JP2021164310A - Power supply system - Google Patents

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Abstract

To provide a power supply system capable of arbitrarily performing switching between supply to an AC system side and supply to a DC system side without considerably altering an existing power generation system.SOLUTION: A power supply system 100 comprises: a DC power supply device 10 (e.g., a photovoltaic power generation module) for supplying DC current with predetermined voltage in a managed area; a connection box 11 for synthesizing output from the DC power supply device 10; and a system interconnection inverter 22 that converts current output from the connection box 11 and supplies AC current. Between the connection box 11 and the system interconnection inverter 22 is provided a switcher 50 that performs switching between AC current supply system and DC current supply system on the basis of a switching signal from a management device 80.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system.

ある地域の既設の太陽光発電設備については、FIT(再生可能エネルギーの固定価格買取制度)の契約で定められた10年間の電力系統への売電期間が順次終了する。売電期間終了後の太陽光発電設備の運用が望まれていた。 For existing photovoltaic power generation facilities in a certain area, the 10-year power sale period specified in the FIT (Fixed Price Purchase System for Renewable Energy) contract will end in sequence. It was desired to operate the photovoltaic power generation equipment after the end of the power sale period.

化石燃料価格の高騰、環境への配慮、地球温暖化防止などを背景に、大容量の蓄電池を搭載したプラグインハイブリッド電動車両、ピュア電動車両が注目され、その市場が急激に拡大している。この傾向がさらに加速するものと予測されている。 Against the backdrop of soaring fossil fuel prices, consideration for the environment, and prevention of global warming, plug-in hybrid electric vehicles and pure electric vehicles equipped with large-capacity storage batteries are attracting attention, and their markets are expanding rapidly. This trend is expected to accelerate further.

特開2015−61439号公報JP-A-2015-61439

特許文献1に示す電気自動車用急速充電設備においては、太陽光発電モジュールが発電した直流電力を、発電装置用DC/DC変換器動力回路を介して所定の直流電圧に変換して直流バスに供給しており、交流系統への売電については直接的な記述は見当たらない。 In the quick charging facility for electric vehicles shown in Patent Document 1, the DC power generated by the solar power generation module is converted into a predetermined DC voltage via the DC / DC converter power circuit for the power generation device and supplied to the DC bus. However, there is no direct description about selling power to the AC system.

FITの契約での太陽光発電設備は、一般に交流系統に売電のために供給している。このため、発明者らは、例えば、太陽光発電の発電電力を自家消費等する場合、既設発電システムの大幅な改造を伴わずに、交流系統側への供給及び直流系統側への供給を任意に切り替えることが困難という課題に直面した。 The photovoltaic power generation equipment under the FIT contract is generally supplied to the AC system for sale. Therefore, for example, when the generated power of photovoltaic power generation is consumed in-house, the inventors arbitrarily supply the AC system side and the DC system side without major modification of the existing power generation system. Faced with the challenge of being difficult to switch to.

他方、既存の太陽光発電設備の有効活用を図るため、地域内での自家消費型への電力供給に切り替えて運用することが望まれていた。 On the other hand, in order to make effective use of existing photovoltaic power generation facilities, it has been desired to switch to power supply for self-consumption in the region.

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、既設発電システムの大幅な改造を伴わずに、交流系統側への供給及び直流系統側への供給を任意に切り替えることができる電力供給システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the supply to the AC system side and the supply to the DC system side can be arbitrarily switched without major modification of the existing power generation system. The purpose is to provide a power supply system.

前記目的を達成するため、本発明の電力供給システムは、管理されたエリアにおいて、所定電圧の直流電流を供給する直流電源装置(例えば、太陽光発電モジュール)と、直流電源装置からの出力を合成する接続箱と、接続箱から出力された電流を変換し、交流電流を供給する系統連系インバータを備えた電力供給システムであって、接続箱と系統連系インバータの間に、管理装置からの切替信号に基づいて交流電流の供給系統と直流電流の供給系統を切り替える切替部を設けることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。 In order to achieve the above object, the power supply system of the present invention combines an output from a DC power supply with a DC power supply (for example, a solar power generation module) that supplies a DC current of a predetermined voltage in a controlled area. It is a power supply system equipped with a junction box to be connected and a grid interconnection inverter that converts the current output from the junction box and supplies an AC current. It is characterized by providing a switching unit for switching between an AC current supply system and a DC current supply system based on a switching signal. Other aspects of the present invention will be described in embodiments described below.

本発明によれば、既設発電システムの大幅な改造を伴わずに、交流系統側への供給及び直流系統側への供給を任意に切り替えることができる。 According to the present invention, the supply to the AC system side and the supply to the DC system side can be arbitrarily switched without major modification of the existing power generation system.

第1実施形態に係る管理エリアの電力供給システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power supply system of the management area which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る管理エリアの電力供給システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power supply system of the management area which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る電力供給システムの系統切替方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the system switching method of the power supply system which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る管理エリアの電力供給システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power supply system of the management area which concerns on 3rd Embodiment. 既存の太陽光発電システムのタイプT1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the type T1 of the existing photovoltaic power generation system. 既存の太陽光発電システムのタイプT2の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the type T2 of the existing photovoltaic power generation system. 実施形態に係る電力供給システムの直流線の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the DC line of the power supply system which concerns on embodiment. 実施形態に係る電動移動体の充電モードの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the charge mode of the electric moving body which concerns on embodiment. 実施形態に係る電動移動体の走行モードの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the traveling mode of the electric moving body which concerns on embodiment.

まず、最初に既存の太陽光発電システムの構成例を図5及び図6を参照して説明する。
図5は、既存の太陽光発電システムのタイプT1の構成を示す図である。図6は、既存の太陽光発電システムのタイプT2の構成を示す図である。
First, a configuration example of an existing photovoltaic power generation system will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of type T1 of an existing photovoltaic power generation system. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of type T2 of an existing photovoltaic power generation system.

図5に示すタイプT1は、高圧系統に連系するタイプである。直流電源装置10(例えば、太陽光発電モジュール)は、直流電源装置10からの出力を合成する接続箱11を介してパワーコンディショナ20に接続されている。パワーコンディショナ20は、商用昇圧トランス30を介して高圧の交流の商用系統1(例えば、6600V系統)に連系されている。パワーコンディショナ20は、昇圧用のDC/DCコンバータ21と系統連系インバータ22とを有している。なお、電圧の種別は、電気設備技術基準の第2条による。 The type T1 shown in FIG. 5 is a type connected to a high voltage system. The DC power supply device 10 (for example, a photovoltaic power generation module) is connected to the power conditioner 20 via a junction box 11 that synthesizes outputs from the DC power supply device 10. The power conditioner 20 is connected to a high-voltage AC commercial system 1 (for example, a 6600V system) via a commercial step-up transformer 30. The power conditioner 20 includes a DC / DC converter 21 for boosting and a grid interconnection inverter 22. The type of voltage is based on Article 2 of the Electrical Equipment Technical Standards.

図6に示すタイプT2は、低圧系統に連系するタイプである。直流電源装置10は、接続箱11を介してパワーコンディショナ20に接続されている。パワーコンディショナ20は、系統連系インバータ22と商用絶縁トランス23とを有し、低圧の交流の商用系統1A(例えば、200V系統)に連系されている。 The type T2 shown in FIG. 6 is a type connected to a low voltage system. The DC power supply device 10 is connected to the power conditioner 20 via the junction box 11. The power conditioner 20 has a grid interconnection inverter 22 and a commercial isolation transformer 23, and is interconnected to a low-voltage AC commercial grid 1A (for example, a 200V grid).

すなわち、タイプT1は、昇圧用のDC/DCコンバータ21を内蔵するタイプであり、タイプT2は、DC/DCコンバータ21を持たないタイプである。 That is, the type T1 is a type having a built-in DC / DC converter 21 for boosting, and the type T2 is a type having no DC / DC converter 21.

太陽光発電システムでは、最大電力点追従制御(MPPT)が実施されている。MPPTとは、太陽電池が発電する時に出力を最大化できる最適な電流×電圧の積(最大電力点、あるいは最適動作点)を自動で求めることができる制御装置のことである。太陽電池は設置場所や天候により最適動作点が変動するが、MPPTにより自動的に最大出力を得ることが可能となる。 Maximum power point tracking (MPPT) is implemented in photovoltaic power generation systems. The MPPT is a control device that can automatically obtain the product of the optimum current x voltage (maximum power point or optimum operating point) that can maximize the output when the solar cell generates electricity. The optimum operating point of a solar cell varies depending on the installation location and the weather, but MPPT makes it possible to automatically obtain the maximum output.

最大電力点追従制御は、タイプT1ではDC/DCコンバータ21、タイプT2では系統連系インバータ22が担う。また、タイプT1でも低電圧時は系統連系インバータ22でMPPT制御するケースもある。 The maximum power point tracking control is carried out by the DC / DC converter 21 in the type T1 and the grid interconnection inverter 22 in the type T2. Further, even in the type T1, there is a case where MPPT control is performed by the grid interconnection inverter 22 at the time of low voltage.

以下で、前記で説明した既設発電システムの大幅な改造を伴わずに、交流系統側への供給及び直流系統側への供給を任意に切り替えることができる電力供給システムについて説明する。
本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
Hereinafter, a power supply system capable of arbitrarily switching between supply to the AC system side and supply to the DC system side without major modification of the existing power generation system described above will be described.
Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

<<第1実施形態>>
図1は、第1実施形態に係る管理エリアの電力供給システム100の構成を示す図である。図1は、図5と比較して、接続箱11とパワーコンディショナ20との間に切替器50(切替部)を設けている。本実施形態において、直流電源装置10は太陽光発電モジュールに相当する。この切替器50の一方には、太陽光発電モジュールの接続箱11が接続され、他方にはパワーコンディショナ20と直流線2が切り替え可能に接続されている。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply system 100 in a management area according to the first embodiment. In FIG. 1, as compared with FIG. 5, a switch 50 (switching unit) is provided between the junction box 11 and the power conditioner 20. In this embodiment, the DC power supply device 10 corresponds to a photovoltaic power generation module. A junction box 11 of a photovoltaic power generation module is connected to one of the switch 50s, and a power conditioner 20 and a DC line 2 are switchably connected to the other.

切替器50は、接続箱11とパワーコンディショナ20との間に設けられているため、直流線2を追設する場合には、接続箱11のブレーカを落とすことで容易に工事することが可能である。 Since the switch 50 is provided between the junction box 11 and the power conditioner 20, when the DC line 2 is additionally installed, it can be easily constructed by dropping the breaker of the junction box 11. Is.

そして、直流線2には、切替器50側から順にDC/DCコンバータ53(MPPT制御を実施)、双方向DC/DCコンバータ61を介した蓄電池62、急速充電器63(電動移動体用充電設備)が接続されている。本実施形態において、蓄電池62及び急速充電器63(電動移動体用充電設備)は直流負荷に相当する。太陽光発電モジュールが発電した電力が直流線2へ供給される場合、DC/DCコンバータ53により電力変換後、急速充電器63から電動移動体V(電動移動体V1)の電力貯蔵装置4(図8参照)へ供給される。また、直流線2から急速充電器63を介さずに電動移動体(電動移動体V2)に充電することができる。詳細については、図7〜図9を参照して後記する。 Then, the DC line 2 has a DC / DC converter 53 (MPPT control is performed), a storage battery 62 via a bidirectional DC / DC converter 61, and a quick charger 63 (charging equipment for an electric mobile body) in order from the switch 50 side. ) Is connected. In the present embodiment, the storage battery 62 and the quick charger 63 (charging equipment for an electric mobile body) correspond to a DC load. When the electric power generated by the solar power generation module is supplied to the DC line 2, after the electric power is converted by the DC / DC converter 53, the electric power storage device 4 of the electric mobile body V (electric mobile body V1) from the quick charger 63 (FIG. 8) is supplied. Further, the electric moving body (electric moving body V2) can be charged from the DC line 2 without going through the quick charger 63. Details will be described later with reference to FIGS. 7 to 9.

切替器50は、管理装置80から入力部51を介して外部信号51s(指令)を受信して、自動的に接続先(パワーコンディショナ20と直流線2)を切り替え可能である。例えば、再生可能エネルギーの売電価格が低い場合は、切替器50を直流線2側に切り替え、太陽光発電モジュールが発電した電力は蓄電池62・電動移動体Vに利用する。当該売電価格が高い場合は、切替器50をパワーコンディショナ20側に切り替え、当該電力を商用系統へ供給して売電するといった運用が可能である。 The switch 50 can receive an external signal 51s (command) from the management device 80 via the input unit 51 and automatically switch the connection destination (power conditioner 20 and DC line 2). For example, when the selling price of renewable energy is low, the switch 50 is switched to the DC line 2 side, and the power generated by the photovoltaic power generation module is used for the storage battery 62 / electric mobile body V. When the selling price of the electric power is high, the switch 50 can be switched to the power conditioner 20 side, and the electric power can be supplied to the commercial system to sell the electric power.

その他の切り替え方法としては、通常時、切替器50は、パワーコンディショナ20に切り替えられて売電を行う。急速充電器63(電動移動体用充電設備)を介して電動移動体Vが直流線2に物理的接続されたとき、管理装置80は、電動移動体Vに予め付与された識別情報を取得する。この識別情報が直流線2に電気的接続可能な登録情報と判別したとき、管理装置80は、電動移動体Vに非走行モードを設定し、直流線2に切り替える指令を切替器50に送信する。当該指令を受信した切替器50は、回路を直流線2側に切り替えることで、直流線2に電流を供給する。また、管理装置80から電動移動体用充電設備に電気的接続を認める指令も送信することで、電動移動体Vへ充電することが可能となる。また、直流電源装置10から所定電圧の直流電流が得られない場合に、蓄電池62から電動移動体用充電設備に直流電流を供給することも可能である。 As another switching method, the switch 50 is normally switched to the power conditioner 20 to sell power. When the electric moving body V is physically connected to the DC line 2 via the quick charger 63 (charging equipment for the electric moving body), the management device 80 acquires the identification information given in advance to the electric moving body V. .. When this identification information is determined to be registration information that can be electrically connected to the DC line 2, the management device 80 sets the non-traveling mode in the electric moving body V and transmits a command to switch to the DC line 2 to the switch 50. .. Upon receiving the command, the switch 50 supplies a current to the DC line 2 by switching the circuit to the DC line 2 side. Further, the electric mobile body V can be charged by transmitting a command from the management device 80 to allow the electric connection to the charging equipment for the electric mobile body. Further, when a direct current of a predetermined voltage cannot be obtained from the direct current power supply device 10, it is possible to supply the direct current from the storage battery 62 to the charging equipment for the electric mobile body.

図1は、図5のタイプT1に切替器50を配設した場合であるが、図6のタイプT2に切替器50を配設してもよい。 FIG. 1 shows a case where the switch 50 is arranged in the type T1 of FIG. 5, but the switch 50 may be arranged in the type T2 of FIG.

以上説明したように、タイプT1とタイプT2とをまとめると、直流電源装置10が接続された接続箱11と、直流電源装置10が発電した電力を変換する系統連系インバータ22との間に切替器50を設け、この切替器50の一方には、直流電源装置10(太陽光発電モジュール)の接続箱11が接続され、他方には系統連系インバータ22と直流線2が切り替え可能に接続されている。なお、接続箱11は、前記したように、直流電源装置10からの出力を合成する装置であり、系統連系インバータ22は、直流電源装置10が発電した電力を交流に変換する装置である。 As described above, when the type T1 and the type T2 are put together, the junction box 11 to which the DC power supply device 10 is connected and the grid interconnection inverter 22 that converts the power generated by the DC power supply device 10 are switched. A device 50 is provided, and a junction box 11 of a DC power supply device 10 (solar power generation module) is connected to one of the switch 50s, and a grid interconnection inverter 22 and a DC line 2 are switchably connected to the other. ing. As described above, the junction box 11 is a device that synthesizes the output from the DC power supply device 10, and the grid interconnection inverter 22 is a device that converts the power generated by the DC power supply device 10 into alternating current.

そして、直流電源装置10により発電された直流電流は、商用系統側のDC/DCコンバータ21を経由させずに電動移動体Vの車載充電池へ供給される。従って、太陽光発電の自家消費を行う場合、既設発電システムの大幅な改造を伴わずに、交流系統側への供給及び直流系統側への供給を任意に切り替えることができる。 Then, the DC current generated by the DC power supply device 10 is supplied to the in-vehicle rechargeable battery of the electric mobile body V without passing through the DC / DC converter 21 on the commercial system side. Therefore, when the photovoltaic power generation is consumed in-house, the supply to the AC system side and the supply to the DC system side can be arbitrarily switched without major modification of the existing power generation system.

<<第2実施形態>>
図2は、第2実施形態に係る管理エリアの電力供給システム100Aの構成を示す図である。図2に示す電力供給システム100Aは、図1と比較して、接続箱11を切替器50を含めた切替機能付き接続箱11Aに変更している。
<< Second Embodiment >>
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a power supply system 100A in a management area according to a second embodiment. In the power supply system 100A shown in FIG. 2, the junction box 11 is changed to the junction box 11A with a switching function including the switch 50, as compared with FIG.

本実施形態における切替部は、切替機能を設けた接続箱に相当する。この切替機能付き接続箱11Aの一方には、直流電源装置10(太陽光発電モジュール)が接続され、他方にはパワーコンディショナ20と直流線2が切り替え可能に接続されている。切替機能付き接続箱11Aの制御回路52は、入力部51で受信した外部信号51sに基づき、太陽光発電モジュールのストリング毎に配線を切り替えでき、太陽光発電モジュール出力をパワーコンディショナ20側と直流線2側に分配できる。すなわち、太陽光発電モジュール出力の一部をパワーコンディショナ20側へ供給し、残りを直流線2側に供給できる。 The switching unit in this embodiment corresponds to a junction box provided with a switching function. A DC power supply device 10 (solar power generation module) is connected to one of the junction boxes 11A with a switching function, and the power conditioner 20 and the DC line 2 are switchably connected to the other. The control circuit 52 of the junction box 11A with a switching function can switch the wiring for each string of the photovoltaic power generation module based on the external signal 51s received by the input unit 51, and the output of the photovoltaic power generation module is DC with the power conditioner 20 side. It can be distributed to the line 2 side. That is, a part of the output of the photovoltaic power generation module can be supplied to the power conditioner 20 side, and the rest can be supplied to the DC line 2 side.

また、切替機能付き接続箱11Aは、第1実施形態と同様に、管理装置80からの指令を受信して、自動的に接続先(パワーコンディショナ20と直流線2)を切り替え可能である。第1実施形態では太陽光発電モジュールによる電力をパワーコンディショナ20側又は直流線2側の一方のみに供給するが、第2実施形態では太陽光発電モジュールのストリング毎に接続先を切り替え可能である。この特徴を生かした系統切替方法の一例を図3で説明する。 Further, the junction box 11A with a switching function can automatically switch the connection destination (power conditioner 20 and DC line 2) by receiving a command from the management device 80, as in the first embodiment. In the first embodiment, the power generated by the photovoltaic power generation module is supplied to only one of the power conditioner 20 side and the DC line 2 side, but in the second embodiment, the connection destination can be switched for each string of the photovoltaic power generation module. .. An example of a system switching method utilizing this feature will be described with reference to FIG.

図3は、第2実施形態に係る電力供給システム100Aの系統切替方法の一例を示す図である。電力会社90からリソースアグリゲータ91に対して、太陽光発電の出力抑制指令を受けた場合、リソースアグリゲータ91は太陽光発電を所有するエリア管理者92に対して出力抑制を依頼する。リソースアグリゲータ91から太陽光発電モジュール出力を低下させる指令信号を受信したエリア管理者92は、太陽光発電モジュール出力の大部分を直流線2側に分配し、大部分の太陽光発電電力を自家消費に回すよう、管理装置80から切替機能付き接続箱11Aへ指令を出すことができる。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a system switching method of the power supply system 100A according to the second embodiment. When the power company 90 receives a command to suppress the output of photovoltaic power generation from the resource aggregator 91, the resource aggregator 91 requests the area manager 92 that owns the photovoltaic power generation to suppress the output. Upon receiving the command signal from the resource aggregator 91 to reduce the output of the photovoltaic power generation module, the area manager 92 distributes most of the output of the photovoltaic power generation module to the DC line 2 side and consumes most of the photovoltaic power generation power in-house. The management device 80 can issue a command to the junction box 11A with a switching function so as to turn the power to.

<<第3実施形態>>
図4は、第3実施形態に係る管理エリアの電力供給システム100Bの構成を示す図である。パワーコンディショナ20内部には、DC/DCコンバータ21及び系統連系インバータ22が設けられている。
<< Third Embodiment >>
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a power supply system 100B in a management area according to a third embodiment. A DC / DC converter 21 and a grid interconnection inverter 22 are provided inside the power conditioner 20.

そこで、図4に示す電力供給システム100Bは、パワーコンディショナ20内部のDC/DCコンバータ21及び系統連系インバータ22間に接続され、直流線2への分岐スイッチ54を有しており、DC/DCコンバータ55を介して、直流線2に接続されている。この場合、直流線2に設けられたDC/DCコンバータ55では、MPPT制御が不要となる。 Therefore, the power supply system 100B shown in FIG. 4 is connected between the DC / DC converter 21 inside the power conditioner 20 and the grid interconnection inverter 22 and has a branch switch 54 to the DC line 2 and has a DC / DC /. It is connected to the DC line 2 via the DC converter 55. In this case, the DC / DC converter 55 provided on the DC line 2 does not require MPPT control.

第3実施形態によれば、管理装置80の投入信号に基づいて分岐スイッチ54が投入され、直流線2に直流電流を供給することができる。分岐スイッチ54は、パワーコンディショナ20の筐体の中にあってもよいし、外にあってもよい。 According to the third embodiment, the branch switch 54 is turned on based on the turn-on signal of the management device 80, and a direct current can be supplied to the direct current line 2. The branch switch 54 may be inside or outside the housing of the power conditioner 20.

<直流線2の詳細>
図7は、実施形態に係る電力供給システム100の直流線2の詳細を示す図である。図7は、図2を基に、直流線2に配設されている接続装置70を詳細に図示している。図2と同一構成要素には同一符号を付けて説明を省略する。また、直流線2等は、模式的に単線で図示している。
<Details of DC line 2>
FIG. 7 is a diagram showing details of the DC line 2 of the power supply system 100 according to the embodiment. FIG. 7 illustrates in detail the connecting device 70 arranged on the DC line 2 based on FIG. The same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, the DC line 2 and the like are schematically shown as a single line.

管理エリアA1には、直流線2が配設されており、直流線2には、複数の接続装置70が設けられている。接続装置70は、通電用スイッチ71と出力接続部JL(給電スポット)と制御部74とを含んでいる。 A DC line 2 is arranged in the control area A1, and a plurality of connecting devices 70 are provided in the DC line 2. The connection device 70 includes an energization switch 71, an output connection unit JL (power supply spot), and a control unit 74.

管理エリアとは、自治体の管轄地域内や企業の事業所内など、一管理者により管理される地域であって、直流線2を敷設し、電動移動体Vを登録する上で第三者から何らの制限を受けることのない地域である。 The management area is an area managed by one administrator, such as within the jurisdiction of the local government or the business office of a company, and when laying the DC line 2 and registering the electric mobile body V, there is nothing from a third party. It is an area that is not restricted by.

直流線2は、接続装置70,70Aを介して、電動移動体Vに電力を供給するための1以上の出力接続部JL(給電スポット)を有する。電動移動体Vは、両端に接続部JC1,JC2(図8参照)を有するケーブルCを介して電力供給を受ける。電動移動体VへのケーブルCが接続されていない状態では、接続装置70は、遮断されている。なお、接続装置70と接続装置70Aとは、電動移動体Vへ供給する直流電圧、供給容量の相違がある。 The DC line 2 has one or more output connection portions JL (feeding spots) for supplying electric power to the electric mobile body V via the connection devices 70 and 70A. The electric mobile body V receives electric power via a cable C having connection portions JC1 and JC2 (see FIG. 8) at both ends. When the cable C to the electric moving body V is not connected, the connecting device 70 is cut off. The connecting device 70 and the connecting device 70A have different DC voltages and supply capacities to be supplied to the electric mobile body V.

管理装置80は、接続装置70,70Aを介して電動移動体Vが直流線2に物理的接続されたときに通常充電又は高速充電といった充電モードを選択し、電動移動体Vに予め付与された電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報が直流線2に電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体Vに充電モードを設定し、直流線2から電動移動体Vに必要量の直流電力を供給して電動移動体Vに搭載された電力貯蔵装置4(図8参照)を充電し、電動移動体Vに必要量の直流電力を供給したときに充電モードを解除し、直流線2と電動移動体Vとを解列する。 The management device 80 selects a charging mode such as normal charging or high-speed charging when the electric moving body V is physically connected to the DC line 2 via the connecting devices 70 and 70A, and is previously assigned to the electric moving body V. When the electric moving body identification information is acquired and the electric moving body identification information is determined to be the registration information that can be electrically connected to the DC line 2, the charging mode is set for the electric moving body V, and the electric moving body is transmitted from the DC line 2. The charging mode is set when the required amount of DC power is supplied to V to charge the power storage device 4 (see FIG. 8) mounted on the electric mobile body V and the required amount of DC power is supplied to the electric mobile body V. It is released, and the DC line 2 and the electric moving body V are disconnected.

すなわち、出力接続部JLに電動移動体Vが物理的接続されたときに、電動移動体Vに付与されている電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報に基づき、電動移動体Vが給電対象電動移動体か否かを判定し、給電対象電動移動体と判定されたときに、接続装置70は、直流線2と電動移動体Vとを電気的接続し、電動移動体Vの蓄電可能容量に到達するまで、または、電動移動体Vが出力接続部JLから解列されるまで、出力接続部JLから電動移動体Vに直流電力を供給する。 That is, when the electric moving body V is physically connected to the output connection portion JL, the electric moving body identification information given to the electric moving body V is acquired, and the electric moving body is based on the electric moving body identification information. It is determined whether or not V is an electric moving body to be fed, and when it is determined to be an electric moving body to be fed, the connecting device 70 electrically connects the DC line 2 and the electric moving body V, and the electric moving body V is connected. DC power is supplied from the output connecting portion JL to the electric moving body V until the storage capacity of the electric moving body V is reached or until the electric moving body V is disconnected from the output connecting portion JL.

管理装置80は、登録識別情報にリンクされた、通信機能を備えるカーナビまたは携帯端末の情報端末と無線通信設備である通信部により接続され、登録識別情報と、それぞれの登録識別情報に対応した電動移動体Vに配設された電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量を示す現在貯蔵量情報とを、無線通信設備により定期的に取得して更新・記憶する。なお、情報端末は、電動移動体Vの制御装置7(図8参照)と各種情報を送受信している。 The management device 80 is connected to an information terminal of a car navigation system or a mobile terminal having a communication function linked to the registration identification information by a communication unit which is a wireless communication facility, and is electrically connected to the registration identification information and each registration identification information. The current storage amount information indicating the current power storage amount of the power storage device arranged in the mobile body V is periodically acquired by the wireless communication equipment, updated and stored. The information terminal transmits and receives various information to and from the control device 7 (see FIG. 8) of the electric mobile body V.

図8は、本実施形態に係る電動移動体Vの充電モードの構成を示す図である。図9は、本実施形態に係る電動移動体Vの走行モードの構成を示す図である。適宜図7を参照する。電動移動体Vは、電力を供給して、第1の駆動用輪軸及び第2の駆動用輪軸に具備された駆動用電動装置5を回転駆動させて走行する電動移動体である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a charging mode of the electric mobile body V according to the present embodiment. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a traveling mode of the electric moving body V according to the present embodiment. See FIG. 7 as appropriate. The electric moving body V is an electric moving body that supplies electric power to rotate and drive a driving electric device 5 provided on a first driving wheel axle and a second driving wheel axle to travel.

電動移動体Vは、管理されたエリア(例えば、管理エリアA1)において所定電圧の直流電源を供給する直流線2(図7参照)から直流電力を受給する第1の受給接続部J1(電力受給接続部)と、第1の受給接続部J1から受給する直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置1Cと、電力を貯蔵し、第1の駆動用電動装置5a及び第2の駆動用電動装置5bを回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置4と、電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置2Cと、第2の電力変換装置2Cと第1の電力変換装置1C及び第2の駆動用電動装置5bとの中間位置に配設され、第2の電力変換装置2Cに第1の電力変換装置1C、または、第2の駆動用電動装置5bの何れかを選択して接続する電力受給切替装置3とを含んで構成されている。さらに、電動移動体Vは、第1の受給接続部J1と第1の電力変換装置1Cとの中間位置に配設され、第1の電力変換装置1Cに第1の受給接続部J1、または、電力貯蔵装置4、の何れか選択して接続する第1のスイッチ8と、第1の電力変換装置1Cを第1の駆動用電動装置5aまたは電気的絶縁装置6を介して電力受給切替装置3に接続する第2のスイッチ9と、第1の電力変換装置1C、第2の電力変換装置2C、電力受給切替装置3、第1のスイッチ8、第2のスイッチ9等を制御する制御装置7とを含んで構成されている。また、電動移動体Vは、電力貯蔵装置4に直結する第2の受給接続部J2を有している。 The electric moving body V receives DC power from a DC line 2 (see FIG. 7) that supplies DC power of a predetermined voltage in a controlled area (for example, controlled area A1). Connection unit), a first power conversion device 1C that converts the DC power received from the first receiving connection unit J1 into AC power, and a first driving electric device 5a and a second drive that stores the power. The power storage device 4 that supplies the power required to drive the electric power device 5b to rotate, the second power conversion device 2C that converts the DC power of the power storage device into AC power, and the second power conversion device 2C. Is arranged at an intermediate position between the first power conversion device 1C and the second electric power conversion device 5b, and the second electric power conversion device 2C is connected to the first electric power conversion device 1C or the second electric power for driving. It is configured to include a power receiving switching device 3 for selecting and connecting any of the devices 5b. Further, the electric moving body V is arranged at an intermediate position between the first receiving connection unit J1 and the first power conversion device 1C, and the first receiving connection unit J1 or the first receiving connection unit J1 or the electric power conversion device 1C is connected to the first power conversion device 1C. The first switch 8 to select and connect any of the power storage devices 4 and the first power conversion device 1C are connected to the power receiving switching device 3 via the first driving electric device 5a or the electrical insulation device 6. A control device 7 that controls a second switch 9 connected to, a first power conversion device 1C, a second power conversion device 2C, a power reception switching device 3, a first switch 8, a second switch 9, and the like. It is configured to include and. Further, the electric mobile body V has a second receiving connection portion J2 that is directly connected to the power storage device 4.

電動移動体Vは、第1のスイッチ8により電力貯蔵装置4と第1の電力変換装置1Cとを接続し、第2のスイッチ9により第1の電力変換装置1Cと第1の駆動用電動装置5aとを接続し、電力受給切替装置3により第2の電力変換装置2Cと第2の駆動用電動装置5bとを接続し、第1の電力変換装置1Cから出力された交流電力が第1の駆動用電動装置5aに、第2の電力変換装置2Cから出力された交流電力が第2の駆動用電動装置5bに供給される走行モードを有する。 The electric moving body V connects the power storage device 4 and the first power conversion device 1C by the first switch 8, and the first power conversion device 1C and the first drive electric device by the second switch 9. 5a is connected, the second power conversion device 2C and the second drive electric device 5b are connected by the power reception switching device 3, and the AC power output from the first power conversion device 1C is the first. The drive electric device 5a has a traveling mode in which the AC power output from the second power conversion device 2C is supplied to the second drive electric device 5b.

また、電動移動体Vは、第1のスイッチ8により第1の受給接続部J1と第1の電力変換装置1Cとを接続し、第2のスイッチ9により第1の電力変換装置1Cと電力受給切替装置3とを接続し、電力受給切替装置3により第2の電力変換装置2Cと第1の電力変換装置1Cとを接続し、第1の電力変換装置1Cから出力された交流電力を第2の電力変換装置2Cにより直流電力に変換して電力貯蔵装置4に電力を供給する充電モードと、を有する。 Further, the electric moving body V connects the first receiving connection unit J1 and the first power conversion device 1C by the first switch 8, and receives power from the first power conversion device 1C by the second switch 9. The switching device 3 is connected, the second power conversion device 2C and the first power conversion device 1C are connected by the power receiving switching device 3, and the AC power output from the first power conversion device 1C is used as the second power conversion device 1. It has a charging mode of converting power into DC power by the power conversion device 2C of the above and supplying power to the power storage device 4.

図8の構成をさらに説明する。
電動移動体Vは、充電モードのときに、第1の受給接続部J1が接続装置70(第1の接続装置)を介して直流線2に物理的接続されると、電動移動体識別情報を管理装置80に送信するとともに、第1の受給接続部J1と直流線2との間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第1の受給接続部J1を介して直流線2から受電した直流電力を第1の電力変換装置1Cにより交流電力に変換して、第2の電力変換装置2Cに供給し、直流電力に変換して電力貯蔵装置4に供給して充電する。
The configuration of FIG. 8 will be further described.
When the first receiving connection unit J1 is physically connected to the DC line 2 via the connecting device 70 (first connecting device) in the charging mode, the electric moving body V obtains the electric moving body identification information. While transmitting to the management device 80, the DC line is transmitted through the first receiving connection unit J1 from the time when the electrical connection is established between the first receiving connection unit J1 and the DC line 2 until the connection is disengaged. The DC power received from 2 is converted into AC power by the first power conversion device 1C and supplied to the second power conversion device 2C, converted into DC power and supplied to the power storage device 4 for charging.

また、電動移動体Vは、充電モードのときに、第2の受給接続部J2が接続装置70A(第2の接続装置)を介して急速充電器63に物理的接続された場合、電動移動体識別情報を管理装置80に送信するとともに、第2の受給接続部J2と急速充電器63との間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第2の受給接続部J2を介して急速充電器63から受電した直流電力を電力貯蔵装置4に供給して充電する。 Further, the electric moving body V is an electric moving body when the second receiving connection portion J2 is physically connected to the quick charger 63 via the connecting device 70A (second connecting device) in the charging mode. While transmitting the identification information to the management device 80, the second receiving connection unit J2 is connected from the establishment of the electrical connection between the second receiving connection unit J2 and the quick charger 63 until the disconnection. The DC power received from the quick charger 63 is supplied to the power storage device 4 to charge the power storage device 4.

電動移動体Vは、充電モードが解除されたときに、電力貯蔵装置4から出力される直流電力を第1の電力変換装置1Cに供給して交流電力に変換し、第1の駆動用電動装置5aに供給するとともに、第2の電力変換装置2Cに供給して交流電力に変換し、第2の駆動用電動装置5bに供給して走行モードに移行する。 When the charging mode is released, the electric moving body V supplies the DC power output from the power storage device 4 to the first power conversion device 1C to convert it into AC power, and the first driving electric device. In addition to being supplied to 5a, it is supplied to the second power conversion device 2C to convert it into AC power, and is supplied to the second drive electric device 5b to shift to the traveling mode.

また、電動移動体Vは、第1の駆動用電動装置5aと第1の電力変換装置1Cとが、第2の駆動用電動装置5bと第2の電力変換装置2Cとが、回生ブレーキ装置として機能し、走行モードにおいて、電力貯蔵装置4の出力が抑制されたときに、駆動用電動装置5により生じた電力を第1の電力変換装置1Cまたは第2の電力変換装置2Cを介して電力貯蔵装置4に供給して電力貯蔵装置4に充電するとよい。 Further, in the electric moving body V, the first drive electric device 5a and the first power conversion device 1C are used, and the second drive electric device 5b and the second power conversion device 2C are used as regenerative braking devices. It functions, and when the output of the power storage device 4 is suppressed in the traveling mode, the power generated by the driving electric device 5 is stored via the first power conversion device 1C or the second power conversion device 2C. It is preferable to supply the device 4 to charge the power storage device 4.

本実施形態の電力供給システムによれば、既設発電システムの大幅な改造を伴わずに、交流系統側への供給及び直流系統側への供給を任意に切り替えることができる。また、電力需要に応じて、直流電源装置10(太陽光発電モジュール)の出力の一部を商用系統1側へ供給し、残りを直流線2側に供給できる。 According to the power supply system of the present embodiment, the supply to the AC system side and the supply to the DC system side can be arbitrarily switched without major modification of the existing power generation system. Further, according to the power demand, a part of the output of the DC power supply device 10 (solar power generation module) can be supplied to the commercial system 1 side, and the rest can be supplied to the DC line 2 side.

1,1A 商用系統
2 直流線
1C 第1の電力変換装置
2C 第2の電力変換装置
3 電力受給切替装置
4 電力貯蔵装置
5 駆動用電動装置
5a 第1の駆動用電動装置
5b 第2の駆動用電動装置
6 電気的絶縁装置
7 制御装置
8 第1のスイッチ
9 第2のスイッチ
10 直流電源装置
11 接続箱
11A 切替機能付き接続箱(切替器)
20 パワーコンディショナ
21 DC/DCコンバータ
22 系統連系インバータ
23 商用絶縁トランス
30 商用昇圧トランス
50 切替器(切替部)
51 入力部
51s 外部信号
52 制御回路
53 DC/DCコンバータ
54 分岐スイッチ(スイッチ)
61 双方向DC/DCコンバータ
62 蓄電池
63 急速充電器
70 接続装置
71 通電用スイッチ
74 制御部
80 管理装置
90 電力会社
91 リソースアグリゲータ
92 エリア管理者
100,100A,100B 電力供給システム
A1,A2,A3 管理エリア
C ケーブル
J1 第1の受給接続部(電力受給接続部)
J2 第2の受給接続部
JC1,JC2 接続部
JL 出力接続部(給電スポット)
V,V1,V2 電動移動体
1,1A Commercial system 2 DC line 1C 1st power conversion device 2C 2nd power conversion device 3 Power reception switching device 4 Power storage device 5 Drive electric device 5a 1st drive electric device 5b 2nd drive Electric device 6 Electrical insulation device 7 Control device 8 First switch 9 Second switch 10 DC power supply device 11 Junction box 11A Junction box with switching function (switcher)
20 Power conditioner 21 DC / DC converter 22 System interconnection inverter 23 Commercial isolation transformer 30 Commercial step-up transformer 50 Switch (switching unit)
51 Input section 51s External signal 52 Control circuit 53 DC / DC converter 54 Branch switch (switch)
61 Bidirectional DC / DC converter 62 Storage battery 63 Quick charger 70 Connection device 71 Power supply switch 74 Control unit 80 Management device 90 Power company 91 Resource aggregator 92 Area manager 100, 100A, 100B Power supply system A1, A2, A3 management Area C cable J1 1st receiving connection (power receiving connection)
J2 2nd receiving connection part JC1, JC2 connection part JL output connection part (power supply spot)
V, V1, V2 Electric mobile

前記目的を達成するため、本発明の電力供給システムは、管理されたエリアにおいて、所定電圧の直流電流を供給する直流電源装置(例えば、太陽光発電モジュール)と、直流電源装置からの出力を合成する接続箱と、接続箱から出力された電流を変換し、交流電流を供給する系統連系インバータを備えた電力供給システムであって、接続箱と系統連系インバータの間に、管理装置からの、直流電源装置の出力の運用に応じて生成する切替信号に基づいて交流電流の供給系統と直流電流の供給系統を切り替える切替部を設けることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。 In order to achieve the above object, the power supply system of the present invention combines the output from the DC power supply device with the DC power supply device (for example, a solar power generation module) that supplies a DC current of a predetermined voltage in a controlled area. It is a power supply system equipped with a junction box to be connected and a grid interconnection inverter that converts the current output from the junction box and supplies an AC current. It is characterized in that a switching unit for switching between an AC current supply system and a DC current supply system is provided based on a switching signal generated according to the operation of the output of the DC power supply device. Other aspects of the present invention will be described in embodiments described below.

前記目的を達成するため、本発明の電力供給システムは、管理されたエリアにおいて、所定電圧の直流電流を供給する直流電源装置(例えば、太陽光発電モジュール)と、直流電源装置からの出力を合成する接続箱と、接続箱から出力された電流を変換し、交流電流を供給する系統連系インバータを備えた電力供給システムであって、接続箱と系統連系インバータの間に、管理装置からの、直流電源装置の出力の運用に応じて生成する切替信号に基づいて交流電流の供給系統と直流電流の供給系統を切り替える切替部を設け、切替部の一方には、直流電源装置の接続箱が接続され、切替部の他方には系統連系インバータと直流線が切り替え可能に接続されており、切替部は、系統連系インバータと直流線の切り替えを指示する切替信号の入力部を備え、直流線の切替部側から順にDC/DCコンバータ及び直流負荷が接続されており、切替信号は、直流線の接続装置を介して電動移動体が直流線に物理的接続されたときに、管理装置が電動移動体に予め付与された識別情報を取得して、識別情報が直流線に電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体に非走行モードを設定し、直流線に切り替える指令であることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。 In order to achieve the above object, the power supply system of the present invention combines the output from a DC power supply device with a DC power supply device (for example, a solar power generation module) that supplies a DC current of a predetermined voltage in a controlled area. It is a power supply system equipped with a junction box to be connected and a grid interconnection inverter that converts the current output from the junction box and supplies an AC current. , A switching unit is provided to switch between the AC current supply system and the DC current supply system based on the switching signal generated according to the operation of the output of the DC power supply device. It is connected, and the grid interconnection inverter and the DC line are switchably connected to the other side of the switching section. The DC / DC converter and the DC load are connected in order from the line switching part side, and the switching signal is sent by the management device when the electric moving body is physically connected to the DC line via the DC line connecting device. When the identification information given in advance to the electric moving body is acquired and the identification information is determined to be the registration information that can be electrically connected to the DC line, the non-traveling mode is set for the electric moving body and the command is used to switch to the DC line. characterized in that there. Other aspects of the present invention will be described in embodiments described below.

Claims (10)

管理されたエリアにおいて、所定電圧の直流電流を供給する直流電源装置と、前記直流電源装置からの出力を合成する接続箱と、前記接続箱から出力された電流を変換し、交流電流を供給する系統連系インバータを備えた電力供給システムであって、
前記接続箱と前記系統連系インバータの間に、管理装置からの切替信号に基づいて前記交流電流の供給系統と直流電流の供給系統を切り替える切替部を設ける
ことを特徴とする電力供給システム。
In a controlled area, a DC power supply that supplies a DC current of a predetermined voltage, a junction box that synthesizes the output from the DC power supply, and a junction box that converts the current output from the junction box to supply an AC current. It is a power supply system equipped with a grid-connected inverter.
A power supply system characterized in that a switching unit for switching between an AC current supply system and a DC current supply system is provided between the junction box and the grid interconnection inverter based on a switching signal from a management device.
請求項1に記載の電力供給システムであって、
前記切替部の一方には、前記直流電源装置の接続箱が接続され、前記切替部の他方には前記系統連系インバータと直流線が切り替え可能に接続されている
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 1.
A power supply system characterized in that a junction box of the DC power supply device is connected to one of the switching units, and the grid interconnection inverter and a DC line are switchably connected to the other of the switching units. ..
請求項2に記載の電力供給システムであって、
前記切替部は、前記系統連系インバータと前記直流線の切り替えを指示する外部信号の入力部を備える
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 2.
The switching unit is a power supply system including the grid interconnection inverter and an input unit for an external signal instructing switching of the DC line.
請求項3に記載の電力供給システムであって、
前記直流線の前記切替部側から順にDC/DCコンバータ及び直流負荷が接続されている
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 3.
A power supply system characterized in that a DC / DC converter and a DC load are connected in order from the switching portion side of the DC line.
請求項4に記載の電力供給システムであって、
前記外部信号は、前記直流線の接続装置を介して電動移動体が前記直流線に物理的接続されたときに、管理装置が前記電動移動体に予め付与された識別情報を取得して、前記識別情報が前記直流線に電気的接続可能な登録情報と判別したときに前記電動移動体に非走行モードを設定し、前記直流線に切り替える指令である
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 4.
With respect to the external signal, when the electric moving body is physically connected to the DC line via the DC line connecting device, the management device acquires the identification information previously given to the electric moving body, and the above-mentioned external signal is used. A power supply system characterized in that when it is determined that the identification information is registration information that can be electrically connected to the DC line, a non-traveling mode is set for the electric moving body and a command is given to switch to the DC line.
請求項5に記載の電力供給システムであって、
前記切替部は、切替器である
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 5.
The switching unit is a power supply system characterized by being a switching device.
請求項5に記載の電力供給システムであって、
前記切替部は、前記直流電源装置のストリング毎に配線を切り替え可能に設けられた前記接続箱である
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 5.
The power supply system is characterized in that the switching unit is the junction box provided so that wiring can be switched for each string of the DC power supply device.
管理されたエリアにおいて、所定電圧の直流電流を供給する直流電源装置と、前記直流電源装置からの出力を合成する接続箱と、前記接続箱から出力された電流を変換し交流電流を供給する系統連系インバータを備えた電力供給システムであって、
前記接続箱と前記系統連系インバータの間に接続され、管理装置からの投入信号に基づいて、直流線に直流電流を供給する分岐スイッチを有する
ことを特徴とする電力供給システム。
In a controlled area, a DC power supply that supplies a DC current of a predetermined voltage, a junction box that synthesizes the output from the DC power supply, and a system that converts the current output from the junction box and supplies AC current. A power supply system equipped with an interconnected inverter
A power supply system characterized by having a branch switch connected between the junction box and the grid interconnection inverter and supplying a direct current to a direct current line based on an input signal from a management device.
請求項5に記載の電力供給システムであって、
前記直流電源装置は、太陽光発電装置である
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 5.
The DC power supply device is a power supply system characterized in that it is a photovoltaic power generation device.
請求項5に記載の電力供給システムであって、
前記系統連系インバータから商用系統に交流電流を供給する
ことを特徴とする電力供給システム。
The power supply system according to claim 5.
A power supply system characterized by supplying an alternating current from the grid-connected inverter to a commercial system.
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