供电系统的控制装置、供电系统的控制方法以及供电系统与流程

本发明的实施方式涉及供电系统的控制装置、供电系统的控制方法以及供电系统。

背景技术：

已知有从利用了风力、太阳能等可再生能源的发电装置向负载供给电力的供电系统。在该供电系统中，在从发电装置向负载的供电量不足的情况下，从与发电装置并用使用的蓄电池以及氢发电装置向负载供给电力。在该情况下，优先使用能量效率比氢发电装置高的蓄电池的电力。因此，在产生从发电装置向负载的电力不足的情况下，在蓄电池的能量剩余量为阈值以上的情况下，从蓄电池向负载供给电力，在蓄电池的能量剩余量下降到小于阈值的情况下，使氢发电装置起动并且从氢发电装置向负载供给电力。

当使氢发电装置起动时，电力不足得到改善，且能够将剩余电力用于蓄电池的充电。然而，在负载的消耗电力较高的状态持续、发电装置的发电量较少的情况下，还需要从蓄电池持续向负载供给电力。当这种状态持续时，蓄电池的存储能量会达到放电极限。在供电系统中一般通过蓄电池进行对负载的短期响应，因此当蓄电池的存储能量达到放电极限时，变得无法进行对负载的短期响应，供电系统会停止。另一方面，当统一地使起动氢发电装置的定时提前时，到达蓄电池的放电极限为止的时间延长，但氢发电装置的运转率上升，供电系统整体的能量效率会降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-333386号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明要解决的课题在于提供供电系统的控制装置、供电系统的控制方法以及供电系统，能够抑制系统整体的能量效率降低，并且能够延长蓄电池的存储能量到达放电极限为止的时间。

用于解决课题的手段

本实施方式的供电系统具备：氢发电装置，使用从使用了可再生能源的发电装置供给的电力来生成氢，将通过上述生成的氢进行发电而得到的电力向负载供给；以及蓄电池，控制响应比上述氢发电装置快地对从上述发电装置向上述负载供给的电力的过剩或不足的量进行充放电，上述供电系统的控制装置具备：取得部，取得与上述蓄电池的能量剩余量相关的信息；以及控制部，在基于上述信息预测为上述蓄电池的能量剩余量在规定时间内达到第1阈值的情况下，进行使上述氢发电装置开始发电的控制。

发明的效果

根据本发明，能够抑制系统整体的能量效率降低，并且能够延长蓄电池的存储能量到达放电极限为止的时间。

附图说明

图1是表示本实施方式的供电系统的构成的框图。

图2是对控制部的控制模式例进行说明的图。

图3是表示基于模式i的蓄电池的能量剩余量的例子的图。

图4是表示基于模式i和ii的蓄电池的能量剩余量的例子的图。

图5是表示基于模式i和iii的蓄电池的能量剩余量的例子的图。

图6是表示控制部的构成的框图。

图7是表示发电电力预测部的时间序列的发电电力的预测值的图。

图8是表示消耗电力预测部的时间序列的消耗电力的预测值的图。

图9是表示蓄电池的能量剩余量的例子的图。

图10是表示使氢发电装置开始发电的情况下的能量剩余量的图。

图11是表示使用了第2阈值的蓄电池的能量剩余量的控制例的图。

图12是表示基于模式i、iv的蓄电池的能量剩余量的时间序列变化的图。

图13是表示使用了能量剩余量的减少率的蓄电池的能量剩余量的控制例的图。

图14是作为供电系统的控制流程的一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的供电系统的控制装置、供电系统的控制方法以及供电系统进行详细说明。另外，以下所示的实施方式是本发明的实施方式的一例，本发明并不限定于这些实施方式来解释。此外，在本实施方式所参照的附图中，对于相同部分或者具有相同功能的部分标注相同的符号或者类似的符号，且有时省略其重复的说明。此外，存在附图的尺寸比例为了便于说明而与实际的比例不同的情况、从附图中省略一部分构成的情况。

图1是表示实施方式的供电系统1的构成的框图。如图1所示，本实施方式的供电系统1是能够进行使用了氢的发电的系统，该氢是利用可再生能源进行分解生成而得到的，供电系统1构成为具备发电装置100、蓄电池102、氢发电装置104以及控制装置106。图1还示出第1电力传递部2、负载4、第1计测部6、第2计测部8以及氢配管l1、l2。

发电装置100是使用可再生能源进行发电的装置，具有发电部108以及发电电力调整部110。发电部108使用可再生能源进行发电。例如，发电部108由利用太阳能的太阳能发电装置、利用风力的风力发电装置等构成。该发电部108不需要化石燃料等燃料，但其发电量受到天气、风力等环境的影响。

发电电力调整部110进行发电部108的控制。发电电力调整部110经由电力传递部2而与负载4、蓄电池102、氢发电装置104的氢制造部112连接。由此，发电电力调整部110将发电部108的发电电力向负载4、蓄电池102以及氢制造部112供给。电力传递部2例如是导线，由铜等导体构成。

蓄电池102比氢发电装置104优先，通过充放电来弥补从发电部108向负载4供给的电力的短期的过剩或不足量。即，该蓄电池102与氢制造部112相比、充电时的控制响应更快，与氢发电部116相比、放电时的控制响应更快。蓄电池102例如由二次电池、大容量电容器、飞轮、smes等构成，能够应对比秒至分的等级更高速的电力的充放电。即，蓄电池102为，在从发电部108以及氢发电部116中的至少一方向负载4供给电力时，对向负载4供给的电力的过量或不足进行充放电，以弥补发电部108以及氢发电部116的响应延迟。此外，蓄电池102为，在从发电部108向负载4以及氢制造部112供给电力时，对从发电部108向负载4以及氢制造部112供给的电力的过量或不足进行充放电。由此，能够进行从发电部108向负载4供给的电力的均衡化。更详细来说，蓄电池102根据从控制装置106输入的充放电信号，经由电力传递部2而进行电力的充放电。

氢发电装置104使用从利用了可再生能源的发电部108供给的电力来生成氢，并将通过所生成的氢进行发电的电力向负载4供给。该氢发电装置104具有氢制造部112、氢储存部114以及氢发电部116。

氢制造部112使用从发电部108经由电力传递部2供给的电力，通过水的电解来制造氢，并将该制造出的氢储存于氢储存部114。氢制造部112例如是通过在碱性溶液中流动电流来从水制造氢和氧的水电解装置。即，氢制造部112经由氢配管l1与氢储存部114连通，将生成的氢储存于氢储存部114。由此，氢制造部112能够使用剩余电力来生成氢并进行储存。更详细来说，根据从控制装置106输入的氢生成信号来进行水的电解，而生成氢和氧。

氢储存部114例如由氢罐构成，储存从氢制造部112转移过来的氢。即，氢储存部114经由氢配管l1、l2而与氢制造部112以及氢发电部116连通。另外，氢储存部114也可以由常压氢罐、高压氢罐、氢吸藏合金等构成。

氢发电部116例如是燃料电池，将使用氢储存部114所储存的氢而发电的电力向负载4供给。即，该氢发电部116使用氧、以及从氢配管l2供给的氢和氧来进行发电。氧可以利用空气中的氧，也可以使用将氢制造部112随着氢制造而输出的氧蓄积在氧罐中的氧。由此，能够通过氢发电部116的发电来弥补不足电力。更详细来说，根据从控制装置106输入的发电信号来进行发电。

控制装置106例如是能量管理系统控制部(energymanagementsystemcontroller)，与蓄电池102、发电电力调整部110、氢制造部112、氢储存部114、氢发电部116、第1计测部6以及第2计测部8连接，进行蓄电池102、氢制造部112以及氢发电部116等的控制。

第1计测部6例如由功率计构成，将与发电部108的发电电力相关的电力信息输出至控制装置106。第2计测部8例如由功率计构成，将与负载4的消耗电力相关的电力信息输出至控制装置106。第1计测部6的计测电力与第2计测部8的计测电力的差分值表示从发电部108向负载4供给的电力的过剩或不足电力值。

对控制装置106的更具体的构成进行说明。控制装置106具有取得部106a、控制部106b以及存储部106c。

取得部106a取得与蓄电池102的能量剩余量相关的信息。更详细来说，取得部106a从蓄电池102、发电电力调整部110、氢制造部112、氢储存部114、氢发电部116、第1计测部6、第2计测部8取得与控制动作相关的信息，例如电流、电压、充放电电力、发电电力、消耗电力、氢制造量、氢消耗量、氢蓄积量等信息。此外，取得部106a经由外部网络取得气象数据、气象预测数据等与气象相关的数据。如此，取得部106a取得与蓄电池102的时间序列的能量剩余量相关的信息。在该情况下，取得部106a也可以直接从蓄电池102取得蓄电池102的能量剩余量的值。

本实施方式的控制部106b进行控制，以便优先使用能量转换效率比氢发电装置104高的蓄电池102的电力，由此进一步提高供电系统1整体的能量转换效率。即，本实施方式的控制部106b例如进行如下控制：在从发电部108向负载4的供给电力不足的情况下，主要通过蓄电池102的电力进行弥补，进一步在蓄电池102的电力不足的情况下，使氢发电部116发电以弥补蓄电池102的电力。

另一方面，当蓄电池102的能量剩余量达到第1阈值、例如放电极限值时，变得无法对蓄电池102向负载4的供给电力的短期的过量或不足进行充放电。由此，有可能使供电系统1整体停止。

因此，控制部106b为，在预测为蓄电池102的能量剩余量在规定的时间内达到第1阈值、例如放电极限值的情况下，进行使氢发电装置100的氢发电部116开始发电的控制。此外，控制部106b为，在蓄电池102的能量剩余量的减少率达到规定值的情况下，进行使氢发电装置100的氢发电部116开始发电的控制。由此，防止蓄电池102的能量剩余量达到放电极限值。或者，能够延长蓄电池102的能量剩余量达到放电极限值为止的时间。此处，处理器这个用语例如是指cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)、gpu(graphicsprocessingunit：图形处理单元)等电路。控制部106b的详细构成将后述。

存储部106c例如通过ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)、闪存器等半导体存储元件、硬盘、光盘等来实现。存储部106c存储有用于使控制部106b动作的程序。此外，存储部106c存储有取得部106a所取得的信息。

图2是对控制部106b的控制模式例进行说明的图。e1表示发电部108的发电量，e2表示负载4的耗电量，e3表示蓄电池102的充放电电力，e4表示氢发电部116的发电电力。关于蓄电池102的充放电电力，以+表示放电，以-表示充电。控制部106b例如通过模式i～vii对蓄电池102的充放电以及氢发电部116的发电进行控制。

模式i是使蓄电池102放电而使氢发电部116停止的模式。模式ii是使蓄电池102充电而使氢发电部116发电的模式。模式iii是使蓄电池102放电而使氢发电部116发电的模式。模式iv是使蓄电池102放电而使氢发电部116停止的模式，且是蓄电池102的放电量比模式i大的模式。模式v是使蓄电池102充电而使氢发电部116停止的模式。模式vi是使蓄电池102充电而使氢发电部116发电的模式，且是氢发电部116的发电量比模式ii大的模式。模式vii是使蓄电池102放电而使氢发电部116发电的模式，且是蓄电池102的放电量比模式iii大、且氢发电部116的发电量较大的模式。

图3是表示基于模式i的蓄电池102的能量剩余量的例子的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。此处，发电部108的发电量e1为0，负载4的耗电量e4为10kw。此外，蓄电池102充满电时的能量剩余量为240kwh，放电极限为0kwh。当从充满电的状态起放电10kwh的模式i的期间持续时，通过24小时而能量剩余量成为0kwh，能量剩余量到达放电极限而变得无法进一步放电。

图4是表示基于模式i以及ii的蓄电池102的能量剩余量的例子的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。此处，发电部108的发电量e1为0，负载4的耗电量e4为10kwh。此外，蓄电池102充满电时的能量剩余量为240kwh，放电极限为0kwh。

通过模式i的期间持续，蓄电池102的能量剩余量逐渐减少。控制部106b为，在预测到蓄电池102的能量剩余量到达放电极限的时刻，进行将控制模式切换为模式ii的控制。通过使氢发电部116的发电量成为12kwh，能够对蓄电池102进行2kw的充电。由此，控制部106b能够使蓄电池102的能量剩余量恢复。

图5是表示基于模式i和iii的蓄电池102的能量剩余量的例子的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。此处，发电部108的发电量e1为0，负载4的耗电量e4为10kwh。此外，蓄电池102充满电时的能量剩余量为240kwh，放电极限为0kwh。

通过持续模式i的期间持续，蓄电池102的能量剩余量逐渐减少。控制部106b为，在预测到蓄电池102的能量剩余量到达放电极限的时刻，将控制模式切换为模式iii。由此，氢发电部116的发电量成为8kw，能够使蓄电池102的放电量从10kw减少至2kw。由此，能够减轻蓄电池102的能量剩余量的减少。

基于图6对控制部106b的更详细的构成进行说明。图6是表示控制部106b的构成的框图。控制部106b具有预测部200以及控制判断部300。

预测部200预测蓄电池102的时间序列的能量剩余量。即，该预测部200使用发电装置100的发电电力的时间序列的预测值和负载4的消耗电力的时间序列的预测值来预测蓄电池102的时间序列的能量剩余量。更具体而言，预测部200具有发电电力预测部202、耗电量预测部204以及运算部206。

控制判断部300为，在预测部200预测出的时间序列的能量剩余量在规定的时间内达到第1阈值、即表示放电极限的值的情况下，进行使氢发电装置104开始发电的控制。此处，规定的时间是根据预测部200的预测精度而决定的时间，例如为6小时。

图7是表示发电电力预测部202的时间序列的发电电力的预测值的图。纵轴表示发电电力，横轴表示时间。此处，预测时间为6小时。

如图7所示，发电电力预测部202预测氢发电装置104的时间序列的发电电力。发电电力预测部202为，在表示过去的气象数据与氢发电装置104的过去的发电电力之间的关系的函数中，依次输入取得部106a所取得的预测期间的气象预测数据，由此预测氢发电装置104的时间序列的发电电力。该气象预测数据是预测对象期间中的晴、雨、以及气温、风速等数据。

另外，表示过去的气象数据与氢发电装置104的过去的发电电力之间的关系的函数，是将气象数据作为输入，将氢发电装置104的发电电力作为输出，通过所谓神经网络等进行了学习的函数。另外，发电电力预测部202的预测方法并不限定于此，也可以使用一般的预测方法。

图8是表示消耗电力预测部204的时间序列的消耗电力的预测值的图。纵轴表示电力需求预测值、即负载4的消耗电力预测值，横轴表示时间。此处，预测时间为6小时。

如图8所示，消耗电力预测部204预测负载4的时间序列的消耗电力。消耗电力预测部204通过将取得部106a所取得的预测期间的气象预测数据依次输入到表示过去的气象数据与负载4的过去的消耗电力之间的关系的函数，来预测负载4的时间序列的消耗电力。气象预测数据是预测对象期间中的晴、雨、以及气温、风速等数据。

另外，表示过去的气象数据与负载4的过去的消耗电力之间的关系的函数，是将气象数据作为输入，将负载4的消耗电力作为输出，通过所谓神经网络等进行了学习的函数。另外，消耗电力预测部204的预测方法并不限定于此，也可以使用一般的预测方法。

运算部206使用发电电力预测部202的时间序列的发电电力的预测值和消耗电力预测部204的时间序列的消耗电力的预测值，对蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值进行运算。更具体而言，运算部206通过对从发电电力预测部202的时间序列的发电电力的预测值减去消耗电力预测部204的时间序列的消耗电力的预测值而得到的差值进行累积，由此得到蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值。

运算部206为，在氢发电装置104以恒定电力进行发电的情况、按照特定模式进行发电的情况下，氢发电装置104的发电电力的时间序列的预测值，也可以使用根据季节、日期时间而进行预先确定的时间序列变化的电力值。由此，在氢发电装置104以恒定电力进行发电的情况、按照特定模式进行发电的情况下，能够更高精度地得到蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值。

同样，运算部206为，在负载4以恒定电力消耗电力的情况、按照特定模式消耗电力的情况下，负载4的消耗电力的时间序列的预测值，也可以使用根据季节、日期时间而进行预先确定的时间序列变化的电力值。由此，在负载4以恒定电力消耗电力的情况、按照特定的模式消耗电力的情况下，能够更高精度地得到蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值。

图9是表示蓄电池102的能量剩余量的例子的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。模式i的期间表示蓄电池102的能量剩余量的实测值。虚线表示18点的时刻的到6小时之后为止的预测部200的预测结果。即，该虚线是运算部206使用图6所示的发电电力预测部202的时间序列的发电电力的预测值、以及图7所示的消耗电力预测部204的时间序列的消耗电力的预测值而运算出的蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值。

如图9所示，蓄电池102在18点到19点的期间放电10kwh。在19点以后，蓄电池102的放电增加到20kwh。因此，预测出在19点的时刻蓄电池102的能量剩余量为50kwh，并预测出在2小时30分钟后的21点30分、蓄电池102的能量剩余量到达作为第1阈值的放电极限的0kwh。由此，预测出在21点30分以后无法进行蓄电池102的放电、而变得无法向负载4供给稳定的电力。

图10是表示使氢发电装置104开始发电的情况下的蓄电池102的能量剩余量的例子的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。将蓄电池102充满电时的能量剩余量设为240kwh，将放电极限设为0kwh。

控制判断部300为，如上述那样，预测为在21点30分预测部200预测出的时间序列的能量剩余量达到表示第1阈值、即放电极限的值，因此进行使氢发电装置104开始发电的控制。即，控制判断部300从预测为达到第1阈值的19点起依次进行模式vi、v的控制动作。通过模式vi的控制，氢发电装置104在19点开始进行22kwh的发电。由此，蓄电池102以2kwh被充电。接着，当在23点发电装置100以30kwh进行发电时，控制判断部300进行模式v的控制动作。即，控制判断部300停止氢发电装置104的发电，使蓄电池102进行10kwh的充电。如此，根据预测部200预测出的时间序列的能量剩余量，能够预测出蓄电池102的时间序列的能量剩余量达到放电极限的情况，能够避免蓄电池102的能量剩余量达到放电极限。或者，即使不增加蓄电池102的容量，也能够延长蓄电池102的能量剩余量达到放电极限为止的时间。此外，当到蓄电池102的能量剩余量枯竭为止的时间延长时，还能够增加通过发电装置100的发电电力使蓄电池102的存储能量恢复的机会，能够进一步降低蓄电池102的设备容量。

图11是表示使用了第2阈值的蓄电池102的能量剩余量的控制例的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。将蓄电池102充满电时的能量剩余量设为240kwh，将放电极限设为0kwh，将第2阈值设为30kwh。

控制判断部300通过控制模式i开始蓄电池102的放电。在从放电开始的19个小时之后，蓄电池102的能量剩余量达到作为第2阈值的30kwh。当蓄电池102的能量剩余量达到第2阈值时，控制判断部300使氢发电装置104开始发电。即，当蓄电池102的能量剩余量达到第2阈值时，控制判断部300与预测部200的预测结果无关地使氢发电装置104例如通过控制模式ii开始发电。由此，即使在预测部200的预测精度存在偏差的情况下，也能够维持蓄电池102的能量剩余量。

图12是表示基于模式i、iv的蓄电池102的能量剩余量的时间序列变化的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。将蓄电池102充满电时的能量剩余量设为240kwh，将放电极限设为0kwh，将第2阈值设为30kwh。控制判断部300通过模式i开始蓄电池102的放电。在从放电开始起的6个小时，蓄电池102的能量剩余量成为180kwh。之后，负载4的消耗电力增加到20kw，控制判断部300通过模式iv进行蓄电池102的放电。在从基于模式iv的放电起的3个小时后，蓄电池102的能量剩余量成为120kwh。控制判断部300返回到基于模式i的控制，并继续进行控制。从返回到模式i起再经过6个小时，蓄电池102的能量剩余量成为60kwh。负载4的消耗电力增加到20kw，控制判断部300再次通过模式iv进行蓄电池102的放电。如此，通过合计16小时30分钟的放电，蓄电池102的能量剩余量达到放电阈值30kwh。

图13是表示使用了能量剩余量的减少率的蓄电池102的能量剩余量的控制例的图。纵轴表示蓄电池102的能量剩余量，横轴表示时间。将蓄电池102充满电时的能量剩余量设为240kwh，将放电极限设为0kwh，将减少率例如设为-11kw/h。虚线表示图12所示的蓄电池102的能量剩余量的时间序列变化，单点划线表示以充满电时的能量剩余量240kwh为截距的倾斜为减少率即-11kw/h的直线，实线表示氢发电装置104进行了发电的情况下的蓄电池102的能量剩余量。

控制判断部300通过控制模式i开始蓄电池102的放电。在从放电开始起的6个小时之后，蓄电池102的能量剩余量的减少率达到作为规定值的-11kw/h。控制判断部300为，当蓄电池102的能量剩余量的减少率达到规定值-11kw/h时，通过动作模式vii进行蓄电池102的放电和氢发电装置104的发电。规定值-11kw/h是根据过去的数据而通过实验求出的值，当超过该减少率时，能够发现蓄电池102的能量剩余量达到放电极限的趋势。

如此，控制判断部300代替模式iv(图12)，使模式vii的控制持续3个小时。由此，相对于在最初的模式iv(图12)的控制结束时蓄电池102的能量剩余量为120kwh的情况，蓄电池102的能量剩余量被改善至165kwh。另外，在本实施方式中，说明了对能量剩余量的降低率设置阈值的情况，但即使对蓄电池102的放电电力的增加率设置阈值，也能够得到同样的效果。

图14是作为供电系统1的控制流程的一例的流程图，基于图14对供电系统1的控制流程的一例进行说明。此处，对到控制部106b使氢发电装置104开始发电为止的控制例进行说明。

取得部106a取得蓄电装置102的能量剩余量的值和气象预测数据，并存储于存储部106c中(步骤s100)。从蓄电装置102取得蓄电装置102的能量剩余量的值。另一方面，从外部的专业网站等取得气象预测数据。

发电电力预测部202使用气象预测数据来预测规定期间的发电装置100的时间序列的发电电力(步骤s102)。此外，耗电量预测部204使用气象预测数据来预测规定期间的负载4的时间序列的发电电力(步骤s104)。

接着，运算部206使用发电电力预测部202的时间序列的发电电力的预测值以及消耗电力预测部204的时间序列的消耗电力的预测值，对蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值进行运算(步骤s106)。

控制装置106的控制判断部300判断蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值是否达到第1阈值(步骤s108)。

在未达到第1阈值的情况下(步骤s108的“否”)，从步骤s100的处理起反复进行。另一方面，在达到第1阈值的情况下(步骤s108的“是”)，控制判断部300进行使氢发电装置104开始发电的控制(步骤s112)。

如此，控制判断部300使用通过预测部200的运算部206运算出的蓄电池102的时间序列的能量剩余量的预测值，预测蓄电池102的能量剩余量是否达到第1阈值。

如以上那样，根据本实施方式，根据预测部200预测出的时间序列的能量剩余量，能够预测出蓄电池102的时间序列的能量剩余量达到放电极限的情况。如此，在预测为蓄电池102的时间序列的能量剩余量在规定的时间内到达放电极限的情况下，使氢发电装置104进行发电，因此能够抑制氢发电装置104的运转率上升。另一方面，在蓄电池102的时间序列的能量剩余量达到放电极限之前，根据发电装置100的发电电力的预测状态和负载4的消耗电力的预测状态，使氢发电装置104进行发电，因此能够延长蓄电池102的能量剩余量达到放电极限为止的时间。

以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于权利要求所记载的发明和与其等同的范围中。