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公開番号2021058051
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210408
出願番号2019181665
出願日20191001
発明の名称充電装置、運転方法、充電システム、及び充放電制御方法
出願人株式会社GSユアサ
代理人個人,個人
主分類H02J 13/00 20060101AFI20210312BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】都市部から遠方の地域における余剰電力の有効利用と、充電スタンド不足とを解消する充電装置、運転方法、充電システム、及び充放電制御方法を提供する。
【解決手段】充電装置は、蓄電素子と、外部電力源及び前記蓄電素子の間、並びに、前記蓄電素子及び外部負荷の間で電力の充放電する充放電回路と、充放電回路における充放電を制御する制御部とを備え、制御部は、前記外部電力源からの受電電力量と、前記外部負荷への放電電力量との差分に基づく情報を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
蓄電素子と、
発電設備又は電力系統と前記蓄電素子との間、及び、前記蓄電素子と外部負荷との間で電力を充放電する充放電回路と、
前記充放電回路における充放電を制御する制御部と
を備え、
制御部は、前記発電設備又は電力系統から前記蓄電素子への受電電力量と、前記蓄電素子から前記外部負荷への放電電力量との差分に基づく情報を出力する充電装置。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記外部負荷は、電気自動車に搭載された蓄電素子である、請求項1に記載の充電装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記差分に基づく電気料金に関する情報を出力する、請求項1又は2に記載の充電装置。
【請求項4】
外部サーバ装置と通信接続する通信部を備え、
前記制御部は、前記差分に基づくレポートを所定の周期で作成し、
作成したレポートを、前記通信部を介して前記外部サーバ装置へ送信する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の充電装置。
【請求項5】
前記制御部は、
外部からの指示に基づいて前記蓄電素子からの放電を許可する、請求項1から4のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項6】
前記電力系統と、前記発電設備及び蓄電素子との間の電力を測定するセンサと、
該センサによって前記発電設備から前記電力系統への逆潮流を検知する検知部と
を備え、
前記制御部は、前記検知部によって逆潮流が検知される場合に、前記発電設備からの電力によって前記蓄電素子を充電する
請求項1から5のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項7】
前記発電設備及び前記電力系統の間に介装させるスイッチと、
前記蓄電素子に接続される第1電力線と
を備え、
前記スイッチをオフとして前記発電設備及び前記電力系統の間を切断させてから前記第1電力線を、前記スイッチよりも前記発電設備側の第2電力線に接続させる、請求項1から6のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項8】
請求項7に記載の充電装置の運転方法であって、
前記蓄電素子の充電率が第1所定値以下であることを確認する工程と、
前記スイッチをオフとして前記電力系統と前記発電設備との間に介装させる工程と、
前記第2電力線に前記第1電力線を接続する工程と、
前記制御部によって前記スイッチのオフを維持したまま前記発電設備からの電力を前記蓄電素子へ充電させる工程と、
前記蓄電素子の充電率が第1所定値よりも高い第2所定値以上であるか否かを判断する工程と、
前記充電率が前記第2所定値以上であると判断された場合に、前記スイッチをオンとする工程とを含む、充電装置の運転方法。
【請求項9】
発電設備と、
発電設備からの電力を受電し、蓄電する蓄電素子を含み、外部負荷へ充電可能な充電装置と、
前記充電装置と通信接続されるサーバ装置とを含み、
前記充電装置は、
前記発電設備からの受電電力量と、前記外部負荷への放電電力量との差分に基づく情報を、前記サーバ装置へ送信する、充電システム。
【請求項10】
蓄電素子と、外部電力源及び蓄電素子の間、並びに、蓄電素子及び外部負荷の間で電力の充放電する充放電回路とを備える充電装置が、
前記外部電力源からの受電電力量を測定し、
前記外部負荷への放電電力量を測定し、
前記外部電力源からの受電電力量と、前記外部負荷への放電電力量との差分を算出し、
算出した差分に基づく情報を出力する
充放電制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、発電システムに接続される充電装置、運転方法、充電システム、及び充放電制御方法に関する。
続きを表示(約 4,400 文字)【背景技術】
【0002】
太陽光発電の売電価格の低下によって、家庭においても発電した電気を売電せずに自家消費したり、蓄電池に蓄電したりする電力の地産地消が消費者に選択されている。発電した電気の家庭又は施設内での消費及び蓄電池への蓄電の方法として、自家用の電気自動車への充電を実現する充電装置の制御方法が提案されている。
【0003】
特許文献1及び特許文献2には、電力系統からの電力の蓄電池への蓄電と、電力系統および蓄電池からの電力を併用した電気自動車への充電とをコントロールする充電管理の方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
国際公開2013/024645号
特開2013−031304号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
太陽光発電設備によって発電した電力を売電することから家庭、又は施設内での消費へ移行するために、特許文献1,2に開示されているような制御システムが有用である。しかしながら、家庭又は施設内の負荷の電力消費が少ない場合の有効利用については考慮されていない。
【0006】
電気自動車の普及によって、充電スタンドの需要も増している。充電スタンドの数は都市部では充分であると言えるが、都市部以外における充電スタンドの設置密度は十分であるとは言えない。電気自動車の使用者は、何らかの理由で充電の機会を逃すことを考慮して、都市部から電気自動車で遠方へ走行することを控える可能性がある。
【0007】
本発明は、都市部から遠方の地域における余剰電力の有効利用と、充電スタンド不足とを解消する充電装置、運転方法、充電システム、及び充放電制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一実施形態の充電装置は、蓄電素子と、
発電設備又は電力系統と前記蓄電素子との間、及び、前記蓄電素子と外部負荷との間で電力を充放電する充放電回路と、
前記充放電回路における充放電を制御する制御部と
を備え、
制御部は、前記発電設備又は電力系統から前記蓄電素子への受電電力量と、前記蓄電素子から前記外部負荷への放電電力量との差分に基づく情報を出力する充電装置。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、都市部から遠方の地域における余剰電力の有効利用と、充電スタンド不足とを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本実施形態における充電システムの概要図である。
充電装置の構成を示すブロック図である
充電装置の充電処理手順の一例を示すフローチャートである。
充電装置の放電処理手順の一例を示すフローチャートである。
充電装置の管理処理手順の一例を示すフローチャートである。
変形例1における充電システムの概要図である。
充電装置の構成を示すブロック図である。
制御部による逆潮流防止の処理手順の一例を示すフローチャートである。
変形例2における受変電装置内における配線を模式的に示す図である。
変形例2における充電装置の構成を示すブロック図である。
充電システムの運転開始の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
充電装置は、蓄電素子と、発電設備又は電力系統と前記蓄電素子との間、及び、前記蓄電素子と外部負荷との間で電力を充放電する充放電回路と、充放電回路における充放電を制御する制御部とを備える。制御部は、前記発電設備又は電力系統から前記蓄電素子への受電電力量と、前記蓄電素子から前記外部負荷への放電電力量との差分に基づく情報を出力する。
【0012】
上記構成により、充電装置は外部電力源に接続させることができ、外部電力源からの電力を蓄電素子に充電し、外部負荷への充電に利用することができる。既設の発電設備から、家庭又は施設内での自家消費できる分を超えた発電電力を、電力系統へ逆潮流させずに、外部負荷へ提供させることが可能になる。
【0013】
受電電力量と外部負荷への放電電力量との差分の情報を出力することができるので、どれほど発電し、どれほど放電したのかの情報に基づいた買電売電の差額の相当分を算出してサービス提供を可能にしたり、蓄電素子への蓄電量に相当する電気を算出したりできる。
【0014】
前記充電装置において前記外部負荷は、電気自動車に搭載された蓄電池でもよい。
【0015】
上記構成により、充電装置を既設の発電設備に接続することによって、家庭又は施設内での自家消費できる分を超えた発電電力を、電力系統へ逆潮流させずに、電気自動車の蓄電池の充電に利用させることが可能になる。放電電力量に応じて料金の徴収を可能とする。自家消費のみならず、公共の充電スタンドとしての利用が可能になり、都市部から遠方の地域における余剰電力の有効利用と、充電スタンド不足とを解消することができる。
【0016】
前記充電装置の制御部は、前記差分に基づく電気料金に関する情報を出力してもよい。
【0017】
上記構成により、電力会社への電気料金を出力して発電設備の所有者に知らせることができる。
【0018】
前記充電装置は、外部サーバ装置と通信接続する通信部を備え、前記制御部は、前記差分に基づくレポートを所定の周期で作成し、作成したレポートを、前記通信部を介して前記外部サーバ装置へ送信する。
【0019】
上記構成により、充電電力量と放電電力量との差分に関する情報に基づくレポートが外部サーバ装置される。外部サーバ装置から、電気自動車のユーザへ充電スタンドの案内を送信することが可能になり、既設の発電設備に接続された充電装置の公共の充電スタンドとしての利用を促進することができる。
【0020】
前記充電装置において前記制御部は、外部からの指示に基づいて前記蓄電素子からの放電を許可してもよい。
【0021】
上記構成により、非災害時は、所有者及び料金を支払うことができるユーザ等の特定のユーザのみが充電装置を使用できるように制御することを可能としつつ、災害時は外部サーバ装置から蓄電素子からの放電を、特定のユーザ以外にも許可して有効利用される。充電装置の蓄電素子からの放電と充電との差分に基づく情報を出力できるので、災害時における提供量を発電設備毎に特定することもできる。
【0022】
前記充電装置は、前記電力系統と、前記発電設備及び蓄電素子との間の電力を測定するセンサと、該センサによって前記発電設備から前記電力系統への逆潮流を検知する検知部とを備えてもよい。前記制御部は、前記検知部によって逆潮流が検知される場合に、前記発電設備からの電力によって前記蓄電素子を充電する。
【0023】
上記構成により、発電設備から電力系統への逆潮流を実際に検知した場合にこれを有効利用させるように充電を実行して逆潮流を抑止することができる。
【0024】
前記充電装置は、前記発電設備及び前記電力系統の間に介装させるスイッチと、前記蓄電素子に接続される第1電力線とを備える。前記スイッチは、制御部に制御される。制御部は、前記スイッチをオフとして前記発電設備及び前記電力系統の間を切断させてから前記第1電力線を、前記スイッチよりも前記発電設備側の第2電力線に接続させる。
【0025】
前記充電装置を、既設の発電設備に接続させるための運転方法は、前記蓄電素子の充電率が第1所定値以下であることを確認する工程と、前記スイッチをオフとして前記電力系統と前記発電設備との間に介装させる工程とを含む。運転方法は、前記第2電力線に前記第1電力線を接続する工程と、前記制御部によって前記スイッチのオフを維持したまま前記発電設備からの電力を前記蓄電素子へ充電させる工程とを含む。運転方法は、前記蓄電素子の充電率が第1所定値よりも高い第2所定値以上であるか否かを判断する工程と、前記充電率が前記第2所定値以上であると判断された場合に、前記スイッチをオンとする工程とを含む。
【0026】
上記構成により、充電装置を既設の発電設備に接続することが容易になる。充電装置の輸送時には蓄電素子の充電率を、空と判断される第1所定値以下であることを確認してから輸送するから、安全に輸送することが可能である。充電装置、電力系統と発電設備との間を切断して電力が相互に流れないようにしてから発電設備へ接続される。
【0027】
充電装置の蓄電素子は、空と判断される程の充電率であるから、電力系統と発電設備との間に接続された場合、電力系統からの充電が開始されようとする。電力系統から蓄電素子への充電に電力を使用する場合、買電量が大きくなるので回避されることが好ましい。上記構成により、前記充電装置を接続する際に、電力系統から蓄電素子へ電力が供給されることをスイッチのオフで抑止することができる。充電率が、発電設備で発生した電力で満充電に近いと判断される第2の所定値に近まると接続されてから初めて、スイッチがオンに切り替えられる。上記構成により、安全且つ円滑に、充電装置を既設の発電設備に対し接続させることができる。
【0028】
充電システムは、発電設備と、発電設備からの電力を受電し、蓄電する蓄電素子を含み、外部負荷へ充電可能な充電装置と、前記充電装置と通信接続されるサーバ装置とを含み、前記充電装置は、前記発電設備からの受電電力量と、前記外部負荷への放電電力量との差分に基づく情報を、前記サーバ装置へ送信する。
【0029】
充放電制御方法では、蓄電素子と、外部電力源及び蓄電素子の間、並びに、蓄電素子及び外部負荷の間で電力の充放電する充放電回路とを備える充電装置が、前記外部電力源からの受電電力量を測定し、前記外部負荷への放電電力量を測定し、前記外部電力源からの受電電力量と、前記外部負荷への放電電力量との差分を算出し、算出した差分に基づく情報を出力する。
【0030】
本開示をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
(【0031】以降は省略されています)

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