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公開番号2024154613
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023068535
出願日2023-04-19
発明の名称電源装置
出願人株式会社村田製作所
代理人個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20241024BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】各バッテリの構成に拘わらず適切な充放電を行うことが難しい。
【解決手段】nを2以上の整数としたとき、電源装置10は、第1～第nバッテリと、第1～第nバッテリに対する充放電電力を変換する第1～第n電力変換回路と、第1～第n電力変換回路を制御可能な制御部15と、を備える。制御部15は、第1～第n残容量の比が、第1～第n放電電力との比に近付くように、第1～第n電力変換回路を制御する残容量比制御を実行可能である。また、制御部15は、第1～第n空容量の比が、第1～第n充電電力の比に近付くように、第1～第n電力変換回路を制御する空容量比制御を実行可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ｎを２以上の整数としたとき、
第１～第ｎバッテリと、
前記第１～第ｎバッテリのそれぞれに対応し、充放電電力を変換する第１～第ｎ電力変換回路と、
前記第１～第ｎ電力変換回路を制御可能な制御部と、
を備え、
前記第１～第ｎバッテリが蓄電可能な電力量をそれぞれ第１～第ｎ容量とし、
前記第１～第ｎバッテリが放電できる定格電力をそれぞれ第１～第ｎ放電電力とし、
前記第１～第ｎバッテリが蓄えている電力量をそれぞれ第１～第ｎ残容量とし、
ｘを１以上ｎ以下の任意の整数とし、ｙを１以上ｎ以下のｘとは別の任意の整数としたとき、
第ｘ容量と第ｙ容量との比、及び第ｘ放電電力と第ｙ放電電力との比のうち、少なくとも一方の比は、１：１ではなく、
前記制御部は、前記第１～第ｎ残容量の比が、前記第１～第ｎ放電電力の比に近付くように、前記第１～第ｎ電力変換回路を制御する残容量比制御を実行可能である、
電源装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１～第ｎバッテリがそれぞれ蓄えるべき電力量の目標値を第１～第ｎ目標残容量とし、
前記第１～第ｎ残容量と前記第１～第ｎ目標残容量との差の絶対値をそれぞれ第１～第ｎ差分値としたとき、
前記制御部は、前記残容量比制御において、前記第１～第ｎ残容量の比が、前記第１～第ｎ放電電力の比に近付くように、前記第１～第ｎ目標残容量を設定し、
第ｘ差分値が第ｙ差分値よりも大きい場合に、第ｘバッテリから放電される電力が、第ｙバッテリから放電される電力よりも大きくなるように、第ｘ電力変換回路及び第ｙ電力変換回路を制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記残容量比制御において、第ｘ残容量を前記第ｘ放電電力で除算した値が、第ｙ残容量を前記第ｙ放電電力で除算した値よりも小さい場合に、第ｘバッテリから放電される電力が第ｙバッテリから放電される電力よりも小さくなるように、第ｘ電力変換回路及び第ｙ電力変換回路を制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
前記残容量比制御において、第ｘ残容量を前記第ｘ放電電力で除算した値が、第ｙ残容量を前記第ｙ放電電力で除算した値よりも小さい場合に、
前記制御部は、第ｘバッテリから放電される電力がゼロとなるように第ｘ電力変換回路を制御し、且つ、前記第ｘ残容量を前記第ｘ放電電力で除算した値が、前記第ｙ残容量を前記第ｙ放電電力で除算した値と同じになるまで第ｙバッテリから放電されるように、第ｙ電力変換回路を制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記残容量比制御において、第ｘ残容量を前記第ｘ放電電力で除算した値が大きいほど、第ｘバッテリから放電される電力が大きくなるように、第ｘ電力変換回路を制御する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御部は、予め定められた特定の時間帯に限って前記残容量比制御を実行する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項７】
前記第１～第ｎバッテリは、負荷に対して電力を出力可能であり、
前記負荷は、前記第１～第ｎバッテリとは別の外部電源からも電力の供給を受けることが可能であり、
前記外部電源から前記負荷への電力供給が途絶えている場合に、
前記制御部は、前記残容量比制御を実行する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項８】
前記ｎは２である
請求項１に記載の電源装置。
【請求項９】
前記第１バッテリが蓄電可能な電力量を第１容量とし、
前記第２バッテリが蓄電可能な電力量を第２容量とし、
前記第１バッテリのＳＯＣを第１ＳＯＣとし、
前記第２バッテリのＳＯＣを第２ＳＯＣとしたとき、
前記第１残容量は前記第１容量と前記第１ＳＯＣとの積で算出され、
前記第２残容量は前記第２容量と前記第２ＳＯＣとの積で算出される、
請求項８に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記第１バッテリのＳＯＣを第１ＳＯＣとし、
前記第２バッテリのＳＯＣを第２ＳＯＣとしたとき、
前記第１ＳＯＣ又は前記第２ＳＯＣが、予め定められた規定割合以下になった場合に、前記制御部は、前記残容量比制御を実行する、
請求項８に記載の電源装置。
（【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】
本発明は、電源装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているパワーコンディショナは、２つの蓄電池と、蓄電池毎の２つのＤＣ－ＤＣコンバータと、ＤＣ－ＤＣコンバータ制御部と、司令部と、を備えている。各ＤＣ－ＤＣコンバータは、各蓄電池の放電電力又は充電電力を制御する。ＤＣ－ＤＣコンバータ制御部は、司令部から出力された指令値に基づいて、各ＤＣ－ＤＣコンバータを個別に制御する。司令部は、各蓄電池のＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）が等しくなるように、各蓄電池における放電電力の指令値又は充電電力の指令値を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２０／２５５６２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２つの蓄電池が蓄えることのできる電力量、２つの蓄電池が出力できる最大放電電力等の構成に違いがあるパワーコンディショナは、各蓄電池のＳＯＣを等しくするように制御した場合に、２つの蓄電池に供給される充電電力を有効活用できないという問題があった。なお、ここでいう充電電力とは、外部電源から供給される充電電力だけでなく、充電され蓄電池に蓄積された電力、すなわち蓄電池が放電可能な電力のことを含む。そこで本発明は、仮に蓄えることのできる電力量及び放電電力などの構成が、バッテリ毎に異なっていたとしても、適切な充放電が可能なパワーコンディショナの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、ｎを２以上の整数としたとき、第１～第ｎバッテリと、前記第１～第ｎバッテリのそれぞれに対応し、充放電電力を変換する第１～第ｎ電力変換回路と、前記第１～第ｎ電力変換回路を制御可能な制御部と、を備え、前記第１～第ｎバッテリが蓄電可能な電力量をそれぞれ第１～第ｎ容量とし、前記第１～第ｎバッテリが放電できる定格電力をそれぞれ第１～第ｎ放電電力とし、前記第１～第ｎバッテリが蓄えている電力量をそれぞれ第１～第ｎ残容量とし、ｘを１以上ｎ以下の任意の整数とし、ｙを１以上ｎ以下のｘとは別の任意の整数としたとき、第ｘ容量と第ｙ容量との比、及び第ｘ放電電力と第ｙ放電電力との比のうち、少なくとも一方の比は、１：１ではなく、前記制御部は、前記第１～第ｎ残容量の比が、前記第１～第ｎ放電電力の比に近付くように、前記第１～第ｎ電力変換回路を制御する残容量比制御を実行可能である、電源装置である。
【０００６】
上記構成によれば、例えば、各バッテリが蓄えることのできる最大の電力量、各バッテリが放電できる最大の放電電力、各バッテリの充電時における最大の充電電力のいずれかの構成に違いがあったとしても、一方のバッテリの残容量のみが先にゼロになる事態は生じにくい。したがって、仮に蓄えることのできる電力量及び放電電力などの構成がバッテリ毎に異なっていても、適切な放電を実行できる。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明の一態様は、ｎを２以上の整数としたとき、第１～第ｎバッテリと、前記第１～第ｎバッテリのそれぞれに対応し、充放電電力を変換する第１～第ｎ電力変換回路と、前記第１～第ｎ電力変換回路を制御可能な制御部と、を備え、前記第１～第ｎバッテリに充電できる定格電力を第１～第ｎ充電電力とし、前記第１～第ｎバッテリが蓄電可能な電力量を、それぞれ第１～第ｎ容量とし、前記第１～第ｎ容量と、対応する前記第１～第ｎバッテリが蓄えている電力量との差を、それぞれ第１～第ｎ空容量とし、ｘを１以上ｎ以下の任意の整数とし、ｙを１以上ｎ以下のｘとは別の任意の整数としたとき、第ｘ容量と第ｙ容量との比、及び第ｘ充電電力と第ｙ充電電力との比のうち、少なくとも一方の比は、１：１ではなく、前記制御部は、前記第１～第ｎ空容量の比が、前記第１～第ｎ充電電力の比に近付くように、前記第１～第ｎ電力変換回路を制御する空容量比制御を実行可能である、電源装置である。
【０００８】
上記構成によれば、例えば、各バッテリが蓄えることのできる最大の電力量、各バッテリが放電できる最大の放電電力、各バッテリの充電時における最大の充電電力のいずれかの構成に違いがあったとしても、一方のバッテリの空容量のみが先にゼロになる事態は生じにくい。したがって、仮に蓄えることのできる電力量及び放電電力などの構成がバッテリ毎に異なっていても、適切な充電を実行できる。
【発明の効果】
【０００９】
各バッテリの構成に拘わらず、２つの蓄電池に供給される充電電力を有効活用できるパワーコンディショナの提供を目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電源装置の全体構成の概略図である。
残容量比制御の説明図である。
残容量比制御の説明図である。
残容量比制御の説明図である。
【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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