JP7382287B2 - power conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、パワーコンディショナに関する。 The present invention relates to a power conditioner.
太陽光発電システムと、電気自動車、蓄電池等を組み合わせて、昼間、太陽光発電で発電した電気を蓄電池に貯めて、夜間に、電気自動車へ電気を移動するエレムーブ(登録商標)や、電気自動車に貯めた電気も利用することにより、長期間の停電にも対応可能なトライブリッド蓄電システム(登録商標)の開発が進められている(例えば、非特許文献1参照)。 ELEMOVE (registered trademark), which combines a solar power generation system, an electric vehicle, a storage battery, etc., stores electricity generated by solar power generation in the storage battery during the day, and transfers the electricity to the electric vehicle at night. Tribrid power storage systems (registered trademark) are being developed that can cope with long-term power outages by also using stored electricity (for example, see Non-Patent Document 1).
上記のような蓄電システムにおいては、商用電力系統に接続され、商用電力系統から電気自動車に搭載される車載蓄電池や定置型蓄電池の双方に充電を行うことができる。また、車載蓄電池または定置型蓄電池から負荷に電力を供給することができる。 The power storage system as described above is connected to a commercial power system, and can charge both an on-vehicle storage battery and a stationary storage battery mounted on an electric vehicle from the commercial power system. Further, power can be supplied to the load from an on-vehicle storage battery or a stationary storage battery.
一方で、太陽光発電システムの発電電力はその性質上、どれだけ発生しているかが分からず、余剰電力が発生する可能性がある。そのため、余剰電力を廃棄することなく、こうした電力を有効に活用する技術が提案されている。 On the other hand, due to the nature of the power generated by a solar power generation system, it is not known how much power is being generated, and there is a possibility that surplus power will be generated. Therefore, techniques have been proposed to effectively utilize surplus power without discarding it.
例えば、特許文献1に記載の技術では、商用電力系統に接続された配電線に電力の余剰が発生した場合、商用電力系統側に設けられた電流センサの検出値からその余剰電力を検出し、この余剰電力による充電開始の応答速度に差を設けて、充電対象の優先順位に従って、充電を実行する技術が開示されている。 For example, in the technology described in Patent Document 1, when surplus power occurs in a distribution line connected to a commercial power system, the surplus power is detected from the detection value of a current sensor provided on the commercial power system side, A technique has been disclosed in which charging is performed in accordance with the priority order of the charging target by providing a difference in the response speed of charging start using this surplus power.
しかしながら、特許文献1に記載の電力供給システムでは、商用電力系統への逆潮流が発生(潮流電力を検出)したことをトリガとして余剰電力の発生を検知し、所定の充放電ストラテジに従って余剰電力が解消するように充放電を制御している。
そのため、商用電力系統への出力抑制制御や電圧上昇抑制によって逆潮流ができない場合、余剰電力の充電が実行できず、結果として余剰電力を有効に活用できないおそれがあった。
However, in the power supply system described in Patent Document 1, the generation of surplus power is detected using the occurrence of reverse power flow to the commercial power grid (detection of power flow power) as a trigger, and the surplus power is generated according to a predetermined charging/discharging strategy. Charging and discharging are controlled to eliminate the problem.
Therefore, if reverse power flow is not possible due to output suppression control to the commercial power grid or voltage rise suppression, charging of surplus power cannot be performed, and as a result, there is a possibility that surplus power cannot be used effectively.
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、商用電力系統への逆潮流が制限されているか否かにかかわらず、余剰電力を有効に活用できるパワーコンディショナを提供することを主な目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a power conditioner that can effectively utilize surplus power regardless of whether reverse power flow to the commercial power system is restricted. The main purpose is
形態1;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、発電装置と複数の蓄電池とに接続されたパワーコンディショナにおいて、前記発電装置および複数の蓄電池の各々に接続されたコンバータからの直流電力の供給を受けることが可能な電力バスと、前記電力バスの電圧値を取得する電圧取得部と、前記電力バスを介して前記複数の蓄電池に対する充電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電圧取得部により検出された前記電力バスの電圧値が第1の閾値を超えた場合に前記発電装置の発電電力に余剰が発生していると判断し、前記複数の蓄電池のうちの1の蓄電池に対して余剰充電を行うことにより、前記余剰充電による前記電力バスの電圧値の変化から前記発電装置の余剰電力を推定する余剰電力推定部を備え、前記複数の蓄電池に対して前記余剰電力を所定の配分値に従って充電制御することを特徴とするパワーコンディショナを提案している。 Form 1: One or more embodiments of the present invention provide a power conditioner connected to a power generation device and a plurality of storage batteries, in which direct current power is generated from a converter connected to each of the power generation device and the plurality of storage batteries. The control unit includes a power bus capable of receiving supply, a voltage acquisition unit that acquires a voltage value of the power bus, and a control unit that controls charging of the plurality of storage batteries via the power bus. determines that a surplus has occurred in the generated power of the power generation device when the voltage value of the power bus detected by the voltage acquisition unit exceeds a first threshold, and selects one of the plurality of storage batteries. a surplus power estimating unit that estimates the surplus power of the power generation device from a change in the voltage value of the power bus due to the surplus charging by performing surplus charging on one storage battery; We have proposed a power conditioner characterized by controlling charging of surplus power according to a predetermined distribution value.
本発明の1またはそれ以上の実施形態に係る電力バスは、発電装置および複数の蓄電池の各々に接続されたコンバータからの直流電力の供給を受ける。
電圧取得部は、電力バスの電圧値を取得する。
制御部は、電力バスを介して複数の蓄電池に対する充電を制御する。
具体的には、制御部は、余剰電力推定部を備え、余剰電力推定部は、電圧取得部により検出された電力バスの電圧値が第1の閾値を超えた場合に発電装置の発電電力に余剰が発生していると判断し、複数の蓄電池のうちの1の蓄電池に対して余剰充電を行うことにより、余剰充電による電力バスの電圧値の変化から発電装置の余剰電力を推定する。
そして、制御部は、複数の蓄電池に対して余剰電力を所定の配分値に従って充電制御する。ここで、発電装置としては、太陽電池モジュールを例示することができ、複数の蓄電池としては、定置型蓄電池および車載蓄電池等を例示することができる。
この構成によれば、商用電力系統への逆潮流が発生を検知(潮流電力を検出)することなく電力バスの電圧値の変化から余剰電力を的確に推定することができる。
そのため、商用電力系統への逆潮流が制限されているか否かにかかわらず、複数の蓄電池に対して余剰電力を所定の配分値に従って充電制御することで、余剰電力を有効に活用することができる。
A power bus according to one or more embodiments of the present invention receives direct current power from a converter connected to a power generation device and each of a plurality of storage batteries.
The voltage acquisition unit acquires the voltage value of the power bus.
The control unit controls charging of the plurality of storage batteries via the power bus.
Specifically, the control unit includes a surplus power estimating unit, and the surplus power estimating unit adjusts the power generated by the power generation device when the voltage value of the power bus detected by the voltage acquisition unit exceeds a first threshold. By determining that a surplus is occurring and performing surplus charging on one of the plurality of storage batteries, the surplus power of the power generation device is estimated from the change in the voltage value of the power bus due to the surplus charging.
The control unit then controls charging of the plurality of storage batteries with surplus power according to a predetermined distribution value. Here, as the power generation device, a solar cell module can be exemplified, and as the plurality of storage batteries, a stationary storage battery, a vehicle-mounted storage battery, etc. can be exemplified.
According to this configuration, surplus power can be accurately estimated from changes in the voltage value of the power bus without detecting the occurrence of reverse power flow to the commercial power grid (detecting power flow power).
Therefore, regardless of whether or not reverse power flow to the commercial power grid is restricted, surplus power can be effectively utilized by controlling charging of surplus power to multiple storage batteries according to predetermined distribution values. .
形態2;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記制御部は、前記複数の蓄電池のうち定格電力が最も大きい蓄電池に対して前記余剰充電を行うことを特徴とするパワーコンディショナを提案している。 Form 2: One or more embodiments of the present invention propose a power conditioner, wherein the control unit performs the surplus charging on a storage battery with the largest rated power among the plurality of storage batteries. are doing.
本発明の1またはそれ以上の実施形態に係るパワーコンディショナの制御部は、複数の蓄電池のうち定格電力が最も大きい蓄電池に対して余剰充電を行う。
つまり、定格電力が小さい蓄電池に対して余剰充電を行って余剰電力を推定する場合には、余剰電力により蓄電池の定格電力に達してしまう懸念があり、余剰電力の推定を実行できないおそれもある。
これに対し、定格電力が最も大きい蓄電池に対して余剰充電を行って余剰電力を推定する場合には、余剰電力により蓄電池の定格電力に達する懸念が小さく、余剰電力の推定の確実な実行を期待できる。
A control unit of a power conditioner according to one or more embodiments of the present invention performs surplus charging on a storage battery having the highest rated power among the plurality of storage batteries.
In other words, when estimating surplus power by performing surplus charging on a storage battery with a small rated power, there is a concern that the rated power of the storage battery will be reached due to the surplus power, and there is also a possibility that the surplus power cannot be estimated.
On the other hand, when estimating surplus power by performing surplus charging on a storage battery with the highest rated power, there is less concern that the excess power will reach the rated power of the storage battery, and the estimation of surplus power can be performed reliably. can.
形態3;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記制御部は、余剰充電の開始後に前記電力バスの電圧値が低下し、前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値に達すると、余剰充電の充電電力を増加させないように充電制御することを特徴とするパワーコンディショナを提案している。 Form 3: In one or more embodiments of the present invention, when the voltage value of the power bus decreases after starting surplus charging and reaches a second threshold value that is smaller than the first threshold value, the control unit proposed a power conditioner that controls charging so as not to increase surplus charging power.
本発明の1またはそれ以上の実施形態に係るパワーコンディショナの制御部は、余剰充電の開始後に電力バスの電圧値が低下し、第1の閾値よりも小さい第2の閾値に達すると、余剰充電の充電電力を増加させないように充電制御する。
この構成によれば、余剰充電の充電電力の増加により商用電力系統に繋がる負荷(以下、単に「系統負荷」という)への供給電力が不足するのを回避することができる。
ここで、第2の閾値としては、発電装置の発電電力と、系統負荷への供給電力および余剰電力推定部で推定された余剰電力の和とが釣り合ったときの電力バスの電圧値とすることが好ましい。
The control unit of the power conditioner according to one or more embodiments of the present invention is configured to control the power conditioner when the voltage value of the power bus decreases after starting surplus charging and reaches a second threshold value that is smaller than the first threshold value. Charging is controlled so as not to increase charging power.
According to this configuration, it is possible to avoid a shortage of power supplied to a load connected to a commercial power grid (hereinafter simply referred to as a "system load") due to an increase in charging power for surplus charging.
Here, the second threshold value is the voltage value of the power bus when the power generated by the power generation device is balanced with the sum of the power supplied to the system load and the surplus power estimated by the surplus power estimator. is preferred.
形態4;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、ユーザからの設定を受け付けるユーザ設定受付部をさらに備え、前記制御部は、前記複数の蓄電池に対してユーザにより設定された前記余剰電力の配分値に従って充電制御することを特徴とするパワーコンディショナを提案している。 Form 4: One or more embodiments of the present invention further include a user setting reception unit that accepts settings from a user, and the control unit controls the amount of surplus power set by the user for the plurality of storage batteries. We have proposed a power conditioner that is characterized by controlling charging according to distribution values.
本発明の1またはそれ以上の実施形態に係るユーザ設定受付部は、ユーザからの設定を受け付ける。そして、制御部は、複数の蓄電池に対してユーザにより設定された余剰電力の配分値に従って充電制御する。
そのため、複数の蓄電池に対して、ユーザにとっての重要度、例えば、明日、電気自動車で遠出を予定している場合には、車載蓄電池の充電割合を多めにする等の設定に応じて、適切な充電処理を実行することができる。
A user setting accepting unit according to one or more embodiments of the present invention accepts settings from a user. The control unit then controls charging of the plurality of storage batteries according to the surplus power distribution value set by the user.
Therefore, depending on the importance of multiple storage batteries to the user, for example, if you are planning a long trip in an electric car tomorrow, you can set appropriate settings such as increasing the charging rate of the in-vehicle storage battery. Charging processing can be executed.
形態5;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記制御部は、前記複数の蓄電池に対して等分の割合で充電制御することを特徴とするパワーコンディショナを提案している。 Form 5: One or more embodiments of the present invention propose a power conditioner, wherein the control unit controls charging of the plurality of storage batteries at an equal rate.
本発明の1またはそれ以上の実施形態に係る制御部は、複数の蓄電池に対して等分の割合で充電制御する。
そのため、複数の蓄電池に対して、ユーザにとっての重要度、例えば、中古の電気自動車を蓄電池替わりに接続して、定置型蓄電池と併設しているユーザ等のニーズに的確に応えることができる。
A control unit according to one or more embodiments of the present invention controls charging of a plurality of storage batteries at an equal rate.
Therefore, it is possible to accurately respond to the importance of multiple storage batteries to users, for example, the needs of users who connect a used electric vehicle instead of a storage battery and install a stationary storage battery.
本発明の1またはそれ以上の実施形態によれば、商用電力系統への逆潮流が制限されているか否かにかかわらず、余剰電力を有効に活用できる。 According to one or more embodiments of the present invention, surplus power may be utilized effectively regardless of whether reverse power flow to the utility grid is restricted.
<実施形態>
図1から図8を用いて、本発明の実施形態について説明する。
<Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described using FIGS. 1 to 8.
<蓄電システム10の構成>
以下、図1を用いて、本実施形態に係るパワーコンディショナ200が用いられる蓄電システム10の構成について説明する。
なお、本実施形態においては、後述する制御部をパワーコンディショナ内に有する構成を例示して説明するが、当該制御部をパワーコンディショナ以外に有する構成であってもよい。
<Configuration of power storage system 10>
Hereinafter, the configuration of a power storage system 10 in which a
In addition, in this embodiment, although the structure which has the control part mentioned later in a power conditioner is illustrated and demonstrated, the structure which has the said control part other than a power conditioner may be sufficient.
なお、本実施形態にかかる蓄電システム10は、単機能型蓄電システム(太陽電池に接続される太陽光パワーコンディショナが分離された蓄電システム)および多機能型蓄電システム(太陽光パワーコンディショナと蓄電池ユニットに接続される蓄電パワーコンディショナとを一体化した蓄電システム、さらには太陽光パワーコンディショナと蓄電パワーコンディショナと電動車両に接続される充放電回路とを一体化した蓄電システム)のいずれにも対応可能な蓄電システムであり、特に、直流電力を供給する供給源として、太陽電池以外に電気自動車(EV)等の電動車に搭載された車載蓄電池や定置型の蓄電池ユニットの複数の供給源が接続される蓄電システムに好適である。
ここで、発電装置として太陽電池以外に、水力発電や風力発電など交流発電した電力をコンバータで直流電力に変換して供給するものであってもよい。
Note that the power storage system 10 according to the present embodiment includes a single-function power storage system (a power storage system in which a solar power conditioner connected to a solar cell is separated) and a multi-functional power storage system (a power storage system in which a solar power conditioner and a storage battery are connected to a solar cell). A power storage system that integrates a power storage power conditioner connected to a unit, or a power storage system that integrates a solar power conditioner, a power storage power conditioner, and a charging/discharging circuit connected to an electric vehicle). It is also a power storage system that can be used as a power storage system, and in particular, as a supply source for DC power, multiple sources such as in-vehicle storage batteries installed in electric vehicles such as electric vehicles (EVs) and stationary storage battery units are used in addition to solar cells. It is suitable for power storage systems connected to.
Here, in addition to solar cells, the power generation device may be one that converts alternating current generated power, such as hydroelectric power generation or wind power generation, into direct current power using a converter and supplies the converted power.
本実施形態に係る蓄電システム10は、図1に示すように、蓄電池システム用ブレーカ110と、パワーコンディショナ200と、定置型の蓄電池ユニット240と、電動車260に接続されるV2H(Vehicle to Home)スタンド250と、太陽電池モジュール(発電装置)300と、主幹ブレーカ410と、分岐ブレーカ420と、切替スイッチ430と、重要負荷用分岐ブレーカ440とを含んで構成されている。また、商用電力系統に繋がる電力線の上流側には商用電力系統に逆潮流する電力(潮流電力)を検出する電流センサCTが設置されている。
なお、図1に示すように主幹ブレーカ410の商用電力系統側にエネファーム(登録商標)等の商用系統連系機器500が接続される場合がある。
As shown in FIG. 1, the power storage system 10 according to the present embodiment includes a storage battery system breaker 110, a
Note that, as shown in FIG. 1, a commercial grid interconnection device 500 such as ENE-FARM (registered trademark) may be connected to the commercial power grid side of the main breaker 410.
蓄電池システム用ブレーカ110には、商用電力から常時、電力が供給されており、例えば、パワーコンディショナ200や蓄電池ユニット240に異常が発生した場合等に蓄電池システム用ブレーカ110が作動して、電路を開放する。
The storage battery system breaker 110 is constantly supplied with power from commercial power, and for example, when an abnormality occurs in the
パワーコンディショナ200は、蓄電池システム用ブレーカ110を介して商用電力系統と接続されるとともに、例えば、太陽光により発電する太陽電池モジュール300等の再生可能エネルギーを利用した発電モジュール、定置型の蓄電池ユニット240(以下、単に「定置型蓄電池」という)やV2Hスタンド250を介して外部への給電機能を有する電動車260と接続可能とされている。
The
パワーコンディショナ200は、例えば、太陽光等の再生可能エネルギーにより発電された直流電力(発電電力)および定置型蓄電池240からの直流電力(放電電力)をコンバータにより所定の電圧に変換した後、交流電力に変換するとともに、V2Hスタンド250からの直流電力(放電電力)を交流電力に変換する。変換された交流電力は、蓄電池システム用ブレーカ110を介して重要負荷および一般負荷に繋がる系統出力に供給可能となっている。
また、太陽電池モジュール300からの発電電力および/または直流電力に変換された商用電力を充電電力として、コンバータを介して定置型蓄電池240および/またはV2Hスタンド250を介して電動車260に搭載された車載蓄電池261(図2)に充電することが可能となっている。
For example, the
In addition, the power generated by the
<パワーコンディショナ200の構成>
パワーコンディショナ200は、図2に示すように、コンバータ211,212と、インバータ221と、制御装置222と、ユーザ設定受付部223と、制御部230と、電圧取得部231とを含んで構成されている。
なお、以下の構成は例示であり、同様の機能を果たすことができるものであれば、他の構成であってもよい。
<Configuration of
As shown in FIG. 2, the
Note that the following configuration is an example, and other configurations may be used as long as they can perform the same functions.
コンバータ211は、太陽電池モジュール300からの直流電力に基づいて所定の直流電圧に昇圧した直流電力に変換する。
The
コンバータ212は、定置型蓄電池240からの直流電力(放電電力)を昇圧した直流電力に変換する。なお、コンバータ212は、インバータ221により直流電力に変換された商用電力を所定の直流電圧に変換した直流電力や太陽電池モジュール300等の他の供給源からの直流電力を充電電力として定置型蓄電池240に供給する双方向コンバータである。
インバータ221は、太陽電池モジュール300の発電電力を含む太陽光等の再生可能エネルギーにより発電された直流電力を交流電力に変換するとともに、定置型蓄電池240あるいは、V2Hスタンド250からの直流電力(放電電力)を交流電力に変換する。
また、定置型蓄電池240および/または車載蓄電池261を充電するため、商用電力を直流電力に変換する。
The
Further, in order to charge the
制御装置222は、インバータ221および各種コンバータを制御する。
Control device 222
ユーザ設定受付部223は、パワーコンディショナ200の筐体や蓄電システム10をコントロールするためのリモコン等に設けられ、例えば、ユーザ操作によって、充電モードを設定する。
なお、ユーザ設定受付部223における充電モードの設定は、スイッチ等のキー入力でもよいし、タッチパネルに表示されるボタンをタッチ操作すること等によって実行してもよい。具体的には、ユーザが充電モードを設定するときには、リモコンのタッチパネル上に、図3に示すような充電モード設定画面が表示され、選択可能な充電モードが表示される。ユーザは、タッチパネル上に表示された所望のモードをタッチすることにより充電モードを設定することができる。
本発明では、充電モードとして、発電装置からの発電電力が大きく負荷で消費しきれない余剰電力が生じた場合に複数の蓄電池の少なくとも1つに対して余剰充電を行う余剰充電モードが存在する。
また、余剰充電モードとして、複数の蓄電池240,261ごとの充電電力の割合をユーザが指定する割合指定充電モード、複数の蓄電池240,261ごとの充電電力の割合を等分とする等分充電モードを選択可能となっている。
具体的には、ユーザが図3に示す余剰充電モードを設定画面において、複数の蓄電池240,261ごとの充電電力の割合を指定する割合指定充電モードが指定された場合には、画面が図4に示す画面に遷移し、ユーザが車載蓄電池261の割合または定置型蓄電池240の割合を入力する(ユーザが一方の蓄電池の割合を入力すると他方の蓄電池の割合は自動入力される。図4の場合、車載蓄電池261が70%、定置型蓄電池240が30%)と、余剰電力のうち実際に充電される車載蓄電池261あるいは定置型蓄電池240に充電される充電量が表示される。
また、ユーザが図3に示す充電モードを設定画面において、複数の蓄電池240,261ごとの充電電力の割合を等分とする等分充電モードが指定された場合には、画面が図5に示す画面に遷移し、車載蓄電池261の割合と定置型蓄電池240の割合とが等分となる充電電力が表示される。
The user
Note that the setting of the charging mode in the user
In the present invention, as a charging mode, there is a surplus charging mode in which surplus charging is performed on at least one of the plurality of storage batteries when the generated power from the power generation device is large and surplus power is generated that cannot be consumed by the load.
In addition, as surplus charging modes, a ratio specified charging mode in which the user specifies the ratio of charging power for each of the plurality of
Specifically, when the user specifies a ratio specified charging mode in which the ratio of charging power for each of the plurality of
In addition, when the user specifies an equal division charging mode in which the ratio of charging power for each of the plurality of
電圧取得部231は、電力バスPBの電圧値を取得する。
制御部230は、電圧取得部231により取得された電力バスPBの電圧値(中間電圧値)に基づいて、余剰電力の有無を検出する。
そして、制御部230が、余剰電力が有ると判定した場合には、複数の蓄電池240,261のうち1の蓄電池に対して余剰充電を行い、充電開始後の電力バスPBの電圧値(中間電圧値)の変化から余剰電力を推定する。
そして、余剰電力が確定した後、例えば、ユーザ設定受付部223において受け付けたユーザの設定に従って、複数の蓄電池240,261に推定された余剰電力による充電を実行するよう制御する。
ここで、電力バスPBの電圧値(中間電圧値)とは、インバータ221(直流側)と、コンバータ211,212および双方向コンバータ251とを接続する電力バスPB上の電圧値をいう。
The
The
When the
After the surplus power is determined, for example, the plurality of
Here, the voltage value (intermediate voltage value) of power bus PB refers to the voltage value on power bus PB that connects inverter 221 (DC side),
また、制御部230は、通信ラインを介して、定置型蓄電池240と通信を行って、例えば、定置型蓄電池240の残留蓄電容量および温度に関する情報等を取得する。
また、制御部230は、例えば、CAN通信を用いて、V2Hスタンド250を介して電動車260と通信を行って、車載蓄電池261の残留蓄電容量に関する情報等を取得する。
また、電動車260側で車載蓄電池261の温度情報を検出していれば、制御部230は併せて車載蓄電池261の温度情報も取得する。
Further, the
Further, the
Further, if the temperature information of the on-
<V2Hスタンド250の構成>
V2Hスタンド250は、双方向コンバータ251を内蔵し、当該双方向コンバータ251は、車載蓄電池261からの直流電力(放電電力)を昇圧した直流電力に変換する一方、インバータ221により直流電力に変換された商用電力を所定の直流電圧に変換した直流電力や太陽電池モジュール300等の他の供給源からの直流電力を充電電力として車載蓄電池261に供給する。
なお、これらのコンバータとしては、例えば、昇圧または昇降圧チョッパ型コンバータを例示することができる。
<Configuration of V2H stand 250>
The V2H stand 250 has a built-in
Note that, as these converters, for example, a voltage step-up or buck-boost chopper type converter can be exemplified.
また、V2Hスタンド250は、パワーコンディショナ200と通信ケーブルで接続されており、パワーコンディショナ200からの制御指令に基づき充放電制御されるとともに、当該通信ケーブルを用いて、パワーコンディショナ200に、車載蓄電池261の状態等を出力可能となっている。
In addition, the V2H stand 250 is connected to the
<その他の構成について>
太陽電池モジュール300は、太陽電池セルが複数配列され、これをガラスや樹脂、フレームで保護したものであり、一般的には、太陽光パネルあるいは太陽電池パネルと呼ばれるものである。
<About other configurations>
The
主幹ブレーカ410には、商用電力からの出力電力が常時、供給されており、例えば、漏電や過負荷、短絡等の要因で二次側の回路(負荷、電路等)に異常な過電流が流れたときには、主幹ブレーカ410が作動して、電路を開放する。
なお、主幹ブレーカ410は、トリップ機能を備えたブレーカである。
The main breaker 410 is constantly supplied with output power from commercial power, and for example, abnormal overcurrent may flow in the secondary side circuit (load, electric line, etc.) due to factors such as leakage, overload, and short circuit. When this occurs, the main breaker 410 operates to open the electrical circuit.
Note that the master breaker 410 is a breaker with a trip function.
分岐ブレーカ420は、一端が主幹ブレーカ410と接続されるとともに、他端が、それぞれの一般負荷と接続されている。 The branch breaker 420 has one end connected to the main breaker 410 and the other end connected to each general load.
切替スイッチ430は、商用電力系統出力側と自立出力側とに切替え可能となっている。
通常時(商用電力連系時)には、切替スイッチ430は自立出力側に接続され、重要負荷には蓄電池システム用ブレーカ110およびパワーコンディショナ200を介して商用電力が供給される。
また、一般負荷には主幹ブレーカ410を介して商用電力が供給される。一方、停電時には、商用電力系統とパワーコンディショナ200とが解列され蓄電池ユニット240、V2Hスタンド250(車載蓄電池)および太陽電池モジュール300の少なくとも1つに基づく電力がパワーコンディショナ200から重要負荷に供給可能となっている。
また、パワーコンディショナ200が故障した場合等、蓄電池システム用ブレーカ110がオフ状態のときには、切替スイッチ430を手動で系統出力側に切り替えることにより、重要負荷には主幹ブレーカ410を介して商用電力が供給される。
The changeover switch 430 can be switched between a commercial power system output side and an independent output side.
During normal times (commercial power interconnection), the selector switch 430 is connected to the independent output side, and commercial power is supplied to the important load via the storage battery system breaker 110 and the
Further, commercial power is supplied to the general load via the main breaker 410. On the other hand, during a power outage, the commercial power system and the
Furthermore, when the storage battery system breaker 110 is off, such as when the
重要負荷用分岐ブレーカ440は、一端が切替スイッチ430と接続されるとともに、他端が、それぞれの重要負荷と接続されている。ここで、重要負荷としては、照明、冷蔵庫、空調機器等を例示することができる。 One end of the important load branch breaker 440 is connected to the changeover switch 430, and the other end is connected to each important load. Here, examples of important loads include lighting, refrigerators, air conditioners, and the like.
なお、商用系統連系機器500が系統出力に接続される場合には、当該商用系統連系機器500からの供給電力を重要負荷および一般負荷に給電することが可能となっている。 Note that when the commercial grid interconnection device 500 is connected to the grid output, the power supplied from the commercial grid interconnection device 500 can be supplied to important loads and general loads.
<制御部230の構成>
図6に示すように、制御部230は、余剰電力推定部232と、充電制御部233と、発電電力取得部234と、を含んで構成されている。
<Configuration of
As shown in FIG. 6, the
余剰電力推定部232は、電圧取得部231により検出された電力バスPBの電圧値が第1の閾値を超えた場合に発電装置300の発電電力に余剰が発生していると判断し、複数の蓄電池240,261のうちの1の蓄電池に対して余剰充電を行うことにより、余剰充電による電力バスPBの電圧値の変化から発電装置300の余剰電力を推定する。
また、余剰充電を行う蓄電池は、定格電力が最も大きい蓄電池であることが好ましい。
なお、余剰電力推定部232の処理の詳細については、後述する。
The surplus
Moreover, it is preferable that the storage battery that performs surplus charging is the storage battery with the largest rated power.
Note that details of the processing of the surplus
充電制御部233は、余剰電力推定部232が推定した余剰電力の推定結果と、後述する発電電力取得部234により取得された発電電力と、ユーザ設定受付部223において受け付けたユーザ設定とに基づいて、定置型蓄電池240、車載蓄電池261等に対する充電を制御する。なお、充電制御部233による充電制御については、後述する。
The charging control unit 233 uses the estimated result of the surplus power estimated by the surplus
発電電力取得部234は、例えば、コンバータ211から出力情報を受信し、太陽電池モジュール300の発電電力を取得する。
<制御部230の処理>
図7から図10を用いて、制御部230の具体的な処理について説明する。
For example, the generated power acquisition unit 234 receives output information from the
<Processing of
Specific processing by the
電圧取得部231は、電力バスPBの電圧値を取得する(ステップS110)。
The
そして、余剰電力推定部232は、電圧取得部231により取得された電力バスPBの電圧値に基づいて、余剰電力の有無を判定する(ステップS120)。
具体的には、余剰電力推定部232は、電圧取得部231により取得された電力バスPBの電圧値が第1の閾値を超えた場合に発電装置300の発電電力に余剰が発生していると判断する(ステップS120の「YES」)。
Then, the surplus
Specifically, the surplus
一方で、余剰電力推定部232は、電圧取得部231により取得された電力バスPBの電圧値が第1の閾値を超えていない場合には、発電装置300の発電電力に余剰が発生していないと判断し(ステップS120の「NO」)、処理をステップS110に戻す。
On the other hand, if the voltage value of the power bus PB acquired by the
ステップS120において、余剰電力推定部232は、電圧取得部231において取得された電力バスPBの電圧値が第1の閾値を超えていると判断した場合には、複数の蓄電池240,261のうちの1の蓄電池に対して余剰充電を行うことにより、余剰充電による電力バスPBの電圧値の変化から発電装置300の余剰電力を推定する(ステップS130)。
In step S120, if the surplus
ステップS130において、余剰電力推定部232は、図8に示す処理フローに基づいて、余剰電力の推定処理を実行する。
具体的には、余剰電力推定部232が電力バスPBの電圧値が第1の閾値を超えていると判断した場合には、充電制御部233により定置型蓄電池240および車載蓄電池261等からなる複数の蓄電池240,261のうち1つの蓄電池に対して余剰充電を実行させる(ステップS131)。
そして、余剰電力推定部232は、余剰充電開始後の電力バスPBの電圧値の変化を検出し、1つの蓄電池に対する充電量と電力バスPBの電圧値の変化とから余剰電力を推定する(ステップS132)。
ここで、余剰充電の開始後に発電電力の余剰分が減少すると、それに伴い電力バスPBの電圧値が低下する。そして、電力バスPBの電圧値が第1の閾値よりも小さな第2の閾値に達した場合には、余剰充電の充電電力を増加させないように充電制御する。ここでは、第2の閾値として、発電装置300の発電電力と、系統負荷への供給電力および余剰電力推定部232で推定された余剰電力の和とが釣り合ったときの電力バスPBの電圧値に設定している。
これにより、余剰充電の充電電力の増加により系統負荷への供給電力が不足するのを回避することができる。また、電力バスPBの電圧値が第2の閾値を下回った場合には、電力バスPBの電圧値がそれ以上低下しないように充電制御して余剰充電の充電電力の絞り込みを行う。
In step S130, the surplus
Specifically, when the surplus
Then, the surplus
Here, when the surplus amount of generated power decreases after the start of surplus charging, the voltage value of the power bus PB decreases accordingly. Then, when the voltage value of the power bus PB reaches a second threshold value smaller than the first threshold value, charging control is performed so as not to increase the charging power of surplus charging. Here, the second threshold value is set to the voltage value of the power bus PB when the power generated by the
Thereby, it is possible to avoid a shortage of power supplied to the system load due to an increase in charging power for surplus charging. Further, when the voltage value of the power bus PB is less than the second threshold value, charging is controlled so that the voltage value of the power bus PB does not drop any further, and the charging power for surplus charging is narrowed down.
制御部230は、ユーザ設定受付部223からユーザが設定した余剰充電モードを入力する(ステップS140)。ユーザが設定する余剰充電モードとしては、複数の蓄電池240,261ごとの充電電力の割合を指定した割合指定充電モードや複数の蓄電池240,261ごとの充電電力の割合を等分とした等分充電モード等を例示することができる。
The
制御部230内の充電制御部233は、ユーザ設定受付部223により受け付けられたユーザの設定に従って、複数の蓄電池240,261に余剰電力推定部232により推定された余剰電力による充電を複数の蓄電池240,261に対して実行する(ステップS150)。
The charging control unit 233 in the
<作用・効果>
本実施形態に係るパワーコンディショナ200は、発電装置300および複数の蓄電池240,261の各々に接続されたコンバータ212,251からの直流電力の供給を受けることが可能な電力バスPBと、電力バスPBの電圧値を取得する電圧取得部231と、電力バスPBを介して複数の蓄電池240,261に対する充電を制御する制御部230と、を備え、制御部230は、電圧取得部231により検出された電力バスPBの電圧値が第1の閾値を超えた場合に発電装置300の発電電力に余剰が発生していると判断し、複数の蓄電池240,261のうちの1の蓄電池に対して余剰充電を行うことにより、余剰充電による電力バスPBの電圧値の変化から発電装置300の余剰電力を推定する余剰電力推定部232を備え、複数の蓄電池240,261に対して余剰電力を所定の配分値に従って充電制御する。
つまり、余剰電力推定部232は、電圧取得部231により検出された電力バスPBの電圧値が第1の閾値を超えた場合に発電装置300の発電電力に余剰が発生していると判断する。
そして、余剰電力が発生していると判断した場合に、複数の蓄電池240,261のうちの1の蓄電池に対して余剰充電を行うことにより、余剰充電による電力バスPBの電圧値の変化から発電装置300の余剰電力を推定する。
このように、商用電力系統への逆潮流の発生を検知(潮流電力を検出)することなく余剰電力を的確に推定することができる。
そのため、商用電力系統への逆潮流が制限されているか否かにかかわらず、複数の蓄電池240,261に対して余剰電力を所定の配分値に従って充電制御することで、余剰電力を有効に活用することができる。
<Action/Effect>
The
That is, the surplus
When it is determined that surplus power is generated, surplus charging is performed on one of the plurality of
In this way, surplus power can be accurately estimated without detecting the occurrence of reverse power flow to the commercial power grid (detecting power flow).
Therefore, regardless of whether or not the reverse power flow to the commercial power grid is restricted, surplus power can be effectively utilized by controlling charging of the surplus power to the plurality of
本実施形態に係るパワーコンディショナ200において、制御部230は、複数の蓄電池240,261のうち定格電力が最も大きい蓄電池に対して余剰充電を行う。
つまり、定格電力が小さい蓄電池に対して余剰充電を行って余剰電力を推定する場合には、余剰電力により蓄電池の定格電力に達してしまう懸念があり、余剰電力推定を実行できないおそれもある。
しかしながら、定格電力が最も大きい蓄電池に対して余剰充電を行って余剰電力を推定する場合には、余剰電力により蓄電池の定格電力に達する懸念が小さく、余剰電力の推定の確実な実行を期待できる。
In the
That is, when estimating surplus power by performing surplus charging on a storage battery with a small rated power, there is a concern that the rated power of the storage battery will be reached due to the surplus power, and there is also a possibility that surplus power estimation cannot be executed.
However, when estimating surplus power by performing surplus charging on a storage battery with the highest rated power, there is little concern that the rated power of the storage battery will be reached due to the surplus power, and the estimation of surplus power can be expected to be carried out reliably.
本実施形態に係るパワーコンディショナ200において、制御部230は、余剰充電の開始後に電力バスPBの電圧値が低下し、第1の閾値よりも小さい第2の閾値に達すると、余剰充電の充電電力を増加させないように充電制御するので、余剰充電の充電電力の増加により商用電力系統に繋がる負荷への供給電力が不足するのを回避することができる。
In the
本実施形態に係るパワーコンディショナ200において、ユーザ設定受付部223は、ユーザからの設定を受け付ける。そして、制御部230は、複数の蓄電池240,261に対してユーザにより設定された余剰電力の配分値に従って充電制御する。
そのため、複数の蓄電池240,261に対して、ユーザにとっての重要度、例えば、明日、電動車260で遠出を予定している場合には、車載蓄電池261の充電割合を多めにする等の設定に応じて、適切な充電処理を実行することができる。
In the
Therefore, for the plurality of
本実施形態に係るパワーコンディショナ200において、制御部230は、複数の蓄電池240,261に対して等分の割合で充電制御する。
そのため、複数の蓄電池240,261に対して、ユーザにとっての重要度、例えば、中古の電動車260を蓄電池替わりに接続して、定置型蓄電池240と併設しているユーザ等のニーズに的確に応えることができる。
In the
Therefore, the importance of the plurality of
以上、この発明の実施形態および実施例につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態あるいは実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
例えば、上記蓄電システムにかかる実施形態では、複数の蓄電池として、定置型蓄電池と車載蓄電池の2種類を示したが、これに限定されない。
また、蓄電システムは、太陽電池モジュール300以外の同種の直流源を備えてもよく、2種以上の供給源を備えてもよい。
The embodiments and examples of this invention have been described above in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments or examples, and may be provided within the scope of the gist of this invention. This also includes design, etc.
For example, in the embodiment of the power storage system described above, two types of storage batteries, a stationary storage battery and an on-vehicle storage battery, are shown, but the present invention is not limited to this.
Further, the power storage system may include the same type of DC source other than the
10;蓄電システム
110;蓄電池システム用ブレーカ
200;パワーコンディショナ
211;コンバータ
212;双方向コンバータ
221;インバータ
222;制御装置
223;ユーザ設定受付部
230;制御部
231;電圧取得部
232;余剰電力推定部
233;充電制御部
234;発電電力取得部
240;定置型蓄電池
250;V2Hスタンド
251;双方向コンバータ
260;電動車
261;車載蓄電池
300;太陽電池モジュール
410;主幹ブレーカ
420;分岐ブレーカ
430;切替スイッチ
440;重要負荷用分岐ブレーカ
500;商用系統連系機器
10; Power storage system 110; Breaker for
Claims (5)
前記発電装置および複数の蓄電池の各々に接続されたコンバータからの直流電力の供給を受けることが可能な電力バスと、
前記電力バスの電圧値を取得する電圧取得部と、
前記電力バスを介して前記複数の蓄電池に対する充電を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電圧取得部により検出された前記電力バスの電圧値が第1の閾値を超えた場合に前記発電装置の発電電力に余剰が発生していると判断し、前記複数の蓄電池のうちの1の蓄電池に対して余剰充電を行うことにより、前記余剰充電による前記電力バスの電圧値の変化から前記発電装置の余剰電力を推定する余剰電力推定部を備え、
前記複数の蓄電池に対して前記余剰電力を所定の配分値に従って充電制御することを特徴とするパワーコンディショナ。 In a power conditioner connected to a power generator and multiple storage batteries,
a power bus capable of receiving DC power from converters connected to each of the power generation device and the plurality of storage batteries;
a voltage acquisition unit that acquires a voltage value of the power bus;
a control unit that controls charging of the plurality of storage batteries via the power bus;
Equipped with
The control unit determines that a surplus has occurred in the generated power of the power generation device when the voltage value of the power bus detected by the voltage acquisition unit exceeds a first threshold, and comprising a surplus power estimating unit that estimates surplus power of the power generation device from a change in the voltage value of the power bus due to the surplus charging by performing surplus charging on one of the storage batteries;
A power conditioner that controls charging of the surplus power to the plurality of storage batteries according to a predetermined distribution value.
前記制御部は、前記複数の蓄電池に対してユーザにより設定された前記余剰電力の配分値に従って充電制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のパワーコンディショナ。 It further includes a user settings reception unit that accepts settings from the user,
The power conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls charging of the plurality of storage batteries according to a distribution value of the surplus power set by a user. .
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---|---|---|---|---|
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