power. .
図23は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第3実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。図23に示すように、デマンド単位時間(D0〜D1)の途中でEVが接続された場合、目標充電量算出部22は、デマンド単位の目標充電量を算出し、制御部20は、充電時間を算出する。目標充電量をCW0、入力電力をPinとすると、充電時間TC0は、TC0=CW0/Pinで算出することができる。時刻D1よりも充電時間TC0だけ前の時点で、制御部20は、最も効率の良い入力電力Pinで充電を開始する。
FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating a third example of the charging operation performed by the
デマンド単位時間(D1〜D2)に入っても充電を継続し、時刻D1から時間TC0だけ経過した時点で充電を停止し、運転を待機する。 The charging is continued even after the demand unit time (D1 to D2), and the charging is stopped when the time TC0 has elapsed from the time D1, and the operation is on standby.
デマンド単位時間(D2〜D3)の開始時刻D2で、目標充電量算出部22は、デマンド単位の目標充電量を算出し、制御部20は、充電時間を算出する。目標充電量をCW2、入力電力をPinとすると、充電時間TC2は、TC2=CW2/Pinで算出することができる。時刻D3よりも充電時間TC2だけ前の時点で、制御部20は、最も効率の良い入力電力Pinで充電を開始する。
At the start time D2 of the demand unit time (D2 to D3), the target charge
デマンド単位時間(D3〜D4)に入っても充電を継続し、時刻D3から時間TC2だけ経過した時点で充電を停止し、運転を待機する。以降、同様の制御を繰り返す。 The charging is continued even after the demand unit time (D3 to D4), and the charging is stopped when the time TC2 has elapsed from the time D3, and the operation is on standby. Thereafter, the same control is repeated.
図24及び図25は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第3実施例の処理手順を示すフローチャートである。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S151)、充電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S152)、変数nにゼロをセットし(S153)、デマンド単位時間当たりの目標充電量を算出し(S154)、充電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S155)。充電時間Tは、T=目標充電量/Pin という式で求めることができる。なお、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS152の処理は不要である。
FIG. 24 and FIG. 25 are flowcharts illustrating a processing procedure of the third example of the charging operation by the
充電時間Tが30分以下である場合(S155でYES)、制御部20は、運転を待機する(S156)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When charging time T is 30 minutes or less (YES in S155),
制御部20は、現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分であるか否かを判定し(S157)、毎時の00分又は30分である場合(S157でYES)、変数nに1を加算し(S158)、後述のステップS159の処理を行う。毎時の00分又は30分でない場合(S157でNO)、制御部20は、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S159)、いずれの条件も充足しない場合(S159でNO)、制御部20は、(変数nが偶数、かつ現在時刻≧{D(n+1)−T}である)か、又は連続運転でも充電終了容量に未到達(丁度目標充電量に到達する場合も含む)であるかという条件を充足するか否かを判定する(S160)。
The
いずれかの条件を充足する場合(S160でYES)、制御部20は、入力Pinでの充電運転を行う(S161)。いずれの条件も充足しない場合(S160でNO)、制御部20は、ステップS156以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S162)。
If any of the conditions is satisfied (YES in S160),
いずれの条件も充足しない場合(S162でNO)、制御部20は、現在時刻が{D(n+1)+T}であり、かつ連続運転で充電終了容量に到達可能であるかという条件を充足するか否かを判定する(S163)。条件を充足する場合(S163でYES)、制御部20は、ステップS156以降の処理を続け、条件を充足しない場合(S163でNO)、ステップS161以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S162),
ステップS159でいずれかの条件を充足する場合(S159でYES)、あるいは、ステップS162でいずれかの条件を充足する場合(S162でYES)、制御部20は、運転を停止し(S164)、充電コネクタ51が抜かれると(S164)、処理を終了する。
If any of the conditions is satisfied in step S159 (YES in S159), or if any of the conditions is satisfied in step S162 (YES in S162),
充電時間Tが30分以下でない場合(S155でNO)、制御部20は、入力Pinでの定格充電運転を行う(S166)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S167)。
If the charging time T is not shorter than 30 minutes (NO in S155), the
いずれの条件も充足しない場合(S167でNO)、制御部20は、ステップS166の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S167でYES)、運転を停止し(S168)、充電コネクタ51が抜かれると(S169)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S167),
上述のように、第3実施例にあっては、制御部20は、契約電力を決定するデマンド単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯を区切る時刻(図23の例では、D1、D3)より所定時間(図23の例では、充電時間TC0、TC2)前の時刻を所定周期の開始時点とする。デマンド単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯とは、連続するデマンド単位時間帯を2つ纏めた時間帯である。これにより、充電運転する場合に運転の開始と停止の回数を低減することができ、例えば、リレー11、12の駆動回数を減らせるので、リレー11、12の長寿命化を図ることができる。
As described above, in the third embodiment, the
図26は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第4実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。図26に示すように、デマンド単位時間(D0〜D1)の途中でEVが接続された場合、目標充電量算出部22は、30分単位の目標充電量を算出し、制御部20は、最も効率の良い入力電力Pinで充電を開始するとともに、タイマを作動させる。その後、目標充電量に達した場合、制御部20は、充電を停止し、運転を待機する。目標充電量をCW0とすると、充電時間TC0は、TC0=CW0/Pinとなる。
FIG. 26 is an explanatory diagram illustrating a fourth example of the charging operation performed by the
EVとの接続時点から30分(所定周期)経過時点で、目標充電量算出部22は、30分単位の目標充電量を算出し、制御部20は、入力電力Pinで充電を開始するとともに、タイマを再起動させる。その後、充電量が目標充電量に達すると、制御部20は、充電を停止し、運転を待機する。目標充電量をCW1とすると、充電時間TC1は、TC1=CW1/Pinとなる。以降、同様の制御を繰り返す。
At a point in time when 30 minutes (predetermined cycle) has elapsed from the point of connection with the EV, the target charge
図27及び図28は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第4実施例の処理手順を示すフローチャートである。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S171)、充電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S172)、デマンド単位時間当たりの目標充電量を算出し(S173)、充電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S174)。充電時間Tは、T=目標充電量/Pin という式で求めることができる。なお、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS172の処理は不要である。
FIG. 27 and FIG. 28 are flowcharts showing the processing procedure of the fourth example of the charging operation by the
充電時間Tが30分以下である場合(S174でYES)、制御部20は、運転を待機する(S175)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When charging time T is 30 minutes or less (YES in S174),
制御部20は、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S176)、いずれの条件も充足しない場合(S176でNO)、前回運転から30分経過したか否かを判定し(S177)、30分経過した場合(S177でYES)、ステップS173以降の処理を続ける。30分経過していない場合(S177でNO)、制御部20は、デマンド単位時間で目標充電量に未到達であるか、又は連続運転でも充電終了容量に未到達(丁度目標充電量に到達する場合も含む)であるかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S178)。
The
いずれかの条件を充足する場合(S178でYES)、制御部20は、入力Pinでの充電運転を行う(S179)。いずれの条件も充足しない場合(S178でNO)、制御部20は、ステップS175以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S180)。
If any of the conditions is satisfied (YES in S178),
いずれの条件も充足しない場合(S180でNO)、制御部20は、デマンド単位時間で目標充電量に到達し、かつ連続運転で充電終了容量に到達可能という条件を充足するか否かを判定し(S181)、条件を充足する場合(S181でYES)、ステップS175以降の処理を続け、条件を充足しない場合(S181でNO)、ステップS179以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S180),
ステップS176でいずれかの条件を充足する場合(S176でYES)、あるいは、ステップS180でいずれかの条件を充足する場合(S180でYES)、制御部20は、運転を停止し(S182)、充電コネクタ51が抜かれると(S183)、処理を終了する。
If any of the conditions is satisfied in step S176 (YES in S176), or if any of the conditions is satisfied in step S180 (YES in S180),
充電時間Tが30分以下でない場合(S174でNO)、制御部20は、入力Pinでの定格充電運転を行う(S184)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S185)。
If the charging time T is not shorter than 30 minutes (NO in S174), the
いずれの条件も充足しない場合(S185でNO)、制御部20は、ステップS184の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S185でYES)、運転を停止し(S186)、充電コネクタ51が抜かれると(S187)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S185),
上述のように、第4実施例では、時計に代えてタイマを具備すればよく、構成を簡単にすることができる。 As described above, in the fourth embodiment, a timer may be provided instead of a clock, and the configuration can be simplified.
図29は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第5実施例を示す説明図である。以下では、前述の実施例との相違点を説明し、同様の箇所については説明を省略する。第5実施例では、制御部20は、充電運転に温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合、充電を停止すべく制御し、充電運転の停止中に温度検出部36で検出した温度が下限値以下になった場合、充電を再開すべく制御する。上限値は、例えば、ファン35を作動させて冷却を行う必要がある温度とすることができる。
FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating a fifth example of the charging operation performed by the
図29に示すように、EVとの接続時に、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間の目標充電量を算出し、制御部20は、最も効率の良い入力電力Pinで充電を開始し、温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合、充電を停止し、運転を待機する。このように、比較的短い充電時間(デューティ幅ともいう)をTdで表す。温度検出部36で検出した温度が下がり、下限値以下になった場合、制御部20は、充電を再開する。以降、同様の制御を繰り返す。制御部20は、温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合に、デマンド単位時間(D0〜D1)での充電量が目標充電量CW0に達しないと判定したときは、ファン35を作動させて、時刻D1まで充電を継続する。
As shown in FIG. 29, at the time of connection to the EV, the target charge
デマンド単位時間(D1〜D2)の開始時刻D1で、目標充電量算出部22は、デマンド単位時間の目標充電量を算出する。また、時刻D1で、温度検出部36で検出した温度が上限値以上になった場合、充電を停止し、運転を待機する。温度検出部36で検出した温度が下がり、下限値以下になった場合、制御部20は、充電を再開する。以降、同様の制御を繰り返す。
At the start time D1 of the demand unit time (D1 to D2), the target charge
デマンド単位時間の途中で目標充電量(例えば、図29中、CW1、CW2、CW3)に達した場合には、その時点で充電を停止し、デマンド単位時間の終了時刻まで運転を待機する。ただし、デマンド単位時間の終了時刻までに充電量が目標充電量に達しないと判定した場合には、ファン35を作動させたまま、当該終了時刻まで充電を継続することができる。
When the target charge amount (for example, CW1, CW2, CW3 in FIG. 29) is reached in the middle of the demand unit time, the charging is stopped at that time and the operation is waited until the end time of the demand unit time. However, if it is determined that the charge amount does not reach the target charge amount by the end time of the demand unit time, the charging can be continued until the end time with the
図30、図31及び図32は本実施の形態の電力変換装置100による充電運転の第5実施例の処理手順を示すフローチャートである。制御部20は、充電コネクタ51が接続され(S191)、充電運転を開始するためのスタートボタンがオンされると(S192)、デマンド単位時間当たりの目標充電量を算出し(S193)、充電時間Tが30分以下であるか否かを判定する(S194)。充電時間Tは、T=目標充電量/Pin という式で求めることができる。なお、充電スタートボタンが操作されることは、充電コネクタ51が接続されることに含まれるものとする。この場合、ステップS192の処理は不要である。
FIG. 30, FIG. 31, and FIG. 32 are flowcharts showing a processing procedure of the fifth example of the charging operation by the
充電時間Tが30分以下である場合(S194でYES)、制御部20は、運転を待機する(S195)。運転待機の状態では、例えば、リレー11、12は開となり、EVとの通信をオフにし、電力変換装置100は、スリープモードとなり、例えば、制御部20及び充電コネクタ51のロック機構以外の電源をオフにする。
When charging time T is 30 minutes or less (YES in S194),
制御部20は、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定し(S196)、いずれの条件も充足しない場合(S196でNO)、現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分であるか否かを判定し(S197)する。現在の時刻が、毎時の00分又は毎時の30分である場合(S197でYES)、制御部20は、ステップS193以降の処理を行う。現在の時刻が、毎時の00分又は30分でない場合(S197でNO)、制御部20は、(デマンド単位時間の目標充電量未到達かつ検出温度≦下限値である)か、連続運転でも目標充電量未到達であるか、又は連続運転でも充電終了容量未到達(丁度目標充電量に到達する場合も含む)であるかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S198)。
The
いずれかの条件を充足する場合(S198でYES)、制御部20は、入力Pinでの充電運転を行う(S199)。いずれの条件も充足しない場合(S198でNO)、制御部20は、ステップS195以降の処理を続ける。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S200)。
If any of the conditions is satisfied (YES in S198),
いずれの条件も充足しない場合(S200でNO)、制御部20は、連続運転でデマンド単位時間の目標充電量に到達可能であるかを判定し(S201)、到達可能である場合(S201でYES)、デマンド単位時間で目標充電量に到達するか、又は検出温度≧上限値であるか、という条件を充足するか否かを判定し(S202)、条件を充足する場合(S202でYES)、ステップS195以降の処理を続け、条件を充足しない場合(S202でNO)、ステップS199以降の処理を続ける。また、連続運転でデマンド単位時間の目標充電量に到達可能でない場合(S201でNO)、制御部20は、ステップS199以降の処理を続ける。
If none of the conditions is satisfied (NO in S200),
ステップS196でいずれかの条件を充足する場合(S196でYES)、あるいは、ステップS200でいずれかの条件を充足する場合(S200でYES)、制御部20は、運転を停止し(S203)、充電コネクタ51が抜かれると(S204)、処理を終了する。
If any of the conditions is satisfied in step S196 (YES in S196), or if any of the conditions is satisfied in step S200 (YES in S200),
充電時間Tが30分以下でない場合(S194でNO)、制御部20は、入力Pinでの定格充電運転を行う(S205)。制御部20は、車両(EVのバッテリ52)の充電上限電池残容量に到達したか、充放電器(電力変換装置100)の充電終了容量に到達したか、充電終了時刻になったか、又はストップボタンがオンされたかのいずれかの条件を充足するか否かを判定する(S206)。
If the charging time T is not shorter than 30 minutes (NO in S194), the
いずれの条件も充足しない場合(S206でNO)、制御部20は、ステップS205の処理を行い、いずれかの条件を充足する場合(S206でYES)、運転を停止し(S207)、充電コネクタ51が抜かれると(S208)、処理を終了する。
If none of the conditions is satisfied (NO in S206),
上述のように、第5実施例では、常時ファン35を作動させることなく間欠的に作動させることができ、ファン35の消費電力を抑制することができ、充電運転時の電力消費を低減することができる。
As described above, in the fifth embodiment, it is possible to operate the
本実施の形態の電力変換装置100の運転制御は、CPU(プロセッサ、マイクロプロセッサ等)、RAMなどを備えたコンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、前述の各図に示すような、処理手順を定めたコンピュータプログラムをコンピュータに備えられたRAMにロードし、コンピュータプログラムをCPU(プロセッサ、マイクロプロセッサ等)で実行することにより、コンピュータ上で電力変換装置100の制御を行うことができる。
The operation control of the
1 電力系統
100 電力変換装置
10 交直変換回路
11、12 リレー
20 制御部(CPU)
21 給電時間算出部
22 目標充電量算出部
23 判定部
31 インタフェース部
32 時計
33 操作部
34 通信部
35 ファン
36 温度検出部
50 電気自動車(EV)
51 充電コネクタ
52 バッテリ
200 分電盤
201 主幹ブレーカ
202、203、204、205 分岐ブレーカ
301、302、303 負荷
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
51 charging
Claims (12)
予め時間長が定められたデマンド単位時間内の開始時点で所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が前記デマンド単位時間内の時点で目標充電量又は目標給電量に達した場合、前記時点で充電又は給電を停止すべく制御する制御部を備え、
該制御部は、
前記デマンド単位時間ごとに充電又は給電を繰り返すべく制御し、
さらに、前記負荷の消費電力を取得する消費電力取得部を備え、
前記制御部は、
任意のデマンド単位時間内で前記消費電力取得部が取得した消費電力の多少に応じて、該デマンド単位時間での給電開始時点を調整すべく制御することを特徴とする電力変換装置。 In a power converter that performs at least one of a charging operation of converting an alternating current to a direct current and charging a battery and a power supply operation of converting a direct current to an alternating current and supplying power to a load,
Charging or power supply is started with predetermined power at a start time within a demand unit time having a predetermined time length, and the charge amount or the power supply amount reaches the target charge amount or the target power supply amount at the time point within the demand unit time. In the case, a control unit that controls to stop charging or power supply at the time is provided,
The control unit includes:
Control to repeat charging or power supply every the demand unit time,
Further, a power consumption acquisition unit for acquiring the power consumption of the load,
The control unit includes:
A power conversion device, wherein control is performed to adjust the power supply start time in the demand unit time according to the power consumption acquired by the power consumption acquisition unit within an arbitrary demand unit time.
任意のデマンド単位時間内で充電量又は給電量が前記目標充電量又は目標給電量に達しない場合、該デマンド単位時間の次のデマンド単位時間内まで充電又は給電を継続することを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 The control unit includes:
When the charge amount or the power supply amount does not reach the target charge amount or the target power supply amount within an arbitrary demand unit time, charging or power supply is continued until the next demand unit time after the demand unit time. Item 2. The power converter according to Item 1.
任意のデマンド単位時間内で前記消費電力取得部が取得した消費電力の多少に応じて、該デマンド単位時間での充電期間を調整すべく制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。 The control unit includes:
The control according to claim 1 or 2, wherein control is performed to adjust a charging period in the demand unit time according to the amount of power consumption acquired by the power consumption acquisition unit within an arbitrary demand unit time. The power converter according to any one of the preceding claims.
前記制御部は、
任意のデマンド単位時間内で給電の開始時点から前記給電時間が経過した時点で給電を停止すべく制御することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の電力変換装置。 A power supply time calculation unit that calculates a power supply time per unit of demand based on a power supply amount to supply power to the load and the target power supply amount,
The control unit includes:
The power conversion according to any one of claims 1 to 3, wherein control is performed to stop power supply when the power supply time elapses from a power supply start time within an arbitrary demand unit time. apparatus.
該充電取得部で取得した充電所要量及び充電終了時点に基づいて、前記目標充電量を算出する目標充電量算出部と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電力変換装置。 A charge acquisition unit for acquiring a required charge amount and a charge end time of the battery,
5. A target charge amount calculating unit that calculates the target charge amount based on the required charge amount and the end time of the charge acquired by the charge acquisition unit. 6. Item 7. The power converter according to Item 1.
前記デマンド単位時間ごとに、目標充電量を算出することを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。 The target charge amount calculation unit,
The power converter according to claim 5, wherein a target charge amount is calculated for each demand unit time.
前記制御部は、
充電運転又は給電運転中に前記温度検出部で検出した温度が上限値以上になった場合、充電又は給電を停止すべく制御し、
充電運転又は給電運転の停止中に前記温度検出部で検出した温度が下限値以下になった場合、充電又は給電を再開すべく制御することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の電力変換装置。 A temperature detection unit that detects the temperature of a predetermined location is provided,
The control unit includes:
If the temperature detected by the temperature detection unit during the charging operation or the power supply operation is equal to or higher than the upper limit, control to stop charging or power supply,
7. The method according to claim 1, wherein when the temperature detected by the temperature detection unit becomes lower than or equal to a lower limit value while the charging operation or the power supply operation is stopped, control is performed to restart the charging or the power supply. The power converter according to claim 1.
契約電力を決定する単位時間帯を区切る時刻又は該時刻より所定時間前の時刻を前記デマンド単位時間の開始時点とすることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の電力変換装置。 The control unit includes:
The time which divides the unit time zone which determines contract power, or the time before predetermined time before the said time is made into the start time of the said demand unit time, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Power converter.
契約電力を決定する単位時間帯を連続して複数纏めた時間帯を区切る時刻又は該時刻より所定時間前の時刻を前記デマンド単位時間の開始時点とすることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の電力変換装置。 The control unit includes:
The time when a plurality of unit time zones for determining contract power are successively grouped or a time before a predetermined time before the time is set as a start time point of the demand unit time. The power converter according to any one of claims 7 to 7.
前記制御部は、
前記判定部で車両の接続ありと判定した後に前記デマンド単位時間で充電又は給電を繰り返すべく制御することを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の電力変換装置。 A determination unit that determines the presence or absence of connection with a vehicle equipped with the battery,
The control unit includes:
The power converter according to any one of claims 1 to 7, wherein control is performed to repeat charging or power supply in the demand unit time after the determination unit determines that a vehicle is connected.
コンピュータを、
予め時間長が定められたデマンド単位時間内の開始時点で所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が前記デマンド単位時間内の時点で目標充電量又は目標給電量に達した場合、前記時点で充電又は給電を停止すべく制御する制御部として機能させ、
該制御部は、
前記デマンド単位時間ごとに充電又は給電を繰り返すべく制御し、
さらに、コンピュータを、
前記負荷の消費電力を取得する消費電力取得部として機能させ、
前記制御部は、
任意のデマンド単位時間内で前記消費電力取得部が取得した消費電力の多少に応じて、該デマンド単位時間での給電開始時点を調整すべく制御することを特徴とするコンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to control a power conversion device that performs at least one of a charging operation of converting AC to DC and charging a battery and a power supply operation of converting DC to AC and supplying power to a load.
Computer
Charging or power supply is started with predetermined power at a start time within a demand unit time having a predetermined time length, and the charge amount or the power supply amount reaches the target charge amount or the target power supply amount at the time point within the demand unit time. In this case, at the point in time to function as a control unit that controls to stop charging or power supply,
The control unit includes:
Control to repeat charging or power supply every the demand unit time,
In addition, the computer
Functioning as a power consumption obtaining unit for obtaining the power consumption of the load,
The control unit includes:
A computer program for controlling a power supply start time in a demand unit time according to a degree of power consumption acquired by the power consumption acquisition unit within an arbitrary demand unit time.
予め時間長が定められたデマンド単位時間内の開始時点で所定の電力で充電又は給電を開始し、充電量又は給電量が前記デマンド単位時間内の時点で目標充電量又は目標給電量に達した場合、前記時点で充電又は給電を停止すべく制御部が制御するステップを含み、
該制御部は、
前記デマンド単位時間ごとに充電又は給電を繰り返すべく制御し、
さらに、前記負荷の消費電力を取得するステップを含み、
前記制御部は、
任意のデマンド単位時間内で取得した消費電力の多少に応じて、該デマンド単位時間での給電開始時点を調整すべく制御することを特徴とする電力変換方法。 In a power conversion method by a power conversion device performing at least one of a charging operation of charging a battery by converting AC to DC and a power supply operation of converting DC to AC and supplying power to a load,
Charging or power supply is started with predetermined power at a start time within a demand unit time having a predetermined time length, and the charge amount or the power supply amount reaches the target charge amount or the target power supply amount at the time point within the demand unit time. In the case, the method includes a step of controlling the control unit to stop charging or power supply at the time,
The control unit includes:
Control to repeat charging or power supply every the demand unit time,
Furthermore, the method includes a step of obtaining power consumption of the load,
The control unit includes:
If some power was acquired within any demand unit time, power conversion method and controlling to adjust the feeding start time in the demand unit time.
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