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公開番号2024109365
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-14
出願番号2023014116
出願日2023-02-01
発明の名称配電システム及び配電方法
出願人日新電機株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H02J 1/10 20060101AFI20240806BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】通信回線が不通となることによるシステム全体の運転停止を回避でき、直流電力の効率的な配電を行うことができる配電システムを実現する。
【解決手段】配電システム(100)は、DCバス(10)と、発電装置(1)と、蓄電装置(2)と、を備え、発電装置(1)は、第1バス電圧(Vbus1)がPV上限バス電圧(V_HP)よりも高い場合に供給する電力を抑制し、第1バス電圧(Vbus1)がPV下限バス電圧(V_LP)よりも低い場合に供給する電力を増加させ、蓄電装置(2)は、第2バス電圧(Vbus2)が蓄電池上限バス電圧(V_HB)より高い場合に充電を行い、第2バス電圧(Vbus2)が蓄電池下限バス電圧(V_LB)よりも低い場合に放電を行い、PV上限バス電圧(V_HP)、蓄電池上限バス電圧(V_HB)、蓄電池下限バス電圧(V_LB)及びPV下限バス電圧(V_LP)は、この順に低くなるように定められている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＤＣバスと、
前記ＤＣバスの電圧を検出し、前記ＤＣバスに対して電力を供給する発電装置と、
前記ＤＣバスの電圧を検出し、前記ＤＣバスに対する充放電を行う蓄電装置と、を備えている配電システムであって、
前記発電装置は、
当該発電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第１バス電圧が第１上限バス電圧よりも高い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を抑制し、
前記第１バス電圧が第１下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を増加させ、
前記蓄電装置は、
当該蓄電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第２バス電圧が第２上限バス電圧より高い場合に、前記ＤＣバスからの充電を行い、
前記第２バス電圧が第２下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスへの放電を行い、
前記第１上限バス電圧、前記第２上限バス電圧、前記第２下限バス電圧及び前記第１下限バス電圧は、この順に低くなるように定められている、配電システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記蓄電装置は、
前記蓄電装置が備える蓄電池の充電率が所定の充電率上限値以下であり、かつ、前記蓄電池の電圧である電池電圧が所定の上限電池電圧以下である限りにおいて、前記ＤＣバスへの充電を行い、
前記充電率が所定の充電率下限値以上であり、かつ、前記電池電圧が所定の下限電池電圧以上である限りにおいて、前記ＤＣバスへの放電を行う、請求項１に記載の配電システム。
【請求項３】
商用電源から受電する電力を前記ＤＣバスに供給する受電装置を更に備えており、
前記蓄電装置は、
前記ＤＣバスが前記受電装置を通じて前記商用電源から受け入れる電流である連系点電流を検出し、
前記第２バス電圧が前記第２下限バス電圧以上前記第２上限バス電圧以下であり、前記連系点電流が所定の連系点電流閾値よりも高い場合、
前記蓄電装置が備える蓄電池の充電率が所定の充電率下限値以上であり、かつ、前記蓄電池の電圧である電池電圧が所定の下限電池電圧以上である限りにおいて、前記ＤＣバスへの放電を行う、請求項１に記載の配電システム。
【請求項４】
前記蓄電装置は、前記第２バス電圧が前記第２下限バス電圧以上前記第２上限バス電圧以下であり、前記連系点電流が前記連系点電流閾値以下の場合、前記充電率が、前記充電率下限値よりも高く所定の充電率上限値よりも低い、所定の定常充電率範囲になるように、前記ＤＣバスに対する充放電を制御する、請求項３に記載の配電システム。
【請求項５】
商用電源から受電する電力を前記ＤＣバスに供給する受電装置を更に備えており、
前記蓄電装置は、前記受電装置に前記商用電源からの受電がない場合には、前記第２バス電圧が第２下限バス電圧以上前記第２上限バス電圧未満の場合にも、前記ＤＣバスへの放電を行う、請求項１または２に記載の配電システム。
【請求項６】
前記ＤＣバスの電圧を検出し、前記ＤＣバスから充電を行う電気自動車蓄電装置をさらに備え、
前記電気自動車蓄電装置は、
当該電気自動車蓄電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第３バス電圧が第３下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスから充電する電力を抑制し、
前記第３下限バス電圧は、前記第１下限バス電圧よりも低く定められている、請求項１または２に記載の配電システム。
【請求項７】
前記ＤＣバスの電圧を検出し、前記ＤＣバスから電力が供給される一般電力消費装置をさらに備え、
前記一般電力消費装置は、
当該一般電力消費装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第４バス電圧が第４下限バス電圧より低い場合に、前記ＤＣバスから当該一般電力消費装置を遮断し、
前記第４下限バス電圧は、前記第３下限バス電圧よりも低く定められている、請求項６に記載の配電システム。
【請求項８】
ＤＣバスに対して電力を供給する発電装置と、前記ＤＣバスに対する充放電を行う蓄電装置と、を備えている配電システムの配電方法であって、
前記発電装置が、
当該発電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第１バス電圧が第１上限バス電圧よりも高い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を抑制し、
前記第１バス電圧が第１下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を増加させる、発電装置制御ステップと、
前記蓄電装置が、
当該蓄電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第２バス電圧が第２上限バス電圧より高い場合に、前記ＤＣバスからの充電を行い、
前記第２バス電圧が第２下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスへの放電を行う、蓄電装置制御ステップと、を含み、
前記第１上限バス電圧、前記第２上限バス電圧、前記第２下限バス電圧及び前記第１下限バス電圧は、この順に低くなるように定められている、配電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電システム及び配電方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、再生可能エネルギーの利用拡大により、電力負荷に対する直流電力の効率的な配電を行うことができる配電システムが求められている。特許文献１には、電力バスに接続された、電力バスに電力を供給する入力型電源と、電力バスから電気自動車電池へ電力を供給する出力型電源と、入力型電源及び出力型電源の２つの機能を併せもつ双方向電源と、に対して運転指令し、電力バスへの電力の入出力制御を行う電力制御手段を備えた電力融通システムが記載されている。特許文献１では、複数の電力装置間の制御順位を付けて、電力制御手段により、優先順位の高い方から入出力制御を実施するとともに、電力バス内の電力不足及び余剰分については、優先順位の低い電力装置が過不足分を小さくするように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８４７６０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来技術は、電力制御手段が電力バスに接続されている複数の電力装置の集中管理を行うため、システムの制御のために各装置をつなぐ通信回路が必要になり、何らかのトラブルで各装置をつなぐ通信回路が不通になると、システムの運転継続が困難になるという問題がある。
【０００５】
本発明の一態様は、通信回線が不通となることによるシステム全体の運転停止を回避でき、直流電力の効率的な配電を行うことができる配電システムを実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る配電システムは、ＤＣバスと、前記ＤＣバスの電圧を検出し、前記ＤＣバスに対して電力を供給する発電装置と、前記ＤＣバスの電圧を検出し、前記ＤＣバスに対する充放電を行う蓄電装置と、を備えている配電システムであって、前記発電装置は、当該発電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第１バス電圧が第１上限バス電圧よりも高い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を抑制し、前記第１バス電圧が第１下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を増加させ、前記蓄電装置は、当該蓄電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第２バス電圧が第２上限バス電圧より高い場合に、前記ＤＣバスからの充電を行い、前記第２バス電圧が第２下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスへの放電を行い、前記第１上限バス電圧、前記第２上限バス電圧、前記第２下限バス電圧及び前記第１下限バス電圧は、この順に低くなるように定められている。
【０００７】
本発明の一態様に係る配電方法は、ＤＣバスに対して電力を供給する発電装置と、前記ＤＣバスに対する充放電を行う蓄電装置と、を備えている配電システムの配電方法であって、前記発電装置が、当該発電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第１バス電圧が第１上限バス電圧よりも高い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を抑制し、前記第１バス電圧が第１下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスに供給する電力を増加させる、発電装置制御ステップと、前記蓄電装置が、当該蓄電装置が検出した前記ＤＣバスの電圧である第２バス電圧が第２上限バス電圧より高い場合に、前記ＤＣバスからの充電を行い、前記第２バス電圧が第２下限バス電圧よりも低い場合に、前記ＤＣバスへの放電を行う、蓄電装置制御ステップと、を含み、前記第１上限バス電圧、前記第２上限バス電圧、前記第２下限バス電圧及び前記第１下限バス電圧は、この順に低くなるように定められている。
【０００８】
本発明の各態様に係る蓄電装置及び発電装置における制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記蓄電装置及び前記発電装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記蓄電装置及び前記発電装置をコンピュータにて実現させる各装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、通信回線が不通となることによるシステム全体の運転停止を回避でき、直流電力の効率的な配電を行うことができる配電システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態１に係る配電システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
上記配電システムの構成の一例を示す概念図である。
上記配電システムにおけるシステム設定例の設定条件を示す図表である。
蓄電装置の動作処理の一例を示すフロー図の一部である。
上記蓄電装置の動作処理の一例を示すフロー図の他の一部である。
発電装置の動作処理の一例を示すフロー図である。
電気自動車蓄電装置の動作処理の一例を示すフロー図である。
一般電力消費装置の動作処理の一例を示すフロー図である。
上記配電システムの動作処理の一例を示すフロー図の一部である。
上記配電システムの動作処理の一例を示すフロー図の他の一部である。
上記配電システムの動作処理の一例を示すフロー図のさらに他の一部である。
本発明の実施形態２に係る配電システムの蓄電装置の動作処理の一例を示すフロー図の一部である。
上記蓄電装置の動作処理の一例を示すフロー図の他の一部である。
上記配電システムの動作処理の一例を示すフロー図の一部である。
上記配電システムの動作処理の一例を示すフロー図の他の一部である。
上記配電システムの動作処理の一例を示すフロー図のさらに他の一部である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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