电力转换装置、电力管理方法以及电力转换系统制造方法及图纸

本发明专利技术可以高精度地估计发电装置的备用发电量。电力转换装置(1)包括：多个输入接口(11)，输入从相同类型的多个发电装置(10)中的每一个生成的电力；以及控制器(14)，基于多个输入接口中的至少一个输入接口优先进行MPPT控制，并通过使用与输入接口(11)连接的发电装置(10)生成的电流进行计算以获得与其它输入接口(11)连接的发电装置(10)的备用发电量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置、电力管理方法以及电力转换系统相关申请的交叉引用本申请要求于2013年7月26日申请的第2013-155931号日本专利申请的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及转换由多个发电装置生成的电力的电力转换装置、电力管理方法以及电力转换系统。
技术介绍
近年来，已知使用为每个消费者提供的电力管理装置(例如，HEMS：HomeEnergyManagementSystem，家庭能源管理系统)对为消费者提供的负载或为消费者提供的分布式电源等进行控制的技术(参照JP2003-309928(专利文献1))。另外，作为分布式电源，考虑将使用例如太阳能发电装置等利用自然能源进行发电的发电装置。通过自然能源发电的发电量根据各种原因可能变动，但是为了控制电力管理装置的各设备，需要预测发电量。因此，提出了通过基于以往的太阳照射强度和天气信息等预测太阳照射强度，并将预测的太阳照射强度换算成通过太阳能发电的发电量(参照JP2005-086953(专利文献2))，从而计算发电量的预测值。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报“特开2003-309928”专利文献2：日本专利公开公报“特开2005-086953”
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献2中记载的电力控制方法的前提是根据MPPT(MaximumPowerPointTracking，最大电力点跟踪)控制等进行最大输出，而且，发电量仅仅是预测值。因此，即使发电量有助于预测当前的备用发电量，但期望更精确的信息。鉴于相关问题，本专利技术的目的在于提供一种可以高精度地估计发电装置的备用发电量的电力转换装置、电力管理方法以及电力转换系统。解决问题所需手段为了解决上述问题，根据本专利技术的电力转换装置包括：多个输入接口，被配置为输入从相同类型的多个发电装置中的每一个生成的电力；以及控制器，被配置为基于所述多个输入接口中的至少一个输入接口优先进行MPPT控制，并通过使用与所述至少一个输入接口连接的发电装置生成的电流进行计算以获得与另一个输入接口连接的发电装置的备用发电量。在根据本专利技术的电力转换装置中，在所述多个输入接口中，所述控制器可以基于与最大发电量最小的发电装置连接的输入接口优先进行MPPT控制。在根据本专利技术的电力转换装置中，所述控制器可以使用与受到MPPT控制的输入接口连接的发电装置产生的电流计算与其它输入接口连接的发电装置的最大发电量，并可以将该最大发电量和实际发电量的差作为备用发电量。在根据本专利技术的电力转换装置中，所述控制器可以在从电网断开的独立运行期间估计备用发电量。在根据本专利技术的电力转换装置中，所述多个输入接口可以是每个均被配置为对从所述多个发电装置输入的DC电力的电压进行转换的多个DC/DC转换器。根据本专利技术的电力转换装置还具有换流器，所述换流器被配置为共同地接收由所述多个DC/DC转换器输出的电压的输入。在根据本专利技术的电力转换装置中，所述多个发电装置中的每一个均可以是串联有多个太阳能电池模块的太阳能电池串。而且，本专利技术的电力转换装置的特征在于，所述多个太阳能电池模块可以都具有相同的特性。另外，为了解决上述问题，根据本专利技术的电力转换系统包括电力转换装置；以及与所述电力转换装置连接的相同类型的多个发电装置，以使得所述发电装置包括：多个输入接口，被配置为输入从所述多个发电装置中的每一个生成的电力；以及控制器，被配置为基于所述多个输入接口中的至少一个输入接口优先进行MPPT控制，并通过使用与所述至少一个输入接口连接的发电装置生成的电流计算来获得与另一个输入接口连接的发电装置的备用发电量。另外，为了解决上述问题，根据本专利技术的电力管理方法使用将来自相同类型的多个发电装置的输入电力转换为预定输出的电力转换装置，所述方法包括以下步骤：将从所述多个发电装置中的每一个生成的电力输入至所述电力转换装置的多个输入接口中；基于所述多个输入接口中的至少一个输入接口优先进行MPPT控制；以及使用输入至受到MPPT控制的输入接口生成的电流计算来获得与另一个输入接口连接的发电装置的备用发电量。专利技术效果根据本专利技术，可以高精度推断发电装置的备用电力。附图说明图1是示出具有本专利技术一实施方式的电力转换装置的系统的构成实施例的框图。图2是示出本专利技术一实施方式的电力转换装置的其它构成实施例的框图。图3是本专利技术一实施方式的电力转换装置中的DC/DC转换器的电路图。图4是示出本专利技术一实施方式的电力转换装置中的控制器的功能的框图。图5是示出本专利技术一实施方式的电力管理方法的流程图。图6是示出本专利技术一实施方式的电力转换装置中的发电装置的电流/电压特性的图。图7是示出本专利技术一实施方式的电力转换装置中的发电装置生成的电力的图。图8是示出本专利技术一实施方式的电力转换装置中的发电装置的、太阳照射量不同的情况下的发电量的图。具体实施方式下面，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)图1是示出具有本专利技术一实施方式的电力转换装置的系统的构成实施例的框图。如图1所示，电力转换装置(功率调节器)1包括多个DC/DC转换器(输入接口)11、中间连接电容器12、换流器13、控制器14以及通信接口15。电力转换系统包括电力转换装置1和多个发电装置(直流输入电源)10形成。此外，虽然图1中的电力转换装置1的输出是单相二线式系统，但是，输出形式不限于该系统，也可以是例如三相式。电力转换装置1对从连接的多个发电装置10输入的DC电力进行转换。电力转换装置1通常通过与电网互联来进行并网运行，并通过当电网中发生断电时与电网断开进行独立运行。因此电力转换装置1对消费者家中的负载提供电力。发电装置10输出DC电力。多个发电装置10中的每一个都是分布式电源，诸如太阳能电池串，其中串联有将太阳能转换至DC电力的多个太阳能电池模块；风力发电机；燃料电池等。所多个太阳能电池模块的特性优选都相同，例如，输出特性等特性完全相同。DC/DC转换器(输入接口)11对从相同种类的多个发电装置10输入的电压进行转换用于向恒定电压的校准。在本实施方式中，发电装置10和DC/DC转换器11都是3个，但是，只要发电装置10和DC/DC转换器11都在2个以上即可。中间连接电容器12使由DC/DC转换器11升压的DC电压平滑，以使输入至换流器13中的输入电压稳定。此外，为了稳定输出电压，也可以在各DC/DC转换器11内设置用于平滑化的电容器。换流器13共同接收由DC/DC转换器11输出的电压的输入，并将通过中间连接电容器12平滑化的直流电压转换成交流电压。换流器13通常与电网互联，但在停电等期间进行独立运行，从电网断开并向AC输入设备(负载设备)3供给交流电力。图1中示出了在独立运行时期间电力转换装置1和交流输入设备3之间的连接。控制器14通过控制DC/DC转换器11和换流器13中的开关元件的占空比来控制DC/DC转换器11和换流器13的输出。另外，在从电网断开的独立运行期间，控制器14通过计算获得发电装置10的备用发电量。此时，控制器14对至少一个DC/DC转换器11优先进行MPPT控制，使用与该DC/DC转换器11连接的发电装置10生成的电流计算与其它DC/DC转换器11连接的发电装置10的备用发电量。通信接口15从控制器14获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，包括：多个输入接口，被配置为输入从相同类型的多个发电装置中的每一个生成的电力；以及控制器，被配置为基于所述多个输入接口中的至少一个输入接口优先进行MPPT控制，并通过使用与所述至少一个输入接口连接的发电装置生成的电流进行计算以获得与另一个输入接口连接的发电装置的备用发电量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.26 JP 2013-1559311.一种电力转换装置，包括：多个输入接口，被配置为输入从相同类型的多个发电装置中的每一个生成的电力；以及控制器，被配置为基于所述多个输入接口中的至少一个输入接口优先进行MPPT控制，并通过使用与所述至少一个输入接口连接的发电装置生成的电流进行计算以获得与另一个输入接口连接的发电装置的备用发电量，其中，所述控制器使用与受到MPPT控制的输入接口连接的发电装置产生的电流计算与其它输入接口连接的发电装置的最大发电量，并将所述最大发电量和实际发电量的差作为所述备用发电量，以及其中，所述控制器在从电网断开的独立运行期间获得所述备用发电量。2.如权利要求1所述的电力转换装置，其中在所述多个输入接口中，所述控制器基于与最大发电量最小的发电装置连接的输入接口优先进行MPPT控制。3.如权利要求1所述的电力转换装置，其中所述多个输入接口是每个均被配置为对从所述多个发电装置输入的DC电力的电压进行转换的多个DC/DC转换器。4.如权利要求3所述的电力转换装置，其中还包括换流器，所述换流器被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场雅博，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP