【手続補正書】
【提出日】平成27年8月21日(2015.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力負荷に電力を供給する電力供給装置であって、
電源から供給される交流電力を第１目標電圧値の直流電力に変換して前記電力負荷に供給する電力変換装置と、
前記電力変換装置に前記電力負荷と並列に接続され、充放電可能な蓄電装置と、
前記電力変換装置および前記電力負荷と前記蓄電装置との間に設けられる充放電制御装置であって、当該充放電制御装置の前記電力負荷側の電圧値が第２目標電圧値となるよう制御することで前記蓄電装置の充放電を制御する充放電制御装置と、
前記蓄電装置の充電率を閾値と比較し、比較結果に応じて第１目標電圧値または第２目標電圧値の少なくとも一方を増減する目標電圧値設定部と、
を具備することを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記電力負荷は回生電力を生成可能であり、
前記閾値は、前記蓄電装置の満充電の状態から前記回生電力の蓄電分を差し引いた充電率以下に設定されており、
前記目標電圧値設定部は、前記蓄電装置の充電率が前記閾値以上になると、前記第２目標電圧値が前記第１目標電圧値より大きくなるように前記第１目標電圧値または前記第２目標電圧値の少なくとも一方を増減する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記目標電圧値設定部は、前記蓄電装置の充電率が前記閾値以上になると、前記第２目標電圧値を増加させて前記第１目標電圧値より大きくする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記目標電圧値設定部は、前記蓄電装置の充電率が前記閾値以上になると、前記第１目標電圧値を減少させて前記第２目標電圧値より小さくする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記電力負荷はクレーン装置であり、
前記目標電圧値設定部は、前記電力負荷の電力変動が所定時間以上無い場合、前記蓄電装置の充電または放電の少なくともいずれか一方を停止させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項６】
電源から供給される交流電力を第１目標電圧値の直流電力に変換して電力負荷に供給する電力変換装置と、
前記電力変換装置に前記電力負荷と並列に接続され、充放電可能な蓄電装置と、
前記電力変換装置および前記電力負荷と前記蓄電装置との間に設けられる充放電制御装置と、
を具備する電力供給装置の電力供給方法であって、
前記充放電制御装置の前記電力負荷側の電圧値が第２目標電圧値となるよう充放電を制御する充放電制御ステップと、
前記蓄電装置の充電率を閾値と比較し、比較結果に応じて第１目標電圧値または第２目標電圧値の少なくとも一方を増減する目標電圧値設定ステップと、
を具備することを特徴とする電力供給方法。
【請求項７】
電源から供給される交流電力を第１目標電圧値の直流電力に変換して電力負荷に供給する電力変換装置と、
前記電力変換装置に前記電力負荷と並列に接続され、充放電可能な蓄電装置と、
前記電力変換装置および前記電力負荷と前記蓄電装置との間に設けられる充放電制御装置と、
を具備する電力供給装置を制御するコンピュータに、
前記充放電制御装置の前記電力負荷側の電圧値が第２目標電圧値となるよう充放電を制御する充放電制御ステップと、
前記蓄電装置の充電率を閾値と比較し、比較結果に応じて第１目標電圧値または第２目標電圧値の少なくとも一方を増減する目標電圧値設定ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による電力供給装置は、電力負荷に電力を供給する電力供給装置であって、電源から供給される交流電力を第１目標電圧値の直流電力に変換して前記電力負荷に供給する電力変換装置と、前記電力変換装置に前記電力負荷と並列に接続され、充放電可能な蓄電装置と、前記電力変換装置および前記電力負荷と前記蓄電装置との間に設けられる充放電制御装置であって、当該充放電制御装置の前記電力負荷側の電圧値が第２目標電圧値となるよう制御することで前記蓄電装置の充放電を制御する充放電制御装置と、前記蓄電装置の充電率を閾値と比較し、比較結果に応じて第１目標電圧値または第２目標電圧値の少なくとも一方を増減する目標電圧値設定部と、を具備することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明の一態様による電力供給方法は、電源から供給される交流電力を第１目標電圧値の直流電力に変換して電力負荷に供給する電力変換装置と、前記電力変換装置に前記電力負荷と並列に接続され、充放電可能な蓄電装置と、前記電力変換装置および前記電力負荷と前記蓄電装置との間に設けられる充放電制御装置と、を具備する電力供給装置の電力供給方法であって、前記充放電制御装置の前記電力負荷側の電圧値が第２目標電圧値となるよう充放電を制御する充放電制御ステップと、前記蓄電装置の充電率を閾値と比較し、比較結果に応じて第１目標電圧値または第２目標電圧値の少なくとも一方を増減する目標電圧値設定ステップと、を具備することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の一態様によるプログラムは、電源から供給される交流電力を第１目標電圧値の直流電力に変換して電力負荷に供給する電力変換装置と、前記電力変換装置に前記電力負荷と並列に接続され、充放電可能な蓄電装置と、前記電力変換装置および前記電力負荷と前記蓄電装置との間に設けられる充放電制御装置と、を具備する電力供給装置を制御するコンピュータに、前記充放電制御装置の前記電力負荷側の電圧値が第２目標電圧値となるよう充放電を制御する充放電制御ステップと、前記蓄電装置の充電率を閾値と比較し、比較結果に応じて第１目標電圧値または第２目標電圧値の少なくとも一方を増減する目標電圧値設定ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１は、地上電源設備２から供給される交流電力を第１目標電圧値の直流電力に変換して負荷９０に供給する。本実施形態では、第１目標電圧値は固定の電圧値として予め設定されている。
蓄電装置１１１は、例えば鉛電池またはリチウムイオン電池などの二次電池を有し、充放電を行う。ここで、蓄電装置１１１は、充放電制御装置１１２を介してＡＣ／ＤＣコンバータ１０１に負荷９０と並列に接続されている。かかる接続関係により、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１からの電力の電圧値が充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧値より高いときは、蓄電装置１１１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１からの電力にて浮動充電される。一方、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１から電力の電圧値が充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧値より低いときは、蓄電装置１１１は、放電を行って負荷９０へ電力を供給する。
また、蓄電装置１１１は、ＢＭＵ（Battery Management Unit、電池管理ユニット）を
具備し、二次電池の充電率を測定してシーケンサ１２１へ出力する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
充放電制御装置１１２は、充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧が第２目標電圧値となるよう、蓄電装置１１１の充放電を制御する。本実施形態では、第２目標電圧値はシーケンサ１２１によって設定される可変の電圧値である。
シーケンサ１２１は、蓄電装置１１１の二次電池の充電率（以下、単に「蓄電装置１１１の充電率」と称する）を閾値と比較し、比較結果に応じて第２目標電圧値を増減させる。ここで、シーケンサ１２１は、蓄電装置１１１を充電から放電に切り替える放電閾値ＳｈＡと、蓄電装置１１１を放電から充電に切り替える充電閾値ＳｈＢとを予め記憶している。このうち放電閾値ＳｈＡが、本発明における閾値の一例に該当する。また、シーケンサ１２１は、本発明における目標電圧値設定部の一例に該当する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
時刻Ｔ１１以前の状態では、蓄電装置１１１の充電率は放電閾値ＳｈＡよりも小さい。そこで、シーケンサ１２１は、充放電制御装置１１２の負荷９０側の目標電圧値（第２目標電圧値）を、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１の出力電圧目標値（第１目標電圧値）である電圧値Ｖｐｓｅｔよりも小さい電圧値Ｖｄｓｅｔ０に設定している。この電圧目標値設定に基づいて、充放電制御装置１１２は、充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧値が電圧値Ｖｄｓｅｔ０となるように、蓄電装置１１１を制御する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１側の電圧が蓄電装置１１１側（充放電制御装置１１２側）の電圧より高くなり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１から蓄電装置１１１へ浮動充電が行われる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
浮動充電にて蓄電装置１１１の充電率が上昇し、時刻Ｔ１１において充電率が放電閾値ＳｈＡに達している。すると、シーケンサ１２１は、充放電制御装置１１２の負荷９０側の目標電圧値（第２目標電圧値）を、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１の出力電圧目標値（第１目標電圧値）である電圧値Ｖｐｓｅｔよりも大きい電圧値Ｖｄｓｅｔ１に設定している。この電圧目標値設定に基づいて、充放電制御装置１１２は、充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧値が電圧値Ｖｄｓｅｔ１となるように制御することで蓄電装置１１１の充放電を制御する。これにより、蓄電装置１１１側の電圧がＡＣ／ＤＣコンバータ１０１側の電圧より高くなり、蓄電装置１１１は負荷９０へ放電を行う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
放電にて蓄電装置１１１の充電率が低下し、時刻Ｔ１２において充電率が充電閾値ＳｈＢに達している。すると、シーケンサ１２１は、充放電制御装置１１２の負荷９０側の目標電圧値（第２目標電圧値）を、電圧値Ｖｄｓｅｔ０に戻している。これにより、時刻Ｔ１１以前と同様、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１側の電圧が蓄電装置１１１側の電圧より高くなり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１から蓄電装置１１１へ浮動充電が行われる。
なお、図３の例では、負荷９０の電力負荷が小さい状態にあり電圧降下の影響が小さい。このため、線Ｌ１２２の示す中間電圧値は、第１目標電圧値と第２目標電圧値との間の値となっている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
時刻Ｔ２１以前においては、負荷９０の電力負荷が小さい状態にある。これにより、図３の時刻Ｔ１１以前の状態と同様、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１から蓄電装置１１１へ浮動充電が行われる。
一方、時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２２においては、負荷９０の電力負荷が大きい状態にある。このため、電圧降下が生じて線Ｌ２１２の示す中間電圧値が線Ｌ２１１の示す第２目標電圧値よりも小さくなっている。これにより、充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧が接続先（特に負荷９０）の電圧よりも高い状態となり、蓄電装置１１１は負荷９０へ放電を行う。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
時刻Ｔ３１以前においては、負荷９０は回生を行っておらず、図３の時刻Ｔ１１からＴ１２までの状態と同様、蓄電装置１１１が負荷９０へ放電を行っている。
一方、時刻Ｔ３１から時刻Ｔ３２においては、負荷９０が回生を行っており、回生電力にて線Ｌ３１２の示す中間電圧値が上昇し、中間電圧値が線Ｌ３１１の示す第２目標電圧値よりも大きくなっている。これにより、充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧が接続先（特に負荷９０）の電圧よりも低い状態となり、蓄電装置１１１は回生電力を充電する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
以上のように、充放電制御装置１１２は、シーケンサ１２１が設定する第２目標電圧値に応じて充放電制御装置１１２の負荷９０側の電圧を変化させることで、蓄電装置１１１の充放電を切り替える。これにより、スイッチを用いて蓄電装置１１１の充放電を切り替える必要が無いので瞬断が生じない。すなわち、スイッチ切替動作による蓄電装置１１１からの電力供給開始の遅れや、蓄電装置１１１の充電開始の遅れが生じない。この点において、電力供給装置１００は、クレーン本体３の動作状況に応じて効率よく蓄電装置１１１の充放電を制御して、負荷９０へ電力供給を行うことができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図８は、シーケンサ２２１が設定する目標電圧値の例を示す説明図である。同図において、線Ｌ４１１は、蓄電装置１１１の充電率（State Of Charge；ＳＯＣ）の例を示す。
また、線Ｌ４２１は、シーケンサ２２１が設定する第１目標電圧値の例を示す。
時刻Ｔ４１以前の状態では、蓄電装置１１１の充電率は放電閾値ＳｈＡよりも小さい。そこで、シーケンサ２２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１の出力電圧目標値（第１目標電圧値）を、充放電制御装置２１２の負荷９０側の目標電圧値（第２目標電圧値）である電圧値Ｖｄｓｅｔよりも大きい電圧値Ｖｐｓｅｔ１に設定している。この電圧目標値設定に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１は、出力電圧値が電圧値Ｖｐｓｅｔ１となるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１自らを制御する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１側の電圧が蓄電装置１１１側（充放電制御装置２１２側）の電圧より高くなり、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１から蓄電装置１１１へ浮動充電が行われる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
浮動充電にて蓄電装置１１１の充電率が上昇し、時刻Ｔ４１において充電率が放電閾値ＳｈＡに達している。すると、シーケンサ２２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１の出力電圧目標値（第１目標電圧値）を、充放電制御装置２１２の負荷９０側の目標電圧値（第２目標電圧値）である電圧値Ｖｄｓｅｔよりも小さい電圧値Ｖｐｓｅｔ０に設定している。この電圧目標値設定に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１は、出力電圧値が電圧値Ｖｐｓｅｔ０となるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０１自らを制御する。これにより、蓄電装置１１１側の電圧がＡＣ／ＤＣコンバータ２０１側の電圧より高くなり、蓄電装置１１１は負荷９０へ放電を行う。