JP7447063B2

JP7447063B2 - power supply system

Info

Publication number: JP7447063B2
Application number: JP2021139513A
Authority: JP
Inventors: 大輔木庭; 祐次鳥井; 佑治坂柳; 靖松川
Original assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2024-03-11
Anticipated expiration: 2041-08-30
Also published as: JP2022080835A

Description

本発明は、例えば、家庭等の電力供給先に電力を供給可能な蓄電池と発電機とを含む給電システムに関する。 The present invention relates to a power supply system that includes a storage battery and a generator that can supply power to a power supply destination such as a home, for example.

近年、環境意識の高まり、或いは、防災意識の高まりから、家庭用蓄電池の利用が広まっている。しかしながら、家庭に設置される家庭用蓄電池の容量は、災害時に数日間の停電が生じたときの電力需要をまかなうには小さいという問題がある。また、家庭への電力供給の別の方法として発電機を設置することが考えられる。発電機は、燃料を確保できれば永続的な電力供給を行うことができる。そこで、移動可能な蓄電池として電気自動車を利用して、電気自動車の走行用蓄電池と定置用蓄電池とを並列に接続する給電システムの例が特許文献１に開示されている。 In recent years, the use of household storage batteries has become widespread due to increasing environmental awareness or disaster prevention awareness. However, there is a problem in that the capacity of household storage batteries installed in homes is too small to cover the power demand when a power outage occurs for several days in the event of a disaster. Additionally, installing a generator may be considered as another method of supplying electricity to the home. Generators can provide a permanent power supply if fuel is available. Therefore, Patent Document 1 discloses an example of a power supply system that uses an electric vehicle as a movable storage battery and connects a running storage battery of the electric vehicle and a stationary storage battery in parallel.

特許文献１に記載の電力供給システムは、通信事業所に設けられ負荷に対して放電する定置用蓄電池と、移動するための走行用蓄電池を備えた電気自動車と、電気自動車が通信事業所に帰着した際に、走行用蓄電池を定置用蓄電池と並列に接続する直流連系の充放電器と、を備え、定置用蓄電池が負荷に対して放電する際に、充放電器を介して走行用蓄電池を放電させる。 The power supply system described in Patent Document 1 includes an electric vehicle equipped with a stationary storage battery that is installed at a communication office and discharges to a load, a traveling storage battery for moving, and an electric vehicle that returns to the communication office. a DC-connected charger/discharger that connects the running storage battery in parallel with the stationary storage battery, and when the stationary storage battery discharges to the load, the running storage battery is discharge.

特開２０２０－１０２９１６号公報JP2020-102916A

特許文献１に記載の技術では、電気自動車を接続することで定置用蓄電池のみのときよりも利用時間は長くなるものの、電気自動車が離れた場合には定置用蓄電池のみの運用となる。そのため、特許文献１に記載の技術を利用しても、大幅な利用時間の延長を実現することができない問題がある。 In the technology described in Patent Document 1, by connecting an electric vehicle, the usage time is longer than when using only a stationary storage battery, but when the electric vehicle leaves, only the stationary storage battery is used. Therefore, even if the technology described in Patent Document 1 is used, there is a problem in that the usage time cannot be significantly extended.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、限られた大きさの蓄電池を備えながら長期間電力を供給可能な給電システムを実現することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to realize a power supply system that is capable of supplying power for a long period of time while being equipped with a storage battery of a limited size.

本発明の給電システムの一態様は、充放電可能であり、蓄電池出力電圧で電力を出力する蓄電池と、前記蓄電池への充放電電力を制御する充放電制御回路と、少なくとも電力供給能力を有する電力源と、前記充放電制御回路の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記電力源により電力を供給する電力供給先の消費電力である供給先電力の大きさが、前記電力源の電力供給能力の上限値よりも低い場合には、前記電力源が出力する電力に基づき前記供給先電力を賄い、かつ、前記電力源の電力供給能力の上限値から前記供給先電力を引いた差分となる電力を前記蓄電池に充電するように前記充放電制御回路を制御し、前記供給先電力の大きさが、前記電力源の電力供給能力の上限値以上である場合には、前記電力源と前記蓄電池との両方から前記供給先電力を賄うように前記充放電制御回路を制御する。 One aspect of the power supply system of the present invention includes a storage battery that is chargeable and dischargeable and outputs power at a storage battery output voltage, a charge/discharge control circuit that controls charging and discharging power to the storage battery, and an electric power having at least power supply capability. a power source, and a control unit that controls the operation of the charge/discharge control circuit; If the power supply capacity of the power source is lower than the upper limit, the power to the destination is covered based on the power output from the power source, and the power to the destination is calculated from the upper limit of the power supply capacity of the power source. The charging/discharging control circuit is controlled to charge the storage battery with the power that is the difference obtained by subtracting The charging/discharging control circuit is controlled so that the destination power is supplied from both the power source and the storage battery.

本発明の給電システムでは、発電装置の発電能力が供給先の電力需要を上回っていれば蓄電池に充電し、発電装置の発電能力が供給先の電力需要を下回っていれば蓄電池と発電装置の両方を用いて電力を供給する。 In the power supply system of the present invention, if the power generation capacity of the power generation device exceeds the power demand of the supply destination, the storage battery is charged, and if the power generation capacity of the power generation device is lower than the power demand of the power supply destination, both the storage battery and the power generation device are charged. Supply power using

本発明の給電システムによれば、限られた大きさの蓄電池を備えながら長期間電力を供給可能な給電システムを実現することができる。 According to the power supply system of the present invention, it is possible to realize a power supply system that is capable of supplying power for a long period of time while being equipped with a storage battery of a limited size.

実施の形態１にかかる給電システムのブロック図である。1 is a block diagram of a power supply system according to a first embodiment; FIG. 実施の形態１にかかる給電システムの動作を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating the operation of the power supply system according to the first embodiment. 実施の形態２にかかる給電システムの動作の一例を説明する表である。7 is a table illustrating an example of the operation of the power supply system according to the second embodiment. 実施の形態２にかかる給電システムの動作の別の例を説明する表である。7 is a table explaining another example of the operation of the power supply system according to the second embodiment. 実施の形態２にかかる給電システムの動作の別の例を説明する表である。7 is a table explaining another example of the operation of the power supply system according to the second embodiment. 実施の形態３にかかる給電システムの動作を説明するフローチャートである。12 is a flowchart illustrating the operation of the power supply system according to the third embodiment. 実施の形態４にかかる給電システムのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a power supply system according to a fourth embodiment. 実施の形態５にかかる給電システムのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a power supply system according to a fifth embodiment.

説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. In addition, each element described in the drawing as a functional block that performs various processes can be configured with a CPU (Central Processing Unit), memory, and other circuits in terms of hardware, and can be configured with a memory and other circuits in terms of software. This is accomplished by a program loaded into the computer. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be implemented in various ways using only hardware, only software, or a combination thereof, and are not limited to either. Note that in each drawing, the same elements are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted as necessary.

また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 Additionally, the programs described above can be stored and provided to a computer using various types of non-transitory computer-readable media. Non-transitory computer-readable media includes various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (e.g., flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)). The program may also be provided to the computer on various types of temporary computer-readable media. Examples of transitory computer-readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can provide the program to the computer via wired communication channels, such as electrical wires and fiber optics, or wireless communication channels.

実施の形態１
図１に実施の形態１にかかる給電システム１のブロック図を示す。図１に示すように、給電システム１は、蓄電池１０、充放電制御回路１１、第１の変換回路（例えば、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２）、第２の変換回路（例えば、電力変換回路１３）、制御部１４、電力測定部１５を有する。 Embodiment 1
FIG. 1 shows a block diagram of a power supply system 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the power supply system 1 includes a storage battery 10, a charge/discharge control circuit 11, a first conversion circuit (for example, an AC/DC conversion circuit 12), and a second conversion circuit (for example, a power conversion circuit 13). , a control section 14, and a power measurement section 15.

また、給電システム１では、少なくとも電力供給能力を有する電力源を接続する。実施の形態１にかかる給電システム１では、電力源として電力の発電及び出力のみを行う発電装置２０を接続する。発電装置２０は、例えば、太陽光パネル、発電に利用可能な燃料を追加可能なハイブリッド自動車、発電機、或いは、電気エネルギーを化学的に貯留／放出する蓄電池（例えば燃料電池）のいずれか１つを含む。なお、電力源としては、充放電可能な蓄電池を利用することも出来るが、蓄電池を利用した例については別の実施の形態において説明する。実施の形態１では、発電装置２０として、例えば、１５００Ｗ程度の最大発電能力を有し、１００Ｖの交流電力を出力する発電機を用いた例について説明する。自動車を発電装置２０として利用する場合、自動車の１００Ｖ交流電源コンセントを用いることができる。また、自動車の電源や家庭用発電機では、一般的な仕様として、１５００Ｗ程度の最大発電能力で、１００Ｖの交流電力を出力することが可能である。 Further, in the power supply system 1, at least a power source having power supply capability is connected. In the power supply system 1 according to the first embodiment, a power generation device 20 that only generates and outputs power is connected as a power source. The power generation device 20 is, for example, one of a solar panel, a hybrid vehicle capable of adding fuel that can be used for power generation, a generator, or a storage battery (for example, a fuel cell) that chemically stores and releases electrical energy. including. Note that a rechargeable and dischargeable storage battery can also be used as the power source, but an example using a storage battery will be described in another embodiment. In Embodiment 1, an example will be described in which a generator having a maximum power generation capacity of about 1500 W and outputting 100 V AC power is used as the power generation device 20. When a car is used as the power generation device 20, a 100V AC power outlet of the car can be used. Furthermore, as a general specification, power sources for automobiles and household generators are capable of outputting AC power of 100V with a maximum power generation capacity of about 1500W.

ここで、自動車としては、「ガソリンや水素等を用いる内燃機関」と「蓄電池」を駆動源とする、いわゆるハイブリッド自動車や燃料電池車が好ましい。「蓄電池」を駆動源とする自動車としては、ガソリン等を使わない電気自動車も考えられるが、電気自動車に搭載された蓄電池のみでは、最大発電能力（蓄電池の容量）がどうしても小さくなる。一方、ハイブリッド自動車等では、ガソリンや水素により電気を生み出せるため、最大発電能力を大きくすることができ、停電時に電力復旧まで時間がかかったとしても、電力供給を継続することができる。また、ガソリンを給油することができれば、より長く電力供給することが可能になる。 Here, as the vehicle, a so-called hybrid vehicle or a fuel cell vehicle, which uses an "internal combustion engine using gasoline, hydrogen, etc." and a "storage battery" as drive sources, is preferable. An electric vehicle that does not use gasoline or the like can be considered as a vehicle that uses a "storage battery" as a driving source, but the maximum power generation capacity (capacity of the storage battery) will inevitably be small if the electric vehicle is equipped with only a storage battery. On the other hand, hybrid vehicles and the like can generate electricity using gasoline or hydrogen, so they can increase their maximum power generation capacity and continue supplying electricity even if it takes time to restore power in the event of a power outage. Furthermore, if gasoline can be refueled, it will be possible to supply electricity for a longer period of time.

また、実施の形態１にかかる給電システム１は、供給先として例えば一般的な家屋、或いは、電力系統線が想定される。家屋を電力供給先とした場合、供給先に２００Ｖで交流の高圧側供給先電力と１００Ｖで交流の低圧側供給先電力とを供給する。また、電力系統線を電力供給先とした場合、電力系統線の使用に応じて２００Ｖで交流の高圧側供給先電力と１００Ｖで交流の低圧側供給先電力とを供給する。なお、実施の形態１にかかる給電システム１は、電力系統に接続される電力系統用の蓄電システムとしても利用可能である。 Further, the power supply system 1 according to the first embodiment is assumed to supply power to, for example, a general house or a power grid line. When a house is the power supply destination, 200V AC high-voltage power and 100V AC low-voltage power are supplied to the power supply destination. Further, when a power grid line is used as a power supply destination, 200V AC high-voltage power and 100V AC low-voltage power are supplied depending on the use of the power grid line. Note that the power supply system 1 according to the first embodiment can also be used as a power storage system for a power grid connected to a power grid.

蓄電池１０は、充放電可能であり、蓄電池出力電圧で直流の電力を出力する。蓄電池出力電圧は、図１に示す例では、４８Ｖとしたが、蓄電池出力電圧は４８Ｖである必要はない。蓄電池としては、例えば、ハイブリッド自動車用ニッケル水素電池で、１モジュール（６セル）で、常温域では１０００Ｗ出力が可能な電池などを利用することができる。また、蓄電池として、リチウムイオン二次電池を利用する事も出来る。高出力型電池を使用することで、容量の最小単位が小さくなるため、システム容量を小刻みに調整することが出来るため、システムの出力可能電力を必要最低限に設定することが容易になる。 The storage battery 10 is chargeable and dischargeable, and outputs DC power at the storage battery output voltage. Although the storage battery output voltage is 48V in the example shown in FIG. 1, the storage battery output voltage does not need to be 48V. As the storage battery, for example, a nickel-metal hydride battery for a hybrid vehicle, which has one module (six cells) and is capable of outputting 1000 W at room temperature, can be used. Moreover, a lithium ion secondary battery can also be used as a storage battery. By using high-output batteries, the minimum unit of capacity becomes smaller, so the system capacity can be adjusted in small increments, making it easier to set the system's output power to the minimum necessary.

また、蓄電池１０は、複数の電池を組み合わせる構成することが好ましい。複数の電池を組み合わせる構成することで、一部の電池が故障した場合であってもシステムを稼動することが可能になる。特に、電力会社からの電力供給が停止した場合には、システムが故障して使用できない状態に至ることは避ける必要があり、電池の並列化が好ましいが、直列のシステムであっても使用することは可能である。さらに、少量の電池数単位での並列回路にすることで、電池故障時の交換も容易になることから、市場で使用されたリビルド電池などを活用し、修理交換などを容易かつ安価に実施することが可能になる。また、並列回路とすることで、並列回路の一部の電池を取り出してモバイルバッテリーとして使用することも可能となる。その場合、携帯には向かない大きいニッケル水素電池を定置蓄電池専用としながら、持ち運びが可能な一部の電池群として携帯に向いている軽くて小さいリチウムイオン二次電池を用いる等、ニッケル水素電池とリチウムイオン二次電池をシステム内に混在させることも可能である。 Moreover, it is preferable that the storage battery 10 is configured by combining a plurality of batteries. By combining multiple batteries, the system can operate even if some of the batteries fail. In particular, if the power supply from the electric power company is interrupted, it is necessary to avoid the system from breaking down and becoming unusable. Although it is preferable to use batteries in parallel, it is also recommended to use them even if they are connected in series. is possible. Furthermore, by creating a parallel circuit for a small number of batteries, it will be easier to replace batteries in the event of battery failure, so repairs and replacements can be carried out easily and inexpensively by utilizing rebuilt batteries that have been used on the market. becomes possible. Furthermore, by forming a parallel circuit, it is also possible to take out some of the batteries from the parallel circuit and use it as a mobile battery. In that case, large nickel-metal hydride batteries, which are not suitable for portable use, may be used as stationary storage batteries, while light and small lithium-ion secondary batteries, which are suitable for portable use, may be used as part of the portable battery group. It is also possible to mix lithium ion secondary batteries in the system.

充放電制御回路１１は、蓄電池１０への充放電電力を制御する。より具体的には、充放電制御回路１１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２と連携して、蓄電池１０に充電する電力の大きさと、蓄電池１０から放電させる電力の大きさを制御部１４の指示に基づき制御する。なお、図１に示す例では、充放電制御回路１１は、電圧の変換を行わないこととしたが、充放電制御回路１１が電圧変換機能を有していても良い。 The charging/discharging control circuit 11 controls charging/discharging power to the storage battery 10 . More specifically, the charge/discharge control circuit 11 cooperates with the AC/DC conversion circuit 12 to determine the amount of power to be charged to the storage battery 10 and the amount of power to be discharged from the storage battery 10 according to instructions from the control unit 14. control based on In the example shown in FIG. 1, the charge/discharge control circuit 11 does not convert the voltage, but the charge/discharge control circuit 11 may have a voltage conversion function.

ＡＣ／ＤＣ変換回路１２は、発電装置２０が接続され、発電装置２０が出力する交流の発電機出力電圧を直流の蓄電池出力電圧に変換する。図１に示す例では、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２は、発電装置２０が出力する１００Ｖの交流電圧を蓄電池出力電圧となる４８Ｖの直流電圧に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２は、制御部１４からの指示に基づき発電装置２０から取り出す電力量を調整する。 The AC/DC conversion circuit 12 is connected to the power generation device 20 and converts an AC generator output voltage output from the power generation device 20 into a DC storage battery output voltage. In the example shown in FIG. 1, the AC/DC conversion circuit 12 converts the 100V AC voltage output by the power generation device 20 into the 48V DC voltage that is the storage battery output voltage. Furthermore, the AC/DC conversion circuit 12 adjusts the amount of power extracted from the power generation device 20 based on instructions from the control unit 14.

電力変換回路１３は、蓄電池出力電圧（例えば、４８Ｖの直流電圧）を交流の供給先電力に変換する。図１に示す例では、電力変換回路１３は、変換後の電圧として２００Ｖの交流電圧を電力供給先に出力する。なお、電力供給先において１００Ｖの交流電力を利用する場合、電力供給先では、分電盤において２００Ｖの交流電圧を１００Ｖの交流電圧に変換する。 The power conversion circuit 13 converts the storage battery output voltage (for example, 48V DC voltage) into AC destination power. In the example shown in FIG. 1, the power conversion circuit 13 outputs an AC voltage of 200V to the power supply destination as the converted voltage. Note that when 100V AC power is used at the power supply destination, the 200V AC voltage is converted into 100V AC voltage at the power distribution board.

電力変換回路１３は、第３の変換回路（例えば、ＤＣ／ＡＣ変換回路１３ａ）と第４の変換回路（例えば、変圧器１３ｂ）とを有する。ＤＣ／ＡＣ変換回路１３ａは、発電機出力電圧（４８Ｖの直流電圧）を交流の低圧側供給先電力（１００Ｖの交流電圧）に変換する。また、変圧器１３ｂは、低圧側供給先電力（１００Ｖの交流電圧）を交流の高圧側供給先電力（２００Ｖの交流電圧）に変換する。そして、実施の形態１にかかる給電システム１では、電力測定部１５により電力供給先の電力需要を計測する。 The power conversion circuit 13 includes a third conversion circuit (for example, a DC/AC conversion circuit 13a) and a fourth conversion circuit (for example, a transformer 13b). The DC/AC conversion circuit 13a converts the generator output voltage (DC voltage of 48V) to AC low-voltage side destination power (AC voltage of 100V). Further, the transformer 13b converts the low-voltage destination power (100V AC voltage) to the high-voltage destination AC power (200V AC voltage). In the power supply system 1 according to the first embodiment, the power measurement unit 15 measures the power demand of the power supply destination.

制御部１４は、例えば、ＭＣＵ（マイクロコントローラユニット）等のプログラムを実行可能な演算装置、或いは、専用ハードウェアにより実現出来る。この制御部１４としてプログラムを実行可能な演算装置を用いる場合、制御部１４で実行されるプログラムにより以下で説明する動作を実現する給電制御プログラムが制御部１４に組み込まれるものとする。 The control unit 14 can be realized by, for example, an arithmetic device such as an MCU (microcontroller unit) that can execute a program, or dedicated hardware. When using an arithmetic device capable of executing a program as the control unit 14, it is assumed that a power supply control program that realizes the operations described below by the program executed by the control unit 14 is incorporated in the control unit 14.

制御部１４は、充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３の動作を制御する。ここで、制御部１４は、蓄電池１０の充電率及び発電装置２０の発電能力に応じて充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３の動作を制御する。より具体的には、制御部１４は、供給先電力の大きさが、発電装置２０の発電能力の上限値よりも低い場合には、発電装置２０が出力する電力に基づき供給先電力を賄うように充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３を制御する。このとき、制御部１４は、さらに、発電装置２０の発電能力の上限値から供給先電力を引いた差分となる電力を蓄電池１０に充電するように充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３を制御する。また、制御部１４は、供給先電力の大きさが、発電装置２０の発電能力の上限値以上である場合には、発電装置２０と蓄電池１０との両方から供給先電力を賄うように充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３を制御する。なお、本実施の形態では、発電装置２０の上限値を、発電装置２０の能力の上限値としているが、制御上の上限値でもよい。 The control unit 14 controls the operations of the charge/discharge control circuit 11, the AC/DC conversion circuit 12, and the power conversion circuit 13. Here, the control unit 14 controls the operations of the charge/discharge control circuit 11, the AC/DC conversion circuit 12, and the power conversion circuit 13 according to the charging rate of the storage battery 10 and the power generation capacity of the power generation device 20. More specifically, when the magnitude of the destination power is lower than the upper limit of the power generation capacity of the power generation device 20, the control unit 14 controls the control unit 14 to cover the destination power based on the power output by the power generation device 20. The charge/discharge control circuit 11, AC/DC conversion circuit 12, and power conversion circuit 13 are controlled. At this time, the control unit 14 further controls the charge/discharge control circuit 11 and the AC/DC conversion circuit 12 so that the storage battery 10 is charged with the power that is the difference obtained by subtracting the destination power from the upper limit of the power generation capacity of the power generation device 20. and controls the power conversion circuit 13. Further, when the magnitude of the destination power is equal to or greater than the upper limit of the power generation capacity of the power generation device 20, the control unit 14 controls charging/discharging so as to cover the destination power from both the power generation device 20 and the storage battery 10. Control circuit 11, AC/DC conversion circuit 12, and power conversion circuit 13 are controlled. In this embodiment, the upper limit value of the power generation device 20 is the upper limit value of the capacity of the power generation device 20, but it may be a control upper limit value.

ここで、実施の形態１にかかる給電システム１の動作を説明する。実施の形態１にかかる給電システム１では、蓄電池１０のみでも供給先への電力供給が可能であるが、給電システム１において特徴の１つとなる発電装置２０を接続したときの動作を以下で説明する。そこで、図２に実施の形態１にかかる給電システム１の動作を説明するフローチャートを示す。図２は、給電システム１に発電装置２０を接続したときの給電システム１の動作を説明するものである。 Here, the operation of the power supply system 1 according to the first embodiment will be explained. In the power supply system 1 according to the first embodiment, it is possible to supply power to the supply destination with only the storage battery 10, but the operation when the power generation device 20 is connected, which is one of the features of the power supply system 1, will be described below. . Therefore, FIG. 2 shows a flowchart illustrating the operation of the power supply system 1 according to the first embodiment. FIG. 2 explains the operation of the power supply system 1 when the power generation device 20 is connected to the power supply system 1.

図２に示すように、給電システム１では、発電装置２０をＡＣ／ＤＣ変換回路１２に接続すると発電装置２０からの電力供給が開始される（ステップＳ１）。続いて、給電システム１では、制御部１４が蓄電池１０の充電率を確認して蓄電池１０が出力可能であるか否かを判断する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、制御部１４は、蓄電池１０の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が予め設定した蓄電池出力可能閾値（例えば４０％）以下であれば蓄電池出力が出来ないと判断する。一方、制御部１４は、蓄電池１０の充電率が４０％より高ければ、蓄電池１０からの電力供給が可能と判断する。 As shown in FIG. 2, in the power supply system 1, when the power generation device 20 is connected to the AC/DC conversion circuit 12, power supply from the power generation device 20 is started (step S1). Subsequently, in the power supply system 1, the control unit 14 checks the charging rate of the storage battery 10 and determines whether the storage battery 10 is capable of outputting (step S2). In step S2, the control unit 14 determines that the storage battery cannot be output if the state of charge (SOC) of the storage battery 10 is below a preset storage battery output enable threshold (for example, 40%). On the other hand, if the charging rate of the storage battery 10 is higher than 40%, the control unit 14 determines that power can be supplied from the storage battery 10.

このステップＳ２において、蓄電池１０からの電力供給ができないと判断した場合（ステップＳ２のＮＯの枝）、発電装置２０から取り出した電力により蓄電池１０を充電するように、充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３を制御する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、例えば、蓄電池１０の充電率が５０％に達する程度まで蓄電池１０への充電を行う。これにより、ステップＳ２における判断は蓄電池１０から電力供給先への電力供給が可能と判断される状態となる。 In this step S2, if it is determined that power cannot be supplied from the storage battery 10 (NO branch of step S2), the charging/discharging control circuit 11, AC/ The DC conversion circuit 12 and the power conversion circuit 13 are controlled (step S3). In this step S3, for example, the storage battery 10 is charged until the charging rate of the storage battery 10 reaches 50%. As a result, the determination in step S2 is such that it is determined that power can be supplied from the storage battery 10 to the power supply destination.

一方、ステップＳ２において、蓄電池１０からの電力供給が可能と判断された場合（ステップＳ２のＹＥＳの枝）、制御部１４は、電力供給先の電力需要が発電装置２０の出力能力の上限値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ４）。このステップＳ４において、電力供給先の電力需要が発電装置２０の発電能力の上限値以下であると判断される状況である場合（ステップＳ４のＮＯの枝）、給電システム１では、制御部１４が、発電装置２０の発電能力の上限値から電力需要の差分を用いて蓄電池１０が上限電圧（例えば満充電）に達するまで充電を行ように、充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３を制御する（ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７）。そして、蓄電池１０が満充電に達した後には、制御部１４は、蓄電池１０への充電を停止して、電力供給先の電力需要をまかなえる程度まで発電装置２０の発電能力を低下させる（ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６）。 On the other hand, if it is determined in step S2 that power can be supplied from the storage battery 10 (YES branch of step S2), the control unit 14 determines that the power demand of the power supply destination is lower than the upper limit of the output capacity of the power generation device 20. It is determined whether or not the value is also smaller (step S4). In this step S4, if the situation is such that the power demand of the power supply destination is determined to be less than the upper limit of the power generation capacity of the power generation device 20 (NO branch of step S4), in the power supply system 1, the control unit 14 , the charge/discharge control circuit 11 , the AC/DC conversion circuit 12 , and the charge/discharge control circuit 11 , the AC/DC conversion circuit 12 and The power conversion circuit 13 is controlled (steps S4, S5, S7). After the storage battery 10 reaches full charge, the control unit 14 stops charging the storage battery 10 and reduces the power generation capacity of the power generation device 20 to the extent that it can cover the power demand of the power supply destination (step S4 , S5, S6).

続いて、ステップＳ４において、電力供給先の電力需要が発電装置２０の発電能力の上限値よりも大きいと判断される状況である場合（ステップＳ４のＹＥＳの枝）、給電システム１では、制御部１４が、充放電制御回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２及び電力変換回路１３を制御して、発電装置２０に加えて、蓄電池１０からも電力供給先に電力を供給する（ステップＳ８）。このとき、制御部１４は、蓄電池１０の充電率をモニタして蓄電池１０の出力許容時間を算出する（ステップＳ９）。 Next, in step S4, if it is determined that the power demand of the power supply destination is greater than the upper limit of the power generation capacity of the power generation device 20 (YES branch of step S4), in the power supply system 1, the control unit 14 controls the charge/discharge control circuit 11, the AC/DC conversion circuit 12, and the power conversion circuit 13, and supplies power from the storage battery 10 to the power supply destination in addition to the power generation device 20 (step S8). At this time, the control unit 14 monitors the charging rate of the storage battery 10 and calculates the allowable output time of the storage battery 10 (step S9).

そして、蓄電池１０の出力許容時間が予め設定した閾値Ａを下回った場合（ステップＳ１０のＹＥＳの枝）、制御部１４は、ユーザーに電力需要を低下させることを依頼する通知を行う（ステップＳ１１）。また、給電システム１は、ステップＳ１１の通知後にステップＳ２の処理を行う。一方、蓄電池１０の出力許容時間が予め設定した閾値Ａ以上であった場合（ステップＳ１０のＮＯの枝）、制御部１４は、ステップＳ４の処理から再度処理を行う。 If the allowable output time of the storage battery 10 falls below the preset threshold A (YES branch of step S10), the control unit 14 notifies the user to reduce the power demand (step S11). . Moreover, the power supply system 1 performs the process of step S2 after the notification of step S11. On the other hand, if the allowable output time of the storage battery 10 is equal to or greater than the preset threshold A (NO in step S10), the control unit 14 performs the process again from step S4.

ここで閾値Ａは、ユーザーが電力需要の変更を行う行動をするのに十分な時間が設定される。例えば、１５分程度の時間が考えられる。また、閾値Ａ及び判断基準の値として、時間ではなく蓄電池１０の充電率を用いることもできる。 Here, the threshold value A is set to be a sufficient amount of time for the user to take action to change the power demand. For example, a time of about 15 minutes can be considered. Moreover, the charging rate of the storage battery 10 can be used instead of time as the threshold value A and the determination standard value.

上記説明より、実施の形態１にかかる給電システム１は、発電装置２０を接続した際には、発電装置２０が出力する電力により電力供給先の電力を賄いながら、発電装置２０の発電能力に余剰があれば、その余剰分で蓄電池１０への充電を行う。これにより、実施の形態１にかかる給電システム１は、発電装置２０が外されている期間において蓄電池１０による電力供給が可能な時間を延ばすことができる。 From the above description, when the power supply system 1 according to the first embodiment is connected to the power generation device 20, the power output from the power generation device 20 covers the power of the power supply destination, and the power supply system 1 according to the first embodiment has an excess power generation capacity of the power generation device 20. If there is, the storage battery 10 is charged with the surplus. Thereby, the power supply system 1 according to the first embodiment can extend the time during which power can be supplied by the storage battery 10 during the period when the power generation device 20 is disconnected.

また、実施の形態１にかかる給電システム１では、電力供給先の電力需要が発電装置２０の発電能力の上限を超える不足分が出た場合、蓄電池１０から出力する電力により不足分を補うことが出来る。一般的に、家庭で消費される電力は、３０００Ｗ～６０００Ｗ程度が必要となり、発電機の一般的な仕様である１５００Ｗでは足りなくなることがある。しかしながら、実施の形態１にかかる給電システム１では、発電装置２０の発電能力を超える電力需要を蓄電池１０から出力する電力で賄うことで、供給先の電力需要を制限する必要がない。 Furthermore, in the power supply system 1 according to the first embodiment, if there is a shortage in the power demand of the power supply destination exceeding the upper limit of the power generation capacity of the power generation device 20, the shortage can be compensated for by the power output from the storage battery 10. I can do it. Generally, the power consumed in a home requires about 3000W to 6000W, and the 1500W, which is the general specification for a generator, may not be enough. However, in the power supply system 1 according to the first embodiment, the power demand exceeding the power generation capacity of the power generation device 20 is covered by the power output from the storage battery 10, so that there is no need to limit the power demand of the supply destination.

実施の形態２
実施の形態２では、給電システム１における充電処理の詳細について説明する。そこで、図３に実施の形態２にかかる給電システムの動作の一例を説明する表を示す。給電システム１では、制御部１４が、蓄電池１０の充電率と供給先電力の大きさとに基づき蓄電池１０の充電に割り当てる交流発電機の発電能力を変更するように充放電制御回路１１及びＡＣ／ＤＣ変換回路１２を制御する。 Embodiment 2
In Embodiment 2, details of the charging process in the power supply system 1 will be described. Therefore, FIG. 3 shows a table explaining an example of the operation of the power supply system according to the second embodiment. In the power supply system 1, the control unit 14 controls the charging/discharging control circuit 11 and the AC/DC so as to change the power generation capacity of the alternator allocated to charging the storage battery 10 based on the charging rate of the storage battery 10 and the magnitude of the power supplied to the destination. Controls the conversion circuit 12.

図３に示す例は、蓄電池１０が常温と判断される温度（例えば、２５℃程度）に置かれたときに制御部１４が蓄電池１０の充電に割り当てる電力を説明するものである。制御部１４は、発電装置２０の発電能力の上限値から電力需要量を引いた余剰電力を蓄電池１０の充電に割り当てるが、この割り当てる電力を蓄電池１０の充電率に応じて変化させる。この割り当てる割合の変更は、制御部１４が充放電制御回路１１を制御することで実現させる。 The example shown in FIG. 3 explains the power that the control unit 14 allocates to charge the storage battery 10 when the storage battery 10 is placed at a temperature that is determined to be normal temperature (for example, about 25° C.). The control unit 14 allocates surplus power obtained by subtracting the power demand from the upper limit of the power generation capacity of the power generation device 20 to charge the storage battery 10, but changes this allocated power according to the charging rate of the storage battery 10. This change in the allocation ratio is realized by the control unit 14 controlling the charge/discharge control circuit 11.

図３に示す例では、制御部１４は、電力需要量が発電上限値より高くかつ発電装置２０による電力供給だけでは電力供給が不足する状態（本実施の形態では１５００Ｗ以上、３０００Ｗ以下）である場合、蓄電池１０の充電は行わない。 In the example shown in FIG. 3, the control unit 14 is in a state where the power demand is higher than the power generation upper limit value and the power supply by the power generator 20 alone is insufficient (in this embodiment, 1500 W or more and 3000 W or less). In this case, the storage battery 10 is not charged.

制御部１４は、電力需要量が発電上限値より低く且つ電力供給に余裕のある状態（本実施の形態では１０００Ｗ以上、１５００Ｗ未満）である場合、発電装置２０の発電電力の余剰分を以下のように蓄電池１０の充電に割り当てる。蓄電池１０の充電率が４０％未満では余剰分の全量を蓄電池１０に充電に割り当てる。また、蓄電池１０の充電率が５０％未満では余剰分のうちの８０％、充電率が６０％未満では余剰分のうちの６０％、充電率が７０％未満では余剰分のうちの４０％、充電率が８０％未満では余剰分のうちの２０％を蓄電池１０の充電に割り当てる。また、充電率が８０％以上である場合は、余剰分を用いた充電は行わない。 When the power demand is lower than the power generation upper limit value and there is sufficient power supply (in this embodiment, 1000 W or more and less than 1500 W), the control unit 14 controls the surplus power generated by the power generation device 20 as follows. It is allocated to charging the storage battery 10 as follows. When the charging rate of the storage battery 10 is less than 40%, the entire surplus amount is allocated to the storage battery 10 for charging. In addition, when the charging rate of the storage battery 10 is less than 50%, 80% of the surplus, when the charging rate is less than 60%, 60% of the surplus, and when the charging rate is less than 70%, 40% of the surplus, When the charging rate is less than 80%, 20% of the surplus is allocated to charging the storage battery 10. Moreover, when the charging rate is 80% or more, charging using the surplus is not performed.

制御部１４は、電力需要量が発電上限値より低く且つ電力供給に大きな余裕のある状態（本実施の形態では１０００Ｗ未満）である場合、発電装置２０の発電電力の余剰分を以下のように蓄電池１０の充電に割り当てる。蓄電池１０の充電率が５０％未満では余剰分の全量を蓄電池１０に充電に割り当てる。また、蓄電池１０の充電率が６０％未満では余剰分のうちの８０％、充電率が７０％未満では余剰分のうちの６０％、充電率が７０％未満では余剰分のうちの２０％、充電率が９０％未満では余剰分のうちの２０％を蓄電池１０の充電に割り当てる。また、充電率が９０％以上である場合は、余剰分を用いた充電は行わない。 When the power demand is lower than the power generation upper limit value and there is a large margin in the power supply (less than 1000 W in this embodiment), the control unit 14 controls the surplus power generated by the power generation device 20 as follows. Allocated to charge the storage battery 10. When the charging rate of the storage battery 10 is less than 50%, the entire surplus amount is allocated to the storage battery 10 for charging. In addition, when the charging rate of the storage battery 10 is less than 60%, 80% of the surplus, when the charging rate is less than 70%, 60% of the surplus, and when the charging rate is less than 70%, 20% of the surplus, When the charging rate is less than 90%, 20% of the surplus is allocated to charging the storage battery 10. Moreover, when the charging rate is 90% or more, charging using the surplus amount is not performed.

また、制御部１４は、蓄電池１０が置かれる地点の環境温度に応じて、図３に示す割り当てマップとはことなるマップに基づき蓄電池１０に余剰分の電力の充電を行う。そこで、図４に実施の形態２にかかる給電システムの動作の別の例を説明する表を示す。図４に示す割り当てマップは、蓄電池１０が高温と判断される温度（例えば、４０℃以上程度）に置かれたときに制御部１４が蓄電池１０の充電に割り当てる電力を説明するものである。 Further, the control unit 14 charges the storage battery 10 with surplus power based on a map different from the allocation map shown in FIG. 3, depending on the environmental temperature at the location where the storage battery 10 is placed. Therefore, FIG. 4 shows a table explaining another example of the operation of the power supply system according to the second embodiment. The allocation map shown in FIG. 4 explains the power that the control unit 14 allocates to charge the storage battery 10 when the storage battery 10 is placed at a temperature that is determined to be high (for example, about 40° C. or higher).

図４に示す例では、制御部１４は、電力需要量が発電上限値より高くかつ発電装置２０による電力供給だけでは電力供給が不足する状態（本実施の形態では１５００Ｗ以上、３０００Ｗ以下）である場合、蓄電池１０の充電は行わない。 In the example shown in FIG. 4, the control unit 14 is in a state where the power demand is higher than the power generation upper limit value and the power supply by the power generator 20 alone is insufficient (in this embodiment, 1500 W or more and 3000 W or less). In this case, the storage battery 10 is not charged.

制御部１４は、電力需要量が発電上限値より低く且つ電力供給に余裕のある状態（本実施の形態では１０００Ｗ以上、１５００Ｗ未満）である場合、発電装置２０の発電電力の余剰分を以下のように蓄電池１０の充電に割り当てる。蓄電池１０の充電率が２０％未満では余剰分の全量を蓄電池１０の充電に割り当てる。また、蓄電池１０の充電率が３０％未満では余剰分のうちの８０％、充電率が４０％未満では余剰分のうちの６０％、充電率が５０％未満では余剰分のうちの４０％、充電率が６０％未満では余剰分のうちの２０％を蓄電池１０の充電に割り当てる。また、充電率が６０％以上である場合は、余剰分を用いた充電は行わない。 When the power demand is lower than the power generation upper limit value and there is sufficient power supply (in this embodiment, 1000 W or more and less than 1500 W), the control unit 14 controls the surplus power generated by the power generation device 20 as follows. It is allocated to charging the storage battery 10 as follows. When the charging rate of the storage battery 10 is less than 20%, the entire surplus amount is allocated to charging the storage battery 10. In addition, when the charging rate of the storage battery 10 is less than 30%, 80% of the surplus, when the charging rate is less than 40%, 60% of the surplus, and when the charging rate is less than 50%, 40% of the surplus, When the charging rate is less than 60%, 20% of the surplus is allocated to charging the storage battery 10. Moreover, when the charging rate is 60% or more, charging using the surplus is not performed.

制御部１４は、電力需要量が発電上限値より低く且つ電力供給に大きな余裕のある状態（本実施の形態では１０００Ｗ未満）である場合、発電装置２０の発電電力の余剰分を以下のように蓄電池１０の充電に割り当てる。蓄電池１０の充電率が３０％未満では余剰分の全量を蓄電池１０に充電に割り当てる。また、蓄電池１０の充電率が４０％未満では余剰分のうちの８０％、充電率が５０％未満では余剰分のうちの６０％、充電率が６０％未満では余剰分のうちの４０％、充電率が７０％未満では余剰分のうちの２０％、を蓄電池１０の充電に割り当てる。また、充電率が７０％以上である場合は、余剰分を用いた充電は行わない。 When the power demand is lower than the power generation upper limit value and there is a large margin in the power supply (less than 1000 W in this embodiment), the control unit 14 controls the surplus power generated by the power generation device 20 as follows. Allocated to charge the storage battery 10. When the charging rate of the storage battery 10 is less than 30%, the entire surplus amount is allocated to the storage battery 10 for charging. In addition, when the charging rate of the storage battery 10 is less than 40%, 80% of the surplus, when the charging rate is less than 50%, 60% of the surplus, and when the charging rate is less than 60%, 40% of the surplus, When the charging rate is less than 70%, 20% of the surplus is allocated to charging the storage battery 10. Moreover, when the charging rate is 70% or more, charging using the surplus is not performed.

実施の形態２にかかる説明より、制御部１４は蓄電池１０の充電量が十分である場合、余剰電力の一部のみを蓄電池１０の充電に割り当てる。このように、発電装置２０の発電能力の余剰分を用いて蓄電池１０を充電することで、発電装置２０の燃料消費を抑えることができる。また、余剰電力の一部のみを用いて蓄電池１０の充電を行うことで急激な電量需要の変化に対応することが容易になる。また、蓄電池１０の充電率が低い場合には、余剰分の全量を蓄電池１０の充電に割り当てることで、早期に蓄電池１０の充電率を、蓄電池１０からの電力供給が可能な状態に回復させることができる。 According to the description of the second embodiment, when the amount of charge of the storage battery 10 is sufficient, the control unit 14 allocates only a part of the surplus power to charging the storage battery 10. In this way, by charging the storage battery 10 using the surplus power generation capacity of the power generation device 20, fuel consumption of the power generation device 20 can be suppressed. Further, by charging the storage battery 10 using only a portion of the surplus power, it becomes easier to respond to sudden changes in demand for electricity. Further, when the charging rate of the storage battery 10 is low, by allocating the entire surplus to charging the storage battery 10, the charging rate of the storage battery 10 can be quickly restored to a state where power can be supplied from the storage battery 10. Can be done.

また、制御部１４は、蓄電池１０が置かれる地点の温度に基づき充電率と充電に割り当てる余剰電力の割合の関係を変更する。蓄電池１０は、高温になるほど蓄電池の充電効率が低下するため、充電率が高い領域において、充電電力を抑制する。一方、上記説明では説明を省略したが、常温時は、余剰電力の全量を充電に割り当てる必要が生じる充電率を高くすることもできる。このように、蓄電池１０の出力可能電力の温度特性に基づき充電を制御することで、畜電池の劣化を抑制しつつ、出力可能時間の合計を最大化することができる。 Further, the control unit 14 changes the relationship between the charging rate and the proportion of surplus power allocated to charging based on the temperature of the location where the storage battery 10 is placed. Since the charging efficiency of the storage battery 10 decreases as the temperature increases, charging power is suppressed in a region where the charging rate is high. On the other hand, although the description was omitted in the above description, at room temperature, the charging rate can be increased, which requires allocating the entire amount of surplus power to charging. In this way, by controlling charging based on the temperature characteristics of the outputtable power of the storage battery 10, the total outputtable time can be maximized while suppressing deterioration of the storage battery.

ここで、蓄電池１０の充放電特性を考えると、充電率が高い領域では、充電電流が小さくなるという特徴がある。図３及び図４に示した割り当てマップでは、充電に割り当て可能な余剰電力が少ないほど高い充電率となっている蓄電池１０への充電を減らす例としたが、上記蓄電池１０の特徴を踏まえると別の割り当てマップを考えることができる。そこで、図５に実施の形態２にかかる給電システムの動作の別の例を説明する表である。 Here, considering the charging and discharging characteristics of the storage battery 10, there is a characteristic that the charging current becomes small in a region where the charging rate is high. In the allocation maps shown in FIGS. 3 and 4, the charging of the storage battery 10 with a high charging rate is reduced as the surplus power that can be allocated for charging is reduced. However, considering the characteristics of the storage battery 10 described above, We can consider an allocation map of Therefore, FIG. 5 is a table explaining another example of the operation of the power supply system according to the second embodiment.

図５に示す例は発電装置２０の設置場所の温度が常温とされるときの割り当てマップである。この図５に示す例では、余剰電力が少ないときほど、高い充電率となっている蓄電池１０を充電する。このような割り当てマップを用いることで、充電効率を高めながら蓄電池１０の燃料消費の抑制を両立させることができる。なお、図５に示す例についても、図３、４に示す例と同様に、温度によって２つのマップを使い分けてもよい。 The example shown in FIG. 5 is an allocation map when the temperature of the installation location of the power generation device 20 is set to normal temperature. In the example shown in FIG. 5, the storage battery 10 having a higher charging rate is charged when the surplus power is smaller. By using such an allocation map, it is possible to suppress fuel consumption of the storage battery 10 while increasing charging efficiency. Note that in the example shown in FIG. 5 as well, two maps may be used depending on the temperature, similarly to the examples shown in FIGS. 3 and 4.

実施の形態３
実施の形態３では、発電装置２０を動作させる燃料が少なくなってきたときの給電システム１の動作について説明する。そこで、図６に実施の形態３にかかる給電システムの動作を説明するフローチャートを示す。図６は、発電装置２０の燃料量が低下した際に発電機を給電システムから切り離す場合の給電システム１の動作を説明するものである。なお、図６に示す例は、発電装置２０が燃料の低下した際に利用者が強制充電指示を給電システム１に与える操作をして実行する強制充電処理を行うものとした。 Embodiment 3
In Embodiment 3, the operation of the power supply system 1 when the fuel for operating the power generation device 20 is running low will be described. Therefore, FIG. 6 shows a flowchart illustrating the operation of the power supply system according to the third embodiment. FIG. 6 explains the operation of the power supply system 1 when the generator is disconnected from the power supply system when the amount of fuel in the power generation device 20 decreases. In the example shown in FIG. 6, when the power generation device 20 is low in fuel, the user performs a forced charging process that is executed by giving a forced charging instruction to the power supply system 1.

図６に示す例では、まず、制御部１４が、蓄電池１０が満充電となるまで、発電装置２０による蓄電池１０の充電を継続する（ステップＳ２１、Ｓ２２）。そして、制御部１４は、蓄電池１０が満充電になったことに応じて発電装置２０を停止させる（ステップＳ２３）。その後、制御部１４は、蓄電池１０の充電が完了したことに応じて充電完了通知を利用者に通知する（ステップＳ２４）。 In the example shown in FIG. 6, first, the control unit 14 continues charging the storage battery 10 by the power generation device 20 until the storage battery 10 is fully charged (steps S21, S22). Then, the control unit 14 stops the power generation device 20 in response to the storage battery 10 becoming fully charged (step S23). Thereafter, the control unit 14 notifies the user of a charging completion notification in response to completion of charging of the storage battery 10 (step S24).

上記説明より、実施の形態３にかかる給電システム１は、発電装置２０への燃料補充に起因して発電装置２０を給電システム１から切り離す場合にも蓄電池１０が最大限供給を継続することを可能にする。特に、発電装置２０として自動車を利用する場合、このような事前の蓄電池１０の充電は、電力供給を途絶えさせないために重要である。 From the above description, the power supply system 1 according to the third embodiment allows the storage battery 10 to continue supplying power to the maximum extent even when the power generation device 20 is disconnected from the power supply system 1 due to replenishment of fuel to the power generation device 20. Make it. In particular, when a car is used as the power generation device 20, charging the storage battery 10 in advance is important in order to prevent the power supply from being interrupted.

実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態１で説明した給電システム１の別の形態について説明する。図７に実施の形態４にかかる給電システム２のブロック図を示す。図７に示すように、実施の形態４にかかる給電システム２は、実施の形態１にかかる給電システム１に太陽光発電パネル３０及びパワーコンディショナ３１を追加したものである。 Embodiment 4
In Embodiment 4, another form of the power supply system 1 described in Embodiment 1 will be described. FIG. 7 shows a block diagram of the power supply system 2 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 7, a power supply system 2 according to the fourth embodiment is obtained by adding a solar power generation panel 30 and a power conditioner 31 to the power supply system 1 according to the first embodiment.

太陽光発電パネル３０は、太陽光により発電を行う発電装置である。パワーコンディショナ３１は、太陽光発電パネル３０が発電した電力の電圧を高圧電力供給先に供給する高圧側供給電圧に変換する。 The solar power generation panel 30 is a power generation device that generates power using sunlight. The power conditioner 31 converts the voltage of the power generated by the solar power generation panel 30 into a high-voltage side supply voltage to be supplied to a high-voltage power supply destination.

このように、給電システム２に太陽光発電パネル３０及びパワーコンディショナ３１を設けることで、発電装置２０のみならず別の形態の発電電力を生じさせることができるため、給電システムの給電能力をより高めることができる。なお、太陽光発電パネル３０で発電した電力を発電装置２０で発電した電力と同様に蓄電池１０に充電することも可能である。 In this way, by providing the photovoltaic power generation panel 30 and the power conditioner 31 in the power supply system 2, it is possible to generate power not only in the power generation device 20 but also in another form, thereby increasing the power supply capacity of the power supply system. can be increased. Note that it is also possible to charge the power generated by the solar power generation panel 30 into the storage battery 10 in the same way as the power generated by the power generation device 20.

実施の形態５
給電システムにおいて用いられる蓄電池１０は容量の大きさを重視すると出力変動への追従性を高めるために電池の並列数を増加させる等の対応を取らなければならず、装置サイズやコストの上昇を招く。そこで、電力源である発電装置２０を容量重視型の蓄電池４０に置き換え、蓄電池１０として出力重視型の蓄電池を組み合わせるなど、特性の異なる蓄電池を組み合わせることで、出力変動への追従性を高めながら装置サイズやコストの上昇を抑制する。そこで、実施の形態５では、電力源として蓄電池４０を用いる例について説明する。 Embodiment 5
If the capacity of the storage battery 10 used in the power supply system is emphasized, measures must be taken such as increasing the number of batteries in parallel in order to improve followability to output fluctuations, leading to an increase in device size and cost. . Therefore, by combining storage batteries with different characteristics, such as replacing the power generation device 20, which is the power source, with a capacity-oriented storage battery 40 and combining an output-oriented storage battery as the storage battery 10, the system can improve the ability to follow output fluctuations. Control size and cost increases. Therefore, in Embodiment 5, an example will be described in which the storage battery 40 is used as the power source.

図８に実施の形態５にかかる給電システム３のブロック図を示す。図８に示すように、実施の形態５にかかる給電システム３では、発電装置２０に代えて蓄電池４０、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２に代えて充放電制御回路４２、制御部１４に代えて制御部４４を有する。また、実施の形態５にかかる給電システム３では、蓄電池１０として出力電力の急激な変動に対して高い追従性を有する出力重視型の蓄電池を用いる。 FIG. 8 shows a block diagram of the power supply system 3 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 8, in the power supply system 3 according to the fifth embodiment, a storage battery 40 replaces the power generation device 20, a charge/discharge control circuit 42 replaces the AC/DC conversion circuit 12, and a control unit replaces the control unit 14. It has 44. Furthermore, in the power supply system 3 according to the fifth embodiment, an output-oriented storage battery that has high followability for rapid fluctuations in output power is used as the storage battery 10.

蓄電池４０は、例えば、体積に対する容量が大きな容量重視型の蓄電池である。蓄電池４０は、蓄電池１０との性能比較において、容量は大きいが出力の急激な変動に対する追従性は低いという特徴を有する。蓄電池１０、４０、としては、リチウムイオン電池（三元系－液系）、リチウムイオン電池（リン酸鉄系-液系）、リチウムイオン電池（ＬＴＯ系－液系）、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、ＲＦ（Redox Flow）電池、ＮＡＳ電池などを用いることができる。ＮＡＳ電池は、負極（マイナス極）にナトリウム（Ｎａ）、正極（プラス極）に硫黄（Ｓ）、両電極を隔てる電解質にファインセラミックスを用いて、硫黄とナトリウムイオンの化学反応で充放電を繰り返す蓄電池である。そして、いずれの電池を蓄電池１０及び蓄電池４０とするかは、組み合わせる電池の相対的な性能を考慮して決定する。 The storage battery 40 is, for example, a capacity-oriented storage battery that has a large capacity relative to volume. In performance comparison with the storage battery 10, the storage battery 40 has a feature that it has a large capacity but has a low ability to follow rapid fluctuations in output. The storage batteries 10 and 40 include lithium ion batteries (ternary system-liquid system), lithium ion batteries (iron phosphate system-liquid system), lithium ion batteries (LTO system-liquid system), nickel-metal hydride batteries, and lead-acid batteries. , RF (Redox Flow) batteries, NAS batteries, etc. can be used. NAS batteries use sodium (Na) for the negative electrode, sulfur (S) for the positive electrode, and fine ceramics for the electrolyte that separates the two electrodes, and are repeatedly charged and discharged by a chemical reaction between sulfur and sodium ions. It is a storage battery. Which batteries are used as the storage battery 10 and the storage battery 40 is determined by considering the relative performance of the batteries to be combined.

充放電制御回路４２は、蓄電池４０に対応して設けられる充放電制御回路であり、制御部４４からの指示に従って蓄電池４０への充放電を制御する。制御部４４は、供給先電力の変動速度と、蓄電池１０及び蓄電池４０の状態と、に応じて蓄電池１０から取り出す電力の大きさと蓄電池４０から取り出す電力の大きさの比率を変化させる。具体的には、制御部４４は、蓄電池１０及び蓄電池４０の充電率、劣化度（出力抵抗等）等の電池の状態とから蓄電池４０が出力可能な電力を判断し、供給先電力の大きさ及び変動量と蓄電池４０から出力可能な電力との差を蓄電池１０から出力する電力により補うよう充放電制御回路１１及び充放電制御回路４２を制御する。これにより、実施の形態５にかかる給電システム３では、蓄電池４０の出力変動能力を超える供給先電力の変動に対応する。
より具体的には、制御部４４は、供給先に対して蓄電池４０を主体とした電力供給を行うように充放電制御回路１１及び充放電制御回路４２を制御する。そして、供給先の電力の変動速度が蓄電池４０の出力変動能力を上回ると推定される場合には蓄電池１０からの電力供給を積極的に行うように充放電制御回路１１に放電指示を与える。また、蓄電池４０を取り外す場合、或いは、蓄電池４０に対して積極的に系統電源や太陽光パネルから充電を行う場合には蓄電池１０からの放電を促す指示を充放電制御回路１１及び充放電制御回路４２に与える。 The charge/discharge control circuit 42 is a charge/discharge control circuit provided corresponding to the storage battery 40, and controls charging/discharging of the storage battery 40 according to instructions from the control unit 44. The control unit 44 changes the ratio of the amount of power taken out from the storage battery 10 and the amount of power taken out from the storage battery 40 in accordance with the rate of fluctuation of the supplied power and the states of the storage battery 10 and the storage battery 40. Specifically, the control unit 44 determines the power that the storage battery 40 can output based on the charging rate of the storage battery 10 and the storage battery 40, the state of the battery such as the degree of deterioration (output resistance, etc.), and determines the amount of power to be supplied to the destination. The charging/discharging control circuit 11 and the charging/discharging control circuit 42 are controlled so that the difference between the amount of fluctuation and the power that can be output from the storage battery 40 is compensated for by the power output from the storage battery 10. As a result, the power supply system 3 according to the fifth embodiment copes with fluctuations in the destination power exceeding the output fluctuation capability of the storage battery 40.
More specifically, the control unit 44 controls the charge/discharge control circuit 11 and the charge/discharge control circuit 42 so as to supply power mainly from the storage battery 40 to the supply destination. Then, when it is estimated that the rate of fluctuation of power at the supply destination exceeds the output fluctuation capability of the storage battery 40, a discharge instruction is given to the charge/discharge control circuit 11 to actively supply power from the storage battery 10. In addition, when the storage battery 40 is removed, or when the storage battery 40 is actively charged from a grid power source or a solar panel, the charge/discharge control circuit 11 and the charge/discharge control circuit issue an instruction to prompt discharge from the storage battery 10. Give to 42.

実施の形態５にかかる給電システム３では、異なる特性の蓄電池を組み合わせることで、出力変動への追従性を高めながら装置サイズやコストの上昇を抑制することができる。また、制御部４４において各蓄電池の状態を考慮して電力需要に対応することで、蓄電池を長期的に安全に使用することが可能になる。 In the power supply system 3 according to the fifth embodiment, by combining storage batteries with different characteristics, it is possible to suppress increases in device size and cost while improving followability to output fluctuations. Moreover, by taking the state of each storage battery into consideration in the control unit 44 and responding to the power demand, it becomes possible to use the storage battery safely over a long period of time.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明は、家庭用だけでなく、事業用、電力系統用など大規模な給電システムにも好適に利用可能である。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit. For example, the present invention can be suitably used not only for home use but also for large-scale power supply systems such as business use and power system use.

１～３給電システム
１０蓄電池
１１充放電制御回路
１２ＡＣ／ＤＣ変換回路
１３電力変換回路
１３ａＤＣ／ＡＣ変換回路
１３ｂ変圧器
１４制御部
１５電力測定部
２０発電装置
３０太陽光発電パネル
３１パワーコンディショナ
４０蓄電池
４２充放電制御回路
４４制御部 1 to 3 Power supply system 10 Storage battery 11 Charge/discharge control circuit 12 AC/DC conversion circuit 13 Power conversion circuit 13a DC/AC conversion circuit 13b Transformer 14 Control unit 15 Power measurement unit 20 Power generation device 30 Solar power generation panel 31 Power conditioner 40 Storage battery 42 Charge/discharge control circuit 44 Control unit

Claims

A storage battery that can be charged and discharged and outputs power at the storage battery output voltage,
a charge/discharge control circuit that controls charge/discharge power to the storage battery;
an electric power source having at least the ability to supply electric power;
a control unit that controls the operation of the charge/discharge control circuit;
The control unit includes:
If the magnitude of destination power, which is the power consumption of the power destination to which power is supplied by the power source, is lower than the upper limit of the power supply capacity of the power source, the controlling the charge/discharge control circuit to cover the destination power and charge the storage battery with power that is the difference obtained by subtracting the destination power from the upper limit of the power supply capacity of the power source;
When the magnitude of the destination power is greater than or equal to the upper limit of the power supply capacity of the power source, the charging/discharging control circuit is configured to supply the destination power from both the power source and the storage battery. control ,
The control unit controls the charging/discharging control circuit to change the power supply capacity of the power source allocated to charging the storage battery based on the charging rate of the storage battery and the magnitude of the destination power.

The control unit controls the charging/discharging control circuit to further change the power supply capacity of the power source allocated to charging the storage battery based on the environmental temperature of a place where the storage battery is installed. power supply system.

The control unit includes:
When a forced charging instruction is given by the user, the charge/discharge control circuit is controlled to charge the storage battery until it is fully charged, and a charging completion notification is sent to the storage battery upon completion of charging. The power supply system according to claim 1 or 2, wherein the power supply system notifies the user.

The power source according to any one of claims 1 to 3 includes any one of a solar panel, a hybrid vehicle capable of adding fuel that can be used for power generation, a generator, or a secondary battery. power supply system.

The power supply system according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a solar power generation panel that supplies the power to the destination.

The power source is a secondary battery that prioritizes storage capacity performance over the storage battery,
The control unit is configured to change a ratio between the magnitude of the power extracted from the power source and the magnitude of the power extracted from the storage battery according to a fluctuation rate of the power source to be supplied and states of the power source and the storage battery. The power feeding system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the charging/discharging control circuit is controlled to.