JP6656554B2 - 電力供給システムおよび電力合成装置 - Google Patents
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Description
(1)(最大出力動作電圧Vqmax−蓄電体142の電圧の1/2)〜(最大出力動作電圧Vqmax+蓄電体142の電圧の1/2)の範囲
(2)最大出力電力Pmaxが70%になる下限電圧から上限電圧の範囲、好ましくは、Pmaxが80%になる下限電圧から上限電圧の範囲、より好ましくはPmaxが90%になる下限電圧から上限電圧の範囲
(3)(最大出力動作電圧Vqmax−直流発電体122のN個分の起電圧)〜(最大出力動作電圧Vqmax+直流発電体122のN個分の起電圧)の範囲。ただし、Nは5、好ましくは3、より好ましくは1とする。
図17は、実施例の電力供給システムにおける電力出力の変化(時間経過)を比較例とともに示したグラフである。本実施例では、直流給電機構120として太陽電池を用い、直流蓄電機構140として蓄電池を用いた、本実施例では蓄電池の直列接続数を変えて端子電圧を変化させ、太陽電池の目標電圧と蓄電池の端子電圧とが、適合電圧範囲ΔV内で一致するようにした。比較例は従来のMPPT制御装置を用いた場合である。
(2)直流蓄電機構140が、単一または複数の蓄電体142を有し、蓄電体142の接続状態を調整することで直流蓄電機構140の端子電圧を調整し、直流給電機構120の目標電圧と直流蓄電機構140の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲ΔV内で一致させる電力合成装置。
(3)直流蓄電機構140が、電気自動車に搭載された自動車用蓄電池144を有し、蓄電体142および自動車用蓄電池144の接続状態を調整することで直流蓄電機構140の端子電圧を調整し、直流給電機構120の目標電圧と直流蓄電機構140の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲ΔV内で一致させる電力合成装置。
(4)蓄電体142の接続状態を変更する状態変更機構をさらに有し、状態変更機構により蓄電体142の直列接続数を動的に変更することで、直流給電機構120の目標電圧と直流蓄電機構140の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲ΔV内で一致させる電力合成装置。
(5)直流蓄電機構140と直列に接続された可変電圧源310をさらに含み、可変電圧源310の電圧を調整することで、直流給電機構120の目標電圧と直流蓄電機構140の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲ΔV内で一致させる電力合成装置。
(6)直流出力端160の電圧を計測する供給電圧計測手段410と、直流蓄電機構140の入出力端と直流出力端160との間の接続を遮断する遮断手段420と、をさらに有し、供給電圧計測手段410による直流出力端160の電圧計測値が所定の充電終止電圧を超えた場合、遮断手段420が直流蓄電機構140の入出力端と直流出力端160との間の接続を遮断する電力合成装置。
(7)供給電圧計測手段410による直流出力端160の電圧計測値が所定の充電復帰電圧を下回った場合、遮断手段420が直流蓄電機構140の入出力端と直流出力端160との間の接続を回復する電力合成装置。
(8)供給電圧計測手段410による直流出力端160の電圧計測値が所定の放電終止電圧を下回った場合、遮断手段420が直流蓄電機構140の入出力端と直流出力端160との間の接続を遮断する電力合成装置。
(9)供給電圧計測手段410による直流出力端160の電圧計測値が所定の放電復帰電圧を超えた場合、遮断手段420が直流蓄電機構140の入出力端と直流出力端160との間の接続を回復する電力合成装置。
(10)供給電圧計測手段410による直流出力端160の電圧計測値が所定の充電終止電圧を超えたとき、余剰電力発生信号を出力する信号生成手段510をさらに有する電力合成装置。
(11)直流入力端および交流出力端1020を有する直流交流変換器1010をさらに有し、直流交流変換器1010の直流入力端が直流出力端160に接続され、直流交流変換器1010の交流出力端1020が、交流負荷への交流電力を供給する電力合成装置。
Claims (33)
- 直流電力を給電する直流給電機構と、
直流電力を蓄電する直流蓄電機構と、
前記直流給電機構、前記直流蓄電機構またはその両方から供給される直流電力を直流負荷に出力する直流出力端と、を有し、
前記直流給電機構が、単一または複数の直流発電体と、受電した交流電力を直流電力に変換する交流直流変換器と、を有し、
前記直流給電機構の出力と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記直流発電体および前記交流直流変換器の接続状態を調整することで前記直流給電機構の目標電圧を調整し、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲内で一致させる
電力供給システム。 - 前記直流発電体の接続状態を変更する状態変更機構をさらに有し、
前記状態変更機構により前記直流発電体の直列接続数を動的に変更することで、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項1に記載の電力供給システム。 - 前記直流蓄電機構が、単一または複数の蓄電体を有し、
前記蓄電体の接続状態を調整することで前記直流蓄電機構の端子電圧を調整し、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項1に記載の電力供給システム。 - 前記直流蓄電機構が、電気自動車に搭載された自動車用蓄電池を有し、
前記蓄電体および前記自動車用蓄電池の接続状態を調整することで前記直流蓄電機構の端子電圧を調整し、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項3に記載の電力供給システム。 - 前記蓄電体の接続状態を変更する状態変更機構をさらに有し、
前記状態変更機構により前記蓄電体の直列接続数を動的に変更することで、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項3に記載の電力供給システム。 - 前記直流蓄電機構が、電気自動車に搭載された自動車用蓄電池である
請求項1に記載の電力供給システム。 - 前記直流蓄電機構と直列に接続された可変電圧源をさらに含み、
前記可変電圧源の電圧を調整することで、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項1に記載の電力供給システム。 - 直流電力を給電する直流給電機構と、
直流電力を蓄電する直流蓄電機構と、
前記直流給電機構、前記直流蓄電機構またはその両方から供給される直流電力を直流負荷に出力する直流出力端と、を有し、
前記直流蓄電機構が、単一または複数の蓄電体と、電気自動車に搭載された自動車用蓄電池と、を有し、
前記直流給電機構の出力と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記蓄電体および前記自動車用蓄電池の接続状態を調整することで前記直流蓄電機構の端子電圧を調整し、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲内で一致させる
電力供給システム。 - 直流電力を給電する直流給電機構と、
直流電力を蓄電する直流蓄電機構と、
前記直流蓄電機構と直列に接続された可変電圧源と、
前記直流給電機構、前記直流蓄電機構またはその両方から供給される直流電力を直流負荷に出力する直流出力端と、を有し、
前記直流給電機構の出力と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記可変電圧源の電圧を調整することで、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲内で一致させる
電力供給システム。 - 前記直流出力端の電圧を計測する供給電圧計測手段と、
前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を遮断する遮断手段と、をさらに有し、
前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の充電終止電圧を超えた場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を遮断する
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の電力供給システム。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の充電復帰電圧を下回った場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を回復する
請求項10に記載の電力供給システム。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の放電終止電圧を下回った場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を遮断する
請求項10に記載の電力供給システム。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の放電復帰電圧を超えた場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を回復する
請求項12に記載の電力供給システム。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の充電終止電圧を超えている場合、余剰電力発生信号を出力する信号生成手段をさらに有する
請求項10の何れか一項に記載の電力供給システム。 - 前記直流給電機構、前記直流蓄電機構またはその両方からの電力供給を受ける単一または複数の負荷をさらに有し、
前記負荷のうち予め定めた重要度の低い負荷については、前記余剰電力発生信号を受けてその稼働が許容される
請求項14に記載の電力供給システム。 - 前記直流給電機構が、再生可能エネルギーを起源とする単一または複数の第1給電要素と、非再生可能エネルギーを起源とする単一または複数の第2給電要素と、を有し、
全ての前記第1給電要素の目標電圧を前記第2給電要素の目標電圧の最大値より高く設定することで、前記第2給電要素からの電力供給よりも前記第1給電要素からの電力供給が優先されるよう構成されている
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の電力供給システム。 - 前記第1供給要素および前記第2供給要素に含まれる各供給要素の目標電圧が、電力供給に係る費用の多寡その他の順序に従って決定され、目標電圧の高い供給要素からの電力供給が優先されるように構成されている
請求項16に記載の電力供給システム。 - 前記第2供給要素からの電力供給量を計測する電力計測手段と、
前記電力計測手段による計測値が所定値を超えている場合、非再生可能エネルギー起源電力使用信号を出力する信号生成手段と、をさらに有する
請求項16に記載の電力供給システム。 - 前記直流給電機構、前記直流蓄電機構またはその両方からの電力供給を受ける単一または複数の負荷をさらに有し、
前記負荷のうち予め定めた重要度の低い負荷については、前記非再生可能エネルギー起源電力使用信号を受けてその稼働が禁止される
請求項18に記載の電力供給システム。 - 直流入力端および交流出力端を有する直流交流変換器をさらに有し、
前記直流交流変換器の前記直流入力端が前記直流出力端に接続され、
前記直流交流変換器の前記交流出力端が、交流負荷への交流電力を供給する
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の電力供給システム。 - 前記直流出力端に接続される直流負荷をさらに有し、
前記直流負荷が、少なくとも前記適合電圧範囲の全領域において作動可能な直流電気機器である
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の電力供給システム。 - 前記直流出力端に接続される直流負荷をさらに有し、
前記直流負荷が、フィラメントによる電熱器、ヒートポンプ機器、蓄熱槽、水素生成装置または車両用バッテリである
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の電力供給システム。 - 直流給電機構からの直流電力を受電する直流電力受電端と、
直流電力を蓄電する直流蓄電機構と、
前記直流蓄電機構と直列に接続された可変電圧源と、
前記直流給電機構、前記直流蓄電機構またはその両方から供給される直流電力を直流負荷に出力する直流出力端と、を有し、
直流電力受電端と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記可変電圧源の電圧を調整することで、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、所定の適合電圧範囲内で一致させる
電力合成装置。 - 前記直流蓄電機構が、単一または複数の蓄電体を有し、
前記蓄電体の接続状態を調整することで前記直流蓄電機構の端子電圧を調整し、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項23に記載の電力合成装置。 - 前記直流蓄電機構が、電気自動車に搭載された自動車用蓄電池を有し、
前記蓄電体および前記自動車用蓄電池の接続状態を調整することで前記直流蓄電機構の端子電圧を調整し、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項24に記載の電力合成装置。 - 前記蓄電体の接続状態を変更する状態変更機構をさらに有し、
前記状態変更機構により前記蓄電体の直列接続数を動的に変更することで、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
請求項24に記載の電力合成装置。 - 直流給電機構からの直流電力を受電する直流電力受電端と、
直流電力を蓄電する直流蓄電機構と、
前記直流給電機構、前記直流蓄電機構またはその両方から供給される直流電力を直流負荷に出力する直流出力端と、を有し、
前記直流蓄電機構が、単一または複数の蓄電体と、電気自動車に搭載された自動車用蓄電池と、を有し、
直流電力受電端と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端とが、直接または電流逆流防止機構を介して接続され、
前記蓄電体および前記自動車用蓄電池の接続状態を調整することで前記直流蓄電機構の端子電圧を調整し、前記直流給電機構の目標電圧と前記直流蓄電機構の端子電圧とを、前記所定の適合電圧範囲内で一致させる
電力合成装置。 - 前記直流出力端の電圧を計測する供給電圧計測手段と、
前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を遮断する遮断手段と、をさらに有し、
前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の充電終止電圧を超えた場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を遮断する
請求項23から請求項27の何れか一項に記載の電力合成装置。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の充電復帰電圧を下回った場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を回復する
請求項28に記載の電力合成装置。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の放電終止電圧を下回った場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を遮断する
請求項28に記載の電力合成装置。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の放電復帰電圧を超えた場合、前記遮断手段が前記直流蓄電機構の入出力端と前記直流出力端との間の接続を回復する
請求項30に記載の電力合成装置。 - 前記供給電圧計測手段による前記直流出力端の電圧計測値が所定の充電終止電圧を超えたとき、余剰電力発生信号を出力する信号生成手段をさらに有する
請求項28に記載の電力合成装置。 - 直流入力端および交流出力端を有する直流交流変換器をさらに有し、
前記直流交流変換器の前記直流入力端が前記直流出力端に接続され、
前記直流交流変換器の前記交流出力端が、交流負荷への交流電力を供給する
請求項23から請求項27の何れか一項に記載の電力合成装置。
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