JP2014128047A - Storage battery converter, power supply system, and method for controlling power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電池用変換装置、電力供給システムおよび電力供給制御方法に関し、特に、蓄電池の充放電を制御することにより線路を介した直流電力供給を制御する蓄電池用変換装置、電力供給システムおよび電力供給制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a storage battery conversion device, a power supply system, and a power supply control method, and in particular, a storage battery conversion device that controls DC power supply via a line by controlling charge / discharge of the storage battery, a power supply system, and power. The present invention relates to a supply control method.
一般家庭およびオフィス等において、各種電気機器に供給する電力は、通常、電力系統からの交流電力である。 In general homes and offices, power supplied to various electrical devices is usually AC power from the power system.
これに対して、たとえば、自然エネルギーの活用および電力系統の停電時の対処等のために、太陽電池等の発電装置、および蓄電池等を設置し、これら発電装置および蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して各種電気機器に供給する直流配電システムが開発されている。 On the other hand, for example, for the utilization of natural energy and coping with power system power outages, power generators such as solar cells and storage batteries are installed, and the DC power from these power generators and storage batteries is converted into AC power. A DC power distribution system that has been converted into a power supply and supplied to various electrical devices has been developed.
たとえば、特開2012−161189号公報(特許文献1)には、以下のような技術が開示されている。すなわち、太陽電池と、上記太陽電池の直流電力を交流電力に変換して負荷に出力するパワーコンディショナとを含む電力システムにおいて、上記太陽電池の電力を蓄電池に対して充放電制御する。より詳細には、上記パワーコンディショナ内のDCバスラインと上記蓄電池との間に双方向DC/DCコンバータを介装し、上記DCバスラインにおけるライン電圧を監視し、上記ライン電圧が一定範囲になるように、双方向DC/DCコンバータをPWM制御し、上記蓄電池への充電と、上記蓄電池の充電電圧の上記DCバスラインへの放電とを制御する。 For example, JP 2012-161189 A (Patent Document 1) discloses the following technique. That is, in a power system including a solar cell and a power conditioner that converts the DC power of the solar cell into AC power and outputs it to a load, charge / discharge control of the power of the solar cell is performed on the storage battery. More specifically, a bidirectional DC / DC converter is interposed between the DC bus line in the power conditioner and the storage battery, the line voltage in the DC bus line is monitored, and the line voltage is within a certain range. Thus, the bidirectional DC / DC converter is PWM-controlled to control charging of the storage battery and discharging of the charging voltage of the storage battery to the DC bus line.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、DC/DCコンバータが、DCバスラインにおけるライン電圧を一定値に維持するために電流値を細かく変化させることから、電流の発振が生じてしまう。この電流の発振が生じると、DCバスラインを通して流れる電流が上限を超え、機器が保護のために動作を停止し、電力供給が停止する問題がある。
However, in the technique described in
また、DC/DCコンバータの出力電流が小さい状態が継続されるため、DC/DCコンバータにおける半導体スイッチ素子のオン抵抗が大きい状態で回路を動作させることになり、変換効率が低くなってしまう。 Further, since the state where the output current of the DC / DC converter is small is continued, the circuit is operated in a state where the on-resistance of the semiconductor switch element in the DC / DC converter is large, and the conversion efficiency is lowered.
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、線路を介して直流電力を供給する構成において、安定かつ変換効率の高い電力供給を行なうことが可能な蓄電池用変換装置、電力供給システムおよび電力供給制御方法を提供することである。 This invention was made in order to solve the above-mentioned subject, and the object is in the composition which supplies direct-current power via a track, and conversion for storage batteries which can perform stable and high conversion efficiency power supply An apparatus, a power supply system, and a power supply control method are provided.
(1)この発明のある局面に係わる蓄電池用変換装置は、蓄電池からの直流電圧を変換して線路に供給する放電動作、および上記線路からの直流電圧を変換して上記蓄電池に供給する充電動作を行なうことが可能な電圧変換部と、上記電圧変換部の上記充電動作および上記放電動作を制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記線路の電圧が上昇して充電開始閾値以上になると上記充電動作を開始させ、上記線路の電圧が下降して充電停止閾値以下になると上記充電動作を停止させ、上記線路の電圧が下降して放電開始閾値以下になると上記放電動作を開始させ、上記線路の電圧が上昇して放電停止閾値以上になると上記放電動作を停止させ、上記充電停止閾値および上記放電停止閾値は、上記充電開始閾値と上記放電開始閾値との間の値であり、上記制御部は、上記充電動作において上記電圧変換部から上記蓄電池へ流れる電流を一定値に制御し、かつ上記放電動作において上記蓄電池から上記電圧変換部へ流れる電流を一定値に制御する。 (1) A storage battery conversion device according to an aspect of the present invention includes a discharging operation for converting a DC voltage from a storage battery and supplying the converted voltage to the line, and a charging operation for converting the DC voltage from the line and supplying the same to the storage battery. And a control unit for controlling the charging operation and the discharging operation of the voltage conversion unit, and the control unit increases the voltage of the line to a charge start threshold value or more. Then, the charging operation is started, the charging operation is stopped when the voltage of the line drops below the charging stop threshold, and the discharging operation is started when the voltage of the line drops below the discharging start threshold, When the voltage of the line rises and exceeds a discharge stop threshold, the discharge operation is stopped, and the charge stop threshold and the discharge stop threshold are values between the charge start threshold and the discharge start threshold. There, the control unit, the current flowing from the voltage converter to the battery is controlled to a constant value in the charging operation, and is controlled to a constant value the current flowing from the battery to the voltage converter in the discharge operation.
このような構成により、蓄電池の充電動作および放電動作が停止する期間を設けることができるため、線路の電流が発振することを抑制し、線路の電圧レベルを安定させることができる。また、蓄電池の電圧が蓄電残量によって変化しても蓄電池の充放電電流を一定値に制御することができるため、安定した動作を実現することができる。また、放電電流および充電電流の値をある程度大きく設定することにより、たとえば蓄電池用変換装置における半導体スイッチ素子のオン抵抗が小さい状態で回路を動作させることができるため、蓄電池用変換装置の効率を高めることができる。したがって、線路を介して直流電力を供給する構成において、安定かつ変換効率の高い電力供給を行なうことができる。 With such a configuration, it is possible to provide a period during which the charging operation and discharging operation of the storage battery are stopped. Therefore, it is possible to suppress oscillation of the line current and stabilize the voltage level of the line. Moreover, even if the voltage of the storage battery changes depending on the remaining amount of stored electricity, the charge / discharge current of the storage battery can be controlled to a constant value, so that stable operation can be realized. Further, by setting the values of the discharge current and the charging current to a certain extent, for example, the circuit can be operated in a state in which the on-resistance of the semiconductor switching element in the storage battery conversion device is small, thereby increasing the efficiency of the storage battery conversion device. be able to. Therefore, in a configuration in which DC power is supplied via a line, stable and high conversion efficiency power supply can be performed.
(2)好ましくは、上記蓄電池用変換装置は、さらに、上記充電動作および上記放電動作が停止しているときの上記蓄電池の電圧を測定する測定部を備える。 (2) Preferably, the said storage battery converter is further provided with the measurement part which measures the voltage of the said storage battery when the said charge operation and the said discharge operation have stopped.
このように、各閾値電圧の設定により充電動作および放電動作が停止する停止期間を確保し、この停止期間において蓄電池の電圧を測定する構成により、蓄電池の起電力を正確かつ容易に測定することができる。たとえば、蓄電池の起電力を測定することによって蓄電池の残量を正確に把握することが可能となる。 As described above, the configuration in which the charging operation and the discharging operation are stopped by setting each threshold voltage is ensured, and the voltage of the storage battery is measured in the stopping period, so that the electromotive force of the storage battery can be accurately and easily measured. it can. For example, it is possible to accurately grasp the remaining amount of the storage battery by measuring the electromotive force of the storage battery.
(3)より好ましくは、上記制御部は、上記測定部によって測定された上記電圧に基づいて、上記蓄電池の蓄電残量を算出する。 (3) More preferably, the said control part calculates the electrical storage residual amount of the said storage battery based on the said voltage measured by the said measurement part.
このような構成により、停止期間において測定した蓄電池の起電力から、現在の蓄電池の正確な蓄電残量を求めることができるため、たとえば蓄電池の充電率を算出するための電流値積分の誤差を補正することができる。 With such a configuration, it is possible to determine the accurate remaining power of the current storage battery from the electromotive force of the storage battery measured during the stop period. For example, an error in current value integration for calculating the charge rate of the storage battery is corrected. can do.
(4)より好ましくは、上記制御部は、算出した上記蓄電残量が所定条件を満たす場合には、上記線路の電圧に関わらず、上記充電動作または上記放電動作を開始させない。 (4) More preferably, the control unit does not start the charging operation or the discharging operation regardless of the voltage of the line when the calculated remaining power storage amount satisfies a predetermined condition.
このような構成により、停止期間における測定結果を用いて算出した蓄電池の蓄電残量をさらに考慮して充電動作および放電動作を行なうことができるため、線路を介して直流電力を供給する構成において、過充電および過放電を防ぐことができる。 With such a configuration, it is possible to perform a charging operation and a discharging operation in consideration of the remaining storage amount of the storage battery calculated using the measurement result in the stop period. Therefore, in the configuration for supplying DC power via the line, Overcharge and overdischarge can be prevented.
(5)好ましくは、上記制御部は、上記充電動作において上記電圧変換部から上記蓄電池へ流れる電流を所定値に制御し、かつ上記放電動作において上記蓄電池から上記電圧変換部へ流れる電流を所定値に制御する。 (5) Preferably, the control unit controls a current flowing from the voltage conversion unit to the storage battery in the charging operation to a predetermined value, and a current flowing from the storage battery to the voltage conversion unit in the discharging operation is a predetermined value. To control.
このように、蓄電池を定電流で放電および充電する構成により、放電時間または充電時間と定電流値とから電流値積分を正確に行なうことが可能となる。また、定電流の値をある程度大きく設定することにより、たとえば蓄電池用変換装置がトランジスタを備え、当該トランジスタとして特にIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を用いた場合、IGBTのオン抵抗が小さい状態で回路を動作させることができるため、蓄電池用変換装置の効率を高めることができる。また、定電流の値をある程度大きく設定することにより、放電時間または充電時間に対する停止時間の比率が高くなるため、蓄電池用変換装置に含まれるリアクトルおよび/または変圧器の鉄損が低減され、効率を高めることができる。 In this way, with the configuration in which the storage battery is discharged and charged with a constant current, current value integration can be accurately performed from the discharge time or charge time and the constant current value. In addition, by setting the constant current value to be large to some extent, for example, when the storage battery conversion device includes a transistor and an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used as the transistor, the circuit can be operated with a low on-resistance of the IGBT. Since it can be operated, the efficiency of the storage battery conversion device can be increased. Moreover, since the ratio of the stop time to the discharge time or the charge time is increased by setting the constant current value to a certain extent, the iron loss of the reactor and / or the transformer included in the storage battery converter is reduced, and the efficiency Can be increased.
(6)より好ましくは、上記蓄電池用変換装置は、さらに、上記蓄電池および上記電圧変換部間を流れる電流を測定する測定部を備え、上記電圧変換部は、スイッチ素子を含み、上記制御部は、上記充電動作において、上記測定部によって測定される上記電流が所定値になるように上記スイッチ素子を制御し、かつ上記放電動作において、上記測定部によって測定される上記電流が所定値になるように上記スイッチ素子を制御する。 (6) More preferably, the storage battery conversion device further includes a measurement unit that measures a current flowing between the storage battery and the voltage conversion unit, the voltage conversion unit includes a switch element, and the control unit includes: In the charging operation, the switch element is controlled so that the current measured by the measuring unit becomes a predetermined value, and in the discharging operation, the current measured by the measuring unit becomes a predetermined value. The switch element is controlled.
このような構成により、電圧変換部におけるスイッチ素子のスイッチングを制御する簡易かつ適切な方法で蓄電池の定電流放電および定電流充電を行なうことができる。 With such a configuration, it is possible to perform constant-current discharging and constant-current charging of the storage battery by a simple and appropriate method for controlling switching of the switch element in the voltage conversion unit.
(7)好ましくは、上記充電停止閾値および上記放電停止閾値は、上記充電開始閾値および上記放電開始閾値の中央値である。 (7) Preferably, the charge stop threshold and the discharge stop threshold are median values of the charge start threshold and the discharge start threshold.
このような構成により、線路の電圧上昇および電圧下降における放電動作および充電動作の停止時間の長さに差が生じることを抑制することができるため、放電動作および充電動作の停止期間における蓄電池の蓄電残量の算出を安定して行なうことができる。また、充電停止用の閾値および放電停止用の閾値を共通化することができるため、線路の電圧に基づく充電動作および放電動作の制御の簡易化を図ることができる。 With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of a difference in the length of the stop time of the discharge operation and the charge operation when the voltage rises and drops on the line. The remaining amount can be calculated stably. Further, since the threshold value for stopping charging and the threshold value for stopping discharging can be made common, it is possible to simplify the control of the charging operation and the discharging operation based on the voltage of the line.
(8)この発明のある局面に係わる電力供給システムは、発電装置からの直流電圧を変換して線路に供給する発電装置用変換装置と、蓄電池からの直流電圧を変換して上記線路に供給する放電動作、および上記線路からの直流電圧を変換して上記蓄電池に供給する充電動作を行なうことが可能な蓄電池用変換装置とを備える電力供給システムであって、上記蓄電池用変換装置は、上記線路の電圧が上昇して充電開始閾値以上になると上記充電動作を開始させ、上記線路の電圧が下降して充電停止閾値以下になると上記充電動作を停止させ、上記線路の電圧が下降して放電開始閾値以下になると上記放電動作を開始させ、上記線路の電圧が上昇して放電停止閾値以上になると上記放電動作を停止させ、上記充電停止閾値および上記放電停止閾値は、上記充電開始閾値と上記放電開始閾値との間の値である。 (8) A power supply system according to an aspect of the present invention includes a converter for a power generator that converts a DC voltage from a power generator and supplies the converted voltage to a line, and a DC voltage from a storage battery that is supplied to the line. A storage battery conversion device capable of performing a discharging operation and a charging operation for converting a DC voltage from the line and supplying the storage battery to the storage battery, wherein the storage battery conversion device includes the line When the voltage rises above the charging start threshold, the charging operation is started, and when the line voltage falls below the charging stop threshold, the charging operation is stopped, and the line voltage drops to start discharging. The discharge operation is started when the threshold value is lower than the threshold value, and the discharge operation is stopped when the voltage of the line rises and becomes equal to or higher than the discharge stop threshold value. Is a value between the charge start threshold and the discharge start threshold.
このような構成により、蓄電池の充電動作および放電動作が停止する期間を設けることができるため、線路の電流が発振することを抑制し、線路の電圧レベルを安定させることができる。また、放電電流および充電電流の値をある程度大きく設定することにより、たとえば蓄電池用変換装置における半導体スイッチ素子のオン抵抗が小さい状態で回路を動作させることができるため、蓄電池用変換装置の効率を高めることができる。したがって、線路を介して直流電力を供給する構成において、安定かつ変換効率の高い電力供給を行なうことができる。 With such a configuration, it is possible to provide a period during which the charging operation and discharging operation of the storage battery are stopped. Therefore, it is possible to suppress oscillation of the line current and stabilize the voltage level of the line. Further, by setting the values of the discharge current and the charging current to a certain extent, for example, the circuit can be operated in a state in which the on-resistance of the semiconductor switching element in the storage battery conversion device is small, thereby increasing the efficiency of the storage battery conversion device. be able to. Therefore, in a configuration in which DC power is supplied via a line, stable and high conversion efficiency power supply can be performed.
(9)好ましくは、上記発電装置用変換装置は、上記線路の電圧が上昇して上記充電開始閾値より大きい第1の制限閾値以上になると、上記線路の電圧が所定の上限値を超えないように出力抑制制御を行なう。 (9) Preferably, when the voltage of the power line rises and becomes equal to or higher than a first limit threshold value that is larger than the charging start threshold value, the power generator conversion device does not exceed the predetermined upper limit value. The output suppression control is performed.
このような構成により、線路を介して直流電力を供給する構成において、線路の電圧が過大となることを防ぎ、より安定した電力供給を行なうことができる。 With such a configuration, in a configuration in which DC power is supplied via a line, it is possible to prevent the voltage on the line from becoming excessive and to supply more stable power.
(10)好ましくは、上記電力供給システムは、さらに、交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換して上記線路に供給する交流電源用変換装置を備え、上記交流電源用変換装置は、上記線路の電圧が上昇して上記充電開始閾値より大きい第2の制限閾値以上になると、上記線路の電圧が所定の上限値を超えないように出力抑制制御を行なう。 (10) Preferably, the power supply system further includes an AC power supply conversion device that converts an AC voltage from an AC power supply into a DC voltage and supplies the converted voltage to the line, and the AC power supply conversion device includes the line. When the voltage increases to a second limit threshold value greater than the charge start threshold value, output suppression control is performed so that the line voltage does not exceed a predetermined upper limit value.
このような構成により、線路を介して直流電力を供給する構成において、線路の電圧が過大となることを防ぎ、より安定した電力供給を行なうことができる。 With such a configuration, in a configuration in which DC power is supplied via a line, it is possible to prevent the voltage on the line from becoming excessive and to supply more stable power.
(11)好ましくは、上記電力供給システムは、さらに、上記線路からの直流電圧を変換して負荷に供給する負荷用変換装置を備え、上記負荷用変換装置は、電圧変換部を含み、上記蓄電池用変換装置の上記充電動作または上記放電動作の開始および停止の周期よりも短い周期で上記電圧変換部の出力電圧の制御を行なう。 (11) Preferably, the power supply system further includes a load conversion device that converts a DC voltage from the line and supplies the converted voltage to a load, the load conversion device including a voltage conversion unit, and the storage battery. The output voltage of the voltage converter is controlled in a cycle shorter than the cycle of starting and stopping the charging operation or the discharging operation of the converter.
このような構成により、上記線路の直流電圧が変動しても負荷に対しては一定の直流電圧または交流電圧を供給することができる。 With such a configuration, even if the DC voltage of the line fluctuates, a constant DC voltage or AC voltage can be supplied to the load.
(12)この発明のある局面に係わる電力供給制御方法は、蓄電池からの直流電圧を変換して線路に供給する放電動作、および上記線路からの直流電圧を変換して上記蓄電池に供給する充電動作を行なうことが可能な蓄電池用変換装置における電力供給制御方法であって、上記線路の電圧が上昇して充電開始閾値以上になると上記充電動作を開始させるステップと、上記線路の電圧が下降して充電停止閾値以下になると上記充電動作を停止させるステップと、上記線路の電圧が下降して放電開始閾値以下になると上記放電動作を開始させるステップと、上記線路の電圧が上昇して放電停止閾値以上になると上記放電動作を停止させるステップとを含み、上記充電停止閾値および上記放電停止閾値は、上記充電開始閾値と上記放電開始閾値との間の値である。 (12) A power supply control method according to an aspect of the present invention includes a discharge operation for converting a DC voltage from a storage battery and supplying the same to a line, and a charging operation for converting the DC voltage from the line and supplying the same to the storage battery. Power storage control method for a storage battery conversion device capable of performing the above-described step, wherein the charging operation is started when the voltage of the line rises above a charging start threshold, and the voltage of the line decreases. A step of stopping the charging operation when the charge stop threshold is not exceeded, a step of starting the discharge operation when the voltage of the line is lowered to be not more than a discharge start threshold, and the voltage of the line is increased to be not less than the discharge stop threshold. The charge stop threshold and the discharge stop threshold are the difference between the charge start threshold and the discharge start threshold. We are of value.
このような構成により、蓄電池の充電動作および放電動作が停止する期間を設けることができるため、線路の電流が短時間で変化することを抑制し、線路の電圧レベルを安定させることができる。したがって、線路を介して直流電力を供給する構成において、安定かつ変換効率の高い電力供給を行なうことができる。 With such a configuration, a period during which the charging operation and discharging operation of the storage battery are stopped can be provided, so that the line current can be suppressed from changing in a short time and the line voltage level can be stabilized. Therefore, in a configuration in which DC power is supplied via a line, stable and high conversion efficiency power supply can be performed.
本発明によれば、線路を介して直流電力を供給する構成において、安定かつ変換効率の高い電力供給を行なうことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the structure which supplies direct-current power via a track | line, the stable and high conversion efficiency electric power supply can be performed.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[構成および基本動作]
図1は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの構成を示す図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply system according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、電力供給システム201は、蓄電池用変換装置101と、発電装置102と、発電装置用変換装置103と、交流電源104と、交流電源用変換装置105と、蓄電池106と、負荷用変換装置107とを備える。
Referring to FIG. 1, a
電力供給システム201は、たとえば太陽光自立電源システム等の分散電源システムであり、線路151を介して負荷装置108に電力を供給する。なお、電力供給システム201は、系統連携を行なってもよい、すなわち、線路151からの電力供給先が交流電源104側であってもよい。
The
電力供給システム201では、たとえば、発電装置102において発電された直流電力が、発電装置用変換装置103において昇圧されて蓄電池106に充電されるか、あるいは負荷用変換装置107によって交流電力に変換されて負荷装置108に供給される。蓄電池用変換装置101により、蓄電池106の充放電が制御される。
In the
より詳細には、蓄電池用変換装置101、発電装置用変換装置103、交流電源用変換装置105および負荷用変換装置107は、線路151と電気的に接続されている。
More specifically, the storage
発電装置102は、自然エネルギーを利用した発電装置、たとえば太陽光発電機または風力発電機であり、発電した直流電力を発電装置用変換装置103へ出力する。発電装置102の出力電力は、たとえば2.4kWである。
The
発電装置用変換装置103は、たとえばDC/DCコンバータであり、発電装置102から受けた直流電力を異なる電圧値の直流電力に変換して線路151へ出力する。発電装置用変換装置103は、たとえばMPPT(最大電力点追従)制御を行なうことにより、発電装置102の出力電力の最大化を図る。
The power
蓄電池106は、たとえば、鉛電池、Liイオン電池、レドックスフロー電池、NAS電池、NI−Cd電池、Ni−MH電池、電気二重層キャパシタ、またはLiイオンキャパシタである。より具体的には、蓄電池106は、たとえば、起電力が12Vであり、容量が105Ahであり、出力電力が5kWhであり、4直列の鉛蓄電池である。あるいは、蓄電池106は、たとえば、起電力が30Vであり、容量が40Ahであり、出力電力が2.4kWhであり、2直列のLiイオン電池である。なお、後述するシミュレーションでは、蓄電池106として上記の鉛蓄電池を用いている。
The
蓄電池用変換装置101は、たとえば双方向DC/DCコンバータであり、放電動作において、蓄電池106からの直流電力を異なる電圧値の直流電力に変換して線路151へ出力し、充電動作において、線路151からの直流電力を異なる電圧値の直流電力に変換して蓄電池106へ出力する。
The storage
交流電源用変換装置105は、たとえば力率改善回路を含むAC/DCコンバータであり、商用電力系統等における交流電源104から受けた100Vの交流電力を直流電力に変換して線路151へ出力する。たとえば、交流電源用変換装置105は、線路151に供給する電流を一定値に制御する定電流制御を行なう。
負荷用変換装置107は、たとえばDC/ACコンバータであり、線路151からの直流電力をたとえば100Vの交流電力に変換して負荷装置108へ出力する。負荷装置108は、たとえば家電機器である。なお、負荷用変換装置107は、負荷装置の種類に応じて、DC/DCコンバータとすることも可能である。
蓄電池用変換装置101、発電装置用変換装置103、交流電源用変換装置105および負荷用変換装置107による線路151の合成容量は9mFである。この合成容量と負荷装置108の消費電力とにより、蓄電池106の充放電時における線路151の電圧上昇および電圧下降の傾きが決まる。
The combined capacity of the
図2は、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention.
図2を参照して、蓄電池用変換装置101は、測定部11と、制御部12と、電圧変換部13と、電圧測定器36,37と、電流測定器38とを備える。制御部12は、PI演算部20と、充放電判定部21と、電池残量算出部22とを含む。電圧変換部13は、PWM(Pulse Width Modulation)回路23と、昇降圧チョッパ回路24とを含む。昇降圧チョッパ回路24は、キャパシタ31,35と、コイル32と、トランジスタ33,34とを含む。なお、昇降圧チョッパ回路24は、トランジスタの代わりに他の種類のスイッチ素子を含む構成であってもよい。
Referring to FIG. 2, the storage
電圧変換部13は、蓄電池106からの直流電圧を変換して線路151に供給する放電動作、および線路151からの直流電圧を変換して蓄電池106に供給する充電動作を行なうことが可能である。制御部12は、電圧変換部13の充電動作および放電動作を制御する。
The
より詳細には、電圧測定器37は、線路151の電圧Vdcを測定し、測定値を測定部11へ出力する。電圧測定器36は、蓄電池106のたとえば端子間の電圧である電池電圧Vbを測定し、測定値を測定部11へ出力する。電流測定器38は、蓄電池106および電圧変換部13間を流れる電流、具体的には蓄電池106に入力または出力される電池電流Ibdcを測定し、測定値を測定部11へ出力する。
More specifically, the
測定部11は、電圧Vdc、電池電圧Vbおよび電池電流Ibdcの測定値をPI演算部20へ出力し、電圧Vdcの測定値を充放電判定部21へ出力する。また、測定部11は、蓄電池106の充電時間および放電時間を測定し、充電時間および放電時間、ならびに電池電圧Vbおよび電池電流Ibdcの測定値を電池残量算出部22へ出力する。
充放電判定部21は、測定部11から受けた電圧Vdcに基づいて蓄電池106の充電動作および放電動作の開始および停止の判断を行ない、判断結果をPI演算部20へ出力する。
Based on voltage Vdc received from
電池残量算出部22は、測定部11から受けた蓄電池106の充電時間および放電時間、ならびに電池電圧Vbおよび電池電流Ibdcの測定値に基づいて蓄電池106の蓄電残量たとえば充電率を算出する。そして、電池残量算出部22は、算出した充電率に基づいて蓄電池106の充電動作および放電動作の開始および停止の判断を行ない、判断結果をPI演算部20へ出力する。
The battery remaining
図3は、本発明の実施の形態に係る蓄電池の充電率と電池電圧との対応関係の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a correspondence relationship between the charging rate of the storage battery and the battery voltage according to the embodiment of the present invention.
図3を参照して、蓄電池106は、たとえば一般始動用またはサイクル用の液式鉛蓄電池であり、充電率が100%のときの電池電圧すなわち起電力が12.72Vであり、充電率が下がるにつれて起電力が小さくなり、充電率が25%のときの起電力が11.82Vとなる。
Referring to FIG. 3,
たとえば、蓄電池用変換装置101は、図3の対応関係を示す情報を記憶している。電池残量算出部22は、測定部11から受けた蓄電池106の充電時間および放電時間、ならびに電池電圧Vbおよび電池電流Ibdcの測定値に基づいて、蓄電池106の起電力、すなわち蓄電池106の端子電圧から蓄電池106の内部抵抗を通して流れる電流による電圧分が除外された電圧値を算出する。そして、電池残量算出部22は、図3に示す対応関係を参照することにより、蓄電池106の起電力から蓄電池106の充電率を求める。
For example, the storage
再び図2を参照して、PI演算部20は、充放電判定部21から受けた判断結果、電池残量算出部22から受けた判断結果、ならびに測定部11から受けた電圧Vdc、電池電圧Vbおよび電池電流Ibdcの測定値に基づいてPI(比例積分)演算を行ない、昇降圧チョッパ回路24におけるトランジスタ33,34のスイッチングのデューティ比をそれぞれ求める。
Referring again to FIG. 2,
PWM回路23は、PI演算部20から受けたデューティ比に従って、昇降圧チョッパ回路24におけるトランジスタ33,34用のPWM制御信号をそれぞれ生成し、トランジスタ33,34へ出力する。
The
トランジスタ33,34は、たとえば逆流阻止ダイオードを有するIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であり、PWM回路23から受けたPWM制御信号に基づいてスイッチングする。これにより、たとえば、蓄電池106の放電動作において、蓄電池106の電池電圧Vbが昇圧されて線路151に供給され、蓄電池106の充電動作において、線路151の電圧Vdcが降圧されて蓄電池106に供給される。
たとえば、電圧変換部13は、蓄電池106の充電動作として定電流充電を行ない、蓄電池106の放電動作として定電流放電を行なう。すなわち、制御部12は、充電動作において電圧変換部13から蓄電池106へ流れる電流を一定値に制御し、かつ放電動作において蓄電池106から電圧変換部13へ流れる電流を一定値に制御する。この一定値は、たとえばユーザによって予め設定された値、すなわち所定値である。
For example, the
より詳細には、制御部12は、蓄電池106の充電動作において、測定部11によって測定される電流Ibdcが所定値になるようにトランジスタ33,34を制御し、かつ蓄電池106の放電動作において、測定部11によって測定される電流Ibdcが所定値になるようにトランジスタ33,34を制御する。
More specifically, the
たとえば、制御部12は、蓄電池106の充電動作において、トランジスタ33を常時オフし、蓄電池106の入力電流Ibdcが所定値になるようにトランジスタ34のオン状態およびオフ状態を切り替える。また、制御部12は、蓄電池106の放電動作において、トランジスタ34を常時オフし、蓄電池106の出力電流Ibdcが所定値になるようにトランジスタ33のオン状態およびオフ状態を切り替える。
For example, in the charging operation of the
図4は、本発明の実施の形態に係る発電装置用変換装置の構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the power generator conversion device according to the embodiment of the present invention.
図4を参照して、発電装置用変換装置103は、測定部41と、PI演算部42と、電圧変換部43と、電圧測定器66,67と、電流測定器68とを備える。電圧変換部43は、PWM回路51と、昇圧チョッパ回路52とを含む。昇圧チョッパ回路52は、キャパシタ61,65と、コイル62と、トランジスタ63と、ダイオード64とを含む。
Referring to FIG. 4, power generation
より詳細には、電圧測定器67は、線路151の電圧Vdcを測定し、測定値を測定部41へ出力する。電圧測定器66は、発電装置102のたとえば端子間の電圧である発電電圧Vgを測定し、測定値を測定部41へ出力する。電流測定器68は、発電装置102から出力される発電電流Igを測定し、測定値を測定部41へ出力する。
More specifically, the
測定部41は、電圧Vdc、発電電圧Vgおよび発電電流Igの測定値をPI演算部42へ出力する。
Measuring
PI演算部42は、測定部41から受けた電圧Vdc、発電電圧Vgおよび発電電流Igの測定値に基づいてPI(比例積分)演算を行ない、昇圧チョッパ回路52におけるトランジスタ63のスイッチングのデューティ比を求める。
PWM回路51は、PI演算部42から受けたデューティ比に従ってPWM制御信号を生成し、昇圧チョッパ回路52におけるトランジスタ63へ出力する。
トランジスタ63は、たとえばIGBTであり、PWM回路51から受けたPWM制御信号に基づいてスイッチングする。これにより、たとえば、発電装置102の発電電圧Vgが昇圧されて線路151に供給される。
図5は、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置の充放電動作の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a charge / discharge operation of the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention.
図5を参照して、ここでは、線路151の電圧Vdcの下限値を160Vとし、上限値を190Vとした場合について説明する。また、負荷装置108の消費電力は一定であると仮定する。
With reference to FIG. 5, here, a case where the lower limit value of the voltage Vdc of the
蓄電池用変換装置101は、発電装置102の発電量が増加し、線路151の電圧Vdcが上昇して190Vに達すると、蓄電池106の充電を開始する(タイミングt1)。これにより、発電装置102の発電する電力の余剰分が蓄電池106に供給され、線路151の電圧Vdcが下降する。このとき、蓄電池106における電流は−30A、すなわち線路151から蓄電池106へ30Aの充電電流が流れる。
When the power generation amount of the
その後、たとえば蓄電池106の充電量が大きい場合、線路151の電圧Vdcが下降して175Vに達すると、蓄電池用変換装置101は、蓄電池106の充電を停止する(タイミングt2)。この30Aとタイミングt1からタイミングt2までの時間との積により、充電電流の積分値が算出される。
Thereafter, for example, when the charge amount of the
その後、線路151の電圧Vdcが再び上昇して190Vに達すると、蓄電池用変換装置101は、蓄電池106の充電を再び開始する(タイミングt3)。
After that, when the voltage Vdc of the
また、蓄電池用変換装置101は、発電装置102の発電量が減少し、線路151の電圧Vdcが下降して160Vに達すると、蓄電池106の放電を開始する(タイミングt11)。これにより、発電装置102の発電電力の不足分が線路151に供給され、線路151の電圧Vdcが上昇する。このとき、蓄電池106における電流は30A、すなわち蓄電池106から線路151へ30Aの放電電流が流れる。
Further, the storage
その後、たとえば蓄電池106の放電量が大きい場合、線路151の電圧Vdcが上昇して175Vに達すると、蓄電池用変換装置101は、蓄電池106の放電を停止する(タイミングt12)。この30Aとタイミングt11からタイミングt12までの時間との積により、放電電流の積分値が算出される。
Thereafter, for example, when the discharge amount of the
その後、線路151の電圧Vdcが再び下降して160Vに達すると、蓄電池用変換装置101は、蓄電池106の放電を再び開始する(タイミングt13)。
Thereafter, when the voltage Vdc of the
また、発電装置用変換装置103は、線路151の電圧が上昇して190Vより大きい195V以上になると、線路151の電圧が所定の上限値たとえば195Vを超えないように出力抑制制御を行なう。より詳細には、発電装置102の発電量が増加し、線路151の電圧Vdcが上昇して190Vに達し、蓄電池106の充電を開始した場合において(タイミングt21)、発電装置102の発電量が非常に大きいときには、線路151の電圧Vdcがさらに上昇して195Vに達する。そうすると、発電装置用変換装置103は、発電装置102のMPPT制御を停止し、線路151の電圧Vdcが195Vを超えないように制御する、具体的には、発電装置102から受ける電流を制限する(タイミングt22)。そして、発電装置用変換装置103は、発電装置102の発電量が減少し、出力電圧が195Vから低下すると、MPPT制御を再開する。
Moreover, when the voltage of the
また、交流電源用変換装置105は、線路151の電圧が上昇して190Vより大きい193V以上になると、線路151の電圧が所定の上限値たとえば193Vを超えないように出力抑制制御を行なう。より詳細には、発電装置102の発電量が増加し、線路151の電圧Vdcが上昇して190Vに達し、蓄電池106の充電を開始した場合において(タイミングt31)、発電装置102の発電量が非常に大きいときには、線路151の電圧Vdcがさらに上昇して193Vに達する。そうすると、交流電源用変換装置105は、定電流制御を停止し、線路151の電圧Vdcが193Vを超えないように制御する、具体的には、交流電源104から受ける電流を制限する(タイミングt32)。そして、交流電源用変換装置105は、発電装置102の発電量が減少し、出力電圧が193Vから低下すると、定電流制御を再開する。
Further, AC
このように、交流電源用変換装置105が出力抑制制御を開始する電圧である制限閾値を、発電装置用変換装置103が出力抑制制御を開始する電圧である制限閾値よりも小さくすることにより、発電装置102を用いた自然エネルギーの活用を優先させることができる。
In this way, by making the limit threshold that is the voltage at which the
また、蓄電池用変換装置101、発電装置用変換装置103、交流電源用変換装置105および負荷用変換装置107は、線路151の電圧が上昇して200Vになると、線路151の電圧が異常上昇していると判断し、動作を停止する。
In addition, the storage
上記のような動作において、蓄電池106の充電電流および放電電流は30Aで一定である。
In the operation as described above, the charging current and discharging current of the
電力供給システム201では、充電電流および放電電流を一定の大電流に設定することができ、蓄電池用変換装置101におけるトランジスタとして特にIGBTを用いた場合、IGBTのオン抵抗が小さい状態で回路を動作させることができるため、蓄電池用変換装置101の効率を高めることができる。
In the
なお、線路151の電圧Vdcは、正電圧に限らず、負電圧であってもよい。負電圧の場合、電圧の「上昇」は、たとえば−180Vから−190Vへの方向に電圧の大きさが変わることを意味し、電圧の「下降」は、たとえば−190Vから−180Vへの方向に電圧の大きさが変わることを意味する。
The voltage Vdc of the
図6は、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置における充放電動作用の閾値電圧の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a threshold voltage for charge / discharge operation in the storage battery converter according to the embodiment of the present invention.
図6を参照して、充電開始電圧Vdchiは190Vであり、充放電停止電圧Vdc0は175Vであり、放電開始電圧Vdcloは160Vである。 Referring to FIG. 6, charge start voltage Vdchi is 190V, charge / discharge stop voltage Vdc0 is 175V, and discharge start voltage Vdclo is 160V.
なお、充電停止電圧および放電停止電圧は異なる電圧であってもよい。すなわち、充電停止電圧および放電停止電圧は、充電開始電圧Vdchiおよび放電開始電圧Vdcloの間の電圧であればよい。 Note that the charge stop voltage and the discharge stop voltage may be different voltages. That is, the charge stop voltage and the discharge stop voltage may be a voltage between the charge start voltage Vdchi and the discharge start voltage Vdclo.
図6に示す例では、充電停止電圧および放電停止電圧の値は、充電開始電圧Vdchiおよび放電開始電圧Vdcloの中央値である。 In the example illustrated in FIG. 6, the charge stop voltage and the discharge stop voltage are median values of the charge start voltage Vdchi and the discharge start voltage Vdclo.
蓄電池用変換装置101における制御部12は、線路151の電圧Vdcが上昇して充電開始閾値以上すなわち充電開始電圧Vdchi以上になると充電動作を開始させ、線路151の電圧Vdcが下降して充電停止閾値以下すなわち充放電停止電圧Vdc0以下になると充電動作を停止させる。
The
また、制御部12は、線路151の電圧Vdcが下降して放電開始閾値以下すなわち放電開始電圧Vdclo以下になると放電動作を開始させ、線路151の電圧Vdcが上昇して放電停止閾値以上すなわち充放電停止電圧Vdc0以上になると放電動作を停止させる。
In addition, the
図7は、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置による電力供給動作の手順を示すフローチャートである。図7に示す停止モードにおいて、蓄電池用変換装置101は蓄電池106の充電動作および放電動作を停止し、充電モードにおいて、蓄電池用変換装置101は蓄電池106の充電動作を行ない、放電モードにおいて、蓄電池用変換装置101は蓄電池106の放電動作を行なう。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of power supply operation by the storage battery converter according to the embodiment of the present invention. In the stop mode shown in FIG. 7, the storage
たとえば、蓄電池用変換装置101において、測定部11は、停止モード時、すなわち充電動作および放電動作が停止しているときの蓄電池106の電圧Vbを測定する。
For example, in the storage
また、たとえば、制御部12は、停止モードにおいて測定部11によって測定された蓄電池106の電圧Vbに基づいて、蓄電池106の蓄電残量を算出する。そして、制御部12は、算出した蓄電残量が所定条件を満たす場合には、線路151の電圧Vdcに関わらず、充電動作または放電動作を開始させない。
Further, for example, the
具体的には、図7を参照して、制御部12は、停止モードにおいて(ステップS1)、線路151の電圧Vdcの判定を行ない(ステップS2)、電圧Vdcが充電開始電圧Vdchiより大きい場合であって(ステップS2でYES)、蓄電池106の残量たとえば充電率が所定値以下であるときには(ステップS3でYES)、充電モードへ遷移する(ステップS4)。
Specifically, referring to FIG. 7, in the stop mode (step S1),
次に、制御部12は、充電モードにおいて(ステップS4)、線路151の電圧Vdcの判定を行ない(ステップS5)、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0に達するまで充電モードを継続し(ステップS5でNO)、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0に達すると(ステップS5でYES)、停止モードへ遷移する(ステップS1)。
Next, in the charging mode (step S4), the
また、制御部12は、停止モードにおいて(ステップS1)、線路151の電圧Vdcの判定を行ない(ステップS2)、電圧Vdcが充電開始電圧Vdchi以下かつ放電開始電圧Vdclo未満である場合であって(ステップS2でNOかつステップS6でYES)、蓄電池106の残量たとえば充電率が所定値以上であるときには(ステップS7でYES)、放電モードへ遷移する(ステップS8)。
In the stop mode (step S1), the
次に、制御部12は、放電モードにおいて(ステップS8)、線路151の電圧Vdcの判定を行ない(ステップS9)、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0に達するまで放電モードを継続し(ステップS9でNO)、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0に達すると(ステップS9でYES)、停止モードへ遷移する(ステップS1)。
Next, in the discharge mode (step S8), the
一方、制御部12は、電圧Vdcが充電開始電圧Vdchiより大きい場合であっても(ステップS2でYES)、蓄電池106の残量たとえば充電率が所定値より大きいときには(ステップS3でNO)、充電モードへ遷移せず、停止モードを継続する(ステップS1)。
On the other hand, even when voltage Vdc is higher than charging start voltage Vdchi (YES in step S2),
また、制御部12は、電圧Vdcが放電開始電圧Vdclo未満である場合であっても(ステップS6でYES)、蓄電池106の残量たとえば充電率が所定値未満であるときには(ステップS7でNO)、放電モードへ遷移せず、停止モードを継続する(ステップS1)。
Further, even when the voltage Vdc is less than the discharge start voltage Vdclo (YES in step S6), the
図8は、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置による電力供給動作の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a power supply operation performed by the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention.
図8を参照して、制御部12は、線路151の電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0たとえば175Vの状態において、停止モードを選択している。
Referring to FIG. 8,
このとき、発電装置102の発電量が負荷装置108の消費電力量よりも大きいことから、電圧Vdcが上昇する。
At this time, since the power generation amount of the
そして、制御部12は、電圧Vdcの上昇により、電圧Vdcが充電開始電圧Vdchiより小さい状態から、電圧Vdcが充電開始電圧Vdchiより大きい状態に変わると、充電モードへ遷移する。
When the voltage Vdc increases from the state where the voltage Vdc is lower than the charging start voltage Vdchi to the state where the voltage Vdc is higher than the charging start voltage Vdchi due to the increase in the voltage Vdc, the
充電モードへ遷移した後、発電装置102の発電量が、負荷装置108の消費電力量および蓄電池106の充電量の和よりも小さいと、電圧Vdcが下降する。
After the transition to the charging mode, when the power generation amount of the
そして、制御部12は、電圧Vdcの下降により、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0より大きい状態から、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0より小さい状態に変わると、停止モードへ遷移する。
When the voltage Vdc falls from the state where the voltage Vdc is higher than the charge / discharge stop voltage Vdc0 to the state where the voltage Vdc is lower than the charge / discharge stop voltage Vdc0 due to the drop in the voltage Vdc, the
停止モードへ遷移した後、発電装置102の発電量が負荷装置108の消費電力量よりも大きいと、電圧Vdcが再び上昇する。
After the transition to the stop mode, when the power generation amount of the
そして、制御部12は、電圧Vdcの上昇により、電圧Vdcが充電開始電圧Vdchiより小さい状態から、電圧Vdcが充電開始電圧Vdchiより大きい状態に変わると、再び充電モードへ遷移する。
When the voltage Vdc increases from the state where the voltage Vdc is lower than the charging start voltage Vdchi to the state where the voltage Vdc is higher than the charging start voltage Vdchi due to the increase in the voltage Vdc, the
また、電圧Vdcの下降によって停止モードに遷移した後、発電装置102の発電量が負荷装置108の消費電力量よりも小さいと、電圧Vdcが下降する。
Further, after the transition to the stop mode due to the decrease in the voltage Vdc, when the power generation amount of the
そして、制御部12は、電圧Vdcの下降により、電圧Vdcが放電開始電圧Vdcloより大きい状態から、電圧Vdcが放電開始電圧Vdcloより小さい状態に変わると、放電モードへ遷移する。
When the voltage Vdc drops from the state in which the voltage Vdc is higher than the discharge start voltage Vdclo to the state in which the voltage Vdc is lower than the discharge start voltage Vdclo due to the drop in the voltage Vdc, the
放電モードへ遷移した後、発電装置102の発電量および蓄電池106の放電量の和が負荷装置108の消費電力量よりも大きいと、電圧Vdcが再び上昇する。
After the transition to the discharge mode, when the sum of the power generation amount of the
そして、制御部12は、電圧Vdcの上昇により、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0より小さい状態から、電圧Vdcが充放電停止電圧Vdc0より大きい状態に変わると、停止モードへ遷移する。
When the voltage Vdc increases from the state where the voltage Vdc is lower than the charge / discharge stop voltage Vdc0 to the state where the voltage Vdc is higher than the charge / discharge stop voltage Vdc0 due to the increase in the voltage Vdc, the
停止モードに遷移した後、発電装置102の発電量が負荷装置108の消費電力量よりも小さいと、電圧Vdcが再び下降する。
After the transition to the stop mode, when the power generation amount of the
そして、制御部12は、電圧Vdcの下降により、電圧Vdcが放電開始電圧Vdcloより大きい状態から、電圧Vdcが放電開始電圧Vdcloより小さい状態に変わると、再び放電モードへ遷移する。
Then, when the voltage Vdc drops from the state in which the voltage Vdc is higher than the discharge start voltage Vdclo to the state in which the voltage Vdc is lower than the discharge start voltage Vdclo due to the drop in the voltage Vdc, the
図9は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの電力不足時におけるシミュレーション結果を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a simulation result when the power supply system according to the embodiment of the present invention has insufficient power.
図9において、CH1は電池電流すなわち蓄電池106を通して流れる電流であり、CH2は蓄電池106の端子電圧Vbであり、CH3はDCバス電圧すなわち線路151の電圧Vdcであり、CH4はインバータ電圧すなわち負荷用変換装置107の出力電圧である。また、本シミュレーションでは、蓄電池106の充電電流を20Aとし、放電電流を37.5Aに設定した。
In FIG. 9, CH1 is a battery current, that is, a current flowing through the
また、CH1の目盛りの大きさは20A/divであり、CH2の目盛りの大きさは2V/divであり、CH3の目盛りの大きさは10V/divであり、CH4の目盛りの大きさは200V/divであり、時間を示す横軸の目盛りの大きさは20ms/divである。 The scale of CH1 is 20 A / div, the scale of CH2 is 2 V / div, the scale of CH3 is 10 V / div, and the scale of CH4 is 200 V / div. The scale of the horizontal axis indicating time is 20 ms / div.
図9は、発電装置102の出力電力がゼロであり、たとえば交流電子負荷である負荷装置108の消費電力が500Wである場合、すなわち発電量が500W不足している場合を示している。
FIG. 9 shows a case where the output power of the
図9を参照して、DCバス電圧CH3が下降して160Vに達すると蓄電池106の放電動作が開始され、蓄電池106の放電電流CH1が上昇し、これによりDCバス電圧CH3が上昇する。また、このとき、蓄電池106の端子電圧CH2が若干下降する。
Referring to FIG. 9, when DC bus voltage CH3 decreases and reaches 160V, discharging operation of
そして、DCバス電圧CH3が上昇して175Vに達すると蓄電池106の放電動作が停止され、蓄電池106の放電電流CH1がゼロとなり、これによりDCバス電圧CH3が再び下降する。
When the DC bus voltage CH3 rises and reaches 175 V, the discharge operation of the
すなわち、DCバス電圧CH3が所定範囲で安定しており、インバータ電圧CH4が安定し、負荷装置108に安定して電力が供給されていることが分かる。
That is, it can be seen that the DC bus voltage CH3 is stable within a predetermined range, the inverter voltage CH4 is stable, and power is stably supplied to the
図10は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの電力不足時におけるシミュレーション結果を示す図である。図の見方は図9と同様である。 FIG. 10 is a diagram showing a simulation result when the power supply system according to the embodiment of the present invention has insufficient power. The way of viewing the figure is the same as in FIG.
図10は、発電装置102の出力電力が500Wであり、たとえば交流電子負荷である負荷装置108の消費電力が1000Wである場合、すなわち発電量が500W不足している場合を示している。
FIG. 10 shows a case where the output power of the
この場合も図9と同様の動作になる。すなわち、DCバス電圧CH3が所定範囲で安定しており、インバータ電圧CH4が安定し、負荷装置108に安定して電力が供給されていることが分かる。
In this case, the operation is the same as in FIG. That is, it can be seen that the DC bus voltage CH3 is stable within a predetermined range, the inverter voltage CH4 is stable, and power is stably supplied to the
図11は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの電力余剰時におけるシミュレーション結果を示す図である。図の見方は図9と同様である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a simulation result when the power supply system according to the embodiment of the present invention has a surplus power. The way of viewing the figure is the same as in FIG.
図11は、発電装置102の出力電力が500Wであり、たとえば交流電子負荷である負荷装置108の消費電力がゼロである場合、すなわち発電量が500W余っている場合を示している。
FIG. 11 shows a case where the output power of the
DCバス電圧CH3が上昇して190Vに達すると蓄電池106の充電動作が開始され、蓄電池106の充電電流CH1が上昇し、これによりDCバス電圧CH3が下降する。また、このとき、蓄電池106の端子電圧CH2が若干上昇する。
When the DC bus voltage CH3 rises and reaches 190V, the charging operation of the
そして、DCバス電圧CH3が下降して175Vに達すると蓄電池106の充電動作が停止され、蓄電池106の充電電流CH1がゼロとなり、これによりDCバス電圧CH3が再び上昇する。
When the DC bus voltage CH3 decreases and reaches 175 V, the charging operation of the
すなわち、DCバス電圧CH3が所定範囲で安定しており、インバータ電圧CH4が安定し、負荷装置108に安定して電力が供給されていることが分かる。
That is, it can be seen that the DC bus voltage CH3 is stable within a predetermined range, the inverter voltage CH4 is stable, and power is stably supplied to the
図12は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの電力余剰時におけるシミュレーション結果を示す図である。図の見方は図9と同様である。 FIG. 12 is a diagram showing a simulation result when the power supply system according to the embodiment of the present invention has a surplus power. The way of viewing the figure is the same as in FIG.
図12は、発電装置102の出力電力が1000Wであり、たとえば交流電子負荷である負荷装置108の消費電力が500Wである場合、すなわち発電量が500W余っている場合を示している。
FIG. 12 shows a case where the output power of the
この場合も図11と同様の動作になる。すなわち、DCバス電圧CH3が所定範囲で安定しており、インバータ電圧CH4が安定し、負荷装置108に安定して電力が供給されていることが分かる。
In this case, the operation is the same as in FIG. That is, it can be seen that the DC bus voltage CH3 is stable within a predetermined range, the inverter voltage CH4 is stable, and power is stably supplied to the
図13は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの電力バランス時におけるシミュレーション結果を示す図である。時間を示す横軸の目盛りの大きさが1s/divである点を除き、図の見方は図9と同様である。 FIG. 13 is a diagram showing a simulation result at the time of power balance of the power supply system according to the embodiment of the present invention. Except for the fact that the scale of the horizontal axis indicating time is 1 s / div, the way of viewing the figure is the same as in FIG.
図13は、発電装置102の出力電力が500Wであり、たとえば交流電子負荷である負荷装置108の消費電力が450Wであり、発電装置102から負荷装置108までの経路の電力ロスが50Wである場合、すなわち発電量および消費電力量のバランスがとれている場合を示している。
In FIG. 13, the output power of the
図13を参照して、このような電力バランス時でも、DCバス電圧CH3が所定範囲で安定しており、インバータ電圧CH4が安定し、負荷装置108に安定して電力が供給されていることが分かる。
Referring to FIG. 13, even in such a power balance, DC bus voltage CH3 is stable within a predetermined range, inverter voltage CH4 is stable, and power is stably supplied to load
図14は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの他のシミュレーション結果を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing another simulation result of the power supply system according to the embodiment of the present invention.
図14において、グラフG1は線路151の電圧Vdcを示し、グラフG2は発電装置用変換装置103の入力電力を示し、グラフG3は負荷用変換装置107の出力電力を示し、グラフG4は蓄電池106の出力電力を示している。各グラフは、1秒間の平均値をプロットしたものである。
In FIG. 14, the graph G1 indicates the voltage Vdc of the
図14を参照して、13時51分では天気が曇りであり、発電装置102の出力電力が少なく、蓄電池106の放電動作が行われている状態である。
Referring to FIG. 14, the weather is cloudy at 13:51, the output power of
次に、13時51分を過ぎてから天気が曇りから晴れへ変化し、発電装置102の出力電力が上昇すると(グラフG2)、蓄電池106の放電動作が停止し、蓄電池106の出力電力が下降する(グラフG4)。
Next, after 13:51, when the weather changes from cloudy to clear and the output power of the
次に、13時53分前になると、発電装置102の出力電力の上昇により蓄電池106の充電動作が開始される(グラフG4)。
Next, at 13:53 before, the charging operation of the
次に、13時57過ぎに天気が晴れから一時的に曇りになると、発電装置102の出力電力の下降によって蓄電池106の充電動作から放電動作への切り替えが行われ、蓄電池106の出力電力が一時的に上昇する(グラフG4)。これと同様の動作が、13時59分、14時過ぎ、14時1分前にそれぞれ行われる。具体的には、13時57分〜14時1分の間において発電装置102の出力電力の変動が4回生じており、1回目は発電装置102の出力電力が10秒で0Wに下降し、10秒で1000Wに上昇した状態、2回目は発電装置102の出力電力が5秒で0Wに下降し、5秒で1000Wに上昇した状態、3回目は発電装置102の出力電力が2秒で0Wに下降し、2秒で1000Wに上昇した状態、4回目は発電装置102の出力電力が1秒で0Wに下降し、1秒で1000Wに上昇した状態である。
Next, when the weather becomes temporarily cloudy after 13:57, the output power of the
次に、14時2分に天気が晴れから曇りに変化し、発電装置102の出力電力が下降すると(グラフG2)、蓄電池106の充電動作が停止し、蓄電池106の出力電力が下降し、その後、蓄電池106の充電動作が開始される(グラフG4)。
Next, when the weather changes from clear to cloudy at 14:02 and the output power of the
以上のような天気の変動に対して、DCバス電圧すなわち線路151の電圧Vdcは、160V〜190Vの範囲で安定していることが分かる(グラフG1)。また、13時57分〜14時1分の間における発電装置102の出力電力の変動に対して、蓄電池106の充電動作および放電動作の切り替えによる線路151の電力の入出力が適切に行なえていることが分かる(グラフG4)。
It can be seen that the DC bus voltage, that is, the voltage Vdc of the
図15は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムにおける負荷用変換装置の制御周期と蓄電池用変換装置のオン/オフ周期との関係の一例を示す図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the relationship between the control cycle of the load conversion device and the on / off cycle of the storage battery conversion device in the power supply system according to the embodiment of the present invention.
図15を参照して、負荷用変換装置107は、前述のような電力変換を行うための電圧変換部を含む。そして、負荷用変換装置107は、蓄電池用変換装置101の充電動作または放電動作の開始および停止の周期、具体的には充電動作または放電動作のオン/オフ周期よりも短い周期で上記電圧変換部の動作内容を変更可能である。たとえば、負荷用変換装置107は、蓄電池用変換装置101の充電動作または放電動作の開始および停止の周期よりも短い周期で上記電圧変換部の出力電圧を制御する。
Referring to FIG. 15,
より詳細には、発電装置102がたとえば1300Wの太陽光発電を行う場合、蓄電池用変換装置101の充電動作または放電動作のオン/オフ周期は約50ms(ミリ秒)すなわち周波数が20Hzである。
More specifically, when the
そして、負荷用変換装置107の上記周期たとえばPWM制御信号の周期は、蓄電池用変換装置101の充電動作または放電動作のオン/オフ周期よりも十分に短い必要があり、たとえば66.7us(マイクロ秒)すなわち周波数が15kHzである。
The cycle of the
ところで、特許文献1に記載の技術では、DC/DCコンバータが、DCバスラインにおけるライン電圧を一定値に維持するために電流値を細かく変化させることから、電流の発振が生じてしまう。この電流の発振が生じると、DCバスラインを通して流れる電流が上限を超え、機器が保護のために動作を停止し、電力供給が停止する問題がある。また、DC/DCコンバータの出力電流が小さい状態が継続されるため、DC/DCコンバータにおける半導体スイッチ素子のオン抵抗が大きい状態で回路を動作させることになり、変換効率が低くなってしまう。
By the way, in the technique described in
これに対して、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、制御部12は、線路151の電圧Vdcが上昇して充電開始閾値以上になると充電動作を開始させ、線路151の電圧Vdcが下降して充電停止閾値以下になると充電動作を停止させる。また、制御部12は、線路151の電圧Vdcが下降して放電開始閾値以下になると放電動作を開始させ、線路151の電圧Vdcが上昇して放電停止閾値以上になると放電動作を停止させる。充電停止閾値および放電停止閾値は、充電開始閾値と放電開始閾値との間の値である。そして、制御部12は、充電動作において電圧変換部13から蓄電池106へ流れる電流を一定値に制御し、かつ放電動作において蓄電池106から電圧変換部13へ流れる電流を一定値に制御する。
On the other hand, in the storage battery converter according to the embodiment of the present invention, the
すなわち、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、充電電流および放電電流を一定にして、スイッチング期間およびスイッチング停止期間を繰り返す。 That is, in the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention, the charging current and the discharging current are made constant, and the switching period and the switching stop period are repeated.
このような構成により、蓄電池106の充電動作および放電動作が停止する期間を設けることができるため、線路151の電流が発振することを抑制し、線路151の電圧レベルを安定させることができる。また、蓄電池106の電圧が蓄電残量によって変化しても蓄電池106の充放電電流を一定値に制御することができるため、安定した動作を実現することができる。また、放電電流および充電電流の値をある程度大きく設定することにより、たとえば蓄電池用変換装置101におけるトランジスタ33,34のオン抵抗が小さい状態で回路を動作させることができるため、蓄電池用変換装置101の効率を高めることができる。
With such a configuration, a period during which the charging operation and discharging operation of the
したがって、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、線路を介して直流電力を供給する構成において、安定かつ変換効率の高い電力供給を行なうことができる。 Therefore, in the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention, it is possible to perform stable and high conversion efficiency power supply in a configuration in which DC power is supplied via a line.
また、電池の充電率を計算する方法として、前述のように、電池の充電電流または放電電流の積分値に基づいて充電率を計算する方法がある。この方法では、システムの運転時間が長くなると、充電率の計算における誤差が大きくなる。このため、リチウムイオン電池等の蓄電池を用いるシステムでは、運転中に電池残量を管理することが困難である。 In addition, as a method for calculating the charging rate of the battery, as described above, there is a method of calculating the charging rate based on the integrated value of the charging current or discharging current of the battery. In this method, the error in calculating the charging rate increases as the operating time of the system increases. For this reason, in a system using a storage battery such as a lithium ion battery, it is difficult to manage the remaining battery level during operation.
また、蓄電池が劣化すると、充電率に対する起電力の低下が生じるため、起電力の変化を把握し、充電率の判断に適宜反映する必要がある。ここで、鉛電池およびリチウムイオン電池は、電流が流れると内部抵抗によって見かけ上出力電圧が上昇する。このため、充電率を判断する指標となる起電力を正確に把握することが困難である。 Further, when the storage battery deteriorates, the electromotive force decreases with respect to the charging rate. Therefore, it is necessary to grasp the change in the electromotive force and appropriately reflect it in the determination of the charging rate. Here, in the lead battery and the lithium ion battery, when current flows, the output voltage apparently increases due to internal resistance. For this reason, it is difficult to accurately grasp the electromotive force that serves as an index for determining the charging rate.
これに対して、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、測定部11は、充電動作および放電動作が停止しているときの蓄電池106の電圧Vbを測定する。
On the other hand, in the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention, the
このように、各閾値電圧の設定により充電動作および放電動作が停止する停止期間を確保し、この停止期間において蓄電池の電圧を測定する構成により、蓄電池の起電力を正確かつ容易に測定することができる。たとえば、蓄電池106の残量を正確に把握することが可能となる。これにより、起電力を測定することが容易なレドックスフロー電池等の大型な電池を使用することなく、小型で安価な鉛電池およびリチウムイオン電池等を蓄電池として用いながら、蓄電池106の起電力を正確かつ容易に測定することができる。
As described above, the configuration in which the charging operation and the discharging operation are stopped by setting each threshold voltage is ensured, and the voltage of the storage battery is measured in the stopping period, so that the electromotive force of the storage battery can be accurately and easily measured. it can. For example, the remaining amount of the
また、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、制御部12は、測定部11によって測定された蓄電池106の電圧Vbに基づいて、蓄電池106の蓄電残量を算出する。
Moreover, in the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、停止期間において測定した蓄電池106の起電力から、現在の蓄電池106の正確な蓄電残量を求めることができるため、たとえば蓄電池106の充電率を算出するための電流値積分の誤差を補正することができる。
With such a configuration, it is possible to obtain an accurate remaining power amount of the
また、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、制御部12は、算出した蓄電残量が所定条件を満たす場合には、線路151の電圧Vdcに関わらず、充電動作または放電動作を開始させない。
In the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、停止期間における測定結果を用いて算出した蓄電池106の蓄電残量をさらに考慮して充電動作および放電動作を行なうことができるため、線路を介して直流電力を供給する構成において、過充電および過放電を防ぐことができる。
With such a configuration, the charging operation and the discharging operation can be performed in consideration of the remaining amount of power stored in the
また、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、制御部12は、充電動作において電圧変換部13から蓄電池106へ流れる電流を所定値に制御し、かつ放電動作において蓄電池106から電圧変換部13へ流れる電流を所定値に制御する。
Moreover, in the storage battery converter according to the embodiment of the present invention, the
このように、蓄電池106を定電流で放電および充電する構成により、放電時間または充電時間と定電流値とから電流値積分を正確に行なうことが可能となる。
As described above, the configuration in which the
また、定電流の値をある程度大きく設定することにより、たとえば蓄電池用変換装置101におけるトランジスタとして特にIGBTを用いた場合、IGBTのオン抵抗が小さい状態で回路を動作させることができるため、蓄電池用変換装置101の効率を高めることができる。
In addition, by setting the constant current value to be large to some extent, for example, when an IGBT is used as the transistor in the storage
また、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、制御部12は、蓄電池106の充電動作において、測定部11によって測定される電流Ibdcが所定値になるようにトランジスタ33,34を制御し、かつ蓄電池106の放電動作において、測定部11によって測定される電流Ibdcが所定値になるようにトランジスタ33,34を制御する。
In the storage battery conversion device according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、電圧変換部13におけるトランジスタ33,34のスイッチングを制御する簡易かつ適切な方法で蓄電池106の定電流放電および定電流充電を行なうことができる。
With such a configuration, constant current discharge and constant current charge of the
また、本発明の実施の形態に係る蓄電池用変換装置では、充電停止閾値および放電停止閾値は、充電開始閾値および放電開始閾値の中央値である。 Moreover, in the storage battery converter according to the embodiment of the present invention, the charge stop threshold value and the discharge stop threshold value are median values of the charge start threshold value and the discharge start threshold value.
このような構成により、線路151の電圧上昇および電圧下降における放電動作および充電動作の停止時間の長さに差が生じることを抑制することができるため、放電動作および充電動作の停止期間における蓄電池106の蓄電残量の算出を安定して行なうことができる。また、充電停止用の閾値および放電停止用の閾値を共通化することができるため、線路151の電圧に基づく充電動作および放電動作の制御の簡易化を図ることができる。
With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of a difference in the length of the stop time of the discharge operation and the charge operation due to the voltage increase and the voltage decrease of the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給システムでは、発電装置用変換装置103は、線路151の電圧が上昇して充電開始閾値より大きい第1の制限閾値以上になると、線路151の電圧が所定の上限値を超えないように出力抑制制御を行なう。
Moreover, in the power supply system according to the embodiment of the present invention, when the voltage on the
このような構成により、線路を介して直流電力を供給する構成において、線路の電圧が過大となることを防ぎ、より安定した電力供給を行なうことができる。なお、この上限値は、たとえば充電開始閾値より大きい値に設定される。 With such a configuration, in a configuration in which DC power is supplied via a line, it is possible to prevent the voltage on the line from becoming excessive and to supply more stable power. The upper limit value is set to a value larger than the charging start threshold value, for example.
また、本発明の実施の形態に係る電力供給システムでは、交流電源用変換装置105は、線路151の電圧が上昇して充電開始閾値より大きい第2の制限閾値以上になると、線路151の電圧が所定の上限値を超えないように出力抑制制御を行なう。
Moreover, in the power supply system according to the embodiment of the present invention, when the voltage on
このような構成により、線路を介して直流電力を供給する構成において、線路の電圧が過大となることを防ぎ、より安定した電力供給を行なうことができる。なお、この上限値は、たとえば充電開始閾値より大きい値に設定される。 With such a configuration, in a configuration in which DC power is supplied via a line, it is possible to prevent the voltage on the line from becoming excessive and to supply more stable power. The upper limit value is set to a value larger than the charging start threshold value, for example.
また、本発明の実施の形態に係る電力供給システムでは、負荷用変換装置107は、蓄電池用変換装置101の充電動作または放電動作の開始および停止の周期よりも短い周期で上記電圧変換部の出力電圧の制御を行なう。
Further, in the power supply system according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、線路151の電圧変化に対して負荷用変換装置107の制御を追従させることができるため、負荷装置108への供給電圧を一定に制御することができる。
With such a configuration, the control of the
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
11,41 測定部
12 制御部
13,43 電圧変換部
20,42 PI演算部
21 充放電判定部
22 電池残量算出部
23,51 PWM回路
24,52 昇降圧チョッパ回路
31,35,61,65 キャパシタ
32,62 コイル
33,34,63 トランジスタ
36,37,66,67 電圧測定器
38,68 電流測定器
64 ダイオード
101 蓄電池用変換装置
102 発電装置
103 発電装置用変換装置
104 交流電源
105 交流電源用変換装置
106 蓄電池
107 負荷用変換装置
201 電力供給システム
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記電圧変換部の前記充電動作および前記放電動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記線路の電圧が上昇して充電開始閾値以上になると前記充電動作を開始させ、前記線路の電圧が下降して充電停止閾値以下になると前記充電動作を停止させ、前記線路の電圧が下降して放電開始閾値以下になると前記放電動作を開始させ、前記線路の電圧が上昇して放電停止閾値以上になると前記放電動作を停止させ、
前記充電停止閾値および前記放電停止閾値は、前記充電開始閾値と前記放電開始閾値との間の値であり、
前記制御部は、前記充電動作において前記電圧変換部から前記蓄電池へ流れる電流を一定値に制御し、かつ前記放電動作において前記蓄電池から前記電圧変換部へ流れる電流を一定値に制御する、蓄電池用変換装置。 A voltage converting unit capable of performing a discharging operation for converting a DC voltage from the storage battery and supplying the line to the line; and a charging operation for converting the DC voltage from the line and supplying the line to the storage battery;
A control unit for controlling the charging operation and the discharging operation of the voltage conversion unit,
The control unit starts the charging operation when the voltage of the line rises and becomes equal to or higher than a charging start threshold, stops the charging operation when the voltage of the line drops and becomes lower than a charging stop threshold, When the voltage drops and falls below the discharge start threshold, the discharge operation is started, and when the voltage of the line rises above the discharge stop threshold, the discharge operation is stopped,
The charge stop threshold and the discharge stop threshold are values between the charge start threshold and the discharge start threshold,
The control unit controls a current flowing from the voltage conversion unit to the storage battery in the charging operation to a constant value, and controls a current flowing from the storage battery to the voltage conversion unit in the discharge operation to a constant value. Conversion device.
前記充電動作および前記放電動作が停止しているときの前記蓄電池の電圧を測定する測定部を備える、請求項1に記載の蓄電池用変換装置。 The storage battery conversion device further includes:
The storage battery conversion device according to claim 1, further comprising a measurement unit that measures a voltage of the storage battery when the charging operation and the discharging operation are stopped.
前記蓄電池および前記電圧変換部間を流れる電流を測定する測定部を備え、
前記電圧変換部は、スイッチ素子を含み、
前記制御部は、前記充電動作において、前記測定部によって測定される前記電流が所定値になるように前記スイッチ素子を制御し、かつ前記放電動作において、前記測定部によって測定される前記電流が所定値になるように前記スイッチ素子を制御する、請求項5に記載の蓄電池用変換装置。 The storage battery conversion device further includes:
A measurement unit for measuring a current flowing between the storage battery and the voltage conversion unit;
The voltage conversion unit includes a switch element,
The control unit controls the switch element so that the current measured by the measuring unit becomes a predetermined value in the charging operation, and the current measured by the measuring unit in the discharging operation is predetermined. The storage battery conversion device according to claim 5, wherein the switch element is controlled to have a value.
蓄電池からの直流電圧を変換して前記線路に供給する放電動作、および前記線路からの直流電圧を変換して前記蓄電池に供給する充電動作を行なうことが可能な蓄電池用変換装置とを備える電力供給システムであって、
前記蓄電池用変換装置は、前記線路の電圧が上昇して充電開始閾値以上になると前記充電動作を開始させ、前記線路の電圧が下降して充電停止閾値以下になると前記充電動作を停止させ、前記線路の電圧が下降して放電開始閾値以下になると前記放電動作を開始させ、前記線路の電圧が上昇して放電停止閾値以上になると前記放電動作を停止させ、
前記充電停止閾値および前記放電停止閾値は、前記充電開始閾値と前記放電開始閾値との間の値である、電力供給システム。 A converter for a power generator that converts the DC voltage from the power generator and supplies it to the line;
A power supply comprising: a discharging operation for converting a DC voltage from a storage battery and supplying the line to the line; and a converter for a storage battery capable of performing a charging operation for converting the DC voltage from the line and supplying the line to the storage battery A system,
The storage battery conversion device starts the charging operation when the voltage on the line rises to be equal to or higher than a charging start threshold, stops the charging operation when the voltage on the line drops below a charging stop threshold, When the voltage of the line decreases and becomes less than the discharge start threshold, the discharge operation is started, and when the voltage of the line rises and becomes the discharge stop threshold or more, the discharge operation is stopped,
The power supply system, wherein the charge stop threshold and the discharge stop threshold are values between the charge start threshold and the discharge start threshold.
交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換して前記線路に供給する交流電源用変換装置を備え、
前記交流電源用変換装置は、前記線路の電圧が上昇して前記充電開始閾値より大きい第2の制限閾値以上になると、前記線路の電圧が所定の上限値を超えないように出力抑制制御を行なう、請求項8または請求項9に記載の電力供給システム。 The power supply system further includes:
An AC power source conversion device that converts an AC voltage from an AC power source into a DC voltage and supplies it to the line,
The converter for AC power supply performs output suppression control so that the voltage of the line does not exceed a predetermined upper limit value when the voltage of the line rises and exceeds a second limit threshold value that is greater than the charging start threshold value. The power supply system according to claim 8 or 9.
前記線路からの直流電圧を変換して負荷に供給する負荷用変換装置を備え、
前記負荷用変換装置は、電圧変換部を含み、前記蓄電池用変換装置の前記充電動作または前記放電動作の開始および停止の周期よりも短い周期で前記電圧変換部の出力電圧の制御を行なう、請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の電力供給システム。 The power supply system further includes:
A load conversion device that converts the DC voltage from the line and supplies it to the load,
The load conversion device includes a voltage conversion unit, and controls the output voltage of the voltage conversion unit at a cycle shorter than the start and stop cycles of the charging operation or the discharge operation of the storage battery conversion device. The power supply system according to any one of claims 8 to 10.
前記線路の電圧が上昇して充電開始閾値以上になると前記充電動作を開始させるステップと、
前記線路の電圧が下降して充電停止閾値以下になると前記充電動作を停止させるステップと、
前記線路の電圧が下降して放電開始閾値以下になると前記放電動作を開始させるステップと、
前記線路の電圧が上昇して放電停止閾値以上になると前記放電動作を停止させるステップとを含み、
前記充電停止閾値および前記放電停止閾値は、前記充電開始閾値と前記放電開始閾値との間の値である、電力供給制御方法。 A power supply control method in a storage battery conversion device capable of performing a discharge operation for converting a DC voltage from a storage battery and supplying the line to a line, and a charging operation for converting a DC voltage from the line and supplying the line to the storage battery There,
Starting the charging operation when the voltage of the line rises and exceeds a charging start threshold;
Stopping the charging operation when the voltage of the line drops below a charging stop threshold; and
Starting the discharge operation when the voltage of the line drops below the discharge start threshold;
The discharge operation is stopped when the voltage of the line rises to a discharge stop threshold value or more,
The power supply control method, wherein the charge stop threshold and the discharge stop threshold are values between the charge start threshold and the discharge start threshold.
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