JP5360888B2 - 直流電源システムおよび出力制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、消費電力が変動する直流通信機負荷などの直流負荷に電力を供給する直流電源システムおよびその直流電源システムに適用される出力制御方法に関するものでる。

図６に関連する直流電源システムの要部を示す。同図において、１は商用交流電源、２は整流器、３は直流通信機負荷（直流負荷）、４は二次電池である。整流器２は、商用交流電源１からの交流電力を整流し直流電力に変換する整流部２−１と、整流部２−１からの二次電池４への直流電力の供給通路に設けられた充放電部２−２と、直流通信機負荷３への電流や電圧などを帰還情報として監視する帰還情報監視部２−３と、帰還情報監視部２−３からの帰還情報を受けて整流部２−１および充放電部２−２の動作を制御する制御部２−４とを備えている。この直流電源システムにおいて、直流通信機負荷３は、２４時間３６５日連続稼働し、消費電力が変動する。なお、制御部２−４への帰還情報には、整流器２自身の温度なども含まれる。

〔二次電池を緊急時のバックアップ電源として用いる方式〕
図７に二次電池４を緊急時のバックアップ電源として用いる場合の整流器２の商用交流消費電力と直流通信機負荷３の消費電力の１日の時刻変化を例示する。同図において、実線で示した特性Ｉが整流器２の商用交流消費電力の時刻変化を示し、点線で示した特性IIが直流通信機負荷３の消費電力の時刻変化を示している。

この方式では、１日の全時間帯において、直流通信機負荷３の消費電力を整流部２−１からの電力で全て賄うと共に、整流部２−１からの電力によって二次電池４を浮動充電する。この場合、制御部２−４は、帰還情報監視部２−３からの帰還情報より整流部２−１の異常などを検知すると、整流部２−１からの直流通信機負荷３への電力の供給を停止させ、充放電部２−２を放電モードとし、二次電池４に蓄積されている電力を直流通信機負荷３に供給させる（例えば、特許文献１参照）。

〔二次電池を用いてピークシフト制御する方式〕
図８に二次電池４を用いてピークシフト制御する場合の整流器２の商用交流消費電力の時刻変化（Ｉ）と直流通信機負荷３の消費電力の時刻変化（II）を例示する。

この方式では、１日のうち例えば８時〜２０時をピークシフト時間帯として定める。この場合、ピークシフト時間帯では、整流部２−１からの直流通信機負荷３への電力の供給を停止させ、二次電池４に蓄積されている電力のみで直流通信機負荷３の消費電力を賄う。そして、ピークシフト時間帯以外の時間帯で、整流部２−１から直流通信機負荷３への電力の供給と二次電池４への充電を行う（例えば、特許文献２参照）。

〔二次電池を用いてピークカット制御する方式〕
図９に二次電池４を用いてピークカット制御する場合の整流器２の商用交流消費電力の時刻変化（Ｉ）と直流通信機負荷３の消費電力の時刻変化（II）を例示する。

この方式では、１日のうち例えば８時〜２０時をピークカット時間帯として定める。また、直流通信機負荷３の消費電力に対して、所定の電力値をピークカット閾値Ｗｔｈとして定める。この場合、ピークカット時間帯において、直流通信機負荷３の消費電力がピークカット閾値Ｗｔｈ以下である場合には、整流部２−１からの電力のみで直流通信機負荷３の消費電力を賄う。ピークカット時間帯において、直流通信機負荷３の消費電力がピークカット閾値Ｗｔｈを超える場合には、ピークカット閾値Ｗｔｈまでの消費電力を整流部２−１からの電力で賄い、ピークカット閾値Ｗｔｈを超えた消費電力を二次電池４に蓄積されている電力で賄う。そして、ピークカット時間帯以外の時間帯で、整流部２−１から直流通信機負荷３への電力の供給と二次電池４への充電を行う（例えば、特許文献３参照）。

特開平９−３２２４３３号公報 特開２００３−１７１３５号公報 特開２００２−３６９４０７号公報

しかしながら、図７を用いて説明した二次電池を緊急時のバックアップ電源として用いる方式では、整流部における整流動作が１日中行われ、整流器の商用交流消費電力に起因する二酸化炭素の発生量を低減させるための配慮は何もされていない。

これに対して、図８を用いて説明した二次電池を用いてピークシフト制御する方式では、ピークシフト時間帯において直流通信機負荷の消費電力を二次電池に蓄積されている電力のみで賄うようにしているので、ピークシフト時間帯での整流器の商用交流消費電力に起因する二酸化炭素の発生量が削減される。しかしながら、この方式では、二次電池・整流器共に設備の大型化を避けることができない。

例えば、図７に示した例で使用される二次電池の供給可能な電力の容量を５２マスとする。これに対し、図８に示した例では、二次電池から８１マス分の容量の電力を放電させなければならない。この場合、５２マス−８１マス＝−２９マスとなり、２９マス分二次電池の容量が不足する。なお、二次電池から８１マス分の容量の電力を放電させるためには、二次電池充電効率、整流器の変換効率を合わせて、放電量（８１マス）の１０％を充電ロスとすると、二次電池を８９マス分充電する必要がある。

この例からも分かるように、二次電池を用いてピークシフト制御する方式では、二次電池の容量を大きくしなければならず、二次電池・整流器共に設備の大型化を避けることができない。

一方、図９を用いて説明した二次電池を用いてピークカット制御する方式では、ピークカット時間帯において直流通信機負荷の消費電力がピークカット閾値Ｗｔｈを超えた分だけを二次電池に蓄積されている電力で賄うようにしているため、二次電池の使用電力量が少なく、二次電池の容量を大きくするという必要はない。

例えば、図７に示した例で使用される二次電池の供給可能な電力の容量を５２マスとする。これに対し、図９に示した例では、二次電池から３５マス分の容量の電力を放電させるだけでよい。この場合、５２マス−３５マス＝１７マスとなり、１７マス分二次電池の容量に余剰がでる。なお、二次電池から３５マス分の容量の電力を放電させるためには、二次電池充電効率、整流器の変換効率を合わせて、放電量（３５マス）の１０％を充電ロスとすると、二次電池を３９マス分充電する必要がある。

この例からも分かるように、二次電池を用いてピークカット制御する方式では、二次電池の容量を大きくする必要はない。

しかしながら、この方式では、ピークカット時間帯において、直流通信機負荷の消費電力がピークカット閾値Ｗｔｈ以下の部分を全て整流部からの電力で賄うようにしているために、ピークカット時間帯での整流器の商用交流消費電力に起因する二酸化炭素の発生量の削減量が小さく、二酸化炭素の発生量を大きく低減することができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、二次電池や整流器などの設備の大型化を図ることなく、所望の時間帯における整流器の商用交流消費電力に起因する二酸化炭素の発生量の削減量を大きくして、二酸化炭素の発生量の低減に大きく貢献することが可能な直流電源システムおよび出力制御方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、消費電力が変動する直流負荷と、交流電力を整流し直流電力に変換する整流部と、整流部からの直流電力の供給を受けて充電される二次電池と、所望の時間帯として定められる出力抑制時間帯を設定する出力抑制時間帯設定手段と、二次電池の容量と二次電池に対して任意に設定された放電深度制限と出力抑制時間帯の時間幅とから出力抑制時間帯における二次電池からの直流負荷への単位時間当たりの供給可能電力を閾値Ｗ１として求める閾値演算手段と、閾値演算手段によって求められた閾値Ｗ１を記憶する閾値記憶手段と、直流負荷の現在の消費電力を計測する消費電力計測手段と、出力抑制時間帯において、消費電力計測手段が計測する直流負荷の現在の消費電力と閾値Ｗ１とを比較し、直流負荷の現在の消費電力が閾値Ｗ１以下である場合には、整流部からの直流負荷への電力の供給を停止させて二次電池に蓄積されている電力のみでその消費電力を賄わせ、直流負荷の現在の消費電力が閾値Ｗ１を超える場合には、閾値Ｗ１までの消費電力を二次電池に蓄積されている電力で賄わせ、閾値Ｗ１を超えた消費電力を整流部からの電力で賄わせる出力制御手段とを設けたものである。

本発明によれば、所望の時間帯が出力抑制時間帯として設定され、また二次電池の容量と二次電池に対して任意に設定された放電深度制限と出力抑制時間帯の時間幅とから求められる出力抑制時間帯における二次電池からの直流負荷への単位時間当たりの供給可能電力が閾値Ｗ１として定められ、出力抑制時間帯において、直流負荷の消費電力が閾値Ｗ１以下の部分は全て二次電池からの電力で賄われ、直流負荷の消費電力が閾値Ｗ１を超えた分だけが整流部からの電力で賄われるので、二次電池や整流器などの設備の大型化を図ることなく、所望の時間帯における整流器の商用交流消費電力に起因する二酸化炭素の発生量の削減量を大きくして、二酸化炭素の発生量の低減に大きく貢献することが可能となる。

本発明の基礎となる直流電源システムの参考例の要部を示す図である。 この直流電源システムにおける出力抑制時間帯における出力制御部の出力抑制動作を説明する図である。 この直流電源システムにおける出力抑制時間帯において二次電池の放電量が最大となり、整流器の商用交流消費電力が最小となる事例を説明する図である。 本発明に係る直流電源システムの実施例の要部を示す図である。 この直流電源システムにおける出力抑制時間帯における出力制御部の出力抑制動作を説明するためのフローチャートである。 関連する直流電源システムの要部を示す図である。 関連する直流電源システムにおいて二次電池を緊急時のバックアップ電源として用いる場合の整流器の商用交流消費電力と直流通信機負荷の消費電力の１日の時刻変化を例示する図である。 関連する直流電源システムにおいて二次電池を用いてピークシフト制御する場合の整流器の商用交流消費電力と直流通信機負荷の消費電力の１日の時刻変化を例示する図である。 関連する直流電源システムにおいて二次電池を用いてピークカット制御する場合の整流器の商用交流消費電力と直流通信機負荷の消費電力の１日の時刻変化を例示する図である。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔参考例〕
図１は本発明の基礎となる直流電源システムの参考例の要部を示す図である。同図において、図６と同一符号は図６を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。

この参考例において、整流器２の制御部２−４は、所望の時間帯として定められる出力抑制時間帯ＴＳを設定する出力抑制時間帯設定部２Ａと、出力抑制時間帯ＴＳにおける二次電池４からの直流通信機負荷３への単位時間当たりの供給可能電力を閾値Ｗ１として記憶するメモリ（内部記憶装置）２Ｂと、帰還情報監視部２−３からの帰還情報に含まれる負荷電圧ＶＬと負荷電流ＡＬとから直流通信機負荷３の現在の消費電力をＷ２（Ｗ２＝ＶＬ×ＡＬ）として計測する消費電力計測部２Ｃと、出力抑制時間帯設定部２Ａからの出力抑制時間帯ＴＳとメモリ２Ｂに記憶されている閾値Ｗ１と消費電力計測部２Ｃからの直流通信機負荷３の現在の消費電力Ｗ２とに基づいて整流部２−１および充放電部２−２の動作を制御する出力制御部２Ｄとを備えている。

なお、この参考例において、出力抑制時間帯ＴＳは８時〜２０時の時間帯として予め指定されているものとする。また、この参考例において、閾値Ｗ１は、Ｃｂを二次電池４の容量（二次電池容量）〔Ｗｈ〕、Ｔｄを出力抑制時間帯ＴＳの時間幅〔ｈｒ〕、Ｌｄｏｄを二次電池４の放電深度制限〔％〕とし、下記（１）式により示される値として、メモリ２Ｂに格納されているものとする。
Ｗ１＝Ｃｂ×Ｌｄｏｄ／Ｔｄ〔Ｗ〕・・・・（１）

この閾値Ｗ１は、Ｃｂ、Ｌｄｏｄ、Ｔｄの何れかがユーザにより変更されない限り、メモリ２Ｂに保持され続ける。すなわち、Ｃｂ、Ｌｄｏｄ、Ｔｄを変更しない場合には、固定値としてメモリ２Ｂに記憶させておく。また、この参考例において、制御部２−４は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。

この参考例において、出力制御部２Ｄは、整流部２−１および充放電部２−２の動作を次のようにして制御する。

出力制御部２Ｄは、現在の時刻が出力抑制時間帯ＴＳに入るまでは、整流部２−１および充放電部２−２に対して通常の制御動作（通常運転）を行う。この通常運転では、充放電部２−２を充電モードとし、整流部２−１からの電力で二次電池４を充電する。また、整流部２−１からの電力で、直流通信機負荷３の消費電力の全てを賄う。

現在の時刻が出力抑制時間帯ＴＳに入ると（図２に示すｔｓ点）、出力制御部２Ｄは、出力抑制制御をオンとし、整流部２−１からの出力の抑制動作を開始する。

この場合、出力制御部２Ｄは、消費電力計測部２Ｃからの直流通信機負荷３の現在の消費電力Ｗ２とメモリ２Ｂに記憶されている閾値Ｗ１とを比較し、直流通信機負荷３の現在の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１以下である場合には（Ｗ２≦Ｗ１）、整流部２−１からの直流通信機負荷３への電力の供給を停止させ、充放電部２−２を放電モードとし、二次電池４に蓄積されている電力のみでその消費電力Ｗ２を賄わせる。直流通信機負荷３の現在の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１を超える場合には（Ｗ２＞Ｗ１）、閾値Ｗ１までの消費電力を二次電池４に蓄積されている電力で賄わせ、閾値Ｗ１を超えた消費電力を整流部２−１からの電力で賄わせる。

図２の例では、ｔ１〜ｔ２点およびｔ３〜ｔ４点において、直流通信機負荷３の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１を超えているので、閾値Ｗ１までの消費電力が二次電池４に蓄積されている電力で賄われ、閾値Ｗ１を超えた消費電力が整流部２−１からの電力で賄われている。また、ｔｓ〜ｔ１点、ｔ２〜ｔ３点、ｔ４〜ｔｅ点では、直流通信機負荷３の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１以下であるので、二次電池４に蓄積されている電力のみでその消費電力Ｗ２が賄われている。

そして、現在の時刻が出力抑制時間帯ＴＳから外れると（図２に示すｔｅ点）、出力制御部２Ｄは、出力抑制制御をオフとし、出力抑制時間帯ＴＳに入る前の通常の制御動作に戻る。すなわち、通常運転に復帰し、充放電部２−２を充電モードとし、整流部２−１からの電力での二次電池４の充電を開始する。また、整流部２−１からの電力で、直流通信機負荷３の消費電力の全てを賄う。

図２に示した例は、出力抑制時間帯ＴＳで、二次電池４に蓄積されている電力のうち直流通信機負荷３に供給可能な全ての電力が使用された場合を示している。この場合、図３に示すように、二次電池４の供給可能な電力の容量を５２マスとすると（充電ロスを含み５７マス分充電されているものとすると）、二次電池４の供給可能な電力の全てが直流通信機負荷３に供給されるものとなり、二次電池４で賄うことができない分だけが整流部２からの電力で賄われるものとなる。すなわち、この場合、二次電池４の放電量が最大となり、整流器２の商用交流消費電力が最小となり、出力抑制時間帯ＴＳにおける二酸化炭素の発生量の削減量が大きくなる。

なお、出力抑制時間帯ＴＳにおいて、直流通信機負荷３の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１よりも低い期間がある場合には、出力抑制時間帯ＴＳの終了時点ｔｅで二次電池４に直流通信機負荷３へ供給可能な電力が残されるものとなる。この場合、出力抑制時間帯ＴＳにおいて、二次電池４の放電量が最大、整流器２の商用交流消費電力が最小とはならない。しかし、この場合でも、出力抑制時間帯ＴＳにおいて、二次電池４の放電量が大となり、整流器２の商用交流消費電力が小となり、出力抑制時間帯ＴＳにおける二酸化炭素の発生量の削減量が大きくなることに変わりはない。

このようにして、この参考例では、所望の時間帯が出力抑制時間帯ＴＳとして設定され、また出力抑制時間帯ＴＳにおける二次電池４からの直流通信機負荷３への単位時間当たりの供給可能電力が閾値Ｗ１として定められ、出力抑制時間帯ＴＳにおいて、直流通信機負荷３の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１以下の部分は全て二次電池４からの電力で賄われ、直流通信機負荷３の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１を超えた分だけが整流部２−１からの電力で賄われるものとなり、二次電池４や整流器２などの設備の大型化を図ることなく、所望の時間帯における整流器２の商用交流消費電力に起因する二酸化炭素の発生量の削減量を大きくして、二酸化炭素の発生量の低減に大きく貢献することができるようになる。また、この参考例によれば、所望の時間帯として定める出力抑制時間帯ＴＳを適切に設定することで、電気料金の高い日中の商用交流消費電力を少なくし、電気料金の安い夜間に二次電池４を充電することで、通信機運用コストを低減することが可能となる。

〔実施例〕
図４はこの発明に係る直流電源システムの実施例の要部を示す図である。同図において、図１と同一符号は図１を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。

この実施例では、制御部２−４に、閾値＆総電力量演算部２Ｅを設けている。閾値＆総電力量演算部２Ｅは、任意の設定パラメータとして与えられる二次電池４の容量（二次電池容量）Ｃｂ〔Ｗｈ〕、出力抑制時間帯ＴＳの時間幅Ｔｄ〔ｈｒ〕および二次電池４の放電深度制限Ｌｄｏｄ〔％〕より、Ｗ１＝Ｃｂ×Ｌｄｏｄ／Ｔｄ〔Ｗ〕として閾値Ｗ１を求め、この求めた閾値Ｗ１をメモリ２Ｂに記憶させる。また、Ｗ０＝Ｃｂ×Ｌｄｏｄ〔Ｗｈ〕として二次電池４の総電力量Ｗ０を求め、この求めた総電力量Ｗ０をメモリ２Ｂに記憶させる。

また、この実施例では、閾値＆総電力量演算部２Ｅへの出力抑制時間帯ＴＳの時間幅Ｔｄを出力抑制時間帯設定部２Ａへ送り、出力抑制時間帯設定部２Ａにおいて現時刻が出力抑制動作の開始時刻ｔｓに達した時点より時間幅Ｔｄのタイマの計時を開始させ、このタイマの計時信号を出力制御部２Ｄおよび後述する二次電池使用電力量積算部２Ｇへ送ることにより、出力制御部２Ｄおよび二次電池使用電力量積算部２Ｇへ出力抑制時間帯ＴＳを設定するようにしている。

また、この実施例では、整流器２内に、二次電池４の電池電圧ＶＢや二次電池４からの放電電流ＡＢを帰還情報として監視する二次電池帰還情報監視部２−５を設けている。また、制御部２−４に、二次電池帰還情報監視部２−５からの帰還情報に含まれる電池電圧ＶＢと放電電流ＡＢとから二次電池４からの直流通信機負荷３への供給電力ＷＢを計測する二次電池供給電力計測部２Ｆと、出力抑制時間帯設定部２Ａからの出力抑制時間帯ＴＳの設定を受けて、出力抑制時間帯ＴＳにおける二次電池４からの直流通信機負荷３への供給電力ＷＢを二次電池４の使用電力量Ｗ３として積算する二次電池使用電力量積算部２Ｇと、この二次電池使用電力量積算部２Ｇが積算する二次電池４の使用電力量Ｗ３とメモリ２Ｂに記憶されている二次電池４の総電力量Ｗ０とを比較し、二次電池４の使用電力量Ｗ３が総電力量Ｗ０以上となった場合に、出力制御部２Ｄへ通常動作への強制復帰指令を送る強制復帰指令部２Ｈとを備えている。

なお、この実施例においても、参考例と同様、出力抑制時間帯ＴＳは８時〜２０時の時間帯として予め指定されているものとする。また、制御部２−４は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、強制復帰指令部２Ｈは、出力制御部２Ｄへ通常動作への強制復帰指令を送る機能と合わせて、出力抑制時間帯設定部２Ａにおけるタイマをリセットする機能および二次電池使用電力量積算部２Ｇにおける使用電力量の積算値を廃棄させる機能を有しているものとする。また、二次電池使用電力量積算部２Ｇは、出力抑制時間帯設定部２Ａからのタイマの計時終了信号を受けて、それまでの二次電池４の使用電力量の積算値Ｗ３を廃棄する機能を有しているものとする。

この実施例において、出力制御部２Ｄは、整流部２−１および充放電部２−２の動作を次のようにして制御する。

出力制御部２Ｄは、現在の時刻が出力抑制動作の開始時刻ｔｓに達するまでは、整流部２−１および充放電部２−２に対して通常の制御動作（通常運転）を行う。この通常運転では、充放電部２−２を充電モードとし、整流部２−１からの電力で二次電池４を充電する。また、整流部２−１からの電力で、直流通信機負荷３の消費電力の全てを賄う。

現在の時刻が出力抑制動作の開始時刻ｔｓに達すると（図５に示すステップＳ１０１のＹＥＳ（図２に示すｔｓ点））、出力抑制時間帯設定部２Ａでのタイマの計時が開始され（ステップＳ１０２）、このタイマの計時信号が出力制御部２Ｄおよび二次電池使用電力量積算部２Ｇへ送られる。

これにより、出力制御部２Ｄは、出力抑制制御をオンとし（ステップＳ１０３）、整流部２−１からの出力の抑制動作を開始する（ステップＳ１０４）。この場合、出力制御部２Ｄは、消費電力計測部２Ｃからの直流通信機負荷３の現在の消費電力Ｗ２とメモリ２Ｂに記憶されている閾値Ｗ１とを比較し、直流通信機負荷３の現在の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１以下である場合には（Ｗ２≦Ｗ１）、整流部２−１からの直流通信機負荷３への電力の供給を停止させ（整流器出力＝０）、充放電部２−２を放電モードとし、二次電池４に蓄積されている電力のみでその消費電力Ｗ２を賄わせる。直流通信機負荷３の現在の消費電力Ｗ２が閾値Ｗ１を超える場合には（Ｗ２＞Ｗ１）、閾値Ｗ１までの消費電力を二次電池４に蓄積されている電力で賄わせ、閾値Ｗ１を超えた消費電力を整流部２−１からの電力で賄わせる（整流器出力＝Ｗ２−Ｗ１）。

一方、二次電池使用電力量積算部２Ｇは、出力抑制時間帯設定部２Ａからタイマの計時信号が送られてくると、二次電池供給電力計測部２Ｆが計測する二次電池４からの直流通信機負荷３への供給電力ＷＢの積算を開始し、この積算した電力量を二次電池４の使用電力量Ｗ３として強制復帰指令部２Ｈへ送る（ステップＳ１０５）。

このステップＳ１０４，Ｓ１０５の処理動作は繰り返される。この処理動作の繰り返し中、二次電池使用電力量積算部２Ｇで積算される二次電池４の使用電力量Ｗ３がメモリ２Ｂに記憶されている総電力量Ｗ０以上となる前に（ステップＳ１０６のＮＯ）、出力抑制時間帯設定部２Ａでのタイマの計時が終了し、現在の時刻が出力抑制時間帯ＴＳから外れると（ステップＳ１０７のＹＥＳ（図２に示すｔｅ点））、出力制御部２Ｄは、出力抑制制御をオフとし（ステップＳ１０８）、出力抑制時間帯ＴＳに入る前の通常の制御動作に戻る（ステップＳ１０９）。すなわち、通常運転に復帰し、充放電部２−２を充電モードとし、整流部２−１からの電力での二次電池４の充電を開始する。また、整流部２−１からの電力で直流通信機負荷３の消費電力の全てを賄う。また、この時、二次電池使用電力量積算部２Ｇは、出力抑制時間帯設定部２Ａからのタイマの計時終了信号を受けて、それまでの二次電池４の使用電力量の積算値Ｗ３を廃棄する（ステップＳ１０８）。

なお、現在の時刻が出力抑制時間帯ＴＳから外れる前に、二次電池使用電力量積算部２Ｇで積算される二次電池４の使用電力量Ｗ３がメモリ２Ｂに記憶されている総電力量Ｗ０以上となると（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、強制復帰指令部２Ｈから出力制御部２Ｄへ通常動作への強制復帰指令が送られる。

これにより、出力制御部２Ｄは、出力抑制制御をオフとし（ステップＳ１０８）、出力抑制時間帯ＴＳに入る前の通常の制御動作に戻る（ステップＳ１０９）。すなわち、出力抑制時間帯ＴＳにおける出力抑制制御中、二次電池４において総電力量Ｗ０以上の電力が使用されれば、出力制御部２Ｄは直ちに出力抑制制御を中止し、出力抑制時間帯ＴＳに入る前の通常の制御動作に戻り、二次電池４の充電を開始する。

また、強制復帰指令部２Ｈは、出力制御部２Ｄへ通常動作への強制復帰指令を送ると同時に、出力抑制時間帯設定部２Ａにおけるタイマをリセットし、二次電池使用電力量積算部２Ｇでの二次電池４の使用電力量の積算値Ｗ３を廃棄させる（ステップＳ１０８）。

本発明の直流電源システムおよび出力制御方法は、消費電力が変動する直流通信機負荷などの直流負荷に電力を供給する直流電源システムおよび出力制御方法として、整流器と二次電池を用いた様々な分野で利用することが可能である。

１…商用交流電源、２…整流器、２−１…整流部、２−２…充放電部、２−３…帰還情報監視部、２−４…制御部、２−５…二次電池帰還情報監視部、２Ａ…出力抑制時間帯設定部、２Ｂ…メモリ、２Ｃ…消費電力計測部、２Ｄ…出力制御部、２Ｅ…閾値＆総電力量演算部、２Ｆ…二次電池供給電力計測部、２Ｇ…二次電池使用電力量積算部、２Ｈ…強制復帰指令部、３…直流通信機負荷、ＴＳ…出力抑制時間帯。

Claims (4)

1. 消費電力が変動する直流負荷と、
   交流電力を整流し直流電力に変換する整流部と、
   前記整流部からの直流電力の供給を受けて充電される二次電池と、
   所望の時間帯として定められる出力抑制時間帯を設定する出力抑制時間帯設定手段と、
   前記二次電池の容量と前記二次電池に対して任意に設定された放電深度制限と前記出力抑制時間帯の時間幅とから前記出力抑制時間帯における前記二次電池からの前記直流負荷への単位時間当たりの供給可能電力を閾値として求める閾値演算手段と、
   前記閾値演算手段によって求められた閾値を記憶する閾値記憶手段と、
   前記直流負荷の現在の消費電力を計測する消費電力計測手段と、
   前記出力抑制時間帯において、前記消費電力計測手段が計測する直流負荷の現在の消費電力と前記閾値とを比較し、前記直流負荷の現在の消費電力が前記閾値以下である場合には、前記整流部からの前記直流負荷への電力の供給を停止させて前記二次電池に蓄積されている電力のみでその消費電力を賄わせ、前記直流負荷の現在の消費電力が前記閾値を超える場合には、前記閾値までの消費電力を前記二次電池に蓄積されている電力で賄わせ、前記閾値を超えた消費電力を前記整流部からの電力で賄わせる出力制御手段と
   を備えることを特徴とする直流電源システム。
2. 請求項１に記載された直流電源システムにおいて、
   前記二次電池から前記直流負荷へ供給することが可能な総電力量を記憶する総電力量記憶手段と、
   前記出力抑制時間帯における前記二次電池から前記直流負荷への供給電力をその二次電池の使用電力量として積算する使用電力量積算手段と、
   前記使用電力量積算手段が積算する二次電池の使用電力量が前記総電力量以上となった場合、前記出力制御手段の前記出力抑制時間帯における出力の抑制動作を中止させ、前記出力抑制時間帯に入る前の通常の制御動作に戻す通常動作復帰手段と
   を備えることを特徴とする直流電源システム。
3. 請求項２に記載された直流電源システムにおいて、
   前記二次電池の容量と前記二次電池に対して任意に設定された放電深度制限とから前記総電力量を求める総電力量演算手段
   を備えることを特徴とする直流電源システム。
4. 消費電力が変動する直流負荷と、
   交流電力を整流し直流電力に変換する整流部と、
   前記整流部からの直流電力の供給を受けて充電される二次電池とを備えた直流電源システムに適用される出力制御方法であって、
   所望の時間帯として定められる出力抑制時間帯を設定するステップと、
   前記二次電池の容量と前記二次電池に対して任意に設定された放電深度制限と前記出力抑制時間帯の時間幅とから前記出力抑制時間帯における前記二次電池からの前記直流負荷への単位時間当たりの供給可能電力を閾値として求めるステップと、
   前記求められた閾値をメモリに記憶させるステップと、
   前記直流負荷の現在の消費電力を計測するステップと、
   前記出力抑制時間帯において、前記計測される直流負荷の現在の消費電力と前記閾値とを比較し、前記直流負荷の現在の消費電力が前記閾値以下である場合には、前記整流部からの前記直流負荷への電力の供給を停止させて前記二次電池に蓄積されている電力のみでその消費電力を賄わせ、前記直流負荷の現在の消費電力が前記閾値を超える場合には、前記閾値までの消費電力を前記二次電池に蓄積されている電力で賄わせ、前記閾値を超えた消費電力を前記整流部からの電力で賄わせるステップと
   を備えることを特徴とする出力制御方法。

Images