JP6677186B2 - 直流給電システム - Google Patents
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Description
まず、本発明の第1実施形態に係る直流給電システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る直流給電システム100の概略構成を示す図である。図1に示すように、直流給電システム100は、太陽電池1と、PVコンバータ2と、リチウムイオンバッテリ3と、双方向DC−DCコンバータ4と、HVDCバス5と、直流負荷6とを備えている。また、直流給電システム100は、制御部7と、双方向DC−ACコンバータ8と、CANバス9と、電力系統10と、双方向DC−ACコンバータ8と電力系統10との間に接続される交流負荷11とを備えている。
まず、制御部7は、太陽電池1の発電電力量と、直流負荷6の消費電力量とを比較する(図5:S10)。図5においては、太陽電池1の発電電力量を「PV電力量」と表記し、直流負荷6の消費電力量を「直流負荷電力量」と表記している。制御部7は、発電電力量が消費電力量を上回っていると判断した場合には(図5:S10,YES)、太陽電池1の発電電力を直流負荷6に供給し(図5:S11)、余剰電力を電力系統10に逆潮流する(図5:S12)ように制御を行う。具体的には、制御部7は、双方向DC−DCコンバータ4を非アクティブ状態とし、双方向DC−ACコンバータ8をアクティブ状態とする。そして、制御部7は、余剰電力を電力系統10に逆潮流するように双方向DC−ACコンバータ8を制御する。
以上のような定常状態での動作中に、直流負荷6の消費電力が何らかの原因で増大することがある。この場合には、制御部7は、発電電力量が消費電力量を下回っていると判断し(図5:S10,NO)、発電電力量が第1の電力値を下回っているかどうかを判断する(図5:S13)。このように判断を行うのは、電力系統10からの過大な電力供給を抑えつつ、不足分の電力量を補うためである。制御部7は、発電電力量が第1の電力値を下回っていないと判断した場合には(図5:S13,NO)、太陽電池1の発電電力を直流負荷6に供給し(図5:S14)、不足分として電力系統10から第2の電力値を直流負荷6に供給する(図5:S15)ように制御を行う。具体的には、制御部7は、双方向DC−DCコンバータ4を非アクティブ状態とし、双方向DC−ACコンバータ8をアクティブ状態とする。そして、制御部7は、第2の電力値を直流負荷6に供給するように双方向DC−ACコンバータ8を制御する。
直流負荷6の消費電力が何らかの原因で増大し、かつ、環境条件により太陽電池1の発電電力量が低下して、第1の電力値を下回る場合がある。制御部7は、発電電力量が第1の電力値を下回っていると判断すると(図5:S13,YES)、発電電力を直流負荷6に供給し(図5:S16)、かつ電力系統10から第2の電力値を直流負荷6に供給する(図5:S17)ように制御を行う。さらに、制御部7は、不足分としてリチウムイオンバッテリ3からの電力を直流負荷6に供給する(図5:S18)ように制御を行う。具体的には、制御部7は、双方向DC−DCコンバータ4をアクティブ状態とし、不足分の電力を直流負荷6に供給するように双方向DC−DCコンバータ4を制御する。また、制御部7は、双方向DC−ACコンバータ8をアクティブ状態とし、第2の電力値を直流負荷6に供給するように双方向DC−ACコンバータ8を制御する。
本発明の第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。図7は、第2実施形態に係る直流給電システムにおける制御部の動作を示すフローチャートである。
3 リチウムイオンバッテリ
6 直流負荷
7 制御部
10 電力系統
100 直流給電システム
Claims (3)
- 直流負荷を接続可能な直流バスラインと、
前記直流バスラインに電力を供給するための発電装置と、
前記直流バスラインに電力を供給可能な二次電池と、
前記直流バスラインと電力系統との間に接続され、前記直流バスラインから供給される直流出力を交流に変換し、または電力系統から供給された交流電力を直流出力に変換するためのDC−AC変換器と、
前記発電装置、前記二次電池、および前記DC−AC変換器のそれぞれから前記直流バスラインへの電力供給を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記発電装置の電力供給が直流負荷の電力供給要求を満たせないとき、かつ、前記DC−AC変換器が前記電力系統から前記直流バスラインを通じて直流負荷へ供給する電力が第2の電力値を下回る限り、前記二次電池に優先して前記DC−AC変換器が前記電力系統から前記直流バスラインを通じて直流負荷へ電力を供給し、前記直流負荷の消費電力の増加に応じて、前記2次電池が放電しないように前記電力系統からの供給電力を増加するよう制御する、
ことを特徴とする直流給電システム。 - 前記制御部は、前記発電装置の電力供給が第1の電力値を下回るとき、前記DC−AC変換器が前記第2の電力値を前記電力系統から前記直流バスラインを通じて直流負荷へ供給し、前記二次電池から前記直流バスラインを通じて直流負荷へ電力を供給するように制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の直流給電システム。 - 前記制御部は、所定時間内において前記電力系統から供給される電流量が所定値を超えると予想される場合には、前記所定値を超えないように、前記電力系統から前記直流バスラインを通じて直流負荷へ供給し、前記二次電池から前記直流バスラインを通じて直流負荷へ電力を供給するように制御する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の直流給電システム。
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