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POWER SOURCE SYSTEM

Foreign code F150008613
File No. (S2014-0611-N0)
Posted date Dec 16, 2015
Country WIPO
International application number 2015JP001149
International publication number WO 2015133136
Date of international filing Mar 4, 2015
Date of international publication Sep 11, 2015
Priority data
  • P2014-041764 (Mar 4, 2014) JP
Title POWER SOURCE SYSTEM
Abstract [Problem] To be able to use unused energy and to output at high efficiency. [Solution] Provided is a power source system provided with a power storage device, a switch for connecting/disconnecting the power storage device to/from the outside, a converter for converting the power outputted from a power generation apparatus to external power, and a control unit for controlling whether the switch is connected or disconnected. The control unit controls the connection or disconnection of the switch such that if the current outputted from the power generation apparatus is low, the control unit disconnects the power storage device from the outside and charges the power storage device with the power outputted from the power generation apparatus, and if, as a result of such charging, the voltage of the power storage device becomes greater than the operating voltage of the converter, the control unit causes the switch to connect the power storage device to the converter such that the stored power is outputted.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
出力が変動する発電装置から電力を受電して、受電電力を外部の電力に変換して出力する電源システムであって、
受動素子としてのキャパシタ素子より高い貯蔵電力量及び/又は低い自己放電率を有するとともに、前記発電装置の電力を蓄電し、及び、蓄電した電力を放電する電力貯蔵デバイスと、
前記電力貯蔵デバイスと、外部とを接続又は開離する第1スイッチ部と、
前記発電装置から出力される電力を、前記外部電力に変換する変換器と、
前記第1スイッチ部の接続又は開離動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電装置の出力電流が低電流の場合、前記電力貯蔵デバイスと前記外部との接続を開離して、前記発電装置から出力される電力を、前記電力貯蔵デバイスに充電し、且つ
前記充電により、前記電力貯蔵デバイスの電圧が、前記変換器の運転電圧より大きくなった場合、前記電力貯蔵デバイスと前記変換器とを接続して、蓄電した電力を外部出力するように、前記第1スイッチ部の接続又は開離動作を制御する、ことを特徴とする電源システム。
[請求項2]
前記変換器と、前記電力貯蔵デバイスとの間に配置される蓄電デバイスをさらに備え、
前記蓄電デバイスは、前記電力貯蔵デバイスから放電される電力の電圧より低い電圧で、電力を蓄電する蓄電デバイスを、さらに備える請求項1に記載の電源システム。
[請求項3]
前記制御部は、電圧センサと、電流センサとによって、前記発電装置の電力を算出し、前記発電装置からの電力を最大にするように、前記第1スイッチ部を制御する、請求項1に記載の電源システム。
[請求項4]
前記変換器と前記発電装置とを接続又は開離する第2スイッチ部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電装置の電力変化により前記変換器の定格出力範囲の下限値を下回る場合、前記第1スイッチ部を開離し及び前記第2スイッチ部を接続し、且つ
前記第1スイッチの接続により、前記電力貯蔵デバイスの電圧が、前記変換器のMPPT制御電圧内になった場合、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部を接続して、前記電力貯蔵デバイスに蓄電した電力を放電する制御を行い、
前記電力貯蔵デバイスは、前記放電時に前記電力貯蔵デバイスからの出力電力が、前記変換器の定格出力範囲になるように構成される、請求項1に記載の電源システム。
[請求項5]
前記電力貯蔵デバイスは、前記放電時、当該電力貯蔵デバイスの電圧降下により、前記変換器の定格出力範囲外にならないような内部抵抗で構成される、請求項1に記載の電源システム。
[請求項6]
前記電力貯蔵デバイスは、複数の電力貯蔵モジュールから構成され、且つ、前記複数の電力貯蔵モジュールは、並列接続されている、請求項5に記載の電源システム。
[請求項7]
前記変換器は、前記電力貯蔵デバイス放電時、当該電力貯蔵デバイスの電圧降下により、前記変換器の定格出力範囲外にならないように、電流制御するように構成される、請求項1に記載の電源システム。
[請求項8]
前記定格出力範囲は、前記変換器の定格の80~100%である、請求項1に記載の電源システム。
[請求項9]
前記制御部は、前記放電後、前記電力貯蔵デバイスから出力される電力の電圧が、前記変換器の定格出力範囲の下限値になる前に、前記第1スイッチ部を開離し、前記第2スイッチ部を接続して、放電を停止する、請求項1に記載の電源システム。
[請求項10]
前記制御部は、
前記発電装置の電力変化により、前記変換器の定格出力範囲の上限を上回る場合、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部を接続する、請求項4に記載の電源システム。
[請求項11]
前記電力貯蔵デバイスは、二次電池より高い充放電効率及び/又は高い応答性を有する、請求項1に記載の電源システム。
[請求項12]
前記電力貯蔵デバイスは、リチウムイオンキャパシタ又は電気二重層キャパシタである、請求項1に記載の電源システム。
[請求項13]
前記電力貯蔵デバイスは、二次電池である、請求項1に記載の電源システム。
[請求項14]
前記発電装置は、太陽光発電装置又は風力発電装置である請求項1に記載の電源システム。
補正された請求の範囲(条約第19条)
[
2015年7月24日
(
24.07.2015
) 国際事務局受理 ]

[1]
[補正後] 出力が変動する発電装置から電力を受電して、受電電力を変換器に出力する電源システムであって、
前記発電装置の電力を蓄電し、及び、蓄電した電力を放電する電力貯蔵デバイスと、
前記発電装置と前記変換器とを接続する配線路に設けられた第1スイッチ部と、
前記配線路における前記発電装置と前記第1スイッチ部との間と、前記電力貯蔵デバイスと、の間に設けられた第2スイッチ部と、
前記第1スイッチ部及び第2スイッチ部の接続又は開離動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電装置の出力電流が低電流の場合、前記第1スイッチ部を開離すると共に前記第2スイッチ部を接続して、前記発電装置から出力される電力を、前記電力貯蔵デバイスに充電し、且つ
前記充電により、前記電力貯蔵デバイスの電圧が、前記変換器の運転電圧より大きくなった場合、前記第1スイッチ部及び第2スイッチ部を各々接続した状態にして、前記電力貯蔵デバイスに蓄電した電力を前記変換器に出力するように、前記第1スイッチ部及び第2スイッチ部の接続又は開離動作を制御する、ことを特徴とする電源システム。
[2]
前記変換器と、前記電力貯蔵デバイスとの間に配置される蓄電デバイスをさらに備え、
前記蓄電デバイスは、前記電力貯蔵デバイスから放電される電力の電圧より低い電圧で、電力を蓄電する蓄電デバイスを、さらに備える請求項1に記載の電源システム。
[3]
前記制御部は、電圧センサと、電流センサとによって、前記発電装置の電力を算出し、前記発電装置からの電力を最大にするように、前記第1スイッチ部を制御する、請求項1に記載の電源システム。
[4]
[補正後]  前記制御部は、
前記発電装置の電力変化により前記変換器の定格出力範囲の下限値を下回る場合、前記第1スイッチ部を開離し及び前記第2スイッチ部を接続し、且つ
前記第2スイッチ部の接続により、前記電力貯蔵デバイスの電圧が、前記変換器のMPPT制御電圧内になった場合、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部を接続して、前記電力貯蔵デバイスに蓄電した電力を放電する制御を行い、
前記電力貯蔵デバイスは、前記放電時に前記電力貯蔵デバイスからの出力電力が、前記変換器の定格出力範囲になるように構成される、請求項1に記載の電源システム。
[5]
前記電力貯蔵デバイスは、前記放電時、当該電力貯蔵デバイスの電圧降下により、前記変換器の定格出力範囲外にならないような内部抵抗で構成される、請求項1に記載の電源システム。
[6]
前記電力貯蔵デバイスは、複数の電力貯蔵モジュールから構成され、且つ、前記複数の電力貯蔵モジュールは、並列接続されている、請求項5に記載の電源システム。
[7]
前記変換器は、前記電力貯蔵デバイス放電時、当該電力貯蔵デバイスの電圧降下により、前記変換器の定格出力範囲外にならないように、電流制御するように構成される、請求項1に記載の電源システム。
[8]
前記定格出力範囲は、前記変換器の定格の80~100%である、請求項1に記載の電源システム。
[9]
前記制御部は、前記放電後、前記電力貯蔵デバイスから出力される電力の電圧が、前記変換器の定格出力範囲の下限値になる前に、前記第1スイッチ部を開離し、前記第2スイッチ部を接続して、放電を停止する、請求項1に記載の電源システム。
[10]
前記制御部は、
前記発電装置の電力変化により、前記変換器の定格出力範囲の上限を上回る場合、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部を接続する、請求項4に記載の電源システム。
[11]
前記電力貯蔵デバイスは、二次電池より高い充放電効率及び/又は高い応答性を有する、請求項1に記載の電源システム。
[12]
前記電力貯蔵デバイスは、リチウムイオンキャパシタ又は電気二重層キャパシタである、請求項1に記載の電源システム。
[13]
前記電力貯蔵デバイスは、二次電池である、請求項1に記載の電源システム。
[14]
前記発電装置は、太陽光発電装置又は風力発電装置である請求項1に記載の電源システム。
[15]
[追加] 出力が変動する発電装置から電力を受電して、受電電力を変換器に出力する電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
前記発電装置の電力を蓄電し、及び、蓄電した電力を放電する電力貯蔵デバイスと、前記発電装置と前記変換器とを接続する配線路に設けられた第1スイッチ部と、前記配線路における前記発電装置と前記第1スイッチ部との間と、前記電力貯蔵デバイスと、の間に設けられた第2スイッチ部と、前記第1スイッチ部及び第2スイッチ部の接続又は開離動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記発電装置の出力電流が低電流の場合、前記第1スイッチ部を開離すると共に前記第2スイッチ部を接続して、前記発電装置から出力される電力を、前記電力貯蔵デバイスに充電し、且つ
前記充電により、前記電力貯蔵デバイスの電圧が、前記変換器の運転電圧より大きくなった場合、前記第1スイッチ部及び第2スイッチ部を各々接続した状態にして、前記電力貯蔵デバイスに蓄電した電力を前記変換器に出力するように、前記第1スイッチ部及び第2スイッチ部の接続又は開離動作を制御する、制御方法
[16]
[追加] 前記制御部は、電圧センサと、電流センサとによって、前記発電装置の電力を算出し、前記発電装置からの電力を最大にするように、前記第1スイッチ部を制御する、請求項15に記載の制御方法。
[17]
[追加] 前記制御部は、
前記発電装置の電力変化により前記変換器の定格出力範囲の下限値を下回る場合、前記第1スイッチ部を開離し及び前記第2スイッチ部を接続し、且つ
前記第2スイッチ部の接続により、前記電力貯蔵デバイスの電圧が、前記変換器のMPPT制御電圧内になった場合、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部を接続して、前記電力貯蔵デバイスに蓄電した電力を放電する制御を行い、
前記電力貯蔵デバイスは、前記放電時に前記電力貯蔵デバイスからの出力電力が、前記変換器の定格出力範囲になるように構成される、請求項15に記載の制御方法。
[18]
[追加] 前記制御部は、前記放電後、前記電力貯蔵デバイスから出力される電力の電圧が、前記変換器の定格出力範囲の下限値になる前に、前記第1スイッチ部を開離し、前記第2スイッチ部を接続して、放電を停止する、請求項15に記載の制御方法。
[19]
[追加] 前記制御部は、
前記発電装置の電力変化により、前記変換器の定格出力範囲の上限を上回る場合、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部を接続する、請求項17に記載の制御方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • UNIVERSITY OF TSUKUBA
  • JGC CORPORATION
  • Inventor
  • NAKAYAMA TOMONORI
  • ISHIDA MASAYOSHI
  • TODA MASAHISA
  • TAKAHASHI SHINJI
  • HASEGAWA HIROAKI
  • HIRAOKA KAZUTAKA
  • KAKIZAKI NOBUO
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN TD TG
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