KR20120061823A - 충전 시스템과 그 제어 방법 및 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

충전 시스템과 그 제어 방법 및 프로그램을 기록한 기록 매체 Download PDF

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KR20120061823A
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미쯔후미 고또오
마사미 미우라
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

발전 장치가 자연 에너지를 사용하여 발전을 행하고, 복수의 2차 전지 팩이 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되고, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을, 당해 2차 전지 팩의 충전율에 기초하여 선택한다.

Description

충전 시스템과 그 제어 방법 및 프로그램 {CHARGING SYSTEM, AND CONTROL METHOD AND PROGRAM THEREFOR}
본 발명은 2차 전지에 충전을 행하는 충전 시스템과 그 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
본원은 2010년 2월 26일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2010-41915호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
태양광이나 풍력 등의 자연 에너지를 사용한 발전 장치와, 당해 발전 장치가 발전한 전력에 의해 충전되는 카트리지식(제거 가능한) 2차 전지 팩과, 충전 시스템에 이용되는 조명이나 표시기 등의 전력 부하와, 충전 시스템 전체의 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한 독립 전원형의 충전 시스템이 제안되어 있다. 이 독립 전원형의 충전 시스템에서는, 상술한 바와 같이 발전 장치가 자연 에너지를 사용하여 발전한 전력에 의해, 충전 시스템 전체를 운전 제어함으로써, 다른 것으로부터의 전력 공급 없이 독립되어 운전할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 자연 에너지 발전에 의한 발전 장치는 풍속의 유무나, 날씨나, 시간대에 의해 발전량이 증감하므로 전력 공급이 안정되지 않고, 제어 장치에 의한 운전 제어의 동작에 영향을 미치고, 그 영향이 그대로 충전 시스템 전체의 동작의 불안정화에 미치게 된다. 예를 들어, 밤이나 풍속이 전혀 없는 경우에는, 태양광 발전과 풍력 발전의 양쪽에서 발전 불가로 되어, 전력 부하의 운전 제어를 할 수 없게 되어 버린다.
또한, 2차 전지 팩으로 충전을 행하는 관련 기술이 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2009-142150호 공보
여기서, 제어 장치로의 전력 공급의 안정성을 향상시키기 위해, 당해 제어 장치용 소용량 축전지를 설치하고, 그 소용량 축전지로부터 제어 장치로 전력을 공급하는 것이 생각되지만, 그 경우, 축전지 및 당해 축전지로부터 전력을 제어 장치로 공급하기 위한 회로 등을 설치할 필요가 있어, 충전 시스템의 제조에 드는 비용이 증가한다.
또한, 제어 장치로의 운전 제어를 위한 전력 공급의 안정성을 향상시키기 위한 수단으로서, 카트리지식 2차 전지 팩으로부터 제어 장치용 전력을 공급함으로써, 소용량 축전지가 불필요해져, 충전 시스템의 제조의 비용 증가를 억제하는 것이 생각된다. 그러나, 이 방법에서는 카트리지식 2차 전지 팩을 충전 시스템으로부터 제거하여 다른 용도에 이용하고 있는 동안(예를 들어, 차량 등에 탑재하여 이용하는 등), 충전 시스템 내에 제어 장치로 전력을 공급하는 2차 전지 팩이 없는 상태로 되어 버린다. 따라서, 2차 전지 팩을 충전 시스템으로부터 제거하고 있는 동안은, 자연 에너지를 사용한 발전 장치로부터 제어 장치로의 전력 공급을 의지하게 되고, 결국, 제어 장치로의 전력 공급이 불안정해져 버린다.
따라서 본 발명은 자연 에너지를 사용하여 발전한 전력을 제거 가능한 2차 전지 팩으로 공급하는 발전 장치를 갖는 충전 시스템이며, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치로의 전력 공급을 비용 증가 없이 안정적으로 공급할 수 있는 충전 시스템과 그 제어 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 충전 시스템은 복수의 2차 전지에 충전을 행하는 충전 시스템이며, 자연 에너지를 사용하여 발전을 행하는 발전 장치와, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치와, 상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되는 상기 복수의 2차 전지 팩과, 상기 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는 제어 전력 공급원 선택부를 구비한다.
본 발명의 충전 시스템에 있어서, 상기 제어 전력 공급원 선택부는 상기 복수의 2차 전지 팩 각각의 충전율에 기초하여, 상기 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택해도 좋다.
본 발명의 충전 시스템에 있어서, 상기 제어 전력 공급원 선택부는 상기 충전율의 하한 임계값 이상의 충전율의 2차 전지 팩 중, 가장 충전율이 낮은 2차 전지 팩을, 상기 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩으로서 선택해도 좋다.
본 발명의 충전 시스템에 있어서, 기상 정보에 기초하여 특정된 상기 발전 장치의 발전 불가 기간과, 당해 발전 불가 기간에 상기 제어 장치가 상기 운전 제어에 이용하는 전력에 기초하여 산출한 전력량을 상기 2차 전지 팩 각각이 공급할 수 있는지를, 당해 2차 전지 팩의 충전율에 기초하여 판정하는 전력량 판정부를 구비하고, 상기 제어 전력 공급원 선택부는 상기 판정에 있어서, 상기 산출한 전력량을 공급할 수 있는 2차 전지 팩을, 상기 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩으로서 선택해도 좋다.
본 발명의 충전 시스템의 제어 방법은 복수의 2차 전지 팩에 충전을 행하는 충전 시스템에 있어서의 제어 방법이며, 상기 충전 시스템의 발전 장치가, 자연 에너지를 사용하여 발전을 행하고, 상기 충전 시스템의 상기 복수의 2차 전지 팩이, 상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되고, 상기 충전 시스템의 제어 전력 공급원 선택부가, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택한다.
즉, 본 발명의 제어 방법은 상기 충전 시스템의 발전 장치에 의해, 자연 에너지를 사용하여 발전하는 공정과, 상기 복수의 2차 전지 팩을, 상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전하는 공정과, 상기 충전 시스템의 제어 전력 공급원 선택부에 의해, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는 공정을 구비한다.
본 발명의 프로그램은 자연 에너지를 사용하여 발전을 행하는 발전 장치와, 상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되는 상기 복수의 2차 전지 팩을 구비한 충전 시스템의 제어 장치를, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는 제어 전력 공급원 선택 수단으로서 기능시킨다.
본 발명에 따르면, 충전 시스템(1)의 제어 장치(10)는 충전율의 하한 임계값 이상의 충전율의 2차 전지 팩(20)으로부터의 전력 공급을 받음으로써, 자연 에너지로부터의 발전을 할 수 없다고 알고 있는 미리 설정된 시간, 충전 시스템(1)을 운전 제어하는 전력을 확보할 수 있다. 이에 의해, 제거 가능한 2차 전지 팩(20)에 대해 자연 에너지에 의해 발전한 전력을 공급하는 발전 장치(30)를 갖는 충전 시스템(1)에 있어서, 당해 충전 시스템(1)의 운전 제어를 행하는 제어 장치(10)로의 전력 공급을 비용 증가 없이 안정적으로 공급할 수 있는 충전 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 충전 시스템의 개요를 도시하는 도면이다.
도 2는 충전 시스템의 기능 블록도이다.
도 3은 BMU의 기능 블록을 도시하는 제1 도면이다.
도 4는 충전 시스템의 처리 플로우를 도시하는 제1 도면이다.
도 5는 충전 시스템에 장전되는 2차 전지의 충전율의 차를 나타내는 도면이다.
도 6은 BMU의 기능 블록을 도시하는 제2 도면이다.
도 7은 충전 시스템의 처리 플로우를 도시하는 제2 도면이다.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 충전 시스템을, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 제1 실시 형태에 의한 충전 시스템의 개요를 도시하는 도면이다.
이 도면에 있어서, 부호 1은 충전 시스템이다. 본 실시 형태에 있어서 충전 시스템(1)은 풍력 발전이나 태양광 발전 등의 자연 에너지를 사용한 발전을 행하는 발전 장치(30a, 30b)[이하, 총칭하여 발전 장치(30)라고 함]를 사용하여, 2차 전지 팩(20a 내지 20f)(이하, 총칭하여 2차 전지 팩(20)이라고 함]으로 충전을 행하는 것으로, 조명이나, 충전 시스템(1)의 각 기능의 전력 부하(40)의 운전을 제어하는 제어 장치(10)를 구비하고 있다.
여기서 발전 장치(30)는 전력 부하(40)나 2차 전지 팩(20)과 전력선에 의해 접속되어 있고, 또한 제어 장치(10)는 신호선 및 전력선에 의해 2차 전지 팩(20)과 접속되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에 의한 충전 시스템(1)은 2차 전지 팩(20) 중 풀 충전(충전율 100%)으로 된 2차 전지 팩(20) 등을 충전 시스템(1)으로부터 제거할 수 있는 카트리지식 기구를 구비하고 있다. 이 제거된 2차 전지 팩(20)은, 예를 들어 차의 배터리용 2차 전지 팩(20)으로서 이용된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 충전 시스템(1)에서는 2차 전지 팩(20)의 사용에 의해, 충전율이 낮아진 2차 전지 팩(20)이 다시 장전되고, 자연 에너지를 사용한 발전 장치(30) 발전에 의해 2차 전지 팩(20)을 재충전한다.
도 2는 제1 실시 형태에 의한 충전 시스템의 기능 블록도이다.
다음에, 도 2를 사용하여 충전 시스템(1)의 기능 구성의 상세에 대해 설명한다.
제어 장치(10)는, 상술한 바와 같이 충전 시스템(1)의 운전 제어를 행하는 것으로, 발전 장치 상태 감시부(11), 2차 전지 상태 감시부(12), 운전 제어부(13), 제어 전력 공급원 선택부(14) 및 표시부(15)를 포함하고 있다.
2차 전지 팩(20)은 2차 전지(21), CMU(Cell Monitor Unit)(22), BMU(Battery Management Unit)(23)를 포함하고 있다.
또한, CMU(22)는 2차 전지(21)의 전압이나 온도 등의 2차 전지(21)의 상태 감시를 행하고, BMU(23)로 2차 전지(21)의 상태 감시 정보를 출력하는 처리를 행한다.
또한, BMU(23)는 CMU(22)로부터 받은 2차 전지(21)의 상태 감시 정보에 기초하여, 2차 전지(21)의 충전율의 연산, 제어 장치(10)로의 2차 전지(21)의 충전율의 출력 등의 처리를 행한다.
스위치(5a 내지 5f)는 2차 전지 팩(20) 각각과 발전 장치(30)를 접속하는 전력선의 접속 상태를 온/오프하고, 스위치(6a 내지 6f)는 2차 전지 팩(20) 각각과 제어 장치(10)를 접속하는 전력선의 접속 상태를 온/오프한다. 또한, 스위치(5g, 5h)는 발전 장치(30a)와 발전 장치(30b)와 2차 전지 팩(20)을 접속하는 전력선의 접속 상태를 온/오프하고, 스위치(5i)는 전력 부하(40)와 발전 장치(30)를 접속하는 전력선의 접속 상태를 온/오프한다. 각 스위치(5a 내지 5i)[이하, 총칭하여 스위치(5)라고 함], 스위치(6a 내지 6f)[이하, 총칭하여 스위치(6)라고 함]는 제어 장치(10)와의 사이에서, 당해 제어 장치(10)가 온/오프를 제어하기 위한 신호선에 의해 접속되어 있다.
그리고, 본 실시 형태에 의한 충전 시스템(1)은 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치(10)에 있어서, 당해 운전 제어에 이용하기 위한 전력을 공급하는 공급원으로서, 어느 하나의 2차 전지 팩(20)을 선택하는 처리를 행한다. 이 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩(20)의 선택 처리에 있어서, 충전 시스템(1)은 당해 2차 전지 팩(20) 각각의 충전율에 기초하여, 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩(20)을 선택한다. 예를 들어, 충전 시스템(1)은 충전율의 하한 임계값 이상의 충전율의 2차 전지 팩(20) 중, 가장 충전율이 낮은 2차 전지 팩(20)을, 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩(20)으로서 선택한다. 또는, 발전 장치(30)의 발전 불가 기간 동안, 충전 시스템(1)의 운전 제어에 이용하는 전력량을 공급할 수 있는 2차 전지 팩(20)을, 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩(20)으로서 선택한다.
이와 같은 처리에 의해, 자연 에너지에 의해 발전한 전력을 제거 가능한 2차 전지 팩(20)에 대해 공급하는 발전 장치(30)를 갖는 충전 시스템(1)에 있어서, 당해 충전 시스템(1)의 운전 제어를 행하는 제어 장치(10)로의 전력 공급을 비용 증가 없이 안정적으로 공급할 수 있는 충전 시스템(1)을 제공한다.
다음에, 도 3 및 도 4를 사용하여, 상기에 있어서 설명한 충전 시스템의 처리 플로우에 대해 순서대로 설명한다.
도 3은 제어 장치(10)의 기능 블록을 도시하는 제1 도면이다. 도 4는 충전 시스템(1)의 처리 플로우를 도시하는 제1 도면이다.
제어 장치(10)는, 도 3에 도시한 바와 같이 2차 전지 팩(20) 각각의 충전율이나 그 밖의 처리에 필요한 정보를 감시하여 보존하는 2차 전지 상태 감시부(12), 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩(20)을 선택하는 제어 전력 공급원 선택부(14), 선택된 2차 전지 팩(20)으로부터의 전력의 제어 장치(10)로의 공급의 제어 등의 운전 제어를 행하는 운전 제어부(13)를 적어도 구비하고 있다.
우선, 각각의 전지 팩에 있어서, BMU(23)는 CMU(22)를 통해 2차 전지(21)의 전압값을 취득한다(스텝 S101). 그리고, BMU(23)는 취득한 2차 전지(21)의 전압값에 기초하여, 2차 전지 팩(20)의 충전율을 연산한다(스텝 S102). 충전율의 연산 방법은, 예를 들어 2차 전지(21)의 전압값에 따른 충전율을 나타내는 충전율 연산 테이블의 정보에 기초하여, 현재의 2차 전지 팩(20)의 전압값에 대응하는 충전율을 보간 계산에 의해 연산한다. 그 밖에, BMU(23)는 충전율의 연산 방법이면 어떤 방법에 의해 충전율을 연산해도 좋다. 그리고, BMU(23)는 2차 전지(21)에 대해 연산한 충전율값을, 제어 장치(10) 내의 2차 전지 상태 감시부(12)로 통지한다(스텝 S103). 2차 전지 상태 감시부(12)는 각 2차 전지 팩(20)의 충전율을, 2차 전지 상태 감시부(12) 내의 충전율 보존 테이블에 보존한다(스텝 S104).
다음에, 제어 전력 공급원 선택부(14)는 충전율 보존 테이블에 보존되어 있는 각 2차 전지 팩(20)의 충전율과, 충전율의 하한 임계값을, 2차 전지 상태 감시부(12)로부터 판독하고, 충전율의 하한 임계값 이상의 충전율의 2차 전지 팩(20) 중, 가장 낮은 충전율의 2차 전지 팩(20)을 선택한다(스텝 S105). 또한, 충전율의 하한 임계값은 미리 설정된 시간, 충전 시스템(1)의 운전 제어를 위해 제어 장치(10)가 필요로 하는 전력량을 확보할 수 있는 2차 전지 팩(20)의 충전율이다. 미리 설정된 시간이라 함은, 발전 장치(30)가 태양광 발전 장치(30a)와 풍력 발전 장치(30b)인 경우에는, 예를 들어 일몰로부터 일출까지의 동안, 무풍 상태로 되는 시간이고, 이는 발전 장치(30)가 발전 불가로 되는 시간이다.
그리고, 당해 선택한 2차 전지 팩(20)의 식별 번호를, 운전 제어부(13)로 통지한다.
그러면, 운전 제어부(13)는 통지된 식별 번호의 2차 전지 팩(20)으로부터 제어 장치(10)로 전력 공급이 이루어지도록 운전 제어를 행한다(스텝 S106). 이 운전 제어의 구체예는, 예를 들어 제어 장치(10)로 전력 공급하는 것으로서 2차 전지 팩(20a)이 특정된 경우에는, 당해 특정된 2차 전지 팩(20)의 식별 번호로부터, 2차 전지 팩(20a)과 제어 장치(10)를 연결하는 전력선의 스위치(6a)의 상태를 오프로부터 온으로 전환하는 제어 등이다.
그리고, 제어 장치(10)는 2차 전지 팩(20)의 선택의 처리로부터 소정의 시간 간격 경과하였는지를 판정한다(스텝 S107). 그리고, 소정의 시간 경과한 경우에는, 스텝 S105로 처리를 이행하여, 제어 장치(10)로 전력 공급하는 2차 전지(21)의 선택의 처리를 반복해서 행한다. 또한, 스텝 S107에 있어서, 소정의 시간 경과하고 있지 않은 경우에는, 선택한 2차 전지(21)의 충전율이 하한 임계값 이하인지를 판정한다(스텝 S108).
그리고, 선택한 2차 전지(21)의 충전율이 하한 임계값 이하이면, 스텝 S105로 처리를 이행하여, 제어 장치(10)로 전력 공급하는 2차 전지 팩(20)의 선택의 처리를 반복해서 행한다. 또한 스텝 S108에 있어서, 선택한 2차 전지 팩(20)의 충전율이 하한 임계값 이하가 아니면, 소정의 시간 간격 경과하였는지의 판정의 스텝 S107의 처리로 이행한다.
그리고, 선택의 처리에 있어서, 새로운 2차 전지 팩(20)을 선택한 경우에는, 처리 전에 선택하고 있던 2차 전지 팩(20)과 제어 장치(10)를 접속하는 전력선의 스위치(6)를 온으로부터 오프로 전환하고, 선택의 처리에 있어서 새롭게 선택한 2차 전지 팩(20)과 제어 장치(10)를 접속하는 전력선의 스위치(6)를 오프로부터 온으로 전환하는 제어를 행한다. 이에 의해, 새롭게 선택한 2차 전지 팩(20)을, 제어 장치(10)로 전력을 공급하는 공급원의 2차 전지 팩(20)으로 변경할 수 있다.
도 5는 충전 시스템(1)에 장전되는 2차 전지의 충전율의 차를 나타내는 도면이다.
도 5에서는 2차 전지 팩(20a)이 충전 완료, 2차 전지 팩(20e)이 제거 중, 2차 전지 팩(20f)이 하한 임계값 이하의 충전율의 상태, 2차 전지 팩(20b, 20c, 20f)이 하한 임계값 이상의 충전율의 상태인 것을 도시하고 있다. 이와 같은 상태에 있어서는, 상술한 처리에 의해, 충전율의 하한 임계값 이상의 충전율의 2차 전지 팩(20) 중, 가장 충전율이 낮은 2차 전지 팩(20c)이, 제어 장치(10)로 전력 공급하는 2차 전지 팩(20)으로서 선택된다. 또한, 운전 제어부(13)는 2차 전지 팩(20a)의 충전율(100%)로부터 충전 완료라고 판단되면, 2차 전지 팩(20a)과 발전 장치(30) 사이의 전력선의 스위치(5a)를 오프로 하여, 과충전으로 되지 않도록 제어하고, 2차 전지 팩(20a)과 제어 장치(10) 사이의 전력선의 스위치(6a)를 오프로 제어한다.
또한, 운전 제어부(13)는 2차 전지 팩(20b, 20c, 20e, 20f) 중, 전력 공급원과 선택한 2차 전지 팩(20c) 이외의 2차 전지 팩(20b, 20e, 20f)을 충전하기 위해, 2차 전지 팩(20b, 20e, 20f) 각각과 발전 장치(30) 사이의 전력선의 스위치(5b, 5e, 5f)를 스위치 온으로 제어하고, 2차 전지 팩(20b, 20e, 20f) 각각과 제어 장치(10) 사이의 전력선의 스위치(6b, 6e, 6f)를 스위치 오프로 제어한다.
또한, 운전 제어부(13)는 전력 공급원과 선택한 2차 전지 팩(20c)과 발전 장치(30) 사이의 전력선의 스위치(5c)와, 2차 전지 팩(20c)과 제어 장치(10) 사이의 전력선의 스위치(6c)를 온으로 제어한다.
이상의 처리에 따르면, 충전 시스템(1)의 제어 장치(10)는 충전율의 하한 임계값 이상의 충전율의 2차 전지 팩(20)으로부터의 전력 공급을 받음으로써, 자연 에너지로부터의 발전을 할 수 없다고 알고 있는, 미리 설정된 시간, 충전 시스템(1)을 운전 제어하는 전력을 확보할 수 있다. 이에 의해, 제거 가능한 2차 전지 팩(20)에 대해 자연 에너지에 의해 발전한 전력을 공급하는 발전 장치(30)를 갖는 충전 시스템(1)에 있어서, 당해 충전 시스템(1)의 운전 제어를 행하는 제어 장치(10)로의 전력 공급을 비용 증가 없이 안정적으로 공급할 수 있는 충전 시스템(1)을 제공할 수 있다.
또한, 상술한 처리에 따르면, 충전율이 100%로 되어 있는 2차 전지 팩(20)에 대해서는 방전시키는 일 없이 카트리지식 기구로부터 제거하여 사용 가능한 상태를 유지하면서, 충전율이 100%로 되어 있지 않은 2차 전지 팩(20)에 대해서는 하한 임계값 이상의 것 중, 가장 충전율이 낮은 2차 전지 팩(20)을 제어 장치(10)의 전원으로서 사용하는 것으로서 선택한다. 그리고 당해 선택한 2차 전지 팩(20)보다도 충전율이 높은, 즉 충전율 100%까지 상대적으로 빠르게 충전 가능한 2차 전지 팩(20)은 전원으로서 사용하지 않고 충전을 행함으로써, 조기에 충전율 100%의 2차 전지 팩(20)의 수를 늘릴 수 있는 충전 시스템(1)을 제공할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 6은 제어 장치(10)의 기능 블록을 도시하는 제2 도면이다. 도 7은 충전 시스템(1)의 처리 플로우를 도시하는 제2 도면이다.
제어 장치(10)는 전력 공급원의 2차 전지 팩(20)의 선택의 처리에 있어서, 상술한 처리 이외에, 기상 정보에 기초하여 선택을 행하도록 해도 좋다. 이 경우의 실시 형태에 대해, 이하에 설명한다.
우선, 도 6에 도시한 바와 같이, 제어 장치(10)는 도 3에 도시한 구성에 추가하여, 기상 정보를 기상 정보 서버 등 다른 장치로부터 수신하는 통신 처리부(16)와, 기상 정보에 기초하여 충전 시스템(1)의 운전 제어에 필요한 전력량을 공급할 수 있는 2차 전지 팩(20)을 판정하는 전력량 판정부(17)를 구비하고 있다.
그리고, 제2 실시 형태에 의한 충전 시스템(1)에 있어서는, 통신 처리부(16)가, 기상 정보 제공 회사 등이 보유하는 기상 정보 서버 등으로부터 기상 정보[풍황(風況) 예측 상황의 데이터, 예를 들어 기상청 등이 Mesoscale Spectral Model(MSM) 등의 기상 모델을 사용하여, 해면, 경정 기압, 바람, 기온, 상대 습도, 적산 강수량, 지표면압, 고도, 상승류 등, 50㎞ 내지 100㎞ 메쉬로 51시간 앞까지 예보한 기상 요소의 격자점 데이터(Grid Point Value;GPV)]를 수신한다(스텝 S201). 그리고, 전력량 판정부(17)는 통신 처리부(16)로부터 기상 정보를 취득하고, 당해 기상 정보에 기초하여, 발전 불가 기간을 연산한다(스텝 S202). 이 발전 불가 기간은, 예를 들어 기상 정보에 일몰로부터 일출까지의 1시간마다의 예측 풍속이 저장되어 있는 것으로 한다. 그리고, 발전량 판정부(18)는 일몰로부터 일출까지의 시간대에 있어서, 예측 풍속이 0에 대응되어 기상 정보에 저장되어 있는 시간의 수를 특정하고, 그 수로 나타내는 시간을, 무풍 상태가 계속되는 시간, 즉 발전 불가 기간 β(hr)로서 연산한다. 예를 들어, 오후 10시, 오전 3시, 오전 4시의 3개의 시간의 예측 풍속이 0이었던 경우, 발전 불가 기간 β(hr)=3시간(hr)이다. 그리고, 미리 발전 장치 상태 감시부(11)에 기록되어 있는 충전 시스템(1)에서 일몰로부터 일출까지의 시간대에서 필요한 전력 α(W)를 판독하고, 당해 전력 α(W)에, 발전 불가 기간 β(hr)를 승산하여, 일몰로부터 일출까지의 시간대, 즉 발전 불가 기간에서 충전 시스템(1)이 필요한 전력량 αβ(Whr)를 산출한다(스텝 S203). 그리고, 전력량 판정부(17)는 (전력량 αβ)÷[2차 전지 팩(20)의 축전량]에 의해 발전 불가 기간에 있어서의 필요 충전율을 연산하고(스텝 S204), 각 2차 전지 팩(20)의 충전율이, 당해 연산한 필요 충전율 이상인지를 판정하여, 필요 충전율 이상의 충전율인 2차 전지 팩(20)을 특정한다(스텝 S205). 그리고, 전력량 판정부(17)는 필요 충전율 이상의 충전율인 2차 전지 팩(20)의 식별 번호를, 제어 전력 공급원 선택부(14)로 통지한다. 그러면, 제어 전력 공급원 선택부(14)는 통지를 받은 식별 번호의 2차 전지 팩(20)의 충전율을 2차 전지 상태 감시부(12)로부터 판독하고, 그들 2차 전지 팩(20) 중, 가장 충전율이 낮은 2차 전지 팩(20)을 선택한다(스텝 S206).
이후의 처리는 제1 실시 형태의 스텝 S105 이후의 처리와 마찬가지로, 운전 제어부(13)가, 통지된 식별 번호의 2차 전지 팩(20)을, 제어 장치(10)로의 전력 공급에 이용하는 2차 전지 팩(20)으로 특정하고, 당해 2차 전지 팩(20)으로부터 제어 장치(10)로 전력 공급이 되도록 운전 제어를 행한다(스텝 S207). 그리고, 제어 장치(10)는 2차 전지 팩(20)의 선택의 처리로부터 소정의 시간 간격 경과하였는지를 판정한다(스텝 S208).
그리고, 소정의 시간 경과한 경우에는, 스텝 S201로 처리를 이행하여, 제어 장치(10)로 전력 공급하는 2차 전지 팩(20)의 선택의 처리를 반복해서 행한다. 또한, 스텝 S208에 있어서, 소정의 시간 경과하고 있지 않은 경우에는, 선택한 2차 전지 팩(20)의 충전율이 하한 임계값 이하인지를 판정한다(스텝 S209). 그리고, 선택한 2차 전지 팩(20)의 충전율이 하한 임계값 이하이면, 스텝 S201로 처리를 이행하여, 제어 장치(10)로 전력 공급하는 2차 전지 팩(20)의 선택의 처리를 반복해서 행한다. 또한 스텝 S208에 있어서, 선택한 2차 전지 팩(20)의 충전율이 하한 임계값 이하가 아니면, 소정의 시간 간격 경과하였는지의 판정의 스텝 S208의 처리로 이행한다.
또한, 발전 불가 기간 β의 산출 방법은 충전 시스템(1)이 어떤 발전 장치(30)를 갖는지에 따라서 다르고, 또한 어떤 기상 정보를 사용하여 발전 불가 기간 β를 산출하도록 해도 좋다.
또한, 기상 정보를, 기상 정보 서버 등으로부터 취득하지 않고, 원하는 각 지점에 설치된 우량계나 풍속계나 조도계에 의해 과거에 얻어진 정보를 축적하는 데이터 베이스로부터 과거의 일시의 우량이나 풍속이나 조도 등의 기상 정보를 취득하고, 그 기상 정보에 기초하여 발전 불가 기간 β를 산출하도록 해도 좋다.
제2 실시 형태에 따르면, 기상 정보에 따라서 적절한 2차 전지 팩(20)을, 충전 시스템(1)의 운전 제어를 행하는 발전 장치(30)에 전력을 공급하는 2차 전지 팩(20)으로서 선택할 수 있다.
또한, 상술한 충전 시스템(1)은 내부에 컴퓨터 시스템을 갖고 있다. 그리고, 상술한 각 처리의 과정은 프로그램의 형식으로 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 보존되어 있고, 이 프로그램을 컴퓨터가 판독하여 실행함으로써, 상기 처리가 행해진다. 여기서 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체라 함은, 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등을 말한다. 또한, 이 컴퓨터 프로그램을 통신 회선에 의해 컴퓨터로 전송하고, 이 전송을 받은 컴퓨터가 당해 프로그램을 실행하도록 해도 좋다.
또한, 상기 프로그램은 전술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이라도 좋다.
또한, 전술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현할 수 있는 것, 소위 차분 파일(차분 프로그램)이라도 좋다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시 형태로 한정되는 일은 없다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 그 밖의 변경이 가능하다. 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 일은 없고, 첨부한 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.
본 발명은 복수의 2차 전지에 충전을 행하는 충전 시스템이며, 자연 에너지를 사용하여 발전을 행하는 발전 장치와, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치와, 상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되는 상기 복수의 2차 전지 팩과, 상기 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는 제어 전력 공급원 선택부를 구비하는 충전 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치로의 전력 공급을 비용 증가 없이 안정적으로 공급할 수 있다.
1 : 충전 시스템
10 : 제어 장치
11 : 발전 장치 상태 감시부
12 : 2차 전지 상태 감시부
13 : 운전 제어부
14 : 제어 전력 공급원 선택부
15 : 표시부
16 : 통신 처리부
17 : 전력량 판정부
18 : 발전량 판정부
20 : 2차 전지 팩
21 : 2차 전지
22 : CMU
23 : BMU
30 : 발전 장치
40 : 전력 부하
5, 6 : 스위치

Claims (6)

  1. 복수의 2차 전지에 충전을 행하는 충전 시스템이며,
    자연 에너지를 사용하여 발전을 행하는 발전 장치와,
    충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치와,
    상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되는 상기 복수의 2차 전지 팩과,
    상기 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는 제어 전력 공급원 선택부를 구비하는, 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 전력 공급원 선택부는 상기 복수의 2차 전지 팩 각각의 충전율에 기초하여, 상기 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는, 충전 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 전력 공급원 선택부는 상기 충전율의 하한 임계값 이상의 충전율의 2차 전지 팩 중, 가장 충전율이 낮은 2차 전지 팩을, 상기 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩으로서 선택하는, 충전 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 기상 정보에 기초하여 특정된 상기 발전 장치의 발전 불가 기간과, 당해 발전 불가 기간에 상기 제어 장치가 상기 운전 제어에 이용하는 전력에 기초하여 산출한 전력량을 상기 2차 전지 팩 각각이 공급할 수 있는지를, 당해 2차 전지 팩의 충전율에 기초하여 판정하는 전력량 판정부를 구비하고, 상기 제어 전력 공급원 선택부는 상기 판정에 있어서, 상기 산출한 전력량을 공급할 수 있는 2차 전지 팩을, 상기 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩으로서 선택하는, 충전 시스템.
  5. 복수의 2차 전지 팩에 충전을 행하는 충전 시스템에 있어서의 제어 방법이며,
    상기 충전 시스템의 발전 장치가, 자연 에너지를 사용하여 발전을 행하고,
    상기 충전 시스템의 상기 복수의 2차 전지 팩이, 상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되고,
    상기 충전 시스템의 제어 전력 공급원 선택부가, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는, 제어 방법.
  6. 자연 에너지를 사용하여 발전을 행하는 발전 장치와, 상기 발전 장치에서 발전한 전력에 의해 충전되는 상기 복수의 2차 전지 팩을 구비한 충전 시스템의 제어 장치를, 충전 시스템의 운전 제어를 행하는 제어 장치의, 당해 운전 제어에 이용하는 전력의 공급원의 2차 전지 팩을 선택하는 제어 전력 공급원 선택 수단으로서 기능시키는, 프로그램.
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