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公開番号2024050090
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022156702
出願日2022-09-29
発明の名称充電システム、制御装置、充電システムの制御方法及び電力制御システム
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02J 3/26 20060101AFI20240403BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】三相電源における不平衡を抑制する充電システムを提供する。
【解決手段】第1相、第2相及び第3相を有する三相交流から単相交流が供給される複数の充電部と、前記複数の充電部のそれぞれを制御する制御部と、を備え、前記複数の充電部のそれぞれは、充電対象へ供給する充電電力を調整する電力調整部と、前記充電電力を検出する検出部と、を備え、前記制御部は、前記複数の充電部のそれぞれの前記検出部が検出する前記充電電力に基づいて、前記三相交流が不平衡状態になることが判定される場合に、前記不平衡状態を回避又は改善するように前記複数の充電部のいずれかにおける前記電力調整部を制御する充電システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１相、第２相及び第３相を有する三相交流から単相交流が供給される複数の充電部と、
前記複数の充電部のそれぞれを制御する制御部と、
を備え、
前記複数の充電部のそれぞれは、
充電対象へ供給する充電電力を調整する電力調整部と、
前記充電電力を検出する検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数の充電部のそれぞれの前記検出部が検出する前記充電電力に基づいて、前記三相交流が不平衡状態になることが判定される場合に、前記不平衡状態を回避又は改善するように前記複数の充電部のいずれかにおける前記電力調整部を制御する、
充電システム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記複数の充電部のそれぞれの前記検出部が検出する前記充電電力に基づいて、前記第１相と前記第２相との第１相間、前記第２相と前記第３相との第２相間及び前記第３相と前記第１相との第３相間における相間充電電力を算出し、
前記第１相間、前記第２相間及び前記第３相間のそれぞれの相間充電電力に基づいて、前記三相交流における不平衡率を算出し、
前記不平衡率が基準値以上の場合に、前記三相交流が不平衡状態になると判定する、
請求項１に記載の充電システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１相間、前記第２相間及び前記第３相間において、相間充電電力が一番大きい最大相間を算出し、
前記最大相間において、前記不平衡率が前記基準値より小さくなる最大可能充電電力を算出し、
前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部の充電電力の和が、前記最大可能充電電力以下になるように、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部のそれぞれの前記電力調整部を制御する、
請求項２に記載の充電システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部のそれぞれの前記電力調整部を、前記最大可能充電電力を、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部により充電されている充電対象の台数で割った充電電力により充電するように制御する、
請求項３に記載の充電システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記充電対象の充電率に基づいて、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部において、前記充電率が低い前記充電部を、前記充電率が高い前記充電部より高い充電電力により充電するように、前記電力調整部を制御する、
請求項３に記載の充電システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記複数の充電部から三相交流線路までの距離に基づいて、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部において、前記三相交流線路から近い前記充電部を、前記三相交流線路から遠い前記充電部より高い充電電力により充電するように、前記電力調整部を制御する、
請求項３に記載の充電システム。
【請求項７】
前記制御部は、
前記最大可能充電電力を、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部により充電されている前記充電対象の台数で割り、更に、前記複数の充電部から三相交流線路までの距離に基づいて、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部において、前記三相交流線路から近い前記充電部を、前記三相交流線路から遠い前記充電部より高い充電電力により充電するように、前記電力調整部を制御する、
請求項３に記載の充電システム。
【請求項８】
前記制御部は、
前記充電対象の充電率に基づいて、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部において、前記充電率が低い前記充電部を、前記充電率が高い前記充電部より高くなるような電力値を算出し、更に、前記複数の充電部から三相交流線路までの距離に基づいて、前記最大相間から電力が供給される前記複数の充電部において、前記三相交流線路から近い前記充電部を、前記三相交流線路から遠い前記充電部より高い充電電力により充電する状態に近づくように前記電力値を加減して、前記電力調整部を制御する、
請求項３に記載の充電システム。
【請求項９】
第１相、第２相及び第３相を有する三相交流から単相交流が供給される複数の充電部のそれぞれを制御する制御装置であって、
前記複数の充電部のそれぞれにおける充電電力に基づいて、前記三相交流が不平衡状態になることが判定される場合に、前記不平衡状態を回避又は改善するように前記複数の充電部のいずれかにおける充電電力を制御する、
制御装置。
【請求項１０】
第１相、第２相及び第３相を有する三相交流から単相交流が供給される複数の充電部を備える充電システムの制御方法であって、
前記複数の充電部のそれぞれにおける充電電力に基づいて、前記三相交流が不平衡状態になることが判定される場合に、前記不平衡状態を回避又は改善するように前記複数の充電部のいずれかにおける充電電力を制御する、
充電システムの制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、充電システム、制御装置、充電システムの制御方法及び電力制御システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、交流電力又は交流電流を相間別に集計する集計手段と、該集計手段の集計結果に基づいて、相間別に入出力される交流電力又は交流電流の過不足を算出する算出手段とを有する電力制御装置が開示されている。特許文献１には、電力制御装置が、該算出手段が算出した過不足を調整すべく、複数の電力変換部の一部又は全部について電力変換の実行の有無、変換電力の大きさ、電力の変換方向及びスイッチのオンオフの中の少なくとも１つを制御することが開示されている。特許文献１には、電力制御装置が、単相の交流電力を入出力する電力変換部を三相の電力系統の各相間に複数接続する場合であっても、電力系統に対する各相電流のアンバランスを抑制できることが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、配電システムのための位相平衡化システムが開示されている。特許文献２には、位相平衡化システムが、関心のある期間の配電システムに対する負荷予測量を求める負荷予測モジュールと、関心のある期間の配電システムにおける電圧不平衡量を求める位相不平衡特定モジュールと、を含むことが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、三相交流の電力系統の各相間からそれぞれ供給される単相交流電力を直流電力に変換する複数の電力変換手段を備える電力変換システムが開示されている。特許文献３には、電力変換システムが、複数の電力変換手段のうち第１の電力変換手段から直流電力を出力している場合、電力系統から第１の電力変換手段に供給される有効電力による三相不平衡状態を三相平衡にするように制御することが開示されている。
【０００５】
特許文献４には、充電モードの場合、内部電力網内の三相のうちの第１相からの交流電源を直流電源に変換する電力変換部を備えるエネルギー貯蔵装置が開示されている。特許文献４には、電力変換部が、放電モードの場合、少なくとも１つのバッテリパックに貯蔵された直流電源を交流電源に変換することが開示されている。特許文献４には、エネルギー貯蔵装置が、データを交換する通信モジュールを含み、通信モジュールが、電圧情報を外部のエネルギー貯蔵装置に無線通信に基づいて伝送することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－０２５７７５号公報
特許第５８１４７１８号公報
特許第６５５９１０６号公報
特許第６７００００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
蓄電池を備えた電気自動車が普及している。電気自動車が備える蓄電池を充電する充電器には急速充電器と普通充電器とがある。急速充電器は短い充電時間で充電できる。一方、普通充電器は長い充電時間を必要とする。しかしながら、急速充電器は普通充電器より費用がかかる。したがって、多数台の電気自動車を同時に充電する大規模な駐車場では、多数の普通充電器が設置されることが見込まれる。また、多数の普通充電器が設置された大規模な駐車場において、多数の普通充電器が同時に使用されることが見込まれる。
【０００８】
普通充電器は一般に単相交流を電源として動作する。単相交流は、例えば、三相３線式の交流線路の内のいずれか２線に接続することによって得られる。大規模な駐車場において、例えば、特定の単相交流が供給される充電器に、充電する電気自動車が集中すると、すなわち、負荷を接続する相間が偏ると、三相３線式の交流線路において不平衡が生じる場合がある。三相不平衡が生じると、例えば、同じ系統に接続されている三相電動機の騒音、振動、発熱、電力量計の回転過剰を招く場合がある。
【０００９】
したがって、三相電源において、負荷は各相間にバランスをとって接続されることが望ましい。
【００１０】
本開示は、三相電源における不平衡を抑制する充電システム、制御装置、充電システムの制御方法及び電力制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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