WO2025257985A1 - 直流電源システム及び電力制御方法 - Google Patents

直流電源システム及び電力制御方法

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WO2025257985A1
WO2025257985A1 PCT/JP2024/021384 JP2024021384W WO2025257985A1 WO 2025257985 A1 WO2025257985 A1 WO 2025257985A1 JP 2024021384 W JP2024021384 W JP 2024021384W WO 2025257985 A1 WO2025257985 A1 WO 2025257985A1
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WO
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power
power supply
supply system
storage battery
control unit
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PCT/JP2024/021384
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English (en)
French (fr)
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凌 谷本
祐喜 中村
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NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/20—Systems characterised by their energy storage means

Definitions

  • This disclosure relates to a DC power supply system and a power control method.
  • Patent Document 1 discloses a DC power supply system equipped with a solar power generation device and a storage battery.
  • Patent Document 2 discloses a DC power supply system equipped with a storage battery and an electric vehicle.
  • JP 2016-208660 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2022-73584
  • This disclosure was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and provides a DC power supply system and power control method that effectively utilizes the power generated by a solar power generation system to reduce power costs.
  • a DC power supply system comprises two power supply systems each including a communications load, a rectifier, a storage battery, a solar power generation system, an electric vehicle (EV), a wheeling inverter, and a control unit; and a monitoring server that monitors the surplus and shortage power of each power supply system and the charge levels of the storage batteries and EVs.
  • the control unit is configured to exchange power generated by the solar power generation system and power discharged by the EV between the two power supply systems via the power transmission and distribution network, switch between regenerative power and running power of the EV and storage battery of each power supply system, and adjust the amount of power supplied from each power supply system by adjusting the output voltage.
  • This configuration makes it possible to make better use of the power generated by solar panels than conventional base stations that only control a single station or do not have EVs. Furthermore, by appropriately setting the SOC at which EVs discharge or stop, and the target SOC when charging, it is possible to ensure backup capacity in the event of a disaster, while reducing the power costs of the entire base station through the use of renewable energy and power interchange, compared to using only storage batteries.
  • This disclosure provides a DC power supply system and power control method that effectively utilizes the power generated by a solar power generation system to reduce power costs.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a DC power supply system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a table showing the power patterns of each base station according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a multi-port converter provided in each base station according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the control unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a method for determining the EV and storage battery operations.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a multi-port converter provided in each base station according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a control unit according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a method for setting the charge/discharge amount of the EV and the storage battery.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the control unit.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a DC power supply system 1 according to the first embodiment.
  • the DC power supply system 1 is a system in which two base stations 10, 20 (power supply systems) are equipped with storage batteries, solar power generation equipment (solar panels), and EVs, and the two base stations 10, 20 share power using a wheeling system.
  • the DC power supply system 1 includes, as components included in the base station 10, a rectifier 11, a communications load 12, a storage battery 13, a solar power generation device 14, an EV 15, an inverter 16, and a multi-port converter 17.
  • the DC power supply system 1 includes, as components included in the base station 20, a rectifier 21, a communications load 22, a storage battery 23, a solar power generation device 24, an EV 25, an inverter 26, and a multi-port converter 27.
  • the DC power supply system 1 includes a commercial power source 30 connected to the rectifiers 11 and 21, and a monitoring server 40 connected to the multi-port converters 17 and 27.
  • the monitoring server 40 is a server that monitors the surplus and shortage of power at each base station 10 and 20 (power supply system), as well as the charge amount of the storage batteries 13 and 23 and the EVs 15 and 25.
  • FIG. 2 is a table showing the power patterns of each base station 10, 20 according to the first embodiment.
  • PV1 is the amount of power generated by the solar power generation device 14, 24 of the base station itself
  • RF1 is the amount of power supplied from the commercial power source 30
  • Load1 is the amount of power consumed by the communication load 12, 22 at the base station itself
  • EV1_out(in) is the amount of EV discharge (charge) at the base station itself
  • LiB1_out(in) is the amount of storage battery discharge (charge) at the base station itself
  • SUP2 is the amount of power supplied from other base stations (excess power at other base stations)
  • DEM2 is the amount of power required at other base stations (amount of power supplied from the base station itself to other base stations).
  • surplus power at other base stations specifically refers to the amount of surplus discharge of EVs at other base stations and the amount of surplus power generated by the solar power generation device.
  • multiple power patterns are shown for each condition: whether the EV or storage battery at the base station is discharging or charging; if discharging, whether there is demand from other base stations; and if charging, whether there is surplus power generated by the solar power generation device.
  • a total of 14 power patterns are shown.
  • the control unit described below, determines the power pattern when the EV or storage battery is charging or discharging to be one of the power patterns in Figure 2.
  • each base station 10, 20 By operating each base station 10, 20 based on the power pattern in Figure 2, control of multiple base stations as a whole is achieved.
  • the time period from sunset to sunset, when power generation by the solar power generation devices 14, 24 is expected is defined as daytime, and the rest of the time period is defined as nighttime. It is assumed that electricity rates tend to be higher during daytime hours than during nighttime hours, and the aim is to reduce the power costs of base stations 10, 20 by making maximum use of the power generated by the solar panels while purchasing electricity as cheaply as possible during nighttime hours.
  • the EV or storage battery will discharge.
  • the discharge pattern if there is no power shortage at other base stations, priority is given to solar power generation and surplus power from other base stations to supply to the communication load, while the shortage is made up by EV discharge.
  • the EV's state of charge (SOC) falls below a certain level, EV discharge will be stopped and the shortage will be made up by discharging the storage battery. If the storage battery's SOC also falls below a certain level, battery discharge will be stopped and power will be purchased from commercial electricity.
  • the amount of power generated by solar panels and the amount of EV discharge will be used as a supply source to supply the target base station's communication load, while the target base station will supply the other base stations with the power that is insufficient at the other base stations.
  • the EV's SOC falls below a certain level, the EV stops discharging and switches to discharging the storage battery.
  • the storage battery since the storage battery is installed for the purpose of backing up the target base station, it does not supply power to other base stations, and the storage battery only discharges the amount of power that cannot be covered by the solar panel power generation.
  • electricity is purchased from commercial power instead of discharging the storage battery.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the multiport converters 17, 27 provided in each base station 10, 20 according to the first embodiment.
  • the multiport converters 17, 27 include a control unit 71, a communication unit 72, an EV charge/discharge switching unit 73, a storage battery charge/discharge switching unit 74, and a monitoring unit 75.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the control unit 71 according to the first embodiment.
  • the control unit 71 includes an EV and storage battery operation determination unit 711, a timer unit 712, an EV status monitoring unit 713, a storage battery status monitoring unit 714, a target base station surplus power monitoring unit 715, and an other base station power status monitoring unit 716.
  • the EV and storage battery operation determination unit 711 obtains the EV from the EV status monitoring unit 713, the storage battery SOC from the storage battery status monitoring unit 714, surplus power or power shortage information of other base stations from the other base station power status monitoring unit 716 via the communication unit, time zone information from the timer unit 712, and surplus power information at the target base station from the target base station surplus power monitoring unit 715, and determines the status (charging/discharging) of the EV and storage battery and the power pattern (see Figure 2).
  • the control unit 71 is configured to share power generated by solar power generation devices and power discharged by EVs between the two base stations 10, 20 via the power transmission and distribution network, switch between regenerative power and running power from the EVs and storage batteries of each power supply system, and adjust the amount of power supplied from each power supply system by adjusting the output voltage.
  • the control unit 71 may adjust the charge/discharge rate of the storage battery by adjusting the output voltage of the rectifier.
  • the control unit 71 may stop charging or discharging the storage battery by adjusting the output voltage of the rectifier when the amount of electricity stored in the storage battery is about to fall below a lower limit or when it has reached full charge or a target charge amount.
  • the control unit 71 may stop charging or discharging by disconnecting the EV from the circuit depending on the amount of electricity stored in the EV, to prevent the EV from becoming overcharged or the EV's SOC from falling below a lower limit.
  • the control unit 71 may switch between charging and discharging the EV and storage battery based on time zone information and the monitoring results of surplus and shortage power of each power supply system obtained from a monitoring server.
  • the control unit 71 may switch the operation of each power supply system depending on the SOC of the storage battery and EV.
  • each operating pattern is as shown in Figure 2, and more specifically in Figure 5.
  • the modes in Figure 5 correspond to the power patterns in Figure 2.
  • step S1 it is determined whether it is daytime (step S1). If it is daytime, it is determined whether there is surplus power in the amount of power generated by the base station's solar power generation device (step S2). If there is no surplus power, it is determined whether there is demand from other base stations (step S3). If there is no demand and the SOC of the base station's EV is not below the lower limit (step S4), it is determined to be mode "1" (power pattern "1"; the same applies below).
  • step S5 If there is no demand and the SOC of the base station's EV is below the lower limit and the SOC of the base station's storage battery is not below the lower limit (step S5), it is determined to be mode "2.” If it is below the lower limit, it is determined to be mode "3.” Similarly, steps S6 to S14 are determined, and modes "1" to “14" (power patterns “1” to “14") are determined.
  • the DC power supply system 1 comprises two power supply systems each including a communications load, a rectifier, a storage battery, a solar power generation system, an electric vehicle (EV), a wheeling inverter, and a control unit; and a monitoring server that monitors the surplus and shortage of power in each power supply system and the charge levels of the storage batteries and EVs.
  • the control unit is configured to exchange power generated by the solar power generation system and power discharged by the EV between the two power supply systems via the power transmission and distribution network, switch between regenerative power and running power in the EVs and storage batteries of each power supply system, and adjust the amount of power supplied from each power supply system by adjusting the output voltage.
  • This configuration makes it possible to make better use of the power generated by solar panels than conventional base stations that only control a single station or do not have EVs. Furthermore, by appropriately setting the SOC at which EVs discharge or stop, and the target SOC when charging, it is possible to ensure backup capacity in the event of a disaster, while reducing the power costs of the entire base station through the use of renewable energy and power interchange, compared to using only storage batteries.
  • the storage batteries and EVs were charged at a predetermined charge amount, but when using surplus power generated by solar panels or surplus power from other base stations to charge the storage batteries or EVs, more power than the surplus power generated must be purchased from commercial power sources, which increases electricity costs.
  • the monitoring unit 75 measures the charging current of the EV and storage battery, and the control unit 71 instructs the EV charging current adjustment unit and the storage battery charging current adjustment unit to set the respective charging current amounts so that the charging current amounts of the EV and storage battery, the surplus power generated by the solar panel, and the surplus power of other base stations are equal.
  • the multi-port converter according to the second embodiment includes, in addition to the configuration according to the first embodiment, an EV charging current adjustment unit 78 and a storage battery charging current adjustment unit 79.
  • the control unit according to the second embodiment includes, in addition to the configuration according to the first embodiment, an EV charging current monitoring unit 718 and a storage battery charging current monitoring unit 719.
  • the setting values for the charging current for EVs and storage batteries are explained using Figure 8.
  • the timing for adjusting the charging current is during daytime hours when the solar panels are generating electricity, and the method for setting the charging current for the EV and storage battery depends on their respective charge levels. If neither is fully charged (or at the target charge level), the storage battery is charged first. At this time, if the surplus power from the solar panels and other base stations exceeds the instantaneous maximum charge level of the storage battery, the surplus power is charged to the EV. On the other hand, if the storage battery is fully charged (or has reached the target charge level), the EV is charged with the surplus power from the solar panels and other base stations. If the EV is fully charged (or has reached the target charge level), the storage battery is charged. If neither can be charged, the surplus power from the solar panels and other base stations is suppressed.
  • control unit 71 may be further configured to adjust the charge amount of the EV by monitoring the bus voltage.
  • the control unit 71 may charge the EV or storage battery with the power generated by the solar power generation device and surplus power from the power supply system by varying the charge amount of the EV or storage battery.
  • the control unit 71 may charge the EV or storage battery at the maximum charge amount based on the power generated by the solar power generation device and surplus power from the power supply system, without charging from commercial power.
  • the load was a communications load, but it does not have to be a communications device.
  • the multi-port converter and inverter of each base station are shown separately, but they may be integrated.
  • the power flow is determined, but current control may also be used.
  • the storage battery is given priority for charging, but the EV may also be given priority, or the storage battery and the EV may be charged at the same amount.
  • the DC power supply system and control method disclosed herein have the following configuration.
  • Two power supply systems each including a communication load, a rectifier, a storage battery, a solar power generation device, an electric vehicle (EV), a wheeling inverter, and a control unit;
  • a monitoring server that monitors the surplus and shortage of power in each power supply system, as well as the charge levels of storage batteries and EVs,
  • the control unit Interchanging power generated by the photovoltaic power generation device and power discharged by the EV between the two power supply systems via a power transmission and distribution network; Switching between regenerative power and running power of the EVs and storage batteries of each power supply system; and adjusting the amount of supply from each power supply system by adjusting the output voltage.
  • the control unit switches between charging and discharging the EV and the storage battery based on time zone information and the monitoring results of surplus and shortage power of each power supply system obtained from a monitoring server.
  • a DC power supply system according to any one of [1] to [4].
  • each functional block may be realized using a single device that is physically or logically coupled, or may be realized using two or more physically or logically separated devices that are connected directly or indirectly (for example, using wires, wirelessly, etc.) and these multiple devices.
  • a functional block may also be realized by combining software with the single device or multiple devices.
  • Functions include, but are not limited to, judgment, determination, assessment, calculation, computation, processing, derivation, investigation, search, confirmation, reception, transmission, output, access, resolution, selection, election, establishment, comparison, assumption, expectation, regard, broadcasting, notifying, communicating, forwarding, configuring, reconfiguring, allocating, mapping, and assignment.
  • a functional block (component) that performs transmission functions is called a transmitting unit or transmitter.
  • transmitting unit or transmitter As mentioned above, there are no particular limitations on how these functions are implemented.
  • control unit 71 may function as a computer that performs processing of the control method of the present disclosure.
  • Figure 9 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control unit 71 according to this embodiment.
  • the control unit 71 described above may be physically configured as a computer device including a processor 1001, memory 1002, storage 1003, communication device 1004, input device 1005, output device 1006, bus 1007, etc.
  • the control unit 71 may be configured as a computer device including at least one processor such as a CPU or GPU, or may be configured as a computer device including multiple processors, or may be configured to include multiple computer devices.
  • control unit 71 can be interpreted as circuit, device, unit, etc.
  • the hardware configuration of the control unit 71 may be configured to include one or more of the devices shown in the figure, or may be configured to exclude some of the devices.
  • Each function of the control unit 71 is realized by loading specific software (programs) onto hardware such as the processor 1001 and memory 1002, causing the processor 1001 to perform calculations, control communications via the communication device 1004, and control at least one of reading and writing data from and to the memory 1002 and storage 1003.
  • the processor 1001 for example, runs an operating system to control the entire computer.
  • the processor 1001 may be configured as a central processing unit (CPU) that includes an interface with peripheral devices, a control unit, an arithmetic unit, registers, etc.
  • CPU central processing unit
  • the processor 1001 reads programs (program code), software modules, data, etc. from at least one of the storage 1003 and the communication device 1004 into the memory 1002, and executes various processes in accordance with these.
  • the programs used are those that cause a computer to execute at least some of the operations described in the above-mentioned embodiments.
  • each function may be implemented by a control program stored in the memory 1002 and running on the processor 1001, or may be similarly implemented for other functional blocks.
  • each function may be implemented by a control program stored in the memory 1002 and running on the processor 1001, or may be similarly implemented for other functional blocks.
  • the above-mentioned various processes have been described as being executed by a single processor 1001, they may also be executed simultaneously or sequentially by two or more processors 1001.
  • the processor 1001 may be implemented on one or more chips.
  • the programs may also be transmitted from a network via telecommunications lines.
  • Memory 1002 is a computer-readable recording medium and may be composed of, for example, at least one of ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), RAM (Random Access Memory), etc. Memory 1002 may also be called a register, cache, main memory (primary storage device), etc. Memory 1002 can store executable programs (program code), software modules, etc. for implementing a control method according to one embodiment of the present disclosure.
  • ROM Read Only Memory
  • EPROM Erasable Programmable ROM
  • EEPROM Electrical Erasable Programmable ROM
  • RAM Random Access Memory
  • Memory 1002 may also be called a register, cache, main memory (primary storage device), etc.
  • Memory 1002 can store executable programs (program code), software modules, etc. for implementing a control method according to one embodiment of the present disclosure.
  • Storage 1003 is a computer-readable recording medium, and may be composed of at least one of an optical disk such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disk drive, a flexible disk, a magneto-optical disk (e.g., a compact disk, a digital versatile disk, a Blu-ray (registered trademark) disk), a smart card, flash memory (e.g., a card, a stick, a key drive), a floppy (registered trademark) disk, a magnetic strip, etc.
  • Storage 1003 may also be referred to as an auxiliary storage device.
  • the above-mentioned storage medium may be, for example, a database, a server, or other appropriate medium that includes at least one of memory 1002 and storage 1003.
  • the communication device 1004 is hardware (transmission/reception device) for communicating between computers via at least one of a wired network and a wireless network, and is also referred to as a network device, network controller, network card, or communication module.
  • the communication device 1004 may be configured to include high-frequency switches, duplexers, filters, frequency synthesizers, etc. to realize at least one of frequency division duplex (FDD) and time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • the input device 1005 is an input device (e.g., a keyboard, mouse, microphone, switch, button, sensor, etc.) that accepts input from the outside.
  • the output device 1006 is an output device (e.g., a display, speaker, LED lamp, etc.) that outputs to the outside. Note that the input device 1005 and the output device 1006 may be integrated into one device (e.g., a touch panel).
  • each device such as the processor 1001 and memory 1002, is connected by a bus 1007 for communicating information.
  • the bus 1007 may be configured using a single bus, or may be configured using different buses between each device.
  • control unit 71 may be configured to include hardware such as a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an application-specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field-programmable gate array (FPGA), and some or all of the functional blocks may be realized by this hardware.
  • DSP digital signal processor
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field-programmable gate array
  • the processor 1001 may be implemented using at least one of these pieces of hardware.
  • the notification of information is not limited to the aspects/embodiments described in this disclosure and may be performed using other methods.
  • the notification of information may be performed by physical layer signaling (e.g., DCI (Downlink Control Information), UCI (Uplink Control Information)), higher layer signaling (e.g., RRC (Radio Resource Control) signaling, MAC (Medium Access Control) signaling, broadcast information (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block))), other signals, or a combination of these.
  • RRC signaling may be referred to as an RRC message, and may be, for example, an RRC Connection Setup message, an RRC Connection Reconfiguration message, etc.
  • Input and output information may be stored in a specific location (for example, memory) or may be managed using a management table. Input and output information may be overwritten, updated, or added to. Output information may be deleted. Input information may be sent to another device.
  • the determination may be made based on a value represented by a single bit (0 or 1), a Boolean value (true or false), or a numerical comparison (for example, a comparison with a predetermined value).
  • notification of specified information is not limited to being done explicitly, but may also be done implicitly (e.g., not notifying the specified information).
  • Software shall be construed broadly to mean instructions, instruction sets, code, code segments, program code, programs, subprograms, software modules, applications, software applications, software packages, routines, subroutines, objects, executable files, threads of execution, procedures, functions, etc., whether referred to as software, firmware, middleware, microcode, hardware description language, or otherwise.
  • software, instructions, information, etc. may be transmitted and received via a transmission medium.
  • a transmission medium such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, or Digital Subscriber Line (DSL)
  • wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, or Digital Subscriber Line (DSL)
  • wireless technology such as infrared or microwave
  • the information, signals, etc. described in this disclosure may be represented using any of a variety of different technologies.
  • data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description may be represented by voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, optical fields or photons, or any combination thereof.
  • a channel and a symbol may be a signal (signaling).
  • a signal may be a message.
  • a component carrier CC may be called a carrier frequency, a cell, a frequency carrier, etc.
  • radio resources may be indicated by an index.
  • the names used for the parameters described above are not intended to be limiting in any way. Furthermore, the mathematical formulas using these parameters may differ from those explicitly disclosed in this disclosure.
  • the various channels (e.g., PUCCH, PDCCH, etc.) and information elements may be identified by any suitable names, and therefore the various names assigned to these various channels and information elements are not intended to be limiting in any way.
  • MS Mobile Station
  • UE User Equipment
  • a mobile station may also be referred to by those skilled in the art as a subscriber station, mobile unit, subscriber unit, wireless unit, remote unit, mobile device, wireless device, wireless communication device, remote device, mobile subscriber station, access terminal, mobile terminal, wireless terminal, remote terminal, handset, user agent, mobile client, client, or some other suitable terminology.
  • determining may encompass a wide variety of actions.
  • Determining and “determining” may include, for example, judging, calculating, computing, processing, deriving, investigating, looking up, searching, inquiring (e.g., searching a table, database, or other data structure), and ascertaining something that is considered to be a “determination.”
  • Determining and “determining” may also include receiving (e.g., receiving information), transmitting (e.g., sending information), input, output, accessing (e.g., accessing data in memory), and so on.
  • judgment and “decision” can include regarding actions such as resolving, selecting, choosing, establishing, and comparing as having been “judgment” or “decision.” In other words, “judgment” and “decision” can include regarding some action as having been “judgment” or “decision.” Furthermore, “judgment (decision)” can be interpreted as “assuming,” “expecting,” “considering,” etc.
  • connection refers to any direct or indirect connection or coupling between two or more elements, and may include the presence of one or more intermediate elements between two elements that are “connected” or “coupled” to each other.
  • the coupling or connection between elements may be physical, logical, or a combination thereof.
  • “connected” may be read as "access.”
  • two elements may be considered to be “connected” or “coupled” to each other using at least one of one or more wires, cables, and printed electrical connections, as well as electromagnetic energy having wavelengths in the radio frequency range, microwave range, and optical (both visible and invisible) range, as some non-limiting and non-exhaustive examples.
  • the phrase “based on” does not mean “based only on,” unless expressly stated otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • any reference to an element using a designation such as "first,” “second,” etc. does not generally limit the quantity or order of those elements. These designations may be used in this disclosure as a convenient method of distinguishing between two or more elements. Thus, a reference to a first and a second element does not imply that only two elements may be employed or that the first element must in some way precede the second element.
  • a and B are different may mean “A and B are different from each other.” Note that this term may also mean “A and B are each different from C.” Terms such as “separate” and “combined” may also be interpreted in the same way as “different.”
  • 1...DC power supply system 10, 20...base station (power supply system), 11, 21...rectifier, 12, 22...communication load, 13, 23...storage battery, 14, 24...photovoltaic power generation device, 15, 25...EV, 16, 26...inverter, 30...commercial power, 40...monitoring server, 71...control unit.

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Abstract

直流電源システム１は、通信負荷と、整流器と、蓄電池と、太陽光発電装置と、電気自動車（ＥＶ）と、託送用インバータと、制御部と、をそれぞれ含む２つの電源システムと、各電源システムの余剰電力や不足電力、蓄電池やＥＶの充電量を監視する監視サーバーと、を備え、制御部は、送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を２つの電源システム間で融通することと、各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、を実行するように構成されている。

Description

直流電源システム及び電力制御方法
　本開示は、直流電源システム及び電力制御方法に関する。
　カーボンニュートラルを目指した取り組みの一環として、基地局へ太陽光パネルを設置し、基地局をグリーン化する取り組みが行われている。また、更なる脱炭素への貢献として、近年の電気自動車（ＥＶ）の盛り上がりから，ＥＶを活用した更なる脱炭素化への貢献が期待されている。
　特許文献１には、太陽光発電装置及び蓄電池を備えた直流電源システムが開示されている。特許文献２には、蓄電池及び電気自動車を備えた直流電源システムが開示されている。
特開２０１６－２０８６６０号公報 特開２０２２－７３５８４号公報
　近年は、需要に比べて太陽光パネルの発電量が大きく、太陽光パネルの出力が抑制され、再生可能エネルギーを活用しきれていない課題がある。再生可能エネルギー余剰電力の蓄電許容量を増やすという観点から、ＥＶを活用することは重要である。また、蓄電池やＥＶの活用をもってしても、再生可能エネルギーを活用しきれない場合もあるため、単局での制御ではなく、複数の基地局を考慮した制御が重要である。
　本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、太陽光発電装置の発電電力を有効活用して電力コストの低減を実現する直流電源システム及び電力制御方法を提供する。
　本発明の一態様に係る直流電源システムは、通信負荷と、整流器と、蓄電池と、太陽光発電装置と、電気自動車（ＥＶ）と、託送用インバータと、制御部と、をそれぞれ含む２つの電源システムと、各電源システムの余剰電力や不足電力、蓄電池やＥＶの充電量を監視する監視サーバーと、を備え、制御部は、送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を２つの電源システム間で融通することと、各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、を実行するように構成されている。
　このような構成によれば、単局のみの制御やＥＶのない従来の基地局に比べて、太陽光パネル発電量を活用することができる。また、ＥＶの放電や停止するＳＯＣや充電時の目標ＳＯＣを適切に設定することで、蓄電池のみの場合に比べ、災害時のバックアップ容量を確保しながら、再生可能エネルギー活用及び電力融通により、基地局全体にかかる電力コストを低減することができる。
　本開示によれば、太陽光発電装置の発電電力を有効活用して電力コストの低減を実現する直流電源システム及び電力制御方法を提供することができる。
図１は、第１実施形態に係る直流電源システムの構成図である。 図２は、第１実施形態に係る各基地局の電力パターンを示す表である。 図３は、第１実施形態に係る各基地局に備えられたマルチポートコンバータの構成図である。 図４は、第１実施形態に係る制御部の構成図である。 図５は、ＥＶ、蓄電池動作の決定方法を説明するためのフローチャートである。 図６は、第２実施形態に係る各基地局に備えられたマルチポートコンバータの構成図である。 図７は、第２実施形態に係る制御部の構成図である。 図８は、ＥＶ、蓄電池充放電量の設定方法を説明するためのフローチャートである。 図９は、制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。
［第１実施形態］
　以下、第１実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は、第１実施形態に係る直流電源システム１の構成図である。図１に示されるように、直流電源システム１は、２つの基地局１０，２０（電源システム）が蓄電池、太陽光発電装置（太陽光パネル）、及びＥＶを備え、２つの基地局１０，２０間で託送制度を利用しながら、基地局間の電力融通を行うシステムである。
　直流電源システム１は、基地局１０に含まれる構成として、整流器１１と、通信負荷１２と、蓄電池１３と、太陽光発電装置１４と、ＥＶ１５と、インバータ１６と、マルチポートコンバータ１７と、を備えている。直流電源システム１は、基地局２０に含まれる構成として、整流器２１と、通信負荷２２と、蓄電池２３と、太陽光発電装置２４と、ＥＶ２５と、インバータ２６と、マルチポートコンバータ２７と、を備えている。直流電源システム１は、整流器１１，２１に接続された商用電力３０と、マルチポートコンバータ１７，２７に接続された監視サーバー４０と、を備えている。監視サーバー４０は、各基地局１０，２０（電源システム）の余剰電力や不足電力、蓄電池１３，２３やＥＶ１５，２５の充電量を監視しているサーバーである。
　図２は、第１実施形態に係る各基地局１０，２０の電力パターンを示す表である。図２において、「ＰＶ１」は自基地局の太陽光発電装置１４，２４の発電電力量、「ＲＦ１」は商用電力３０からの供給電力量、「Ｌｏａｄ１」は自基地における通信負荷１２，２２の消費電力量、「ＥＶ１_out(in)」は自基地局のＥＶ放電（充電）量、「ＬｉＢ１_out(in)」は自基地局の蓄電池放電（充電）量、「ＳＵＰ２」は他基地局からの電力供給量（他基地局における余剰電力分）、「ＤＥＭ２」は他基地局における必要電力供給量（自基地局から他基地局への電力供給量）である。なお、他基地局における余剰電力とは、詳細には、他基地局ＥＶの余剰放電量や太陽光発電装置の余剰発電量を意味している。図２においては、自基地局におけるＥＶ又は蓄電池の状態が放電であるか充電であるか、放電である場合に他基地局からの需要があるか否か、充電である場合に太陽光発電装置の発電電力量に余剰電力があるか否か、の条件ごとに複数の電力パターンが示されており、合計で１４の電力パターンが示されている。後述する制御部は、ＥＶまたは蓄電池が充電、放電する際の電力パターンを図２のいずれかの電力パターンに決定する。
　図２の電力パターンに基づいて各基地局１０，２０を運用することにより、複数基地局全体での制御を実現する。本実施形態に係る直流電源システム１では、太陽光発電装置１４，２４による発電が期待される、日の入りから日没までの時間帯を昼間時間帯として、それ以外の時間帯を夜間時間とする。この時、昼間時間帯は夜間時間帯に比べて、電気料金が高くなる傾向にあることを想定し、太陽光パネルの発電電力を最大限活用しながら、できるだけ安価な夜間時間帯に電力を購入することで、基地局１０，２０にかかる電力コストを低減することを目指す。
　昼間時間帯や太陽光パネルの発電量が対象基地局の通信負荷の消費電力を下回っている場合は、ＥＶまたは蓄電池が放電する運用をする。放電パターンでは、他基地局において不足電力が生じていない場合、太陽光発電や他基地局の余剰電力を優先して、通信負荷へ供給しながら、不足分をＥＶの放電によって賄う。この時、ＥＶの充電量（ＳＯＣ）が一定以下となった場合、ＥＶの放電を停止し、不足分を蓄電池の放電により賄う。蓄電池のＳＯＣも一定以下となった場合には、蓄電池の放電を停止し、商用電力から電力を購入する。一方で、他基地局で電力が不足している場合には、太陽光パネルの発電量やＥＶの放電量を供給源とし、対象基地局の通信負荷に供給しながら、他基地局で不足している電力分だけ、対象基地局から他基地局へ供給する。ＥＶのＳＯＣが一定以下になった場合には、ＥＶの放電を停止し、蓄電池の放電に切り替えるが、蓄電池は対象基地局のバックアップ目的に設置しているため、他基地局への電力供給は行わず、蓄電池は太陽光パネル発電量では賄いきれない電力分だけ、放電する。蓄電池のSOCも一定以下となった場合には、蓄電池の放電の代わりに商用電力から電力を購入する。
　夜間時間帯や太陽光パネル発電量が対象基地局の通信負荷の消費電力を上回っている場合には、ＥＶまたは蓄電池を充電する運用とする。充電パターンでは、太陽光パネル発電量が対象基地局の総需要を下回っている場合、太陽光パネル発電量や他基地局での余剰電力を通信負荷、ＥＶ、蓄電池に供給し、不足分は商用電力から購入する。ＥＶや蓄電池のＳＯＣが目標数値に達した場合には、その機器の充電は停止し、ＥＶ、蓄電池ともに充電が不要になった場合には、太陽光パネル発電量＋他基地局からの供給量＝通信負荷の消費電力となるように、他基地局の余剰電力を抑制したり、太陽光パネルの出力を抑制したりする。一方で、太陽光パネル発電量や対象基地局の総需要を上回っている場合には、太陽光パネルの余剰電力を他基地局に供給し、ＥＶや蓄電池の充電は各機器のＳＯＣの値にしたがって適宜停止する。
　放電について、太陽光発電装置の出力電圧やインバータの出力電圧を整流器や蓄電池、ＥＶの出力電圧に比べて高く設定することで、発電電力や他基地局の電力を優先して通信負荷に供給することができる。また、蓄電池とＥＶの出力電圧は同程度にして、整流器の出力電圧に比べて高く設定することで、図２の動作モードを実現することができる。夜間の充電について、整流器の出力電圧を蓄電池電圧やＥＶ電圧に比べて高く設定することで充電する。
　図３は、第１実施形態に係る各基地局１０，２０に備えられたマルチポートコンバータ１７，２７の構成図である。図３に示されるように、マルチポートコンバータ１７，２７は、制御部７１と、通信部７２と、ＥＶ充放電切替部７３と、蓄電池充放電切替部７４と、監視部７５と、を含んで構成されている。
　図４は、第１実施形態に係る制御部７１の構成図である。制御部７１は、ＥＶ，蓄電池動作決定部７１１と、タイマー部７１２と、ＥＶ状態監視部７１３と、蓄電池状態監視部７１４と、対象基地局内余剰電力監視部７１５と、他基地局電力状況監視部７１６と、を含んで構成されている。ＥＶ，蓄電池動作決定部７１１は、ＥＶ状態監視部７１３からＥＶを、蓄電池状態監視部７１４から蓄電池のＳＯＣを、通信部経由で他基地局電力状況監視部７１６から他基地局の余剰電力又は不足電力情報を、タイマー部７１２から時間帯情報を、対象基地局内余剰電力監視部７１５から対象基地局における余剰電力情報を取得し、ＥＶや蓄電池の状態（充電/放電）、電力パターン（図２参照）を決定する。
　制御部７１は、送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を２つの基地局１０，２０間で融通することと、各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、出力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、を実行するように構成されている。
　制御部７１は、整流器の出力電圧を調整することで、蓄電池の充放電量を調節してもよい。制御部７１は、蓄電池の蓄電量が下限値を下回りそうなときや満充電または目標充電量に到達した際に、整流器の出力電圧を調節することで、蓄電池の放電や充電を停止してもよい。制御部７１は、ＥＶの蓄電量に応じて、ＥＶを回路から切り離すことにより、充電または放電を停止して、ＥＶの過充電状態またはＥＶのＳＯＣが下限値を下回らないようにしてもよい。制御部７１は、時間帯情報と、監視サーバーから得られる各電源システムの余剰電力及び不足電力の監視結果とに基づき、ＥＶ及び蓄電池の充電／放電を切り替えてもよい。制御部７１は、蓄電池とＥＶのＳＯＣに応じて各電源システムの動作を切り替えてもよい。
　各動作パターンでの挙動は、図２に示されたとおりであり、詳細には図５のとおりである。なお、図５のモードとは、図２の電力パターンに対応している。図５に示されるように、最初に昼間時間帯であるか否かが判定され（ステップＳ１）、昼間時間帯である場合に自基地局の太陽光発電装置の発電電力量に余剰電力の発生がないか否かが判定され（ステップＳ２）、余剰電力の発生がない場合に他基地局からの需要があるか否かが判定され（ステップＳ３）、需要がない場合且つ自基地局のＥＶのＳＯＣが下限以下（ステップＳ４）でない場合にモード「１」（電力パターン「１」。以下同様の読み替え）、需要がない場合且つ自基地局のＥＶのＳＯＣが下限以下である場合且つ自基地局の蓄電池のＳＯＣが下限以下（ステップＳ５）でない場合にモード「２」、下限以下である場合にモード「３」と判定される。同様にして、ステップＳ６～Ｓ１４の判定が行われて、モード「１」～「１４」（電力パターン「１」～「１４」）が決定される。
　直流電源システム１は、通信負荷と、整流器と、蓄電池と、太陽光発電装置と、電気自動車（ＥＶ）と、託送用インバータと、制御部と、をそれぞれ含む２つの電源システムと、各電源システムの余剰電力や不足電力、蓄電池やＥＶの充電量を監視する監視サーバーと、を備え、制御部は、送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を２つの電源システム間で融通することと、各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、を実行するように構成されている。
　このような構成によれば、単局のみの制御やＥＶのない従来の基地局に比べて、太陽光パネル発電量を活用することができる。また、ＥＶの放電や停止するＳＯＣや充電時の目標ＳＯＣを適切に設定することで、蓄電池のみの場合に比べ、災害時のバックアップ容量を確保しながら、再生可能エネルギー活用及び電力融通により、基地局全体にかかる電力コストを低減することができる。
［第２実施形態］
　以下、第２実施形態について、図６～図８を参照しつつ詳細に説明する。第２実施形態では第１実施形態と異なる点を主に説明する。
　第１実施形態では、蓄電池およびＥＶの充電量をあらかじめ定める充電量で充電するとしていたが、太陽光パネル余剰発電量や他基地局の余剰電力量を用いて蓄電池やＥＶを充電する際、余剰発電量以上の電力を商用電力から購入することで充電することになるため、電力コストが上昇する。
　したがって、ＥＶや蓄電池の充電を一定とせず、太陽光パネル余剰発電量と他基地局の余剰電力量分だけ、ＥＶや蓄電池が充電できるように、監視部７５にて、ＥＶや蓄電池の充電電流を計測しながら、制御部７１にて、ＥＶ及び蓄電池の充電電流量と太陽光パネル余剰発電量と他基地局の余剰電力量が等しくなるように、ＥＶ充電電流調整部と蓄電池充電電流調整部に対して、それぞれの充電電流量を指示する。図６に示されるように、第２実施形態に係るマルチポートコンバータは、第１実施形態に係る構成に加えて、ＥＶ充電電流調整部７８と、蓄電池充電電流調整部７９と、を備えている。図７に示されるように、第２実施形態に係る制御部は、第１実施形態に係る構成に加えて、ＥＶ充電電流監視部７１８と、蓄電池充電電流監視部７１９と、を備えている。
　ＥＶや蓄電池充電電流量の設定値について、図８を用いて説明する。充電電流を調整するべきタイミングは、太陽光パネルが発電している昼間時間帯であり、ＥＶ、蓄電池の充電電流量の設定方法はそれぞれの充電量に依存する。どちらも満充電（もしくは目標充電量）でない場合には、まず、蓄電池が優先して充電される。この時、太陽光パネルおよび他基地局の余剰電力が蓄電池の瞬間最大充電量を超えている場合には、余っている分だけ、ＥＶに充電する。一方、蓄電池の充電量が満充電（もしくは目標充電量に到達）である場合には、太陽光パネル及び他基地局の余剰電力をＥＶに充電し、ＥＶの充電量が満充電（もしくは目標充電量に到達）である場合には、蓄電池に充電し、どちらも充電できなくなった場合には、太陽光パネルおよび他基地局の余剰電力は抑制される。
　上述したように、制御部７１は、バス電圧を監視することでＥＶの充電量を調節することを更に実行するように構成されていてもよい。制御部７１は、ＥＶや蓄電池の充電量を可変にすることで太陽光発電装置の発電電力及び電源システムの余剰電力をＥＶや蓄電池に充電してもよい。制御部７１は、太陽光発電装置の発電電力や電源システムの余剰電力に基づき、商用電力から充電しない範囲で、最大の充電量でＥＶや蓄電池を充電してもよい。
　最後に本実施形態にかかる太陽光発電装置を備えた基地局・ＥＶ連携の直流電源システムの変形例について説明する。上記実施形態では、負荷を通信負荷としていたが、通信装置でなくてもよい。上記実施形態では、各基地局のマルチポートコンバータとインバータが個別に表記されているが、一体化していてもよい。上記実施形態では、電力フローを決定するとして説明したが、電流制御であってもよい。上記第２実施形態では、蓄電池を優先して充電していたが、ＥＶが優先されてもよく、蓄電池とＥＶが同量充電してもよい。
　本開示の直流電源システム及び制御方法は、以下の構成を有する。
［１］
　通信負荷と、整流器と、蓄電池と、太陽光発電装置と、電気自動車（ＥＶ）と、託送用インバータと、制御部と、をそれぞれ含む２つの電源システムと、
　各電源システムの余剰電力や不足電力、蓄電池やＥＶの充電量を監視する監視サーバーと、を備え、
　前記制御部は、
　　送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を前記２つの電源システム間で融通することと、
　　各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、
　　出力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、を実行するように構成されている、直流電源システム。
［２］
　前記制御部は、整流器の出力電圧を調整することで、蓄電池の充放電量を調節する、［１］記載の直流電源システム。
［３］
　前記制御部は、蓄電池の蓄電量が下限値を下回りそうなときや満充電または目標充電量に到達した際に、整流器の出力電圧を調節することで、蓄電池の放電や充電を停止する、［１］又は［２］記載の直流電源システム。
［４］
　前記制御部は、ＥＶの蓄電量に応じて、ＥＶを回路から切り離すことにより、充電または放電を停止して、ＥＶの過充電状態またはＥＶのＳＯＣが下限値を下回らないようにする、［１］～［３］のいずれか一項記載の直流電源システム。
［５］
　前記制御部は、時間帯情報と、監視サーバーから得られる各電源システムの余剰電力及び不足電力の監視結果とに基づき、ＥＶ及び蓄電池の充電／放電を切り替える、［１］～［４］のいずれか一項記載の直流電源システム。
［６］
　前記制御部は、蓄電池とＥＶのＳＯＣに応じて各電源システムの動作を切り替える、［１］～［５］のいずれか一項記載の直流電源システム。
［７］
　前記制御部は、バス電圧を監視することでＥＶの充電量を調節することを更に実行するように構成されている、［１］～［６］のいずれか一項記載の直流電源システム。
［８］
　前記制御部は、ＥＶや蓄電池の充電量を可変にすることで太陽光発電装置の発電電力及び電源システムの余剰電力をＥＶや蓄電池に充電する、［７］記載の直流電源システム。
［９］
　前記制御部は、太陽光発電装置の発電電力や電源システムの余剰電力に基づき、商用電力から充電しない範囲で、最大の充電量でＥＶや蓄電池を充電する、［８］記載の直流電源システム。
［１０］
　［１］～［９］のいずれか一項記載の直流電源システムが実行する電力制御方法であって、
　　送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を前記２つの電源システム間で融通することと、
　　各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、
　　出力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、をを含む、電力制御方法。
　上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現方法は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的または論理的に結合した１つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的または論理的に分離した２つ以上の装置を直接的または間接的に（例えば、有線、無線などを用いて）接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、上記１つの装置または上記複数の装置にソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。
　機能には、判断、決定、判定、計算、算出、処理、導出、調査、探索、確認、受信、送信、出力、アクセス、解決、選択、選定、確立、比較、想定、期待、見做し、報知（broadcasting）、通知（notifying）、通信（communicating）、転送（forwarding）、構成（configuring）、再構成（reconfiguring）、割り当て（allocating、mapping）、割り振り（assigning）などがあるが、これらに限られない。たとえば、送信を機能させる機能ブロック（構成部）は、送信部（transmitting　unit）や送信機（transmitter）と呼称される。いずれも、上述したとおり、実現方法は特に限定されない。
　例えば、制御部７１などは、本開示の制御方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図９は、本実施形態に係る制御部７１のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の制御部７１は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。なお、制御部７１は、ＣＰＵ、ＧＰＵ等の少なくとも１つのプロセッサを含むコンピュータ装置として構成されていればよく、複数のプロセッサを含むコンピュータ装置として構成されていてもよく、複数のコンピュータ装置を含んで構成されていてもよい。
　なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。制御部７１のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つまたは複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
　制御部７１における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることによって、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信を制御したり、メモリ１００２およびストレージ１００３におけるデータの読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。
　プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central　Processing　Unit）によって構成されてもよい。
　また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ１００３および通信装置１００４の少なくとも一方からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態において説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、各機能は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１において動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１によって実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時または逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップによって実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
　メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically　Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）などの少なくとも１つによって構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本開示の一実施の形態に係る制御方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
　ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact　Disc　ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つによって構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２およびストレージ１００３の少なくとも一方を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
　通信装置１００４は、有線ネットワークおよび無線ネットワークの少なくとも一方を介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。通信装置１００４は、例えば周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency　Division　Duplex）および時分割複信（ＴＤＤ：Time　Division　Duplex）の少なくとも一方を実現するために、高周波スイッチ、デュプレクサ、フィルタ、周波数シンセサイザなどを含んで構成されてもよい。
　入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカ、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５および出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
　また、プロセッサ１００１、メモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７によって接続される。バス１００７は、単一のバスを用いて構成されてもよいし、装置間ごとに異なるバスを用いて構成されてもよい。
　また、制御部７１は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital　Signal　Processor）、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＰＬＤ（Programmable　Logic　Device）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部または全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つを用いて実装されてもよい。
　情報の通知は、本開示において説明した態様／実施形態に限られず、他の方法を用いて行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink　Control　Information）、ＵＣＩ（Uplink　Control　Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master　Information　Block）、ＳＩＢ（System　Information　Block）））、その他の信号またはこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC　Connection　Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC　Connection　Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。
　本開示において説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
　入出力された情報等は特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルを用いて管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
　判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
　本開示において説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
　以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本開示中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく修正および変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
　また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術（同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ：Digital　Subscriber　Line）など）および無線技術（赤外線、マイクロ波など）の少なくとも一方を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術および無線技術の少なくとも一方は、伝送媒体の定義内に含まれる。
　本開示において説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、またはこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
　なお、本開示において説明した用語および本開示の理解に必要な用語については、同一のまたは類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネルおよびシンボルの少なくとも一方は信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component　Carrier）は、キャリア周波数、セル、周波数キャリアなどと呼ばれてもよい。
　また、本開示において説明した情報、パラメータなどは、絶対値を用いて表されてもよいし、所定の値からの相対値を用いて表されてもよいし、対応する別の情報を用いて表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスによって指示されるものであってもよい。
　上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的な名称ではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本開示で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）および情報要素は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネルおよび情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的な名称ではない。
　本開示においては、「移動局（ＭＳ：Mobile　Station）」、「ユーザ端末（user　terminal）」、「ユーザ装置（ＵＥ：User　Equipment）」、「端末」などの用語は、互換的に使用され得る。
　移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
　本開示で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking　up、search、inquiry)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。また、「判断（決定）」は、「想定する（assuming）」、「期待する（expecting）」、「みなす（considering）」などで読み替えられてもよい。
　「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、またはこれらのあらゆる変形は、２またはそれ以上の要素間の直接的または間接的なあらゆる接続または結合を意味し、互いに「接続」または「結合」された２つの要素間に１またはそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合または接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、「接続」は「アクセス」で読み替えられてもよい。本開示で使用する場合、２つの要素は、１またはそれ以上の電線、ケーブルおよびプリント電気接続の少なくとも一つを用いて、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域および光（可視および不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどを用いて、互いに「接続」または「結合」されると考えることができる。
　本開示において使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
　本開示において使用する「第１の」、「第２の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定しない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本開示において使用され得る。したがって、第１および第２の要素への参照は、２つの要素のみが採用され得ること、または何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。
　本開示において、「含む（include）」、「含んでいる（including）」およびそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。
　本開示において、例えば、英語でのa,　anおよびtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。
　本開示において、「ＡとＢが異なる」という用語は、「ＡとＢが互いに異なる」ことを意味してもよい。なお、当該用語は、「ＡとＢがそれぞれＣと異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も、「異なる」と同様に解釈されてもよい。
　１…直流電源システム、１０，２０…基地局（電源システム）、１１，２１…整流器、１２，２２…通信負荷、１３，２３…蓄電池、１４，２４…太陽光発電装置、１５，２５…ＥＶ、１６，２６…インバータ、３０…商用電力、４０…監視サーバー、７１…制御部。

Claims (10)

  1. 　通信負荷と、整流器と、蓄電池と、太陽光発電装置と、電気自動車（ＥＶ）と、託送用インバータと、制御部と、をそれぞれ含む２つの電源システムと、
    　各電源システムの余剰電力や不足電力、蓄電池やＥＶの充電量を監視する監視サーバーと、を備え、
    　前記制御部は、
    　　送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を前記２つの電源システム間で融通することと、
    　　各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、
    　　出力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、を実行するように構成されている、直流電源システム。
  2. 　前記制御部は、整流器の出力電圧を調整することで、蓄電池の充放電量を調節する、請求項１記載の直流電源システム。
  3. 　前記制御部は、蓄電池の蓄電量が下限値を下回りそうなときや満充電または目標充電量に到達した際に、整流器の出力電圧を調節することで、蓄電池の放電や充電を停止する、請求項１記載の直流電源システム。
  4. 　前記制御部は、ＥＶの蓄電量に応じて、ＥＶを回路から切り離すことにより、充電または放電を停止して、ＥＶの過充電状態またはＥＶのＳＯＣが下限値を下回らないようにする、請求項１記載の直流電源システム。
  5. 　前記制御部は、時間帯情報と、監視サーバーから得られる各電源システムの余剰電力及び不足電力の監視結果とに基づき、ＥＶ及び蓄電池の充電／放電を切り替える、請求項１記載の直流電源システム。
  6. 　前記制御部は、蓄電池とＥＶのＳＯＣに応じて各電源システムの動作を切り替える、請求項１記載の直流電源システム。
  7. 　前記制御部は、バス電圧を監視することでＥＶの充電量を調節することを更に実行するように構成されている、請求項１記載の直流電源システム。
  8. 　前記制御部は、ＥＶや蓄電池の充電量を可変にすることで太陽光発電装置の発電電力及び電源システムの余剰電力をＥＶや蓄電池に充電する、請求項７記載の直流電源システム。
  9. 　前記制御部は、太陽光発電装置の発電電力や電源システムの余剰電力に基づき、商用電力から充電しない範囲で、最大の充電量でＥＶや蓄電池を充電する、請求項８記載の直流電源システム。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項記載の直流電源システムが実行する電力制御方法であって、
    　　送配電網を経由して太陽光発電装置による発電電力やＥＶの放電電力を前記２つの電源システム間で融通することと、
    　　各電源システムのＥＶや蓄電池の回生電力と力行電力とを切り替えることと、
    　　出力電圧の調整により各電源システムからの供給量を調節することと、をを含む、電力制御方法。
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