JP5726054B2 - 電源装置並びに電源システム及び充放電方法 - Google Patents
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Description
そのため、電源装置は、電力を供給する際、出力すべき周波数を特定する必要がある。
また、本発明は、電源装置の充放電方法であって、前記電源装置の充電部が、外部のコンバータ装置によって交流電力から変換された直流電力を、二次電池に充電するステップと、前記電源装置の周波数情報取得部が、前記電源装置と電力供給対象とを接続するコネクタであって、前記電源装置からの出力を要求する周波数を示す周波数情報を前記電源装置に出力する周波数情報出力部を備えるコネクタから出力された前記周波数情報を取得するステップと、前記電源装置のインバータ部が、前記二次電池の出力電力を、前記周波数情報が示す周波数の交流電力に変換し、前記コネクタを介して前記電力供給対象へ出力するステップとを備えることを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について詳しく説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による電源システムの構成を示す概略ブロック図である。
第1の実施形態による電源システムは、コンバータ装置10と電源装置20とを別個の装置として備える。コンバータ装置10は、商用電源などの外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換する。電源装置20は、コンバータ装置10が直流に変換した電力を内部の二次電池21に充電し、二次電源に蓄積された電力を交流電力に変換して外部に出力する。なお、本実施形態では、外部電源から供給される交流電力及び電力供給先が要求する交流電力の周波数は50ヘルツ(第1の周波数)か60ヘルツ(第2の周波数)かの何れかである場合について説明する。
充電部22は、コンバータ装置10が変換した直流電力を、二次電池21に充電する。
交流信号抽出部23は、コンバータ装置10が変換した直流電力に含まれる微小な交流信号(リプル)を抽出する。
再生部24は、50ヘルツの交流信号を再生する。
合成部25は、交流信号抽出した交流信号と再生部24が再生する交流信号とを合成する。
周波数判定部26は、合成部25が出力する信号のピークを監視することで、交流信号抽出部23が抽出した交流信号の周波数を判定する。
周波数記憶部27は、周波数判定部26が判定した周波数を記憶する。
インバータ部28は、二次電池21の出力電力を、周波数記憶部27が記憶する周波数の交流電力に変換する。
ソケット部29は、電力供給対象の負荷から延びるプラグを挿入され、当該プラグを介してインバータ部28が出力する交流電力を供給する。
図2は、本発明の第1の実施形態による電源装置の充電時及び放電時の動作を示すフローチャートである。
コンバータ装置10からの直流電力の供給が開始すると、電源装置20の充電部22は、当該直流電力の二次電池21への充電を開始する(ステップS1)。次に、交流信号抽出部23は、コンバータ装置10から供給される直流電力に含まれる交流信号を抽出する(ステップS2)。次に、再生部24は、50ヘルツの交流信号を再生する(ステップS3)。なお、当該交流信号は、直流電力に含まれる交流信号の振幅と同程度の振幅を有するものであることが好ましい。次に、合成部25は、交流信号抽出部23が抽出した交流信号と再生部24が再生した交流信号とを合成する(ステップS4)。
負荷に接続されたプラグがソケット部29に挿入されると、インバータ部28は、周波数記憶部27から周波数を示す情報を読み出す(ステップS8)。次に、二次電池21から出力される直流電力を、当該読み出した情報が示す周波数の交流電力に変換し、当該交流電力を、ソケット部29及びプラグを介して負荷に供給する(ステップS9)。すなわち、ステップS6によって周波数が50ヘルツであることが周波数記憶部27に記録されている場合、インバータ部28は、ステップS9で50ヘルツの交流電力を出力する。他方、ステップS7によって周波数が60ヘルツであることが周波数記憶部27に記録されている場合、インバータ部28は、ステップS9で60ヘルツの交流電力を出力する。
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。
図3は、本発明の第2の実施形態による電源システムの構成を示す概略ブロック図である。
第2の実施形態による電源システムは、第1の実施形態と同様に、コンバータ装置110と電源装置120とを別個の装置として備える。また、外部電源から供給される交流電力及び電力供給先が要求する交流電力の周波数は50ヘルツか60ヘルツかの何れかである。
充電部122は、コンバータ装置110が変換した直流電力を、二次電池121に充電する。
ソケット部123は、電力供給対象の負荷から延びるプラグを挿入され、当該プラグを介してインバータ部127が出力する交流電力を供給する。なお、ソケット部123は、出力すべき周波数に対応して設けられ、ソケット部123−1は50ヘルツ用の電力の出力端であり、ソケット部123−2は60ヘルツ用の電力の出力端である。
ソケット特定部124は、ソケット部123の何れにプラグが挿入されたかを特定する。
対応ソケット記憶部125は、ソケット部123と当該ソケット部123から出力すべき周波数とを関連付けて記憶する。
周波数判定部126は、ソケット特定部124が特定したソケット部123と対応ソケット記憶部125が記憶する情報とに基づいて交流信号の周波数を判定する。
インバータ部127は、二次電池121の出力電力を、周波数判定部126が判定した周波数の交流電力に変換する。
図4は、本発明の第2の実施形態による電源装置120の放電時の動作を示すフローチャートである。なお、電源装置120の充電から放電までの間に、電源装置120はコンバータ装置110から切断され、放電を行う場所に搬送される。
負荷に接続されたプラグがソケット部123に挿入されると、ソケット特定部124は、プラグが挿入されたソケット部123を特定する(ステップS101)。次に、周波数判定部126は、対応ソケット記憶部125から、ソケット特定部124が特定したソケット部123に関連付けられた周波数を読み出す(ステップS102)。そして、インバータ部127は、二次電池121から出力される直流電力を、周波数判定部126が読み出した周波数の交流電力に変換し、当該交流電力を、ソケット部123及びプラグを介して負荷に供給する(ステップS103)。
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施形態について詳しく説明する。
図5は、本発明の第3の実施形態による電源システムの構成を示す概略ブロック図である。
第3の実施形態による電源システムは、第1の実施形態と同様に、コンバータ装置210と電源装置220とを別個の装置として備える。
コンバータ部211は、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換する。
周波数特定部212は、外部電源から供給される交流電力の周波数を特定する。
周波数情報出力部213は、周波数特定部212が特定した周波数を示す周波数情報を電源装置220に出力する。
充電部222は、コンバータ装置210が変換した直流電力を、二次電池221に充電する。
周波数情報取得部223は、コンバータ装置210から周波数情報を取得し、周波数記憶部224に記録する。
周波数記憶部224は、周波数情報取得部223が取得した周波数を記憶する。
インバータ部225は、二次電池221の出力電力を、周波数記憶部224が記憶する周波数情報が示す周波数の交流電力に変換する。
ソケット部226は、電力供給対象の負荷から延びるプラグを挿入され、当該プラグを介してインバータ部225が出力する交流電力を供給する。
図6は、本発明の第3の実施形態による電源システムの充電時の動作を示すシーケンス図である。
外部電源とコンバータ装置210とが接続され、コンバータ装置210と電源装置220とが接続されると、コンバータ装置210のコンバータ部211は、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換して電源装置220へ出力する(ステップS201)。そして、電源装置220の充電部222は、コンバータ装置210から出力される直流電力の二次電池221への充電を開始する(ステップS202)。
以下、図面を参照しながら本発明の第4の実施形態について詳しく説明する。
図7は、本発明の第4の実施形態による電源システムの構成を示す概略ブロック図である。
第4の実施形態による電源システムは、コンバータ装置310、電源装置320、コネクタ330を備える。コネクタ330は、電源装置320と電力供給対象の負荷との間に接続される機器であり、電源装置320から供給される電力を負荷へ伝送する。
充電部322は、コンバータ装置310が変換した直流電力を、二次電池321に充電する。
周波数情報取得部323は、ソケット部325に接続されたコネクタ330から、負荷に供給すべき電力の周波数を示す周波数情報を取得する。周波数情報取得部323は、例えば内蔵する磁気センサ(図示せず)から得られる、コネクタ330に設けられた電磁石(図示せず)の磁性に基づいて周波数情報を特定することができる。
インバータ部324は、二次電池321の出力電力を、周波数情報取得部323が取得した周波数情報が示す周波数の交流電力に変換する。
ソケット部325は、コネクタ330のプラグを挿入され、当該コネクタ330を介してインバータ部324が出力する交流電力を負荷へ供給する。
周波数特定部331は、接続された外部電源から供給される交流電力を監視し、当該交流電力の周波数を特定し、当該周波数を示す周波数情報を、周波数記憶部332に記録する。
周波数記憶部332は、負荷に供給すべき電力の周波数を示す周波数情報を記憶する。
周波数情報出力部333は、周波数記憶部332が記憶する周波数情報を電源装置320に出力する。周波数情報取得部323は、例えば内蔵する電磁石の磁性を変化させることで所望の周波数情報を出力することができる。
図8に示すように、電源装置320のソケット部325にコネクタ330のプラグを挿入したときに、コネクタ330に設けられた電磁石が、電源装置320の磁気センサに相対するように、電源装置320とコネクタ330が構成される。
図9は、本発明の第4の実施形態による電源システムの放電時の動作を示すシーケンス図である。なお、電源装置320の充電から放電までの間に、電源装置320はコンバータ装置310から切断され、放電を行う場所に搬送される。
以下、図面を参照しながら本発明の第5の実施形態について詳しく説明する。
図10は、本発明の第5の実施形態による電源システムの構成を示す概略ブロック図である。
第5の実施形態による電源システムは、第1の実施形態と同様に、コンバータ装置410と電源装置420とを別個の装置として備える。
充電部422は、コンバータ装置410が変換した直流電力を、二次電池421に充電する。
地域情報記憶部423は、郵便番号や電話番号などの地域情報と当該地域情報が示す地域において供給される電力の周波数とを関連付けて記憶する。
地域情報取得部424は、利用者から入力される地域情報を取得する。
周波数判定部425は、地域情報取得部424が取得した地域情報と地域情報記憶部423が記憶する情報とに基づいて出力すべき電力の周波数を判定する。
インバータ部426は、二次電池421の出力電力を、周波数判定部425が判定した周波数の交流電力に変換する。
図11は、本発明の第5の実施形態による電源装置420の放電時の動作を示すフローチャートである。なお、電源装置420の充電から放電までの間に、電源装置420はコンバータ装置410から切断され、放電を行う場所に搬送される。
負荷に接続されたプラグがソケット部427に挿入されると、地域情報取得部424は、利用者から地域情報の入力を受け付ける(ステップS501)。地域情報取得部424が地域情報を取得すると、周波数判定部425は、地域情報記憶部423から、地域情報取得部424が取得した地域情報に関連付けられた周波数を読み出す(ステップS502)。そして、インバータ部426は、二次電池421から出力される直流電力を、周波数判定部425が読み出した周波数の交流電力に変換し、当該交流電力を、ソケット部427及びプラグを介して負荷に供給する(ステップS503)。
Claims (5)
- 第1の周波数か第2の周波数かのいずれかの周波数の電力を出力する電源装置であって、
外部のコンバータ装置によって交流電力から変換された直流電力を、二次電池に充電する充電部と、
前記コンバータ装置によって交流電力から変換された直流電力に含まれる交流信号を取得する周波数情報取得部と、
前記第1の周波数の交流信号を再生する再生部と、
前記周波数情報取得部が取得した交流信号と前記再生部が再生した交流信号とを合成する合成部と、
前記合成部が出力する信号のピーク値が一定である場合に、前記二次電池の出力電力を前記第1の周波数の交流電力に変換し、前記合成部が出力する信号のピーク値が一定でない場合に、前記二次電池の出力電力を前記第2の周波数の交流電力に変換するインバータ部と
を備えることを特徴とする電源装置。 - 電源装置と、当該電源装置と電力供給対象とを接続するコネクタとを備える電源システムであって、
前記コネクタは、
前記電源装置からの出力を要求する周波数を示す周波数情報を前記電源装置に出力する周波数情報出力部を備え、
前記電源装置は、
外部のコンバータ装置によって交流電力から変換された直流電力を、二次電池に充電する充電部と、
前記コネクタから出力された周波数情報を取得する周波数情報取得部と、
前記二次電池の出力電力を、前記周波数情報が示す周波数の交流電力に変換し、前記コネクタを介して前記電力供給対象へ出力するインバータ部と
を備えることを特徴とする電源システム。 - 前記コネクタは、前記電力供給対象と外部電源とを接続したときに、前記外部電源から供給される交流電力の周波数を特定する周波数特定部を備え、
前記コネクタの周波数情報出力部は、前記周波数特定部が特定した周波数を示す周波数情報を前記電源装置に出力する
ことを特徴とする請求項2に記載の電源システム。 - 第1の周波数か第2の周波数かのいずれかの周波数の電力を出力する電源装置の充放電方法であって、
前記電源装置の充電部が、外部のコンバータ装置によって交流電力から変換された直流電力を、二次電池に充電するステップと、
前記電源装置の周波数情報取得部が、前記コンバータ装置によって交流電力から変換された直流電力に含まれる交流信号を取得するステップと、
前記電源装置の再生部が、前記第1の周波数の交流信号を再生するステップと、
前記電源装置の合成部が、前記周波数情報取得部が取得した交流信号と前記再生部が再生した交流信号とを合成するステップと、
前記電源装置のインバータ部が、前記合成部が出力する信号のピーク値が一定である場合に、前記二次電池の出力電力を前記第1の周波数の交流電力に変換し、前記合成部が出力する信号のピーク値が一定でない場合に、前記二次電池の出力電力を前記第2の周波数の交流電力に変換するステップと
を備えることを特徴とする充放電方法。 - 電源装置の充放電方法であって、
前記電源装置の充電部が、外部のコンバータ装置によって交流電力から変換された直流電力を、二次電池に充電するステップと、
前記電源装置の周波数情報取得部が、前記電源装置と電力供給対象とを接続するコネクタであって、前記電源装置からの出力を要求する周波数を示す周波数情報を前記電源装置に出力する周波数情報出力部を備えるコネクタから出力された前記周波数情報を取得するステップと、
前記電源装置のインバータ部が、前記二次電池の出力電力を、前記周波数情報が示す周波数の交流電力に変換し、前記コネクタを介して前記電力供給対象へ出力するステップと
を備えることを特徴とする充放電方法。
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