JP7694319B2 - Energy storage system and control method thereof - Google Patents
Energy storage system and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP7694319B2 JP7694319B2 JP2021164068A JP2021164068A JP7694319B2 JP 7694319 B2 JP7694319 B2 JP 7694319B2 JP 2021164068 A JP2021164068 A JP 2021164068A JP 2021164068 A JP2021164068 A JP 2021164068A JP 7694319 B2 JP7694319 B2 JP 7694319B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current value
- power conversion
- power
- storage system
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
本開示は、蓄電システム及びその制御方法に関する。 This disclosure relates to a power storage system and a control method thereof.
太陽光発電装置を設置する、一般家庭等の小規模な電力の需要家が増加している。このような太陽光発電装置は、電力変換装置を介して、商用電力系統と系統連系し、売電することができる。また、停電時には、商用電力系統から解列した電力変換装置を自立運転させ、停電時にも使用したい特定負荷に自立出力による電力を供給することができる。 The number of small-scale electricity consumers, such as ordinary households, who are installing solar power generation equipment is increasing. Such solar power generation equipment can be connected to the commercial power grid via a power conversion device and the electricity can be sold. In addition, during a power outage, the power conversion device can be disconnected from the commercial power grid and operated independently, allowing independent output power to be supplied to specific loads that need to be used during the power outage.
さらに、近年、蓄電池を搭載する蓄電システムを、太陽光発電装置に併設する分散型電源システムが、普及し始めている(例えば、特許文献1参照)。停電時には、自立出力により需要家内の特定負荷に電力を供給するとともに、発電できる電力に余裕があれば、蓄電池の充電を行うことにより、発電できる電力を無駄なく有効に活用することができる。 Furthermore, in recent years, distributed power supply systems that incorporate a storage battery-equipped power storage system in addition to a solar power generation device are becoming more common (see, for example, Patent Document 1). During a power outage, the system can supply power to a specific load within the consumer's facility through independent output, and if there is excess power that can be generated, the storage battery can be charged, making it possible to use the generated power effectively without waste.
太陽光発電装置に蓄電池を併設する分散型電源システムを、新規に一式、導入する場合は、ハイブリッドな機能を持つ1台の電力変換装置に太陽光発電パネルと蓄電池とを接続して、統合した高度な制御を行うこともできる。しかしながら、既に太陽光発電装置が導入されている需要家に、既存の設備を有効に利用しつつ、後から蓄電システムを追加する場合には、太陽光発電装置と、蓄電システムとで、別々に制御を行うことになる。この場合、蓄電システム側から見れば、太陽光発電装置からどれだけの自立出力を引き出せるかが不明である。 When introducing a new distributed power supply system that combines a solar power generation system with a storage battery, it is possible to connect the solar power generation panel and the storage battery to a single power conversion device with hybrid functions and perform integrated advanced control. However, when a customer who already has solar power generation equipment wants to add a storage system later while making effective use of the existing equipment, the solar power generation system and the storage system will be controlled separately. In this case, from the storage system's perspective, it is unclear how much independent output can be obtained from the solar power generation system.
本開示は、太陽光発電装置の電力変換装置と連携をとらなくても、適切な制御を行うことができる蓄電システム及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a power storage system and a control method thereof that can perform appropriate control without linking with a power conversion device of a solar power generation system.
本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。 This disclosure includes the following inventions, however, the inventions are defined by the claims.
《蓄電システム》
本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に設けられる蓄電システムであって、
前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端に至る交流電路と、
前記交流電路と蓄電池との間にあって、直流と交流との間で双方向に電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値の設定を受け付け、
前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、前記交流電路から前記電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御する、
蓄電システムである。
Energy storage system
The present disclosure provides a power storage system provided between a power conversion device that provides independent output by solar power generation and a load,
an AC circuit extending from an input terminal for receiving the independent output to an output terminal to which the load is connected;
a power conversion unit that is disposed between the AC circuit and the storage battery and performs bidirectional power conversion between DC and AC;
A control unit that controls the power conversion unit,
The control unit is
Accepting a setting of a sink current value as a predicted value to be received from the power conversion device;
and controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value supplied to the load from the incoming current value becomes a current value sent from the AC current path to the power conversion unit.
It is a power storage system.
《蓄電システムの制御方法》
また、本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に、蓄電システムが設けられている場合の、蓄電システムの制御方法であって、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値を設定し、
前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、蓄電池を充電する電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御する、
蓄電システムの制御方法である。
"Method for controlling power storage system"
The present disclosure also provides a method for controlling a power storage system when the power storage system is provided between a power conversion device that provides an independent output by photovoltaic power generation and a load, comprising:
A current draw value is set as a predicted value to be received from the power conversion device;
controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value supplied to the load from the incoming current value becomes a current value sent to a power conversion unit that charges a storage battery;
A method for controlling a power storage system.
本開示によれば、太陽光発電装置の電力変換装置と連携をとらなくても、適切な制御を行うことができる蓄電システム及びその制御方法を提供することができる。 This disclosure provides a power storage system and a control method thereof that can perform appropriate control without linking with the power conversion device of a solar power generation system.
[本開示の実施形態の説明]
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。
[Description of the embodiments of the present disclosure]
The gist of the present disclosure includes at least the following.
(1)本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に設けられる蓄電システムであって、前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端に至る交流電路と、前記交流電路と蓄電池との間にあって、直流と交流との間で双方向に電力変換を行う電力変換部と、前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値の設定を受け付け、前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、前記交流電路から前記電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御する蓄電システムである。 (1) The present disclosure relates to a power storage system provided between a power conversion device that provides an independent output by photovoltaic power generation and a load, the power storage system including an AC circuit extending from an input terminal that receives the independent output to an output terminal to which the load is connected, a power conversion unit that is between the AC circuit and a storage battery and performs bidirectional power conversion between DC and AC, and a control unit that controls the power conversion unit, the control unit receiving a setting of a draw current value as a predicted value to be received from the power conversion device, and controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value to be supplied to the load from the draw current value becomes a current value sent from the AC circuit to the power conversion unit.
このような蓄電システムでは、外部の電力変換装置から自立出力の提供を受けて負荷に給電している間、設定された引込電流値(固定値)と負荷電流値との差が、蓄電池の充電のための電流値(交流)となるように制御が行われる。従って、蓄電システムは、外部の電力変換装置と連携をとらなくても、自ら設定した引込電流値に基づいて、当該引込電流値の下での、適切な制御を行うことができる。 In such a storage system, while receiving an independent output from an external power conversion device and supplying power to a load, control is performed so that the difference between a set draw current value (fixed value) and the load current value becomes the current value (AC) for charging the storage battery. Therefore, the storage system can perform appropriate control based on the draw current value that it has set itself, without linking with an external power conversion device.
(2)前記(1)の蓄電システムにおいて、前記負荷電流値が、前記引込電流値より大きい場合には、前記制御部は、前記電力変換部の動作を停止としてもよい。
この場合、理論上は引込電流値から負荷電流値を減じた電流値がマイナスになるが、実際は、設定した引込電流値以上の電流(電力)を太陽光発電により負荷に提供できていることになるので、蓄電池は充電も放電もしないことが適切である。
(2) In the power storage system according to (1), when the load current value is greater than the sink current value, the control unit may stop operation of the power conversion unit.
In this case, theoretically the current value obtained by subtracting the load current value from the draw current value will be negative, but in reality, the solar power generation will be able to provide the load with a current (power) greater than or equal to the set draw current value, so it is appropriate not to charge or discharge the storage battery.
(3)前記(1)又は(2)の蓄電システムにおいて、前記制御部と電気的に接続され、操作の受付機能を有するリモコン装置、を備え、前記リモコン装置により、前記制御部に対して、前記引込電流値が設定されるようにしてもよい。
この場合、リモコン装置から任意に、引込電流値を設定することができる。
(3) In the energy storage system of (1) or (2), a remote control device may be provided that is electrically connected to the control unit and has an operation reception function, and the draw current value may be set for the control unit by the remote control device.
In this case, the incoming current value can be arbitrarily set from the remote control device.
(4)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記引込電流値は、前記リモコン装置に表示された複数の候補値から、ユーザが選択した値であってもよい。
この場合、目安となる候補値から、ユーザは、引込電流値を選択して設定することができる。
(4) In the power storage system of (3), the sink current value may be a value selected by a user from a plurality of candidate values displayed on the remote control device.
In this case, the user can select and set the lead-in current value from the candidate values that serve as a guideline.
(5)前記(1)から(4)のいずれかの電源システムにおいて、前記電力変換装置からの自立出力に所定値以上の歪が生じている場合、前記制御部は、前記電力変換部の動作を停止させ、前記入力端から前記出力端へ直通のバイパス状態とすることができる。
蓄電システムの電力変換部を動作させることにより、太陽光発電の電力変換装置の動作に影響を与えて自立出力(電圧)に歪が生じる場合がある。この場合、歪を検出した電力変換装置が停止することになれば、発電できる電力が活用できなくなる。そこで、蓄電システムの電力変換部を停止させ、バイパス状態とすることにより、電力変換装置の停止を抑制することができる。これにより、太陽光発電による自立出力を継続的に利用することができる。
(5) In any of the power supply systems (1) to (4), when distortion of a predetermined value or more occurs in the isolated output from the power conversion device, the control unit can stop operation of the power conversion unit and establish a bypass state directly from the input terminal to the output terminal.
Operating the power conversion unit of the energy storage system may affect the operation of the power conversion device of the solar power generation, causing distortion in the independent output (voltage). In this case, if the power conversion device that detects the distortion stops, the power that can be generated cannot be utilized. Therefore, by stopping the power conversion unit of the energy storage system and putting it into a bypass state, it is possible to prevent the power conversion device from stopping. This allows the independent output from the solar power generation to be used continuously.
(6)前記(5)の蓄電システムにおいて、前記歪が前記所定値未満になれば、前記制御部は、前記電力変換部を動作させ、前記蓄電池を充電するようにしてもよい。
歪は一時的に生じる場合もあるので、歪が所定値未満になれば、電力変換部を動作させ、蓄電池を充電することが、太陽光発電の電力をフル活用するためには好ましい。
(6) In the power storage system of (5) above, when the distortion becomes less than the predetermined value, the control unit may operate the power conversion unit to charge the storage battery.
Since distortion may occur temporarily, it is preferable to operate the power conversion unit and charge the storage battery when the distortion falls below a predetermined value in order to make full use of the power generated by solar power.
(7)前記(5)の蓄電システムにおいて、前記歪が前記所定値未満になっても前記蓄電池が満充電の場合には、前記制御部は、前記バイパス状態を継続するようにしてもよい。
この場合、蓄電池をさらに充電することはできないので、バイパス状態を継続することにより、負荷に給電することが好ましい。
(7) In the power storage system of (5) above, when the storage battery is fully charged even if the distortion becomes less than the predetermined value, the control unit may continue the bypass state.
In this case, since the storage battery cannot be further charged, it is preferable to continue the bypass state to supply power to the load.
(8)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記リモコン装置は、天気に関する情報を保有するサーバと電気通信回線を介して接続されており、前記リモコン装置は、前記サーバから取得した前記情報に基づいて前記引込電流値を設定することもできる。
太陽光発電の発電量は天気に大きく影響されるので、天気に応じて適切な引込電流値を設定することができる。
(8) In the energy storage system of (3), the remote control device is connected to a server that stores weather-related information via a telecommunications line, and the remote control device can also set the draw current value based on the information obtained from the server.
Since the amount of power generated by solar power generation is greatly affected by the weather, it is possible to set an appropriate draw current value depending on the weather.
(9)前記(3)の蓄電システムにおいて、日射量を検出する日射計を備え、前記リモコン装置は、前記日射計から取得した前記日射量に基づいて前記引込電流値を設定するようにしてもよい。
日射量から発電量を推定することができるので、推定した発電量に基づいて適切な引込電流値を設定することができる。
(9) The power storage system according to (3) may further include an actinometer that detects an amount of solar radiation, and the remote control device may set the draw current value based on the amount of solar radiation obtained from the actinometer.
Since the amount of power generation can be estimated from the amount of solar radiation, an appropriate draw current value can be set based on the estimated amount of power generation.
(10)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記リモコン装置は、太陽光発電用の前記電力変換装置から過去の発電量の情報を取得し、前記リモコン装置は、前記情報に基づいて前記引込電流値を設定するようにしてもよい。
現在の発電量は、過去の発電量の情報から推定することができるので、推定した発電量に基づいて適切な引込電流値を設定することができる。
(10) In the energy storage system of (3), the remote control device may obtain information on past power generation from the power conversion device for solar power generation, and the remote control device may set the draw current value based on the information.
Since the current amount of power generation can be estimated from information on the amount of power generation in the past, an appropriate draw current value can be set based on the estimated amount of power generation.
(11)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記リモコン装置と通信可能なモバイル情報端末を備え、前記リモコン装置は、前記モバイル情報端末から前記引込電流値の設定を受け付けるとともに、設定した前記引込電流値が太陽光発電の発電量相当値より多い場合は前記モバイル情報端末に対して設定変更を促す情報を送るようにしてもよい。
この場合、モバイル情報端末から引込電流値を設定することができる。また、設定した引込電流値が適切でない場合は、設定変更を促す情報を受け取って、引込電流値を変更することができる。引込電流値が太陽光発電の発電量より多い場合は、太陽光発電装置の電力変換装置が停止することになるが、設定変更により停止を免れることができる。
(11) The energy storage system of (3) may further include a mobile information terminal capable of communicating with the remote control device, and the remote control device may receive a setting of the draw current value from the mobile information terminal and, if the set draw current value is greater than a value equivalent to the amount of power generated by solar power generation, send information to the mobile information terminal prompting the mobile information terminal to change the setting.
In this case, the draw current value can be set from the mobile information terminal. If the set draw current value is not appropriate, information is received prompting a change in the setting, and the draw current value can be changed. If the draw current value is greater than the amount of power generated by the solar power generation system, the power conversion device of the solar power generation system will stop, but this can be avoided by changing the setting.
(12)本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に、蓄電システムが設けられている場合の、蓄電システムの制御方法であって、前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値を設定し、前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、蓄電池を充電する電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御する、蓄電システムの制御方法である。 (12) The present disclosure relates to a control method for a power storage system when a power storage system is provided between a power conversion device that provides independent output by photovoltaic power generation and a load, the control method for the power storage system setting an incoming current value as an expected value to be received from the power conversion device, and controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value to be supplied to the load from the incoming current value becomes a current value sent to the power conversion unit that charges a storage battery.
このような蓄電システムの制御方法によれば、外部の電力変換装置から自立出力の提供を受けて負荷に給電している間、設定した引込電流値(固定値)と負荷電流値との差が、蓄電池の充電のための電流値(交流)となるように制御が行われる。従って、蓄電システムは、外部の電力変換装置と連携をとらなくても、自ら設定した引込電流値に基づいて、当該引込電流値の下での、適切な制御を行うことができる。 According to this control method for the energy storage system, while the load is being supplied with an independent output provided by an external power conversion device, control is performed so that the difference between the set draw current value (fixed value) and the load current value becomes the current value (AC) for charging the storage battery. Therefore, the energy storage system can perform appropriate control based on the draw current value that it has set itself, without the need to communicate with an external power conversion device.
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の蓄電システムの具体例について、図面を参照して説明する。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Hereinafter, specific examples of the power storage system according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
《分散型電源システムの一例》
図1は、蓄電システムを含む需要家の分散型電源システムの構成例を示す図である。図において、需要家1の屋根には、太陽光発電パネル2が設置されている。太陽光発電パネル2は、電力変換装置(パワーコンディショナ)3と接続されている。電力変換装置3の出力側は、一般負荷分電盤4と接続されている。一般負荷分電盤4は、売電用電力量計5及び買電用電力量計6を介して、商用電力系統7と接続されている。一般負荷分電盤4には、蓄電システム8がAC100V/200Vで接続されている。また、一般負荷分電盤4は、AC100Vで特定負荷用分電盤9とも接続されている。ここまでは、商用電力系統7の正常時の接続である。
<An example of a distributed power system>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a distributed power supply system of a consumer including a power storage system. In the diagram, a photovoltaic
商用電力系統7の停電時には、電力変換装置3は商用電力系統7から自己を解列し、自立運転を行うことができる。自立運転時は、AC100Vでの自立出力が蓄電システム8に提供される。蓄電システム8は、特定負荷用分電盤9に、AC100Vを供給する。
When the commercial power grid 7 experiences a power outage, the
蓄電システム8には、リモコン装置8r(蓄電システム8の一部でもある。)が接続されている。リモコン装置8rにより、蓄電システム8の操作を行うことができ、また、動作状態の表示を行うことができる。リモコン装置は、Wi-Fi(Wi Fiは、登録商標)経由でルータ10と接続されている。ルータはインターネット接続されている。
A
《蓄電システム》
次に、自立運転時の蓄電システム8について説明する。
図2は、自立運転時の蓄電システム8とその周辺機器とを示す単線接続図である。蓄電システム8への補助入力となる入力端8inには、電力変換装置3の自立出力が入力される。蓄電システム8の出力端8outには、特定負荷用分電盤9が接続されている。特定負荷用分電盤9には、停電時にも給電を継続したい特定負荷11が接続されている。
Energy storage system
Next, the
2 is a single-line connection diagram showing the
蓄電システム8は、電圧センサ80、スイッチ81、電流センサ82,83、電力変換部84、蓄電池85、BMS(Battery Management System)86、制御部87、及び、外部に設けられるリモコン装置8rを備え、これらは図示のように接続されている。スイッチ81が閉路すると、入力端8inから出力端8outに至る交流電路88が形成される。入力端8inの電圧は電圧センサ80により検出される。特定負荷11に流れる電流は、電流センサ82により検出される。電力変換部84は、交流電路88の分岐点88jに接続されている。分岐点88jと電力変換部84との間に流れる電流は、電流センサ83により検出される。電力変換部84は、双方向性のインバータ主回路であり、蓄電池85を、充電又は放電させることができる。
The
スイッチ81の開閉及び電力変換部84のスイッチング動作は、制御部87により制御される。電圧センサ80の検出出力、電流センサ82,83の検出出力、及び、BMS86の監視信号は、制御部87に送られる。BMS86は、蓄電池85のSOC(State of Charge)その他の情報を制御部87に送る。制御部87は、例えば、CPU及びROM、RAM等のメモリ(図示せず。)を含んで構成されるコンピュータシステムであり、CPUがソフトウェア(コンピュータプログラム)を実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアはメモリに格納されている。
The opening and closing of the
上記のように構成された蓄電システム8において、電力変換装置3から自立出力の電圧が蓄電システム8に入力されると、これを、電圧センサ80が検出し、制御部87は、スイッチ81を閉路する。電力変換装置3から蓄電システム8に流入する入力電流値をIin、蓄電システム8から特定負荷11へ流出する負荷電流値をIout、分岐点88jから電力変換部84に流れる電流すなわち充電電流指令値をIbatとする。
In the
また、ユーザは、リモコン装置8rに、制御部87に対して電力変換装置3から蓄電システム8へ引き込む交流電流の予想値としての引込電流値Ipvを設定することができる。設定値として選べるのは、例えば、5A、10A、及び、14Aの3つうちの1つである。これは、自立出力の定格最大値1500Wを上限とした段階的な値の一例である。なお、これらの設定値は一例に過ぎず、より細かく段階的に設定できるようにしてもよい。
The user can also set the draw current value Ipv in the
ここで、入力電流値Iin(=Iout+Ibat)は、電力変換装置3が決める量ではなく、どれだけの電流が引かれるか、に依存する。また、電力変換装置3が出力できる最大電流(最大電力)は日射量に依存するので、一定の値が常に確保できるとは限らない。従って、実際に入力電流値Iinとしてどれだけの電流を引き込むことができるのかは、蓄電システム8には不明である。
Here, the input current value Iin (= Iout + Ibat) is not an amount determined by the
そこで、暫定的な予想値としての引込電流値Ipvを用いて、充電電流指令値Ibat(実効値)と、負荷電流値Iout(実効値)、充電電流指令値Ipv(実効値)との関係は、以下の式(1)又は(1a)であるとする。
Ipv>Ioutのとき、Ibat=Ipv-Iout ・・・(1)
Ipv≦Ioutのとき、Ibat=0 ・・・(1a)
式(1)より、設定した引込電流値から負荷電流値を減じた電流値が充電電流指令値となる。但し、Ibatが式(1)の演算上、負の値になるときは、引込電流値を超える負荷電流値が、自立出力として提供できているということになるので、充電は行わず、式(1a)により充電電流指令値Ibat=0とする。
Therefore, using the draw current value Ipv as a provisional predicted value, the relationship between the charging current command value Ibat (effective value), the load current value Iout (effective value), and the charging current command value Ipv (effective value) is expressed as the following equation (1) or (1a).
When Ipv>Iout, Ibat=Ipv-Iout (1)
When Ipv≦Iout, Ibat=0 (1a)
According to formula (1), the current value obtained by subtracting the load current value from the set draw current value becomes the charge current command value. However, when Ibat becomes a negative value in the calculation of formula (1), it means that a load current value exceeding the draw current value is being provided as an independent output, so charging is not performed, and the charge current command value Ibat = 0 according to formula (1a).
図3は、充電電流指令値Ibatの求め方の一例を示すフローチャートである。制御部87(図2)は、まず、ステップS1において、負荷電流値Iout(実効値)を、電流センサ82(図2)の検出出力に基づいて算出する。次に制御部87は、引込電流値Ipvと負荷電流値Ioutとを比較し(ステップS2)、Ipv>Iout(YES)であればステップS4へ進み、Ipv≦Iout(NO)であればステップS3に進む。
Figure 3 is a flow chart showing an example of how to calculate the charging current command value Ibat. First, in step S1, the control unit 87 (Figure 2) calculates the load current value Iout (effective value) based on the detection output of the current sensor 82 (Figure 2). Next, the
ステップS4に進んだ場合、制御部87は、BMS86の情報から蓄電池85のSOCをチェックし、SOCが100%(又はその近傍の上限値)であれば、ステップS3に進み、充電可能であればステップS5に進む。ステップS3では、充電電流指令値Ibat=0(充電しない)とする。ステップS5では、充電電流指令値Ibatを、式(1)の通り、Ibat=Ipv-Ioutとして、蓄電池85の充電を行う。
When the process proceeds to step S4, the
図4は、負荷電流値と充電電流指令値との変化の一例を示すタイムチャートである。自立出力の電流が一定値であるとして、引込電流値Ipvが10Aに設定されているとする。負荷電流値が0Aのときは、式(1)により充電電流指令値Ibatは10Aである。負荷電流値が7Aに増大すると、式(1)により充電電流指令値Ibatは3Aとなる。負荷電流値が13Aに増大すると、式(1a)により充電電流指令値Ibatは0A(充電停止)となる。 Figure 4 is a time chart showing an example of the change in the load current value and the charging current command value. It is assumed that the current of the independent output is a constant value and the draw current value Ipv is set to 10 A. When the load current value is 0 A, the charging current command value Ibat is 10 A according to formula (1). When the load current value increases to 7 A, the charging current command value Ibat becomes 3 A according to formula (1). When the load current value increases to 13 A, the charging current command value Ibat becomes 0 A (charging stops) according to formula (1a).
図5は、負荷電流値と充電電流指令値との変化の他の例を示すタイムチャートである。自立出力の電流が一定値であるとして、引込電流値Ipvが14Aに設定されているとする。負荷電流値が0Aのときは、式(1)により充電電流指令値Ibatは14Aである。負荷電流値が7Aに増大すると、式(1)により充電電流指令値Ibatは7Aとなる。負荷電流値が13Aに増大すると、式(1)により充電電流指令値Ibatは1Aとなる。 Figure 5 is a time chart showing another example of the change in the load current value and the charging current command value. It is assumed that the current of the independent output is a constant value, and the draw current value Ipv is set to 14 A. When the load current value is 0 A, the charging current command value Ibat is 14 A according to formula (1). When the load current value increases to 7 A, the charging current command value Ibat becomes 7 A according to formula (1). When the load current value increases to 13 A, the charging current command value Ibat becomes 1 A according to formula (1).
《入力電圧の歪について》
図2において、電力変換装置3が自立運転し、蓄電システム8の電力変換部84も充電を行っている場合、例えば両者のスイッチング周波数の違いから、相互に干渉し、自立出力の電圧に歪が生じる場合がある。歪は、電圧センサ80及びその検出出力を受け取る制御部87により、正弦波の理想電圧と比較して容易に検出することができる。
<Input voltage distortion>
2, when the
図6の(a)は、自立出力により、特定負荷11への給電と、蓄電池85の充電とを同時に行っている場合を示している。この状態で、もし制御部87が自立出力の電圧に所定値以上の歪が生じていることを検出した場合、制御部87は充電を停止し、(b)の状態とする。(b)の状態では、電力変換部84はスイッチングを停止し、自立出力は蓄電システム8を素通りするバイパス状態となる。これにより、自立出力の電圧の歪を解消することができる。
Figure 6 (a) shows a case where the independent output is simultaneously supplying power to the
仮に、上記の歪を放置すると、電力変換装置3自身が出力電圧の異常を検出して運転を停止してしまう。運転停止になると、スイッチ81が開き、蓄電システム8が蓄電池85を放電させて自立出力を特定負荷11に提供する。しかし、これでは、太陽光発電による自立出力を有効活用できない。蓄電システム8の充電を停止することよりも、太陽光発電のエネルギーを有効活用できない方が、エネルギーの無駄が大きい。そこで、蓄電システム8は、充電を停止することで、電力変換装置3の運転停止を抑制し、太陽光発電の自立出力を安定して特定負荷11に供給することができる。
If the above distortion is left unchecked, the
充電の停止後、歪が所定値未満になれば、制御部87は電力変換部84のスイッチング動作を再開させ、充電を行う。歪は、一時的に生じて、再発しない場合もあるので、積極的に充電を行うことが、エネルギーの有効活用の観点からは、好ましい。但し、歪が所定値未満になっても、蓄電池85のSOCが満充電の状態であれば、制御部87は、バイパス状態を継続する。
If the distortion falls below a predetermined value after charging is stopped, the
《引込電流値の設定方法に関するオプション》
前述のように、引込電流値Ipvは、リモコン装置8rに、ユーザが手動設定することができる。但し、設定方法はこれに限定される訳ではない。以下、他の設定方法について説明する。なお、以下の設定方法は、相互に併用してもよい。
<Options for setting the lead-in current value>
As described above, the lead-in current value Ipv can be manually set by the user on the
図7は、天気情報に基づく引込電流値の設定を示す概略図である。蓄電システム8のリモコン装置8rは、インターネット経由で、天気情報サーバ100と通信可能に接続されている。太陽光発電の発電量は、天気に影響される。そこで、随時、天気情報を取得し、天気情報から想定される発電量に応じてリモコン装置8rは、引込電流値Ipvの設定を変更することができる。例えば、天気情報が、晴れであれば最大設定値、曇りであれば中間設定値、雨であれば最小設定値とすることができる。また、降水確率を考慮して、降水確率が低いときは引込電流値を高めに設定値し、降水確率が高いときは引込電流値を低めに設定することができる。
Figure 7 is a schematic diagram showing the setting of the draw-in current value based on weather information. The
図8は、日射量に基づく引込電流値の設定を示す概略図である。蓄電システム8のリモコン装置8rは、太陽光発電パネル2の近傍に設けられた日射計200と接続されている。太陽光発電の発電量は、日射量と密接な関係がある。そこで、随時、日射量を取得し、日射量から想定される発電量に応じてリモコン装置8rは、引込電流値Ipvの設定を変更することができる。例えば、日射量を高レベル、中レベル、低レベルに分けて、前述の値であれば、高レベルなら14A、中レベルなら10A、低レベルなら5Aとすることができる。
Figure 8 is a schematic diagram showing the setting of the draw-in current value based on the amount of solar radiation. The
太陽光発電の発電量は、過去の発電量の情報(履歴)から、推定することもできる。例えば電力変換装置3又は売電用電力量計5から出力情報を取得できる場合には、リモコン装置8rに、過去の発電量の情報を記憶させる。そして、リモコン装置8rが、過去の発電量の情報に基づいて、年月日から、発電量を推定し、発電量に見合う引込電流値(Ipv)を設定する。
The amount of power generated by solar power generation can also be estimated from information (history) on the amount of power generated in the past. For example, if output information can be acquired from the
図9は、モバイル情報端末(例えばスマートフォン)300を利用した引込電流値の設定を示す概略図である。蓄電システム8のリモコン装置8rは、ルータ10(図1)を介してモバイル情報端末300と通信可能である。モバイル情報端末300にインストールされた専用アプリの画面には、現在の発電量、引込電流値、負荷電流値を含む情報が表示される。ユーザは、これらの情報が表示された画面を見ながら、引込電流値の設定変更が必要と判断できるときは、モバイル情報端末300から設定値を変更することができる。また、天候、日射量等から推定される発電量相当値(発電量に相当する電流値=発電電力/電圧)に比べて引込電流値が超過している場合は、リモコン装置8rからモバイル情報端末300に設定変更を促す信号を表示することができる。
Figure 9 is a schematic diagram showing the setting of the draw-in current value using a mobile information terminal (e.g., a smartphone) 300. The
《開示のまとめ》
以上の開示は、以下のように一般化して表現することができる。
Summary of disclosure
The above disclosure can be generalized and expressed as follows.
本開示の蓄電システム8において、制御部87は、太陽光発電装置の電力変換装置3から受け入れる予想値としての引込電流値(Ipv)の設定を受け付け、引込電流値から、負荷に供給する負荷電流値(Iout)を減じた電流値が、交流電路88から電力変換部84へ送り込まれる充電電流指令値(Ibat)となるよう電力変換部84を制御する。
In the
このような蓄電システム8では、外部の電力変換装置3から自立出力の提供を受けて特定負荷11に給電している間、設定された引込電流値(Ipv,固定値)と負荷電流値(Iout)との差が、蓄電池85の充電のための充電電流指令値(Ibat、交流)となるように制御が行われる。従って、蓄電システム8は、外部の電力変換装置3と連携をとらなくても、自ら設定した引込電流値(Ipv)に基づいて、当該引込電流値の下での、適切な制御を行うことができる。
In such a
ただし、負荷電流値(Iout)が、引込電流値(Ipv)より大きい場合には、制御部87は、電力変換部84の動作を停止の状態とする。この場合、理論上は引込電流値(Ipv)から負荷電流値(Iout)を減じた電流値がマイナスになるが、実際は、設定した引込電流値(Ipv)以上の電流(電力)を太陽光発電により特定負荷11に提供できていることになるので、蓄電池85は充電も放電もしないことが適切である。
However, if the load current value (Iout) is greater than the draw current value (Ipv), the
引込電流値(Ipv)の設定は、リモコン装置8rにより、手動設定で任意に行うことができる。引込電流値(Ipv)は、リモコン装置8rに表示された複数の候補値から、ユーザが選択することができる。この場合、目安となる候補値から、ユーザは、引込電流値を選択して設定することができる。
The setting of the pull-in current value (Ipv) can be manually set as desired using the
引込電流値(Ipv)は、例えば以下のように、他の情報に基づいて設定(自動設定)することもできる。
(a)リモコン装置8rが、インターネット経由で天気情報サーバ100から取得した情報に基づいて、引込電流値(Ipv)を設定する。
(b)リモコン装置8rが、日射計200から取得した日射量に基づいて引込電流値(Ipv)を設定する。
(c)リモコン装置8rが、過去の発電量の情報に基づいて引込電流値(Ipv)を設定する。
The incoming current value (Ipv) can also be set (automatically set) based on other information, for example, as follows.
(a) The
(b) The
(c) The
また、モバイル情報端末300とリモコン装置8rとで通信することも考えられる。
リモコン装置8rは、モバイル情報端末300から引込電流値(Ipv)の設定を受け付けるとともに、設定した引込電流値(Ipv)が太陽光発電の発電量相当値より多い場合はモバイル情報端末300に対して設定変更を促す情報を送るようにしてもよい。
It is also possible for communication to occur between
The
なお、太陽光発電の電力変換装置3からの自立出力に所定値以上の歪が生じている場合には、制御部87は、電力変換部84の動作を停止させることが好ましい。自立運転している電力変換装置3が歪の発生により運転停止となることは、発電電力の有効活用の観点から、避けるべきである。
If distortion of a predetermined value or more occurs in the independent output from the solar power generation
《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
《Addendum》
The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims, and it is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the claims.
1 需要家
2 太陽光発電パネル
3 電力変換装置
4 一般負荷分電盤
5 売電用電力量計
6 買電用電力量計
7 商用電力系統
8 蓄電システム
8in 入力端
8out 出力端
8r リモコン装置
9 特定負荷用分電盤
10 ルータ
11 特定負荷
80 電圧センサ
81 スイッチ
82,83 電流センサ
84 電力変換部
85 蓄電池
86 BMS
87 制御部
88 交流電路
88j 分岐点
100 天気情報サーバ
200 日射計
300 モバイル情報端末
Reference Signs List 1
87
Claims (13)
前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端に至る交流電路と、
前記交流電路と蓄電池との間にあって、直流と交流との間で双方向に電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、
前記制御部と電気的に接続され、操作の受付機能を有するリモコン装置と、を備え、
前記制御部は、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値の設定を受け付け、
前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、前記交流電路から前記電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御し、
前記リモコン装置により、前記制御部に対して、前記引込電流値が設定される
蓄電システム。 A power storage system provided between a power conversion device that provides independent output by photovoltaic power generation and a load,
an AC circuit extending from an input terminal for receiving the independent output to an output terminal to which the load is connected;
a power conversion unit that is disposed between the AC circuit and the storage battery and performs bidirectional power conversion between DC and AC;
A control unit that controls the power conversion unit;
a remote control device electrically connected to the control unit and having an operation receiving function;
The control unit is
Accepting a setting of a sink current value as a predicted value to be received from the power conversion device;
controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value supplied to the load from the incoming current value becomes a current value sent from the AC current circuit to the power conversion unit;
The remote control device sets the lead-in current value for the control unit.
Energy storage system.
前記リモコン装置は、前記サーバから取得した前記情報に基づいて前記引込電流値を設定する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の蓄電システム。 The remote control device is connected to a server that stores weather information via an electric communication line,
The power storage system according to claim 1 , wherein the remote control device sets the draw current value based on the information acquired from the server.
前記リモコン装置は、前記日射計から取得した前記日射量に基づいて前記引込電流値を設定する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の蓄電システム。 Equipped with a pyranometer to detect the amount of solar radiation,
The power storage system according to claim 1 , wherein the remote control device sets the draw current value based on the amount of solar radiation acquired from the actinometer.
前記リモコン装置は、前記情報に基づいて前記引込電流値を設定する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の蓄電システム。 the remote control device acquires information on past power generation amount from the power conversion device for solar power generation,
The power storage system according to claim 1 , wherein the remote control device sets the draw current value based on the information.
前記リモコン装置は、前記モバイル情報端末から前記引込電流値の設定を受け付けるとともに、設定した前記引込電流値が太陽光発電の発電量相当値より多い場合は前記モバイル情報端末に対して設定変更を促す情報を送る、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の蓄電システム。 a mobile information terminal capable of communicating with the remote control device,
7. The power storage system according to claim 1, wherein the remote control device accepts a setting of the draw current value from the mobile information terminal, and sends information to the mobile information terminal to prompt the mobile information terminal to change the setting if the set draw current value is greater than a value equivalent to a power generation amount of solar power generation.
前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端に至る交流電路と、
前記交流電路と蓄電池との間にあって、直流と交流との間で双方向に電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値の設定を受け付け、
前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、前記交流電路から前記電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御し、
前記制御部は、さらに、
前記電力変換装置からの自立出力に所定値以上の歪が生じている場合、前記電力変換部の動作を停止させ、前記入力端から前記出力端へ直通のバイパス状態とし、
前記歪が前記所定値未満になっても前記蓄電池が満充電の場合には、前記バイパス状態を継続する
蓄電システム。 A power storage system provided between a power conversion device that provides independent output by photovoltaic power generation and a load,
an AC circuit extending from an input terminal for receiving the independent output to an output terminal to which the load is connected;
a power conversion unit that is disposed between the AC circuit and the storage battery and performs bidirectional power conversion between DC and AC;
A control unit that controls the power conversion unit,
The control unit is
Accepting a setting of a sink current value as a predicted value to be received from the power conversion device;
controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value supplied to the load from the incoming current value becomes a current value sent from the AC current circuit to the power conversion unit;
The control unit further includes:
When a distortion of a predetermined value or more occurs in the independent output from the power conversion device, the operation of the power conversion unit is stopped and a bypass state is established in which the input terminal is directly connected to the output terminal;
If the storage battery is fully charged even when the distortion falls below the predetermined value , the bypass state is continued.
Energy storage system.
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値を、操作の受付機能を有するリモコン装置により設定し、
前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、蓄電池を充電する電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御する、
蓄電システムの制御方法。 A method for controlling a power storage system in a case where the power storage system is provided between a power conversion device that provides an independent output by photovoltaic power generation and a load, comprising the steps of:
A draw current value as a predicted value to be received from the power conversion device is set by a remote control device having an operation reception function ;
controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value supplied to the load from the incoming current value becomes a current value sent to a power conversion unit that charges a storage battery;
A method for controlling an energy storage system.
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値を設定し、A current draw value is set as a predicted value to be received from the power conversion device;
前記引込電流値から、前記負荷に供給する負荷電流値を減じた電流値が、蓄電池を充電する電力変換部へ送り込まれる電流値となるよう前記電力変換部を制御し、controlling the power conversion unit so that a current value obtained by subtracting a load current value supplied to the load from the incoming current value becomes a current value sent to a power conversion unit that charges a storage battery;
前記電力変換装置からの自立出力に所定値以上の歪が生じている場合、前記電力変換部の動作を停止させ、前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端へ直通のバイパス状態とし、When a distortion of a predetermined value or more occurs in the independent output from the power conversion device, the operation of the power conversion unit is stopped, and a bypass state is established in which a direct connection is made from an input terminal that receives the independent output to an output terminal to which the load is connected;
前記歪が前記所定値未満になっても前記蓄電池が満充電の場合には、前記バイパス状態を継続するIf the storage battery is fully charged even when the distortion falls below the predetermined value, the bypass state is continued.
蓄電システムの制御方法。A method for controlling an energy storage system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021164068A JP7694319B2 (en) | 2021-10-05 | 2021-10-05 | Energy storage system and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021164068A JP7694319B2 (en) | 2021-10-05 | 2021-10-05 | Energy storage system and control method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023054994A JP2023054994A (en) | 2023-04-17 |
| JP7694319B2 true JP7694319B2 (en) | 2025-06-18 |
Family
ID=85986239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021164068A Active JP7694319B2 (en) | 2021-10-05 | 2021-10-05 | Energy storage system and control method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7694319B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025243377A1 (en) * | 2024-05-20 | 2025-11-27 | Ntt株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115946A (en) | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Yaskawa Electric Corp | Power supply system |
| JP2014033592A (en) | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Kyocera Corp | Management system, management method, control device, and power storage device |
| JP2015061417A (en) | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 積水化学工業株式会社 | Energy management system |
| WO2017138629A1 (en) | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 日本電気株式会社 | Charge/discharge control system, charge/discharge control method, and program |
| JP2018166351A (en) | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 東芝ライテック株式会社 | Power storage system |
| WO2019082431A1 (en) | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 住友電気工業株式会社 | Interconnected power storage system, and current-sensor mounting abnormality detection method |
-
2021
- 2021-10-05 JP JP2021164068A patent/JP7694319B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013115946A (en) | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Yaskawa Electric Corp | Power supply system |
| JP2014033592A (en) | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Kyocera Corp | Management system, management method, control device, and power storage device |
| JP2015061417A (en) | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 積水化学工業株式会社 | Energy management system |
| WO2017138629A1 (en) | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 日本電気株式会社 | Charge/discharge control system, charge/discharge control method, and program |
| JP2018166351A (en) | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 東芝ライテック株式会社 | Power storage system |
| WO2019082431A1 (en) | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 住友電気工業株式会社 | Interconnected power storage system, and current-sensor mounting abnormality detection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023054994A (en) | 2023-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4170847B1 (en) | Smart outlet | |
| US20250166094A1 (en) | Intelligent circuit breaker electrical panel | |
| US11050256B2 (en) | Distributed energy resource topology and operation | |
| KR101264142B1 (en) | New and renewable energy system for home and/or microgrid application | |
| US20120229077A1 (en) | Electric power supply system and method for controlling electric power discharge | |
| CN105379049B (en) | Electric power controller, electrical control method and electric control system | |
| US11139681B2 (en) | Smart switching panel for secondary power supply | |
| CN108604820A (en) | Managing device and control method | |
| JP5373528B2 (en) | Power distribution equipment | |
| WO2015001767A1 (en) | Control device and power management system | |
| JP7694319B2 (en) | Energy storage system and control method thereof | |
| US20220094168A1 (en) | Control system, power system, control method, and program | |
| JP2021164179A (en) | Power supply system | |
| US20250125627A1 (en) | Energy management systems | |
| JP7652043B2 (en) | Energy storage system and control method thereof | |
| US20250007283A1 (en) | Systems and methods for electrical inverter and smart load control integration | |
| JP7103456B2 (en) | Power storage device and power supply system | |
| JP6114279B2 (en) | Energy management device and control method of energy management device | |
| US20260112896A1 (en) | Simulation engines for home energy management systems | |
| US20260021733A1 (en) | Bidirectional electric vehicle supply equipment and energy management system | |
| KR20210056716A (en) | New and Renewable Energy System for smart grid in domestics | |
| JP2016046961A (en) | Electric power independent system | |
| JP2016034185A (en) | Power supply system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240321 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250212 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250404 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250507 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250520 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7694319 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |