充放电管理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的充放电管理装置设置于发电设备，该发电设备包括发电电力变动的发电系统和蓄电池系统并与电力系统连接。发电系统具备检测发电电力的电力计。蓄电池系统具备蓄电池、监视蓄电池状态的蓄电池监视装置、以及交直流变换装置。充放电管理装置具备充放电指令部，该充放电指令部基于电力计检测出的发电电力和从蓄电池监视装置供给的蓄电池信息，以系统供给电力变化率收敛在±n％的变动范围内的方式，并且以蓄电池的SoC接近SoC目标值的方式，决定对交直流变换装置的充放电指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充放电管理装置
本专利技术涉及在包括发电系统和蓄电池系统的发电设备中设置的充放电管理装置。
技术介绍
电力系统通过由送配电设备将发电设备和负载设备连接而构建。电力系统中存在从将多个大规模发电站与许多工厂、商业设施以及家庭连接的大规模系统到在特定的设施内构建的小规模系统的各种规模的电力系统。作为发电设备之一，有一种具备利用了太阳能、风力等自然能源的发电系统。利用了自然能源的发电系统受到近来的针对能源问题或者环境问题的意识的提高而被不断地广泛引入。但是，利用了自然能源的发电系统存在由于发电电力被季节、天气等自然因素左右而无法进行稳定的电力供给这一缺点。为了弥补该缺点，考虑将发电系统与蓄电池系统组合的发电设备。蓄电池系统作为用于使发电设备向电力系统供给的电力稳定的一个手段而被使用。以前，难以储藏大量的电力，但通过锂离子电池、钠硫电池那样的大容量的蓄电池被实用化而能够实现大量的电力的储藏。通过将具备这样的蓄电池的蓄电池系统与发电系统连接，能够实现在电力的供给相对于需求过剩时，将过剩的电力充电至蓄电池，并在电力的供给相对于需求不足时，通过来自蓄电池的放电来填补电力的不足的运用。通过对利用了自然能源的发电系统组合蓄电池系统，能够基于蓄电池的充放电来使根据季节、天气等而变动的发电电力均衡化，能够对电力系统进行稳定的电力供给。其中，作为与本专利技术相关的文献，申请人发现了以下记载的文献。专利文献1中公开了一种太阳能发电系统与蓄电池系统连接，通过蓄电池的充放电控制来抑制太阳能发电的发电电力的变动的构成。现有技术文献专利文献【专利文献1】日本特开2014－117003号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题然而，蓄电池(特别是锂离子电池)的寿命根据所保持的SoC(StateofCharge：充电状态)而变化。在上述的发电设备中，为了使向电力系统供给的电力稳定，需要根据发电电力的变动来使蓄电池充放电。因此，蓄电池的SoC不稳定，迫使蓄电池进行影响性能、寿命的不合理的运转。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于提供一种充放电管理装置，该充放电管理装置设置于包括发电电力根据天气而变动的发电系统和蓄电池系统的发电设备，能够使向与发电设备连接的电力系统供给的电力稳定，并且抑制蓄电池的劣化。用于解决课题的手段为了实现上述的目的，设置有本专利技术涉及的充放电管理装置的发电设备如以下那样构成。本专利技术涉及的充放电管理装置设置于与电力系统连接的发电设备。发电设备包括发电电力根据天气而变动的发电系统和蓄电池系统。本专利技术涉及的充放电管理装置也可以被组入发电系统或者蓄电池系统。对发电设备、电力系统的规模、构成没有限定。发电电力根据天气而变动的发电系统例如是太阳能发电系统或风力发电系统。发电系统具备检测发电电力的电力计。蓄电池系统具备蓄电池、蓄电池监视装置、交直流变换装置。蓄电池可以由单一的蓄电池单元构成，也可以构成为多个蓄电池单元的集合体。作为蓄电池的种类，优选是锂离子电池、钠硫电池或镍氢电池等大容量的蓄电池。蓄电池监视装置是监视蓄电池的状态的装置。作为蓄电池监视装置的监视项目，例如可举出电流、电压、温度等状态量。蓄电池监视装置通过传感器时常或者以规定的周期计测作为监视项目的状态量，将获得的数据的一部分或者全部作为蓄电池信息向外部输出。交直流变换装置是将蓄电池与发电系统连接的装置，具有将发电系统输出的交流电力变换为直流电力来向蓄电池进行充电的功能、和将蓄电池的直流电力变换为交流电力来向电力系统放电的功能。交直流变换装置也被称为功率调节器，向蓄电池的充电电力量、以及来自蓄电池的放电电力量由交直流变换装置调整。本专利技术涉及的充放电管理装置与电力计、蓄电池监视装置、交直流变换装置连接。充放电管理装置具备充放电指令部。充放电指令部基于电力计检测出的发电电力和由蓄电池监视装置供给的蓄电池信息，决定针对交直流变换装置的充放电指令，以便向电力系统供给的电力相对于额定的每单位时间的变化率(以下也简记为“系统供给电力变化率”。)收敛在±n％的变动范围内，并且蓄电池的SoC接近SoC目标值。额定例如是发电设备或者发电系统的额定，也可以使用电力计的上次计测值。SoC是指蓄电池的相对于满充电的充电率。SoC包含于由蓄电池监视装置供给的蓄电池信息。其中，SoC能够根据流经蓄电池的电流的累计值来计算。此外，由于电压与SoC具有相关性，所以也可以根据电压并使用规定的关系映射或关系式来计算SoC。优选SoC目标值被设定为蓄电池适于劣化抑制的理想值。另外，由于电压与SoC具有相关性，所以也可以将SoC置换为电压，将SoC目标值置换为电压目标值。在本专利技术涉及的充放电管理装置的优选方式中，充放电指令部在SoC低于SoC目标值、并且电力计检测出的发电电力相对于额定的每单位时间的变化率(以下也简记为“发电电力变化率”。)为+n％以上的情况下，以系统供给电力变化率变为－n％以上小于0％的方式决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。优选以系统供给电力变化率变为－n％的方式决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。另外，充放电指令部在SoC低于SoC目标值、并且发电电力变化率为－n％以下的情况下，以系统供给电力变化率变为－n％以上小于0％的方式决定比上次的充放电指令提高放电电力或者降低充电电力的充放电指令。优选以系统供给电力变化率变为－n％的方式决定比上次的充放电指令提高放电电力或者降低充电电力的充放电指令。另外，充放电指令部在SoC低于SoC目标值、并且发电电力变化率大于－n％小于+n％的情况下，以系统供给电力变化率变为－n％以上小于0％的方式决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。优选以系统供给电力变化率变为－n％的方式决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。另外，充放电指令部在SoC比SoC目标值高、并且发电电力变化率为+n％以上的情况下，以系统供给电力变化率变为大于0％且为+n％以下的方式决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。优选以系统供给电力变化率变为+n％的方式决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。另外，充放电指令部在SoC比SoC目标值高、并且发电电力变化率为－n％以下的情况下，以系统供给电力变化率变为大于0％且为+n％以下的方式决定比上次的充放电指令提高放电电力或者降低充电电力的充放电指令。优选以系统供给电力变化率变为+n％的方式决定比上次的充放电指令提高放电电力或者降低充电电力的充放电指令。另外，充放电指令部在SoC比SoC目标值高、并且发电电力变化率大于－n％小于+n％的情况下，以系统供给电力变化率变为大于0％且为+n％以下的方式决定比上次的充放电指令提高放电电力或者降低充电电力的充放电指令。优选以系统供给电力变化率变为+n％的方式决定比上次的充放电指令提高放电电力或者降低充电电力的充放电指令。专利技术的效果根据本专利技术涉及的充放电管理装置，由于能够使对与包括发电电力根据天气而变动的发电系统和蓄电池系统的发电设备连接的电力系统供给的电力稳定，并且使蓄电池的SoC接近SoC目标值，所以能够压缩必要的蓄电池容量、且抑制蓄电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充放电管理装置，设置于发电设备，该发电设备包括发电电力根据天气而变动的发电系统和蓄电池系统，该发电设备与电力系统连接，上述充放电管理装置的特征在于，上述发电系统具备检测发电电力的电力计，上述蓄电池系统具备：蓄电池；蓄电池监视装置，监视上述蓄电池的状态；以及交直流变换装置，具有将上述发电系统输出的交流电力变换为直流电力来对上述蓄电池进行充电的功能、和将上述蓄电池的直流电力变换为交流电力来向上述电力系统进行放电的功能，上述充放电管理装置具备充放电指令部，该充放电指令部基于上述电力计检测出的发电电力和从上述蓄电池监视装置供给的蓄电池信息，以对上述电力系统供给的电力相对于额定的每单位时间的变化率即系统供给电力变化率收敛在±n％的变动范围内的方式，并且以上述蓄电池的SoC即充电状态接近SoC目标值的方式，决定对上述交直流变换装置的充放电指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种充放电管理装置，设置于发电设备，该发电设备包括发电电力根据天气而变动的发电系统和蓄电池系统，该发电设备与电力系统连接，上述充放电管理装置的特征在于，上述发电系统具备检测发电电力的电力计，上述蓄电池系统具备：蓄电池；蓄电池监视装置，监视上述蓄电池的状态；以及交直流变换装置，具有将上述发电系统输出的交流电力变换为直流电力来对上述蓄电池进行充电的功能、和将上述蓄电池的直流电力变换为交流电力来向上述电力系统进行放电的功能，上述充放电管理装置具备充放电指令部，该充放电指令部基于上述电力计检测出的发电电力和从上述蓄电池监视装置供给的蓄电池信息，以对上述电力系统供给的电力相对于额定的每单位时间的变化率即系统供给电力变化率收敛在±n％的变动范围内的方式，并且以上述蓄电池的SoC即充电状态接近SoC目标值的方式，决定对上述交直流变换装置的充放电指令。2.根据权利要求1所述的充放电管理装置，其特征在于，上述充放电指令部在上述SoC比上述SoC目标值低、并且上述电力计检测出的发电电力相对于上述额定的每单位时间的变化率为+n％以上的情况下，以上述系统供给电力变化率变为－n％以上小于0％的方式，决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。3.根据权利要求1或2所述的充放电管理装置，其特征在于，上述充放电指令部在上述SoC比上述SoC目标值低、并且上述电力计检测出的发电电力相对于上述额定的每单位时间的变化率为－n％以下的情况下，以上述系统供给电力变化率变为－n％以上小于0％的方式，决定比上次的充放电指令提高放电电力或者降低充电电力的充放电指令。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的充放电管理装置，其特征在于，上述充放电指令部在上述SoC比上述SoC目标值低、并且上述电力计检测出的发电电力相对于上述额定的每单位时间的变化率大于－n％小于+n％的情况下，以上述系统供给电力变化率变为－n％以上小于0％的方式，决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的充放电管理装置，其特征在于，上述充放电指令部在上述SoC比上述SoC目标值高、并且上述电力计检测出的发电电力相对于上述额定的每单位时间的变化率为+n％以上的情况下，以上述系统供给电力变化率变为大于0％且为+n％以下的方式，决定比上次的充放电指令提高充电电力或者降低放电电力的充放电指令。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的充放电管理装置，其特征在于，上述充放电指令部在上述SoC比上述SoC目标值高、并且上述电力计检测出的发电电力相对于上述额定的每单位时间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：花田雅人，鹤丸大介，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP