充电设备和充电设备的能量管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及连接有太阳能发电模块等发电装置、固定型蓄电池等充放电装置的电动汽车用的快速充电设备，能够合适地用于与充电设备协作的各装置的能量管理方法。
【背景技术】
[0002]在电动汽车的快速充电时，需要以比较短的充电时间来供给其行驶时消耗的电力。换言之，对于所谓的系统电源即供给商用的电力的电力设备来说，与电动汽车的充电时间的缩短成反比地产生大的负载。
[0003]而且，由于电动汽车需要进行快速充电的时间段取决于驾驶员的生活模式，如果今后普及电动汽车，则也存在根据季节、星期几、时间段等而集中地进行快速充电的可能性。因此，需要进行用于使由于快速充电而仅在短时间内产生的电力需求平顺化而抑制针对系统电源的电力需求的峰值的控制。
[0004]作为其方法，公知除系统电源之外还组合太阳能发电装置等发电装置、固定型蓄电池等蓄电装置等多个装置来进行使用的技术。
[0005]与上述内容相关联地，在专利文献1(W02011/162025号公报)中公开了与直流配电系统相关的技术。专利文献I中记载的直流配电系统具备直流配电系统、第I电力转换装置、第2电力转换装置和第3电力转换装置。直流配电系统对负载装置供给直流电力。第I电力转换装置对太阳能发电装置的发电电力进行电压转换并供给到直流配电系统。第2电力转换装置在始终连接于直流配电系统的第I电力储藏装置与直流配电系统之间进行电压转换，从一侧向另一侧供给电力。第3电力转换装置在交流系统与直流配电系统之间进行电力转换，从一侧向另一侧供给电力。该直流配电系统具备动作模式设定部和动作控制部。动作模式设定部根据用于设定直流配电系统的动作模式的动作模式决定信息，决定动作模式。动作控制部根据由动作模式设定部设定的动作模式，对第2电力转换装置设定第I控制参数，对第3电力转换装置设定第2控制参数。第2电力转换装置根据直流配电系统的电压与第I控制参数，进行电力供给方向、驾驶开始和驾驶停止的控制。第3电力转换装置根据直流配电系统的电压与第2控制参数，进行电力供给方向、驾驶开始和驾驶停止的控制。
[0006]在专利文献I所记载的直流配电系统中，首先，将从多个电源装置供给的电力充电到充电设备的蓄电装置，接着，通过对充电到蓄电装置中的电力进行放电而对电动汽车进行充电。为此，需要适当地控制蓄电装置进行充电或者放电的定时、系统电源和发电装置等多个电源装置向蓄电池供给电力的定时等。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:W02011/162025号公报
【发明内容】
[0010]提供一种虽然对系统电源组合了发电装置、蓄电装置但能够实现简易的结构以及灵活的运用的电动汽车用快速充电设备以及该充电设备的能量管理方法。
[0011]其他课题和新颖的特征将根据本说明书的叙述和附图而变得明确。
[0012]根据一种实施方式，充电设备通过电力转换器对从多个电源装置和蓄电装置供给的电力进行变压并集中到直流总线，之后用于电动汽车的充电。在该充电设备的能量管理方法中，各电力转换器根据直流总线的电压变化，通过各自独立的自动控制而进行动作。
[0013]根据上述一种实施方式，不需要统一控制多个电力供给源的上一级的控制部，并且能够通过仅将各自的输出端子连接到直流总线的简易结构来将多个电源装置组合，另夕卜，能够灵活地运用充电设备整体。
【附图说明】
[0014]图1是示出本发明的实施方式的充电设备的结构例的电路框图。
[0015]图2是示出本发明的实施方式的充电设备的能量管理方法的一例的曲线图。
[0016]图3是示出本发明的实施方式的充电设备的能量管理方法的另一例的曲线图。
【具体实施方式】
[0017]以下参照附图来说明用于实施本发明的充电设备和充电设备的能量管理方法的方式。
[0018][实施方式]
[0019]在本发明的实施方式中，说明对同一直流总线连接有多个电力转换器的充电设备的一个结构例。
[0020]多个电力转换器大致能够分类为3种。第I分类所包含的电力转换器将从系统电源等外部供给的交流电力转换成直流电力并供给到直流总线。第2分类所包含的电力转换器将通过太阳能发电模块等发电装置而生成的电力供给到直流总线。第3分类所包含的电力转换器为了对蓄电装置进行充电而从直流总线输入电力。另外，对充电到蓄电装置中的电力进行放电，将电力供给到直流总线。
[0021]此处说明的充电设备与系统电源连接，具有I台发电装置和I台蓄电装置。但是，它们的数量只不过是一例，并非限定本发明。详细情况在后文中叙述，针对是否与系统电源连接、发电装置和蓄电装置的连接台数没有特别限制，根据情况的不同，即使未连接有系统电源、发电装置、蓄电装置中的某一种，也能够通过其余的组合而持续运用。
[0022]图1是示出本发明的实施方式的充电设备的结构例的电路框图。说明图1所示的充电设备的结构要素。
[0023]图1所示的充电设备包括直流总线1、用于接受系统电源60的电力的系统电源用AC(Alternative Current:交流)/DC(Direct Current:直流)转换电路10、太阳能发电模块21、发电装置用DC/DC转换电路22、固定型蓄电池31、蓄电装置用DC/DC转换电路32、充电器
41和电动汽车用的充电装置用DC/DC转换电路42。
[0024]用于接受系统电源60的电力并转换成直流电压的系统电源用AC/DC转换电路10包括系统电源用AC/DC转换器控制电路13和系统电源用AC/DC转换器动力电路14。发电装置用DC/DC转换电路22包括发电装置用DC/DC转换器控制电路23和发电装置用DC/DC转换器动力电路24。此外，也可以将发电装置用DC/DC转换电路22和太阳能发电模块21统称为发电系统。蓄电装置用DC/DC转换电路32包括蓄电装置用DC/DC转换器控制电路33和蓄电装置用DC/DC转换器动力电路34。固定型蓄电池31包括蓄电池单元35和蓄电池状态监视装置36。此夕卜，也可以将蓄电装置用DC/DC转换电路32和固定型蓄电池31统称为蓄电系统。充电装置用DC/DC转换电路42包括充电装置用DC/DC转换器控制电路43和充电装置用DC/DC转换器动力电路44。此外，也可以将充电装置用DC/DC转换电路42和充电器41统称为充电系统。另外，各转换电路的动力电路作为生成直流电力的直流电力生成装置而发挥功能。
[0025]在图1中，除此之外，还示出电动汽车50、车载充电电路51、车载充电池52和系统电源60。此处，车载充电电路51和车载充电池52包含在电动汽车50中。
[0026]关于直流总线I，虽然在图1中省略图示，但直流总线I包括被施加正电压的正电压总线和被施加负电压的负电压总线。此外，该结构只不过是一例，例如也可以代替负电压总线而使用地线。另外，太阳能发电模块21只不过是一例，例如也可以作为代替而使用风力发电模块。
[0027]说明图1所示的充电设备的结构要素的功能。从系统电源60接受的电力通过系统电源用AC/DC转换电路1而从交流电压转换成直流电压，并供给到直流总线I。
[0028]发电系统通过发电装置用DC/DC转换电路22对太阳能发电模块21所产生的电力进行变压(DC/DC转换)，并供给到直流总线I。
[0029]关于蓄电系统，通过蓄电装置用DC/DC转换电路32从直流总线I向固定型蓄电池31供给充电电力，并且从固定型蓄电池31向直流总线I供给放电电力。
[0030]关于充电系统，根据电动汽车50的车载充电池52的剩余量，从直流总线I供给车载充电电路51所要求的电力，进行车载充电池52的充电。
[0031]更详细地说明本发明的实施方式的充电设备的动作即本发明的实施方式的充电设备的能量管理方法。
[0032]本发明的实施方式的充电设备及其能量管理方法具有以下