电力控制装置、电力控制方法、程序以及能源管理系统的制作方法_2

文档序号:8927273阅读:来源:国知局
的电力供给至电力控制装置32。EV37内置有蓄积从电力控制装置32供给的电力的电池,该电池根据用户使用EV37来与电力控制装置32适当连接,。
[0048]AC负载38是消耗交流电力来驱动的设备,DC负载39_1以及39_2是消耗直流电力来驱动的设备。此外,虽然在图2的结构例中,两台DC负载39-1以及39-2与电力控制装置32连接,但是也可以增减其台数。
[0049]电力控制装置32具有:PV用DC/DC转换部41、DC/AC转换部42、电池用DC/DC转换部43、EV用DC/DC转换部44、负载用DC/DC转换部45_1以及45_2、配电盘46以及系统控制部47。另外,在配电盘46上收纳有断路器51-1?51-6、电流表52_1?52_4以及DC总线53。
[0050]在电力控制装置32中,在连接电力系统34与AC负载38的电力线40上连接有DC/AC转换部42的AC端的端子,DC/AC转换部42的DC端的端子经由断路器51_1与作为供给直流电力的路径的DC总线53连接。另外,连接有PV35的PV用DC/DC转换部41经由断路器51-2与DC总线53连接。同样地,连接有电池36的电池用DC/DC转换部43经由断路器51-3与DC总线53连接,连接有EV37的EV用DC/DC转换部44经由断路器51_4以及电流表52-1与DC总线53连接。
[0051]另外,连接有DC负载39-1的负载用DC/DC转换部45_1经由断路器51_5以及电流表52-与DC总线53连接,连接有DC负载39_2的负载用DC/DC转换部45_2经由断路器51-6以及电流表52-3与DC总线53连接。AC负载38经由断路器51_7以及电流表52_4与DC/AC转换部42。
[0052]PV用DC/DC转换部41以将PV35所产生的电力设置为规定的电压的方式进行DC/DC转换(升降压),并输出至DC总线53。PV用DC/DC转换部41能够进行MPPT控制,该MPPT控制是以从PV35取出最大的电力的方式来跟踪最大输出点。
[0053]DC/AC转换部42经由DC总线53对供给的直流电力进行DC/AC转换,再将得到的交流电力经由电力线40供给至AC负载38,或者逆流回电力系统34。此外,DC/AC转换部42对从电力系统34供给的交流电力进行AC/DC转换,但是不将得到的直流电力输出至DC总线53。
[0054]电池用DC/DC转换部43对电池36所蓄积的电力进行DC/DC转换(升降压)再输出(放电)至DC总线53,或者对经由DC总线53供给的电力进行DC/DC转换再对电池36进行充电。
[0055]就EV用DC/DC转换部44而言,当EV37与电力控制装置32连接时,对蓄积于EV37的电力进行DC/DC转换再输出(放电)至DC总线53,或者经由DC总线53对供给的电力进行DC/DC转换再对EV37进行充电。
[0056]就负载用DC/DC转换部45-1以及45_2而言,将经由DC总线53供给的电力DC/DC转换为驱动分别连接的DC负载39-1以及39-2所需要的电压,再分别供给至DC负载39_1以及39-2。
[0057]系统控制部47基于利用电流表33以及电流表52_1?52_4测量出的电流或者PV35的发电状态、电池36的充电状态等,通过控制构成电力控制装置32的各模块,来整体控制能源管理系统31。
[0058]另外,例如,系统控制部47以根据AC负载38的状态来对电池36进行充电或者放电的方式,来控制电池用DC/DC转换部43。
[0059]此外,在图3中省略连接系统控制部47与各模块的布线的图示。
[0060]在下文中,为了简化说明,使用如图4所示的能源管理系统31的结构例来进行说明。在图4的能源管理系统31中,在与图3的能源管理系统31中的结构相对应的部分上标记相同的附图标记。
[0061][电池的充放电控制处理]
[0062]以下,参照图5的流程图,针对能源管理系统31中的电池的充放电控制处理进行说明。该充放电控制处理是当通过PV用DC/DC转换部41对利用PV35产生的电力进行DC/DC转换,再输出至DC总线53时执行。
[0063]在步骤Sll中,系统控制部47判断PV35的输出电力(从PV用DC/DC转换部41输出至DC总线53的电力)是否超过AC负载38的功耗。
[0064]在步骤Sll中,在判断为PV35的输出电力没有超过AC负载38的功耗的情况下,处理进入到步骤S12,系统控制部47使DC/AC转换部42停止。
[0065]而且,在步骤S13中,系统控制部47通过将电池用DC/DC转换部43驱动到充电模式,对从PV用DC/DC转换部41输出至DC总线53的电力进行DC/DC转换,再对电池36进行充电。
[0066]S卩,在PV用DC/DC转换部41的输出电力小于AC负载38的功耗的情况下,在能源管理系统31中,如用图6的箭头C所示出的,利用PV35产生的电力通过PV用DC/DC转换部41进行DC/DC转换再经由DC总线53供给至电池用DC/DC转换部43,再通过电池用DC/DC转换部43进行DC/DC转换再对电池36进行充电。
[0067]另一方面,在步骤Sll中,在判断为PV35的输出电力超过AC负载38的功耗的情况下,处理进入到步骤S14,系统控制部47驱动DC/AC转换部42。
[0068]而且,在步骤S15中,系统控制部47通过将电池用DC/DC转换部43驱动到放电模式,对电池36所蓄积的电力进行DC/DC转换再向DC总线53放电。
[0069]即,在PV用DC/DC转换部41的输出电力大于AC负载38的功耗的情况下,在能源管理系统31中,如用图7的箭头D所示,通过电池用DC/DC转换部43对从电池36放出的电力进行DC/DC转换,再经由DC总线53供给至DC/AC转换部42,再通过DC/AC转换部42进行DC/AC转换。另外,如用图7的箭头E所示,通过PV用DC/DC转换部41对利用PV35产生的电力也进行DC/DC转换,再经由DC总线53供给至DC/AC转换部42,再通过DC/AC转换部42进行DC/AC转换。
[0070]此时,系统控制部47控制由电池用DC/DC转换部43对电池36进行的放电,以使得DC/AC转换部42的输出电力变得大于AC负载38的功耗。
[0071]若采用以上的处理,则由于电池36所蓄积的电力以DC/AC转换部42的输出电力大于AC负载38的功耗的方式放出,所以其放出电力并未全部消耗在AC负载38上,剩余的电力作为剩余电力供给至电力系统34。通过这样,用户能够用利用PV35产生并蓄积于电池36中的电力的至少一部分进行电力销售,能够有效地使用利用PV产生的电力,从而能够获得因电力销售而带来的利益。
[0072]现有技术,在家庭等中,如图8上半部分所示,在直到时刻til为止的时间段内,在PV的发电电力小于AC负载的功耗的情况下,PV的发电电力全部消耗在AC负载上;在从时刻til到时刻tl2为止的时间段内,PV的发电电力大于AC负载的功耗的情况下,PV的发电电力的一部分消耗在AC负载上,将剩余的电力作为剩余电力Ps供给至电力系统。
[0073]另一方面,若采用上述的处理,则如图8下半部分所示,在直到时刻til为止的时间段内,在PV的发电电力小于AC负载的功耗的情况下,用PV的发电电力作为充电电力Pc对电池进行充电;在从时刻til到时刻tl2为止的时间段内,在PV的发电电力大于AC负载的功耗的情况下,PV的发电电力的一部分消耗在AC负载上,不仅剩余的电力作为剩余电力Ps供给至电力系统,而且充电电力Pc作为放电电力Pd也供给至电力系统。通过这样,不仅利用PV35产生的电力的一部分,而且电池36所蓄积的电力也能够确实地进行电力销售,能够更加有效地使用利用PV产生的电力,从而用户能够获得因电力销售而带来的更多利益。
[0074][充放电控制处理的他的例]
[0075]以下,参照图9的流程图,针对能源管理系统31中的充放电控制处理的另一个例子进行说明。
[0076]此外,由于图9的流程图的步骤S21?S23、S25、S26的处理分别与图5的步骤Sll?S15的处理基本相同,所以省略其说明。
[0077]S卩,在步骤S21中,在判断为PV35的输出电力超过AC负载38的功耗的情况下,处理进入到步骤S24,系统控制部47判断PV35的输出电力(PV用DC/DC转换部41的输出电力)与能够从电池用DC/DC转换部43的电池36放出的电力之和,是否大于规定的输出Pl。
[0078]此处,如图10的左侧所示,规定的输出Pl是指,DC/AC转换部42要获得在一定程度上较高的转换效率所必需的电力,即,是DC/AC转换部42的输出电力大致达到额定值的电力。在DC/AC转换部42对小于该电力的电力进行DC/AC转换的情况下,DC/AC转换的转
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