JP6760130B2 - 電力供給システム - Google Patents
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Description
上記課題を解決する他の電力供給システム(10)では、制御部が、余剰電力が、第2最小充電能力から第1蓄電池の最小放電能力を減算した値未満である場合には、第1蓄電池を放電させるとともに、第2蓄電池を充電させる。制御部は、余剰電力が、第2最小充電能力から第1蓄電池の最小放電能力を減算した値以上であって、且つ第2最大充電能力未満である場合には、第1蓄電池を停止させるとともに、第2蓄電池を充電させる。制御部は、余剰電力が第2最大充電能力以上である場合には、第1蓄電池及び第2蓄電池を充電させる。
上記課題を解決する他の電力供給システム(10)では、制御部が、余剰電力が第1最小充電能力未満である場合には、第1蓄電池及び第2蓄電池を停止させる。制御部は、余剰電力が第1最小充電能力以上であって、且つ第2最小充電能力未満である場合には、第1蓄電池を充電させるとともに、第2蓄電池を停止させる。制御部は、余剰電力が第2最小充電能力以上である場合には、第1蓄電池を停止させるとともに、第2蓄電池を充電させる。
上記課題を解決する他の電力供給システム(10)では、複数の蓄電池に、第1最小放電能力及び第1最大放電能力を有する第1蓄電池(24)と、第1最小放電能力よりも大きい第2最小放電能力、及び第1最大放電能力よりも大きい第2最大放電能力を有する第2蓄電池(14)と、が含まれている。制御部は、電気負荷の消費電力よりも発電部の発電電力の方が大きい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を充電させ、電気負荷の消費電力よりも発電部の発電電力の方が小さい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を放電させる。制御部は、発電部の発電電力から電気負荷の消費電力を減算することにより余剰電力を算出する。制御部は、余剰電力が第1最小放電能力未満である場合には、第1蓄電池を放電させるとともに、第2蓄電池を充電させる。制御部は、余剰電力が第1最小放電能力以上であって、且つ第1最大放電能力未満である場合には、第1蓄電池を放電させるとともに、第2蓄電池を停止させる。制御部は、余剰電力が第1最大放電能力以上である場合には、第1蓄電池及び第2蓄電池を放電させる。
上記課題を解決する他の電力供給システム(10)では、制御部が、余剰電力が第1最小放電能力未満である場合には、第1蓄電池及び第2蓄電池を停止させる。制御部は、余剰電力が第1最小放電能力以上であって、且つ第1最大放電能力未満である場合には、第1蓄電池を放電させるとともに、第2蓄電池を停止させる。制御部は、余剰電力が第1最大放電能力以上である場合には、第1蓄電池及び第2蓄電池を放電させる。
上記課題を解決する他の電力供給システム(10)では、制御部が、余剰電力が第1最小放電能力未満である場合には、第1蓄電池及び第2蓄電池を停止させる。制御部は、余剰電力が第1最小放電能力以上であって、且つ第2最小放電能力未満である場合には、第1蓄電池を放電させるとともに、第2蓄電池を停止させる。制御部は、余剰電力が第2最小放電能力以上である場合には、第1蓄電池を停止させるとともに、第2蓄電池を放電させる。
なお、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
<第1実施形態>
はじめに、図1を参照して、電力供給システム10の第1実施形態について説明する。図1に示されるように、電力供給システム10は、電力供給元の電力系統から供給される供給電力を、建物30内の交流電力線11に接続された電気負荷12に給電可能なシステムである。電力供給システム10は、例えば住宅である建物30内に配線された交流電力線11と、交流電力線11に電気的に接続された充電ユニット13と、車載蓄電池14に充電するための充電スタンド15とを備えている。また、電力供給システム10は、太陽光によって発電を行う太陽光発電機16と、各部を制御する制御装置18と、各部を操作する操作表示器19とを備えている。車両20は、比較的容量の大きな車載蓄電池14を搭載した車両、例えばプラグインハイブリッド自動車である。電気負荷12は、交流電力線11から供給される電力に基づき駆動する建物30内の全ての電気機器である。
交流電力線11は、分電盤21内において、放電用パワーコンディショナ17、太陽光発電用パワーコンディショナ22、双方向パワーコンディショナ23、及び電気負荷12に分岐している。このように交流電力線11には、電気負荷12が接続され、電気負荷12に給電可能となっている。以下では、パワーコンディショナを「PCS」と略記する。
定置蓄電池24は、大容量キャパシタ等の低出力大容量の容量型蓄電池である。定置蓄電池24は、双方向PCS23を介して交流電力線11からの交流電力を充電すること、及び充電された直流電力を交流電力線11へ放電することが可能である。
図2に示されるように、制御装置18は、ステップS10の処理として、まず、制御間隔時間T1が経過したか否かを判断する。制御装置18は、制御間隔時間T1が経過した場合には、ステップS10の処理で肯定判断し、ステップS11の処理として、現在の余剰電力ΔPを演算する。具体的には、制御装置18は、太陽光発電機16の発電電力Pgから電気負荷12の消費電力Pcを減算することにより余剰電力ΔP(=Pg−Pc)を求める。余剰電力ΔPが正の値である場合、すなわち電気負荷12の消費電力Pcよりも太陽光発電機16の発電電力Pgの方が大きい場合には、各蓄電池14,24への充電や、電力会社に電力を買い取らせる売電が可能である。これに対し、余剰電力ΔPが負の値である場合、すなわち電気負荷12の消費電力Pcよりも太陽光発電機16の発電電力Pgの方が小さい場合には、各蓄電池14,24の放電や、電力系統の電力を電気料金に基づいて使用する買電が必要である。
余剰電力ΔPが「0≦ΔP<(C2min−D1min)」を満たしている場合、制御装置18は、「C2min−ΔP」で放電するように定置蓄電池24を制御するとともに、最小充電能力C2minで充電するように車載蓄電池14を制御する。この場合、車載蓄電池14において効率の良い充電を行うためには、車載蓄電池14の充電電力を最小充電能力C2min以上に設定する必要があるが、余剰電力ΔPだけでは、車載蓄電池14の最小充電能力C2minを確保することができない。そこで、定置蓄電池24を「C2min−ΔP」で放電させることで、定置蓄電池24の放電電力「C2min−ΔP」でと余剰電力ΔPとにより、車載蓄電池14の最小充電能力C2minを確保している。なお、定置蓄電池24は、放電電力が小さい領域でも高い放電効率を有しているため、電力供給システム10全体としての充電効率及び放電効率を高めることができる。
不足電力|ΔP|が「0≦|ΔP|<D1min」を満たしている場合、制御装置18は、「D2min+|ΔP|」で放電するように定置蓄電池24を制御するとともに、最小放電能力D2minで充電するように車載蓄電池14を制御する。この場合、仮に最小放電能力D1min未満で定置蓄電池24を放電させたとすると、放電効率が悪くなる。一方、定置蓄電池24を「D2min+|ΔP|」で放電させれば、不足電力|ΔP|を補いつつ、定置蓄電池24を最小放電能力D1min以上で放電させることができるため、定置蓄電池24の放電効率を高めることができる。また、車載蓄電池14も最小放電能力D2minで充電することができるため、車載蓄電池14の充電効率も確保することができる。よって、電力供給システム10全体としての充電効率及び放電効率を高めることができる。
以上説明した本実施形態の電力供給システム10によれば、以下の(1)〜(5)に示される作用及び効果を得ることができる。
(5)制御装置18は、図4(A),(B)に示されるように各蓄電池14,24の充電及び放電を制御する。これにより、買電を最小にしつつ、高い放電効率で各蓄電池14,24を放電させることができる。
次に、電力供給システム10の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態の電力供給システム10との相違点を中心に説明する。
本実施形態の制御装置18は、図2に示されるステップS15の第1電力制御として、図5(A),(B)に示される処理を実行する。本実施形態の第1電力制御は、各蓄電池14,24の充電を優先させる制御である。図5(A),(B)に示されるように、制御装置18は、第1電力制御として、以下の制御を実行する。
不足電力|ΔP|が「D1max≦|ΔP|<(D1max+D2max)」を満たしている場合、制御装置18は、第1実施形態と同様に、最大放電能力D1maxで放電するように定置蓄電池24を制御するとともに、「|ΔP|−D1max」で放電するように車載蓄電池14を制御する。
(6)制御装置18は、図5(A),(B)に示されるように各蓄電池14,24の充電及び放電を制御する。これにより、各蓄電池14,24の充電を優先しつつ、高い充電効率で各蓄電池14,24を充電させることができる。
<第3実施形態>
次に、電力供給システム10の第3実施形態について説明する。以下、第1実施形態の電力供給システム10との相違点を中心に説明する。
余剰電力ΔPが「C1min≦ΔP<C2min」を満たしている場合、制御装置18は、余剰電力ΔPで充電するように定置蓄電池24を制御するとともに、車載蓄電池14の充電及び放電を停止させる。これにより、最小充電能力C1min以上で定置蓄電池24を充電させることができるため、高い充電効率を確保することができる。
また、本実施形態の制御装置18は、図2に示されるステップS16の第2電力制御として、図8(A),(B)に示される処理を実行する。すなわち、制御装置18は、各蓄電池14,24を以下に示されるように制御する。
不足電力|ΔP|が「D1min≦|ΔP|<D2min」を満たしている場合、制御装置18は、不足電力|ΔP|の分だけ放電するように定置蓄電池24を制御するとともに、車載蓄電池14の充電及び放電を停止させる。これにより、定置蓄電池24を最小放電能力D1min以上で放電させることができるため、高い放電効率を確保することができる。
(6)制御装置18は、図7(A),(B)に示されるように各蓄電池14,24の充電を制御する。これにより、各蓄電池14,24の同時運転が不可能な場合でも、高い充電効率で各蓄電池14,24を充電させることができる。
<他の実施形態>
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・出力型蓄電池としては、車載蓄電池14に限らず、適宜の蓄電池を用いることができる。また、容量型蓄電池としては、定置蓄電池24に限らず、適宜の蓄電池を用いることができる。
・制御装置18が提供する手段及び/又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えば制御装置18がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により提供することができる。
12:電気負荷
14:定置蓄電池(第2蓄電池)
16:太陽光発電機(発電部)
18:制御装置(制御部)
24:車載蓄電池(第1蓄電池)
30:建物
Claims (8)
- 充電効率及び放電効率の異なる複数の蓄電池(14,24)の放電により建物(30)の電気負荷(12)に電力を供給する電力供給システム(10)であって、
複数の前記蓄電池の充電及び前記電気負荷への電力供給に用いられる電力を発電する発電部(16)と、
複数の前記蓄電池の放電及び充電を制御する制御部(18)と、を備え、
複数の前記蓄電池には、
第1最小充電能力及び第1最大充電能力を有する第1蓄電池(24)と、
前記第1最小充電能力よりも大きい第2最小充電能力、及び前記第1最大充電能力よりも大きい第2最大充電能力を有する第2蓄電池(14)と、が含まれ、
前記制御部は、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が大きい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を充電させ、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が小さい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を放電させ、
前記発電部の発電電力から前記電気負荷の消費電力を減算することにより余剰電力を算出し、
前記余剰電力が、前記第2最小充電能力から前記第1蓄電池の最小放電能力を減算した値未満である場合には、前記第1蓄電池を放電させるとともに、前記第2蓄電池を充電させ、
前記余剰電力が、前記第2最小充電能力から前記第1蓄電池の最小放電能力を減算した値以上であって、且つ前記第1最大充電能力未満である場合には、前記第1蓄電池を充電させるとともに、前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第1最大充電能力以上である場合には、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池を充電させる
電力供給システム。 - 充電効率及び放電効率の異なる複数の蓄電池(14,24)の放電により建物(30)の電気負荷(12)に電力を供給する電力供給システム(10)であって、
複数の前記蓄電池の充電及び前記電気負荷への電力供給に用いられる電力を発電する発電部(16)と、
複数の前記蓄電池の放電及び充電を制御する制御部(18)と、を備え、
複数の前記蓄電池には、
第1最小充電能力及び第1最大充電能力を有する第1蓄電池(24)と、
前記第1最小充電能力よりも大きい第2最小充電能力、及び前記第1最大充電能力よりも大きい第2最大充電能力を有する第2蓄電池(14)と、が含まれ、
前記制御部は、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が大きい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を充電させ、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が小さい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を放電させ、
前記発電部の発電電力から前記電気負荷の消費電力を減算することにより余剰電力を算出し、
前記余剰電力が、前記第2最小充電能力から前記第1蓄電池の最小放電能力を減算した値未満である場合には、前記第1蓄電池を放電させるとともに、前記第2蓄電池を充電させ、
前記余剰電力が、前記第2最小充電能力から前記第1蓄電池の最小放電能力を減算した値以上であって、且つ前記第2最大充電能力未満である場合には、前記第1蓄電池を停止させるとともに、前記第2蓄電池を充電させ、
前記余剰電力が前記第2最大充電能力以上である場合には、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池を充電させる
電力供給システム。 - 充電効率及び放電効率の異なる複数の蓄電池(14,24)の放電により建物(30)の電気負荷(12)に電力を供給する電力供給システム(10)であって、
複数の前記蓄電池の充電及び前記電気負荷への電力供給に用いられる電力を発電する発電部(16)と、
複数の前記蓄電池の放電及び充電を制御する制御部(18)と、を備え、
複数の前記蓄電池には、
第1最小充電能力及び第1最大充電能力を有する第1蓄電池(24)と、
前記第1最小充電能力よりも大きい第2最小充電能力、及び前記第1最大充電能力よりも大きい第2最大充電能力を有する第2蓄電池(14)と、が含まれ、
前記制御部は、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が大きい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を充電させ、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が小さい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を放電させ、
前記発電部の発電電力から前記電気負荷の消費電力を減算することにより余剰電力を算出し、
前記余剰電力が前記第1最小充電能力未満である場合には、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第1最小充電能力以上であって、且つ前記第2最小充電能力未満である場合には、前記第1蓄電池を充電させるとともに、前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第2最小充電能力以上である場合には、前記第1蓄電池を停止させるとともに、前記第2蓄電池を充電させる
電力供給システム。 - 充電効率及び放電効率の異なる複数の蓄電池(14,24)の放電により建物(30)の電気負荷(12)に電力を供給する電力供給システム(10)であって、
複数の前記蓄電池の充電及び前記電気負荷への電力供給に用いられる電力を発電する発電部(16)と、
複数の前記蓄電池の放電及び充電を制御する制御部(18)と、を備え、
複数の前記蓄電池には、
第1最小放電能力及び第1最大放電能力を有する第1蓄電池(24)と、
前記第1最小放電能力よりも大きい第2最小放電能力、及び前記第1最大放電能力よりも大きい第2最大放電能力を有する第2蓄電池(14)と、が含まれ、
前記制御部は、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が大きい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を充電させ、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が小さい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を放電させ、
前記発電部の発電電力から前記電気負荷の消費電力を減算することにより余剰電力を算出し、
前記余剰電力が前記第1最小放電能力未満である場合には、前記第1蓄電池を放電させるとともに、前記第2蓄電池を充電させ、
前記余剰電力が前記第1最小放電能力以上であって、且つ前記第1最大放電能力未満である場合には、前記第1蓄電池を放電させるとともに、前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第1最大放電能力以上である場合には、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池を放電させる
電力供給システム。 - 充電効率及び放電効率の異なる複数の蓄電池(14,24)の放電により建物(30)の電気負荷(12)に電力を供給する電力供給システム(10)であって、
複数の前記蓄電池の充電及び前記電気負荷への電力供給に用いられる電力を発電する発電部(16)と、
複数の前記蓄電池の放電及び充電を制御する制御部(18)と、を備え、
複数の前記蓄電池には、
第1最小放電能力及び第1最大放電能力を有する第1蓄電池(24)と、
前記第1最小放電能力よりも大きい第2最小放電能力、及び前記第1最大放電能力よりも大きい第2最大放電能力を有する第2蓄電池(14)と、が含まれ、
前記制御部は、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が大きい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を充電させ、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が小さい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を放電させ、
前記発電部の発電電力から前記電気負荷の消費電力を減算することにより余剰電力を算出し、
前記余剰電力が前記第1最小放電能力未満である場合には、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第1最小放電能力以上であって、且つ前記第1最大放電能力未満である場合には、前記第1蓄電池を放電させるとともに、前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第1最大放電能力以上である場合には、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池を放電させる
電力供給システム。 - 充電効率及び放電効率の異なる複数の蓄電池(14,24)の放電により建物(30)の電気負荷(12)に電力を供給する電力供給システム(10)であって、
複数の前記蓄電池の充電及び前記電気負荷への電力供給に用いられる電力を発電する発電部(16)と、
複数の前記蓄電池の放電及び充電を制御する制御部(18)と、を備え、
複数の前記蓄電池には、
第1最小放電能力及び第1最大放電能力を有する第1蓄電池(24)と、
前記第1最小放電能力よりも大きい第2最小放電能力、及び前記第1最大放電能力よりも大きい第2最大放電能力を有する第2蓄電池(14)と、が含まれ、
前記制御部は、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が大きい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を充電させ、
前記電気負荷の消費電力よりも前記発電部の発電電力の方が小さい場合には、複数の蓄電池のうちの少なくとも一つの蓄電池を放電させ、
前記発電部の発電電力から前記電気負荷の消費電力を減算することにより余剰電力を算出し、
前記余剰電力が前記第1最小放電能力未満である場合には、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第1最小放電能力以上であって、且つ前記第2最小放電能力未満である場合には、前記第1蓄電池を放電させるとともに、前記第2蓄電池を停止させ、
前記余剰電力が前記第2最小放電能力以上である場合には、前記第1蓄電池を停止させるとともに、前記第2蓄電池を放電させる
電力供給システム。 - 前記制御部は、
前記蓄電池の充放電電力に基づいて前記余剰電力を補正する
請求項1〜6のいずれか一項に記載の電力供給システム。 - 前記第1蓄電池は、容量型蓄電池であり、
前記第2蓄電池は、出力型蓄電池である
請求項1〜7のいずれか一項に記載の電力供給システム。
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