特許 7158766 電力制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-14

(45)【発行日】2022-10-24

(54)【発明の名称】電力制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20221017BHJP

   H02J 1/12 20060101ALI20221017BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20221017BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20221017BHJP

【ＦＩ】

H02J7/35 K

H02J1/12

H02J3/32

H02J3/38 110

H02J3/38 120

H02J3/38 130

H02J3/38 160

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021075717

(22)【出願日】2021-04-28

【審査請求日】2022-08-09

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】508264841

【氏名又は名称】有限会社 宮脇工房

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹内 啓佐敏

(72)【発明者】

【氏名】壬生 喬大

(72)【発明者】

【氏名】高柳 秀明

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２５２１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０８６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９９４１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｈ０２Ｊ ３／００ － ５／００

Ｈ０２Ｊ １／００ － １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎを２以上の整数とするとき、Ｎ個の電力源からの電力を電力負荷部に供給する制御を行う電力制御装置であって、
前記Ｎ個の電力源にそれぞれ対応して設けられ、対応する電力源に由来する直流電力の電圧レベルを変換するＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器と、
前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子に共通に接続されたＤＣ配線と、
前記ＤＣ配線に接続されており、前記電力負荷部が接続される負荷接続部と、
前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に接続された電力制御部と、
を備え、更に、
前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵処理と、前記貯蔵エネルギーを用いて前記ＤＣ配線に電力を供給する放電処理とを行う蓄エネルギー部と、
外部送電線から受電して前記ＤＣ配線に電力を供給する受電処理と、前記ＤＣ配線から供給される電力を前記外部送電線に送電する送電処理とを行う外部送電線接続部と、
の少なくとも一方を備えるとともに、
前記ＤＣ配線の電圧を測定する電圧センサーを備え、
前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器のうちの少なくとも１個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を他のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値と異なる値に設定することによって、前記設定出力電圧値が高い順に優先的に１つ以上のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を前記電力負荷部に供給し、
前記電力制御部は、前記電圧センサーで測定された前記ＤＣ配線の電圧が、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に対するＮ個の前記設定出力電圧値のいずれよりも低く設定された第１閾値以上である場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値よりも少ないと判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である余剰電力を、前記蓄エネルギー部による前記貯蔵処理と前記外部送電線接続部による前記送電処理の少なくとも一方を用いて消費させる、
電力制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電力制御装置であって、更に、
前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部と前記ＤＣ配線との間に接続されて前記貯蔵エネルギーに由来する直流電力の電圧レベルを変換する放電用ＤＣ／ＤＣ変換器と、を有する蓄エネルギー部を備え、
前記電力制御部は、
前記放電用ＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値よりも低い値に設定することによって、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器よりも低い優先度で前記放電用ＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を前記電力負荷部に供給する、
電力制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の電力制御装置であって、更に、
前記外部送電線から供給される交流電力を直流電力に変換する受電用ＡＣ／ＤＣ変換器と、前記受電用ＡＣ／ＤＣ変換器と前記ＤＣ配線との間に接続された受電用ＤＣ／ＤＣ変換器と、を有する前記外部送電線接続部を備え、
前記電力制御部は、
前記受電用ＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値よりも低い値に設定することによって、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器よりも低い優先度で前記受電用ＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を前記電力負荷部に供給する、
電力制御装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の電力制御装置であって、
前記電力制御部は、前記電圧センサーで測定された前記ＤＣ配線の電圧が、前記第１閾値以下に設定された第２閾値よりも低くなった場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値を超えると判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である不足電力を、前記蓄エネルギー部による前記放電処理と前記外部送電線接続部による前記受電処理の少なくとも一方を用いて補充する、
電力制御装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の電力制御装置であって、
前記電力制御部と前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器は、アドレス可能なバス配線を介して互いに接続されており、
前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器のそれぞれに予め設定されているアドレスを指定して、前記バス配線を介して前記設定出力電圧値を前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に個別に送信する、電力制御装置。

【請求項6】

Ｎを２以上の整数とするとき、Ｎ個の電力源からの電力を電力負荷部に供給する制御を行う電力制御装置であって、
前記Ｎ個の電力源にそれぞれ対応して設けられ、対応する電力源に由来する直流電力の電圧レベルを変換するＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器と、
前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子に共通に接続されたＤＣ配線と、
前記ＤＣ配線に接続されており、前記電力負荷部が接続される負荷接続部と、
前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に接続された電力制御部と、
前記ＤＣ配線の電圧を測定する電圧センサーと、
前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵処理と、前記貯蔵エネルギーを用いて前記ＤＣ配線に電力を供給する放電処理とを行う蓄エネルギー部と、外部送電線から受電して前記ＤＣ配線に電力を供給する受電処理と、前記ＤＣ配線から供給される電力を前記外部送電線に送電する送電処理とを行う外部送電線接続部と、の少なくとも一方と、
を備え、
前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値をそれぞれ独立に設定することが可能であり、
前記電力制御部は、前記電圧センサーで測定された前記ＤＣ配線の電圧が、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に対するＮ個の前記設定出力電圧値のいずれよりも低く設定された第１閾値以上である場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値よりも少ないと判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である余剰電力を、前記蓄エネルギー部による前記貯蔵処理と前記外部送電線接続部による前記送電処理の少なくとも一方を用いて消費させる、
電力制御装置。

【請求項7】

請求項６に記載の電力制御装置であって、
前記電力制御部は、前記電圧センサーで測定された前記ＤＣ配線の電圧が、前記第１閾値以下に設定された第２閾値よりも低くなった場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値を超えると判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である不足電力を、前記蓄エネルギー部による前記放電処理と前記外部送電線接続部による前記受電処理の少なくとも一方を用いて補充する、
電力制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、それぞれ相関関係なく変動する複数種類の電力発生源を一括管理する電力充電装置が記載されている。この電力充電装置は、複数の電力発生源からの電力を同一の電圧に調整して充電部に供給することによって、充電媒体への充電を実行する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－３２０３４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来技術では、電力を消費する負荷部に電力を供給する場合については考慮されていなかった。また、複数の電力発生源の出力電力を同一の電圧で管理するため、比較的安定な電力発生源や不安定な電力発生源などが混在する場合に、複数の電力発生源からの電力をうまく管理することができない可能性があるという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態は、Ｎを２以上の整数とするとき、Ｎ個の電力源からの電力を電力負荷部に供給する制御を行う電力制御装置である。この電力制御装置は、前記Ｎ個の電力源にそれぞれ対応して設けられ、対応する電力源に由来する直流電力の電圧レベルを変換するＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子に共通に接続されたＤＣ配線と、前記ＤＣ配線に接続されており、前記電力負荷部が接続される負荷接続部と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に接続された電力制御部と、を備え、更に、前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵処理と、前記貯蔵エネルギーを用いて前記ＤＣ配線に電力を供給する放電処理とを行う蓄エネルギー部と、外部送電線から受電して前記ＤＣ配線に電力を供給する受電処理と、前記ＤＣ配線から供給される電力を前記外部送電線に送電する送電処理とを行う外部送電線接続部と、の少なくとも一方を備えるとともに、前記ＤＣ配線の電圧を測定する電圧センサーを備える。前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器のうちの少なくとも１個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を他のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値と異なる値に設定することによって、前記設定出力電圧値が高い順に優先的に１つ以上のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を前記電力負荷部に供給し、また、前記電力制御部は、前記電圧センサーで測定された前記ＤＣ配線の電圧が、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に対するＮ個の前記設定出力電圧値のいずれよりも低く設定された第１閾値以上である場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値よりも少ないと判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である余剰電力を、前記蓄エネルギー部による前記貯蔵処理と前記外部送電線接続部による前記送電処理の少なくとも一方を用いて消費させる。
本開示の他の形態は、Ｎを２以上の整数とするとき、Ｎ個の電力源からの電力を電力負荷部に供給する制御を行う電力制御装置である。この電力制御装置は、前記Ｎ個の電力源にそれぞれ対応して設けられ、対応する電力源に由来する直流電力の電圧レベルを変換するＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子に共通に接続されたＤＣ配線と、前記ＤＣ配線に接続されており、前記電力負荷部が接続される負荷接続部と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に接続された電力制御部と、前記ＤＣ配線の電圧を測定する電圧センサーと、前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵処理と、前記貯蔵エネルギーを用いて前記ＤＣ配線に電力を供給する放電処理とを行う蓄エネルギー部と、外部送電線から受電して前記ＤＣ配線に電力を供給する受電処理と、前記ＤＣ配線から供給される電力を前記外部送電線に送電する送電処理とを行う外部送電線接続部と、の少なくとも一方と、を備える。前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値をそれぞれ独立に設定することが可能であり、前記電力制御部は、前記電圧センサーで測定された前記ＤＣ配線の電圧が、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に対するＮ個の前記設定出力電圧値のいずれよりも低く設定された第１閾値以上である場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値よりも少ないと判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である余剰電力を、前記蓄エネルギー部による前記貯蔵処理と前記外部送電線接続部による前記送電処理の少なくとも一方を用いて消費させる。

【0006】

（１）本開示の第１の形態によれば、Ｎを２以上の整数とするとき、Ｎ個の電力源からの電力を電力負荷部に供給する制御を行う電力制御装置が提供される。この電力制御装置は、前記Ｎ個の電力源にそれぞれ対応して設けられ、対応する電力源に由来する直流電力の電圧レベルを変換するＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子に共通に接続されたＤＣ配線と、前記ＤＣ配線に接続されており、前記電力負荷部が接続される負荷接続部と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に接続された電力制御部と、を備える。前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器のうちの少なくとも１個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を他のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値と異なる値に設定することによって、前記設定出力電圧値が高い順に優先的に１つ以上のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を前記電力負荷部に供給する。
この電力制御装置によれば、設定出力電圧が高い順に優先的に１つ以上のＤＣ／ＤＣ変換器から電力負荷部に電力が供給されるので、Ｎ個の電力源のうちの一部を優先的に用いて電力負荷部への電力供給を行うことができ、Ｎ個の電力源の出力電力を容易に管理することができる。
（２）上記電力制御装置は、更に、前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部と前記ＤＣ配線との間に接続されて前記貯蔵エネルギーに由来する直流電力の電圧レベルを変換する放電用ＤＣ／ＤＣ変換器と、を有する蓄エネルギー部を備え、前記電力制御部は、前記放電用ＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値よりも低い値に設定することによって、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器よりも低い優先度で前記放電用ＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を前記電力負荷部に供給するものとしてもよい。
この電力制御装置によれば、放電用ＤＣ／ＤＣ変換部の設定出力電圧値をＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値よりも低い値に設定することによって、蓄エネルギー部からの出力電力よりも優先的にＮ個の電力源の出力電力を電力負荷部に供給することができる。
（３）上記電力制御装置は、更に、外部送電線から供給される交流電力を直流電力に変換する受電用ＡＣ／ＤＣ変換器と、前記受電用ＡＣ／ＤＣ変換器と前記ＤＣ配線との間に接続された受電用ＤＣ／ＤＣ変換器と、を有する外部送電線接続部を備え、前記電力制御部は、前記受電用ＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値よりも低い値に設定することによって、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器よりも低い優先度で前記受電用ＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を前記電力負荷部に供給するものとしてもよい。
この電力制御装置によれば、受電用ＤＣ／ＤＣ変換部の設定出力電圧値をＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値よりも低い値に設定することによって、外部送電線接続部から供給される電力よりも優先的にＮ個の電力源の出力電力を電力負荷部に供給することができる。
（４）上記電力制御装置は、更に、前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵処理と、前記貯蔵エネルギーを用いて前記ＤＣ配線に電力を供給する放電処理とを行う蓄エネルギー部と、外部送電線から受電して前記ＤＣ配線に電力を供給する受電処理と、前記ＤＣ配線から供給される電力を前記外部送電線に送電する送電処理とを行う外部送電線接続部と、の少なくとも一方を備えるとともに、前記ＤＣ配線の電圧を測定する電圧センサーを備え、前記電力制御部は、前記ＤＣ配線の電圧が、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に対するＮ個の前記設定出力電圧値のいずれよりも低く設定された第１閾値以上である場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値よりも少ないと判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である余剰電力を、前記蓄エネルギー部による前記貯蔵処理と前記外部送電線接続部による前記送電処理の少なくとも一方を用いて消費させる。
この電力制御装置によれば、ＤＣ配線の電圧と第１閾値との比較に応じて余剰電力があることを判定し、その余剰電力を蓄エネルギー部や外部送電線接続部を用いて消費するので、簡単な構成で電力の管理を行うことができる。
（５）上記電力制御装置において、前記電力制御部は、前記ＤＣ配線の電圧が、前記第１閾値以下に設定された第２閾値よりも低くなった場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値を超えると判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である不足電力を、前記蓄エネルギー部による前記放電処理と前記外部送電線接続部による前記受電処理の少なくとも一方を用いて補充するものとしてもよい。
この電力制御装置によれば、ＤＣ配線の電圧と第２閾値との比較に応じて不足電力があることを判定し、その不足電力を蓄エネルギー部や外部送電線接続部を用いて補充するので、簡単な構成で電力の管理を行うことができる。
（６）上記電力制御装置において、前記電力制御部と前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器は、アドレス可能なバス配線を介して互いに接続されており、前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器のそれぞれに予め設定されているアドレスを指定して、前記バス配線を介して前記設定出力電圧値を前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に個別に送信するものとしてもよい。
この電力制御装置によれば、Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に対して設定出力電圧値を任意の値に独立に設定できる。
（７）本開示の第２の形態によれば、Ｎを２以上の整数とするとき、Ｎ個の電力源からの電力を電力負荷部に供給する制御を行う電力制御装置が提供される。この電力制御装置は、前記Ｎ個の電力源にそれぞれ対応して設けられ、対応する電力源に由来する直流電力の電圧レベルを変換するＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子に共通に接続されたＤＣ配線と、前記ＤＣ配線に接続されており、前記電力負荷部が接続される負荷接続部と、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に接続された電力制御部と、前記ＤＣ配線の電圧を測定する電圧センサーと、前記ＤＣ配線から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵処理と、前記貯蔵エネルギーを用いて前記ＤＣ配線に電力を供給する放電処理とを行う蓄エネルギー部と、外部送電線から受電して前記ＤＣ配線に電力を供給する受電処理と、前記ＤＣ配線から供給される電力を前記外部送電線に送電する送電処理とを行う外部送電線接続部と、の少なくとも一方と、を備える。前記電力制御部は、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値をそれぞれ独立に設定することが可能であり、前記電力制御部は、前記ＤＣ配線の電圧が、前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に対するＮ個の前記設定出力電圧値のいずれよりも低く設定された第１閾値以上である場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値よりも少ないと判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である余剰電力を、前記蓄エネルギー部による前記貯蔵処理と前記外部送電線接続部による前記送電処理の少なくとも一方を用いて消費させる。
この電力制御装置によれば、ＤＣ配線の電圧と第１閾値との比較に応じて余剰電力があることを判定し、その余剰電力を蓄エネルギー部や外部送電線接続部を用いて消費するので、簡単な構成で電力の管理を行うことができる。
（８）上記電力制御装置において、前記電力制御部は、前記ＤＣ配線の電圧が、前記第１閾値以下に設定された第２閾値よりも低くなった場合には、前記電力負荷部における消費電力が前記Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力の合計値を超えると判定して、前記消費電力と前記出力電力の合計値との差分である不足電力を、前記蓄エネルギー部による前記放電処理と前記外部送電線接続部による前記受電処理の少なくとも一方を用いて補充するものとしてもよい。
この電力制御装置によれば、ＤＣ配線の電圧と第２閾値との比較に応じて不足電力があることを判定し、その不足電力を蓄エネルギー部や外部送電線接続部を用いて補充するので、簡単な構成で電力の管理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態における電力制御装置の構成を示すブロック図。

【図2】ＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ配線の接続関係を示す説明図。

【図3】ＤＣ／ＤＣ変換器の一般的な出力特性を示すグラフ。

【図4】複数の電力変換部の出力電圧値と出力電力の関係を示す説明図。

【図5】消費電力とその内訳を示す説明図。

【図6】ＤＣ配線の電圧による余剰電力と不足電力の判定方法を示す説明図。

【図7】複数の電力源の出力電力の変動と余剰電力又は不足電力の発生例を示す説明図。

【図8】第２実施形態におけるＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ配線の接続関係を示す説明図。

【図9】第２実施形態における複数の電力変換部の出力電圧値と出力電力の関係を示す説明図。

【図10】第２実施形態におけるＤＣ配線の電圧による余剰電力と不足電力の判定方法を示す説明図。

【図11】第３実施形態におけるＤＣ配線の電圧による余剰電力と不足電力の判定方法を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１は、第１実施形態における電力制御装置１００の構成を示す説明図である。この電力制御装置１００は、外部の複数の電力源１０，２０，３０にそれぞれ接続される複数の電力変換部２１０，２２０，２３０と、ＤＣ配線３００と、電力制御部４００と、外部の電力負荷部５０に接続される負荷接続部５００と、蓄エネルギー部６００と、外部の送電線７０に接続される外部送電線接続部７００と、を備える。但し、蓄エネルギー部６００と外部送電線接続部７００のうちの一方又は両方を省略してもよい。

【0009】

複数の電力源１０，２０，３０のそれぞれは、太陽光や、風力、水力などの再生可能エネルギーを利用した発電装置とすることが好ましい。再生可能エネルギーを利用した発電装置は、その出力電力が時間的に大きく変動するが、以下に詳述するように、本実施形態の電力制御装置１００によれば、変動する出力電力を容易に管理できる。なお、電力源としては、ディーゼル発電機などの他の種類の発電装置を用いても良い。

【0010】

第１の電力変換部２１０は、電力源１０に接続されるＡＣ／ＤＣ変換器２１２と、ＡＣ／ＤＣ変換器２１２の出力側に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器２１４と、を有する。同様に、第２の電力変換部２２０は電力源２０に接続されるＡＣ／ＤＣ変換器２２２とＤＣ／ＤＣ変換器２２４とを有し、第３の電力変換部２３０は電力源３０に接続されるＡＣ／ＤＣ変換器２３２とＤＣ／ＤＣ変換器２３４とを有する。なお、電力変換部２１０，２２０，２３０の数をＮとしたとき、Ｎは２以上の任意の整数とすることが可能である。

【0011】

ＤＣ配線３００は、複数の電力変換部２１０，２２０，２３０における複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の出力端子に共通に接続されている。換言すれば、複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４は、ＤＣ配線３００に並列に接続されている。ＤＣ配線３００には、電圧センサー３１０が設けられている。電圧センサー３１０で測定された電圧は、電力制御部４００に通知される。

【0012】

電力制御部４００は、複数の電力変換部２１０，２２０，２３０と、負荷接続部５００と、蓄エネルギー部６００と、外部送電線接続部７００と、に接続されているが、図１ではこれらの接続線の一部が省略されている。電力制御部４００による処理内容については後述する。なお、電力変換部２１０，２２０，２３０と蓄エネルギー部６００と外部送電線接続部７００は、それぞれの電力を測定する電力センサーを設け、電力センサーで測定した測定電力を電力制御部４００に通知するようにしてもよい。但し、後述する不足電力の補充処理や余剰電力の消費処理は、電力センサーを用いずに実行することが可能である。

【0013】

負荷接続部５００は、ＤＣ／ＡＣ変換器５１０を有しており、ＤＣ配線３００を介して供給される直流電力を交流電力に変換して電力負荷部５０に供給することが可能である。但し、電力負荷部５０が直流電力で動作する場合には、ＤＣ／ＡＣ変換器５１０は省略しても良く、又はＤＣ／ＤＣ変換器に置換しても良い。

【0014】

蓄エネルギー部６００は、ＤＣ配線３００から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵処理と、貯蔵エネルギーを用いてＤＣ配線３００に電力を供給する放電処理とを行うことが可能である。蓄エネルギー部６００は、ＤＣ／ＤＣ変換器６１０と、二次電池６２０とを備える。ＤＣ／ＤＣ変換器６１０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバーターであり、二次電池６２０の充放電制御部の一部を構成している。二次電池６２０は、ＤＣ配線３００から供給される電力を貯蔵エネルギーとして貯蔵する貯蔵部の一種である。なお、貯蔵部としては、二次電池６２０の代わりに、キャパシターなどの他の蓄電装置を用いても良く、或いは、フライホイール付きのモーターのように電力以外の形態の貯蔵エネルギーを貯蔵する貯蔵部を用いても良い。後者の場合に、充電時は、モーターを駆動制御させフライホイールを回転加速させて電力を機械変換し、回転運動エネルギーとして保存（充電）させる。また放電時は、モーターを回生制御させフライホイールからの回転減速により回転運動エネルギーを電気変換させ電力として再生（放電）させる。ＤＣ／ＤＣ変換器６１０は、ＤＣ配線３００に直流電力を供給する際に貯蔵部の貯蔵エネルギーに由来する直流電力の電圧レベルを変換するものであり、「放電用ＤＣ／ＤＣ変換器」と呼ぶことができる。

【0015】

外部送電線接続部７００は、外部の送電線７０から受電してＤＣ配線３００に電力を供給する受電処理と、ＤＣ配線３００から供給される電力を外部の送電線７０に送電する送電処理とを行うことが可能である。外部送電線接続部７００は、外部の送電線７０に接続されて交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器７１０と、ＡＣ／ＤＣ変換器７１０の出力側に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器７２０と、を有する。ＤＣ／ＤＣ変換器７２０は、ＤＣ配線３００に接続されている。ＡＣ／ＤＣ変換器７１０を「受電用ＡＣ／ＤＣ変換器」とも呼び、ＤＣ／ＤＣ変換器７２０を「受電用ＤＣ／ＤＣ変換器」とも呼ぶ。外部送電線接続部７００は、更に、ＤＣ配線３００からの直流電力を交流電力に変換して送電線７０の送電するＤＣ／ＡＣ変換器７３０を有している。このＤＣ／ＡＣ変換器７３０を「送電用ＤＣ／ＡＣ変換器」とも呼ぶ。

【0016】

電力制御部４００は、アドレス可能なバス配線４１０を介して、電力制御装置１００内のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０に接続されている。電力制御部４００は、このバス配線４１０を介して、ＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０のそれぞれに予め設定されているアドレスを指定して、設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，Ｅａをそれぞれ個別に送信して設定することが可能である。個々のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０は、与えられた設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，Ｅａで直流電力を出力する。ＤＣ配線３００に出力された電力は、負荷接続部５００を介して電力負荷部５０に供給される。

【0017】

図２は、複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０とＤＣ配線３００の接続関係を示す説明図である。この例では、第１の電力源１０は、ソーラーパネルのような直流電源である。第１の電力源１０の直流出力電力は、第１の電力変換部２１０のＡＣ／ＤＣ変換器２１２に入力されており、ほぼそのままＡＣ／ＤＣ変換器２１２から出力されてＤＣ／ＤＣ変換器２１４に入力される。但し、この場合には、ＡＣ／ＤＣ変換器２１２をバイパスして、第１の電力源１０の直流出力電力をＤＣ／ＤＣ変換器２１４に直接供給するようにしてもよい。他の電力源２０，３０は交流電力源であり、それらの交流出力電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器２２２，２３２でそれぞれ直流電力に変換された後にＤＣ／ＤＣ変換器２２４，２３４に供給される。これらの説明から理解できるように、ＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４のそれぞれは、対応する電力源１０，２０，３０に由来する直流電力の電圧レベルを変換する処理を実行する。

【0018】

前述したように、電力制御部４００は、バス配線４１０を介して、設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，ＥａをＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０に独立に送信することが可能である。この例では、設定出力電圧値は、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，Ｅａの順に大きな値に設定されている。すなわち、第１の電力源１０に由来する直流電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣ変換器２１４の設定出力電圧値Ｅ１が最も大きく、外部の送電線７０に由来する直流電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣ変換器７２０の設定出力電圧値Ｅａが最も小さい。ＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０は、与えられた設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，Ｅａで直流電力をＤＣ配線３００に出力する動作を実行する。電力変換部２１０，２２０，２３０の出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と、蓄エネルギー部６００の出力電圧Ｖｂと、外部送電線接続部７００の出力電圧Ｖａは、設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，Ｅａとほぼ同じ値となる。

【0019】

電力源用の複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３は、すべて同じ値に設定しても良いが、そのうちの少なくとも１つの設定出力電圧値を他の設定出力電圧値と異なる値に設定することが好ましく、すべて異なる値に設定することが更に好ましい。設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３のうちの少なくとも１つの設定出力電圧値を他の設定出力電圧値と異なる値に設定すれば、後述するように、設定出力電圧値が高い順に優先的にＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の出力電力を電力負荷部５０に供給することができる。

【0020】

放電用のＤＣ／ＤＣ変換器６１０の設定出力電圧値Ｅｂと、受電用のＤＣ／ＤＣ変換器７２０の設定出力電圧値Ｅａは、電力源用のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３のいずれよりも低い値に設定することが好ましい。また、２つの設定出力電圧値Ｅｂ，Ｅａは、同じ値に設定してもよいが、放電用の設定出力電圧値Ｅｂを受電用の設定出力電圧値Ｅａよりも高い値に設定することが好ましい。

【0021】

図３は、ＤＣ／ＤＣ変換器の一般的な出力特性を示すグラフである。この例では、ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力Ｐmaxは、５０００Ｗである。最大出力Ｐmaxを「変換器最大出力Ｐmax」とも呼ぶ。変換器最大出力Ｐmaxよりも出力が小さい場合には、ＤＣ／ＤＣ変換器は、設定出力電圧Ｅsetにほぼ等しい電圧で直流電力を出力する。但し、変換器最大出力Ｐmaxに近い領域では出力電流リミッタ値を設定して電流制限を行うことが望ましく、また、出力がゼロに近い領域では無負荷電流とするバイアス電流を流すことで出力の安定化を図ることが望ましい。通常使用範囲内であれば、安定した電圧でＤＣ／ＤＣ変換器から直流電力を出力することができる。

【0022】

図４は、電力変換部２１０，２２０，２３０の出力電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と出力電力の関係を示す説明図である。上側の図では、電力源１０，２０，３０の出力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が、それぞれ１０００Ｗ，２０００Ｗ，３０００Ｗとなっている例を示している。但し、電力源１０，２０，３０として再生可能エネルギーを利用した発電装置を使用する場合には、それぞれの出力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は時々刻々と変化する。出力電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、電力源１０，２０，３０の出力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に達するまではそれぞれの設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３にほぼ等しい一定値であり、出力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に達すると急激に降下する。

【0023】

図４の下側の図は、電力負荷部５０による消費電力とＤＣ配線３００の電圧値との関係を示している。消費電力が１０００Ｗに至るまでは、ＤＣ配線３００の電圧値は、第１の電力変換部２１０の出力電圧値Ｖ１にほぼ等しい。また、消費電力が１０００Ｗ～２０００Ｗの範囲では、ＤＣ配線３００の電圧値は第２の電力変換部２２０の出力電圧値Ｖ２にほぼ等しくなり、消費電力が２０００Ｗ～３０００Ｗの範囲では、ＤＣ配線３００の電圧値は第３の電力変換部２３０の出力電圧値Ｖ３にほぼ等しくなる。

【0024】

図５は、図４の特性を前提としたときの電力負荷部５０の消費電力とその内訳を示す説明図である。電力負荷部５０による消費電力が１０００Ｗに至るまでは、消費電力のほぼすべてが第１の電力源１０に由来する。消費電力が１０００Ｗ～２０００Ｗの範囲では、消費電力は第１の電力源１０と第２の電力源２０に由来し、消費電力が２０００Ｗ～３０００Ｗの範囲では、消費電力は３つの電力源１０，２０，３０に由来するものとなる。これから理解できるように、第１実施形態では、電力制御部４００が、複数の電力源１０，２０，３０に由来する直流電力の電圧レベルを変換するＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４に設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を互いに異なる値に設定することによって、設定出力電圧値が高い順に優先的に１つ以上のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４からの出力電力を電力負荷部５０に供給することが可能である。この結果、複数の電力源１０，２０，３０のうちの一部を優先的に用いて電力負荷部５０への電力供給を行えるので、複数の電力源１０，２０，３０の出力電力を気候変動、四季変動に見合って設定することで容易に管理することができる。なお、電力源用の複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３のすべてを異なる値に設定する必要はないが、少なくとも１個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を他のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値と異なる値に設定することが好ましい。

【0025】

図６は、ＤＣ配線３００の電圧による余剰電力と不足電力の判定方法を示す説明図である。この例では、余剰電力があるか否かの判定を行うための第１閾値Ｖth1と、不足電力があるか否かの判定を行うための第２閾値Ｖth2が設定されている。第１閾値Ｖth1は、３つの電力源１０，２０，３０に対応するＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３のいずれよりも低い値に予め設定されている。第２閾値Ｖth2は、第１閾値Ｖth1以下の値に予め設定されている。但し、図６の例では、第２閾値Ｖth2は、第１閾値Ｖth1よりも低く、放電用のＤＣ／ＤＣ変換器６１０の設定出力電圧値Ｅｂや、受電用のＤＣ／ＤＣ変換器７２０の設定出力電圧値Ｅａよりも高い値に設定されている。

【0026】

電力制御部４００は、電圧センサー３１０で測定されたＤＣ配線３００の電圧に応じて、余剰電力を蓄電又は送電により消費する処理と、不足電力を放電又は受電により補充する処理と、のいずれかを実行することが可能である。すなわち、電力制御部４００は、ＤＣ配線３００の電圧が第１閾値Ｖth1以上である場合には、電力負荷部５０における消費電力が電力源用の複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４からの出力電力の合計値よりも少ないと判定して、消費電力と出力電力合計値との差分である余剰電力を、蓄エネルギー部６００による蓄電処理（貯蔵処理）と外部送電線接続部による送電処理の少なくとも一方を用いて消費させる。また、電力制御部４００は、ＤＣ配線３００の電圧が第２閾値Ｖth2よりも低くなった場合には、電力負荷部５０における消費電力が電力源用の複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４からの出力電力の合計値を超えると判定して、消費電力と出力電力合計値との差分である不足電力を、蓄エネルギー部６００による放電処理と外部送電線接続部７００による受電処理の少なくとも一方を用いて補充する。このように、ＤＣ配線３００の電圧を測定することによって、余剰電力や不足電力の発生の有無を判定して、その余剰電力や不足電力を蓄エネルギー部６００や外部送電線接続部７００を用いて調整することができるので、簡単な構成で電力の制御を行うことが可能である。

【0027】

なお、電力制御部４００は、余剰電力と不足電力の両方を判定する必要はなく、いずれか一方のみを判定してその調整を行うようにしてもよい。また、余剰電力の消費や不足電力の補充のために、蓄エネルギー部６００と外部送電線接続部７００の両方を用いる必要はなく、それらのうちの一方のみを用いてもよい。この場合には、他方を省略してもよい。

【0028】

図７は、複数の電力源の出力電力の変動と余剰電力又は不足電力の発生例を示す説明図である。横軸は時間であり、縦軸は相対電力を示す。この例では、電力負荷部５０の消費電力Ｐoutは説明を簡易的にするため一定値であると仮定しており、この消費電力Ｐoutを１００％として他の電力の変化を相対的に示している。３つの電力源１０，２０，３０の出力電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、経時的に常時変化している。時刻ｔ１までは、３つの電力源１０，２０，３０の出力電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の合計値Ｐｔが消費電力Ｐoutを超えているので、出力電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の合計値Ｐｔと消費電力Ｐoutの差分である余剰電力が、蓄エネルギー部６００による蓄電処理又は外部送電線接続部７００による送電処理によって消費されている。一方、時刻ｔ１以降の期間では、３つの電力源１０，２０，３０の出力電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の合計値Ｐｔが消費電力Ｐoutよりも少ないので、出力電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の合計値Ｐｔと消費電力Ｐoutの差分である不足電力が、蓄エネルギー部６００による放電処理又は外部送電線接続部７００による受電処理によって補充されている。なお、この例では、３つの電力源１０，２０，３０の出力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３うち、第１の電力源１０の出力Ｐ１が最も安定しており、変動が少ない。この場合には、第１の電力源１０に対応するＤＣ／ＤＣ変換器２１４の設定出力電圧値Ｅ１を、他の２つのＤＣ／ＤＣ変換器２２４，２３４の設定出力電圧値Ｅ２，Ｅ３よりも高い値に設定することが好ましい。

【0029】

以上のように、第１実施形態では、電力制御部４００は、電力源用の複数のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の設定出力電圧値を独立に設定することによって、設定出力電圧値が高い順に優先的に１つ以上のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を電力負荷部５０に供給する。この結果、複数の電力源１０，２０，３０のうちの一部を優先的に用いて電力負荷部５０への電力供給を行うことができ、複数の電力源１０，２０，３０の出力電力を容易に管理することができる。

【0030】

また、第１実施形態では、ＤＣ配線３００の電圧に応じて余剰電力や不足電力があることを判定し、その余剰電力や不足電力を蓄エネルギー部６００や外部送電線接続部７００を用いて調整するので、簡単な構成で電力の管理を行うことができる。

【0031】

図８は、第２実施形態における複数のＤＣ／ＤＣ変換器とＤＣ配線の接続関係を示す説明図である。図２に示した第１実施形態との違いは、ＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０の出力端子に、保護用の逆流防止素子２１６，２２６，２３６，６１２，７２２がそれぞれ接続されている点だけであり、他の構成は第１実施形態と同じである。逆流防止素子２１６，２２６，２３６，６１２，７２２としては、例えばダイオードやＭＯＳＦＥＴを用いた整流器を用いることができる。

【0032】

逆流防止素子２１６，２２６，２３６，６１２，７２２による電圧降下が無視できない場合には、それらの出力端子における電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖｂ，Ｖａは、ＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４，６１０，７２０の設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，Ｅａよりも小さい値となる。なお、逆流防止素子２１６，２２６，２３６の出力端子における電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、電力変換部２１０，２２０，２３０の出力電圧値に相当する。

【0033】

図９は、第２実施形態における電力変換部２１０，２２０，２３０の出力電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と出力電力の関係を示す説明図であり、第１実施形態の図４に対応する図である。

【0034】

図９の上側の図では、電力源１０，２０，３０がそれぞれの最高出力Ｐ１max，Ｐ２max，Ｐ３maxの状態にある場合を示している。これらの最高出力Ｐ１max，Ｐ２max，Ｐ３maxは、電力源１０，２０，３０の仕様によって定められている。この例では、最高出力Ｐ１max，Ｐ２max，Ｐ３maxは、それぞれ２０００Ｗ，２５００Ｗ，３０００Ｗである。図８に示した電力変換部２１０，２２０，２３０の出力電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、それぞれの出力が増加するに従って徐々に低下する。例えば、電力変換部２１０の出力電圧値Ｖ１は、無負荷ではＶ１iniであり、最高出力Ｐ１maxではＶ１minである。無負荷の電圧Ｖ１iniは、ＤＣ／ＤＣ変換器２１４の設定出力電圧値Ｅ１にほぼ等しい。同様に、電力変換部２２０の出力電圧値Ｖ２は無負荷ではＶ２iniであり、最高出力Ｐ２maxではＶ２minである。電力変換部２３０の出力電圧値Ｖ３は無負荷ではＶ３iniであり、最高出力Ｐ３maxではＶ３minである。この場合、図９の下側の図に示すように、ＤＣ配線３００の電圧値は、消費電力の増加に伴って徐々に減少する。

【0035】

図１０は、第２実施形態におけるＤＣ配線３００の電圧による余剰電力と不足電力の判定方法を示す説明図であり、第１実施形態の図６に対応する図である。

【0036】

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、電力制御部４００が、余剰電力があるか否かの判定を行うための第１閾値Ｖth1と、不足電力があるか否かの判定を行うための第２閾値Ｖth2が設定されている。第１閾値Ｖth1は、図９に示した電力変換部２１０，２２０，２３０の最低出力電圧値Ｖ１min，Ｖ２min，Ｖ３minのいずれよりも低い値に予め設定されている。図９の例では、第３の電力変換部２３０の最低出力電圧値Ｖ３minが最も小さいので、第１閾値Ｖth1は、この最低出力電圧値Ｖ３minよりも小さな値に設定される。第２閾値Ｖth2は、第１閾値Ｖth1以下の値に予め設定されている。図１０の例では、第２閾値Ｖth2は、第１閾値Ｖth1よりも低く、放電用の設定出力電圧値Ｅｂや、受電用のＤＣ／ＤＣ変換器７２０の設定出力電圧値Ｅａよりも高い値に設定されているが、これ以外の値に設定されていてもよい。

【0037】

第２実施形態も、上述した第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第２実施形態では、電力源用のＤＣ／ＤＣ変換器２１４，２２４，２３４の出力端子とＤＣ配線３００との間の電圧降下を考慮して、余剰電力や不足電力の判定や調整を実行することが可能である。

【0038】

図１１は、第３実施形態におけるＤＣ配線３００の電圧による余剰電力と不足電力の判定方法を示す説明図である。第３実施形態の電力制御装置の構成は、図８に示した第２実施形態の構成と同じであり、また、図９の特性も同じである。第２実施形態との違いは、２つの閾値Ｖth1，Ｖth2の設定方法とその使用方法である。

【0039】

第１閾値Ｖth1は、第２実施形態と同様に、電力変換部２１０，２２０，２３０の最低出力電圧値Ｖ１min，Ｖ２min，Ｖ３minのうちの最小値Ｖ３minよりも低い値に設定されている。第２閾値Ｖth2は、蓄エネルギー部６００の最低出力電圧値Ｖｂminよりも低く、外部配線接続部７００のＤＣ／ＤＣ変換器７２０の設定出力電圧値Ｅａよりも高い値に設定されている。蓄エネルギー部６００の最低出力電圧値Ｖｂminは、蓄エネルギー部６００の仕様で定められている最高出力Ｐｂmaxでの電圧値である。第３実施形態では、電力制御が以下のように行われる。

【0040】

（１）ＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅｂ，Ｅａがこの順に大きな値に設定されているので、ＤＣ配線３００への電圧供給制御は自励式で行われる。また、３つの電力源１０，２０，３０と蓄エネルギー部６００の放電による電力の合計値が電力負荷部５０の消費電力未満の場合にも、外部送電線接続部７００から供給される電力によって、その不足電力を補充できる。

【0041】

（２）ＤＣ配線３００の電圧値が第１閾値Vth1以上の場合には、３つの電力源１０，２０，３０の出力電力の合計値が電力負荷部５０の消費電力よりも大きいので、その余剰電力を蓄エネルギー部６００による蓄電処理（貯蔵処理）によって消費させる。

【0042】

（３）ＤＣ配線３００の電圧値が第１閾値Vth1未満で第２閾値Vth2以上の場合には、電力負荷部５０の消費電力が３つの電力源１０，２０，３０の出力電力の合計値よりも大きいが、３つの電力源１０，２０，３０の出力電力と蓄エネルギー部６００の放電による電力との合計値が電力負荷部５０の消費電力よりも大きいので、その余剰電力を外部送電線接続部７００による送電処理によって消費する。換言すれば、蓄エネルギー部６００の放電による電力の一部が電力負荷部５０で消費され、他の一部が外部の送電線７０に送電される。例えば、夜間において３つの電力源１０，２０，３０の出力電力と電力負荷部５０の消費電力がともに小さくなった場合に、昼間に蓄エネルギー部６００に蓄積していたエネルギーを用いた放電を利用して、外部の送電線７０に売電することが可能である。このような処理は、特に、蓄エネルギー部６００のエネルギー蓄積能力が高い場合に有効である。具体的には、フライホイール付きのモーターを貯蔵部として用いる場合には大きなエネルギーを蓄積できるので、夜間にそのエネルギーを用いて売電することが可能である。

【0043】

（４）ＤＣ配線３００の電圧値が第２閾値Vth2未満の場合には、電力負荷部５０の消費電力が３つの電力源１０，２０，３０の出力電力と蓄エネルギー部６００の放電による電力との合計値よりも大きいので、その不足電力を外部送電線制御部７００による受電処理で補充する。

【0044】

第３実施形態も、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を奏する。また、第３実施形態においても、ＤＣ配線３００の電圧値と２つの閾値Ｖth1，Ｖth2との比較結果に応じて、余剰電力や不足電力の判定や調整を実行することが可能である。

【0045】

本開示の電力制御装置は、スマートタウン（未来型都市）、農場、家、工場、施設、公園、砂漠、海上等の地表の任意の場所に設置することができ、特に、地下に埋設することで地震等災害からの危険回避ができる。また、主駆動部に電動モーターを用いる移動体（陸、空、海）に本開示の電力制御装置を設けた場合には、電力源として自然エネルギー以外に主モーター、副モーターを用いても同様の効果が得られ、そこで蓄エネルギー部にフライホイールを用いた場合は、フライホイールの回転から生じる慣性モーメントを受け走行の弊害となるため走行方向に対し左右に異なった回転方向（右回転、左回転）のフライホイールを少なくも一機を設けることにより慣性モーメントを相殺させ回避させることができる。

【0046】

本開示は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、開示の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0047】

１０…電力源、２０…電力源、３０…電力源、５０…電力負荷部、７０…送電線、１００…電力制御装置、２１０…電力変換部、２１２…ＡＣ／ＤＣ変換器、２１４…ＤＣ／ＤＣ変換器、２１６…逆流防止素子、２２０…電力変換部、２２２…ＡＣ／ＤＣ変換器、２２４…ＤＣ／ＤＣ変換器、２２６…逆流防止素子、２３０…電力変換部、２３２…ＡＣ／ＤＣ変換器、２３４…ＤＣ／ＤＣ変換器、２３６…逆流防止素子、３００…ＤＣ配線、３１０…電圧センサー、４００…電力制御部、４１０…バス配線、５００…負荷接続部、５１０…ＤＣ／ＡＣ変換器、６００…蓄エネルギー部、６１０…ＤＣ／ＤＣ変換器、６２０…二次電池、７００…外部送電線接続部、７１０…ＡＣ／ＤＣ変換器、７２０…ＤＣ／ＤＣ変換器、７３０…ＤＣ／ＡＣ変換器

【要約】

【課題】複数の電力源の出力電力を容易に管理できる電力制御装置を提供する。
【解決手段】電力制御装置は、Ｎ個の電力源にそれぞれ対応して設けられたＮ個のＤＣ／ＤＣ変換器と、Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器の出力端子に共通に接続されたＤＣ配線と、ＤＣ配線に接続された負荷接続部と、Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器に接続された電力制御部と、を備える。電力制御部は、Ｎ個のＤＣ／ＤＣ変換器のうちの少なくとも１個のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値を他のＤＣ／ＤＣ変換器の設定出力電圧値と異なる値に設定することによって、設定出力電圧値が高い順に優先的に１つ以上のＤＣ／ＤＣ変換器からの出力電力を電力負荷部に供給する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】