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技術 電力経路情報生成装置、電力経路検出方法及びコンピュータプログラム

出願人 ソニー株式会社
発明者 森田直
出願日 2014年10月15日 (6年4ヶ月経過) 出願番号 2014-210515
公開日 2016年5月16日 (4年9ヶ月経過) 公開番号 2016-082666
状態 特許登録済
技術分野 電池等の充放電回路 交流の給配電 直流の給配電
主要キーワード 消費サイクル 電圧メータ 電送線 電流メータ 許容値外 送電能力 保安用 異議申立
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

直流電力送受電するノード接続形態を自動的に収集することで直流電力の伝送を効率化することが可能な、電力経路情報生成装置を提供する。

解決手段

直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得する電圧変化情報取得部と、前記電圧変化情報取得部が取得した各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成する経路情報生成部と、を備える、電力経路情報生成装置が提供される。

概要

背景

蓄電池を備えることで、入力電源からの電力途絶えても、接続されている機器に対して、停電することなく所定の時間電力を蓄電池から供給し続けることができる無停電電源装置の存在が知られている。このような電源装置需要家単位に拡大して、停電や蓄電池の容量不足等の電力供給異常発生時に電力を需要家に供給する技術が提案されている(特許文献1、2等参照)。

概要

直流電力送受電するノード接続形態を自動的に収集することで直流電力の伝送を効率化することが可能な、電力経路情報生成装置を提供する。直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得する電圧変化情報取得部と、前記電圧変化情報取得部が取得した各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成する経路情報生成部と、を備える、電力経路情報生成装置が提供される。

目的

以上説明したように本開示によれば、直流電力を送受電するノードの接続形態を自動的に収集することで直流電力の伝送を効率化することが可能な、新規かつ改良された電力経路情報生成装置、電力経路検出方法及びコンピュータプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

直流バスラインに接続されている各ノード電圧変化の情報を取得する電圧変化情報取得部と、前記電圧変化情報取得部が取得した各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成する経路情報生成部と、を備える、電力経路情報生成装置

請求項2

前記経路情報生成部は、生成した前記トポロジ情報を、各前記ノードからの視点に変換して各前記ノードに送信する、請求項1に記載の電力経路情報生成装置。

請求項3

前記直流バスラインはループしていないものである、請求項1に記載の電力経路情報生成装置。

請求項4

前記経路情報生成部が生成した前記トポロジ情報と、前記直流バスラインに流れている電流の流れとに基づいて、前記直流バスラインの電力の流れを制御する電力制御部をさらに備える、請求項1に記載の電力経路情報生成装置。

請求項5

前記電力制御部は、各ノード間に定められた許容値を超えないように前記直流バスラインの電力の流れを制御する、請求項4に記載の電力経路情報生成装置。

請求項6

前記経路情報生成部は、ノード間の抵抗値に所定の異常値が認められれば該ノード間の経路を除外して前記トポロジ情報を生成する、請求項1に記載の電力経路情報生成装置。

請求項7

前記電圧変化情報取得部は、前記直流バスラインについての制御権を有している場合に各ノードの前記電圧変化の情報を取得する、請求項1に記載の電力経路情報生成装置。

請求項8

前記電圧変化情報取得部は、各ノードに対して前記直流バスラインへの放電及び前記直流バスラインからの受電を指示することで、各ノードの前記電圧変化の情報を取得する、請求項1に記載の電力経路情報生成装置。

請求項9

前記電圧変化情報取得部は、各ノードに対して前記直流バスラインへの放電及び前記直流バスラインからの受電を指示した後に、放電と受電を入れ替えて指示することで、各ノードの前記電圧変化の情報を取得する、請求項8に記載の電力経路情報生成装置。

請求項10

直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得することと、取得された各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成することと、を含む、電力経路情報生成方法

請求項11

コンピュータに、直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得することと、取得された各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成することと、を実行させる、コンピュータプログラム

技術分野

0001

本開示は、電力経路情報生成装置、電力経路検出方法及びコンピュータプログラム
に関する。

背景技術

0002

蓄電池を備えることで、入力電源からの電力途絶えても、接続されている機器に対して、停電することなく所定の時間電力を蓄電池から供給し続けることができる無停電電源装置の存在が知られている。このような電源装置需要家単位に拡大して、停電や蓄電池の容量不足等の電力供給異常発生時に電力を需要家に供給する技術が提案されている(特許文献1、2等参照)。

先行技術

0003

特開2011−205871号公報
特開2013−90560号公報

発明が解決しようとする課題

0004

電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。直流電力を需要家同士で供給しあう際に、直流電力を送受電するノード接続形態を把握することが効率的な電力伝送に繋がる。この際、接続形態は動的に変化し得るため、接続形態が変化する度に接続形態の情報を収集し直して各ノードへ配布するのは効率が悪い。

0005

そこで本開示は、直流電力を送受電するノードの接続形態を自動的に収集することで直流電力の伝送を効率化することが可能な、新規かつ改良された電力経路情報生成装置、電力経路検出方法及びコンピュータプログラムを提案する。

課題を解決するための手段

0006

本開示によれば、直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得する電圧変化情報取得部と、前記電圧変化情報取得部が取得した各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成する経路情報生成部と、を備える、電力経路情報生成装置が提供される。

0007

また本開示によれば、直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得することと、取得された各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成することと、を含む、電力経路情報生成方法が提供される。

0008

また本開示によれば、コンピュータに、直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得することと、取得された各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成することと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。

発明の効果

0009

以上説明したように本開示によれば、直流電力を送受電するノードの接続形態を自動的に収集することで直流電力の伝送を効率化することが可能な、新規かつ改良された電力経路情報生成装置、電力経路検出方法及びコンピュータプログラムを提供することが出来る。

0010

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

図面の簡単な説明

0011

本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例を示す説明図である。
本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
作成される接続構成式の例を示す説明図である。
DCグリッドのノードのトポロジの例、及び各ノードから見た接続構成式の例を示す説明図である。
本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。
本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。
本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。

実施例

0012

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

0013

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.本開示の一実施形態
1.1.概要
1.2.システム構成
1.3.動作例
2.まとめ

0014

<1.本開示の一実施形態>
[1.1.概要]
本開示の一実施形態について説明する前に、本開示の一実施形態の概要について説明する。

0015

各需要家に蓄電池を有するバッテリサーバを備え、商用電源や、太陽光風力地熱等の自然エネルギーにより発生した電力を用いて蓄電池に電力を蓄えておき、その蓄電池に蓄えた電力を使って電気製品を動作させる仕組みが、今後ますます普及していくことが想定される。そのような仕組みの普及を踏まえ、上述したように、ある需要家のバッテリサーバにおいて電力が不足した場合に、電力に余裕のある需要家のバッテリサーバから、その電力が不足している需要家のバッテリサーバに電力を融通するシステムが考案されている。電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると、直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。

0016

直流電力を需要家同士で供給しあう際に、送電側受電側との間で、送電する電力量について予め合意しておくことが望ましい。そして、送電側と受電側との間で、予め合意した電力量で、電力が正しく送られることが求められる。送電側と受電側との間で正しい量で電力を送受電することは、送電側と受電側との間での取引前提となるからである。

0017

また、直流電力を需要家同士で供給しあう際に、各需要家(ノード)の接続形態が予め分かっていると、送電ロスが少ない直流電力の供給が可能になる。その理由は、概ね以下の通りである。

0018

例えば既存の交流送電網(ACグリッド)においては、電力会社から各家庭に電力を供給するという1方向の流れしか想定していないため、各家庭の消費電力総計に十分耐える電力線を用いて配線することで済んでいた。しかし、電力契約数が多くなればなるほど、その最大値を想定した配線材送電線に用いる必要があり、コストが上昇する。

0019

直流の送電網(DCグリッド)においても、ACグリッドの場合と同じことが言える。また、DCグリッドの場合は、単方向ではなく、双方向に電流を流すことや、契約する家庭の逐次追加を想定している。そのためDCグリッドの場合は、末端に接続される家庭の電力線においても同一容量の送電線を利用することが望まれており、送電最大電力の最適化による送電線のコストダウンが求められる。

0020

DCグリッドで接続される家庭(需要者)間は、少なくとも50メートル程度の電力ケーブルが要求される場合があり、また長い場合は数100メートルにも及ぶ場合がある。そのようなその状況で効率よく電力供給先選定するには、そのケーブル寄生する抵抗に依る電力損失も考慮しなければならない。しかし、需要者それぞれの位置関係が解らないとその電力供給先を選定するための判断も出来ない。

0021

接続状況を予めシステム管理者などが目視で確認し、配線間の寄生抵抗値計測または算出して、各機器に寄生抵抗値を登録し直す方法が考えられる。しかし、以下で説明するようなDCグリッドによる電力供給システムは、需要家が自由に参加や撤退を可能としている。そのため、需要家の参加や撤退の都度、接続構成を確認し設定し直す作業が必要となってしまう。

0022

また、DCグリッドの一部に障害が発生し、その障害部分を隔離して迂回路を設けた場合等にも、接続構成を再度確認し、各バッテリサーバにその情報を設定するには時間がかかってしまい、短時間の復旧に支障が出てしまう。

0023

そこで本件開示者は、DCグリッドに接続されるあるバッテリサーバが、接続状況を自動的に把握することが出来て、かつ、把握した接続状況を他のバッテリサーバとの間で共有することが可能な技術について鋭意検討を行った。そして本件開示者は、以下で説明するような、DCグリッドに接続されるあるバッテリサーバが、接続状況を自動的に把握することが出来て、かつ、把握した接続状況を他のバッテリサーバとの間で共有することが可能な技術を考案するに至った。

0024

以上、本開示の一実施形態の概要について説明した。続いて、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例について説明する。

0025

[1.2.システム構成例]
図1は、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例を示す説明図である。図1に示したのは、蓄電池を有するバッテリサーバ間で直流電力を融通しあう送受電制御システムの全体構成例である。以下、図1を用いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例について説明する。

0026

図1に示した送受電制御システム1は、各需要家(図1では6つ)に設けられるバッテリサーバ同士で、必要に応じて直流電力を供給しあうことを目的として構築されたシステムである。需要家10aにはバッテリサーバ100aが設けられる。同様に需要家10bにはバッテリサーバ100bが、需要家10cにはバッテリサーバ100cが、需要家10dにはバッテリサーバ100dが、それぞれ設けられる。そして需要家10eにはバッテリサーバ100eが、需要家10fにはバッテリサーバ100fが、バッテリサーバ100a〜100fは、いずれも内部に、または外付けで、充放電可能なバッテリを備えている。

0027

またバッテリサーバ100a〜100fは、直流バスライン20に接続されて、必要に応じて直流電力を供給しあう。バッテリサーバ100a〜100fは、バッテリの電圧と直流バスライン20の電圧とを変換する双方向DC−DCコンバータを備えている。またバッテリサーバ100a〜100fは、通信線30に接続されて、直流バスライン20を通じて直流電力を供給しあう際に、通信線30を通じて情報の送受信を行なう。なお図1では通信線30は有線であるとして示しているが、通信線30は無線であっても良い。

0028

各需要家10a〜10fは、それぞれ太陽光パネル200a〜200fを備えていても良い。太陽光パネル200a〜200fは、いずれも太陽光の照射を受けて発電するパネルであり、発電した電力を、それぞれバッテリサーバ100a〜100fに備えられるバッテリに蓄えることが出来るよう構成されている。なおバッテリサーバ100a〜100fに蓄えられる電力は、太陽光の他に、風力や地熱その他の自然エネルギーにより発生した電力であってもよい。

0029

そして本実施形態に係る送受電制御システム1は、直流バスライン20に接続されているバッテリサーバ100a〜100fの中の1つだけが、直流バスライン20を通じた直流電力の送受電を制御する制御権を有するように、バッテリサーバ100a〜100f間で調停する仕組みを備えたことを特徴としている。すなわち本実施形態に係る送受電制御システム1は、バッテリサーバ100a〜100fの中で制御権を有しているバッテリサーバだけが、他のバッテリサーバに対して、バッテリに蓄えた電力の送電や、バッテリへ充電するための電力の受電を指示し、制御権を有していないバッテリサーバは、勝手に電力の送受電を行なうことが出来ないようにする仕組みを備えている。

0030

このように、直流バスライン20に接続されているバッテリサーバ100a〜100fの中の1つだけが制御権を有して、他のバッテリサーバに対して直流バスライン20を通じた直流電力の送受電を制御することで、本実施形態に係る送受電制御システム1は、上述したような単にマスタスレーブとに役割分担する場合に生じ得る現象を回避し、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することが可能になる。そして本実施形態に係る送受電制御システム1は、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することで、バッテリサーバ間での制御の秩序を保つことが可能になる。

0031

また各バッテリサーバ100a〜100fは、電流メータ31及び電圧メータ32から、それぞれ直流バスライン20との接続点電流値および電圧値を取得するよう構成されている。電流メータ31及び電圧メータ32は、後述するDC−DCコンバータに設けられ得る。各バッテリサーバ100a〜100fは、通信線30を通じて電流値および電圧値の情報をやり取りする。各バッテリサーバ100a〜100fは、通信線30を通じて取得した電流値および電圧値の情報に基づいて、自サーバの双方向DC−DCコンバータの制御を行う。

0032

以上、図1を用いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例について説明した。続いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例について説明する。

0033

図2は、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例を示す説明図である。以下、図2を用いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例について説明する。

0034

図2に示したように、バッテリサーバ100aは、U−Agnet110aと、M−Agent120aと、GM−Agent130aと、C−Agent140aと、DC−DCコンバータ150aと、バッテリ160aと、を含んで構成される。バッテリサーバ100b、100c、100dについても、バッテリサーバ100aと同等の構成を有する。以下では、バッテリサーバ100aを構成する各要素についての説明を行う。

0035

図2に示したように、通信線30は通信線30a、30bの2つの経路チャネル)に分かれている。通信線30a、30bは、物理的に異なる有線の通信線であってもよく、物理的には同一の有線または無線の通信線であって、認証や暗号化等によって論理的に分かれていてもよい。そして図2に示したように、U−Agnet110a及びM−Agent120aは通信線30aで他のU−Agnet110b〜110d及びM−Agent120b〜120dと通信し、GM−Agent130a及びC−Agent140aは通信線30bで他のGM−Agent130b〜130d及びC−Agent140b〜140dと通信する。

0036

本実施形態に係る送受電制御システム1は、このようにU−Agnet110a及びM−Agent120aと、GM−Agent130a及びC−Agent140aとで通信経路を分けることで、U−Agnet110a及びM−Agent120aがGM−Agent130a及びC−Agent140aへ直接指示送出することを防ぎ、またGM−Agent130a及びC−Agent140aがU−Agnet110a及びM−Agent120aへ直接指示を送出することも防いでいる。

0037

U−Agnet110aは、バッテリ160aの充電状態(SOC;State of Charge)を定期的に確認する。そしてU−Agnet110aは、バッテリ160aの充電状態が所定の条件を満たした場合に、M−Agent120aへ受電を依頼する。U−Agnet110aがM−Agent120aへ送出する依頼の内容は、受電の際の電圧値や電流値、受電する時間(例えば、開始時刻終了時刻継続時間等)、受電を停止するバッテリ160aの充電状態、などが含まれ得る。

0038

U−Agnet110aは、バッテリ160の充電状態が所定の条件を満たしたかどうかの判断に、シナリオ170aを参照する。シナリオ170aには、U−Agnet110aがM−Agent120aへ受電を依頼するためのバッテリ160aの充電状態の条件が記述されている。シナリオ170aに記述される条件としては、例えば、バッテリ160aの充電状態が20%以下になるとU−Agnet110aがM−Agent120aへ受電を依頼する、という内容があり得る。

0039

U−Agnet110aは、ユーザからの要求に基づき、シナリオ170aの内容を編集する機能を有していても良い。シナリオ170aの内容は例えばテキストで記述されてもよく、XML(Extensible Markup Language)等のマークアップ言語で記述されてもよく、Lisp、Perl、PHP等のスクリプト言語として記述されていてもよい。シナリオ170aの内容がスクリプト言語で記述されている場合は、シナリオ170aの内容は、例えば関数の塊として記述され得る。

0040

またシナリオ170aの編集には、例えばテキストエディタが用いられてもよく、専用のエディタが用いられてもよく、Webブラウザが用いられてもよい。U−Agnet110aは、これらのシナリオ170aの内容を編集することが可能なツールが動作可能に構成され得る。

0041

またシナリオ170aには、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合に、どのような条件を満たしていればその要求に応えて送電を許可するか、についても記述され得る。シナリオ170aに記述される条件としては、例えば、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合に、バッテリ160aの充電状態が80%以上であればその要求に応えて送電を許可する、という内容があり得る。またシナリオ170aに記述される条件としては、例えば、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合に、バッテリ160aの充電状態が80%以上であり、かつ、電力の1時間あたりの使用率が10%以下であればその要求に応えて送電を許可する、という内容があり得る。すなわち、バッテリ160aの充電状態だけでなく、バッテリ160aに蓄えられた電力の使用状態も、シナリオ170aに記述される条件に含まれ得る。

0042

シナリオの内容は、各バッテリサーバで独自に定められることが出来る。従って、上述の受電を依頼するための条件や、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合にその要求に応えて送電を許可するための条件は、各バッテリサーバでそれぞれ異なり得る。また各バッテリサーバで定められるシナリオは、1つだけに限定されず、状況に応じてU−Agnet110aが参照するシナリオが切り替えられても良い。

0043

M−Agent120aは、U−Agnet110aから受電の依頼が発生した場合に、他のバッテリサーバのM−Agent120b、120c、120dとの間で通信線30aを通じて通信を行なって、送電可能かどうかを問い合わせる。またM−Agent120aは、他のバッテリサーバのM−Agent120b、120c、120dから送電可能かどうかの問い合わせがあった場合に、送電可能、または送電不可能の回答返答する。

0044

またM−Agent120aは、他のバッテリサーバのM−Agent120b、120c、120dから送電可能かどうかの問い合わせがあった場合に、送電可能であると回答する時は、GM−Agent130aが起動されていなければ、他のバッテリサーバのM−Agent120b、120c、120dへ、GM−Agent130b、130c、130dが起動中かどうか、通信線30aを通じて問い合わせる。詳細は後述するが、GM−Agent130aは、M−Agent120aからの起動指示に基づいて起動して、各バッテリサーバのDC−DCコンバータ150a〜150dの動作を制御する。

0045

本実施形態に係る送受電制御システム1では、GM−Agent130a〜130dの中のいずれか1つだけが起動を許可される。従ってM−Agent120aは、GM−Agent130aが起動されていなければ、バッテリサーバ100aは送受電の制御権を有していないと判断して、他のバッテリサーバのM−Agent120b、120c、120dへ、送受電の制御権を有しているか、すなわち、GM−Agent130b、130c、130dが起動中かどうかを、通信線30aを通じて問い合わせる。起動中のGM−Agentがあれば、M−Agent120aは、その起動中のGM−Agentに、そのGM−Agentを起動させているM−Agentを介して送受電を依頼する。例えばGM−Agent130bが起動中であれば、M−Agent120aは、M−Agent120bを介して、GM−Agent130bへ電力の送受電を依頼する。

0046

一方、他のバッテリサーバのM−Agent120b、120c、120dから送電可能かどうかの問い合わせがあった場合に、送電可能であると回答する時は、GM−Agent130aが起動されていれば、GM−Agent130aが起動中である旨を併せて回答する。

0047

M−Agent120aは、制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentのみからの指示に従うようにC−Agent140aに通知する。例えばM−Agent120aは、制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentを識別する識別情報をC−Agent140aに通知する。C−Agent140aは、制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentを識別する識別情報の通知を受けることで、その識別情報以外の識別情報を有するGM−Agentからの指示を無視することが出来る。

0048

GM−Agent130aは、M−Agent120aからの起動指示によって起動されて活性化され、M−Agent120aからの停止指示によって停止されて不活性化される。活性化されたGM−Agent130aは、M−Agent120a〜120dからの電力の送受電の依頼に基づき、C−Agent140a〜140dを介してDC−DCコンバータ150a〜150dによる電力の送受電を、通信線30bを通じて制御する。そしてGM−Agent130aは、依頼された全ての電力の送受電が終了すると、制御権を開放する手続きを実行する。制御権を開放すると、GM−Agent130aはM−Agent120aからの停止指示によって停止されて不活性化される。

0049

GM−Agent130aは、M−Agent120a〜120dから電力の送受電の依頼があると、各バッテリサーバ100a〜100dの送電能力及び受電能力をC−Agent140a〜140dから通信線30bを通じて取得する。またGM−Agent130aは、加えて直流バスライン20の総送電電流量から、送電可能な電流量を算出する。GM−Agent130aは、送電開始後に、累積送電量が要求された送電量に達すると、その送電を停止するようC−Agent140a〜140dに通信線30bを通じて指示する。

0050

C−Agent140aは、GM−Agent130a〜130dの中の、活性化された(すなわち、制御権を有する)GM−Agentからの指示に基づいてDC−DCコンバータ150aを制御する。C−Agent140aは、制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentのみからの指示に従うようにM−Agent120aから通知を受けているので、制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentからの指示のみに従ってDC−DCコンバータ150aを制御する。

0051

C−Agent140aは、定期的にDC−DCコンバータ150aのパラメータチェックする。DC−DCコンバータ150aのパラメータに異常が生じると、送電または受電相手に警告を通知する。

0052

DC−DCコンバータ150aは、バッテリ160aや太陽光パネル200aとローカルバスライン21aで接続されるとともに、他のバッテリサーバ100b〜100dのDC−DCコンバータ150b〜150dと直流バスライン20で接続されている。DC−DCコンバータ150aは、C−Agent140aの制御に基づき、直流バスライン20とローカルバスライン21aとの間の直流電力の変換を行なう。

0053

U−Agnet110aは、各バッテリサーバ100a〜100dで独立のシナリオ170aに従って動作する。M−Agent120a、GM−Agent130a及びC−Agent140aは、全てのバッテリサーバ100a〜100dで共通のポリシ180に従って動作する。従って、M−Agent120a、GM−Agent130a及びC−Agent140aは、他のバッテリサーバ100b〜100dと異なるルールで動作することは許されない。

0054

ポリシ180の内容は例えばテキストで記述されてもよく、XML(Extensible Markup Language)等のマークアップ言語で記述されてもよく、Lisp、Perl、PHP等のスクリプト言語として記述されていてもよい。ポリシ180の内容がスクリプト言語で記述されている場合は、ポリシ180の内容は、例えば関数の塊として記述され得る。

0055

またポリシ180の編集には、例えばテキストエディタが用いられてもよく、専用のエディタが用いられてもよく、Webブラウザが用いられてもよい。上述したように、ポリシ180は全てのバッテリサーバ100a〜100dで共通のものが参照されるので、ユーザが簡単に編集できないようにされていることが望ましいが、必要に応じて編集されることも有り得る。M−Agent120a、GM−Agent130aまたはC−Agent140aは、ポリシ180に定められたルールに基づいて、ポリシ180の編集を実行し得る。

0056

シナリオ170aに記述される内容としては、例えば以下の様なものが考えられ得る。
・電力供給を依頼するSOCレベル
・電力提供可能と判断するSOCレベル
・1日の消費サイクルによるバッテリ残存量予測計算手法
気象情報取得に依る一週間の発電量予測計算手法
電力融通に依るAC電力利用削減計算

0057

ポリシ180に記述される内容としては、例えば、ドキュメントバージョン、変更日時、記述内容を変更する際のルール、M−Agent120a〜120d、GM−Agent130a〜130d、C−Agent140a〜140dのそれぞれに対して定められるルールが含まれ得る。

0058

M−Agent120a〜120dに対して定められるルールとしては、例えば以下の様なものが考えられ得る。
・制御権獲得のための判断条件判定手順
・他の装置からの異議申立てに対する判定手順
・送受電制御システム1に参加するバッテリサーバの生存確認手順
・送受電制御システム1に参加していたバッテリサーバの登録削除手順
・送受電制御システム1に参加するメンバーリスト及びメンバーの認証情報

0059

制御権獲得のための判断条件の例としては、賛成したM−Agentが1つでもあれば制御権を獲得できる、過半数が賛成すれば制御権を獲得できる、等が考えられる。制御権獲得のための判定手順の例としては、制御権獲得のために他のM−Agentにコマンドをブロードキャスト送信し、所定時間内に返答を返した他のM−Agentからの返答に基づいて制御権の獲得の是非を判定する、などが考えられる。同様に、他の装置からの異議申立てに対する判定手順の例としては、制御権獲得のために他のM−Agentにコマンドを送信し、所定時間内に返答を返した他のM−Agentからの異議申立ての内容に基づいて制御権の獲得の是非を判定する、などが考えられる。

0060

送受電制御システム1に参加するバッテリサーバの生存確認手順の例としては、最後に制御権を獲得したバッテリサーバのM−Agentが他のバッテリサーバの生存確認を確認する、等が考えられる。

0061

送受電制御システム1に参加していたバッテリサーバの登録削除手順の例としては、例えば削除を要求するコマンドに基づき、ポリシ180に記述されている登録情報を削除する、等が考えられる。

0062

またポリシ180に送受電制御システム1に参加するメンバーのリスト及びメンバーの認証情報が記述されていることで、M−Agentは、そのメンバーに対してのみ各種コマンドを送信したり、コマンドの送信の際に認証情報を付加したりすることが出来る。メンバーの認証情報としては、例えば各バッテリサーバのアドレス情報や、共通の認証鍵等が考えられる。

0063

GM−Agent130a〜130dに対して定められるルールとしては、例えば以下の様なものが考えられ得る。
・自分の位置から見た各バッテリサーバの接続状態の情報
・各バッテリサーバの接続状態の情報に基づく電流容量の計算手法
・DC−DCコンバータの制御手順及び制限事項
・各バッテリサーバに対する電力送電、受電に関する開始から終了までの手順
・電力供給が停止したことによる制御権の放棄または委譲手順
・異常が通知された場合の処理手順

0064

直流バスライン20には直流の電力が流れるので、GM−Agent130a〜130dは、バッテリサーバ100a〜100dの直流バスライン20への接続状態を把握しておき、そのバッテリサーバ100a〜100dの位置情報に基づき、どのように電力を供給するかを決定することが求められる。ポリシ180には、バッテリサーバ100a〜100dの直流バスライン20への接続状態を記述しておくことで、GM−Agent130a〜130dは、その接続状態を参照し、DC−DCコンバータ150a〜150dを制御する。

0065

DC−DCコンバータの制御手順の例としては、例えば直流電圧を変換する際にDC−DCコンバータに送出する指示の内容等が考えられる。またDC−DCコンバータの制限事項としては、例えば電圧の変換可能範囲等が考えられる。

0066

各バッテリサーバに対する電力送電、受電に関する開始から終了までの手順の例としては、電力送電や受電の開始時の電流の上げ方の手順、電力送電や受電の終了時の電流の下げ方の手順等が考えられる。

0067

電力供給が停止したことによる制御権の放棄または委譲手順としては、例えば、他に電力を供給しているバッテリサーバがあれば、そのバッテリサーバに制御権を委譲する等の手順が考えられる。

0068

異常が通知された場合の処理手順としては、例えば、あるバッテリサーバが故障したら、そのバッテリサーバは無視して処理を進める等の手順が考えられる。

0069

C−Agent140a〜140dに対して定められるルールとしては、例えば以下の様なものが考えられる。
・制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentからの制御が続いているか確認する手順及び異常処理手順
・複数のGM−Agentから同時に制御されていないかどうかを確認する手順
・複数のGM−Agentから同時に制御されていた場合の処理手順
・DC−DCコンバータの動作を確認し制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentに適宜通知するモニタリング手順

0070

制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentからの制御が続いているか確認する手順としては、例えば所定間隔毎にGM−Agentからの制御が発生したかどうかを確認する等が考えられる。また異常処理手順としては、GM−Agentからの制御が所定の時間以上途絶えたら制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentにその旨を通知する等が考えられる。

0071

複数のGM−Agentから同時に制御されていないかどうかを確認する手順としては、M−Agentから通知された識別情報とは異なる識別情報を有するGM−Agentからの制御が発生しているかどうかを確認するなどが考えられる。そして複数のGM−Agentから同時に制御されていた場合の処理手順としては、例えばM−Agentから通知された識別情報とは異なる識別情報を有するGM−Agentからの制御は無視する、全てのGM−Agentからの制御をエラーとして扱って、制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentに複数のGM−Agentから同時に制御されている旨を通知する、等が考えられる。

0072

DC−DCコンバータの動作を確認し制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentに適宜通知するモニタリング手順の例としては、所定間隔毎にDC−DCコンバータのパラメータを確認し、制御権を有しているバッテリサーバのGM−AgentにDC−DCコンバータのパラメータを通知する、等が考えられる。

0073

ポリシ180が上述のように規定されていることで、C−Agent140a〜140dは、GM−Agentからの指示がポリシ180の内容に違反していれば、即座にDC−DCコンバータ150a〜150dに送受電の停止指示を送出することが可能になる。

0074

もちろん、上述したシナリオ170aやポリシ180の記述内容及びシナリオ170aやポリシ180の記述内容の例は、上述したものに限定されるものではない。シナリオ170aやポリシ180の記述内容は、送受電制御システム1の構成や各バッテリサーバ100a〜100dの構成に応じて適宜変更され得る。

0075

バッテリ160aは、充放電可能な二次電池で構成される。バッテリ160aは、太陽光パネル200aが発電した電力や、商用電源(図示せず)から供給される電力によって充電され得る。またバッテリ160aは、必要に応じて他のバッテリサーバ100b〜100dから供給される電力によって充電され得る。またバッテリ160aに蓄えられた電力は、需要家10aにおいて設けられるエアーコンディショナー冷蔵庫洗濯機テレビ受像機電子レンジその他の電化製品に供給され得る。さらにバッテリ160aに蓄えられた電力は、他のバッテリサーバ100b〜100dからの求めに応じて、DC−DCコンバータ150aから他のバッテリサーバ100b〜100dへ供給され得る。

0076

本開示の一実施形態に係るバッテリサーバ100a〜100dは、図2に示したような構成を有することで、1つのバッテリサーバだけが制御権を有して、他のバッテリサーバに対して直流バスライン20を通じた直流電力の送受電を制御することができる。本開示の一実施形態に係るバッテリサーバ100a〜100dは、図2に示したような構成を有することで、上述したような単にマスタとスレーブとに役割を分担する場合に生じ得る現象を回避し、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することが可能になる。そして本開示の一実施形態に係るバッテリサーバ100a〜100dは、図2に示したような構成を有することで、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することで、バッテリサーバ間での制御の秩序を保つことが可能になる。

0077

なお、直流バスライン20やローカルバスライン21a〜21dの形態は特定の構成に限定されるものではない。例えば直流バスライン20やローカルバスライン21a〜21dは、2つのラインで正電圧及び負電圧を供給し、もう1つのラインでグランドに接続される直流単相3線式バスラインとして構成されていても良い。

0078

本実施形態では、制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentは、直流バスライン20として用いられる電力ケーブルの太さと長さとに応じた抵抗成分R12、R23、R34、R45、・・・を用いて、直流バスライン20に各バッテリサーバがどのように接続されているかについての検出を行う。具体的な処理の流れについては後に詳述するが、概要を説明すれば以下の通りである。

0079

制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentは、他のバッテリサーバに対し、通信線30を通じて、他のバッテリサーバのC−Agentを介してDC−DCコンバータに充電もしくは放電の指示を与える。そして制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentは、指示を与えたC−Agentを介し、全てのDC−DCコンバータより電圧値及び電流値を読み取って、その読み取った電圧値及び電流値から、電圧降下量による接続状態を推測して、接続構成を導き出す。

0080

制御権を有しているバッテリサーバのGM−Agentは、別のバッテリサーバに対しても同様に、C−Agentを介してDC−DCコンバータに充電もしくは放電の指示を与え、DC−DCコンバータから電圧値及び電流値を読み取ることで、接続構成を導き出す。GM−Agentは、全体の接続構成式が完成するまでこれを繰り返す。

0081

活性化された(制御権を有している)GM−Agentが完成させた接続構成式は、活性化されたGM−Agentの位置から見た接続構成となる。従って、GM−Agentは、その接続構成式をそれぞれのバッテリサーバの位置に合わせて変換した後に、各バッテリサーバに変換後の接続構成式を送信する。各バッテリサーバは、活性化されたGM−Agentから送信された接続構成式を登録する。従って、各バッテリサーバにおいてDC−DCコンバータは、本開示の電圧変化情報取得部の一例として機能しうる。また活性化されたGM−Agentは、本開示の経路情報生成部の一例として機能しうる。

0082

仮に、直流バスライン20に接続されていないバッテリサーバが存在したり、またはネットワークトラブル等で通信が不可能なバッテリサーバが存在したりしている場合は、電圧値及び電流値を取得することが出来ない。従って、活性化されたGM−Agentは、そのようなバッテリサーバは存在しないものとして接続構成式を作成する。

0083

活性化されたGM−Agentによって作成される接続構成式の例について説明する。図3A図3Iは、活性化されたGM−Agentによって作成される接続構成式の例を示す説明図である。

0084

以下で示す接続構成式(S式)はノードのトポロジを表し、そのS式にはノードの名前と、そのノードが次にどのノードに繋がっているかを示す。また「()」は、そのノードが終端であることを示す。

0085

接続構成式の生成の際には、GM−Agentは、あるノードを正の電圧源として、他のノードを負の電流源に設定する。そしてその正の電圧源からの電力供給により、認識している全てのノードの電圧値を測定する。

0086

本実施形態の接続構成式は、自分と同電位のノードは同じ順位のリストとし、自分より低い電位のノードはサブリストとする。そして、本実施形態の接続構成式は、電位が高い順からサブリスト化した式として生成される。自分よりも電圧が低く、電流源よりも電圧が高いノードは借り置き(*)し、その後電流源に設定し電圧を再確認する。

0087

なお本実施形態では、DCグリッドがループしていないことを前提としている。

0088

図3Aは、最も単純な例で、2つのノードN1、N2についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2として、測定の結果Vn1>Vn2であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 ()))
とする。

0089

図3Bは、3つのノードN1、N2、N3についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3として、測定の結果Vn1>Vn2、Vn1=Vn3であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 ()) (n3*))
とする。

0090

図3Cは、3つのノードN1、N2、N3についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3として、測定の結果Vn1>Vn3、Vn2=Vn3であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n3 n2*))
とする。

0091

図3Dは、3つのノードN1、N2、N3についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3として、測定の結果Vn1>Vn2>Vn3であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 (n3 ())))
とする。

0092

このようにGM−Agentが3つのノードN1、N2、N3について接続構成式を作成する際に、例えばあるノードN1を起点とし、ノードN2、N3を電流吸収源とすることで電圧を測定しているが、電力が一方的に消費されることを防ぐため、電流供給源を順次入れ替えてもよい。すなわちGM−Agentは、最初の測定ではノードN1を電流供給源とすると、次の測定でノードN2を電流供給源に指定し、その次の測定でノードN3を電流供給源に指定してもよい。その際GM−Agentは、電圧測定時のノード間での電力移動はなるべく等しくなるように電流を各ノードに吸収させることが望ましい。

0093

ここまで3つのノードの場合について接続構成式の作成例を示した。続いて4つのノードの場合の接続構成式の作成例を示す。

0094

図3Eは、4つのノードN1、N2、N3、N4についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3、ノードN4の電圧をVn4として、測定の結果Vn1>Vn2、かつVn1=Vn3=Vn4であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 ()) n3* n4*)
とする。

0095

図3Fは、4つのノードN1、N2、N3、N4についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3、ノードN4の電圧をVn4として、測定の結果Vn1>Vn2、かつVn2=Vn3=Vn4であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 n3* n4*))
とする。

0096

図3Gは、4つのノードN1、N2、N3、N4についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3、ノードN4の電圧をVn4として、測定の結果Vn1>Vn2>Vn4、かつVn2=Vn3であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 (n4 ())) n3)
とする。

0097

ここまで4つのノードの場合について接続構成式の作成例を示した。続いて5つのノードの場合の接続構成式の作成例を示す。

0098

図3Hは、5つのノードN1、N2、N3、N4、N5についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3、ノードN4の電圧をVn4、ノードN5の電圧をVn5として、測定の結果Vn1>Vn2>Vn4、かつVn1=Vn3=Vn5であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 (n4 ())) n3* n5*)
とする。

0099

図3Iは、5つのノードN1、N2、N3、N4、N5についてGM−Agentが接続構成式を作成する場合の例である。ノードN1の電圧をVn1、ノードN2の電圧をVn2、ノードN3の電圧をVn3、ノードN4の電圧をVn4、ノードN5の電圧をVn5として、測定の結果Vn1>Vn3>Vn5、かつVn1=Vn2=Vn4であったとすると、GM−Agentは、接続構成式を、
(n1 (n2 (n4 ())) (n3 (n5 ())))
とする。

0100

このように、ノードの数が増加しても、GM−Agentは、各ノードの電圧値から接続構成式を構成することが可能になる。

0101

このように生成される接続構成式は、特定のノードからの視点となっている。上述した例では、いずれも、ノードN1からの視点となっている。GM−Agentは、この特定のノードからの視点となっている接続構成式を、各ノードからの視点に変換した上で、各ノードへ配布する。

0102

図4は、DCグリッドのノードのトポロジの例、及び各ノードから見た接続構成式の例を示す説明図である。

0103

各ノードは、情報として、例えばノード名、物理アドレス、DC−DCコンバータの動作モード、設定電流設定電圧等を有する。またノード間のブランチは、情報として、例えばブランチ名、ブランチ電流等を有する。DC−DCコンバータの動作モードには、例えば電力を供給するモードか、または電力を受電するモードか、がある、

0104

あるノードを起点とした接続構成式を生成すると、GM−Agentは、この特定のノードからの視点となっている接続構成式を、各ノードからの視点に変換する。例えば図4の例では、ノードa0からの視点となっている接続構成式が式1に示されている。この式1に示した接続構成式を、ノードb0からの視点にするには、ノードa0のリストを取り、ノードb0のリストの階層を上げて、ノードa0のリストをノードb0の下位に配置する。このようにノードb0からの視点に変換された接続構成式が式2に示されている。

0105

GM−Agentは、ノードb0からの視点に変換された接続構成式から、さらに別のノードc0を起点とした接続構成式に変換することができる。例えば図4の例では、式2に示したノードb0からの視点になっている接続構成式について、ノードb0のリストを取り、ノードc0のリストの階層を上げて、ノードb0のリストをノードc0の下位に配置することで、ノードc0からの視点に変換された接続構成式とすることが出来る。ノードc0からの視点に変換された接続構成式は、式3に示されている。

0106

同様に、ノードa0からの視点となっている接続構成式から、他のノード、例えば図4ではノードf0やノードa1からの視点の接続構成式に変換することが出来る。

0107

例えば、式1に示した接続構成式を、ノードf0からの視点にするには、ノードa0のリストを取り、ノードf0のリストの階層を上げて、ノードa0のリストをノードf0の下位に配置する。このようにノードf0からの視点に変換された接続構成式が式4に示されている。

0108

また例えば、式1に示した接続構成式を、ノードa1からの視点にするには、ノードa0とノードa1とを入れ替えることで、ノードa0のリストをノードa1の下位に配置する。このようにノードa1からの視点に変換された接続構成式が式5に示されている。

0109

このように接続構成式を生成することで、マスタとなるバッテリサーバは、生成された接続構成式を用いて、直流電力を効率的に伝送するように制御することが可能になる。すなわち、電力伝送を行うにあたり、複数のノードが電力を放電し、また電力を給電するが、DCグリッドの電圧設定をしているノードは、最終的にそのノードに流出及び流入している電流の総和が0になるように電流を制御し、電圧を維持する。DCグリッドの電圧設定をしているノードは、その電流制御の際に接続構成式を参照して電流の総和を計算することが出来る。従って、各バッテリサーバのGM−Agentは、本開示の電力制御部の一例として機能し得る。

0110

以上、活性化されたGM−Agentによって作成される接続構成式の例について説明した。続いて、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例について説明する。

0111

[1.3.動作例]
図5図7は、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。図5〜7に示したのは、接続構成式の生成及び、各ブランチ電流の計算の際の、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。

0112

まず、接続構成式を生成する際の動作例について説明する。図5及び図6は、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。図5〜7に示したのは、接続構成式の生成の際の動作例である。

0113

まず、図5を用いて全体的な流れを説明する。起動して、他のバッテリサーバとの間の調停によって制御権を得たバッテリサーバのGM−Agentは、まず登録されているノード情報の読み込みを実行する(ステップS101)。GM−Agentは、登録されているノード情報を読み込むと、続いて登録の変更、すなわち新たにDCグリッドに参加するバッテリサーバが存在したか、またDCグリッドから離脱したバッテリサーバがあったかどうかを判断する(ステップS102)。

0114

上記ステップS102の判断の結果、登録の変更が無ければ(ステップS102、No)、続いてGM−Agentは、再測定指示、より具体的には、DCグリッドの抵抗値の再測定指示があるかどうかを判断する(ステップS103)。この再測定指示は、タイマによるトリガによって定期的に発生してもよく、ユーザが手動で指示してもよい。

0115

上記ステップS103の判断の結果、再測定指示が発生していなければ(ステップS103、No)、GM−Agentは上記ステップS102の判断処理に戻る。

0116

一方、上記ステップS102の判断の結果、登録の変更があれば(ステップS102、Yes)、または、上記ステップS103の判断の結果、再測定指示が発生していれば(ステップS103、Yes)、続いてGM−Agentは、接続構成の測定を実行する(ステップS104)。GM−Agentは、接続構成の測定を実行することで、接続構成式を生成する。接続構成の測定は図6の説明で後に詳述する。

0117

GM−Agentは、接続構成の測定を実行すると、続いてDCグリッドの抵抗値に異常が発生しているかどうか判断する(ステップS105)。抵抗値に異常が発生しているかどうかは、例えば、前回測定値と比較して明らかに何らかの障害が発生していると思われるほどの値の違いが発生しているかどうかで判断され得る。

0118

上記ステップS105の判断の結果、DCグリッドの抵抗値に異常が発生していなければ(ステップS105、No)、GM−Agentは、生成した接続構成式を、各ノード(バッテリサーバ)からの視点に変換して、各ノードに送信する(ステップS106)。接続構成式の変換方法は上述したとおりである。

0119

一方、上記ステップS105の判断の結果、DCグリッドの抵抗値に異常が発生していれば(ステップS105、Yes)、GM−Agentは、接続構成式の変換及び送信は行わず、異常終了する。DCグリッドの抵抗値に異常が発生している場合、GM−Agentは、異常が発生していることについて何らかのアラートを発生する処理を実行してもよい。そのアラートは音等で聴覚訴えかけるものであってもよく、視覚に訴えかけるものであってもよいが、その手法や内容については特定のものに限定されるものではない。

0120

続いて、ステップS104の接続構成の測定処理について図6を用いて詳細に説明する。

0121

GM−Agentは、指示出来る全てのDC−DCコンバータ(DCC)に対して一定電圧に指示するとともに、内部データの初期化、すなわち接続構成式の初期化を行う(ステップS111)。

0122

続いてGM−Agentは、登録されているノード情報の中から1つのノードを取り出す(ステップS112)。GM−Agentは、登録されているノード情報の中から1つのノードを取り出す際に、残っているノード情報があるかどうか判断し(ステップS113)、まだノード情報が残っていれば(ステップS113、Yes)、GM−Agentは、ノードアドレスに関連したDC−DCコンバータの1つを充電モードに指定し、その時の全てのノードの電圧と電流を測定して、抵抗値を計算する(ステップS114)。

0123

GM−Agentは、全てのノードの電圧と電流を測定して、抵抗値を計算すると、続いて、測定した全てのノード電圧の違いから接続関係を抽出し、仮の接続構成式を立てる(ステップS115)。接続構成式の立て方は上述したとおりである。

0124

ステップS115で仮の接続構成式を立てると、GM−Agentは、上記ステップS112の処理に戻り、別のノード情報を取り出す。GM−Agentは、ステップS112〜S115の処理を、ノード情報が無くなるまで繰り返し、ノード情報が残っていなければ(ステップS113、No)、全ての仮の式を統合し、全体の接続構成式を計算する(ステップS116)。

0125

続いて、各ブランチに流れる電流(ブランチ電流)の計算処理について図7を用いて説明する。GM−Agentは、ブランチ電流の計算の際に、まず上述したような処理によって生成した接続構成式を読み込む(ステップS121)。

0126

上記ステップS121で接続構成式を読み込むと、続いてGM−Agentは、接続構成式と、各ノードで設定する電流値とを基に、各ブランチの電流を計算する(ステップS122)。

0127

上記ステップS122で各ブランチの電流を計算すると、続いてGM−Agentは、その各ブランチの電流の値が許容値を超えるかどうか判断する(ステップS123)。ステップS123の判断の結果、ブランチの電流の値が許容値を超えていなければ(ステップS123、No)、GM−Agentはブランチの電流が許容値内として処理を進めるが、ステップS123の判断の結果、ブランチの電流の値が許容値を超えていれば(ステップS123、Yes)、GM−Agentはブランチの電流が許容値外として処理を進める。

0128

ここで接続構成式と、各ノードで設定する電流値とに基づいて各ブランチの電流を計算する方法について説明する。例えば図4のようにDCグリッドの各ノードが接続されている場合において、各ノードの電流値がGM−Agentによって以下のように設定されていたとする。

0129

(def a0 {:a0 0})
(def a1 {:a1 −1})
(def b0 {:b0 2})
(def c0 {:c0 −3})
(def c1 {:c1 4})
(def d0 {:d0 −5})
(def d1 {:d1 6})
(def e0 {:e0 −7})
(def f0 {:f0 6})
(def f1 {:f1 −5})
(def g0 {:g0 4})

0130

なお「(def (ノード名) {:(ノード名) (値)})」は、そのノードに(値)で指定した電流値を指定するコマンドを意味する。すなわち、上記のコマンドで、例えばノードf0には6アンペア、ノードg0には4アンペア、ノードf1には−5アンペアが設定される。

0131

この場合に、ノードa0からの視点の接続構成式は図4の式1で示したとおりであるから、ノードf0はノードf1とノードg0に接続されていることが分かる。そしてノードf0とノードg0との間のブランチ電流が、ノードf0から見て−4アンペア、ノードf0とノードf1との間のブランチ電流が、ノードf0から見て5アンペアであれば、GM−Agentは、ノードa0とノードf0との間のブランチ電流がノードa0から見て、−(4−5+6)=−5アンペア、と算出することができる。

0132

このようにブランチ電流を算出することで、GM−Agentは、電流値が制限値を超えるような新たな接続が発生したり、電流値が制限値を超えるような新たな電力の送受電が発生したりすることを防ぐことが出来る。すなわちGM−Agentは、電流値が制限値を超えるような電力の送受電の指示をブロックすることが出来る。

0133

活性化されたGM−Agentは、接続構成を測定する際に、直流バスライン20の制御権を有するノード(すなわち、活性化されたGM−Agentが存在するノード)から他のノードへ電流を所定の時間流すよう(すなわち他のノードでバッテリの充電が行われるよう)各ノードのDC−DCコンバータの動作を設定してもよい。しかし、活性化されたGM−Agentが接続構成を測定する際には、電圧降下の関係と、ノード間の抵抗値とが分かれば良い。従って活性化されたGM−Agentは、制御権を有するノードとは別のノードから電流が所定の時間流れるよう各ノードのDC−DCコンバータの動作を設定してもよい。

0134

このように、活性化されたGM−Agentは、制御権を有するノードとは別のノードから電流が流れるよう各ノードのDC−DCコンバータの動作を設定することで、制御権を有するノードのみから電流が流れていくことによる電力の一方的な損失を抑えることが出来る。

0135

また活性化されたGM−Agentは、接続構成を測定する際に、あるノードから別のノードへ電流が所定の時間流れるようにDC−DCコンバータの動作を設定すると、送電ノードと受電ノードを入れ替えてDC−DCコンバータの動作を設定するようにしてもよい。性化されたGM−Agentは、このように、あるノードにおいて放電と受電とを入れ替えることで、各ノードにおける電力の一方的な損失を抑えながら接続構成を測定することが出来る。

0136

<2.まとめ>
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、各ノードから電圧値を取得することでノード間の接続状態に関する接続構成式を生成するとともに、生成した接続構成式を他のバッテリサーバに配布することができるバッテリサーバが提供される。

0137

本開示の一実施形態に係るバッテリサーバは、接続構成式を生成し、生成した接続構成式を他のバッテリサーバに配布することで、ノード間の接続状態を予め各バッテリサーバに設定する必要は無く、接続構成を適時検出して各バッテリサーバに自動で送信することができる。

0138

バッテリサーバ間で電力を融通するに当たって、接続された半分のバッテリサーバが最大値で放電し、残りのバッテリサーバが最大値で充電する状態が、電力線に流れる最大電流値となる。しかし、実際には送電側と受電側とが入り乱れるために電流は相殺され、実際の総電流は少なくなることが想定できる。本開示の一実施形態に係るバッテリサーバは、接続構成式を生成し、生成した接続構成式を他のバッテリサーバに配布することで、効果的な電力の送受電が可能になり、電流容量の少ない電線を用いても、伝送制御を工夫することで配線材のコストダウンや保安用遮断ブレーカー容量削減によるコストダウンが可能となる。

0139

また各バッテリサーバに備えられたDC−DCコンバータは、放電と充電を自由にコントロール可能である。本開示の一実施形態に係るバッテリサーバは、接続構成式を生成し、生成した接続構成式を他のバッテリサーバに配布することで、接続情報を用いてDCグリッドの許容値を超えないように送受電を制御することが出来るとともに、電送線による電力ロスも予め計算可能であるので、効率のよい送電のための適切な送電先の選定が可能になり、電力の相互融通の効率化が可能になる。

0140

本明細書の各装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

0141

また、各装置に内蔵されるCPU、ROMおよびRAMなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

0142

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

0143

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

0144

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得する電圧変化情報取得部と、
前記電圧変化情報取得部が取得した各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成する経路情報生成部と、
を備える、電力経路情報生成装置。
(2)
前記経路情報生成部は、生成した前記トポロジ情報を、各前記ノードからの視点に変換して各前記ノードに送信する、前記(1)に記載の電力経路情報生成装置。
(3)
前記直流バスラインはループしていないものである、前記(1)または(2)に記載の電力経路情報生成装置。
(4)
前記経路情報生成部が生成した前記トポロジ情報と、前記直流バスラインに流れている電流の流れとに基づいて、前記直流バスラインの電力の流れを制御する電力制御部をさらに備える、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の電力経路情報生成装置。
(5)
前記電力制御部は、各ノード間に定められた許容値を超えないように前記直流バスラインの電力の流れを制御する、前記(4)に記載の電力経路情報生成装置。
(6)
前記経路情報生成部は、ノード間の抵抗値に所定の異常値が認められれば該ノード間の経路を除外して前記トポロジ情報を生成する、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の電力経路情報生成装置。
(7)
前記電圧変化情報取得部は、前記直流バスラインについての制御権を有している場合に各ノードの前記電圧変化の情報を取得する、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の電力経路情報生成装置。
(8)
前記電圧変化情報取得部は、各ノードに対して前記直流バスラインへの放電及び前記直流バスラインからの受電を指示することで、各ノードの前記電圧変化の情報を取得する、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の電力経路情報生成装置。
(9)
前記電圧変化情報取得部は、各ノードに対して前記直流バスラインへの放電及び前記直流バスラインからの受電を指示した後に、放電と受電を入れ替えて指示することで、各ノードの前記電圧変化の情報を取得する、前記(8)に記載の電力経路情報生成装置。
(10)
直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得することと、
取得された各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成することと、
を含む、電力経路情報生成方法。
(11)
コンピュータに、
直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得することと、
取得された各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。

0145

1 :送受電制御システム
10a〜10d :需要家
20 :直流バスライン
21a〜21d :ローカルバスライン
30、30a、30b:通信線
100a〜100d :バッテリサーバ
150a〜150d :DC−DCコンバータ
160a〜160d :バッテリ
170a〜170d :シナリオ
180 :ポリシ
200a〜200d :太陽光パネル

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