JP2013013277A - 電力調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電源装置から供給可能な最大電力値の範囲内で、各負荷への供給電力の上限値を適切に調整する電力調整装置を提供することである。
【解決手段】電力調整装置30は、電源装置20からDC負荷44、AC負荷48への最大供給可能電力値Pmaxの範囲内で、電源装置20からDC負荷44、AC負荷48へ伝送可能な電力上限値Plim1,Plim2を設定する設定回路32と、DC負荷44、AC負荷48の使用電力値P1,P2が、DC負荷44、AC負荷48に設定された電力上限値Plim1,Plim2を超えないようにフィードバック制御を行うフィードバック回路39と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】電力調整装置30は、電源装置20からDC負荷44、AC負荷48への最大供給可能電力値Pmaxの範囲内で、電源装置20からDC負荷44、AC負荷48へ伝送可能な電力上限値Plim1,Plim2を設定する設定回路32と、DC負荷44、AC負荷48の使用電力値P1,P2が、DC負荷44、AC負荷48に設定された電力上限値Plim1,Plim2を超えないようにフィードバック制御を行うフィードバック回路39と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、電力調整装置に係り、特に、二次電池を含む電源装置から複数の負荷へ電力を供給する際に用いられる電力調整装置に関する。
近年、二次電池を利用することで、エネルギの有効活用を行うことが考えられている。例えば、環境に優しいクリーンエネルギとして太陽電池モジュールの開発が盛んに行なわれているが、太陽光を電力に変換する太陽電池モジュールは蓄電機能を備えていないため、二次電池と組み合わせて使用されることがある。
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献1には、太陽電池と、この太陽電池で充電される複数の二次電池と、各々の二次電池と太陽電池との間に接続されて二次電池の充電を制御する充電スイッチと、各々の二次電池と負荷との間に接続してなる放電スイッチと、充電スイッチと放電スイッチとを制御する制御回路とを備える太陽電池の電源装置が開示されている。ここでは、制御回路が、複数の充電スイッチを制御して充電する二次電池の優先順位を特定し、優先順位の高い二次電池を優先順位の低い二次電池よりも先に充電し、優先順位の高い二次電池が所定容量充電されると、優先順位の低い二次電池を充電するようにしてなることが開示されている。
ところで、一般的に、二次電池を含む電源装置から複数の負荷へ電力供給を行なう場合において、全負荷への供給可能な最大電力値は、電源装置の能力等により定まる。そこで、電源装置の能力等を超えないようにするために、電源装置から複数の負荷へ供給される電力の上限値をそれぞれ設定することが好ましい。例えば、電源装置から全負荷へ供給可能な最大電力値を負荷の数で除算した均等値をそれぞれの供給電力の上限値として設定する。この場合、複数の負荷の各使用電力値が不均等な状態でその差が非常に大きい場合には、上記のように設定された各負荷への供給電力の上限値に対して電力の余剰分と不足分とが生じる。このように最大電力値に対して均等に供給電力の上限値を設定すると電源装置から供給可能な最大電力値を十分に活用できない可能性がある。
本発明の目的は、電源装置の最大供給可能電力値の範囲内で、各負荷への供給電力の上限値を適切に調整可能とする電力調整装置を提供することである。
本発明に係る電力調整装置は、電源装置から複数の負荷への最大供給可能電力値の範囲内で、負荷ごとに電源装置から当該負荷へ伝送可能な電力上限値を設定する設定回路と、各負荷の使用電力値が、負荷ごとに設定された各電力上限値を超えないようにフィードバック制御を行うフィードバック回路と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、電源装置の最大供給可能電力値の範囲内で、各負荷への供給電力の上限値を適切に調整することができる。これにより、電源装置の最大供給可能電力値を十分に活用することができる。
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。また、以下では、全ての図面において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
図1は、電力調整装置30を含む蓄電システム10を示す図である。蓄電システム10は、電源装置20と、制御装置25と、電力調整装置30と、負荷装置40とを備える。蓄電システム10は、電源装置20から負荷装置40に供給される電力値を調整する機能を有する。なお、電力調整装置30は、電力伝送経路1と電力伝送経路2をそれぞれ流れる使用電力値P1,P2の電力上限値Plim1,Plim2を設定する機能を有するが、詳細な説明については後述する。
最初に、蓄電システム10の各電力伝送経路について説明する。
電力伝送経路1は、電源装置20から負荷装置40のDC負荷44に電力を供給するための経路である。電力伝送経路1は、電源装置20と電力調整装置30の間に設けられる端子7と、電力調整装置30と負荷装置40のDC/DC変換回路42の間に設けられる端子8とを接続する。
電力伝送経路2は、電源装置20から負荷装置40のAC負荷48に電力を供給するための経路である。電力伝送経路2は、端子7と、電力調整装置30と負荷装置40のDC/AC変換回路46の間に設けられる端子9とを接続する。
電力伝送経路3は、電源装置20の太陽電池モジュール11から二次電池19側へ電力を供給するための経路である。電力伝送経路3は、電源装置20の経路切替回路13と、接続点6とを接続する。
電力伝送経路4は、電源装置20の系統電力源14から二次電池19側へ電力を供給するための経路である。電力伝送経路4は、電源装置20のAC/DC変換回路16と、接続点6とを接続する。
電力伝送経路5は、電源装置20の太陽電池モジュール11及び系統電力源14から二次電池19へ電力を供給するための経路であり、二次電池19から負荷装置40へ電力を供給するための経路でもある。電力伝送経路5は、二次電池19と、接続点6とを接続する。
続いて、蓄電システム10の各構成について説明する。電源装置20は、太陽電池モジュール11と、直並列切替回路12と、経路切替回路13と、系統電力源14と、DC/AC変換回路15と、AC/DC変換回路16と、スイッチ回路17と、スイッチ回路18と、二次電池19と、スイッチ回路21とを備える。電源装置20は、太陽電池モジュール11、系統電力源14、二次電池19といった電力供給源からの電力を負荷装置40に供給する機能を有する。
太陽電池モジュール11は、入射された太陽光を電力に変換する電力機器である。太陽電池モジュール11は、太陽光を直流電力に変換する2つの光電変換部111,112を含む。
直並列切替回路12は、2つの光電変換部111,112についての接続関係を直列接続または並列接続に切り替える機能を有する回路である。
経路切替回路13は、太陽電池モジュール11の直流電力を二次電池19または負荷装置40側へ供給するか、系統電力源14側へ供給するかを切り替える機能を有する回路である。
系統電力源14は、電力会社等が保有する商用の配電線網を用いて電力を供給するための電力設備である。
DC/AC変換回路15は、経路切替回路13と系統電力源14との間に配置される電力変換回路である。DC/AC変換回路15によって、太陽電池モジュール11の直流電力を交流電力に変換して系統電力源14に逆潮流させることができる。
AC/DC変換回路16は、スイッチ回路18と系統電力源14との間に配置される電力変換回路である。AC/DC変換回路16によって、系統電力源14から供給された交流電力を直流電力に変換し、二次電池19または負荷装置40側に供給することができる。
スイッチ回路17は、制御装置25の制御によって電力伝送経路3を遮断または接続する回路である。スイッチ回路18は、制御装置25の制御によって電力伝送経路4を遮断または接続する回路である。
二次電池19は、太陽電池モジュール11または系統電力源14からの充電電力によって充電される蓄電池である。そして、二次電池19から放電された放電電力は、負荷装置40のDC負荷44及びAC負荷48に供給される。
スイッチ回路21は、制御装置25の制御によって電力伝送経路5を遮断または接続する回路である。
負荷装置40は、DC/DC変換回路42と、DC負荷44と、DC/AC変換回路46と、AC負荷48とを備える。
DC/DC変換回路42は、電力調整装置30に含まれるスイッチ回路35と、DC負荷44との間に配置される電力変換回路である。DC/DC変換回路42によって、電力調整装置30を経由して供給される直流電力の電力値がDC負荷44に適した電力値に変換されてDC負荷44に供給される。
DC負荷44は、DC/DC変換回路42と接続され、直流電力で動作する機器等である。DC負荷44は、照明機器であるとして説明するが、もちろん、その他の機器であってもよい。
DC/AC変換回路46は、電力調整装置30に含まれるスイッチ回路38と、AC負荷48との間に配置される電力変換回路である。DC/AC変換回路46によって、電力調整装置30を経由して供給される直流電力の電力値が交流電力に変換されてAC負荷48へ供給される。
AC負荷48は、DC/AC変換回路46と接続され、交流電力で動作する機器等である。AC負荷48は、例えば、テレビジョン等の情報機器であるとして説明するが、もちろん、その他の機器であってもよい。
制御装置25は、蓄電システム10を構成する各要素の動作を制御する機能を有する。制御装置25は、外部からの設定情報等に基づいて、光電変換部111,112について直列接続または並列接続のいずれかに切り替えるための切替信号を直並列切替回路12に出力する機能を有する。また、制御装置25は、外部からの設定情報等に基づいて、直並列切替回路12の出力をDC/AC変換回路15またはスイッチ回路17のいずれか一方に供給されるように切り替えるための切替信号を経路切替回路13に出力する機能を有する。
また、制御装置25は、外部からの設定情報等に基づいて、スイッチ回路17,18,21のスイッチング制御を行う。例えば、制御装置25は、太陽電池モジュール11からの電力を二次電池19に充電させつつ、太陽電池モジュール11及び二次電池19からの電力をDC負荷44及びAC負荷48に供給させる場合には、スイッチ回路17、スイッチ回路21をオンし、スイッチ回路18をオフするように、制御信号を出力する機能を有する。また、制御装置25は、例えば、系統電力源14からの電力を二次電池19に充電させつつ、系統電力源14及び二次電池19からの電力をDC負荷44及びAC負荷48に供給させる場合には、スイッチ回路18、スイッチ回路21をオンし、スイッチ回路17をオフするように、制御信号を出力する機能を有する。また、制御装置25は、電源装置20の状態及び負荷装置40の状態に応じて電力調整装置30の機能を制御する。
電力調整装置30は、設定回路32と、フィードバック回路39とを備える。ここでは、まずフィードバック回路39について説明した後で、設定回路32について説明する。
フィードバック回路39は、DC負荷44についての電力センサ33と、制限回路34と、スイッチ回路35と、AC負荷48についての電力センサ36と、制限回路37と、スイッチ回路38とを備える。フィードバック回路39は、DC負荷44及びAC負荷48の使用電力値P1,P2がそれぞれ電力上限値Plim1,Plim2を超えないようにフィードバック制御を行う機能を有する。
図2は、制限回路34の各要素の接続関係を示す図である。図3は、制限回路37の各要素の接続関係を示す図である。なお、制限回路34と制限回路37、電力センサ33と電力センサ36及びスイッチ回路35とスイッチ回路38とはそれぞれ同じ構成を有するため、以下ではDC負荷44についての制限回路34、電力センサ33及びスイッチ回路35について詳説し、AC負荷48についての制限回路37、電力センサ36及びスイッチ回路38の説明は省略する。
電力センサ33は、スイッチ回路17等と、スイッチ回路35と、制限回路34の増幅回路342との間に配置され、電力伝送経路1における使用電力値P1を常時検出する機能を有する検出部である。また、電力センサ33によって検出された電力値は、制限回路34の増幅回路342に供給される。
スイッチ回路35は、電力伝送経路1を遮断または接続する回路である。すなわち、スイッチ回路35がオンのときは電力伝送経路1を接続し、スイッチ回路35がオフのときは電力伝送経路1を遮断する。
制限回路34は、増幅回路342と、A/D変換回路344と、制御部346と、レベルシフト回路348とを備える。
増幅回路342は、電力センサ33とA/D変換回路344との間に配置される回路である。また、増幅回路342は、電力センサ33によって検出された電力値を増幅し、A/D変換回路344へと供給する機能を有する。
A/D変換回路344は、増幅回路342と制御部346との間に配置される回路である。また、A/D変換回路344は、増幅回路342によって増幅された電力値をアナログ値からデジタル値へと変換して制御部346へ供給する機能を有する。なお、A/D変換回路344のビット数は、例えば、12ビットである。
レベルシフト回路348は、制御部346とスイッチ回路35との間に配置される回路である。また、レベルシフト回路348は、制御部346から供給された出力信号のレベル変換を行いスイッチ回路35のオンまたはオフのための制御信号としてスイッチ回路35へ供給する機能を有する。
制御部346は、A/D変換回路344の出力と設定回路32から入力されるPlim1を入力信号とする。そして、制御部346は、レベルシフト回路348に対してスイッチ回路35のための信号を出力しつつ、入力信号に関する情報を設定回路32に伝送する。制御部346は、電力センサ33、増幅回路342、A/D変換回路344、制御部346、レベルシフト回路348及びスイッチ回路35を接続するフィードバック経路を用い、DC負荷44における使用電力値P1が設定回路32によって設定された電力上限値Plim1を超えないようにスイッチ回路35のスイッチング制御を行う制御回路である。なお、制御部346は、例えば、CPUを用いて構成することができるが、もちろん、その他の回路を用いて構成してもよい。例えば、組み合わせ回路を用いて構成することもできる。
ここで、制御部346の動作について、図4を用いて説明する。図4は、制御部346の動作手順を示すフローチャートである。
制御部346は、電力センサ33から供給される値に基づいて、電力伝送経路1を流れる電力値である使用電力値P1を常時監視し、電力上限値Plim1>使用電力値P1であるか否かを判断する(S2)。
そして、S2の工程において、電力上限値Plim1>使用電力値P1であると判断した場合には、スイッチ回路35を常時オンさせるための信号を出力する(S4)。
また、S2の工程において、電力上限値Plim1>使用電力値P1でないと判断した場合には、Plim1/P1のDuty比でスイッチ回路35をオンまたはオフさせるための信号を出力する(S6)。
S4の工程とS6の工程の後は、それぞれリターン処理及びスタート処理を介してS2へ戻る。このように、制御部346によれば、使用電力値P1が電力上限値Plim1を超えた場合には電力上限値Plim1となるまでDuty比を適宜変更するフィードバック制御を行うことで、使用電力値P1が電力上限値Plim1以下となるように制限する。ここで、設定回路32によって電力上限値Plim1が変更された場合には、変更後の電力上限値Plim1によって上記各工程を実行する。なお、制御部346は、S2における判定結果を設定回路32に伝送する。
続いて、設定回路32について説明する。設定回路32は、DC負荷44及びAC負荷48の使用電力値P1、P2の情報等に基づいて、電力上限値Plim1,Plim2をそれぞれ設定する。このとき、設定回路32は、二次電池19の能力等に基づいて定まる電源装置20の最大供給可能電力値Pmaxを超えないように電力上限値Plim1,Plim2をそれぞれ設定する。すなわち、設定回路32は、Plim1+Plim2≦Pmaxとなるように電力上限値Plim1,Plim2を設定する。そして、設定回路32によって設定された電力上限値Plim1,Plim2は、制限回路34,37の制御部346,376へ伝送される。
ここで、設定回路32の動作について、図5を用いて説明する。図5は、設定回路32の動作手順を示すフローチャートである。
最初に、設定回路32は、電力上限値Plim1,Plim2の初期設定を行なう(S10)。
次に、制御部346,376から伝送される使用電力値P1と電力上限値Plim1、及び、使用電力値P2と電力上限値Plim2の比較結果に基づいて、使用電力値P1>電力上限値Plim1、かつ、使用電力値P2<電力上限値Plim2であるか否かを判断する(S12)。S12の工程において、使用電力値P1>電力上限値Plim1、かつ、使用電力値P2<電力上限値Plim2であると判断したときは、電力上限値Plim1に対する不足分が生じ、電力上限値Plim2に対する余剰分が生じていると判断してS16の工程へと進む。
S12の工程において、使用電力値P1>電力上限値Plim1、かつ、使用電力値P2<電力上限値Plim2でないと判断したときは、S14の工程へと進む。S14の工程では、使用電力値P1<電力上限値Plim1、かつ、使用電力値P2>電力上限値Plim2であるか否かを判断する(S14)。S14の工程において、使用電力値P1<電力上限値Plim1、かつ、使用電力値P2>電力上限値Plim2であると判断したときは、電力上限値Plim1に対する余剰分が生じ、電力上限値Plim2に対する不足分が生じていると判断してS16の工程へと進む。
S14の工程において、使用電力値P1<電力上限値Plim1、かつ、使用電力値P2>電力上限値Plim2でないと判断した場合には、リターン処理及びスタート処理を介してS12へ戻る。
S16の工程では、設定回路32は、最大供給可能電力値Pmaxの範囲内で使用電力値P1、P2と電力上限値Plim1,Plim2との差が適切な値となるように電力上限値Plim1,Plim2を再設定する(S16)。ここで、設定回路32は、電力上限値Plim1,Plim2との差が適切な値となるようにするために、例えば、使用電力値P1と使用電力値P2の比と、電力上限値Plim1と電力上限値Plim2の比を一致させる。すなわち、設定回路32は、P1:P2=Plim1:Plim2の関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2の設定を変更する。
なお、DC負荷44及びAC負荷48における使用電力値P1、P2等の情報は、種々の手段を用いて取得することができる。例えば、予め所定の期間の時間帯毎に求められた過去の電力推移データが記録されたデータベースから取得してもよく、ユーザーによって外部から入力されたデータを取得するものとしてもよい。
続いて、上記構成の蓄電システム10の作用について、図6,7を用いて説明する。図6は、従来技術の蓄電システムにおいて、DC負荷44、AC負荷48の使用電力値P1、P2に関係なく、電力上限値Plim1,Plim2を設定する場合の様子を示す図である。図7は、蓄電システム10において、DC負荷44、AC負荷48の使用電力値P1、P2の変動に応じて、電力上限値Plim1,Plim2を変更する場合の様子を示す図である。図6,7において、横軸は1日における各時刻を示す。縦軸は電源装置20の最大供給可能電力値Pmaxについての電力上限値Plim1,Plim2の割合を示し、さらに、使用電力値P1、P2について示している。ここで、使用電力値P1及び電力上限値Plim1は、X1を基準値(0W)として示しており、使用電力値P2及び電力上限値Plim2はX2を基準値(0W)として示している。なお、図6,7において、点線は電力上限値Plim1,Plim2の設定の境界線を示しており、実線は使用電力値P1を示しており、一点鎖線は使用電力値P2を示している。
従来技術では、電源装置20からDC負荷44及びAC負荷48へ電力供給を行なう場合に、DC負荷44及びAC負荷48の使用電力値P1、P2を考慮することなく、電力上限値Plim1,Plim2が設定されている。例えば、電源装置20から電力の供給を受ける負荷がDC負荷44及びAC負荷48の2つの場合には、電力上限値Plim1,Plim2が均等になるように最大供給可能電力値Pmaxを負荷の数である2で除算した均等値が設定され、その後変更されることもない。
このように従来技術では、図6に示されるように、例えば、最大供給可能電力値Pmaxが60Wである場合に、電力上限値Plim1が30Wに設定され、電力上限値Plim2が30Wに設定される。ここで、使用電力値P1と電力上限値Plim1の関係について、1日を通して見ると、図6に示されるように、領域Aでは電力の不足分が生じており、領域Bでは電力の余剰分が生じており、領域Cでは電力の不足分が生じている。一方、使用電力値P2と電力上限値Plim2の関係について、1日を通して見ると、図6に示されるように、全ての時間帯において電力の余剰分が生じている。
そして、0時の時点に絞って、さらに具体的に検討すると、AC負荷48における使用電力値P2が10Wである場合は、電力上限値Plim2(30W)に対して20Wの余剰分が生じている。また、DC負荷44における使用電力値P1が40Wである場合には、電力上限値Plim1(30W)に対して10Wの不足分が生じているが、この際、DC負荷44における使用電力値P1は、電力上限値Plim1(30W)に制限されるため、DC負荷44への電力供給の融通がきかずに、電力供給が効率よく行われない可能性がある。すなわち、これが本発明によって解決しようとする課題である。
しかしながら、図1の構成の蓄電システム10によれば、電源装置20の最大供給可能電力値Pmaxの範囲内で、DC負荷44及びAC負荷48の使用電力値P1,P2等の情報に基づいて、使用電力値P1,P2に対応する電力上限値Plim1,Plim2が適切な値となるように調整することができる。具体的には、図7に示されるように、例えば、最大供給可能電力値Pmaxが60Wである場合に、電力上限値Plim1には30Wが初期値として設定され、電力上限値Plim2には30Wが初期値として設定される場合について検討する。その後、0時の時点において、AC負荷48における使用電力値P2が10Wである場合には電力上限値Plim2(30W)に対して20Wの余剰分が生じており、DC負荷44における使用電力値が40Wである場合には電力上限値Plim1(30W)に対して10Wの不足分が生じたとする。そのため、設定回路32は、P1:P2=Plim1:Plim2の関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2の設定を変更する。この例では、設定回路32は、電力上限値Plim2を30Wから12Wへと変更し、電力上限値Plim1を30Wから48Wへと変更する。
このような変更を各時間帯で行うことで、蓄電システム10によれば、図7に示されるように、使用電力値P1,P2の変動に応じて、最大供給可能電力値Pmaxの範囲内において電力上限値Plim1,Plim2が適切な値となるように調整することができる。これにより、電源装置20からDC負荷44及びAC負荷48に対し、効率よく電力供給を行うことができる。
したがって、蓄電システム10によれば、例えば、停電時においてAC負荷48として用いられるテレビジョン等の情報機器を使用したいという要望が高まるため、このような情報に基づいて停電時にはAC負荷48への電力上限値Plim2を上げ、停電時における使用の要望が低いDC負荷44として用いられる照明器具への電力上限値Plim1を下げることで電力供給が効率よく行える。また、蓄電システム10によれば、例えば、夜間において使用頻度の高いDC負荷44への電力上限値Plim1を上げ、使用頻度の低いAC負荷48への電力上限値Plim2を下げることで電力供給が効率よく行える。
なお、上記S16の工程において、設定回路32は、上記P1:P2=Plim1:Plim2の関係式を用いずに電力上限値Plim1,Plim2の設定を変更することも可能である。例えば、使用電力値P1の変動が大きくなることが予想される場合に、電力上限値Plim1が使用電力値P1+任意の値αよりも大きくなるように、電力上限値Plim1,Plim2の設定を変更することも可能である。すなわち、設定回路32は、Plim1≧P1+αの関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2の設定を変更する。ここで、αは、使用電力値P1が急激に変動した場合にも使用電力値P1が電力上限値Plim1を超えることがないように上限値に余裕を持たせるように計算された値である。
ここで、使用電力値P1,P2が上記図6と同様に変化した場合の例について検討する。図8は、DC負荷44、AC負荷48の使用電力値P1、P2の変動に応じて、電力上限値Plim1,Plim2を変更する場合の様子を示す図である。設定回路32がPlim1≧P1+αの関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2の設定を変更すると、図8に示されるように、0時の時点ではPlim1−P1≦αであるため電力上限値Plim1を一定の傾きで変化させているが、8時付近の時点ではPlim1−P1>αとなるため、上記傾きを0に変更して電力上限値Plim1の値を保持させている。その後、16時付近の時点で再びPlim1−P1<αとなるため、電力上限値Plim1を一定の傾きで変化させている。なお、設定回路32はPlim1−P1>αとなったことを検出してからPlim1,Plim2の値を変更しているため、図8に示されるように、使用電力値P1の変動に少し遅れた状態で変更されることとなる。
また、その他の例として、使用電力値P1,P2が図9に示されるように変化した場合について検討する。図9は、DC負荷44、AC負荷48の使用電力値P1、P2の変動に応じて、電力上限値Plim1,Plim2を変更する場合の様子を示す図である。設定回路32がPlim1≧P1+αの関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2の設定を変更すると、図9に示されるように、電力上限値Plim1,Plim2の値が変化する。なお、設定回路32はPlim1−P1<αとなったことを検出してからPlim1,Plim2の値を変更しているため、図9に示されるように、使用電力値P1の変動に少し遅れた状態で変更されることとなる。
上記のように、Plim1≧P1+αの関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2を設定することで使用電力値P1が急激に変動した場合にも使用電力値P1が電力上限値Plim1を超えることがないようにすることができる。なお、ここでは、Plim1≧P1+αの関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2を設定するものとして説明したが、Plim2≧P2+αの関係式を満たすように電力上限値Plim1,Plim2を設定するものとしてもよい。
また、上記蓄電システム10において、予め記録された時間帯毎の過去の電力推移データに基づいて、使用電力値P1,P2を予測して時間帯毎にAC負荷48、DC負荷44への電力上限値Plim1,Plim2の割り振りを変化させて電力供給を効率よく行うようにすることもできる。これにより、制限回路34,37から使用電力値P1,P2を受け取って電力上限値Plim1,Plim2を変更するといった処理を行う必要はないため、設定回路32をより簡単な回路で構成することができる。
また、上記蓄電システム10において、DC負荷44及びAC負荷48の使用電力値P1,P2の情報に加えて、DC負荷44及びAC負荷48に対して割り当てられた優先度を考慮して電力上限値Plim1,Plim2を設定変更してもよい。例えば、DC負荷44及びAC負荷48の使用電力値P1、P2がともに大きく最大供給可能電力値Pmaxを超えるような状況である場合に優先度の高い負荷側の電力上限値を高くすることができる。これにより、優先度の高い負荷側に優先して安定した電力供給を行うことができる。
さらに、上記蓄電システム10において、電力上限値Plim1,Plim2の設定は設定回路32が行うものとして説明したが、制限回路34,37の制御部346,376において設定してもよく、制御装置25において設定してもよい。
そして、上記蓄電システム10において、電力調整装置30による調整対象は電力であるものとして説明したが、電流であってもよく、電圧であってもよい。
また、上記蓄電システム10では、電源装置20から電力が供給される負荷は、DC負荷44及びAC負荷48の2つであるとして説明したが、もちろん、それ以上の負荷が接続されてもよい。また、負荷の種類はDC負荷、AC負荷のいずれであってもよい。
1,2,3,4,5 電力伝送経路、6 接続点、7,8,9 端子、10 蓄電システム、11 太陽電池モジュール、12 直並列切替回路、13 経路切替回路、14 系統電力源、15 DC/AC変換回路、16 AC/DC変換回路、17,18,21 スイッチ回路、19 二次電池、20 電源装置、25 制御装置、30 電力調整装置、32 設定回路、33 電力センサ、34 制限回路、35 スイッチ回路、36 電力センサ、37 制限回路、38 スイッチ回路、39 フィードバック回路、40 負荷装置、42 DC/DC変換回路、44 DC負荷、46 DC/AC変換回路、48 AC負荷、111,112 光電変換部、342,372 増幅回路、344,374 A/D変換回路、346,376 制御部、348,378 レベルシフト回路。
Claims (4)
- 電源装置から複数の負荷への最大供給可能電力値の範囲内で、前記負荷ごとに前記電源装置から当該負荷へ伝送可能な電力上限値を設定する設定回路と、
前記各負荷の使用電力値が、前記負荷ごとに設定された前記各電力上限値を超えないようにフィードバック制御を行うフィードバック回路と、
を備えることを特徴とする電力調整装置。 - 請求項1に記載の電力調整装置において、
前記フィードバック回路は、
前記電源装置と前記各負荷とをそれぞれ接続する電力伝送経路を遮断または接続する複数のスイッチ回路と、
前記各電力伝送経路を伝送する電力値を検出する複数の検出部と、
前記各検出部によって検出された電力値に基づいて前記各使用電力値を求め、前記各使用電力値が前記各電力上限値を超えないように前記各スイッチ回路のスイッチング制御を行う複数の制御回路と、
を有することを特徴とする電力調整装置。 - 請求項1または請求項2に記載の電力調整装置において、
前記設定回路は、
前記各使用電力値の変動に応じて前記各電力上限値の設定を変更することを特徴とする電力調整装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1に記載の電力調整装置において、
前記設定回路は、
前記各負荷に対して割り当てられた優先度に応じて前記各電力上限値の設定を変更することを特徴とする電力調整装置。
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