JP2006311676A - 電源システム - Google Patents
電源システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006311676A JP2006311676A JP2005129298A JP2005129298A JP2006311676A JP 2006311676 A JP2006311676 A JP 2006311676A JP 2005129298 A JP2005129298 A JP 2005129298A JP 2005129298 A JP2005129298 A JP 2005129298A JP 2006311676 A JP2006311676 A JP 2006311676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- power supply
- supply system
- maintenance
- storage means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
【課題】発電手段により発電した余剰電力を一時的に充電する蓄電手段を具備した電源システムにおいて、蓄電手段のメンテナンス時などであっても、メンテナンスの必要な蓄電手段のみ切り離し、負荷追従制御を実施することで発電した電力を有効活用することを目的とする。
【解決手段】発電手段としての太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する連続稼動手段としての少なくとも2つ以上の蓄電手段2Aあるいは2B及び前記蓄電手段2Aあるいは2Bのメンテナンス時に蓄電池2Aaあるいは2Baを個別に遮断する個別遮断手段3を備える構成とする。
【選択図】図1
【解決手段】発電手段としての太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する連続稼動手段としての少なくとも2つ以上の蓄電手段2Aあるいは2B及び前記蓄電手段2Aあるいは2Bのメンテナンス時に蓄電池2Aaあるいは2Baを個別に遮断する個別遮断手段3を備える構成とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、太陽電池や風力発電、燃料電池などの発電手段と二次電池を併用した電源システムに関する。
近年、一般家庭の負荷の増加による化石燃料の枯渇、地球温暖化問題などが生じており、太陽光発電システムや節電装置、あるいは系統電圧の安定化装置などによる、クリーンエネルギーの利用や省エネルギー装置が求められている。
従来、この種の電源システムは、燃料電池と二次電池の組合せにより、負荷の消費電力に応じて燃料電池の出力と蓄電手段の充放電電力を制御するものが知られている(例えば特許文献1参照)。
以下、その燃料電池システムについて、図18を参照しながら説明する。
図に示すように、燃料電池12と燃料電池12の出力電流を任意の所定値に制御する電流制御手段13と、二次電池よりなる蓄電手段14と該蓄電手段14の充放電電流を制御する充放電制御手段15と、商用電源16のメインブレーカ17に流れる系統電流を計測する系統電流計測手段18と、商用電源16の電圧を計測する交流電圧計測手段19と、燃料電池12の出力電圧を計測する燃料電池電圧計測手段20と、蓄電手段14の電圧を計測する蓄電電圧計測手段21と、前記燃料電池12の出力及び蓄電手段14の放電出力を商用電源16に系統連系出力する電力変換手段22を備える構成としている。本構成により、負荷23の消費電力に応じて燃料電池12の出力と蓄電手段14の充放電電力を制御するようにしている。
また、二次電池との組み合わせにより、燃料電池の燃焼器へ送られる余剰水素ガス量を適正値に制御することにより燃焼器の破損および溶損を防止できるものが知られている(例えば特許文献2参照)。
以下、その燃料電池システムについて、図19を参照しながら説明する。
図に示すように、外部負荷24に電力を供給する二次電池25と、少なくとも二次電池25に電力を供給する燃料電池26とを備えた燃料電池システムであり、二次電池25の蓄電余裕量を検出する蓄電余裕量検出手段27と、燃料電池26の作動を停止したときの余剰燃料ガスにより生成し得る余剰電力量を算出する余剰電力量算出手段28と、二次電池25の蓄電余裕量が余剰電力量以上となるように、二次電池25および/または燃料電池26を制御する電力制御手段29とを備える構成としている。
さらに、二次電池との組合せによるものでは、蓄電池の大容量化を招くことなく、しかも騒音、振動、有害ガスなどの不具合を生じることなく、負荷への無瞬断による長時間給電が可能なバックアップ電源システムが知られている(例えば特許文献3参照)。
以下、そのバックアップ電源システムについて、図20を参照しながら説明する。
図に示すように、燃料電池30を設け、蓄電池31の放電能力が所定値以上の場合は無停電電源装置32から負荷33への通電を行い、蓄電池31の放電能力が所定値未満に低下した場合に燃料電池30を起動するとともに燃料電池30から負荷33への通電を行って無停電電源装置32から負荷33への通電を遮断する構成としている。
また、燃料電池の余剰電力を一時的に充電する二次電池を利用した電力供給システムが知られている(例えば特許文献4参照)。
以下、本電力供給システムについて、図21を参照しながら説明する。
図に示すように、二次電池34aから34cは、燃料電池35aから35cの余剰電力により充電され、燃料電池35aから35cの発電電力が不足した場合に、負荷36aから36cに不足電力を供給する。例えば制御部37は、効率格納部38が格納した発電効率に基づいて、燃料電池35aから35cの発電効率が最大となるように燃料電池35aから35cの発電量を制御するように構成している。また、発電効率が最大となる場合の燃料電池35aから35cの発電量が負荷36aから36cに供給する電力より小さい場合、二次電池34aから34cにより負荷36aから36cに不足電力を供給させる。また、発電効率が最大となる場合の燃料電池35aから35cの発電量が負荷36aから36cに供給する電力より大きい場合、余剰の電力を二次電池34aから34cに充電する。前記動作により燃料電池35aから35cを効率よく発電させることができるものである。さらに、制御部37は負荷36aから36cに供給するべき電力が予め定められた電力より小さく、且つ二次電池34aから34cの蓄電量が予め定められた蓄電量より大きい場合、燃料電池35aから35cを停止させ、二次電池34aから34cにより負荷36aから36cに電力を供給させる構成としている。前記動作により、燃料電池35aから35cを更に効率よく発電させることができるものである。
さらに、蓄電池の運用においては、複数個接続した際の蓄電手段の充電時間短縮や容量低減を図り、かつ蓄電手段に異常が発生しないように充電または放電制御を行なう電源制御装置が知られている(例えば特許文献5参照)。
以下、本電源制御装置について、図22を参照しながら説明する。
図に示すように、蓄電手段39a、39bには電流計測手段40a、40bがそれぞれ直列に接続され、蓄電手段39a、電流計測手段40aと、蓄電手段39b、計測手段40bとが並列に接続される。蓄電手段39a、39b及び電流計測手段40a、40bと電圧計測手段41とが並列に接続される。充放電制御手段42も蓄電手段39a、39b及び電流計測手段40a、40bと並列に接続される。電圧計測手段41及び電流計測手段40a、40bの計測電流電圧値は状態検知手段43に入力され抵抗値、電圧値が演算され充放電制御手段42に入力される。充放電制御手段42は安全で短時間充電可能な充電電流値と高効率放電電流を演算し蓄電手段39a、39bの充放電電流を制御する構成としている。
特開2004−362787号公報
特開2001−243961号公報
特開2000−333386号公報
特開2004−327448号公報
特開2004−215459号公報
このような従来の電源システムでは、蓄電手段のメンテナンス時に負荷追従制御を実施することができず、例えば特許文献1における燃料電池システムでは、負荷電力に応じて蓄電手段へ充電あるいは放電するように構成しているが、蓄電手段のメンテナンス時においては、余剰電力を蓄積あるいは消費する手段を有しないため、負荷追従を実現できないという課題がある。
また、特許文献2の燃料電池システムでは、余剰燃料ガスにより発生し得る余剰電力量に対応可能な蓄電余裕量を二次電池に残すよう制御するものであり、二次電池のメンテナンス時においては余剰電力の蓄積あるいは消費する手段を有さず、負荷追従を実現できないという課題がある。
さらに、特許文献3のバックアップ電源システムでは、無停電のための蓄電池を有したシステムを構成したものであり、蓄電池のメンテナンス時には蓄積あるいは放電による電力供給する手段を有さず、負荷に対し電力供給を行なうことができないという課題がある。
また、特許文献4の電力供給システムでは、燃料電池の発電効率を最大となるように二次電池を備える構成としているが、二次電池のメンテナンス時には蓄電あるいは消費する手段を有さず、負荷変動に応じた燃料電池の出力制御を行なう必要性が生じるが、燃料電池の出力時定数からシステム全体を停止させる必要性が生じるという課題がある。
さらに、特許文献5の電源制御装置では、蓄電手段に対する最適な充放電制御に関するものであり、蓄電手段のメンテナンス時に対応するものではなく、連続稼動するための手段ではない。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、蓄電手段のメンテナンス時であっても蓄電手段をすべて遮断することなく、メンテナンスの必要となった蓄電手段のみ切り離し、メンテナンスが不要な蓄電手段にて負荷追従制御を行なうことができ、連続稼動を可能とすることで発電電力を有効活用することができるものである。
本発明の電源システムは、蓄電手段により一時的に発電手段の電力を充電するシステムにおいて、蓄電手段を部分的に停止、あるいはメンテナンスにより部分的に切り離す時であっても、システムの連続稼働ができるようにする連続稼動手段を有する構成としたものである。
この手段により、蓄電手段を停止させる時などであってもシステムを停止することなく、連続運転が可能とすることができる電源システムが得られる。
また、発電手段からの発電電力を一時的に充電する少なくとも2つ以上の蓄電手段と、蓄電池を個別に遮断する個別遮断手段を備える構成としたものである。
この手段により、蓄電手段のメンテナンス時などであってもメンテナンスを行なう蓄電池以外で負荷追従制御を行なうことができる電源システムが得られる。
さらに、蓄電手段のメンテナンスの必要性を診断するメンテナンス診断手段を備える構成としたものである。
この手段により、蓄電手段のメンテナンスを事前に診断することで、負荷追従制御の性能を向上することができる電源システムが得られる。
また、メンテナンスの必要な蓄電手段を特定する特定手段を備える構成としたものである。
この手段により、蓄電手段をすべて遮断することを防止し、負荷追従を行なうことができる同時にシステムの稼働率を向上させることができる電源システムが得られる。
さらに、メンテナンスの必要な蓄電手段を報知する報知手段を備える構成としたものである。
この手段により、使用者にメンテナンスの必要な蓄電手段を特定させることができ、メンテナンスを容易に実施することができる電源システムが得られる。
また、メンテナンス時に停止させる一時停止手段を備える構成としたものである。
この手段により、全蓄電手段をメンテナンスする際などを含め、安全にメンテナンスを実施することができる電源システムが得られる。
さらに、メンテナンス時にメンテナンスの不要な蓄電手段により、発電手段の余剰電力を一時的に充電する構成としたものである。
この手段により、部分的なメンテナンスによる不要なシステムの一時停止を回避することができ、システムの稼働率を向上することができる電源システムが得られる。
また、蓄電手段はそれぞれ並列に接続する構成としたものである。
この手段により、蓄電手段の充放電を行なうための回路構成を簡単な構成とすることができると共に、増設を容易に実現することができる電源システムが得られる。
さらに、遮断した蓄電手段の個数を検知し、充放電制御の電流制限値を変更する電流制限値変更手段を備える構成としたものである。
この手段により、メンテナンス時にメンテナンス対象外の蓄電手段を過剰な充放電を避けることができる電源システムが得られる。
また、蓄電手段はそれぞれ直列に接続する構成としたものである。
この手段により、蓄電手段の充放電回路の昇降圧比を小さくすることができる、あるいは蓄電池の接続本数を減らすことができ、小型化が可能な電源システムが得られる。
さらに、個別に遮断した蓄電池をバイパスするバイパス手段を備える構成としたものである。
この手段により、蓄電池を直列に接続した場合であっても、バイパスすることでメンテナンス時であっても稼動することができる電源システムが得られる。
また、バイパスした蓄電手段の個数を検知し、充電制御時の蓄電池電圧の整定値を変更する電圧整定値変更手段を備える構成としたものである。
この手段により、蓄電池のメンテナンス時であっても、蓄電池を過電圧の状態、すなわち過充電で使用することを回避することができる電源システムが得られる。
さらに、メンテナンスの報知前、対象となる蓄電手段以外の放電深度を50%〜80%とする放電深度調整手段を備える構成としたものである。
この手段により、メンテナンス対象外の蓄電手段の充電電流制限値を大きくすることができ、発電手段の出力抑制を回避することができる電源システムが得られる。
本発明によれば、蓄電手段により一時的に発電手段の電力を充電するシステムにおいて、蓄電手段を部分的に停止、あるいはメンテナンスにより部分的に切り離す時であっても、システムの連続稼働ができるようにする連続稼動手段を有する構成とすることで、蓄電手段を停止させる時などであってもシステムを停止することなく、連続運転が可能とすることができる電源システムが提供できる。
また、発電手段からの発電電力を一時的に充電する少なくとも2つ以上の蓄電手段と、蓄電池を個別に遮断する個別遮断手段を備える構成とすることで、蓄電手段のメンテナンス時などであってもメンテナンスを行なう蓄電池以外で負荷追従制御を行なうことができる電源システムが提供できる。
さらに、蓄電手段のメンテナンスの必要性を診断するメンテナンス診断手段を備える構成とすることで、蓄電手段のメンテナンスを事前に診断することで、負荷追従制御の性能を向上することができる電源システムが提供できる。
また、メンテナンスの必要な蓄電手段を特定する特定手段を備える構成とすることで、蓄電手段をすべて遮断することを防止し、負荷追従を行なうことができる同時にシステムの稼働率を向上させることができる電源システムが提供できる。
さらに、メンテナンスの必要な蓄電手段を報知する報知手段を備える構成とすることで、使用者にメンテナンスの必要な蓄電手段を特定させることができ、メンテナンスを容易に実施することができる電源システムが提供できる。
また、メンテナンス時に停止させる一時停止手段を備える構成とすることで、全蓄電手段をメンテナンスする際などを含め、安全にメンテナンスを実施することができる電源システムが提供できる。
さらに、メンテナンス時にメンテナンスの不要な蓄電手段により、発電手段の余剰電力を一時的に充電する構成とすることで、部分的なメンテナンスによる不要なシステムの一時停止を回避することができ、システムの稼働率を向上することができる電源システムが提供できる。
また、蓄電手段はそれぞれ並列に接続する構成とすることで、蓄電手段の充放電を行なうための回路構成を簡単な構成とすることができると共に、増設を容易に実現することができる電源システムが提供できる。
さらに、遮断した蓄電手段の個数を検知し、充放電制御の電流制限値を変更する電流制限値変更手段を備える構成とすることで、メンテナンス時にメンテナンス対象外の蓄電手段を過剰な充放電を避けることができる電源システムが提供できる。
また、蓄電手段はそれぞれ直列に接続する構成とすることで、蓄電手段の充放電回路の昇降圧比を小さくすることができる、あるいは蓄電池の接続本数を減らすことができ、小型化が可能な電源システムが提供できる。
さらに、個別に遮断した蓄電池をバイパスするバイパス手段を備える構成とすることで、蓄電池を直列に接続した場合であっても、バイパスすることでメンテナンス時であっても稼動することができる電源システムが提供できる。
また、バイパスした蓄電手段の個数を検知し、充電制御時の蓄電池電圧の整定値を変更する電圧整定値変更手段を備える構成とすることで、蓄電池のメンテナンス時であっても、蓄電池を過電圧の状態、すなわち過充電で使用することを回避することができる電源システムが提供できる。
さらに、メンテナンスの報知前、対象となる蓄電手段以外の放電深度を50%〜80%とする放電深度調整手段を備える構成とすることで、メンテナンス対象外の蓄電手段の充電電流制限値を大きくすることができ、発電手段の出力抑制を回避することができる電源システムが提供できる。
本発明の請求項1記載の発明は、蓄電手段により一時的に発電手段の電力を充電するシステムにおいて、蓄電手段を部分的に停止、あるいはメンテナンスにより部分的に切り離す時であっても、システムの連続稼働ができるようにする連続稼動手段を有する構成としたものであり、蓄電手段を停止させる時などであってもシステムを停止することなく、連続運転が可能とすることができるという作用を有する。
また、発電手段からの発電電力を一時的に充電する少なくとも2つ以上の蓄電手段と、蓄電池を個別に遮断する個別遮断手段を備える構成としたものであり、蓄電手段のメンテナンス時などであってもメンテナンスを行なう蓄電池以外で負荷追従制御を行なうことができるという作用を有する。
さらに、蓄電手段のメンテナンスの必要性を診断するメンテナンス診断手段を備える構成としたものであり、蓄電手段のメンテナンスを事前に診断することで、負荷追従制御の性能を向上することができるという作用を有する。
また、メンテナンスの必要な蓄電手段を特定する特定手段を備える構成としたものであり、蓄電手段をすべて遮断することを防止し、負荷追従を行なうことができる同時にシステムの稼働率を向上させることができるという作用を有する。
さらに、メンテナンスの必要な蓄電手段を報知する報知手段を備える構成としたものであり、使用者にメンテナンスの必要な蓄電手段を特定させることができ、メンテナンスを容易に実施することができるという作用を有する。
また、メンテナンス時に停止させる一時停止手段を備える構成としたものであり、全蓄電手段をメンテナンスする際などを含め、安全にメンテナンスを実施することができるという作用を有する。
さらに、メンテナンス時にメンテナンスの不要な蓄電手段により、発電手段の余剰電力を一時的に充電する構成としたものであり、部分的なメンテナンスによる不要なシステムの一時停止を回避することができ、システムの稼働率を向上することができるという作用を有する。
また、蓄電手段はそれぞれ並列に接続する構成としたものであり、蓄電手段の充放電を行なうための回路構成を簡単な構成とすることができると共に、増設を容易に実現することができるという作用を有する。
さらに、遮断した蓄電手段の個数を検知し、充放電制御の電流制限値を変更する電流制限値変更手段を備える構成としたものであり、メンテナンス時にメンテナンス対象外の蓄電手段を過剰な充放電を避けることができるという作用を有する。
また、蓄電手段はそれぞれ直列に接続する構成としたものであり、蓄電手段の充放電回路の昇降圧比を小さくすることができる、あるいは蓄電池の接続本数を減らすことができ、小型化を可能とすることができるという作用を有する。
さらに、個別に遮断した蓄電池をバイパスするバイパス手段を備える構成としたものであり、蓄電池を直列に接続した場合であっても、バイパスすることでメンテナンス時であっても稼動することができるという作用を有する。
また、バイパスした蓄電手段の個数を検知し、充電制御時の蓄電池電圧の整定値を変更する電圧整定値変更手段を備える構成としたものであり、蓄電池のメンテナンス時であっても、蓄電池を過電圧の状態、すなわち過充電で使用することを回避することができるという作用を有する。
さらに、メンテナンスの報知前、対象となる蓄電手段以外の放電深度を50%〜80%とする放電深度調整手段を備える構成としたものであり、メンテナンス対象外の蓄電手段の充電電流制限値を大きくすることができ、発電手段の出力抑制を回避することができるという作用を有する。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1に本発明の実施の形態1における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態1における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する連続稼動手段としての並列接続した2つの蓄電手段2A、2B及びメンテナンス時に蓄電池2Aa、2Baを個別に遮断する個別遮断手段3と、蓄電手段2A、2Bのメンテナンスの必要性を診断するメンテナンス診断手段4を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
図1に本発明の実施の形態1における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態1における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する連続稼動手段としての並列接続した2つの蓄電手段2A、2B及びメンテナンス時に蓄電池2Aa、2Baを個別に遮断する個別遮断手段3と、蓄電手段2A、2Bのメンテナンスの必要性を診断するメンテナンス診断手段4を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
次に、個別遮断手段3を図2のフローチャートを参照しながら説明する。図に示すように、個別遮断手段3は、蓄電池2Aaあるいは2Baのメンテナンス時に、蓄電池2Aaあるいは2Baへの充放電を停止させる。メンテナンス対象となっている蓄電池2Aa、あるいは2Baの充放電電流がゼロとなった時に蓄電池2Aaあるいは2Baへの配線を遮断する。
次に、メンテナンス診断手段4を図3のフローチャートを参照しながら説明する。図に示すように、メンテナンス診断手段4は、蓄電手段2A、及び2Bの充電電流積算値と放電電流積算値の総和を演算する。演算した積算値の偏差を演算し、偏差が閾値Kを超えた場合、メンテナンス必要と判断し、K以下であれば不要と判断する。
以上のように、本実施の形態1によれば、メンテナンス時にメンテナンス対象外の蓄電池2Aaあるいは2Baに充放電させることで負荷追従制御を行なうことができることとなる。
(実施の形態2)
図4に本発明の実施の形態2における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態2における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、メンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを特定する特定手段5と、メンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを報知する報知手段6を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
図4に本発明の実施の形態2における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態2における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、メンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを特定する特定手段5と、メンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを報知する報知手段6を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
次に、特定手段5のフローチャートについて図5を参照しながら説明する。図に示すように、特定手段5は、蓄電手段2A、2Bそれぞれの放電深度が0%となるように充電制御するよう、充放電コンバータ2Ab、2Bbに指令する。放電深度が0%すなわち満充電とした後、規定値Ik[A]で定電流放電するように指令する。定電流放電をT[h]実施した後に放電を停止させる。放電を停止させた後、蓄電池2Aa、2Baの電圧をそれぞれ計測し、計測した蓄電池2Aa、2Baの電圧が規定電圧Vk[V]を下回っていた蓄電池2Aaあるいは2Baがメンテナンス対象として特定する。特定手段5としては図5のフローチャートにしたがってプログラミングされたマイコン等がある。
次に、報知手段6の構成について、図6を参照しながら説明する。図に示すように、報知手段6は、特定手段5から特定した蓄電池2Aaあるいは2Baの情報を情報入力部6aに入力する。情報入力部6aは、入力した結果を表示部6bに出力し、表示部6bにて警告ランプ6caあるいは6cbを点灯させて報知する。情報入力部としては情報を入力できれば良くマイコン等がある。
以上のように、本実施の形態2によれば、メンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを特定することができ、また使用者にメンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを報知することができることとなる。
(実施の形態3)
図7に本発明の実施の形態3における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態3における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、メンテナンス時に停止させる一時停止手段7を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
図7に本発明の実施の形態3における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態3における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、メンテナンス時に停止させる一時停止手段7を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
次に一時停止手段7の構成について、図8を参照しながら説明する。図に示すように、一時停止手段7は、システム停止スイッチ7aと、充放電コンバータ2Ab、2Bbへ充放電を停止させる指令部7bにより構成している。システム停止スイッチ7aを切り状態とすると、司令部7bは充放電コンバータ2Ab、2Bbへ充放電を停止させるように指令する。
以上のように、本実施の形態3によれば、蓄電手段2A及び2Bの両方のメンテナンスが必要な場合には一時停止することができ、安全に作業を行なうことができることとなる。
(実施の形態4)
図9に本発明の実施の形態4における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態4における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、遮断した蓄電手段2A、あるいは2B、または2A及び2Bを検知し、充放電制御の電流制限値を変更する電流制限値変更手段8を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
図9に本発明の実施の形態4における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態4における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、遮断した蓄電手段2A、あるいは2B、または2A及び2Bを検知し、充放電制御の電流制限値を変更する電流制限値変更手段8を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
次に電流制限値変更手段8のフローチャートについて、図10を参照しながら説明する。図に示すように、電流制限値変更手段8は、蓄電手段2A、2Bのメンテナンスの要否情報を入力する。蓄電池2Aaあるいは2Baの何れか一方のみがメンテナンス必要であれば、電流制限値を1/2とする。また、蓄電池2Aa及び2Ba共にメンテナンスが必要であれば、電流制限値をゼロとする。蓄電池2Aa及び2Ba共にメンテナンスが不要であれば、電流制限値を初期値とする。
以上のように、本実施の形態4によれば、電流制限値変更手段8により蓄電池2Aaあるいは2Baの充電電流を規定値以上流すことを回避することができることとなる。
(実施の形態5)
図11に本発明の実施の形態5における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態5における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する直列接続した2つの蓄電池2Aa、2Baと、スイッチAからFを有する蓄電手段2Cを備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
図11に本発明の実施の形態5における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態5における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する直列接続した2つの蓄電池2Aa、2Baと、スイッチAからFを有する蓄電手段2Cを備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
次に各蓄電池2Aa、2Baの充放電を行なう際のスイッチAからFのON/OFF制御について、図11及び図12を参照しながら説明する。図12のONは常時ONを意味し、OFFは常時OFF、chopはデューティ制御を意味する。まず蓄電池2Aaに充電し、蓄電池2Baの充放電を行なわない場合は、スイッチA及びスイッチEを常時ONし、ススイッチFをデューティ制御する。これにより入力からみた場合は降圧チョッパ回路として機能することとなり、充電電流を制御することで蓄電池2Aaへの充電制御が可能となる。この時、充電電流はスイッチFからリアクタンスを通してスイッチAから蓄電池2Aa、さらにスイッチBのダイオードを通してリアクタンスを経由してスイッチEを通流することとなる。蓄電池2Baへの充電制御も同様にスイッチB、C、Dを常時ONし、スイッチFをデューティ制御することで充電電流制御が可能となる。次に蓄電池2Aa及び2Baの両方に充電する場合は、スイッチA、Cを常時ONし、スイッチFをデューティ制御することで可能となる。さらに、蓄電池2Aaからのみ放電を行なう際には、スイッチB、Dをデューティ制御、あるいはスイッチB、Dの何れかを常時ONともう一方をデューティ制御してスイッチA、Bと直列に接続したリアクタンスに充電し、昇圧した電力によりスイッチFのダイオードを通して放電する。同様に蓄電池2Baからのみ放電を行なう際には、スイッチEをデューティ制御して、スイッチB、Cのダイオードを通してスイッチB、Cと直列に接続したリアクタンスに充電し、昇圧した電力によりスイッチD、Fのダイオードを通して放電する。また、同様に蓄電池2Aa、2Baの両方から放電を行なう際には、スイッチD、Eをデューティ制御してスイッチA、Cと直列に接続したリアクタンスに充電し、昇圧した電力によりスイッチFのダイオードを通して放電する。
以上のように、蓄電池2Aa、2Baをそれぞれ直列に接続した場合であっても、個別に制御できる、すなわち個別にメンテナンスを行なうことができることとなる。
(実施の形態6)
図13に本発明の実施の形態6における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態6における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する蓄電池2Aa、2Baを直列接続し、スイッチAからFを有する蓄電手段2Cと、蓄電池2Aaあるいは2Baを個別に遮断した時に遮断した蓄電池2Aaあるいは2Baへの充電をバイパスするバイパス制御手段9A及び9Bと、バイパスした蓄電池2Aa、2Baの個数を検知し、充電制御時の蓄電池2Aa、2Baの電圧整定値を変更する電圧整定値変更手段10a及び10bを備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
図13に本発明の実施の形態6における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態6における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する蓄電池2Aa、2Baを直列接続し、スイッチAからFを有する蓄電手段2Cと、蓄電池2Aaあるいは2Baを個別に遮断した時に遮断した蓄電池2Aaあるいは2Baへの充電をバイパスするバイパス制御手段9A及び9Bと、バイパスした蓄電池2Aa、2Baの個数を検知し、充電制御時の蓄電池2Aa、2Baの電圧整定値を変更する電圧整定値変更手段10a及び10bを備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
次にバイパス制御手段9A及び9Bの構成について、図14を参照しながら説明する。図に示すように、バイパス制御手段9A及び9Bは、遮断した端子間の電圧を検出する電圧検知部9Aa、9Baと、検知した電圧が規定電圧Vbat_pasを下回っているか否かを判定し、下回っていればバイパススイッチ9Ab、9BbをONするスイッチ制御部9Ac、9Bcを備えている。
次に電圧整定値変更手段10a及び10bを、図15のフローチャートを参照しながら説明する、図に示すように、電圧整定値変更手段10a及び10bは、バイパスした蓄電池2Aaあるいは2Baの個数を入力する。入力した個数から0個であれば初期値を採用する。また1個であれば電圧整定値を1/2とし、2個であれば電圧整定値をゼロ、すなわち充電禁止とする。電圧整定値変更手段としては上記手順、図15のフローチャートをプログラミングされたマイコン等がある。
以上のように、本実施の形態6によれば、蓄電池2Aaあるいは2Baのメンテナンスにより遮断した場合、蓄電池2Aa、2Baの接続されていた端子電圧をそれぞれ検知し、バイパスすることでメンテナンス時であっても稼動することができると共に、バイパスした蓄電池2Aa、2Baの個数により充電電圧の整定値を変更することで蓄電池2Aa、2Baの過充電を防止することとなる。
(実施の形態7)
図16に本発明の実施の形態7における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態7における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、メンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを報知する報知手段6と、メンテナンスの報知前、対象となる蓄電池2Aaあるいは2Ba以外の蓄電池2Baあるいは2Aaの放電深度を、70%とする放電深度調整手段11を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
図16に本発明の実施の形態7における電源システムの構成図を示す。図に示すように、実施の形態7における電源システムは、太陽光発電手段1と、太陽光発電手段1からの発電電力を一時的に充電する2つの蓄電手段2A、2Bと、メンテナンスの必要な蓄電手段2Aあるいは2Bを報知する報知手段6と、メンテナンスの報知前、対象となる蓄電池2Aaあるいは2Ba以外の蓄電池2Baあるいは2Aaの放電深度を、70%とする放電深度調整手段11を備えている。また、太陽光発電手段1は、太陽電池1aと、太陽電池1aからの発電電力を適宜最適な電圧に変換する昇圧チョッパ回路1bと、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路1cにより構成している。
次に放電深度調整手段11を図17の制御フローチャートを参照しながら説明する。図に示すように、放電深度調整手段11は蓄電池2Aa、2Baのメンテナンスの要否を入力する。蓄電池2Aaのメンテナンスが必要で、かつ蓄電池2Baのメンテナンスが不要な場合は、蓄電池2Baの放電深度目標値を70%としてセットする。逆に蓄電池2Aaのメンテナンスが不要で、かつ蓄電池2Baのメンテナンスが必要な場合は、蓄電池2Aaの放電深度目標値を70%としてセットする。また、両蓄電池2Aa、2Baのメンテナンスが必要な場合、あるいは両蓄電池2Aa、2Baのメンテナンスが不要な場合は、処理を抜ける。放電深度調整手段としては上記手順、図17のフローチャートをプログラミングされたマイコン等がある。
以上のように、本実施の形態7によれば、蓄電池2Aaあるいは2Baのメンテナンスを実施する前、対象外の蓄電池手段2Baあるいは2Aaの放電深度を70%とすることで充電電流制限値を大きくすることができ、発電手段の出力抑制を回避することができることとなる。
太陽電池や風力発電、燃料電池などの発電手段と二次電池を併用した電源システムにおいて、負荷追従制御を行なうために一時的な電力貯蔵手段として蓄電池を利用するシステムで、かつ連続運転を必要とする用途に適用できる。
1 太陽光発電手段
1a 太陽電池
1b 昇圧チョッパ回路
1c インバータ回路
2A、2B、2C 蓄電手段
2Aa、2Ba 蓄電池
2Ab、2Bb 充放電コンバータ
3 個別遮断手段
4 メンテナンス診断手段
5 特定手段
6 報知手段
6a 情報入力部
6b 表示部
6ca、6cb 警告ランプ
7 一時停止手段
8 電流制限値変更手段
9A、9B バイパス制御手段
10a、10b 電圧整定値変更手段
11 放電深度調整手段
12 燃料電池
13 電流制御手段
14 蓄電手段
15 充放電制御手段
16 商用電源
17 メインブレーカ
18 系統電流計測手段
19 交流電圧計測手段
20 燃料電池電圧計測手段
21 蓄電電圧計測手段
22 電力変換手段
23 負荷
24 外部負荷
25 二次電池
26 燃料電池
27 蓄電余裕量検出手段
28 余剰電力量算出手段
29 電力制御手段
30 燃料電池
31 蓄電池
32 無停電電源装置
33 負荷
34a〜34c 二次電池
35a〜35c 燃料電池
36a〜36c 負荷
37 制御部
38 効率格納部
39a〜39b 蓄電手段
40a〜40b 電流計測手段
41 電圧計測手段
42 充放電制御手段
43 状態検知手段
1a 太陽電池
1b 昇圧チョッパ回路
1c インバータ回路
2A、2B、2C 蓄電手段
2Aa、2Ba 蓄電池
2Ab、2Bb 充放電コンバータ
3 個別遮断手段
4 メンテナンス診断手段
5 特定手段
6 報知手段
6a 情報入力部
6b 表示部
6ca、6cb 警告ランプ
7 一時停止手段
8 電流制限値変更手段
9A、9B バイパス制御手段
10a、10b 電圧整定値変更手段
11 放電深度調整手段
12 燃料電池
13 電流制御手段
14 蓄電手段
15 充放電制御手段
16 商用電源
17 メインブレーカ
18 系統電流計測手段
19 交流電圧計測手段
20 燃料電池電圧計測手段
21 蓄電電圧計測手段
22 電力変換手段
23 負荷
24 外部負荷
25 二次電池
26 燃料電池
27 蓄電余裕量検出手段
28 余剰電力量算出手段
29 電力制御手段
30 燃料電池
31 蓄電池
32 無停電電源装置
33 負荷
34a〜34c 二次電池
35a〜35c 燃料電池
36a〜36c 負荷
37 制御部
38 効率格納部
39a〜39b 蓄電手段
40a〜40b 電流計測手段
41 電圧計測手段
42 充放電制御手段
43 状態検知手段
Claims (13)
- 蓄電手段により一時的に発電手段の電力を充電するシステムにおいて、蓄電手段を停止させる時などであっても、システムの連続稼働ができるようにする連続稼動手段を有することを特徴とする電源システム。
- 連続稼動手段は、発電手段からの発電電力を一時的に充電する少なくとも2つ以上の蓄電手段と、蓄電池を個別に遮断する個別遮断手段を有することを特徴とする請求項1記載の電源システム。
- 蓄電手段のメンテナンスの必要性を診断するメンテナンス診断手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の電源システム。
- メンテナンスの必要な蓄電手段を特定する特定手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源システム。
- メンテナンスの必要な蓄電手段を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源システム。
- メンテナンス時に停止させる一時停止手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源システム。
- メンテナンス時にメンテナンスの不要な蓄電手段により、発電手段の余剰電力を一時的に充電することを特徴とする請求項2記載の電源システム。
- 蓄電手段は、それぞれ並列に接続したことを特徴とする請求項1記載の電源システム。
- 遮断した蓄電手段の個数を検知し、充放電制御の電流制限値を変更する電流制限値変更手段を備えたことを特徴とする請求項8記載の電源システム。
- 蓄電手段は、それぞれ直列に接続したことを特徴とする請求項1記載の電源システム。
- 個別に遮断した蓄電池をバイパスするバイパス手段を備えたことを特徴とする請求項10記載の電源システム。
- バイパスした蓄電手段の個数を検知し、充電制御時の蓄電池電圧の整定値を変更する電圧整定値変更手段を備えたことを特徴とする請求項11記載の電源システム。
- メンテナンスの報知前、対象となる蓄電手段以外の放電深度を50%〜80%とする放電深度調整手段を備えたことを特徴とする請求項5記載の電源システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005129298A JP2006311676A (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | 電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005129298A JP2006311676A (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | 電源システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006311676A true JP2006311676A (ja) | 2006-11-09 |
Family
ID=37477875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005129298A Pending JP2006311676A (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | 電源システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006311676A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010057316A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
WO2011030195A1 (ja) | 2009-09-10 | 2011-03-17 | パナソニック電工株式会社 | 電力制御システム並びに電気機器 |
WO2011058413A1 (ja) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | パナソニック電工株式会社 | 給電制御システム |
DE102009054485A1 (de) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | SB LiMotive Company Ltd., Suwon | System zur dezentralen Speicherung und Generierung elektrischer Energie |
JP2012205488A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電力貯蔵システム |
KR101222090B1 (ko) | 2010-11-04 | 2013-01-15 | 경상대학교산학협력단 | 최대전력점추종 전력변환 및 충전 시스템 |
WO2016166854A1 (ja) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | 三菱電機株式会社 | 制御装置、制御方法、及びプログラム |
JP2017063552A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 東芝ライテック株式会社 | 蓄電システム |
JP2017127047A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 三菱電機株式会社 | パワーコンディショナ |
JP2022054443A (ja) * | 2020-09-25 | 2022-04-06 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー | 風力発電設備の無停電電源 |
JP7526153B2 (ja) | 2020-09-25 | 2024-07-31 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー | 風力発電設備の無停電電源 |
-
2005
- 2005-04-27 JP JP2005129298A patent/JP2006311676A/ja active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010057316A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | 電源装置 |
US9065301B2 (en) | 2009-09-10 | 2015-06-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power control system and electric device |
WO2011030195A1 (ja) | 2009-09-10 | 2011-03-17 | パナソニック電工株式会社 | 電力制御システム並びに電気機器 |
WO2011058413A1 (ja) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | パナソニック電工株式会社 | 給電制御システム |
DE102009054485A1 (de) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | SB LiMotive Company Ltd., Suwon | System zur dezentralen Speicherung und Generierung elektrischer Energie |
EP2510601B1 (de) | 2009-12-10 | 2016-10-12 | Samsung SDI Co., Ltd. | System zur dezentralen speicherung und generierung elektrischer energie |
KR101222090B1 (ko) | 2010-11-04 | 2013-01-15 | 경상대학교산학협력단 | 최대전력점추종 전력변환 및 충전 시스템 |
JP2012205488A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電力貯蔵システム |
WO2016166854A1 (ja) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | 三菱電機株式会社 | 制御装置、制御方法、及びプログラム |
JPWO2016166854A1 (ja) * | 2015-04-15 | 2017-10-19 | 三菱電機株式会社 | 制御装置、制御方法、及びプログラム |
JP2017063552A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 東芝ライテック株式会社 | 蓄電システム |
JP2017127047A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 三菱電機株式会社 | パワーコンディショナ |
JP2022054443A (ja) * | 2020-09-25 | 2022-04-06 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー | 風力発電設備の無停電電源 |
JP7526153B2 (ja) | 2020-09-25 | 2024-07-31 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー | 風力発電設備の無停電電源 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101243909B1 (ko) | 전력 저장 시스템 및 그 제어 방법 | |
JP5903622B2 (ja) | 電力供給システムおよび充放電用パワーコンディショナ | |
KR101097260B1 (ko) | 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법 | |
KR101084214B1 (ko) | 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법 | |
JP5583781B2 (ja) | 電力管理システム | |
JP2006311676A (ja) | 電源システム | |
WO2011065375A1 (ja) | 電力変換装置、発電システム、及び充放電制御方法 | |
JPWO2013121618A1 (ja) | 電力変換装置 | |
WO2012115098A1 (ja) | 蓄電システム | |
US10749346B2 (en) | Power management system | |
JP6306778B2 (ja) | 電気エネルギー蓄積装置 | |
KR20200048913A (ko) | 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템 | |
JP2011250608A (ja) | 太陽電池システム | |
JP2012175864A (ja) | 蓄電システム | |
TW201832442A (zh) | 不斷電系統(ups)之轉換電路裝置 | |
TW201541805A (zh) | 用於電池串的電壓調節 | |
KR101436019B1 (ko) | 듀얼 인버터를 구비한 독립형 태양광발전 시스템의 제어방법 | |
KR101456475B1 (ko) | 듀얼 인버터를 구비한 독립형 태양광발전 시스템 및 이의 제어방법 | |
JP2017127173A (ja) | 蓄電装置 | |
US20200067315A1 (en) | Energy storage apparatus | |
JP6795082B2 (ja) | 直流給電システム | |
JP3530519B2 (ja) | 蓄電装置の電圧均等化装置及び該装置を備えた電力貯蔵システム | |
JP3171578U (ja) | 蓄電装置 | |
JP2006286445A (ja) | 燃料電池システム | |
KR101436015B1 (ko) | 듀얼 인버터를 구비한 독립형 태양광발전 시스템의 제어방법 |