JP2023031688A - Electrical power system - Google Patents
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Abstract
【課題】給電時間の短縮を図ることができる電源システムを提供する。
【解決手段】電源システム１は、再生可能エネルギーによって発電する発電部３と、発電部３からの給電によって充電される蓄電部と、電動車Ｖが接続され、電動車Ｖからの給電によって蓄電部を充電する充電器５と、蓄電部から供給される電力を出力するコンバータ１３と、各種の動作を制御するコントローラ１１と、を備え、充電器５から蓄電部に供給される単位時間当たりの給電電力量は、蓄電部からコンバータ１３に供給される単位時間当たりの出力電力量よりも多い。
【選択図】図１
A power supply system capable of reducing power supply time is provided.
A power supply system (1) is connected to a power generation unit (3) that generates power using renewable energy, a power storage unit that is charged by power supply from the power generation unit (3), and an electric vehicle (V). , a converter 13 that outputs power supplied from the power storage unit, and a controller 11 that controls various operations. The amount of power is greater than the amount of output power per unit time supplied from power storage unit to converter 13 .
[Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、電源システムに関する。 The present invention relates to power systems.
電動車等の大容量電池を搭載する電動車から、家電機器等の負荷に給電を行う、いわゆるＶ２Ｌ（Vehicle to Load）の技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art A so-called V2L (Vehicle to Load) technology is known, in which electric power is supplied to a load such as a home appliance from an electric vehicle such as an electric vehicle equipped with a large-capacity battery (see, for example, Patent Document 1).
独立電源設備では、太陽光発電等の再生可能エネルギーによって蓄電池を充電して、負荷に対して電力を供給する。これにより、独立電源設備は、商用電源から電力の供給を受けなくても、負荷に対して電力の供給が可能である。ここで、独立電源設備の蓄電池の容量には制限がある。そのため、例えば、災害等によって大規模停電が発生して、負荷に対して多くの電力の供給が必要となった場合には、再生可能エネルギーによる発電のみでは十分な電力を供給できなくなるおそれがある。そこで、独立電源設備において、上記のＶ２Ｌ技術によって、電動車から給電を受けることが考えられる。この構成において、上記のように大規模停電が発生した場合、電動車が複数の独立電源設備に対して給電することが求められる可能性がある。この場合、電動車によってより多くの独立電源設備に対して迅速に電力を供給するためには、一つの独立電源設備における電動車の滞在時間を短くすることが必要となる。これを実現するためには、電動車から独立電源設備に対する給電時間の短縮が必要である。 In an independent power supply facility, a storage battery is charged with renewable energy such as solar power generation, and power is supplied to a load. As a result, the independent power supply facility can supply power to the load without being supplied with power from the commercial power supply. Here, there is a limit to the capacity of the storage battery of the independent power supply facility. Therefore, for example, if a large-scale power outage occurs due to a disaster, etc., and a large amount of power needs to be supplied to the load, there is a risk that power generation using renewable energy alone will not be able to supply sufficient power. . Therefore, in an independent power supply facility, it is conceivable to receive power from an electric vehicle using the V2L technology described above. In this configuration, if a large-scale power outage occurs as described above, the electric vehicle may be required to supply power to a plurality of independent power supply facilities. In this case, in order to quickly supply power to more independent power supply equipment by the electric vehicle, it is necessary to shorten the stay time of the electric vehicle in one independent power supply equipment. In order to achieve this, it is necessary to shorten the power supply time from the electric vehicle to the independent power supply equipment.
本発明は、給電時間の短縮を図ることができる電源システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply system capable of shortening the power supply time.
本発明に係る電源システムは、再生可能エネルギーによって発電する発電部と、発電部からの給電によって充電される蓄電部と、電動車が接続され、電動車からの給電によって蓄電部を充電する充電部と、蓄電部から供給される電力を出力する出力部と、各種の動作を制御する制御部と、を備え、充電部から蓄電部に供給される単位時間当たりの給電電力量は、蓄電部から出力部に供給される単位時間当たりの出力電力量よりも多い。 A power supply system according to the present invention includes a power generation unit that generates power using renewable energy, a power storage unit that is charged by power supply from the power generation unit, and a charging unit that is connected to an electric vehicle and charges the power storage unit by power supply from the electric vehicle. , an output unit that outputs power supplied from the power storage unit, and a control unit that controls various operations, and the amount of power supplied from the charging unit to the power storage unit per unit time is It is larger than the amount of output power supplied to the output unit per unit time.
本発明に係る電源システムでは、充電部から蓄電部に供給される単位時間当たりの給電電力量は、蓄電部から出力部に供給される単位時間当たりの出力電力量よりも多い。これにより、電源システムでは、電動車が充電部に接続された場合、短時間で蓄電部に充電を行うことができる。そのため、電源システムでは、電動車からの給電時間の短縮を図ることができる。 In the power supply system according to the present invention, the amount of power supplied per unit time supplied from the charging unit to the storage unit is greater than the amount of output power supplied from the storage unit to the output unit per unit time. Accordingly, in the power supply system, when the electric vehicle is connected to the charging section, the power storage section can be charged in a short period of time. Therefore, in the power supply system, it is possible to shorten the time required for supplying power from the electric vehicle.
蓄電部は、第一蓄電部及び第二蓄電部を含み、第一蓄電部は、充電部によって充電され、第二蓄電部は、発電部からの給電によって充電されると共に、第一蓄電部からの給電によって充電され、第一蓄電部の単位時間当たりの充放電電力量は、第二蓄電部の単位時間当たりの充放電電力量よりも多く、第二蓄電部の蓄電容量は、第一蓄電部の蓄電容量よりも大きくてもよい。この構成では、第一蓄電部の単位時間当たりの充放電電力量は、第二蓄電部の単位時間当たりの充放電電力量よりも多いため、充電部を介して、電動車から第一蓄電部に対して短時間での充電が可能となる。また、第二蓄電部の蓄電容量は第一蓄電部の蓄電容量よりも大きいため、第二蓄電部において電力を十分に蓄電することができる。そのため、負荷に対して十分な電力の供給が可能となる。 The power storage unit includes a first power storage unit and a second power storage unit, the first power storage unit is charged by the charging unit, the second power storage unit is charged by power supply from the power generation unit, and is charged from the first power storage unit. The amount of charge/discharge power per unit time of the first power storage unit is greater than the amount of charge/discharge power per unit time of the second power storage unit, and the storage capacity of the second power storage unit is equal to that of the first power storage unit. It may be larger than the power storage capacity of the unit. In this configuration, since the charge/discharge power amount per unit time of the first power storage unit is larger than the charge/discharge power amount per unit time of the second power storage unit, the electric power from the electric vehicle is transferred from the first power storage unit via the charging unit. can be charged in a short time. In addition, since the power storage capacity of the second power storage unit is larger than the power storage capacity of the first power storage unit, power can be sufficiently stored in the second power storage unit. Therefore, it is possible to supply sufficient power to the load.
制御部は、充電部による第一蓄電部の充電中に、発電部から供給された電力を第二蓄電部又は出力部に出力させてもよい。この構成では、第一蓄電部の充電中に、第二蓄電部を充電したり出力部から電力を負荷に出力したりすることができる。 The control unit may cause the power supplied from the power generation unit to be output to the second power storage unit or the output unit while the charging unit is charging the first power storage unit. With this configuration, it is possible to charge the second power storage unit and output electric power from the output unit to the load while the first power storage unit is being charged.
制御部は、充電部による第一蓄電部の充電が終了すると、第一蓄電部から第二蓄電部への充電を開始させてもよい。充電部による第一蓄電部の充電が終了するとは、第一蓄電部が満充電となった場合、充電部と電動車との接続が解除された場合を含み得る。この構成では、第一蓄電部からの給電によって第二蓄電部を充電することができる。 The control unit may start charging from the first power storage unit to the second power storage unit when charging of the first power storage unit by the charging unit is completed. The completion of the charging of the first power storage unit by the charging unit can include the case where the first power storage unit is fully charged and the case where the connection between the charging unit and the electric vehicle is released. With this configuration, the second power storage unit can be charged by power supply from the first power storage unit.
電源システムは、第二蓄電部から出力部に対しての給電と、電動車から出力部に対しての充電部を介した直接的な給電と、を切り替える切替部を備え、制御部は、切替部の切り替え動作を制御してもよい。この構成では、電動車から出力部に対して電力を直接供給することができる。 The power supply system includes a switching unit that switches between power supply from the second power storage unit to the output unit and direct power supply from the electric vehicle to the output unit via the charging unit, and the control unit switches You may control the switching operation of the part. In this configuration, electric power can be directly supplied from the electric vehicle to the output section.
制御部は、充電部による充電によって第一蓄電部が満充電となった後、電動車が充電部に接続されている場合には、電動車から出力部に対しての直接的な給電となるように切替部を制御してもよい。この構成では、第一蓄電部が満充電となった場合には、電動車から出力部に対して直接給電される。そのため、電動車からの給電を有効に活用することができる。 After the first power storage unit is fully charged by charging by the charging unit, the control unit supplies power directly from the electric vehicle to the output unit when the electric vehicle is connected to the charging unit. The switching unit may be controlled as follows. In this configuration, when the first power storage unit is fully charged, power is directly supplied from the electric vehicle to the output unit. Therefore, power supply from the electric vehicle can be effectively utilized.
制御部は、第一蓄電部から第二蓄電部への給電によって第二蓄電部が満充電となった場合において、電動車が充電部に接続されている場合には、充電部によって第一蓄電部を充電させてもよい。この構成では、第一蓄電部から第二蓄電部への充電が完了し、第一蓄電部の充電量が少なくなった場合には、電動車からの給電によって第一蓄電部を充電できる。 When the second power storage unit is fully charged by power supply from the first power storage unit to the second power storage unit, the control unit causes the charging unit to charge the first power storage unit when the electric vehicle is connected to the charging unit. You can charge the part. With this configuration, when charging from the first power storage unit to the second power storage unit is completed and the amount of charge in the first power storage unit is low, the first power storage unit can be charged by power supply from the electric vehicle.
制御部は、電動車が充電部に接続された場合、第一蓄電部の充電量を算出して、第一蓄電部を満充電とするために必要な充電予定容量を算出し、電動車の蓄電池の充電残量を取得して、当該蓄電池から供給することができる供給可能容量を算出し、第一蓄電部への充電を開始する前に、充電予定容量と供給可能容量とを比較して、充電予定容量及び供給可能容量のうち容量の小さい方を第一蓄電部に充電する容量として設定してもよい。この構成では、電動車の蓄電池の供給可能容量を超えて第一蓄電部の充電が行われることを回避することができる。 When the electric vehicle is connected to the charging unit, the control unit calculates the amount of charge in the first power storage unit, calculates the planned charging capacity required to fully charge the first power storage unit, Obtaining the remaining charge of the storage battery, calculating the suppliable capacity that can be supplied from the storage battery, and comparing the scheduled charging capacity and the suppliable capacity before starting charging to the first power storage unit. , the smaller one of the planned charging capacity and the suppliable capacity may be set as the capacity to charge the first power storage unit. With this configuration, it is possible to avoid charging the first power storage unit in excess of the suppliable capacity of the storage battery of the electric vehicle.
本発明に係る電源システムは、再生可能エネルギーによって発電する発電部と、発電部からの給電によって充電される蓄電部と、電動車が接続される接続部と、電力を負荷に対して出力する出力部と、蓄電部から出力部に対しての給電と、接続部を介して電動車から出力部に対しての直接的な給電と、を切り替える切替部と、切替部における切り替え動作を制御する制御部と、を備える。 A power supply system according to the present invention includes a power generation unit that generates power using renewable energy, a power storage unit that is charged by power supply from the power generation unit, a connection unit to which an electric vehicle is connected, and an output that outputs power to a load. a switching unit that switches between power supply from the power storage unit to the output unit and direct power supply from the electric vehicle to the output unit via the connection unit; and control that controls the switching operation in the switching unit. and
本発明に係る電源システムでは、切替部による切り替えによって、蓄電部から出力部に対しての給電と、接続部を介して電動車から出力部に対しての直接的な給電と、を切り替える。これにより、電動車から出力部に対して電力を直接供給することができる。そのため、電動車から負荷に対して迅速に電力を供給することができる。 In the power supply system according to the present invention, switching by the switching unit switches between power supply from the power storage unit to the output unit and direct power supply from the electric vehicle to the output unit via the connection unit. As a result, electric power can be directly supplied from the electric vehicle to the output unit. Therefore, electric power can be quickly supplied from the electric vehicle to the load.
本発明によれば、給電時間の短縮を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the power supply time.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
図１は、一実施形態に係る電源システムを示す図である。図１に示される電源システム１は、発電部３によって発電された電力を蓄電し、負荷Ｌに電力を供給するシステムである。電源システム１は、独立電源システムであり、商用電源からの電力の供給を受けることなく、負荷Ｌに電力を供給することができる。電源システム１は、例えば、独立電源設備（独立分電盤）として設置され得る。
FIG. 1 is a diagram showing a power supply system according to one embodiment. A power supply system 1 shown in FIG. 1 is a system that stores electric power generated by a
電源システム１は、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）等の電動車Ｖの蓄電池Ｂから給電を受けることができる。 The power supply system 1 can receive power from a storage battery B of an electric vehicle V such as an EV (Electric Vehicle), a PHV (Plug-in Hybrid Vehicle), or an FCV (Fuel Cell Vehicle).
電源システム１は、発電部３と、充電器（充電部）５と、第一蓄電池（蓄電部、第一蓄電部）７と、第二蓄電池（蓄電部、第二蓄電部）９と、コントローラ（制御部）１１と、コンバータ（出力部）１３と、ＤＣ負荷１５と、第一スイッチ１７と、第二スイッチ（切替部）１９と、を備えている。
The power supply system 1 includes a
発電部３は、再生可能エネルギーによって発電する。発電部３は、例えば、太陽光発電、風力発電等であり得る。本実施形態では、発電部３は、太陽光発電（ＰＶ：Photovoltaic）である。発電部３は、コントローラ１１に電気的に接続されている。発電部３は、発電した電力をコントローラ１１に出力する。
The
充電器５は、第一蓄電池７の充電を行う。充電器５と電動車Ｖとは、充電ケーブルＣによって接続される。充電器５には、電動車Ｖの蓄電池Ｂから給電される。充電器５とコントローラ１１とは、互いに通信可能に接続されている。充電器５は、コントローラ１１から送信された充電指示に基づいて充電電流を制御し、第一蓄電池７の充電を行う。充電器５は、第二スイッチ１９によって充電器５とコンバータ１３とが接続された場合、電動車Ｖの蓄電池Ｂからの供給された電力を、第二スイッチ１９を介してコンバータ１３に出力する。
The
第一蓄電池７は、電動車Ｖからの給電によって充電される。第一蓄電池７は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池等であり得る。第一蓄電池７の単位時間当たりの充放電電力量は、第二蓄電池９の単位時間当たりの充放電電力量よりも多い。言い換えれば、第二蓄電池９の単位時間当たりの充放電電力量は、第一蓄電池７の単位時間当たりの充放電電力量よりも少ない。すなわち、電源システム１では、充電器５から第一蓄電池７に供給される単位時間当たりの給電電力量は、第二蓄電池９からコントローラ１１を介してコンバータ１３に供給される単位時間当たりの出力電力量よりも多い。第一蓄電池７の単位時間当たりの充放電電力量は、例えば、１０００Ｗｈである。第二蓄電池９の単位時間当たりの充放電電力量は、例えば、１００Ｗｈである。第一蓄電池７は、いわゆる高出力蓄電池である。
The first storage battery 7 is charged by power supply from the electric vehicle V. As shown in FIG. The first storage battery 7 can be, for example, a lead storage battery, a lithium ion secondary battery, or the like. The charge/discharge power amount of the first storage battery 7 per unit time is greater than the charge/discharge power amount per unit time of the
第一蓄電池７は、第二蓄電池９及び／又はコントローラ１１に電力を供給する。第一蓄電池７は、充電器５、又は、第二蓄電池９及びコントローラ１１に接続される。第一蓄電池７は、第一スイッチ１７の切り替えによって、充電器５、又は、第二蓄電池９及びコントローラ１１に接続される。第一蓄電池７は、充電器５に接続された場合には、電動車Ｖから供給される電力で充電される。第一蓄電池７は、第二蓄電池９及びコントローラ１１に接続された場合には、第二蓄電池９及び／又はコントローラ１１に電力を供給する。
The first battery 7 supplies power to the
第二蓄電池９は、発電部３からの給電によって充電される。また、第二蓄電池９は、第一蓄電池７からの給電によって充電される。第二蓄電池９は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池等であり得る。第二蓄電池９の蓄電容量は、第一蓄電池７の蓄電容量よりも大きい。第二蓄電池９の蓄電容量は、例えば、３０Ａｈである。第一蓄電池７の蓄電容量は、例えば、１０Ａｈである。第二蓄電池９は、いわゆる高容量蓄電池である。第二蓄電池９は、第一スイッチ１７を介して、第一蓄電池７に接続される。第二蓄電池９は、コントローラ１１に接続されている。第二蓄電池９は、コントローラ１１に電力を供給する。
The
コントローラ１１は、電源システム１における各種動作を統括的に制御する。コントローラ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等、及び入出力インターフェース等から構成される。ＲＯＭには、各種プログラム又はデータが格納され得る。
The
コントローラ１１は、発電部３、第二蓄電池９及びＤＣ負荷１５に電気的に接続される。コントローラ１１は、第一スイッチ１７を介して、第一蓄電池７と接続される。コントローラ１１は、第二スイッチ１９を介して、コンバータ１３と接続される。コントローラ１１は、第一蓄電池７の出力端に接続されている電圧計２１に接続されている。コントローラ１１は、第一スイッチ１７及び第二スイッチ１９に接続されている。コントローラ１１は、電動車Ｖ及び充電器５と互いに通信可能に接続される。
The
コントローラ１１は、発電部３、第一蓄電池７及び第二蓄電池９の少なくとも一つから供給された電力を、コンバータ１３及び／又はＤＣ負荷１５に出力する。コントローラ１１は、発電部３から供給された電力を、第二蓄電池９に出力する。図２は、コントローラ１１の構成を示す図である。図２に示されるように、コントローラ１１は、入力部１１０と、通信部１１２と、計測部１１４と、制御部１１６と、出力部１１８と、を有している。
The
入力部１１０は、発電部３、第一蓄電池７及び第二蓄電池９から供給される電力を入力する。通信部１１２は、電動車Ｖ及び充電器５と通信を行う。通信部１１２は、電動車Ｖから送信された、充電残量を示す残量情報を受信する。通信部１１２は、受信した残量情報を制御部１１６に出力する。通信部１１２は、充電指示を充電器５に送信する。
The
計測部１１４は、第一蓄電池７の出力端に接続されている電圧計２１の出力に基づいて、第一蓄電池７の電圧を計測する。計測部１１４は、第二蓄電池９の電圧を計測する。計測部１１４は、計測結果を制御部１１６に出力する。
The
制御部１１６は、第一蓄電池７に充電する容量を設定する。制御部１１６は、電動車Ｖに充電ケーブルＣが接続された場合、第一蓄電池７の充電量を算出して、第一蓄電池７を満充電とするために必要な充電予定容量を算出する。具体的には、制御部１１６は、計測部１１４における計測結果に基づいて、第一蓄電池７の電圧を取得し、充電予定容量を算出する。制御部１１６は、通信部１１２から出力された残量情報に基づいて電動車Ｖの蓄電池Ｂの充電残量を取得して、蓄電池Ｂから供給することができる供給可能容量を算出する。制御部１１６は、第一蓄電池７への充電を開始する前に、充電予定容量と供給可能容量とを比較して、充電予定容量及び供給可能容量のうち容量の小さい方を第一蓄電池７に充電する容量として設定する。制御部１１６は、設定した容量に基づいて充電指示を生成し、充電指示を通信部１１２に出力する。
The
制御部１１６は、第二蓄電池９の充電を制御する。制御部１１６は、計測部１１４における計測結果に基づいて、第二蓄電池９の電圧を取得し、第二蓄電池９を満充電とするために必要な充電容量を算出する。制御部１１６は、充電容量に基づいて充電電流を制御して、第二蓄電池９の充電を行う。
The
制御部１１６は、第一スイッチ１７及び第二スイッチ１９の切り替え動作を制御する。制御部１１６は、電動車Ｖの充電器５に対する接続状態及び第一蓄電池７の充電量に基づいて、第一スイッチ１７及び第二スイッチ１９の切り替え動作を制御する。
The
出力部１１８は、電力を出力する。出力部１１８は、第二蓄電池９に電力を出力する。出力部１１８は、第二スイッチ１９を介して、コンバータ１３に電力を出力する。出力部１１８は、ＤＣ負荷１５に電力を出力する。
The
図１に示されるように、コンバータ１３は、第二蓄電池９から出力される電力を出力する。本実施形態では、コンバータ１３は、ＤＣ／ＡＣコンバータである。コンバータ１３は、直流電力を交流電力に変換して負荷Ｌに出力する。コンバータ１３は、充電器５又はコントローラ１１に接続される。コンバータ１３は、第二スイッチ１９を介して、充電器５又はコントローラ１１に接続される。コンバータ１３は、コントローラ１１に接続された場合には、第二蓄電池９から供給される電力を変換して負荷Ｌに出力する。コンバータ１３は、充電器５に接続された場合には、電動車Ｖから供給される電力を変換して負荷Ｌに出力する。
As shown in FIG. 1 , the
なお、請求項１における出力部（コンバータ１３）において、「蓄電部から供給される電力を出力する」とは、少なくとも蓄電部（第一蓄電池７、第二蓄電池９）から供給される電力を出力することを意味する。本実施形態では、コンバータ１３は、発電部３及び電動車Ｖから供給される電力も出力することが可能である。
In addition, in the output section (converter 13) in claim 1, "output the power supplied from the power storage unit" means that at least the power supplied from the power storage unit (first storage battery 7, second storage battery 9) is output. means to In this embodiment, the
ＤＣ負荷１５は、例えば、照明である。ＤＣ負荷１５は、コントローラ１１に接続されている。ＤＣ負荷１５は、コントローラ１１を介して、発電部３、第一蓄電池７及び第二蓄電池９の少なくとも一つから電力が供給される。
第一スイッチ１７は、第一蓄電池７の入力側（充電器５の出力側、第二蓄電池９の入力側）に設けられている。第一スイッチ１７は、充電器５から第一蓄電池７に対しての給電と、第一蓄電池７から第二蓄電池９及び／又はコントローラ１１に対しての充電と、を切り替える。第一スイッチ１７は、コントローラ１１から出力される切替信号に応じて動作を切り替える。
The
第二スイッチ１９は、コンバータ１３の入力側（コントローラ１１の出力側、充電器５の出力側）に設けられている。第二スイッチ１９は、第二蓄電池９からコンバータ１３に対しての給電と、充電器５を介して電動車Ｖからコンバータ１３に対しての直接的な給電と、を切り替える。第二スイッチ１９は、コントローラ１１から出力される切替信号に応じて動作を切り替える。
The
続いて、電源システム１の動作について、図１、図３及び図４を参照して説明する。 Next, the operation of the power supply system 1 will be described with reference to FIGS. 1, 3 and 4. FIG.
（ステップ１）
図１に示されるように、最初に、充電器５に充電ケーブルＣによって電動車Ｖが接続されると、コントローラ１１は、充電予定容量及び供給可能容量を算出し、第一蓄電池７の充電量を設定して、充電器５に充電指示を送信する。また、コントローラ１１は、充電器５から第一蓄電池７に対しての給電が行われるように、第一スイッチ１７の動作を制御する。これにより、第一スイッチ１７は、充電器５と第一蓄電池７とを接続する。充電器５は、コントローラ１１からの充電指示に基づいて、第一蓄電池７を充電する。
(Step 1)
As shown in FIG. 1, first, when the electric vehicle V is connected to the
また、コントローラ１１は、コントローラ１１とコンバータ１３とが接続されるように、第二スイッチ１９の動作を制御する。第二スイッチ１９は、コントローラ１１とコンバータ１３とを接続する。コントローラ１１は、充電器５による第一蓄電池７の充電中に、発電部３から供給された電力を第二蓄電池９又はコンバータ１３に出力させる。コントローラ１１は、第二蓄電池９が満充電状態ではない場合には、発電部３から供給された電力を第二蓄電池９に出力する。コントローラ１１は、コンバータ１３に負荷Ｌが接続された場合には、発電部３及び／又は第二蓄電池９から出力された電力をコンバータ１３に出力する。また、コントローラ１１は、ＤＣ負荷１５に電力を出力する。
（ステップ２）
図３に示されるように、コントローラ１１は、充電器５による第一蓄電池７の充電が終了すると、第一蓄電池７から第二蓄電池９への充電を開始させる。充電器５による第一蓄電池７の充電が終了するとは、第一蓄電池７が満充電となった場合、又は、充電器５と電動車Ｖとを接続が解除された場合があり得る。ここでは、第一蓄電池７が満充電となり、且つ、充電器５と電動車Ｖとを接続が解除された場合を一例に説明する。
(Step 2)
As shown in FIG. 3 , the
コントローラ１１は、充電器５による第一蓄電池７の充電が終了すると、第一蓄電池７から第二蓄電池９に対しての給電が行われるように、第一スイッチ１７の動作を制御する。第一スイッチ１７は、第一蓄電池７と第二蓄電池９（コントローラ１１）とを接続する。これにより、第一蓄電池７から第二蓄電池９に電力が供給され、第二蓄電池９が充電される。コントローラ１１は、発電部３からの電力をコンバータ１３及び／又はＤＣ負荷１５に出力する。
The
（ステップ３）
図４に示されるように、コントローラ１１は、電動車Ｖからの給電によって第一蓄電池７が満充電となった後、電動車Ｖが充電器５に接続されている場合には、電動車Ｖからコンバータ１３に対しての直接的な給電となるように第二スイッチ１９を制御する。コントローラ１１は、図１に示す状態において、第一蓄電池７が満充電となり、その後も電動車Ｖが充電器５に接続されている場合には、第一スイッチ１７及び第二スイッチ１９を制御する。具体的には、コントローラ１１は、第一蓄電池７から第二蓄電池９に対しての給電が行われるように、第一スイッチ１７の動作を制御する。これにより、第一蓄電池７から第二蓄電池９に電力が供給され、第二蓄電池９が充電される。第二蓄電池９が満充電となると、第一蓄電池７及び第二蓄電池９からコントローラ１１に電力が供給される。
(Step 3)
As shown in FIG. 4 , after the first storage battery 7 is fully charged by power supply from the electric vehicle V, the
また、コントローラ１１は、充電器５とコンバータ１３とが接続されるように、第二スイッチ１９の動作を制御する。これにより、電動車Ｖから充電器５を介してコンバータ１３に対しての直接的な給電が可能となる。コントローラ１１は、電動車Ｖから負荷Ｌに対する電力の供給が開始されると、残量情報に基づいて電動車Ｖの蓄電池Ｂの充電残量を取得する。コントローラ１１は、蓄電池Ｂの充電残量が閾値以下となった場合には、コンバータ１３（負荷Ｌ）への電力の供給を停止させる停止指示を電動車Ｖに送信する。これにより、電動車Ｖからの電力の供給が停止する。また、コントローラ１１は、コントローラ１１とコンバータ１３とが接続されるように、第二スイッチ１９の動作を制御する。これにより、コントローラ１１からコンバータ１３に対して電力が供給される。
（ステップ４）
コントローラ１１は、第一蓄電池７から第二蓄電池９への給電によって第二蓄電池９が満充電となった場合において、電動車Ｖが充電器５に接続されている場合には、図１に示されるように、充電器５によって第一蓄電池７を充電させる。コントローラ１１は、充電器５から第一蓄電池７に対しての給電が行われるように、第一スイッチ１７の動作を制御する。これにより、第一スイッチ１７は、充電器５と第一蓄電池７とを接続する。充電器５は、コントローラ１１からの充電指示に基づいて、第一蓄電池７を充電する。
(Step 4)
When the
以上説明したように、本実施形態に係る電源システム１では、充電器５から第一蓄電池７に供給される単位時間当たりの給電電力量は、第二蓄電池９からコントローラ１１を介してコンバータ１３に供給される単位時間当たりの出力電力量よりも多い。これにより、電源システム１では、電動車Ｖが充電器５に接続された場合、短時間で第一蓄電池７に充電を行うことができる。そのため、電源システム１では、電動車Ｖからの給電時間の短縮を図ることができる。その結果、電動車Ｖは、多くの独立電源設備に電力を供給することが可能となる。
As described above, in the power supply system 1 according to the present embodiment, the power supply amount per unit time supplied from the
本実施形態に係る電源システム１では、第一蓄電池７の単位時間当たりの充放電電力量は、第二蓄電池９の単位時間当たりの充放電電力量よりも多い。第二蓄電池９の蓄電容量は、第一蓄電池７の蓄電容量よりも大きい。この構成では、第一蓄電池７の単位時間当たりの充放電電力量は、第二蓄電池９の単位時間当たりの充放電電力量よりも多いため、充電器５を介して、電動車Ｖから第一蓄電池７に対して短時間での充電が可能となる。また、第二蓄電池９の蓄電容量は第一蓄電池７の蓄電容量よりも大きいため、第二蓄電池９において電力を十分に蓄電することができる。そのため、負荷Ｌに対して十分な電力の供給が可能となる。
In the power supply system 1 according to the present embodiment, the charge/discharge power amount per unit time of the first storage battery 7 is larger than the charge/discharge power amount per unit time of the
本実施形態に係る電源システム１では、コントローラ１１は、充電器５による第一蓄電池７の充電中に、発電部３から供給された電力を第二蓄電池９又はコンバータ１３に出力する。この構成では、第一蓄電池７の充電中に、第二蓄電池９を充電したりコンバータ１３から電力を負荷Ｌに出力したりすることができる。
In the power supply system 1 according to this embodiment, the
本実施形態に係る電源システム１では、コントローラ１１は、充電器５による第一蓄電池７の充電が終了すると、第一蓄電池７から第二蓄電池９への充電を開始させる。この構成では、第一蓄電池７からの給電によって第二蓄電池９を充電することができる。
In the power supply system 1 according to this embodiment, the
本実施形態に係る電源システム１は、第二蓄電池９からコンバータ１３に対してのコントローラ１１を介した給電と、電動車Ｖからコンバータ１３に対しての充電器を介した直接的な給電と、を切り替える第二スイッチ１９を備える。コントローラ１１は、第二スイッチ１９の切り替え動作を制御する。この構成では、電動車Ｖからコンバータ１３に対して電力を直接供給することができる。
The power supply system 1 according to the present embodiment supplies power from the
本実施形態に係る電源システム１では、コントローラ１１は、電動車Ｖからの給電によって第一蓄電池７が満充電となった後、電動車Ｖが充電器５に接続されている場合には、電動車Ｖからコンバータ１３に対しての直接的な給電となるように第二スイッチ１９を制御する。この構成では、第一蓄電池７が満充電となった場合には、電動車Ｖからコンバータ１３に対して直接給電される。そのため、電動車Ｖからの給電を有効に活用することができる。
In the power supply system 1 according to the present embodiment, after the first storage battery 7 is fully charged by power supply from the electric vehicle V, when the electric vehicle V is connected to the
本実施形態に係る電源システム１では、コントローラ１１は、第一蓄電池７から第二蓄電池９への給電によって第二蓄電池９が満充電となった場合において、電動車Ｖが充電器５に接続されている場合には、充電器５によって第一蓄電池７を充電させる。この構成では、第一蓄電池７から第二蓄電池９への充電が完了し、第一蓄電池７の充電量が少なくなった場合には、電動車Ｖからの給電によって第一蓄電池７を充電できる。
In the power supply system 1 according to the present embodiment, the
本実施形態に係る電源システム１では、コントローラ１１は、電動車Ｖが充電器５に接続された場合、第一蓄電池７の充電量を算出して、第一蓄電池７を満充電とするために必要な充電予定容量を算出する。コントローラ１１は、電動車Ｖの蓄電池Ｂの充電残量を取得して、蓄電池Ｂから供給することができる供給可能容量を算出する。コントローラ１１は、第一蓄電池７への充電を開始する前に、充電予定容量と供給可能容量とを比較して、充電予定容量及び供給可能容量のうち容量の小さい方を第一蓄電池７に充電する容量として設定する。この構成では、電動車Ｖの蓄電池Ｂの供給可能容量を超えて第一蓄電池７の充電が行われることを回避することができる。
In the power supply system 1 according to the present embodiment, when the electric vehicle V is connected to the
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
上記実施形態では、発電部３が太陽光発電である形態を一例に説明した。しかし、発電部３は、上記ように風力発電であってもよいし、その他の発電形態であってもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the
上記実施形態では、第一蓄電池７及び第二蓄電池９を備える形態を一例に説明した。しかし、蓄電池は一つであってもよい。この場合、蓄電池は、高出力及び高容量であることが好ましい。
In the above-described embodiment, the configuration including the first storage battery 7 and the
図５は、他の実施形態に係る電源システムを示す図である。図５に示されるように、電源システム１Ａは、発電部３と、接続器（接続部）２３と、蓄電池２５と、コントローラ（制御部）１１と、コンバータ（出力部）１３と、ＤＣ負荷１５と、スイッチ２７と、を備えている。
FIG. 5 is a diagram showing a power supply system according to another embodiment. As shown in FIG. 5, the
接続器２３は、電動車Ｖと接続される。接続器２３と電動車Ｖとは、ケーブルＣＡによって接続される。接続器２３には、電動車Ｖの蓄電池Ｂから給電される。
The
コントローラ１１の制御部１１６（図２参照）は、蓄電池２５の充電を制御する。制御部１１６は、計測部１１４（図２参照）における計測結果に基づいて、蓄電池２５の電圧を取得し、蓄電池２５を満充電とするために必要な充電容量を算出する。制御部１１６は、充電容量に基づいて充電電流を制御して、蓄電池２５の充電を行う。制御部１１６は、入力部１１０に入力された発電部３からの電力を、出力部１１８から蓄電池２５に出力させる。
A control unit 116 (see FIG. 2) of the
制御部１１６は、スイッチ２７の切り替え動作を制御する。制御部１１６は、電動車Ｖの接続器２３に対する接続状態に基づいて、スイッチ２７の切り替え動作を制御する。制御部１１６は、接続器２３にケーブルＣＡによって電動車Ｖが接続されると、電動車Ｖからコンバータ１３に対しての給電が行われるように、スイッチ２７の動作を制御する。
蓄電池２５は、発電部３からの給電によって充電される。蓄電池２５は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池等であり得る。蓄電池２５は、コントローラ１１に接続されている。蓄電池２５は、コントローラ１１に電力を供給する。
Storage battery 25 is charged by power supply from
スイッチ２７は、コンバータ１３の入力側（コントローラ１１の出力側、接続器２３の出力側）に設けられている。スイッチ２７は、蓄電池２５からコンバータ１３に対しての給電と、接続器２３を介して電動車Ｖからコンバータ１３に対しての直接的な給電と、を切り替える。スイッチ２７は、コントローラ１１から出力される切替信号に応じて動作を切り替える。
The
以上説明したように、本実施形態に係る電源システム１Ａでは、スイッチ２７による切り替えによって、蓄電池２５からコンバータ１３に対しての給電と、接続器２３を介して電動車Ｖからコンバータ１３に対しての直接的な給電と、を切り替える。これにより、電動車Ｖからコンバータ１３に対して電力を直接供給することができる。そのため、電動車Ｖから負荷Ｌに対して迅速に電力を供給することができる。
As described above, in the
１，１Ａ…電源システム、３…発電部、５…充電器（充電部）、７…第一蓄電池（蓄電部、第一蓄電部）、９…第二蓄電池（蓄電部、第二蓄電部）、１１…コントローラ（制御部）、１３…コンバータ（出力部）、１９…第二スイッチ（切替部）、１１６…制御部、１１８…出力部、Ｂ…蓄電池、Ｌ…負荷、Ｖ…電動車。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記発電部からの給電によって充電される蓄電部と、
電動車が接続され、前記電動車からの給電によって前記蓄電部を充電する充電部と、
前記蓄電部から供給される電力を出力する出力部と、
各種の動作を制御する制御部と、を備え、
前記充電部から前記蓄電部に供給される単位時間当たりの給電電力量は、前記蓄電部から前記出力部に供給される単位時間当たりの出力電力量よりも多い、電源システム。 a power generation unit that generates power using renewable energy;
a power storage unit charged by power supply from the power generation unit;
a charging unit to which an electric vehicle is connected and which charges the power storage unit by power supply from the electric vehicle;
an output unit that outputs power supplied from the power storage unit;
A control unit that controls various operations,
The power supply system, wherein the amount of electric power supplied per unit time supplied from the charging unit to the storage unit is larger than the amount of output power supplied from the storage unit to the output unit per unit time.
前記第一蓄電部は、前記充電部によって充電され、
前記第二蓄電部は、前記発電部からの給電によって充電されると共に、前記第一蓄電部からの給電によって充電され、
前記第一蓄電部の単位時間当たりの充放電電力量は、前記第二蓄電部の単位時間当たりの充放電電力量よりも多く、
前記第二蓄電部の蓄電容量は、前記第一蓄電部の蓄電容量よりも大きい、請求項１に記載の電源システム。 The power storage unit includes a first power storage unit and a second power storage unit,
The first power storage unit is charged by the charging unit,
the second power storage unit is charged by power supply from the power generation unit and charged by power supply from the first power storage unit;
the charge/discharge power amount per unit time of the first power storage unit is larger than the charge/discharge power amount per unit time of the second power storage unit,
The power supply system according to claim 1, wherein the power storage capacity of said second power storage unit is larger than the power storage capacity of said first power storage unit.
前記制御部は、前記切替部の切り替え動作を制御する、請求項２～４のいずれか一項に記載の電源システム。 a switching unit for switching between power supply from the second power storage unit to the output unit and direct power supply from the electric vehicle to the output unit via the charging unit;
The power supply system according to any one of claims 2 to 4, wherein said control section controls a switching operation of said switching section.
前記電動車が前記充電部に接続された場合、前記第一蓄電部の充電量を算出して、前記第一蓄電部を満充電とするために必要な充電予定容量を算出し、
前記電動車の蓄電池の充電残量を取得して、当該蓄電池から供給することができる供給可能容量を算出し、
前記第一蓄電部への充電を開始する前に、前記充電予定容量と前記供給可能容量とを比較して、前記充電予定容量及び前記供給可能容量のうち容量の小さい方を前記第一蓄電部に充電する容量として設定する、請求項２～７のいずれか一項に記載の電源システム。 The control unit
calculating the amount of charge in the first power storage unit when the electric vehicle is connected to the charging unit, and calculating the scheduled charging capacity required to fully charge the first power storage unit;
Obtaining the remaining charge of the storage battery of the electric vehicle and calculating the suppliable capacity that can be supplied from the storage battery,
Before starting charging of the first power storage unit, the planned charge capacity and the suppliable capacity are compared, and the smaller one of the planned charge capacity and the suppliable capacity is selected as the first power storage unit. The power supply system according to any one of claims 2 to 7, wherein the power supply system is set as a capacity to be charged to .
前記発電部からの給電によって充電される蓄電部と、
電動車が接続される接続部と、
電力を負荷に対して出力する出力部と、
前記蓄電部から前記出力部に対しての給電と、前記接続部を介して前記電動車から前記出力部に対しての直接的な給電と、を切り替える切替部と、
前記切替部における切り替え動作を制御する制御部と、を備える、電源システム。 a power generation unit that generates power using renewable energy;
a power storage unit charged by power supply from the power generation unit;
a connecting portion to which the electric vehicle is connected;
an output unit that outputs electric power to a load;
a switching unit for switching between power supply from the power storage unit to the output unit and direct power supply from the electric vehicle to the output unit via the connection unit;
A power supply system comprising: a control unit that controls a switching operation in the switching unit.
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| JP2013005540A (en) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Denso Corp | Power supply system |
| JP2013027163A (en) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery charge plan support system |
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