JP5990786B2

JP5990786B2 - Charge / discharge system

Info

Publication number: JP5990786B2
Application number: JP2012195378A
Authority: JP
Inventors: 田中　健一; 健一田中; 昇伊津
Original assignee: Captex Co Ltd
Current assignee: Captex Co Ltd
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-09-05
Also published as: JP2014054022A

Description

本発明は、商用電源と系統連系し、複数の蓄電池に対して充放電を行うよう構成された充放電システムに関する。 The present invention relates to a charge / discharge system that is connected to a commercial power source and configured to charge / discharge a plurality of storage batteries.

例えば、電気自動車用又はハイブリッド自動車用のインフラとして、これらの自動車の蓄電池に充電を行うための充電スタンドが設置されている。そして、充電スタンドの充電器には、交流である商用電源から電力が供給されるだけでなく、太陽光発電パネルによって発電された電力も供給されることがある。 For example, as an infrastructure for an electric vehicle or a hybrid vehicle, a charging stand for charging a storage battery of these vehicles is installed. The charger at the charging station is not only supplied with electric power from a commercial power source that is alternating current, but also may be supplied with electric power generated by the photovoltaic power generation panel.

例えば、特許文献１の屋外駐車場の電気自動車急速充電設備においては、太陽光パネルによって発電した電力を蓄電池に蓄電し、蓄電池から、電気自動車へ充電を行う充電器へ電力を供給することが記載されている。また、充電器へは交流電源からも電力が供給されるようになっており、太陽光パネルによって発電された電力は交流電源へ供給することも可能になっている。
また、例えば、特許文献２の電気自動車の充電装置においては、駐車中の電気自動車に搭載されているバッテリーに電力を供給するに当たって、充電器からバッテリーへの電力の供給を制御し、この充電器による充電情報を集中管理することが記載されている。 For example, in the electric vehicle quick charging facility in the outdoor parking lot of Patent Document 1, the power generated by the solar panel is stored in a storage battery, and the power is supplied from the storage battery to a charger that charges the electric vehicle. Has been. In addition, power is supplied to the charger from an AC power supply, and the power generated by the solar panel can be supplied to the AC power supply.
Further, for example, in the electric vehicle charging device disclosed in Patent Document 2, when supplying electric power to a battery mounted on a parked electric vehicle, the supply of electric power from the charger to the battery is controlled. It is described that the charging information is centrally managed.

実用新案登録第３１６５１７０号公報Utility Model Registration No. 3165170 特開平５−２２７６６８号公報JP-A-5-227668

しかしながら、特許文献１においては、商用電源から蓄電池へ、蓄電池から充電器へ電力を供給する具体的構成が一切示されていない。また、特許文献２においては、充電器からバッテリーへ充電する一般的な構成しか示されていない。そのため、太陽光発電された電力を最小限の制御で蓄電池及び電気自動車へ安定して供給するためには更なる工夫が必要とされる。 However, Patent Document 1 does not show any specific configuration for supplying power from a commercial power source to a storage battery and from the storage battery to a charger. Moreover, in patent document 2, only the general structure which charges a battery from a charger is shown. Therefore, further ingenuity is required in order to stably supply the power generated by solar power to the storage battery and the electric vehicle with the minimum control.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、太陽光発電された電力を最小限の制御で蓄電池及び電気自動車へ安定して供給することができる充放電システムを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of such a background, and has been obtained in an attempt to provide a charge / discharge system capable of stably supplying photovoltaic power to a storage battery and an electric vehicle with minimal control. It is.

本発明の一態様は、電池管理部によって状態管理される蓄電池が接続され、該蓄電池の充電及び放電が可能な複数の双方向電源と、
該複数の双方向電源が並列に接続される直流バスと、
商用交流電源に接続され、交流電力から直流電力への変換を行って、上記直流バスへ直流電力を供給するよう構成された系統連系電源と、
該系統連系電源に、直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナを介して接続され、太陽光発電を行う太陽光パネルと、
上記複数の蓄電池にそれぞれ接続された上記電池管理部のいずれかから、充電量が規定量に満たないことを示す信号を受信したときには、上記系統連系電源から上記直流バスへ直流電力を供給し、一方、上記複数の蓄電池にそれぞれ接続された上記電池管理部のすべてから、充電量が規定量を満たすことを示す信号を受信したときには、上記系統連系電源から上記直流バスを介する上記蓄電池への直流電力の供給を遮断するよう構成されるとともに、上記太陽光パネルから送電される交流電力を、上記系統連系電源へ供給するか、又は上記商用交流電源へ売電するかの切換を行うよう構成された制御ユニットと、
上記直流バスに設けられ、電気自動車を接続可能な外部直流充電器と、を備えており、
上記系統連系電源から上記直流バスへ直流電力が供給されるときには、該直流電力は、充電量が規定量に満たない上記蓄電池へ充電され、
上記外部直流充電器に上記電気自動車が接続されたときには、充電量が規定量に満たない上記蓄電池がある場合には該蓄電池への充電を継続するとともに、充電量が規定量を満たす上記蓄電池に蓄電された直流電力が上記外部直流充電器へ放電され、該外部直流充電器から上記電気自動車へ充電されるよう構成されていることを特徴とする充放電システムにある（請求項１）。 One aspect of the present invention is connected to a storage battery whose state is managed by a battery management unit, and a plurality of bidirectional power supplies capable of charging and discharging the storage battery,
A DC bus in which the plurality of bidirectional power supplies are connected in parallel;
A grid-connected power source connected to a commercial AC power source, configured to convert AC power to DC power and supply DC power to the DC bus;
A solar panel that is connected to the grid-connected power source via a power conditioner that converts DC power into AC power, and that performs solar power generation;
When a signal indicating that the amount of charge is less than a specified amount is received from one of the battery management units connected to each of the plurality of storage batteries , DC power is supplied from the grid-connected power source to the DC bus. On the other hand, when a signal indicating that the charge amount satisfies the specified amount is received from all of the battery management units respectively connected to the plurality of storage batteries, from the grid-connected power source to the storage battery via the DC bus The DC power supply is configured to be cut off, and the AC power transmitted from the solar panel is switched to be supplied to the grid-connected power source or sold to the commercial AC power source. A control unit configured to:
An external DC charger provided on the DC bus and capable of connecting an electric vehicle;
When direct-current power is supplied from the grid-connected power supply to the direct-current bus, the direct-current power is charged to the storage battery whose charge amount is less than a specified amount,
When the electric vehicle is connected to the external DC charger, if there is a storage battery whose charge amount is less than a specified amount, the storage battery continues to be charged and the storage battery satisfies the specified amount. The charging / discharging system is characterized in that the stored DC power is discharged to the external DC charger and charged from the external DC charger to the electric vehicle.

上記充放電システムにおいては、制御ユニットによって系統連系電源を制御することにより、直流バスに接続された複数の蓄電池へ充電する。系統連系電源には、太陽光パネルによって太陽光発電を行った電力を供給することができる。また、各蓄電池に接続された各双方向電源によって、各蓄電池への充電と各蓄電池からの放電が可能である。 In the charging / discharging system, a plurality of storage batteries connected to the DC bus are charged by controlling the grid-connected power supply by the control unit. The grid-connected power supply can be supplied with power generated by a solar panel. In addition, each bidirectional power source connected to each storage battery can charge each storage battery and discharge from each storage battery.

充放電システムにおいては、少なくともいずれかの蓄電池における充電量が規定量に満たない場合には、このことを示す信号が、この蓄電池における電池管理部から制御ユニットへ送信される。そして、制御ユニットは、系統連系電源から直流バスへ直流電力を供給する。このとき、充電量が規定量に満たない蓄電池に直流バスから直流電力が充電される。
また、すべての蓄電池における充電量が規定量を満たす場合には、このことを示す信号が、この蓄電池における電池管理部から制御ユニットへ送信される。このとき、制御ユニットは、系統連系電源から直流バスを介する蓄電池への直流電力の供給を遮断する。 In the charge / discharge system, when the amount of charge in at least one of the storage batteries is less than the specified amount, a signal indicating this is transmitted from the battery management unit in the storage battery to the control unit. The control unit supplies DC power from the grid-connected power supply to the DC bus. At this time, direct current power is charged from the direct current bus to the storage battery whose charge amount is less than the specified amount.
Moreover, when the charge amount in all the storage batteries satisfy | fills regulation amount, the signal which shows this is transmitted to the control unit from the battery management part in this storage battery. At this time, the control unit cuts off the supply of DC power from the grid-connected power supply to the storage battery via the DC bus.

そして、外部直流充電器に電気自動車が接続されたときには、いずれかの双方向電源が放電を行い、この双方向電源が接続された蓄電池から外部直流充電器へ直流電力が放電される。こうして、商用交流電源から供給される電力又は太陽光発電を行った電力が系統連系電源に供給され、系統連系電源から蓄電池及び電気自動車へは、特別な制御を行うことなく電力を供給することができる。
それ故、上記充放電システムによれば、太陽光発電された電力を最小限の制御で蓄電池及び電気自動車へ安定して供給することができる。 When an electric vehicle is connected to the external DC charger, one of the bidirectional power supplies discharges, and DC power is discharged from the storage battery to which the bidirectional power supply is connected to the external DC charger. Thus, the power supplied from the commercial AC power supply or the power generated by photovoltaic power generation is supplied to the grid-connected power supply, and the power is supplied from the grid-connected power supply to the storage battery and the electric vehicle without performing special control. be able to.
Therefore, according to the charge / discharge system, it is possible to stably supply the power generated by solar power to the storage battery and the electric vehicle with the minimum control.

実施例１にかかる、充放電システムを概略的に示す構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows schematically the charging / discharging system concerning Example 1. FIG. 実施例２にかかる、充放電システムを概略的に示す構成図。The block diagram which shows schematically the charging / discharging system concerning Example 2. FIG.

上述した充放電システムにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記充放電システムにおいては、上記電気自動車は、車両用電池に充電を行ってモータを用いて走行するものであればよく、ハイブリッド自動車及びその他の電動車両も含まれる。
また、上記外部直流充電器へは、上記蓄電池及び上記系統連系電源のいずれからも直流電力が供給されるよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、系統連系電源から外部直流充電器へ直流電力が直接供給されることにより、外部直流充電器に接続される電気自動車へ、一層安定して充電を行うことができる。
また、蓄電池に蓄電された電力及び系統連系電源から供給される電力のすべてを、電気自動車へ充電することもできる。 A preferred embodiment of the above-described charge / discharge system will be described.
In the charging / discharging system, the electric vehicle only needs to charge a vehicle battery and travel using a motor, and includes hybrid vehicles and other electric vehicles.
Moreover, you may be comprised so that DC power may be supplied to the said external DC charger from both the said storage battery and the said grid connection power supply (Claim 2).
In this case, by directly supplying DC power from the grid-connected power supply to the external DC charger, it is possible to charge the electric vehicle connected to the external DC charger more stably.
In addition, the electric vehicle can be charged with all of the electric power stored in the storage battery and the electric power supplied from the grid interconnection power source.

また、上記商用交流電源と上記パワーコンディショナとが接続される交流バスには、交流負荷を接続可能な外部交流充電器が設けられており、上記制御ユニットは、上記外部交流充電器に上記交流負荷が接続されたときには、該交流負荷へ、上記商用交流電源と上記太陽光パネルとのいずれから交流電力を供給するかの切換を行うよう構成されていてもよい（請求項３）。
この場合には、充放電システムにおいて、交流負荷への充電も安定して行うことができる。
また、交流負荷に要求される交流電力量に応じて、制御ユニットは、商用交流電源と太陽光パネルとの両方から外部交流充電器へ交流電力を供給するよう構成することもできる。 The AC bus to which the commercial AC power supply and the power conditioner are connected is provided with an external AC charger to which an AC load can be connected. The control unit is connected to the external AC charger. When the load is connected, the AC load may be switched from the commercial AC power source or the solar panel to which AC power is supplied (Claim 3).
In this case, in the charge / discharge system, the AC load can be stably charged.
Moreover, according to the amount of AC power required for the AC load, the control unit can be configured to supply AC power from both the commercial AC power source and the solar panel to the external AC charger.

また、上記制御ユニットは、上記系統連系電源を上記商用交流電源と上記パワーコンディショナとのいずれに接続するかの切換を行うよう構成されていてもよい（請求項４）。
この場合には、太陽光発電を行った電力を、系統連系電源又は商用交流電源のいずれかへ供給して、充放電システムの運用を安定させることができる。
また、電気自動車又は外部交流機器に要求される電力量に応じて、制御ユニットは、系統連系電源を商用交流電源とパワーコンディショナとの両方に電気的に接続することもできる。 Further, the control unit may be configured to switch between the grid-connected power source and the commercial AC power source or the power conditioner (Claim 4).
In this case, it is possible to stabilize the operation of the charge / discharge system by supplying the power generated by photovoltaic power generation to either the grid interconnection power supply or the commercial AC power supply.
Moreover, according to the electric energy requested | required of an electric vehicle or an external AC apparatus, a control unit can also electrically connect a grid connection power supply to both a commercial AC power supply and a power conditioner.

また、上記外部直流充電器は、上記直流バスにおいて複数個が並列に設けられており、該複数個の外部直流充電器には、上記直流バスから上記電気自動車へ充電される直流電力量を測定する充電メータが設けられていてもよい（請求項５）。
この場合には、複数個の外部直流充電器に接続された電気自動車へ、複数の蓄電池から同時に直流電力を充電することができる。また、各電気自動車へ充電される直流電力量を充電メータで測定し、各電気自動車ごと又は各需要家ごとに使用電力の精算を行うことができる。 A plurality of the external DC chargers are provided in parallel in the DC bus, and the plurality of external DC chargers measure the amount of DC power charged from the DC bus to the electric vehicle. A charge meter may be provided (claim 5).
In this case, it is possible to simultaneously charge DC power from a plurality of storage batteries to an electric vehicle connected to a plurality of external DC chargers. Moreover, the amount of DC power charged to each electric vehicle can be measured with a charge meter, and the amount of power used can be settled for each electric vehicle or for each consumer.

また、上記外部直流充電器に上記電気自動車が接続されたときには、該電気自動車から該外部直流充電器を介して上記蓄電池へ直流電力を供給可能になっていてもよい（請求項６）。
電気自動車における充電量が十分であるときには、電気自動車から蓄電池へ電力を充電して、充放電システムの利用効率を高めることができる。 Further, when the electric vehicle is connected to the external DC charger, DC power may be supplied from the electric vehicle to the storage battery via the external DC charger.
When the amount of charge in the electric vehicle is sufficient, power can be charged from the electric vehicle to the storage battery to increase the utilization efficiency of the charge / discharge system.

また、上記系統連系電源及び制御ユニットは、直流電力を消費する複数の需要家によって構成される電力管理集合体に設けられており、上記双方向電源及び上記蓄電池は、上記各需要家に設けられていてもよい（請求項７）。
この場合には、電力管理集合体内において、各需要家に設けられた直流負荷を、各双方向電源及び蓄電池を用いて稼動させることができる。 The grid-connected power source and the control unit are provided in a power management assembly constituted by a plurality of consumers consuming DC power, and the bidirectional power source and the storage battery are provided in each consumer. (Claim 7).
In this case, the DC load provided to each consumer can be operated using each bidirectional power source and storage battery in the power management assembly.

以下に、上記充放電システムにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
（実施例１）
本例の充放電システム１は、図１に示すごとく、双方向電源３２、直流バス３１、系統連系電源３、太陽光パネル２２、制御ユニット４及び外部直流充電器３５を備えている。
双方向電源３２には、電池管理部３４によって状態管理される蓄電池３３が接続されている。双方向電源３２は、蓄電池３３の充電及び放電が可能である。直流バス３１は、系統連系電源３に対して複数の双方向電源３２を並列に接続している。系統連系電源３は、商用交流電源２に接続されており、交流電力ＡＣから直流電力ＤＣへの変換を行って、直流バス３１へ直流電力ＤＣを供給するよう構成されている。太陽光パネル２２は、系統連系電源３に、直流電力ＤＣを交流電力ＡＣに変換するパワーコンディショナ２３を介して接続されている。 Hereinafter, embodiments of the charge / discharge system will be described with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIG. 1, the charge / discharge system 1 of this example includes a bidirectional power supply 32, a DC bus 31, a grid interconnection power supply 3, a solar panel 22, a control unit 4, and an external DC charger 35.
A storage battery 33 whose state is managed by a battery management unit 34 is connected to the bidirectional power source 32. The bidirectional power source 32 can charge and discharge the storage battery 33. The DC bus 31 has a plurality of bidirectional power supplies 32 connected in parallel to the grid interconnection power supply 3. The grid interconnection power supply 3 is connected to the commercial AC power supply 2 and is configured to convert the AC power AC to the DC power DC and supply the DC power DC to the DC bus 31. The solar panel 22 is connected to the grid-connected power supply 3 via a power conditioner 23 that converts DC power DC into AC power AC.

制御ユニット４は、複数の蓄電池３３にそれぞれ接続された電池管理部３４のいずれかから、充電量が規定量に満たないことを示す信号を受信したときには、系統連系電源３から直流バス３１へ直流電力ＤＣを供給するよう構成されている。一方、制御ユニット４は、複数の蓄電池３３にそれぞれ接続された電池管理部３４のすべてから、充電量が規定量を満たすことを示す信号を受信したときには、系統連系電源３から直流バス３１を介する蓄電池３３への直流電力ＤＣの供給を遮断するよう構成されている。また、このときには、制御ユニット４は、太陽光パネル２２から送電される交流電力ＡＣを、系統連系電源３へ供給するか、又は商用交流電源２へ売電するかの切換を行うよう構成されている。外部直流充電器３５は、直流バス３１に設けられており、電気自動車３６の充電用ケーブルを接続可能である。 When the control unit 4 receives a signal indicating that the charge amount is less than the specified amount from any one of the battery management units 34 respectively connected to the plurality of storage batteries 33, the control unit 4 transfers from the grid interconnection power supply 3 to the DC bus 31. It is configured to supply DC power DC. On the other hand, when the control unit 4 receives a signal indicating that the charge amount satisfies the specified amount from all of the battery management units 34 respectively connected to the plurality of storage batteries 33, the control unit 4 connects the DC bus 31 from the grid interconnection power supply 3. It is comprised so that supply of direct-current power DC to storage battery 33 may be interrupted. At this time, the control unit 4 is configured to switch between supplying AC power AC transmitted from the solar panel 22 to the grid interconnection power supply 3 or selling power to the commercial AC power supply 2. ing. The external DC charger 35 is provided in the DC bus 31 and can be connected to a charging cable for the electric vehicle 36.

充放電システム１は、系統連系電源３から直流バス３１へ直流電力ＤＣが供給されるときには、この直流電力ＤＣを、充電量が規定量に満たない蓄電池３３へ充電するよう構成されている。充放電システム１は、外部直流充電器３５に電気自動車３６の充電用ケーブルが接続されたときには、系統連系電源３からの直流電力ＤＣ又は蓄電池３３に蓄電された直流電力ＤＣを外部直流充電器３５へ放電し、外部直流充電器３５から電気自動車３６へ充電するよう構成されている。 The charging / discharging system 1 is configured to charge the direct current power DC to the storage battery 33 whose charge amount is less than a prescribed amount when the direct current power DC is supplied from the grid connection power supply 3 to the direct current bus 31. When the charging cable of the electric vehicle 36 is connected to the external DC charger 35, the charge / discharge system 1 uses the DC power DC from the grid interconnection power supply 3 or the DC power DC stored in the storage battery 33 as an external DC charger. The electric vehicle 36 is discharged from the external DC charger 35 and charged to the electric vehicle 36.

以下に、本例の充放電システム１につき、図１を参照して詳説する。
本例の充放電システム１は、ハイブリッド自動車を含む電気自動車３６が駐車される駐車場において、太陽光発電された電力を最小限の制御で蓄電池３３、電気自動車３６及び交流負荷２５へ安定して供給するために構成されたものである。直流バス３１に接続された各蓄電池３３は、充放電可能な二次電池としてのリチウムイオン電池を用いて形成されている。蓄電池３３は、ラミネートセル電池、筒形電池等の種々の形態とすることができ、複数のリチウムイオン電池を並列及び直列に接続して構成される。蓄電池３３は、リチウムイオン電池以外にも、二次電池としてのニッケルカドミウム蓄電池３３、ニッケル水素電池、鉛電池等とすることもできる。 Hereinafter, the charge / discharge system 1 of this example will be described in detail with reference to FIG.
The charging / discharging system 1 of this example stably stabilizes the electric power generated by solar power to the storage battery 33, the electric vehicle 36, and the AC load 25 in a parking lot where an electric vehicle 36 including a hybrid vehicle is parked. It is configured to supply. Each storage battery 33 connected to the DC bus 31 is formed using a lithium ion battery as a chargeable / dischargeable secondary battery. The storage battery 33 can take various forms such as a laminate cell battery and a cylindrical battery, and is configured by connecting a plurality of lithium ion batteries in parallel and in series. In addition to the lithium ion battery, the storage battery 33 may be a nickel cadmium storage battery 33, a nickel hydride battery, a lead battery, or the like as a secondary battery.

系統連系電源３は、商用交流電源２から供給される交流電力ＡＣを直流電力ＤＣへ変換する交流／直流変換器の機能と、直流電力ＤＣを、双方向電源３２を介して蓄電池３３へ充電する充電器の機能とを有している。
双方向電源３２は、系統連系電源３から送られる直流電力ＤＣを蓄電池３３へ充電するための充電電圧に変換する直流／直流変換器の機能と、系統連系電源３から蓄電池３３への充電と、蓄電池３３から外部直流充電器３５への放電とを切り換える機能とを有している。 The grid interconnection power supply 3 charges the storage battery 33 via the bidirectional power supply 32 and the function of an AC / DC converter that converts AC power AC supplied from the commercial AC power supply 2 into DC power DC. And the function of a charger.
The bidirectional power source 32 has a function of a DC / DC converter that converts DC power DC sent from the grid interconnection power source 3 into a charge voltage for charging the storage battery 33, and charging from the grid interconnection power source 3 to the storage battery 33. And a function of switching between discharging from the storage battery 33 to the external DC charger 35.

各蓄電池３３の電池管理部３４は、電池電圧を計測・管理し、これ以外にも、充電電流、放電電流、電池温度、断線情報、過充電、過放電等を計測・管理する。
双方向電源３２は、電池管理部３４とデータ通信を行って、電池管理部３４が計測した蓄電池３３の電池電圧のデータを受信して、充電及び放電の切換を行うよう構成されている。
制御ユニット４は、電池管理部３４とデータ通信を行って、蓄電池３３の種々の状態を把握し、各蓄電池３３における充電及び放電の制御指令を各双方向電源３２へ送信するよう構成されている。制御ユニット４は、蓄電池３３の電池管理部３４が記憶するデータを分析することにより、各蓄電池３３の安全性能、充電特性、放電特性、温度特性等を認知し、各蓄電池３３の総合的性能を判断するよう構成されている。 The battery management unit 34 of each storage battery 33 measures and manages battery voltage, and measures and manages charge current, discharge current, battery temperature, disconnection information, overcharge, overdischarge, and the like.
The bidirectional power source 32 is configured to perform data communication with the battery management unit 34, receive battery voltage data of the storage battery 33 measured by the battery management unit 34, and switch between charging and discharging.
The control unit 4 is configured to perform data communication with the battery management unit 34, grasp various states of the storage battery 33, and transmit charging and discharging control commands in each storage battery 33 to each bidirectional power supply 32. . The control unit 4 recognizes safety performance, charge characteristics, discharge characteristics, temperature characteristics, etc. of each storage battery 33 by analyzing the data stored in the battery management unit 34 of the storage battery 33, and determines the overall performance of each storage battery 33. It is configured to judge.

図１に示すごとく、パワーコンディショナ２３は、各太陽光パネル２２に接続されており、複数のパワーコンディショナ２３は、交流バス２１を介して系統連系電源３に接続されている。また、複数のパワーコンディショナ２３は、交流バス２１を介して商用交流電源２にも接続されている。
制御ユニット４は、太陽光パネル２２から送電される交流電力ＡＣを、系統連系電源３へ供給するか、又は商用交流電源２へ売電するかの切換を行うよう構成されている。 As shown in FIG. 1, the power conditioner 23 is connected to each solar panel 22, and the plurality of power conditioners 23 are connected to the grid interconnection power supply 3 via the AC bus 21. The plurality of power conditioners 23 are also connected to the commercial AC power supply 2 via the AC bus 21.
The control unit 4 is configured to switch between supplying AC power AC transmitted from the solar panel 22 to the grid interconnection power supply 3 or selling power to the commercial AC power supply 2.

外部直流充電器３５は、直流バス３１において複数個が並列に設けられている。複数個の外部直流充電器３５には、直流バス３１から電気自動車３６へ充電される直流電力量を測定する充電メータ３７が設けられている。制御ユニット４は、電気自動車３６へ充電された直流電力量のデータを充電メータ３７から取得し、各電気自動車３６の持ち主又は各需要家との間で使用電力の精算を行うよう構成されている。制御ユニット４は、複数個の外部直流充電器３５に対してそれぞれ電気自動車３６が接続されたときには、複数の電気自動車３６に対して同時に、複数の蓄電池３３から各双方向電源３２を介して、又は系統連系電源３から直接、直流電力ＤＣを充電することができる。 A plurality of external DC chargers 35 are provided in parallel in the DC bus 31. The plurality of external DC chargers 35 are provided with a charge meter 37 that measures the amount of DC power charged from the DC bus 31 to the electric vehicle 36. The control unit 4 is configured to acquire data on the amount of DC power charged in the electric vehicle 36 from the charge meter 37 and to settle the used power with the owner of each electric vehicle 36 or each consumer. When the electric vehicle 36 is connected to each of the plurality of external DC chargers 35, the control unit 4 is simultaneously connected to the plurality of electric vehicles 36 from the plurality of storage batteries 33 via the bidirectional power sources 32. Alternatively, direct-current power DC can be charged directly from the grid interconnection power supply 3.

図１に示すごとく、交流バス２１には、交流負荷２５を接続可能な外部交流充電器２４が設けられている。制御ユニット４は、交流バス２１における交流電力ＡＣの流れの切換を行う機能を備えている。制御ユニット４は、外部交流充電器２４に交流負荷２５が接続されたときには、この交流負荷２５へ、商用交流電源２と太陽光パネル２２とのいずれから交流電力ＡＣを供給するかの切換を行うよう構成されている。また、交流負荷２５に要求される交流電力量に応じて、制御ユニット４は、商用交流電源２と太陽光パネル２２との両方から外部交流充電器２４へ交流電力ＡＣを供給することもできる。 As shown in FIG. 1, the AC bus 21 is provided with an external AC charger 24 to which an AC load 25 can be connected. The control unit 4 has a function of switching the flow of AC power AC in the AC bus 21. When the AC load 25 is connected to the external AC charger 24, the control unit 4 switches whether the AC power AC is supplied from the commercial AC power source 2 or the solar panel 22 to the AC load 25. It is configured as follows. Further, according to the amount of AC power required for the AC load 25, the control unit 4 can also supply AC power AC from both the commercial AC power source 2 and the solar panel 22 to the external AC charger 24.

交流バス２１において、商用交流電源２に繋がる部位には、商用交流電源２から充放電システム１への電力供給量（買電量）と、充放電システム１から商用交流電源２への電力供給量（売電量）とを測定するスマートメータ２６が設けられている。このスマートメータ２６によって測定されるデータは制御ユニット４、又は制御ユニット４に接続された中央コントローラに送信され、電力会社との間で、使用電力の精算が行われる。 In the AC bus 21, a portion connected to the commercial AC power source 2 includes a power supply amount (amount of power purchased) from the commercial AC power source 2 to the charge / discharge system 1 and a power supply amount from the charge / discharge system 1 to the commercial AC power source 2 ( A smart meter 26 for measuring the amount of electricity sold) is provided. Data measured by the smart meter 26 is transmitted to the control unit 4 or a central controller connected to the control unit 4, and used power is settled with the power company.

制御ユニット４には、商用交流電源２の供給元である電力会社との間で電力売買の基準となる、商用交流電源２から系統連系電源３へ供給される交流電力ＡＣの買電単価と、複数のパワーコンディショナ２３から商用交流電源２へ供給する交流電力ＡＣの売電単価との情報が記憶されている。買電単価は、昼間（例えば８時〜２２時）に比べて夜間（例えば２２時〜８時）が安く設定されている。また、太陽光パネル２２が発電を行うのは主に昼間である。 The control unit 4 includes a unit price of AC power AC supplied from the commercial AC power source 2 to the grid-connected power source 3 that serves as a standard for power trading with the power company that supplies the commercial AC power source 2. Information on the unit price of AC power AC supplied from the plurality of power conditioners 23 to the commercial AC power supply 2 is stored. The power purchase unit price is set to be cheaper at night (for example, 22:00 to 8:00) than in the daytime (for example, 8:00 to 22:00). The solar panel 22 generates power mainly during the daytime.

従って、少なくともいずれかの蓄電池３３における充電量が規定量に満たない場合に、おおよそ日照があるときには、制御ユニット４は、系統連系電源３をパワーコンディショナ２３に接続して、太陽光パネル２２によって発電した電力を上記いずれかの蓄電池３３へ充電する。一方、少なくともいずれかの蓄電池３３における充電量が規定量に満たない場合に、おおよそ夜間等の日照がないときには、制御ユニット４は、系統連系電源３を商用交流電源２に接続して、商用交流電源２から電力を上記いずれかの蓄電池３３へ充電する。
また、電気自動車３６又は外部交流機器２５に要求される電力量に応じて、制御ユニット４は、系統連系電源３を商用交流電源２とパワーコンディショナ２３との両方に接続することもできる。 Therefore, when the amount of charge in at least one of the storage batteries 33 is less than the specified amount, and there is approximately sunshine, the control unit 4 connects the grid-connected power supply 3 to the power conditioner 23, and the solar panel 22. One of the storage batteries 33 is charged with the electric power generated by. On the other hand, when the charge amount in at least one of the storage batteries 33 is less than the specified amount, and when there is no sunshine, such as at night, the control unit 4 connects the grid-connected power source 3 to the commercial AC power source 2 to One of the above storage batteries 33 is charged with electric power from the AC power source 2.
Moreover, according to the electric energy requested | required of the electric vehicle 36 or the external alternating current apparatus 25, the control unit 4 can also connect the grid connection power supply 3 to both the commercial alternating current power supply 2 and the power conditioner 23. FIG.

また、外部直流充電器３５へは、蓄電池３３及び系統連系電源３のいずれからも直流電力ＤＣが供給されるよう構成されている。この直流電力ＤＣの供給は、制御ユニット４によって何ら特別な制御は行わず、系統連系電源３又は蓄電池３３と、電気自動車３６における蓄電池との電圧差を利用して簡単に行うことができる。これにより、複数の蓄電池３３の充電状態に拘らず、外部直流充電器３５に接続される電気自動車３６へ安定して充電を行うことができる。 The external DC charger 35 is configured to be supplied with DC power DC from either the storage battery 33 or the grid interconnection power supply 3. The supply of the direct-current power DC is not performed by the control unit 4 and can be easily performed using a voltage difference between the grid-connected power supply 3 or the storage battery 33 and the storage battery in the electric vehicle 36. As a result, the electric vehicle 36 connected to the external DC charger 35 can be stably charged regardless of the state of charge of the plurality of storage batteries 33.

本例の充放電システム１においては、制御ユニット４によって系統連系電源３を制御することにより、直流バス３１に接続された複数の蓄電池３３へ充電する。系統連系電源３には、太陽光パネル２２によって太陽光発電を行った電力を供給することができる。また、各蓄電池３３に接続された各双方向電源３２によって、各蓄電池３３への充電と各蓄電池３３からの放電が可能である。 In the charging / discharging system 1 of this example, the control unit 4 controls the grid interconnection power supply 3 to charge a plurality of storage batteries 33 connected to the DC bus 31. The grid-connected power supply 3 can be supplied with power generated by solar power generation using the solar panel 22. In addition, each bidirectional battery 32 connected to each storage battery 33 can be charged into and discharged from each storage battery 33.

充放電システム１においては、少なくともいずれかの蓄電池３３における充電量が規定量に満たない場合には、このことを示す信号が、この蓄電池３３における電池管理部３４から制御ユニット４へ送信される。そして、制御ユニット４は、系統連系電源３から直流バス３１へ直流電力ＤＣを供給する。このとき、充電量が規定量に満たない蓄電池３３に直流バス３１から直流電力ＤＣが充電される。
また、すべての蓄電池３３における充電量が規定量を満たす場合には、このことを示す信号が、この蓄電池３３における電池管理部３４から制御ユニット４へ送信される。このとき、制御ユニット４は、系統連系電源３から直流バス３１を介する蓄電池３３への直流電力ＤＣの供給を遮断する。 In the charge / discharge system 1, when the amount of charge in at least one of the storage batteries 33 is less than the specified amount, a signal indicating this is transmitted from the battery management unit 34 in the storage battery 33 to the control unit 4. The control unit 4 supplies DC power DC from the grid interconnection power supply 3 to the DC bus 31. At this time, direct current power DC is charged from the direct current bus 31 to the storage battery 33 whose charge amount is less than the prescribed amount.
Further, when the charge amount in all the storage batteries 33 satisfies the specified amount, a signal indicating this is transmitted from the battery management unit 34 in the storage battery 33 to the control unit 4. At this time, the control unit 4 cuts off the supply of DC power DC from the grid-connected power supply 3 to the storage battery 33 via the DC bus 31.

そして、外部直流充電器３５に電気自動車３６が接続されたときには、いずれかの双方向電源３２が放電を行い、この双方向電源３２が接続された蓄電池３３から外部直流充電器３５へ直流電力ＤＣが放電される。こうして、商用交流電源２から供給される電力又は太陽光発電を行った電力が系統連系電源３に供給され、系統連系電源３から蓄電池３３及び電気自動車３６へは、特別な制御を行うことなく電力を供給することができる。
それ故、本例の充放電システム１によれば、太陽光発電された電力を最小限の制御で蓄電池３３、電気自動車３６及び交流負荷２５へ安定して供給することができる。 When the electric vehicle 36 is connected to the external DC charger 35, any one of the bidirectional power sources 32 discharges, and the DC power DC is transferred from the storage battery 33 to which the bidirectional power source 32 is connected to the external DC charger 35. Is discharged. Thus, the power supplied from the commercial AC power supply 2 or the power generated by solar power generation is supplied to the grid interconnection power supply 3, and special control is performed from the grid interconnection power supply 3 to the storage battery 33 and the electric vehicle 36. Power can be supplied.
Therefore, according to the charging / discharging system 1 of the present example, the power generated by solar power can be stably supplied to the storage battery 33, the electric vehicle 36, and the AC load 25 with a minimum control.

（実施例２）
本例は、図２に示すごとく、直流電力ＤＣを消費する複数の需要家５によって構成される電力管理集合体１０に、充放電システム１を採用した例を示す。
本例の系統連系電源３及び制御ユニット４は、電力管理集合体１０に設けられている。電力管理集合体１０は、複数の住宅が集まって形成される地域、あるいは住民が住む複数の部屋が設けられたマンション等とすることができる。各需要家５には、直流電力ＤＣによって動作する直流負荷３８が設けられている。双方向電源３２及び蓄電池３３は、各需要家５に設けられており、直流負荷３８は蓄電池３３に接続されている。 (Example 2)
This example shows the example which employ | adopted the charging / discharging system 1 to the electric power management aggregate | assembly 10 comprised by the some consumer 5 which consumes direct-current power DC as shown in FIG.
The grid interconnection power supply 3 and the control unit 4 in this example are provided in the power management assembly 10. The power management aggregate 10 can be an area where a plurality of houses are gathered or a condominium provided with a plurality of rooms where residents live. Each consumer 5 is provided with a DC load 38 that operates with DC power DC. The bidirectional power supply 32 and the storage battery 33 are provided in each consumer 5, and the DC load 38 is connected to the storage battery 33.

本例においては、充放電システム１を電力管理集合体１０に採用し、電力管理集合体１０内において、各需要家５に設けられた直流負荷ＤＣを、各双方向電源３２及び蓄電池３３を用いて稼動させることができる。本例においても、充放電システム１のその他の構成は、上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。 In this example, the charge / discharge system 1 is employed in the power management assembly 10, and the DC load DC provided in each consumer 5 is used in the power management assembly 10 using each bidirectional power source 32 and storage battery 33. Can be operated. Also in this example, the other structure of the charging / discharging system 1 is the same as that of the said Example 1, and can obtain the effect similar to the said Example 1. FIG.

１充放電システム
２商用交流電源
２１交流バス
２２太陽光パネル
２３パワーコンディショナ
２４外部交流充電器
２５交流負荷
３系統連系電源
３１直流バス
３２双方向電源
３３蓄電池
３４電池管理部
３５外部直流充電器
３６電気自動車
３７充電メータ
４制御ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging / discharging system 2 Commercial AC power supply 21 AC bus 22 Solar panel 23 Power conditioner 24 External AC charger 25 AC load 3 Grid connection power supply 31 DC bus 32 Bidirectional power supply 33 Storage battery 34 Battery management part 35 External DC charger 36 Electric vehicle 37 Charge meter 4 Control unit

Claims

A storage battery whose state is managed by the battery management unit is connected, and a plurality of bidirectional power sources capable of charging and discharging the storage battery,
A DC bus in which the plurality of bidirectional power supplies are connected in parallel;
A grid-connected power source connected to a commercial AC power source, configured to convert AC power to DC power and supply DC power to the DC bus;
A solar panel that is connected to the grid-connected power source via a power conditioner that converts DC power into AC power, and that performs solar power generation;
When a signal indicating that the amount of charge is less than a specified amount is received from one of the battery management units connected to each of the plurality of storage batteries , DC power is supplied from the grid-connected power source to the DC bus. On the other hand, when a signal indicating that the charge amount satisfies the specified amount is received from all of the battery management units respectively connected to the plurality of storage batteries, from the grid-connected power source to the storage battery via the DC bus The DC power supply is configured to be cut off, and the AC power transmitted from the solar panel is switched to be supplied to the grid-connected power source or sold to the commercial AC power source. A control unit configured to:
An external DC charger provided on the DC bus and capable of connecting an electric vehicle;
When direct-current power is supplied from the grid-connected power supply to the direct-current bus, the direct-current power is charged to the storage battery whose charge amount is less than a specified amount,
When the electric vehicle is connected to the external DC charger, if there is a storage battery whose charge amount is less than a specified amount, the storage battery continues to be charged and the storage battery satisfies the specified amount. A charge / discharge system configured to discharge the stored DC power to the external DC charger and to charge the electric vehicle from the external DC charger.

2. The charge / discharge system according to claim 1, wherein the external DC charger is configured to be supplied with DC power from any of the storage battery and the grid-connected power supply that satisfy a specified charge amount . Charging / discharging system characterized by

In the charge / discharge system according to claim 1 or 2, an external AC charger to which an AC load can be connected is provided on the AC bus to which the commercial AC power supply and the power conditioner are connected.
The control unit is configured to switch whether the AC power is supplied from the commercial AC power source or the solar panel to the AC load when the AC load is connected to the external AC charger. Charge and discharge system characterized by being made.

The charge / discharge system according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit performs switching between connection of the grid-connected power supply to the commercial AC power supply and the power conditioner. It is comprised, The charging / discharging system characterized by the above-mentioned.

5. The charge / discharge system according to claim 1, wherein a plurality of the external DC chargers are provided in parallel in the DC bus, and the plurality of external DC chargers include: A charge / discharge system comprising a charge meter for measuring the amount of DC power charged from the DC bus to the electric vehicle.

The charge / discharge system according to any one of claims 1 to 5, wherein when the electric vehicle is connected to the external DC charger, DC power is supplied from the electric vehicle to the storage battery via the external DC charger. It is possible to supply a charge / discharge system.

The charging / discharging system according to any one of claims 1 to 6, wherein the grid-connected power supply and the control unit are provided in a power management assembly configured by a plurality of consumers that consume DC power. The charge / discharge system is characterized in that the bidirectional power supply and the storage battery are provided in each consumer.