JP2017085780A - Dc power feeding system - Google Patents
Dc power feeding system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017085780A JP2017085780A JP2015211817A JP2015211817A JP2017085780A JP 2017085780 A JP2017085780 A JP 2017085780A JP 2015211817 A JP2015211817 A JP 2015211817A JP 2015211817 A JP2015211817 A JP 2015211817A JP 2017085780 A JP2017085780 A JP 2017085780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- power supply
- voltage
- conversion unit
- bus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数の電力供給源からの電力を使用して直流負荷に電力を供給する直流給電システムに関する。 The present invention relates to a DC power supply system that supplies power to a DC load using power from a plurality of power supply sources.
下記特許文献1には、太陽光発電装置、車載用の蓄電池である第1の蓄電池、低電圧蓄電池である第2の蓄電池および系統電力によるハイブリッド構成による直流給電システムが開示されている。
しかしながら、上記特許文献1の直流給電システムでは、第1の蓄電池と第2の蓄電池との間の充電優先順位の制御および放電優先順位の制御が規定されていないため、災害時などの非常時において、安定した電力授受が行えないという問題があった。
However, in the DC power supply system of
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、災害時などの非常時においても安定した電力授受を行うことができる直流給電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a DC power supply system that can perform stable power transfer even in an emergency such as a disaster.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る直流給電システムは、通常時には系統電源からの電力と、太陽光発電装置からの電力とを主に併用して直流バスを介して直流負荷に直流電力を供給し、系統電源の停電時には自立運転を行い、太陽光発電装置、可搬型の蓄電装置および定置型の蓄電装置のうちの少なくとも1つの電源装置を用いて直流負荷に直流バスを介して直流電力を供給する。直流給電システムは、系統電源から印加される交流電圧を第1の直流電圧に変換して直流バスに印加する第1の電力変換部、太陽光発電装置から印加される直流電圧を第2の直流電圧に変換して直流バスに印加する第2の電力変換部、可搬型の蓄電装置から印加される直流電圧を第3の直流電圧に変換して直流バスに印加する一方で、他の電力変換部もしくは直流バスを介して印加される直流電圧によって可搬型の蓄電装置を充電する第3の電力変換部、および、定置型の蓄電装置から印加される直流電圧を第4の直流電圧に変換する一方で、他の電力変換部もしくは直流バスから印加される直流電圧によって定置型の蓄電装置を充電する第4の電力変換部を備える。直流給電システムでは、自立運転時において、直流バスに印加する電源装置の優先順位が、太陽光発電装置、定置型の蓄電装置、可搬型の蓄電装置の順に設定されている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the DC power supply system according to the present invention normally uses the power from the system power supply and the power from the photovoltaic power generator mainly in combination through the DC bus. DC power is supplied to the DC load, and when the system power supply is interrupted, it is operated independently. DC power is supplied to the DC load using at least one of the photovoltaic power generation device, the portable power storage device, and the stationary power storage device. DC power is supplied through the bus. The DC power supply system converts the AC voltage applied from the system power source into a first DC voltage and applies it to the DC bus, and converts the DC voltage applied from the photovoltaic power generation device into the second DC voltage. A second power conversion unit that converts the voltage into a DC bus and converts the DC voltage applied from the portable power storage device into a third DC voltage and applies it to the DC bus; A third power conversion unit that charges the portable power storage device with a DC voltage applied via the unit or a DC bus, and converts a DC voltage applied from the stationary power storage device into a fourth DC voltage On the other hand, a fourth power conversion unit that charges the stationary power storage device with a DC voltage applied from another power conversion unit or a DC bus is provided. In the DC power supply system, the priority order of the power supply devices to be applied to the DC bus during the independent operation is set in the order of the photovoltaic power generation device, the stationary power storage device, and the portable power storage device.
本発明によれば、災害時などの非常時においても安定した電力授受を行うことができる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that stable power transfer can be performed even in an emergency such as a disaster.
以下に、本発明の実施の形態に係る直流給電システムを図面に基づいて説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a DC power supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る直流給電システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、実施の形態1に係る直流給電システム100は、通常時には商用電源である系統電源1からの電力と、複数種の電源装置のうちの1つである太陽光発電装置(photovoltaic power generation unit:以下、必要に応じて「PV」と表記)2からの電力とを主に併用して宅内負荷5に電力を供給し、系統電源1の異常時、すなわち停電時には、太陽光発電装置2に加え、複数種の電源装置のうちの他である電気自動車(electric vehicle:以下、必要に応じて「EV」と表記)3および蓄電池ユニット(battery unit:以下、必要に応じて「BAT」と表記)4のうちの少なくとも1つを用いて、宅内負荷5に電力を供給するシステムである。宅内負荷5は直流負荷であり、照明器具、空調機、冷蔵庫、電子レンジ、洗濯機、テレビ、パーソナルコンピュータなどが含まれる。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a DC power supply system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, a DC
太陽光発電装置2は、自然エネルギーを利用する電源装置の例示であり、太陽電池2aを有している。電気自動車3は、可搬型の蓄電装置の例示であり、ハイブリッド電気自動車なども含まれる。電気自動車3は、蓄電池3aを有している。蓄電池ユニット4は、定置型の蓄電装置の例示であり、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池なども含まれる。蓄電池ユニット4は、蓄電池4aを有している。
The solar
次に、実施の形態1に係る直流給電システム100の構成について説明する。図1に示すように、実施の形態1に係る直流給電システム100は、直流バス30に直流電力を供給可能に構成される第1の電力変換部12、第2の電力変換部16、第3の電力変換部20および第4の電力変換部24を備えている。第2の電力変換部16、第3の電力変換部20および第4の電力変換部24の出力は合流点50にて合流された後に直流バス30に印加されるように構成されている。
Next, the configuration of DC
第1の電力変換部12は、AC/DCコンバータとしての機能を有し、系統電源1から印加される交流電圧を第1の直流電圧に変換して直流バス30に印加する。
The first
第2の電力変換部16は、DC/DCコンバータとしての機能を有し、太陽光発電装置2の太陽電池2aから印加される直流電圧を第2の直流電圧に変換して直流バス30に印加する。
The second
第3の電力変換部20は、双方向DC/DCコンバータとしての機能を有し、電気自動車3の蓄電池3aから印加される直流電圧を第3の直流電圧に変換して直流バス30に印加する一方で、他の電力変換部もしくは直流バス30から印加される直流電圧によって蓄電池3aを充電する。
The third
第4の電力変換部24は、双方向DC/DCコンバータとしての機能を有し、蓄電池ユニット4の蓄電池4aから印加される直流電圧を第4の直流電圧に変換する一方で、他の電力変換部もしくは直流バス30から印加される直流電圧によって蓄電池4aを充電する。
The fourth
また、実施の形態1に係る直流給電システム100には、停電検出回路10、発電量検出回路14、電池容量検出回路18,22、制御電源生成手段26および制御ユニット28が設けられている。
Further, the DC
停電検出回路10は、系統電源1の停電を検出し、検出結果を制御ユニット28に伝達する。発電量検出回路14は、太陽電池2aの出力電圧と出力電流を検出することで太陽光発電装置2の発電量を監視し、監視結果を制御ユニット28に伝達する。太陽光発電装置2が発電量の監視機能を有している場合には、発電量検出回路14は不要である。電池容量検出回路18は、蓄電池3aの電池容量として残容量もしくは充電率(SOC:State Of Charge)を監視し、監視結果を制御ユニット28に伝達する。電気自動車3が電池容量の監視機能を有している場合には、電池容量検出回路18は不要である。電池容量検出回路22は、蓄電池4aの電池容量として残容量もしくは充電率を監視し、監視結果を制御ユニット28に伝達する。蓄電池ユニット4が電池容量の監視機能を有している場合には、電池容量検出回路22は不要である。
The power
制御電源生成手段26は、直流バス30から供給される電力で制御ユニット28を動作させるための電力を生成する。制御ユニット28は、停電検出回路10からの監視信号に基づいて、系統電源1の停電を検出する。制御ユニット28は、系統電源1の停電を検出した場合には、直流給電システム100の動作モードを、系統連系運転モードから自立運転モードに切り替える。本実施の形態に係る直流給電システム100は、自立運転モード時の動作に特徴があり、制御ユニット28は、自立運転モード時において、宅内負荷5に供給する電力源の優先順位を太陽光発電装置2、蓄電池ユニット4、電気自動車3の順序とする。なお、自立運転モード時の更なる詳細な動作については後述する。また、系統連系運転モード時の動作については公知であり、ここでの詳細な説明は省略する。
The control power
第3の電力変換部20および第4の電力変換部24の詳細構成は図2に示す通りである。第3の電力変換部20および第4の電力変換部24は、双方向DC/DCコンバータとして動作するためのDC/DC変換回路130を有して構成される。DC/DC変換回路130は、蓄電池側から印加される直流電圧を内部で交流電圧に変換した後に、再度直流電圧に変換して直流バス30側に出力するか、もしくは、直流バス30から印加される直流電圧を交流電圧に変換した後に、再度直流電圧に変換して蓄電池側に出力する。すなわち、DC/DC変換回路130は、蓄電池側に印加される直流電圧と直流バス30側に印加される直流電圧とを相互に変換する動作を行う。
Detailed configurations of the
図2に示すように、DC/DC変換回路130は、磁気結合する巻線134a,134bを有する絶縁用のトランス134を挟んで左右対称な構成となっている。DC/DC変換回路130では、スイッチング素子132a,132b,132c,132dがフルブリッジ接続され、リアクトル133を介して巻線134aに接続される電力変換回路131と、スイッチング素子138a,138b,138c,138dがフルブリッジ接続され、リアクトル137を介して巻線134bに接続される電力変換回路136とが構成されている。電力変換回路131は、直流バス30から印加される直流電圧を交流電圧に変換して巻線134aに印加するDC/AC変換回路であり、電力変換回路136は、蓄電池側から印加される直流電圧を交流電圧に変換して巻線134bに印加するDC/AC変換回路である。このように構成されたDC/DC変換回路130は、直流バス30からの印加電圧と蓄電池側からの印加電圧とを自在に昇降圧が可能で、且つ、絶縁された電圧変換器もしくは電力変換器として動作する。
As shown in FIG. 2, the DC /
電力変換回路131の入出力端子、すなわちDC/DC変換回路130の直流バス30側には、端子間電圧を安定させるためのコンデンサ120が設けられている。コンデンサ120は、必要に応じて第1のコンデンサと呼称する。また、電力変換回路136の入出力端子、すなわちDC/DC変換回路130の蓄電池側には、端子間電圧を安定させるためのコンデンサ122が接続されている。コンデンサ122は、必要に応じて第2のコンデンサと呼称する。
A
次に、実施の形態1に係る直流給電システム100における自立運転モード時の動作について、図1および図3の図面を参照して説明する。図3は、実施の形態1に係る直流給電システム100の自立運転モード時の動作を説明するフローチャートである。図3に示す各ステップの処理は、制御ユニット28の制御下で行われる。なお、図3では、符号の表記は省略している。
Next, the operation in the self-sustained operation mode in DC
まず、上述したように停電検出回路10によって系統電源1の停電が検出される(ステップS101)。停電検出には、閾値判定を用いることができる。例えば、系統電源1の出力電圧が閾値以上であれば停電ではないと判定し、系統電源1の出力電圧が閾値未満であれば停電であると判定することができる。ステップS101の判定処理において、停電が検出されないと判定された場合には(ステップS101,No)、ステップS101の処理を繰り返し実行する。一方、停電が検出されたと判定された場合には(ステップS101,Yes)、自立運転モードに移行し(ステップS102)、自立運転モードによる宅内負荷5への電力供給を行う(ステップS103)。
First, as described above, a power failure of the
次に、発電量検出回路14によってPV2での発電の有無が検出される(ステップS104)。発電の有無の検出には、閾値判定を用いることができる。例えば、PV2の出力電圧が閾値以上であればPV2は発電していると判定し、PV2の出力電圧が閾値未満であればPV2は発電していないと判定することができる。ステップS104の判定処理において、PV2が発電していないと判定された場合には(ステップS104,No)、後述するステップS107に移行する。一方、PV2が発電していると判定された場合(ステップS104,Yes)、PV2からの電力供給を開始する(ステップS105)。 Next, the presence or absence of power generation at PV2 is detected by the power generation amount detection circuit 14 (step S104). A threshold determination can be used to detect the presence or absence of power generation. For example, if the output voltage of PV2 is greater than or equal to the threshold, it can be determined that PV2 is generating power, and if the output voltage of PV2 is less than the threshold, it can be determined that PV2 is not generating power. If it is determined in step S104 that PV2 is not generating power (No in step S104), the process proceeds to step S107 described later. On the other hand, when it is determined that PV2 is generating power (step S104, Yes), power supply from PV2 is started (step S105).
更に、制御ユニット28によってPV2での発電量が充分であるか否かが判定される(ステップS106)。発電量の充足/非充足の判定には、閾値を用いることができる。例えば、発電量検出回路14によってPV2の出力電圧と出力電流を検出して制御ユニット28に伝達し、制御ユニット28は、PV2の出力電圧と出力電流とから発電量を演算し、演算した発電量を閾値と比較することにより、発電量の充足/非充足を判定することができる。ステップS106の判定処理において、PV2での発電量が充分であると判定された場合には(ステップS106,Yes)、ステップS106の判定処理を繰り返し実行する。一方、PV2での発電量が充分ではない、すなわち不充分であると判定された場合には(ステップS106,No)、BAT4からの電力供給を開始する(ステップS107)。
Further, it is determined by the
次に、電池容量検出回路22によってBAT4の電池容量が充分であるか否かが判定される(ステップS108)。電池容量の充足/非充足の判定には、閾値を用いることができる。例えば、BAT4の電池容量を閾値と比較することにより、電池容量の充足/非充足の判定を行うことができる。ステップS108の判定処理において、BAT4の電池容量が充分であると判定された場合には(ステップS108,Yes)、ステップS108の処理が繰り返し実行される。一方、BAT4の電池容量が充分でない、すなわち不充分であると判定された場合には(ステップS108,No)、さらにEV3が直流給電システム100に接続されているか否かが判定される(ステップS109)。
Next, the battery
EV3が直流給電システム100に接続されていなければ(ステップS109,No)、後述するステップS112に移行する。一方、EV3が直流給電システム100に接続されていれば(ステップS109,Yes)、EV3からの電力供給を開始する(ステップS110)。 If EV3 is not connected to the DC power supply system 100 (No at Step S109), the process proceeds to Step S112 described later. On the other hand, if EV3 is connected to DC power supply system 100 (step S109, Yes), power supply from EV3 is started (step S110).
次に、電池容量検出回路18によってEV3の電池容量が充分であるか否かが判定される(ステップS111)。電池容量の充足/非充足の判定には、閾値を用いることができる。例えば、EV3の電池容量を閾値と比較することにより、電池容量の充足/非充足の判定を行うことができる。ステップS111の判定処理において、EV3の電池容量が充分であると判定された場合には(ステップS111,Yes)、ステップS111の処理を繰り返し実行する。一方、EV3の電池容量が充分ではない、すなわち不充分であると判定された場合には(ステップS111,No)、宅内負荷5への電力供給を終了して(ステップS112)、図3のフローを終了させる。
Next, it is determined by the battery
なお、上述した処理において、宅内負荷5への電力供給を1つの電源装置、すなわち優先する電源装置から行っている場合には、他の電源装置からの電力供給は行わないようにする。具体的に説明すると、PV2から電力供給を行っている場合には、EV3およびBAT4からの電力供給を停止し、BAT4から電力供給を行っている場合には、PV2およびEV3からの電力供給を停止し、EV3から電力供給を行っている場合には、PV2およびBAT4からの電力供給を停止するようにする。なお、電力供給の停止は、制御ユニット28の制御により、対応する電力変換部、すなわちPV2の場合には第2の電力変換部16、EV3の場合には第3の電力変換部20、BAT4の場合には第4の電力変換部24の動作を停止することで実現できる。
In the above-described processing, when power is supplied to the
上述したように、実施の形態1に係る直流給電システム100によれば、系統電源1の停電を検出して自立運転を開始したならば、自然エネルギーを利用する電源装置である太陽光発電装置2、可搬型の蓄電装置である電気自動車3および定置型の蓄電装置である蓄電池ユニット4に関して優先順位を設けた出力制御を行うようにしている。優先順位は、太陽光発電装置2、蓄電池ユニット4、電気自動車3の順である。
As described above, according to the DC
すなわち、自立運転モードに移行した場合には、まず第1の優先度、すなわち優先順位の最も高い太陽光発電装置2からの電力を宅内負荷5に供給する。次に、太陽光発電装置2の出力が閾値を切った場合には、次の優先度、すなわち優先順位が2番目の蓄電池ユニット4の出力に切り替え、蓄電池ユニット4からの電力を宅内負荷5に供給する。更に、蓄電池ユニット4の出力が閾値を切った場合には、次の優先度、すなわち優先順位が3番目の電気自動車3の出力に切り替え、電気自動車3からの電力を宅内負荷5に供給する。
That is, when shifting to the self-sustained operation mode, first, the power from the solar
以上説明したように、実施の形態1に係る直流給電システムによれば、自然エネルギーを利用する電源装置である太陽光発電装置、定置型の蓄電装置である蓄電池ユニットおよび可搬型の蓄電装置である電気自動車を含む複数種の電源装置に優先順位をつけ、優先度が高い電源装置の出力が判定閾値に達した場合は、制御ユニットからの指令によって、次に優先度の高い電源装置に切り替えるようにしている。太陽光発電装置を優先的に用いることにより、定置型蓄電装置である蓄電池ユニットの蓄電池の充放電による劣化を抑制すると共に、この制御により、太陽光発電装置および定置型の蓄電池ユニットの電力を使い切ってしまった場合でも、可搬型の電気自動車の電力を利用することができるので、災害時などの非常時においても安定した電力授受を行うことが可能となる。
As described above, the DC power supply system according to
また、実施の形態1に係る直流給電システムによれば、自立運転モード時に宅内負荷に供給する電力の優先順位を太陽光発電装置、蓄電池ユニット、電気自動車の順に設定しているので、災害時において利便性の高い電気自動車の電力を残すことが可能になるのと共に、移動手段としての電気自動車の走行距離を確保することが可能となる。 Moreover, according to the DC power supply system according to the first embodiment, the priority order of the power supplied to the residential load in the self-sustaining operation mode is set in the order of the photovoltaic power generation device, the storage battery unit, and the electric vehicle. It becomes possible to leave the electric power of the highly convenient electric vehicle and to secure the travel distance of the electric vehicle as the moving means.
また、実施の形態1に係る直流給電システムによれば、優先する電源装置以外の電源装置に接続される電力変換部の動作を停止するようにしているので、不要な待機電力を削減することができ、省エネルギー化を図ることができる。 In addition, according to the DC power supply system according to the first embodiment, the operation of the power conversion unit connected to the power supply device other than the priority power supply device is stopped, so that unnecessary standby power can be reduced. This can save energy.
実施の形態2.
実施の形態1では、宅内負荷への電力供給を優先する電源装置から行っている場合には、他の電源装置に接続される電力変換部の動作を停止するようにしていたが、実施の形態2では、電力変換部の動作は停止せず、電力変換部への出力指令電圧を制御することで、同様な機能を実現するものである。以下、実施の形態2に係る直流給電システムについて説明する。なお、システムの構成については、実施の形態1と同一または同等である。
In the first embodiment, when power is supplied from a power supply apparatus that prioritizes power supply to the home load, the operation of the power conversion unit connected to the other power supply apparatus is stopped. In 2, the operation of the power conversion unit is not stopped, and a similar function is realized by controlling the output command voltage to the power conversion unit. Hereinafter, the DC power supply system according to
実施の形態2では、優先する電源装置に接続されている電力変換部に対する出力指令電圧を非優先の電源装置に接続されている電力変換部に対する出力指令電圧よりも大きく設定する。具体的に説明すると、PV2から電力供給を行う場合には、PV2に接続される電力変換部に対する出力指令電圧を、EV3およびBAT4に接続される電力変換部に対する出力指令電圧よりも大きくする。このように制御すれば、宅内負荷5への電力供給は、出力指令電圧の最も大きなPV2からの電力が供給されることになる。また、BAT4から電力供給を行う場合には、BAT4に接続される電力変換部に対する出力指令電圧を、PV2およびEV3に接続される電力変換部に対する出力指令電圧よりも大きくする。このように制御すれば、宅内負荷5への電力供給は、出力指令電圧の最も大きいBAT4からの電力が供給されることになる。
In the second embodiment, the output command voltage for the power conversion unit connected to the priority power supply apparatus is set larger than the output command voltage for the power conversion unit connected to the non-priority power supply apparatus. More specifically, when power is supplied from PV2, the output command voltage for the power converter connected to PV2 is made larger than the output command voltage for the power converter connected to EV3 and BAT4. If controlled in this way, the electric power is supplied to the
このように、実施の形態2に係る直流給電システムによれば、電力変換部の動作を停止することなく、優先順位に従った出力制御が可能となるので、電源装置の切り替えを円滑且つ確実に行うことができる。 As described above, according to the DC power supply system according to the second embodiment, output control according to the priority order can be performed without stopping the operation of the power conversion unit, so that the switching of the power supply apparatus can be performed smoothly and reliably. It can be carried out.
実施の形態3.
実施の形態1および実施の形態2では、宅内負荷5への電力供給を何れか1つの電源装置のみで行うようにしているが、実施の形態3では、宅内負荷5への電力供給を複数の電源装置で行うことができるように変更したものである。以下、実施の形態3に係る直流給電システムについて、図4および図5の図面を参照して説明する。なお、システムの構成については、実施の形態1と同一または同等である。
In the first embodiment and the second embodiment, the power supply to the
図4は、実施の形態3の直流給電システムで使用する閾値についての説明図である。図4には、第1の閾値から第4の閾値までの4つの閾値が示されている。実施の形態1では、PV2における発電量の充足/非充足の判定に1段階の閾値を用いて判定していたが(図3のステップS106参照)、実施の形態3では、第1の閾値と、第1の閾値よりも値の小さな第2の閾値という2段階の閾値を使用する。具体的に説明すると、PV2の発電量が第1の閾値以上である場合には、PV2の出力のみで宅内負荷5への電力供給を行う。一方、PV2の発電量が減少し、PV2の発電量が第1の閾値未満且つ第2の閾値以上であれば、PV2の出力とBAT4の出力とを併用して宅内負荷5への電力供給を行い、さらに、PV2の発電量が第2の閾値未満になれば、PV2の出力を停止させ、BAT4の出力のみで宅内負荷5への電力供給を行う。
FIG. 4 is an explanatory diagram of threshold values used in the DC power supply system according to the third embodiment. FIG. 4 shows four threshold values from the first threshold value to the fourth threshold value. In the first embodiment, the determination of whether or not the power generation amount in PV2 is satisfied / not satisfied is made using a one-step threshold value (see step S106 in FIG. 3). However, in the third embodiment, the first threshold value and , A two-stage threshold value, a second threshold value that is smaller than the first threshold value, is used. More specifically, when the power generation amount of PV2 is equal to or greater than the first threshold, power is supplied to the
また、PV2の発電量の低下時において、実施の形態1では、BAT4における発電量の充足/非充足の判定に1段階の閾値を用いて判定していたが(図3のステップS108参照)、実施の形態3では、第3の閾値と、第3の閾値よりも値の小さな第4の閾値という2段階の閾値を使用する。具体的に説明すると、BAT4の発電量が第3の閾値以上である場合には、BAT4の出力のみで宅内負荷5への電力供給を行う。一方、BAT4の発電量が減少し、BAT4の発電量が第3の閾値未満且つ第4の閾値以上であれば、BAT4の出力とEV3の出力とを併用して宅内負荷5への電力供給を行い、さらに、BAT4の発電量が第4の閾値未満になれば、BAT4の出力を停止させ、EV3の出力のみで宅内負荷5への電力供給を行う。
Further, when the power generation amount of PV2 is reduced, in the first embodiment, the determination of whether the power generation amount in BAT4 is satisfied / not satisfied is made using a one-step threshold (see step S108 in FIG. 3). In the third embodiment, a two-stage threshold value is used which is a third threshold value and a fourth threshold value that is smaller than the third threshold value. More specifically, when the power generation amount of the
なお、図4では、PV2およびBAT4における発電量の充足/非充足の判定に2つの閾値を用いる場合を例示したが、3段階以上の閾値を用いてもよい。例えば定置型の蓄電池ユニットが2台ある場合を想定すると、PV2の発電量が最初の閾値を下回った場合にはPV2の出力に加えて何れか1台の蓄電池ユニットを併用して電力供給を行い、PV2の発電量が2番目の閾値を下回った場合にはPV2の出力に加えて2台の蓄電池ユニットを併用して電力供給を行い、さらに3番目の閾値を下回った場合には、2台の蓄電池ユニットのみで電力供給を行うといった運用が可能となる。 In FIG. 4, the case where two threshold values are used for determining whether the power generation amount is sufficient or not in PV2 and BAT4 is illustrated, but three or more threshold values may be used. For example, assuming that there are two stationary storage battery units, when the PV2 power generation amount falls below the initial threshold, in addition to the PV2 output, one of the storage battery units is used in combination to supply power. When the power generation amount of PV2 falls below the second threshold value, in addition to the output of PV2, power is supplied using two storage battery units together, and when the power generation amount falls below the third threshold value, two units It is possible to operate such that power is supplied only by the storage battery unit.
また、図4では、PV2の発電量が低下した後に再度上昇した場合(以下「再発電」と称する)を考慮していないが、PV2の再発電を考慮してもよい。例えばPV2の発電量が低下して第2の閾値を切った後に再発電してPV2の発電量が第1の閾値以上になった場合には、BAT4またはEV3からの電力供給を中止してPV2からの電力供給を再開すればよい。 Further, in FIG. 4, the case where the power generation amount of PV2 decreases and then increases again (hereinafter referred to as “regeneration”) is not considered, but the PV2 regeneration may be considered. For example, if the power generation amount of PV2 drops and the second threshold is cut off, then the power is regenerated and the power generation amount of PV2 exceeds the first threshold, the power supply from BAT4 or EV3 is stopped and PV2 What is necessary is just to restart the power supply from.
図5は、実施の形態3の直流給電システムにおける閾値可変の構成例を示す回路図である。図5において、図1および図2に示す構成要素と同一もしくは同等のものには同一の符号を付して示している。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of variable threshold in the DC power supply system according to the third embodiment. 5, the same or equivalent components as shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
図5において、DC/DC変換回路130の直流バス30側に位置するコンデンサ120の両端には、直列接続された抵抗素子124,126が並列に接続されている。抵抗素子124,126による分圧電圧は、コンパレータ110のプラス端子に印加され、コンパレータ110のマイナス端子には基準電圧生成手段112の出力電圧が印加される。基準電圧生成手段112の出力電圧は、制御ユニット28からの制御によって変更され得るように構成されている。基準電圧生成手段112の出力電圧を変更することは、上述した閾値を変更することに対応する。コンパレータ110の比較結果は、制御ユニット28に入力される。制御ユニット28は、コンパレータ110の比較結果に基づいて、DC/DC変換回路130の出力電圧を制御する。
In FIG. 5,
以上の説明のように、実施の形態3に係る直流給電システムによれば、電源装置の切り替え判定を少なくとも2段階の閾値を用いて行うこととしたので、電源装置の出力を重複させながら切り替えることができ、実施の形態2に比して、電源装置の切り替えの更なる円滑化が可能となる。 As described above, according to the direct current power supply system according to the third embodiment, the switching determination of the power supply device is performed using at least two threshold levels, so that the output of the power supply device is switched while being overlapped. As compared with the second embodiment, the switching of the power supply device can be further facilitated.
実施の形態4.
図6は、実施の形態4に係る直流給電システムの構成を示すブロック図である。実施の形態1から実施の形態3では、第2の電力変換部16、第3の電力変換部20および第4の電力変換部24の出力を直流バス30に直結する構成について開示した。一方、実施の形態4では、第2の電力変換部16、第3の電力変換部20および第4の電力変換部24のそれぞれと、第2の電力変換部16、第3の電力変換部20および第4の電力変換部24による出力の合流点50との間に、逆流防止素子としてのダイオード31,32b,34bのそれぞれを設ける構成を開示するものである。なお、図6において、図1に示す構成要素と同一もしくは同等のものには同一の符号を付して示している。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a DC power supply system according to
実施の形態2に係る直流給電システムは、第2の電力変換部16、第3の電力変換部20または第4の電力変換部24の動作は停止せず、該当する電力変換部への出力指令電圧を制御することで、所望する電源装置からの電力供給を実現するものである。上述したように、優先度が高い電源装置に接続される電力変換部の出力電圧は、優先度が低い他の2つの電力変換部の出力電圧よりも高めに設定されている。このため、図1の構成では、当該他の2つの電力変換部の入出力端に設けられたコンデンサ120(図2,5参照)を充電してしまうことになる。この充電を防ぐため、各電力変換部の出力段に直流バス30側にカソードが向くようにダイオード31,32b,34bを設けている。この構成により、優先度が高い電源装置に接続される電力変換部の出力電圧が高めに設定されている場合であっても、出力電圧が高めに設定されている電力変換部から出力電圧が低めに設定されている電力変換部への電力の流れ、すなわち逆流が阻止されるので、入出力端に設けられたコンデンサ120への不要な充電を抑止することが可能となる。この構成により、エネルギーの有効利用が可能となり、省エネルギー化を図ることができる。また、コンデンサ120への不要な充電を抑止できるので、コンデンサ120の寿命を延ばすことが可能となる。
In the DC power supply system according to the second embodiment, the operation of the
なお、図6の構成において、ダイオード32bのみでは、電気自動車3の蓄電池3aに対する充電ができない。このため、蓄電池3aの充電を可能とするトランジスタ32aをダイオード32bの両端に逆並列に接続して構成している。トランジスタ32aとダイオード32bとが逆並列に接続される素子構成は、図2に示した電力変換回路に用いられるスイッチング素子と同様であり、スイッチング素子32を用いて構成することができる。
In the configuration of FIG. 6, the
同様に、図6の構成において、ダイオード34bのみでは、蓄電池ユニット4の蓄電池4aに対する充電ができないため、蓄電池4aの充電を可能とするトランジスタ34aをダイオード34bの両端に逆並列に接続して構成している。トランジスタ34aとダイオード34bとが逆並列に接続される素子構成は、図2に示した電力変換回路に用いられるスイッチング素子と同様であり、スイッチング素子34を用いて構成することができる。なお、スイッチング素子32とスイッチング素子34とを符号無しで区別する場合、スイッチング素子32を「第1のスイッチング素子」と呼称し、スイッチング素子34を「第2のスイッチング素子」と呼称する。
Similarly, in the configuration of FIG. 6, the
以上説明したように、実施の形態4に係る直流給電システムによれば、第2、第3および第4の電力変換部のそれぞれと、第2、第3および第4の電力変換部による出力の合流点との間に逆流防止素子としてのダイオードを設けているので、電力変換部の入出力端に設けられたコンデンサへの不要な充電を抑止することができる。また、コンデンサへの不要な充電を抑止することができるので、エネルギーの有効利用が可能となり、省エネルギー化を図ることができる。さらに、電力変換部の入出力端に設けられたコンデンサへの不要な充電を抑止できるので、当該コンデンサの寿命の延伸が可能となる。 As described above, according to the DC power feeding system according to the fourth embodiment, the outputs of the second, third, and fourth power conversion units and the outputs of the second, third, and fourth power conversion units, respectively. Since a diode as a backflow prevention element is provided between the junction points, unnecessary charging of the capacitor provided at the input / output terminal of the power conversion unit can be suppressed. In addition, since unnecessary charging of the capacitor can be suppressed, energy can be used effectively and energy saving can be achieved. Furthermore, since unnecessary charging to the capacitor provided at the input / output terminal of the power conversion unit can be suppressed, the life of the capacitor can be extended.
実施の形態5.
実施の形態1では、優先度の低い電源装置に接続される電力変換部の動作を停止することで宅内負荷への電力供給を制御していた。また、実施の形態2では、電力変換部の動作は停止せず、電力変換部への出力指令電圧を制御することで、実施の形態1と同様な機能を実現していた。一方、実施の形態5では、電力変換部の動作を停止することなく、また、電力変換部への出力指令電圧に差異を設けなくても宅内負荷への電力供給を自在に制御できる構成を開示するものである。以下、実施の形態5に係る直流給電システムについて、図7の図面を参照して説明する。
In the first embodiment, the power supply to the home load is controlled by stopping the operation of the power conversion unit connected to the power supply device having a low priority. Further, in the second embodiment, the function similar to that of the first embodiment is realized by controlling the output command voltage to the power conversion unit without stopping the operation of the power conversion unit. On the other hand, the fifth embodiment discloses a configuration that can freely control power supply to the home load without stopping the operation of the power conversion unit and without providing a difference in the output command voltage to the power conversion unit. To do. Hereinafter, a DC power supply system according to
図7は、実施の形態5に係る直流給電システムの構成を示すブロック図である。図7に示す実施の形態5に係る直流給電システム100は、図6の構成において、第3の電力変換部20とスイッチング素子32との間にスイッチング素子36が挿入され、第4の電力変換部24とスイッチング素子34との間にスイッチング素子38が挿入されるように構成されている。なお、その他の構成については、図6に示した実施の形態4の構成と同一もしくは同等であり、それらの共通の構成要素には同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。また、スイッチング素子36とスイッチング素子38とを符号無しで区別する場合、スイッチング素子36を「第3のスイッチング素子」と呼称し、スイッチング素子38を「第4のスイッチング素子」と呼称する。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a DC power supply system according to
第3の電力変換部20とスイッチング素子32との間に接続されるスイッチング素子36は、スイッチング素子32と同様な構成であり、ダイオード36bと、ダイオード36bの両端に逆並列に接続されるトランジスタ36aとを有して構成されている。ただし、スイッチング素子32が電気自動車3の蓄電池3aに対する充電を阻止する向きに接続されているのに対し、スイッチング素子36は、蓄電池3aからの放電を阻止する向きに接続されている。スイッチング素子32のダイオード32bが逆流防止素子として動作するのに対し、スイッチング素子36のダイオード36bは放電防止素子として動作する。蓄電池3aからの放電を行うには、スイッチング素子36のトランジスタ36aをオンに制御すればよい。
The switching
また、第4の電力変換部24とスイッチング素子34との間に接続されるスイッチング素子38は、スイッチング素子34と同様な構成であり、ダイオード38bと、ダイオード38bの両端に逆並列に接続されるトランジスタ38aとを有して構成されている。ただし、スイッチング素子34が蓄電池ユニット4の蓄電池4aに対する充電を阻止する向きに接続されているのに対し、スイッチング素子38は、蓄電池4aからの放電を阻止する向きに接続されている。スイッチング素子34のダイオード34bが逆流防止素子として動作するのに対し、スイッチング素子38のダイオード38bは放電防止素子として動作する。蓄電池4aからの放電を行うには、スイッチング素子38のトランジスタ38aをオンに制御すればよい。
The switching
スイッチング素子36を設けたことにより、第3の電力変換部20の動作を停止しなくても、トランジスタ36aをオフに制御することで、蓄電池3aからの放電を抑止することができる。また、スイッチング素子38を設けたことにより、第4の電力変換部24の動作を停止しなくても、トランジスタ38aをオフに制御することで、蓄電池4aからの放電を抑止することができる。なお、トランジスタ36a,38aの制御によって、直流バス30への電力供給を制御できるので、実施の形態2において行っていた電力変換部に対する出力指令電圧の制御は不要である。
By providing the switching
以上説明したように、実施の形態5に係る直流給電システムによれば、逆流防止素子としてのダイオードを含む第1のスイッチング素子と第3の電力変換部との間に放電防止素子としてのダイオードを含む第3のスイッチング素子を設けると共に、逆流防止素子としてのダイオードを含む第2のスイッチング素子と第4の電力変換部との間に放電防止素子としてのダイオードを含む第4のスイッチング素子を設けているので、第3の電力変換部の動作を停止しなくても可搬型の蓄電池からの放電を抑止することができ、また、第4の電力変換部の動作を停止しなくても、定置型の蓄電池からの放電を抑止することができる。さらに、第3および第4のスイッチング素子に対する導通制御を行うことにより、直流バスへの電力供給を制御できるので、電力変換部に対する出力指令電圧の制御を不要とすることができる。 As described above, according to the DC power feeding system according to the fifth embodiment, the diode as the discharge prevention element is provided between the first switching element including the diode as the backflow prevention element and the third power conversion unit. And a third switching element including a diode as a discharge prevention element is provided between the second switching element including a diode as a backflow prevention element and the fourth power converter. Therefore, the discharge from the portable storage battery can be suppressed without stopping the operation of the third power conversion unit, and the stationary type can be performed without stopping the operation of the fourth power conversion unit. Discharge from the storage battery can be suppressed. Furthermore, since the power supply to the DC bus can be controlled by performing the conduction control to the third and fourth switching elements, the control of the output command voltage to the power conversion unit can be made unnecessary.
最後に、実施の形態1から5に係る直流給電システム100を制御する制御ユニット28のハードウェア構成について説明する。図8は、制御ユニット28のハードウェア構成を示すブロック図である。制御ユニット28の機能は、図8に示すように、演算を行うCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)28aと、CPU28aによって読みとられるプログラムが保存されるメモリ28bと、信号の入出力を行うインターフェイス28cとによって実現することができる。
Finally, the hardware configuration of the
具体的には、メモリ28bには、制御ユニット28の機能を実行するプログラムが格納されている。CPU28aは、インターフェイス28cを介して、停電検出回路10からの監視信号、発電量検出回路14および電池容量検出回路18,22からの検出信号を受信する。CPU28aは、これらの監視信号および検出信号に基づいて、第2の電力変換部16、第3の電力変換部20または第4の電力変換部24のスイッチング素子をオンオフ制御するための信号を生成し、インターフェイス28cを介して、該当する電力変換部に出力する。
Specifically, a program for executing the function of the
CPU28aは、電気自動車3の蓄電池3aの充電を行う場合には、スイッチング素子32のトランジスタ32aをオンにする制御信号を生成し、インターフェイス28cを介してトランジスタ32aのゲートに当該制御信号を印加する。
When charging the
CPU28aは、蓄電池ユニット4の蓄電池4aの充電を行う場合には、スイッチング素子34のトランジスタ34aをオンにする制御信号を生成し、インターフェイス28cを介してトランジスタ34aのゲートに当該制御信号を印加する。
When the
CPU28aは、電気自動車3の蓄電池3aの放電を行う場合には、スイッチング素子36のトランジスタ36aをオンにする制御信号を生成し、インターフェイス28cを介してトランジスタ36aのゲートに当該制御信号を印加する。
When discharging the
CPU28aは、蓄電池ユニット4の蓄電池4aの放電を行う場合には、スイッチング素子38のトランジスタ38aをオンにする制御信号を生成し、インターフェイス28cを介してトランジスタ38aのゲートに当該制御信号を印加する。
When the
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 Note that the configurations shown in the above embodiments are examples of the contents of the present invention, and can be combined with other known techniques, and can be combined without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change a part of.
1 系統電源、2 太陽光発電装置、2a 太陽電池、3 電気自動車、3a 蓄電池、4 蓄電池ユニット、4a 蓄電池、5 宅内負荷、10 停電検出回路、12 第1の電力変換部(AC/DCコンバータ)、14 発電量検出回路、16 第2の電力変換部(DC/DCコンバータ)、18,22 電池容量検出回路、20 第3の電力変換部(双方向DC/DCコンバータ)、24 第4の電力変換部(双方向DC/DCコンバータ)、26 制御電源生成手段、28 制御ユニット、28a CPU、28b メモリ、28c インターフェイス、30 直流バス、31 ダイオード(逆流防止素子)、32 スイッチング素子(第1のスイッチング素子)、32a トランジスタ、32b ダイオード(逆流防止素子)、34 スイッチング素子(第2のスイッチング素子)、34a トランジスタ、34b ダイオード(逆流防止素子)、36 スイッチング素子(第3のスイッチング素子)、36a トランジスタ、36b ダイオード、38 スイッチング素子(第4のスイッチング素子)、38a トランジスタ、38b ダイオード、50 合流点、100 直流給電システム、110 コンパレータ、112 基準電圧生成手段、120 コンデンサ(第1のコンデンサ)、122 コンデンサ(第2のコンデンサ)、124,126 抵抗素子、130 DC/DC変換回路、131,136 電力変換回路(DC/AC変換回路)、132a,132b,132c,132d,138a,138b,138c,138d スイッチング素子、133,137 リアクトル、134 トランス、134a,134b 巻線。 1 system power supply, 2 solar power generation device, 2a solar battery, 3 electric vehicle, 3a storage battery, 4 storage battery unit, 4a storage battery, 5 load in house, 10 power failure detection circuit, 12 first power converter (AC / DC converter) , 14 Power generation amount detection circuit, 16 Second power conversion unit (DC / DC converter), 18, 22 Battery capacity detection circuit, 20 Third power conversion unit (bidirectional DC / DC converter), 24 Fourth power Conversion unit (bidirectional DC / DC converter), 26 control power generation means, 28 control unit, 28a CPU, 28b memory, 28c interface, 30 DC bus, 31 diode (backflow prevention element), 32 switching element (first switching) Element), 32a transistor, 32b diode (backflow prevention element), 34 switching element Child (second switching element), 34a transistor, 34b diode (backflow prevention element), 36 switching element (third switching element), 36a transistor, 36b diode, 38 switching element (fourth switching element), 38a transistor , 38b diode, 50 junction, 100 DC power supply system, 110 comparator, 112 reference voltage generating means, 120 capacitor (first capacitor), 122 capacitor (second capacitor), 124, 126 resistance element, 130 DC / DC Conversion circuit, 131, 136 Power conversion circuit (DC / AC conversion circuit), 132a, 132b, 132c, 132d, 138a, 138b, 138c, 138d Switching element, 133, 137 reactor, 134 Transformer, 134a, 134b Winding.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る直流給電システムは、通常時には系統電源からの電力と、太陽光発電装置からの電力とを主に併用して直流バスを介して直流負荷に直流電力を供給し、系統電源の停電時には自立運転を行い、太陽光発電装置、可搬型の蓄電装置および定置型の蓄電装置のうちの少なくとも1つの電源装置を用いて直流負荷に直流バスを介して直流電力を供給する。さらに、本発明に係る直流給電システムは、系統電源から印加される交流電圧を第1の直流電圧に変換して直流バスに印加する第1の電力変換部と、太陽光発電装置から印加される直流電圧を第2の直流電圧に変換して直流バスに印加する第2の電力変換部と、可搬型の蓄電装置から印加される直流電圧を第3の直流電圧に変換して直流バスに印加する一方で、他の電力変換部もしくは直流バスを介して印加される直流電圧によって可搬型の蓄電装置を充電する第3の電力変換部と、定置型の蓄電装置から印加される直流電圧を第4の直流電圧に変換する一方で、他の電力変換部もしくは直流バスから印加される直流電圧によって定置型の蓄電装置を充電する第4の電力変換部と、を備える。さらに、本発明に係る直流給電システムは、自立運転時において、直流バスに印加する電源装置の優先順位が、太陽光発電装置、定置型の蓄電装置、可搬型の蓄電装置の順に設定され、優先順位に従って、太陽光発電装置の発電量、定置型の蓄電装置の電池容量および可搬型の蓄電装置の電池容量を閾値判定し、太陽光発電装置の発電量が第1の閾値以上である場合には、太陽光発電装置の出力のみで直流負荷への電力供給を行い、太陽光発電装置の発電量が減少し、太陽光発電装置の発電量が第1の閾値未満、且つ、第1の閾値よりも値の小さな第2の閾値以上であれば、太陽光発電装置の出力と定置型の蓄電装置の出力とを併用して直流負荷への電力供給を行い、定置型の蓄電装置の発電量が第3の閾値以上である場合には、定置型の蓄電装置の出力のみで直流負荷への電力供給を行い、定置型の蓄電装置の発電量が減少し、定置型の蓄電装置の発電量が第3の閾値未満、且つ、第3の閾値よりも値の小さな第4の閾値以上であれば、定置型の蓄電装置の出力と可搬型の蓄電装置の出力とを併用して直流負荷への電力供給を行い、定置型の蓄電装置の発電量が第4の閾値未満になれば、可搬型の蓄電装置の出力のみで直流負荷への電力供給を行う。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the DC power supply system according to the present invention normally uses the power from the system power supply and the power from the photovoltaic power generator mainly in combination through the DC bus. DC power is supplied to the DC load, and when the system power supply is interrupted, it is operated independently. DC power is supplied to the DC load using at least one of the photovoltaic power generation device, the portable power storage device, and the stationary power storage device. DC power is supplied through the bus. Furthermore, the DC power supply system according to the present invention is applied from a first power conversion unit that converts an AC voltage applied from a system power source into a first DC voltage and applies it to a DC bus, and is applied from a solar power generation device. applied to the DC bus DC voltage by converting the second power conversion unit for applying a second DC bus into a DC voltage, the DC voltage applied from the power storage device of a portable to a third DC voltage while, the third power conversion unit for charging the power storage device of a portable by the DC voltage applied through the other of the power conversion unit or DC bus, the DC voltage applied from a stationary power storage device first while converting the fourth DC voltage, and a fourth power converter for charging a stationary power storage device by the DC voltage applied from another power converting unit or DC bus. Further, the DC power supply system according to the present invention, during self-sustained operation, the priority of the power supply applied to the DC bus, photovoltaic devices, stationary power storage device, is set in the order of a portable power storage device, When the power generation amount of the solar power generation device, the battery capacity of the stationary power storage device, and the battery capacity of the portable power storage device are determined as threshold values according to the priority order, and the power generation amount of the solar power generation device is equal to or greater than the first threshold value The power supply to the DC load is performed only by the output of the solar power generation device, the power generation amount of the solar power generation device is reduced, the power generation amount of the solar power generation device is less than the first threshold, and the first If it is equal to or greater than a second threshold value that is smaller than the threshold value, power is supplied to the DC load using both the output of the photovoltaic power generation device and the output of the stationary power storage device, and the power generation of the stationary power storage device If the amount is greater than or equal to the third threshold, The power supply to the DC load is performed only by the output of the device, the power generation amount of the stationary power storage device is reduced, and the power generation amount of the stationary power storage device is less than the third threshold value and is greater than the third threshold value. If the power is not less than the fourth threshold value, the output of the stationary power storage device and the output of the portable power storage device are used together to supply power to the DC load, and the power generation amount of the stationary power storage device is If it is less than the threshold value of 4, power is supplied to the DC load only by the output of the portable power storage device.
Claims (7)
前記系統電源から印加される交流電圧を第1の直流電圧に変換して前記直流バスに印加する第1の電力変換部と、
前記太陽光発電装置から印加される直流電圧を第2の直流電圧に変換して前記直流バスに印加する第2の電力変換部と、
前記可搬型の蓄電装置から印加される直流電圧を第3の直流電圧に変換して前記直流バスに印加する一方で、他の電力変換部もしくは前記直流バスを介して印加される直流電圧によって前記可搬型の蓄電装置を充電する第3の電力変換部と、
前記定置型の蓄電装置から印加される直流電圧を第4の直流電圧に変換する一方で、他の電力変換部もしくは直流バスから印加される直流電圧によって前記定置型の蓄電装置を充電する第4の電力変換部と、を備え、
前記自立運転時において、前記直流バスに印加する電源装置の優先順位が、前記太陽光発電装置、前記定置型の蓄電装置、前記可搬型の蓄電装置の順に設定されている直流給電システム。 In normal times, the power from the system power supply and the power from the photovoltaic power generator are mainly used together to supply DC power to the DC load via the DC bus. A DC power supply system that supplies DC power to the DC load via the DC bus using at least one power source device of a photovoltaic power generation device, a portable power storage device, and a stationary power storage device,
A first power conversion unit that converts an AC voltage applied from the system power supply into a first DC voltage and applies the DC voltage to the DC bus;
A second power converter that converts a DC voltage applied from the solar power generation device into a second DC voltage and applies the second DC voltage to the DC bus;
While converting the DC voltage applied from the portable power storage device into a third DC voltage and applying it to the DC bus, the DC voltage applied via another power converter or the DC bus A third power converter for charging the portable power storage device;
A DC voltage applied from the stationary power storage device is converted into a fourth DC voltage, while the stationary power storage device is charged by a DC voltage applied from another power converter or a DC bus. And a power conversion unit of
The DC power supply system in which the priority order of the power supply device applied to the DC bus during the independent operation is set in the order of the solar power generation device, the stationary power storage device, and the portable power storage device.
前記第3の電力変換部と前記合流点との間には逆流防止素子としてのダイオードを含む第1のスイッチング素子が設けられると共に、前記第4の電力変換部と前記合流点との間には逆流防止素子としてのダイオードを含む第2のスイッチング素子が設けられ、
前記第1のスイッチング素子と前記第3の電力変換部との間には放電防止素子としてのダイオードを含む第3のスイッチング素子が設けられると共に、前記第2のスイッチング素子と前記第4の電力変換部との間には放電防止素子としてのダイオードを含む第4のスイッチング素子が設けられている請求項1に記載の直流給電システム。 A diode as a backflow prevention element is provided between the second power conversion unit and a junction of outputs from the second, third, and fourth power conversion units,
A first switching element including a diode as a backflow prevention element is provided between the third power conversion unit and the junction, and between the fourth power conversion unit and the junction. A second switching element including a diode as a backflow prevention element is provided;
A third switching element including a diode as a discharge preventing element is provided between the first switching element and the third power conversion unit, and the second switching element and the fourth power conversion are provided. The DC power feeding system according to claim 1, wherein a fourth switching element including a diode as a discharge preventing element is provided between the first and second sections.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015211817A JP6099719B1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | DC power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015211817A JP6099719B1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | DC power supply system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6099719B1 JP6099719B1 (en) | 2017-03-22 |
JP2017085780A true JP2017085780A (en) | 2017-05-18 |
Family
ID=58363121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015211817A Active JP6099719B1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | DC power supply system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6099719B1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019030104A (en) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 住友電気工業株式会社 | Power supply system, operation method of the same, and electric power conversion system |
JP2020005341A (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | ニチコン株式会社 | Power conditioner and power storage system |
WO2020161765A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | Tdk株式会社 | Direct-current power supply system |
JP2021129331A (en) * | 2020-02-10 | 2021-09-02 | 株式会社スマートパワーシステム | Power supply control device and power supply control method |
JP7227411B1 (en) | 2022-03-10 | 2023-02-21 | 株式会社オリジン | Vehicle link backup device |
WO2023233651A1 (en) * | 2022-06-03 | 2023-12-07 | 三菱電機株式会社 | Dc power distribution system and control power supply generation device |
JP7579123B2 (en) | 2020-12-02 | 2024-11-07 | 積水化学工業株式会社 | Power Supply System |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05292750A (en) * | 1992-04-06 | 1993-11-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | Dc power supply unit |
JPH10108362A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Toshiba Corp | Dc power unit |
JPH11178241A (en) * | 1997-12-15 | 1999-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Power supply device for power failure |
JP2003047149A (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Fujitsu Access Ltd | Power switchover device |
JP2009033797A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Fuji Pureamu Kk | Power storage type photovoltaic power generation system |
JP2013090560A (en) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Ishikawa Kogaku Zokei Kenkyusho:Kk | Dc power feeding system |
-
2015
- 2015-10-28 JP JP2015211817A patent/JP6099719B1/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05292750A (en) * | 1992-04-06 | 1993-11-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | Dc power supply unit |
JPH10108362A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Toshiba Corp | Dc power unit |
JPH11178241A (en) * | 1997-12-15 | 1999-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Power supply device for power failure |
JP2003047149A (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Fujitsu Access Ltd | Power switchover device |
JP2009033797A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Fuji Pureamu Kk | Power storage type photovoltaic power generation system |
JP2013090560A (en) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Ishikawa Kogaku Zokei Kenkyusho:Kk | Dc power feeding system |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019030104A (en) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 住友電気工業株式会社 | Power supply system, operation method of the same, and electric power conversion system |
JP2022097728A (en) * | 2018-06-25 | 2022-06-30 | ニチコン株式会社 | Power conditioner and power storage system |
JP2020005341A (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | ニチコン株式会社 | Power conditioner and power storage system |
JP7201302B2 (en) | 2018-06-25 | 2023-01-10 | ニチコン株式会社 | Power conditioners and energy storage systems |
JP7089960B2 (en) | 2018-06-25 | 2022-06-23 | ニチコン株式会社 | Power conditioner and power storage system |
WO2020161765A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | Tdk株式会社 | Direct-current power supply system |
JPWO2020161765A1 (en) * | 2019-02-04 | 2021-12-02 | Tdk株式会社 | DC power supply system |
JP7207437B2 (en) | 2019-02-04 | 2023-01-18 | Tdk株式会社 | DC power supply system |
JP2021129331A (en) * | 2020-02-10 | 2021-09-02 | 株式会社スマートパワーシステム | Power supply control device and power supply control method |
JP2022067129A (en) * | 2020-02-10 | 2022-05-02 | 株式会社スマートパワーシステム | Power supply control device and power supply control method |
JP7045091B2 (en) | 2020-02-10 | 2022-03-31 | 株式会社スマートパワーシステム | Power supply control device and power supply control method |
JP7579123B2 (en) | 2020-12-02 | 2024-11-07 | 積水化学工業株式会社 | Power Supply System |
JP7227411B1 (en) | 2022-03-10 | 2023-02-21 | 株式会社オリジン | Vehicle link backup device |
JP2023131917A (en) * | 2022-03-10 | 2023-09-22 | 株式会社オリジン | Vehicle cooperation backup apparatus |
WO2023233651A1 (en) * | 2022-06-03 | 2023-12-07 | 三菱電機株式会社 | Dc power distribution system and control power supply generation device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6099719B1 (en) | 2017-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6099719B1 (en) | DC power supply system | |
EP3444922B1 (en) | Uninterruptible power source device | |
JP6289661B2 (en) | Power supply device, power supply system, and control method for power supply device | |
US9641005B2 (en) | Electric power supply system | |
EP2991183B1 (en) | Charging and discharging system and method, and photovoltaic power generation system | |
JP5290349B2 (en) | DC power supply system and control method thereof | |
US20150303731A1 (en) | Electric Energy Storage Device | |
WO2013129231A1 (en) | Power supply apparatus | |
US10177586B2 (en) | Electric energy storage apparatus | |
JP2020509726A (en) | Uninterruptible power supply system including energy storage device | |
JP2012175864A (en) | Power storage system | |
JP6660617B2 (en) | Power conversion system and power conversion device | |
JP2017118598A (en) | Power supply system | |
JP2017011910A (en) | Uninterruptible power supply device | |
WO2020008549A1 (en) | Uninterruptable power supply device | |
JP2016025797A (en) | Power controller and power storage device | |
US20190173284A1 (en) | Power conversion system, power supply system and power conversion device | |
JP6962379B2 (en) | Power storage device | |
US20160134147A1 (en) | Battery Energy Storage System and Controlling Method | |
WO2022244643A1 (en) | Power supply device | |
JP6058096B1 (en) | Power supply system | |
JP2015019540A (en) | Power supply system | |
JP6351200B2 (en) | Power supply system | |
JP6865137B2 (en) | Power control device and its control method | |
JP6652903B2 (en) | Distributed power system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6099719 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |