对与电力系统连接的基站装置进行控制的系统、基站装置、基站装置控制装置及其充电控制方法

摘要

本发明提供一种对与电力系统连接的基站装置进行控制的系统、基站装置、基站装置控制装置及其充电控制方法。与从发电站供电的电力系统基站装置连接且附设了蓄电池的基站装置，若判断为电力系统的电力供给状态为不稳定状态的状况，则停止向蓄电池的充电或者降低充电速度，或者进一步降低负载设备的负载来避免电力系统的停电。此外，基站装置间控制装置通过对与电力系统连接的多个基站装置进行控制，由此向与更需要运转的基站装置连接的蓄电池进行充电，从而能够在避免电力系统的停电的同时避免运转停止。

说明书

技术领域

本发明涉及与电力系统连接的蓄电系统及其控制方法。

背景技术

为了利用无线通信终端而在任何时候均进行稳定的通信，必须始终向 与该无线通信终端进行通信的基站装置供给电力。然而，若发生停电，则 向基站装置的电力供给会中断，通信会被切断，直至恢复送电而有时需要 相当长的时间。尤其是在电力供给不稳定的国家、地区，进行日常性的地 区内的停电、仅在限定的时间内进行电力供给等，并不限于从电力系统时 常供给电力。为此，需要电力系统以外的电源。

一般考虑基于柴油发电机的电源，但其存在燃料用尽的顾虑、燃料补 充的必要性、给环境带来的不良影响。此外，也有时与电力系统相比动力 费用更高，故考虑使用由电力系统充电的蓄电池。

然而，若一同对多个基站装置的蓄电池进行充电，则电力系统的电力 供给变得不稳定，存在导致电力系统停电之虞。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2010-178479号公报

专利文献2：JP特开2008-141815号公报

专利文献3：JP特开2013-005638号公报

发明内容

本发明是对与电力系统连接的多个基站装置进行控制的系统中的基 站装置所附设的蓄电池的充电控制方法，其特征在于，基于电力系统的电 力供给信息、负载设备的电力需求信息和蓄电池的蓄电信息(蓄电量、电 池温度)，进行蓄电池的充电控制。

附图说明

图1是示出与本发明的电力系统连接的基站装置和蓄电池的图。

图2是本发明的基站装置的框图。

图3是本发明的另一基站装置的框图。

图4是示出本发明的基站装置蓄电系统的图。

图5是本发明的基站装置间控制装置的框图。

图6是与本发明的基站装置间控制装置进行通信的基站装置的框图。

具体实施方式

《第一实施方式》

图1是示出与本发明的电力系统连接的基站装置和蓄电池的图。从发 电站100经由变电站110而自电力系统103～108向基站装置102供给电 力。

图2是示出本发明的基站装置102的图。基站装置102具备基站装置 控制装置101、负载设备205以及发电设备208。基站装置控制装置101 具备电力状态检测部202、控制部203和蓄电池204(例如Li离子电池)。 也可以不设置发电设备208。

电力系统103～108朝向末端不断被分支，越是末端则电力供给越不 稳定，与各个电力系统103～108相连的设备的电力使用量越多则电力供 给越不稳定。针对在变电站分离出的电力系统103～108的每一个，若电 力使用量高于供给，则停电的可能性高，若施加过大的负载，则有时也可 能引起主干的电力系统103的停电。

在附设有发电设备208且发电设备208为太阳能发电设备的情况下， 从发电设备208向负载设备205进行电力供给，在发电量有富余的情况下， 向蓄电池204进行充电。

在无太阳能发电设备的情况、或者即便有太阳能发电设备但却因天气 而无法发电的情况下，对于由太阳能发电设备无法供给电力的负载设备 205，从电力系统103～108的任一者进行电力供给，进而根据蓄电池204 的蓄电量等蓄电信息而判断为需要对蓄电池204充电的情况下，向蓄电池 204进行充电。

若在已停电的情况下，控制部203从蓄电池204向负载设备205供给 电力，使负载设备205继续运转。然而，当蓄电池204的蓄电量在停电中 有可能用尽时，控制部203将负载设备205从通常动作模式转变为低电力 动作模式，由此来防止负载设备205的停止。

即便是发生停电进而蓄电量用尽的情况，若发电设备208为不受这些 条件左右的柴油发电等，则也能够进行发电控制来使发电设备208运转， 从而使负载设备205继续运转。若发电量有富余，则也可以开始从发电设 备向蓄电池204的充电。

发电设备208也可以兼用太阳能发电和柴油发电。

在从电力系统103～108之中的与蓄电池204连接的任意的电力系统 103～108向蓄电池204进行充电的情况下，通常控制部203进行控制， 使得从电力系统103～108向基站装置的负载设备205供给电力。此外， 控制部203进行控制，使得若蓄电池的蓄电量下降则从电力系统103～108 向蓄电池204进行充电。在此，蓄电池204具有多个充电速度。在本实施 方式中，蓄电池204具有充电速度不同的两种充电模式(快速充电、通常 充电)。虽然快速充电能够以比通常充电快的时间来充电，但用电量却变 多。为了防备停电，各基站装置尽量进行快速充电，但若多个基站装置同 时进行快速充电，则整体的用电量变得庞大，因此电力系统103～108的 电力供给本身会变得不稳定，电力系统103～108很可能停电。

为了避免电力系统103～108的停电，基站装置控制装置101通过电 力状态检测部202来检测电力系统103～108的电力状态信息(频率、电 压、电流)。若根据电力供给状态而判断为电力稳定度是不稳定的状况， 则执行将蓄电池204的充电变更为通常充电或者停止充电本身而作为充 电待机的充电控制。在此，所谓电力稳定度是表示系统电力的稳定程度的 指标，根据来自变电站110的电力供给量、与电力系统103～108相连的 设备的电力使用量而发生变动。若电力稳定度恶化，则从末端的电力系统 106～108停电的可能性高。若电力稳定度进一步恶化，则朝向主干的电 力系统104、105也停电的可能性高。若再进一步恶化，则电力系统103～ 108整体停电的可能性高。若施加过大的负载，则有时也可能引起主干的 电力系统的停电。

具体而言，通过对系统电力(从电力系统103～108供给的电力)的 频率、电压、电流进行监视，从而根据电力系统的频率、电压、电流等电 力状态信息来判断电力稳定度。关于频率，若系统电力的整体负载变大， 则从系统电力供给的交流信号的频率变低。由零交叉计数器等来检测频 率，在变得低于给定频率的情况下，能够判断为电力稳定度低。在电压监 视中，检测从系统电力供给的电压的下降。在电流监视中，检测从系统电 力供给的电流的下降。电压监视、电流监视较之于频率监视，能够以简单 的构成来检测系统电力的电力稳定度。此外，不仅仅是系统电力的频率、 电压、电流的值，通过捕捉系统电力的频率、电压、电流的值的急剧变化， 也能够检测到电力供给状态变得不稳定(即，电力稳定度的下降)。

并且，在通常充电或充电待机中的情况下，如果判断为电力供给状态 变为稳定状态(即，电力稳定度变高)，则进行如下的充电控制，即，在 通常充电的情况下，恢复成向蓄电池204的快速充电，在充电待机中的情 况下，重新开始快速充电或通常充电。

另外，在本实施例中，作为一例，通常充电的充电速度设为快速充电 的充电速度的三分之一程度，但也可以与其无关地设为任何速度。还可以 设为与电力供给状态相匹配地可变。

如此，在发生电力系统的停电之前，一边监视电力供给状态一边进行 向蓄电池的充电控制(充电速度的控制)，从而如图1那样，若判断电力 供给状态为不稳定状态，则某基站装置成为充电待机中，防止电力系统的 电力稳定度的下降。由此，各基站装置的基站装置控制装置101能够在避 免电力系统的停电的同时进行向蓄电池的充电。

图3是示出本发明的另一基站装置132的图。是将图2的基站装置控 制装置101替换为基站装置控制装置301，进而进行负载设备305的控制 的结构。从负载设备305向控制部303发送消耗电力量、通信量、重要度 等电力需求信息。仅是通过向蓄电池204的充电控制，便能够在电力系统 的稳定不充分的情况下，由基站装置控制装置301的控制部303将负载设 备305从通常动作模式转变为低电力动作模式，由此来防止电力系统的停 电。在基站装置的情况下，例如通过限制负载设备305的通信速度、通信 区域，由此转变为低电力动作模式，来降低消耗电力。电力状态检测部 202和蓄电池204既可以与图2相同，也可以不同。

由此，在系统电力不稳定的电力基础设施的环境下，利用电力状态信 息、电力需求信息、蓄电信息来避免停电，从而能够在降低对柴油发电的 依赖的同时实现向负载设备305的稳定供电。

《第二实施方式》

图4是示出本发明的基站装置蓄电系统的图。与第一实施方式相比， 通过基站装置间控制装置401来进行基站装置间的控制。

图5是示出本发明的基站装置间控制装置401的图。基站装置间控制 装置401具备：利用来自电力供给公司的电力负载信息、计划送电信息(或 停电信息)等的电力供给信息的系统监视部502；接受来自后述的多个基 站装置控制装置的信息的接收部507；以及向基站装置控制装置发送控制 信息的发送部506。收发既可以为无线也可以为有线，既可以为专用线路 也可以为公共线路。控制部503根据来自电力供给公司的电力负载信息、 电力供给信息、来自多个基站装置控制装置的信息，生成进行各基站装置 的蓄电池的充电控制的控制信息。

图6示出与本发明的基站装置间控制装置401进行通信的基站装置 162的图。与图3的基站装置控制装置301相比，基站装置162具备发送 部606和接收部607。电力状态检测部202、蓄电池204和负载设备305 既可以与图3相同，也可以不同。发电设备208无需一定要附设，省略了 与发电设备208的收发信号的图示。

设置对与电力系统连接的各负载设备305监控电力使用状况(频率、 电压、电流)的电力状态检测部202(例如智能仪表)，基站装置间控制 装置401也可以从基站装置162的发送部606接收电力状态信息，并基于 该信息来判断系统电力整体的负载状况。

控制部603通过发送部606向基站装置间控制装置401发送电力状态 检测部202的电力系统的频率、电压、电流等电力状态信息、蓄电池204 的蓄电量等蓄电信息、负载设备305的消耗电力量、通信量、重要度等电 力需求信息。控制部603基于接收部607接收到的来自基站装置间控制装 置401的控制信息来进行蓄电池204的充电控制。

在由电力状态检测部202判断出电力供给变得不稳定、电力稳定度发 生了恶化时，也可以优先于来自基站装置间控制装置401的控制信息而将 蓄电池204的充电从快速充电变为通常充电、或者充电停止。

或者，通过将负载设备305从通常动作模式转变为低电力动作模式来 防止电力系统的停电。在基站装置的情况下，例如将负载设备305转变为 限制通信速度、通信区域的低电力动作模式，由此来降低消耗电力。由此， 能够迅速地降低对于电力系统的负载，因此能够避免电力系统的停电。也 可以兼用蓄电池204和负载设备305的控制。

基站装置间控制装置401的控制部503为了进行各基站装置的蓄电池 的充电控制以免电力系统停电，在无法估计能够针对需要充电的多个基站 装置来充电的电力的情况下，需要决定对哪个基站装置的蓄电池进行充 电。即，以基站装置为单位来决定充电优先级，或者在考虑由多个电力系 统构成的电力网整体的电力供给稳定度的情况下以电力系统为单位来决 定充电优先级。

作为用于决定优先级的信息，有以下那样的信息。

1)蓄电池的蓄电量…使剩余量少的蓄电池优先。

2)负载设备的消耗电力…例如在基站装置的情况下为通信量等，使 消耗电力大的负载设备优先。

3)运转剩余量…基于根据(1)蓄电池的蓄电量和(2)负载设备的 消耗电力算出的运转时间的剩余量来决定优先级。

4)温度…Li离子电池在低温/高温时充电效率差，因此降低不适当 温度状态的Li离子电池的蓄电池的优先级。

5)发电设备的状态…在蓄电池为能够实现系统电力和发电设备的切 换的混合方式的情况下，根据发电设备的发电信息来决定优先级。例如， 在柴油发电的情况下，使柴油燃料的剩余量少的蓄电池优先。在太阳能发 电的情况下，根据发电量、天气等来决定优先级。

6)系统类别(Good-Grid，Average-Grid，Poor-Grid，Off-Grid等)… 根据按每个电力系统的电力供给的稳定度(例如，每一天的平均电力供给 时间)相关的信息来决定优先级。例如，使电力供给不稳定(Poor-Grid) 的地区优先。

7)蓄电池的设置场所…使电力系统上相邻的基站装置不同时被供 电。

也可以组合这些信息来决定优先级。

如以上那样基站装置间控制装置对电力网或者与电力系统连接的基 站装置进行控制，由此能够避免电力系统的停电，同时能够通过向与更需 要运转的基站装置连接的蓄电池进行充电来避免运转停止。

基站装置间控制装置和基站装置控制装置的控制的作用仅为一例，并 不限于此。例如，各基站装置也可以概不决定控制内容，仅利用从基站装 置间控制装置接收到的信号来进行控制。

产业上的可利用性

能够利用在对于与电力系统连接的基站装置的充电控制中，对于与电 力系统连接的要避免运转停止的设备也能够应用。

符号说明

100发电站

101基站装置控制装置

102基站装置

103，104，105，106，107，108电力系统

110变电站

202电力状态检测部

203控制部

204蓄电池

205负载设备

208发电设备

301基站装置控制装置

303控制部

305负载设备

401基站装置间控制装置

502系统监视部

503控制部

506发送部

507接收部

603控制部

606发送部

607接收部

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种充电控制方法，是对与电力系统连接的多个基站装 置进行控制的系统中的基站装置所附设的蓄电池的充电控制方法，其特征 在于，

所述基站装置具备负载设备和基站装置控制装置，

在所述充电控制方法中，基于所述电力系统的电力状态信息、所述负 载设备的电力需求信息和所述蓄电池的蓄电信息，在所述电力系统发生停 电之前进行所述蓄电池的充电控制。

2.(修改后)根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

在所述电力系统的电力稳定度发生了恶化的情况下，在所述电力系统 发生停电之前降低充电速度或者暂时停止充电。

3.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

基于所述电力系统的电力供给信息、所述负载设备的电力需求信息和 所述蓄电池的蓄电信息，按每个所述电力系统来决定充电优先级。

4.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

基于所述电力系统的电力供给信息、所述基站装置的电力需求信息和 所述蓄电池的蓄电信息，按每个所述基站装置来决定充电优先级。

5.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

基于所述电力状态信息、所述电力需求信息和所述蓄电信息，进行所 述负载设备的控制。

6.(删除)

7.(修改后)根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

具备发电设备，

基于所述发电设备的发电信息来进行所述蓄电池的充电控制。

8.(删除)

9.(删除)

10.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，

所述电力供给信息为计划停电信息。

11.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

所述负载设备的所述电力需求信息包含消耗电力、通信量、重要度的 任一个或多个。

12.(修改后)根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

所述蓄电池的所述蓄电信息包含蓄电量、电池温度的任一个或多个。

13.(修改后)根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，

所述电力供给信息为所述电力系统的频率、电压、电流之中的至少一 者。

14.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，

所述负载设备的控制为通信速度限制、通信区域限制之中的至少一 者。

15.(删除)

16.(修改后)一种控制基站装置的系统，是对与电力系统连接的多 个基站装置进行控制的系统，其特征在于，

所述基站装置具备负载设备和基站装置控制装置，并附设了蓄电池，

所述控制基站装置的系统基于所述电力系统的电力状态信息、所述负 载设备的电力需求信息和所述蓄电池的蓄电信息，在所述电力系统发生停 电之前进行所述蓄电池的充电控制。

17.(修改后)根据权利要求16所述的控制基站装置的系统，其特征 在于，

在所述电力系统的电力稳定度发生了恶化的情况下，在所述电力系统 发生停电之前降低充电速度或者暂时停止充电。

18.根据权利要求16所述的控制基站装置的系统，其特征在于，

还基于电力系统的电力供给信息来进行所述蓄电池的充电控制。

19.根据权利要求18所述的控制基站装置的系统，其特征在于，

所述电力供给信息为计划停电信息。

20.根据权利要求16所述的控制基站装置的系统，其特征在于，

所述负载设备的所述电力需求信息包含消耗电力、通信量、重要度的 任一个或多个。

21.(修改后)根据权利要求16所述的控制基站装置的系统，其特征 在于，

所述蓄电池的所述蓄电信息包含蓄电量、电池温度的任一个或多个。

22.根据权利要求18所述的控制基站装置的系统，其特征在于，

所述电力供给信息为所述电力系统的频率、电压、电流之中的至少一 者。

23.根据权利要求16所述的控制基站装置的系统，其特征在于，

所述负载设备的控制为通信速度限制、通信区域限制之中的至少一 者。

24.(删除)

25.(修改后)根据权利要求16所述的控制基站装置的系统，其特征 在于，

具备发电设备，

基于所述发电设备的发电信息来进行所述蓄电池的充电控制。

26.(删除)

27.(删除)

28.(修改后)一种基站装置控制装置，经由通信线路而与基站装置 间控制装置连接，该基站装置间控制装置对与电力系统连接的多个基站装 置进行控制，其特征在于，

所述基站装置具备负载设备和基站装置控制装置，并附设了蓄电池，

所述基站装置控制装置接收基于所述电力系统的电力状态信息、所述 负载设备的电力需求信息和所述蓄电池的蓄电信息而在所述基站装置间 控制装置中生成的控制信息，并基于所述控制信息而在所述电力系统发生 停电之前进行所述蓄电池的充电控制。

29.(修改后)根据权利要求28所述的基站装置控制装置，其特征在 于，

在所述电力系统的电力稳定度发生了恶化的情况下，在所述电力系统 发生停电之前降低充电速度或者暂时停止充电。

30.(删除)

31.(删除)

32.(修改后)根据权利要求28所述的控制基站装置的基站装置控制 装置，其特征在于，

具备发电设备，

基于所述发电设备的发电信息来进行所述蓄电池的充电控制。

33.根据权利要求28所述的基站装置控制装置，其特征在于，

所述电力供给信息为计划停电信息。

34.根据权利要求28所述的基站装置控制装置，其特征在于，

所述负载设备的所述电力需求信息包含消耗电力量、通信量、重要度 的任一个或多个。

35.(修改后)根据权利要求28所述的基站装置控制装置，其特征在 于，

所述蓄电池的所述蓄电信息包含蓄电量、电池温度的任一个或多个。

36.根据权利要求32所述的基站装置控制装置，其特征在于，

所述电力供给信息为电力系统的频率、电压、电流之中的至少一者。

37.根据权利要求28所述的基站装置控制装置，其特征在于，

所述负载设备的控制为通信速度限制、通信区域限制之中的至少一 者。

38.(删除)

39.(修改后)一种充电控制方法，是与电力系统连接的基站装置所 附设的蓄电池的充电控制方法，其特征在于，

所述基站装置具备负载设备和基站装置控制装置，并附设了蓄电池，

在所述充电控制方法中，基于所述电力系统的电力状态信息、所述负 载设备的电力需求信息和所述蓄电池的蓄电信息，在所述电力系统发生停 电之前进行所述蓄电池的充电控制。

40.(修改后)根据权利要求39所述的充电控制方法，其特征在于，

在所述电力系统的电力稳定度发生了恶化的情况下，在所述电力系统 发生停电之前降低充电速度或者暂时停止充电。

41.根据权利要求39所述的充电控制方法，其特征在于，

基于所述电力状态信息、所述电力需求信息和所述蓄电信息来进行所 述负载设备的控制。

42.(删除)

43.(修改后)根据权利要求39所述的充电控制方法，其特征在于，

具备发电设备，

基于所述发电设备的发电信息来进行所述蓄电池的充电控制。

44.(删除)

45.根据权利要求39所述的充电控制方法，其特征在于，

所述负载设备的所述电力需求信息包含消耗电力、通信量、重要度的 任一个或多个。

46.(修改后)根据权利要求39所述的充电控制方法，其特征在于，

所述蓄电池的所述蓄电信息包含蓄电量、电池温度的任一个或多个。

47.根据权利要求39所述的充电控制方法，其特征在于，

所述负载设备的控制为通信速度限制、通信区域限制之中的至少一 者。

48.(删除)

49.(修改后)一种基站装置，附设了与电力系统连接的蓄电池，其 特征在于，

所述基站装置具备负载设备和基站装置控制装置，并附设了蓄电池，

所述基站装置基于所述电力系统的电力状态信息、所述负载设备的电 力需求信息和所述蓄电池的蓄电信息，在所述电力系统发生停电之前进行 所述蓄电池的充电控制。

50.(修改后)根据权利要求49所述的基站装置，其特征在于，

在所述电力系统的电力稳定度发生了恶化的情况下，在所述电力系统 发生停电之前降低充电速度或者暂时停止充电。

51.根据权利要求49所述的基站装置，其特征在于，

基于所述电力状态信息、所述电力需求信息和所述蓄电信息来进行所 述负载设备的控制。

52.(删除)

53.(修改后)根据权利要求49所述的基站装置，其特征在于，

具备发电设备，

基于所述发电设备的发电信息来进行所述蓄电池的充电控制。

54.(删除)

55.根据权利要求49所述的基站装置，其特征在于，

所述负载设备的所述电力需求信息包含消耗电力、通信量、重要度的 任一个或多个。

56.(修改后)根据权利要求49所述的基站装置，其特征在于，

所述蓄电池的所述蓄电信息包含蓄电量、电池温度的任一个或多个。

57.根据权利要求49所述的基站装置，其特征在于，

所述负载设备的控制为通信速度限制、通信区域限制之中的至少一 者。

58.(删除)