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公開番号2025091467
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023206636
出願日2023-12-07
発明の名称負荷制御装置及び直流配電システム
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類H02J 1/00 20060101AFI20250612BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数の負荷が同時に回生電力を発生しても、直流母線の電圧上昇抑制する負荷制御装置を提供する。
【解決手段】直流母線と、直流母線に接続された複数の回生可能な負荷と、直流母線にDC/DCコンバータを介して接続された前記蓄電池と、負荷の回生制御を行う負荷制御装置と、を備えた直流配電システムにおいて、負荷制御装置は、負荷の回生電力データ及び蓄電池に充電する場合の予め設定された充電上限電力を保持する記憶部と、複数の負荷の回生動作中に、充電上限電力を超えないように、複数の負荷の回生開始時間をそれぞれ制御する制御部と、を備えた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直流母線にＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続された蓄電池に、前記直流母線に接続された複数の負荷の電力を回生させる制御を行う負荷制御装置であって、
複数の前記負荷の回生電力データ及び前記蓄電池に充電する場合の予め設定された充電上限電力を保持する記憶部と、
複数の前記負荷の回生動作中に、前記充電上限電力を超えないように、複数の前記負荷の回生開始時間をそれぞれ制御する制御部と、を備えた負荷制御装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記回生電力データは前記負荷の回生電力及び回生時間を含む、請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、複数の前記負荷それぞれの優先順位に従って、前記回生開始時間を制御する請求項１または２に記載の負荷制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記充電上限電力を超えないように、同時に複数の前記負荷を回生させる、請求項１または２に記載の負荷制御装置。
【請求項５】
回生時間において回生電力が一定のパターンを有する複数の前記負荷に対して、
前記制御部は、
複数の前記負荷の回生電力の合計値が前記充電上限電力を超えない場合は、複数の前記負荷を同時に回生させ、
複数の前記負荷の回生電力の合計値が前記充電上限電力を超える場合は、最後に回生電力を加算した前記負荷の回生開始時間を遅らせて他の前記負荷と同時に回生させない制御を行う、請求項１または２に記載の負荷制御装置。
【請求項６】
予め設定された前記充電上限電力は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの定格電力である、請求項１または２に記載の負荷制御装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の負荷制御装置と、
前記直流母線と、
前記直流母線に接続された複数の回生可能な前記負荷と、
前記直流母線に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続された前記蓄電池と、
を備えた直流配電システムであって、
前記負荷制御装置は、複数の前記負荷と通信を行う通信部を備えた、直流配電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、負荷制御装置及び直流配電システムに関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電、風力発電等の再生可能エネルギー及び蓄電池の導入が進み、それらを効率よく活用できる直流配電システムが注目されている。
従来の交流系統において、モーターなどの負荷の停止時に発生した回生電力は、ブレーキ抵抗などで熱として消費していた。これは、交流系統には、回生電力を同期させるなど電力系統に回生することが難しかったためである。直流系統においては、交流系統と異なり、負荷からの回生電力を配電系統と同期させる必要がなく、容易に直流系統に回生することが可能である。
【０００３】
このことから、直流配電系統においては、負荷として回生電力を発生するものが接続されることが多く、発生した回生電力は、蓄電池の充電等に活用される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００―１９７２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、各負荷から電力回生を容易にできることが記載されているものの、複数の負荷から具体的にどのように回生し、利用するかについては記載されていない。蓄電池を用いた直流配電系統においては蓄電池の充放電にはＤＣ／ＤＣコンバータが使用される。ＤＣ／ＤＣコンバータには定格電力が存在し、それ以上の電力を充電することはできない。
【０００６】
そのため、複数の負荷を同時に停止させる場合等、多くの機器から回生電力が発生した場合、回生電力の合計値が蓄電池用ＤＣ／ＤＣコンバータの定格電力を超えることにより、全ての電力を蓄電池に充電できず、直流母線の電圧が上昇し、直流母線に接続される各負荷、変換器等の破壊、または過電圧停止が発生する虞がある。
【０００７】
本開示は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、負荷からの回生電力が蓄電池に充電できず、直流母線の電圧が上昇することを回避するように負荷を制御することが可能な負荷制御装置及び直流配電システム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】
本開示による負荷制御装置は、
直流母線に接続された蓄電池に、前記直流母線に接続された複数の負荷の電力を回生させる制御を行う負荷制御装置であって、
複数の前記負荷の回生電力データ及び前記蓄電池に充電する場合に予め設定された電力値を保持する記憶部と、
複数の前記負荷の回生動作中に、前記予め設定された電力値を超えないように、複数の前記負荷の回生開始時間をそれぞれ制御する制御部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、複数の負荷が同時に回生しても、回生電力の合計値が予め設定された電力値を上回ることを防止することができる負荷制御装置及び直流配電システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係る直流配電システムの構成を示す概略図である。
実施の形態１に係る負荷制御装置の動作を示すフローチャートである。
実施の形態１に係る負荷制御装置の動作を示すフローチャートである。
各負荷の回生電力を説明するための図である。
実施例１に係る負荷制御装置の具備する負荷リスト及び回生許容リストの一例を示す図である。
実施例１に係る負荷制御装置の具備する負荷リスト及び回生許容リストの一例を示す図である。
実施例１に係る負荷制御装置の回生制御を説明するための図である。
実施例１に係る負荷制御装置の回生制御により合成された回生電力波形の例を説明するための図である。
実施例１に係る負荷制御装置の回生制御により合成された回生電力波形の別の例を説明するための図である。
実施例２に係る負荷制御装置の具備する負荷リスト及び回生許容リストの一例を示す図である。
実施例２に係る負荷制御装置の具備する負荷リスト及び回生許容リストの一例を示す図である。
実施例２に係る負荷制御装置の回生制御を説明するための図である。
実施例２に係る負荷制御装置の回生制御により合成された回生電力波形の例を説明するための図である。
実施例２に係る負荷制御装置の回生制御により合成された回生電力波形の別の例を説明するための図である。
実施例２に係る負荷制御装置の回生制御により合成された回生電力波形のさらに別の例を説明するための図である。
実施の形態２に係る負荷制御装置の動作を示すフローチャートである。
実施の形態２に係る負荷制御装置の動作を示すフローチャートである。
回生負荷の電力を説明するための図である。
実施例３に係る負荷制御装置の回生制御を説明するための経過図である。
実施例３に係る負荷制御装置の回生制御により合成された回生電力波形の例を説明するための図である。
実施例４に係る負荷制御装置の回生制御により合成された回生電力波形の例を説明するための図である。
実施の形態１及び２に係る負荷制御装置のハードウエア構成の例を示す図である。
【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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