JP6534219B2 - 蓄電システム - Google Patents
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Description
図1に、本発明の第1実施例に係る蓄電システム1Aを示す。同図に示すように、蓄電システム1Aは、商用電力系統Gからの系統電圧を直流化(整流および平滑)して得た第1直流電圧を出力する第1電源部2Aと、第2直流電圧を出力する第2電源部3と、第1電源部2Aおよび第2電源部3の双方に接続され、第1直流電圧および第2直流電圧のうちの大きい方をスイッチングするスイッチング部4と、第1制御部10aに電源電圧を供給する第1電源電圧生成部5aと、第2制御部10bに電源電圧を供給する第2電源電圧生成部5bとを備えている。第1制御部10aおよび第2制御部10bは、蓄電システム1Aの各部を制御する。
(A1)商用電力系統Gの系統電圧で蓄電池Bを充電する充電状態
(A2)蓄電池Bの放電電圧を商用電力系統Gに向けて出力する出力状態
(A3)待機状態
なお、いずれの状態においても、スイッチング部4は第1直流電圧をスイッチングし、第1スイッチSW1はON状態とされる。
(B1)待機状態
なお、この状態においては、スイッチング部4は第2直流電圧をスイッチングし、第1スイッチSW1はOFF状態とされる。
(A1)充電状態・・・消耗しない。
(A2)出力状態・・・消耗するが、問題にはならない。
(A3)待機状態・・・消耗しない。
(B1)待機状態・・・消耗する。
図2に、本発明の第2実施例に係る蓄電システム1Bを示す。同図に示すように、蓄電システム1Bは、入力部TINを備えている点と、第1電源部2Aの代わりに第2電源部2Bを備えている点とにおいて第1実施例と相違するが、これ以外は第1実施例と同一である。
(A1)商用電力系統Gの系統電圧で蓄電池Bを充電する充電状態
(A2)蓄電池Bの放電電圧を商用電力系統Gに向けて出力する出力状態
(A3)待機状態
(B1)外部交流電源で蓄電池Bを充電する充電状態
(B2)第1待機状態(外部交流電源からの電力供給あり)
(B3)第2待機状態(外部交流電源からの電力供給なし)
なお、スイッチング部4は、充電状態および第1待機状態においては第1直流電圧をスイッチングし、第2待機状態においては第2直流電圧をスイッチングする。また、いずれの状態においても、第1スイッチSW1はOFF状態とされる。
(A1)充電状態・・・消耗しない。
(A2)出力状態・・・消耗するが、問題にはならない。
(A3)待機状態・・・消耗しない。
(B1)充電状態・・・消耗しない。
(B2)第1待機状態・・・僅かに消耗する。
(B3)第2待機状態・・・消耗する。
図3に、本発明の第3実施例に係る蓄電システム1Cを示す。同図に示すように、蓄電システム1Cは、出力部TOUTを備えている点において第1実施例と相違するが、これ以外は第1実施例と同一である。
(A1)商用電力系統Gの系統電圧で蓄電池Bを充電する充電状態
(A2)蓄電池Bの放電電圧を商用電力系統Gに向けて出力する出力状態
(A3)待機状態
(B1)蓄電池Bの放電電圧を出力部TOUTに向けて出力する出力状態
(B2)待機状態
なお、いずれの状態においても、スイッチング部4は第2直流電圧をスイッチングする。
(A1)充電状態・・・消耗しない。
(A2)出力状態・・・消耗するが、問題にはならない。
(A3)待機状態・・・消耗しない。
(B1)出力状態・・・消耗するが、問題にはならない。
(B2)待機状態・・・消耗する。
図4に、本発明の第4実施例に係る蓄電システム1Dを示す。同図に示すように、蓄電システム1Dは、太陽電池Sに接続される太陽電池側電力変換部8をさらに備えている点において第3実施例と相違するが、これ以外は第3実施例と同一である。
(A1)太陽電池Sの発電電圧で蓄電池Bを充電する第1充電状態
(A2)商用電力系統Gの系統電圧で蓄電池Bを充電する第2充電状態
(A3)太陽電池Sの発電電圧を商用電力系統Gに向けて出力する第1出力状態
(A4)蓄電池Bの放電電圧を商用電力系統Gに向けて出力する第2出力状態
(A5)待機状態
なお、いずれの状態においても、スイッチング部4は第1直流電圧をスイッチングし、第1スイッチSW1および第4スイッチS4はON状態とされ、第3スイッチS3はOFF状態とされる。
(B1)太陽電池Sの発電電圧で蓄電池Bを充電する充電状態
(B2)太陽電池Sの発電電圧を出力部TOUTに向けて出力する第1出力状態
(B3)蓄電池Bの放電電圧を出力部TOUTに向けて出力する第2出力状態
(B4)太陽電池Sの発電電圧を出力部TOUTに向けて出力しながら該発電電圧の余
剰分で蓄電池Bを充電する出力・充電状態
(B5)待機状態
なお、いずれの状態においても、スイッチング部4は第2直流電圧をスイッチングし、第1スイッチSW1および第4スイッチS4はOFF状態とされ、第3スイッチS3はON状態とされる。
(A1)第1充電状態・・・消耗しない。
(A2)第2充電状態・・・消耗しない。
(A3)第1出力状態・・・消耗しない。
(A4)第2出力状態・・・消耗するが、問題にはならない。
(A5)待機状態・・・消耗しない。
(B1)充電状態・・・消耗しない。
(B2)第1出力状態・・・消耗しない。
(B3)第2出力状態・・・消耗するが、問題にはならない。
(B4)出力・充電状態・・・消耗しない。
(B5)待機状態・・・消耗する場合と消耗しない場合とがある。
2A、2B 第1電源部
3 第2電源部
4 スイッチング部
5a 第1電源電圧生成部
5b 第2電源電圧生成部
6 蓄電池側双方向電力変換部
7 系統側双方向電力変換部
7a 電圧型インバータ
7b ノイズフィルタ
8 太陽電池側電力変換部
9 倍電圧化回路
10a 第1制御部
10b 第2制御部
B 蓄電池
G 商用電力系統
S 太陽電池
C1、C2、C3、C4、C5 コンデンサ
D1、D2、D3、D4、D5、D6 ダイオード
Da、Db、Dc、Dd 還流ダイオード
Q1 第1スイッチング素子
Q2 第2スイッチング素子
Qa、Qb、Qc、Qd スイッチング素子
SW1 第1スイッチ
SW2 第2スイッチ
SW3 第3スイッチ
SW4 第4スイッチ
T1 第1トランス
T2 第2トランス
TIN 入力部
TOUT 出力部
Claims (4)
- 商用電力系統の系統電圧および蓄電池の放電電圧のいずれかに基づいて所定の電源電圧を生成する蓄電システムであって、
前記系統電圧を直流化して得た第1直流電圧を出力する第1電源部と、
前記第1直流電圧よりも小さく設定された第2直流電圧を出力する第2電源部と、
ダイオードの整流作用を利用して選択した前記第1直流電圧および前記第2直流電圧のうちの大きい方をスイッチングするように構成された、スイッチング素子およびトランスの一次巻線からなるスイッチング部と、
前記スイッチングにより前記トランスの他の巻線に誘起された電圧を直流化して前記電源電圧を生成する少なくとも1つの電源電圧生成部と、
前記蓄電池に一方のDC入出力端が接続された蓄電池側双方向電力変換部と、
前記蓄電池側双方向電力変換部の他方のDC入出力端にDC入出力端が接続されるとともに前記商用電力系統にAC入出力端が接続された、4つのスイッチング素子および還流ダイオードからなる電圧型インバータと平滑コンデンサとを含む系統側双方向電力変換部と、を備え、
前記第2電源部は、ダイオードの整流作用を利用して選択した、前記蓄電池側双方向電力変換部および前記系統側双方向電力変換部の相互接続点に現れる電圧と前記放電電圧とのうちの大きい方に基づいて前記第2直流電圧を生成するように構成され、
前記蓄電池側双方向電力変換部および前記系統側双方向電力変換部が動作していないとき、前記相互接続点には、前記系統電圧を前記4つの還流ダイオードおよび前記平滑コンデンサによって直流化してなる第3直流電圧が現れ、
前記第3直流電圧の下限値は、前記放電電圧の上限値よりも大きく設定されている
ことを特徴とする蓄電システム。 - 商用電力系統の系統電圧、蓄電池の放電電圧および太陽電池の発電電圧のいずれかに基づいて所定の電源電圧を生成する蓄電システムであって、
前記系統電圧を直流化して得た第1直流電圧を出力する第1電源部と、
前記第1直流電圧よりも小さく設定された第2直流電圧を出力する第2電源部と、
ダイオードの整流作用を利用して選択した前記第1直流電圧および前記第2直流電圧のうちの大きい方をスイッチングするように構成された、スイッチング素子およびトランスの一次巻線からなるスイッチング部と、
前記スイッチングにより前記トランスの他の巻線に誘起された電圧を直流化して前記電源電圧を生成する少なくとも1つの電源電圧生成部と、
前記蓄電池に一方のDC入出力端が接続された蓄電池側双方向電力変換部と、
前記太陽電池にDC入力端が接続された太陽電池側電力変換部と、
前記蓄電池側双方向電力変換部の他方のDC入出力端および前記太陽電池側電力変換部のDC出力端にDC入出力端が接続されるとともに前記商用電力系統にAC入出力端が接続された、4つのスイッチング素子および還流ダイオードからなる電圧型インバータと平滑コンデンサとを含む系統側双方向電力変換部と、を備え、
前記第2電源部は、ダイオードの整流作用を利用して選択した、前記蓄電池側双方向電力変換部、前記太陽電池側電力変換部および前記系統側双方向電力変換部の相互接続点に現れる電圧と前記放電電圧とのうちの大きい方に基づいて前記第2直流電圧を生成するように構成され、
前記蓄電池側双方向電力変換部、前記太陽電池側電力変換部および前記系統側双方向電力変換部が動作していないとき、前記相互接続点には、前記系統電圧を前記4つの還流ダイオードおよび前記平滑コンデンサによって直流化してなる第3直流電圧および前記発電電圧のうちの大きい方が現れ、
前記第3直流電圧の下限値は、前記放電電圧の上限値よりも大きく設定されている
ことを特徴とする蓄電システム。 - 前記系統側双方向電力変換部の前記AC入出力端に、重要負荷に接続される出力部が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蓄電システム。
- 前記系統側双方向電力変換部の前記AC入出力端に、前記商用電力系統が停電したときでも動作し得る交流電源に接続される入力部が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蓄電システム。
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