JPWO2014103051A1 - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態の蓄電システム(図1の蓄電装置1A等)では、制御回路5に対する効率的な給電手段ないし補助電源手段を含む構成として以下を有する。
図1に、実施の形態1の蓄電システムである蓄電装置1Aの構成を示す。本蓄電装置1Aは、蓄電池2と、入出力の端子3と、電力変換装置4と、制御回路5を含む制御部50と、第1のDC/DCコンバータ(#1)61及び第2のDC/DCコンバータ(#2)62を含むDC/DCコンバータ部60と、第1のダイオード71及び第2のダイオード72を含むダイオードOR回路70と、スイッチ81とを有する構成である。
実施の形態1では、制御部50のDC/DCコンバータ部60及びダイオードOR回路70において、前述の電圧値の構成A(V1>V2)であり、蓄電池2側のDC電力を優先的に使用して制御回路5へ給電する構成である。充電/放電モード時など、DC/DCコンバータ部60で、スイッチ81のオン状態での蓄電池2側からのDC/DCコンバータ(#1)61へのDC入力(a)と、端子3側からのAC入力の変換によるDC/DCコンバータ(#2)62へのDC入力(b)とが両方ある場合、構成Aでは以下の作用となる。即ち、V1>V2であるため、ダイオードOR回路70の2つの入力(V1,V2)がある場合はV1側の出力が優先される。即ちDC/DCコンバータ(#1)61側の電圧V1が優先的に制御回路5へ給電される。
図2は、実施の形態2の蓄電装置1Bの構成を示す。実施の形態2は、実施の形態1(図1)に対し異なる点として、制御部50において、前述の電圧値の構成B(V1<V2)である。
実施の形態2では、制御部50のDC/DCコンバータ部60及びダイオードOR回路70において、前述の電圧値の構成B(V1<V2)であり、端子3側からのAC/DC変換のDC電力を優先的に使用して制御回路5へ給電する構成である。充電/放電モード時など、DC/DCコンバータ部60で、スイッチ81のオン状態での蓄電池2側からのDC/DCコンバータ(#1)61へのDC入力(a)と、端子3側からのAC入力の変換によるDC/DCコンバータ(#2)62へのDC入力(b)とが両方ある場合、構成Bでは以下の作用となる。即ち、V1<V2であるため、ダイオードOR回路70の2つの入力(V1,V2)がある場合はV2側の出力が優先される。即ちDC/DCコンバータ(#2)62側の電圧V2が優先的に制御回路5へ給電される。
図3は、実施の形態3の蓄電装置1Cの構成を示す。実施の形態3の蓄電装置1Cでは、端子3は、DC接続ないしDC入出力対応の端子である。これに対応して、電力変換装置4は、前述の双方向DC/ACインバータ42が不要であり、双方向DC/DCコンバータ41を有する構成である。端子3のDC入力は、端子3と双方向DC/DCコンバータ41との間のノードN2から分岐する直流路(b)を通じて第2のDC/DCコンバータ62に接続される構成である。DC/DCコンバータ部60は、前述同様にV1≠V2の構成である。実施の形態3でも実施の形態1等と同様の効果が得られる。
図4は、実施の形態4の蓄電装置1Dの構成を示す。実施の形態4は、DC/DCコンバータ部60の電圧値(V1,V2)について可変に設定可能とした設定部を有する構成である。実施の形態4では、特に、上記電圧値の設定部として、設定インタフェース部51と、制御回路5の持つ設定処理機能とで実現している。設定インタフェース部51は、例えば筐体に設けられ、制御回路5と接続される、ユーザによる設定操作を可能とする操作パネルなどである。ユーザは、設定インタフェース部51で、上記電圧値(V1,V2)に関する設定値や、あるいは運転状態ないしモードの選択や、その他の本蓄電装置の設定値などを入力・指定などが可能である。
図5は、実施の形態5の蓄電装置1Eの構成を示す。実施の形態5の蓄電装置1Eでは、実施の形態1等の構成を前提として更に追加的な手段及び機構として、自律運転用のスイッチ9を含む回路部を設け、ユーザによるスイッチ9の押下により自律運転モードでの動作が可能である。またユーザによるスイッチ9の押下を制御回路5が認識する機構を有する。
図6は、上述の各実施の形態の蓄電装置(1A等)における各運転状態などについてまとめて表で示している。蓄電装置の運転状態ないしモードとして、図示のように、待機、充電、放電、自律運転などがある。なお完全停止状態は除く。また待機モードとしては待機(1),待機(2)で示す2種類が可能である。制御回路5はこれらのモードを制御する。表の項目で、(a)は上記運転状態ないしモードを示す。(b)はスイッチ81のオン/オフ状態による充放電可否を示す。(c)は入出力の端子3の接続などの状態例を示す。(d)は前述の実施の形態1のような構成A(V1>V2)の場合を示す。(e)は前述の実施の形態2のような構成B(V1<V2)の場合を示す。なお実施の形態1,2等のようにAC接続の場合で示す。
電力変換装置4(41,42)及び他部位の絶縁性について補足する。本実施の形態では、蓄電池2側と端子3の系統電源などの側とは、安全性確保の観点から、電力変換装置4における双方向DC/DCコンバータ41または双方向DC/ACインバータ42によって絶縁される。即ち電力変換装置4は絶縁機能を有する。なお絶縁は変圧器などの公知技術により可能である。また、制御回路部50のDC/DCコンバータ部60(61,62)においても、上記同様の観点から、絶縁機能を有する形態が望ましい。
Claims (10)
- 蓄電池と、
電源が接続可能な入出力の端子と、
前記蓄電池と前記端子との間に設けられた電力変換装置と、
前記蓄電池に対する充放電の制御を行う制御回路を含む制御部と、
前記蓄電池と前記電力変換装置との間の配線上の第1のノードに接続され、第1の電圧を出力する第1のDC/DCコンバータと、
前記電力変換装置の内部の第2のノードに接続され、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を出力する第2のDC/DCコンバータと、
前記第1のDC/DCコンバータと前記制御回路との間に接続され前記第1の電圧を入力する第1のダイオードと、
前記第2のDC/DCコンバータと前記制御回路との間に接続され前記第2の電圧を入力する第2のダイオードと、を有する、蓄電装置。 - 請求項1記載の蓄電装置において、
前記第1の電圧よりも第2の電圧が小さい、蓄電装置。 - 請求項1記載の蓄電装置において、
前記第1の電圧よりも第2の電圧が大きい、蓄電装置。 - 請求項1記載の蓄電装置において、
前記第1及び第2の電圧の値を可変に設定する設定部を有する、蓄電装置。 - 請求項4記載の蓄電装置において、
前記設定部は、ユーザの操作により前記第1及び第2の電圧の値を設定可能とするインタフェース部を有し、
前記制御部は、前記インタフェース部での設定値に従い、前記第1及び第2のDC/DCコンバータの電圧値を設定する、蓄電装置。 - 請求項1記載の蓄電装置において、
前記端子は、AC電源が接続され、AC電力を入出力する端子であり、
前記電力変換装置は、
前記蓄電池側からの第1のDC電圧を入力して第2のDC電圧へ変換する機能、及び前記第2のDC電圧を入力して前記第1のDC電圧へ変換する機能を有する、双方向DC/DCコンバータと、
前記端子側からのAC電圧を入力して前記第2のDC電圧へ変換する機能、及び前記第2のDC電圧を入力して前記端子側へのAC電圧へ変換する機能を有する、双方向DC/ACインバータと、を有する、蓄電装置。 - 請求項1記載の蓄電装置において、
前記端子は、DC電源が接続され、DC電力を入出力する端子であり、
前記電力変換装置は、前記蓄電池側からの第1のDC電圧を入力して前記端子側への第2のDC電圧へ変換する機能、及び前記端子側からの第2のDC電圧を入力して前記蓄電池側への第1のDC電圧へ変換する機能を有する、双方向DC/DCコンバータを有する、蓄電装置。 - 請求項1記載の蓄電装置において、
前記蓄電池と前記電力変換装置との間に第1のスイッチを有し、
前記制御部は、待機モードとして、前記第1のスイッチをオフにし、前記端子側の入力に基づくDC電力を前記第2のDC/DCコンバータを通じて前記制御部に給電する、蓄電装置。 - 請求項1記載の蓄電装置において、
前記蓄電池と前記電力変換装置との間の配線上に有する第1のスイッチと、
ユーザによる操作が可能な自律運転用の第2のスイッチと、を有し、
前記端子に電源が非接続の状態での、ユーザによる前記第2スイッチの押下に応じて、前記第1のスイッチがオンにされ、前記蓄電池側の放電によるDC電力を前記第1のDC/DCコンバータを通じて前記制御部に給電することで前記制御部を起動する、蓄電装置。 - 請求項9記載の蓄電装置において、
前記制御回路は、前記蓄電池側の放電によるDC電力の供給により起動し、前記第2のスイッチの押下による信号を入力し、自律運転モードとして動作及び制御を行う、蓄電装置。
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