JP2021005938A - 蓄電装置および当該蓄電装置を備えた蓄電システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態における蓄電システムの構成を示すブロック図であり、図2は、本発明の一実施形態における蓄電システムの外観を示す説明図である。
図1に示すように、蓄電システム1は、蓄電装置2と、電流・電圧検出部50と、を備えている。蓄電装置2は、蓄電池10と、パワーコンディショナ20と、家屋内外に設置された100[V]の接地付コンセント200に差し込み可能なプラグ40(図2参照)と、家電製品のプラグが差し込み可能な自立出力用コンセント42(図2参照)と、を備えている。
次に、パワーコンディショナ20について説明する。
パワーコンディショナ20は、制御回路21と、コンバータ22と、インバータ23と、センサ値受信機24と、リレー回路27と、を備えている。なお、センサ値受信機24はパワーコンディショナ外に設けてもよい。
コンバータ22は、蓄電池10の放電による直流電圧を昇圧して、インバータ23に供給する。また、コンバータ22は、インバータ23からの直流電圧を降圧して蓄電池10に供給する。この降圧された直流電力が蓄電池10に供給されることによって、蓄電池10が充電される。
図4は制御回路21の要部を示すブロック図であり、制御回路21は、CPU25と、比較器26と、を備えている。CPU25は、パワーコンディショナ20全体を制御する。比較器26は、蓄電装置2のプラグ40が接地付コンセント200に差し込まれた場合に、系統配線101のU相およびW相のいずれか一方と中性線(O相)の2つの接続端子と1つの接地端子にそれぞれ接続される。また、比較器26は、センサ値受信機24およびCPU25に接続されている。
図5〜図9は本実施形態の蓄電装置に係るパワーコンディショナ20の負荷状況による電流の流れ方を説明する説明図であり、図5は蓄電装置2が系統連系しているU相に一般負荷5(以下、単に「負荷」という)として消費電力2[kW]の負荷がある場合を示している。
E+F≦0(W)
E≦0
一方、W相側には負荷が無い状態なので、
F=0
になる。よって、
E+F≦0
となる。ここで、E+F≦0ではなく、簡単にするため、E+F=0とすると、U相の電流Ia、W相の電流Ibは、
Ia=Ib=0
となり、O相電流も0となる。
E=−2.5[kW]+2.0[kW]=−0.5[kW]
となり、順潮流状態となる。
W相側の電力Fは、負荷5による消費なので、
F=−2.0[kW]
となる。また、E+F≦0になるように制御するので
E+F=E−2.0[kW]≦0
となる。すなわち、E≦2.0[kW]となる。
このように、U相には負荷が接続されていないが、パワーコンディショナ20から2.0[kW]以下の電力を出力させる必要がある。
Ia=IcMAX−Ib=30[A]−20[A]=10[A]
と、Ia=10[A]、Ic=30[A]に抑えることができる。
本実施形態の蓄電システム1は、中性線の電流を監視して充放電制御を行う。
図8は、系統連系している相(U相)に負荷がある場合における充放電制御を説明するための説明図であり、図8(a)は放電時、図8(b)は充電時を示す。
2 蓄電装置
5 一般負荷
6 自立負荷
10 蓄電池
20 パワーコンディショナ
21 制御回路
22 コンバータ
23 インバータ
24 センサ値受信機
50 電流・電圧検出部
51、52 電流センサ
53、54 電圧センサ
55 センサ値送信機
100 分電盤
150 系統電源
200 接地付コンセント
Claims (7)
- 蓄電装置を備えた蓄電システムであって、
商用電力系統の単相3線式の配電線におけるU相およびW相の電流と、U相O相間の電圧およびW相O相間の電圧を検知するセンサと、前記センサが検知したセンサ値を送信する送信手段とを有する検出部を備え、
前記蓄電装置は、接地付コンセントを介して前記単相3線式の配電線におけるU相O相間およびW相O相間のいずれかに接続され、蓄電池に対して充放電動作を行う電力変換部と、前記電力変換部を制御する制御回路とを有するパワーコンディショナと、前記送信手段から送信されたセンサ値を受信する受信手段とを有し、
前記制御回路は、前記センサ値に基づき前記電力変換部による前記充放電動作を制御することを特徴とする蓄電システム。 - 前記受信手段の受信状態を監視し、前記送信手段からの送信が途絶えたと判定した場合に前記電力変換部を停止および/または前記電力変換部を商用電力系統から切り離すことを特徴とする請求項1記載の蓄電システム。
- 前記制御回路は、
前記接地付コンセントにおける一方の接続端子の接地電位に対する電圧と、他方の接続端子の接地電位に対する電圧とを比較して、いずれの接続端子がO相に対応するかを判別し、
O相に対応すると判別されなかった接続端子の電圧または電流情報と、前記受信手段が受信した前記センサ値に基づく電圧または電流情報とを比較して、前記接続端子がU相およびW相のいずれに対応しているかを判別する判別手段を有し、
当該判別手段の判別結果に基づいて、前記充放電動作を制御することを特徴とする請求項1または2記載の蓄電システム。 - 前記蓄電装置は、U相およびW相のいずれかに系統連系し、
前記センサは、系統連系した相の電流を測定する第1電流センサと、系統連系しない相の電流を測定する第2電流センサと、系統連系した相の電圧を測定する第1電圧センサと、系統連系しない相の電圧を測定する第2電圧センサと、を有し、
前記制御回路は、
前記第1電流センサの測定値と前記第2電流センサの測定値とに基づいて、O線に流れる電流値を計算し、当該電流値が予め設定しておいた値を超えないように制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の蓄電システム。 - 接地付コンセントを介して前記単相3線式の配電線におけるU相O相間およびW相O相間のいずれかに接続され、蓄電池に対して充放電動作を行う電力変換部と、前記電力変換部を制御する制御回路とを有するパワーコンディショナと、
商用電力系統の単相3線式の配電線におけるU相およびW相の電流とU相O相間の電圧およびW相O相間の電圧を検知するセンサからのセンサ値を受信する受信手段とを有し、
前記制御回路は、前記センサ値に基づき前記電力変換部による前記充放電動作を制御することを特徴とする蓄電装置。 - 前記受信手段の受信状態を監視し、前記センサ値の受信がなくなったと判定した場合に前記電力変換部を停止および/または前記電力変換部を商用電力系統から切り離すことを特徴とする請求項5記載の蓄電装置。
- U相およびW相のいずれかに系統連系し、
前記制御回路は、前記受信手段が受信したセンサ値に基づいて、O線に流れる電流値を計算し、当該電流値が予め設定しておいた設定値を超えないように制御することを特徴とする請求項5または6記載の蓄電装置。
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CN115366705B (zh) * | 2022-04-22 | 2024-03-22 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 充放电电路的控制方法、装置、设备、***及存储介质 |
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