JP2015220958A - Power conditioner and power storage control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電池に接続されたパワーコンディショナ及びその蓄電制御方法に関する。 The present invention relates to a power conditioner connected to a storage battery and a storage control method thereof.
近年、太陽光発電システムなどの自然エネルギーを利用した発電システムが一般家庭用の住宅、或いは産業用施設などに導入されつつある。これらの発電システムでは、発電電力が電子機器などの電源として利用される。また、現在では、自然エネルギーを利用した発電システムをより普及させるべく、発電電力を電力会社に買取させる電力買取制度が制定されている。そのため、発電電力が商用電力系統に逆潮流されることもある。 In recent years, power generation systems using natural energy, such as solar power generation systems, are being introduced into homes for general households or industrial facilities. In these power generation systems, the generated power is used as a power source for electronic devices and the like. At present, an electric power purchase system for allowing electric power companies to purchase generated electric power has been established in order to make the electric power generation system using natural energy more popular. Therefore, the generated power may flow backward to the commercial power system.
一方、太陽光電力システムには、特許文献1のように、太陽光発電した電力を蓄電する蓄電池が設置されていることがある。この蓄電池は、たとえば、太陽光発電できない夜間に停電した場合の予備電源、或いは、負荷電力系統の消費電力が一時的に突出して大きくなる場合の補助電源などとして用いられる。たとえば特許文献1の電力システムでは、パワーコンディショナは、太陽電池モジュールで発電した電力を直流から交流に変換して負荷に供給する。蓄電池は、双方向DC/DCコンバータを介して、蓄放電可能にパワーコンディショナと接続されている。
On the other hand, as in
蓄電池が設置された発電システムにおいて、蓄電池を蓄電する場合、発電量が蓄電量よりも大きければ発電電力を用いて十分に蓄電することができる。さらに、この場合、蓄電に用いられない一部の発電電力は、逆変換して商用電力系統に逆潮流させ、電力会社に売電することができる。一方、発電量が蓄電量未満であれば発電電力のみでは十分に蓄電することはできない。そのため、商用電力系統から供給される電力を順変換して、不足分の電力を補う必要がある。 In a power generation system in which a storage battery is installed, when storing the storage battery, if the power generation amount is larger than the power storage amount, the power generation can be sufficiently stored. Furthermore, in this case, a part of the generated power that is not used for power storage can be reversely converted to flow backward to the commercial power system and sold to an electric power company. On the other hand, if the amount of power generation is less than the amount of stored electricity, it is not possible to sufficiently store electricity only with the generated power. For this reason, it is necessary to forward-convert power supplied from the commercial power system to compensate for the shortage.
しかしながら、特許文献1は、パワーコンディショナの出力端に負荷が接続される電力システムを想定しており、商用電力系統が接続される電力システムを想定していない。また、特許文献1のパワーコンディショナは、負荷に電力を供給する一方向の出力のみ行うことを想定しており、外部から電力の供給を受ける双方向の入出力を行うことを想定していない。そのため、発電量が蓄電量よりも大きい場合、蓄電に利用されない発電電力が無駄になる。また、発電量が蓄電量未満の場合、蓄電する電力が不足するが、特許文献1の電力システムではその不足分の電力を補うことはできない。さらに、蓄電する電力が不足した状態では、双方向DC/DCコンバータの変換効率が低下するため、蓄電効率も低下する。このように、特許文献1では、発電した電力を無駄なく利用できないという問題があった。
However,
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、発電電力を蓄電池に蓄電する際、発電電力を無駄なく利用することができるパワーコンディショナ及び蓄電制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a power conditioner and a storage control method that can use generated power without waste when storing generated power in a storage battery. To do.
上記目的を達成するために、本発明の一の態様によるパワーコンディショナは、発電装置の発電電力及び商用電力系統から供給される電力の少なくとも一方を蓄電池に蓄電するパワーコンディショナであって、発電電力を直流の電力に変換する直流変換部と、商用電力系統に対して電力の順変換及び逆変換を行う双方向変換部と、直流変換部及び双方向変換部に接続され、蓄電池に供給される電力が流れる電力伝達経路と、電力伝達経路を流れる電力の電圧値を検出し、該電圧値を所定の電圧閾値と比較する電圧比較部と、電圧比較部の比較結果に基づいて双方向変換部の変換方向を制御する変換制御部と、を備える構成(第1の構成)とされる。 In order to achieve the above object, a power conditioner according to an aspect of the present invention is a power conditioner that stores in a storage battery at least one of power generated by a power generation device and power supplied from a commercial power system. Connected to a DC converter that converts power into DC power, a bidirectional converter that performs forward conversion and reverse conversion of power to the commercial power system, and a DC converter and bidirectional converter, and is supplied to the storage battery Bidirectional conversion based on the comparison result of the power transmission path through which the electric power flows, the voltage comparison unit that detects the voltage value of the power flowing through the power transmission path, and compares the voltage value with a predetermined voltage threshold value And a conversion control unit that controls the conversion direction of the unit (first configuration).
また、上記第1の構成のパワーコンディショナにおいて、変換制御部は、電圧値が第1電圧閾値以上である場合、双方向変換部に、電力伝達経路を流れる電力を逆変換させて、商用電力系統に出力させ、電圧値が第2電圧閾値未満である場合、双方向変換部に、商用電力系統から供給される電力を順変換させて、電力伝達経路に出力させる構成(第2の構成)としてもよい。 In the power conditioner having the first configuration, when the voltage value is equal to or higher than the first voltage threshold, the conversion control unit causes the bidirectional conversion unit to reversely convert the power flowing through the power transmission path, thereby When the voltage value is less than the second voltage threshold, the bidirectional conversion unit forward-converts the power supplied from the commercial power system and outputs it to the power transmission path (second configuration). It is good.
また、上記第1の構成のパワーコンディショナにおいて、所定時点からの経過時間を計時する計時部と、所定の待機時間が経過したか否かを判定する経過時間判定部と、をさらに備え、変換制御部は、前電圧比較部の比較後から待機時間が経過した後、双方向変換部の変換方向を制御する構成(第3の構成)としてもよい。 The power conditioner having the first configuration further includes a time measuring unit that measures an elapsed time from a predetermined time point, and an elapsed time determining unit that determines whether or not a predetermined standby time has elapsed. The control unit may be configured to control the conversion direction of the bidirectional conversion unit (third configuration) after the standby time has elapsed since the comparison of the previous voltage comparison unit.
また、上記目的を達成するために、本発明の一の態様による蓄電制御方法は、発電装置の発電電力及び商用電力系統から供給される電力の少なくとも一方を蓄電池に蓄電する蓄電制御方法であって、発電電力を直流の電力に変換するステップと、商用電力系統に対して電力の順変換及び逆変換を行うステップと、蓄電池に供給される電力の電圧値を検出するステップと、電圧値を所定の電圧閾値と比較するステップと、比較するステップでの比較結果に基づいて、電力の順変換及び逆変換を行うステップの変換方向が制御されるステップと、を備える構成(第4の構成)とされる。 In order to achieve the above object, a power storage control method according to an aspect of the present invention is a power storage control method for storing in a storage battery at least one of power generated by a power generation device and power supplied from a commercial power system. A step of converting the generated power into DC power, a step of performing forward conversion and reverse conversion of power on the commercial power system, a step of detecting a voltage value of power supplied to the storage battery, and a predetermined voltage value And a step of controlling the conversion direction of the step of performing forward conversion and reverse conversion of power based on the comparison result in the comparing step (fourth configuration), Is done.
本発明によれば、発電電力を蓄電池に蓄電する際、発電電力を無駄なく利用することができる。 According to the present invention, when the generated power is stored in the storage battery, the generated power can be used without waste.
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第1実施形態>
まず、第1実施形態について、商用電力系統Eと接続される太陽光発電システム100を例に挙げて説明する。太陽光発電システム100は、太陽光を電力に変換する発電方式で電力供給を行う分散型電源である。図1は、太陽光発電システム100の構成例を示すブロック図である。この太陽光発電システム100では、夜間の停電、或いは負荷電力系統での消費電力の一時的な突出の回避などに備えて、発電した電力及び商用電力系統Eから供給される電力の少なくとも一方を蓄電池2に蓄電しておくことができる。また、太陽光発電システム100では、太陽光を利用して発電した電力を直流から交流に変換して商用電力系統Eに逆潮流(出力)し、該電力を電力会社に売電することが可能となっている。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described by taking a solar
なお、以下では、太陽光発電システム100が商用電力系統Eから電力供給を受けて該電力をAC/DC変換することを順変換と呼ぶ。また、DC/AC変換した電力を太陽光発電システム100から商用電力系統Eに逆潮流することを逆変換と呼ぶ。
Hereinafter, when the photovoltaic
次に、太陽光発電システム100の構成について説明する。太陽光発電システム100は、図1に示すように、太陽電池モジュール1と、蓄電池2と、パワーコンディショナ3と、コントローラ4と、を備えている。
Next, the configuration of the solar
太陽電池モジュール1は、複数の太陽電池セルを含む発電装置であり、太陽光を受けて発電し、直流の電力を出力する。なお、以下では、太陽電池モジュール1から出力される直流の電力を発電電力と呼ぶ。
The
蓄電池2は、繰り返し蓄放電可能な二次電池である。蓄電池2は、発電電力、及び、商用電力系統Eから供給される電力を逆変換した電力の少なくとも一方を用いて蓄電される。また、蓄電池2は、蓄電された電力量(すなわち蓄電量)に応じた直流の電力を出力することができる。なお、以下では、蓄電池2に供給される直流の電力を蓄電電力と呼び、蓄電池2から出力される直流の電力を放電電力と呼ぶ。この蓄電池2としては、たとえば、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、及び鉛電池などを用いることができる。
The
パワーコンディショナ3は、たとえばMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御により、発電電力が最大となるように太陽電池モジュール1の動作点を制御する発電制御装置である。このパワーコンディショナ3は、電力変換装置としても機能し、発電電力を逆変換して商用電力系統Eに出力する。また、パワーコンディショナ3は、蓄電池2の蓄放電制御装置としても機能し、蓄電池2に蓄電電力を供給したり、蓄電池2から放電電力の供給を受けたりする。このパワーコンディショナ3は、DC/DCコンバータ31と、双方向インバータ32と、コンデンサ33と、双方向DC/DCコンバータ34と、通信部35と、メモリ36と、IC37と、を有している。なお、DC/DCコンバータ31、双方向インバータ32、及び双方向DC/DCコンバータ34は、バスラインBL(電力伝達経路)を介して相互に接続されている。
The
DC/DCコンバータ31は、太陽電池モジュール1に接続される直流変換部である。DC/DCコンバータ31は、発電電力を所定の直流の電力に変換する。また、DC/DCコンバータ31は太陽電池モジュール1に逆電流が流れることを防止している。
The DC /
双方向インバータ32は、商用電力系統Eに接続され、商用電力系統Eに対して電力の順変換及び逆変換を行う双方向変換部である。双方向インバータ32は、商用電力系統Eから順変換した直流の電力をバスラインBLに出力することができる。また、双方向インバータ32は、バスラインBLから入力される直流の電力を商用電力系統Eに応じた交流周波数の電力に逆変換して、商用電力系統Eに出力することもできる。後述するように、これらの動作はIC37により制御されている。
The
コンデンサ33は、バスラインBLに接続され、バスラインBLを流れる電力のバス電圧値Vpの変動を除去又は軽減する。すなわち、コンデンサ33は、バス電圧値Vpを平滑化する。
The
双方向DC/DCコンバータ34は、蓄電池2に接続され、バスラインBLを流れる直流の電力を蓄電池2に供給する電力に適した直流の蓄電電力に変換して蓄電池2に出力する。また、双方向DC/DCコンバータ34は、蓄電池2の放電電力を直流の電力に変換して、バスラインBLに出力する。後述するように、これらの動作はコントローラ4により制御されている。
The bidirectional DC /
通信部35は、コントローラ4と無線通信又は有線通信する通信インターフェースである。
The
メモリ36は、電源を供給しなくても格納された情報を非一時的に保持する不揮発性の記憶媒体である。メモリ36は、各機能要素(特にIC37)で用いられる制御情報及びプログラムなどを格納している。
The
IC37は、メモリ36に格納された情報及びプログラムなどを用いて、パワーコンディショナ3の各構成要素を制御する制御部である。IC37は、機能的要素として、電圧比較部371と、第1変換制御部372と、を含んで構成される。
The
電圧比較部371は、バスラインBLを流れる電力のバス電圧値Vpを検出し、該バス電圧値Vpを所定の電圧閾値と比較する。たとえば、電圧比較部371は、バス電圧値Vpを第1及び第2電圧閾値Vs1、Vs2と比較し、その電圧差を判定する。第1電圧閾値Vs1は、発電電力の一部を売電しても蓄電池2の蓄電処理を継続できることを示す上限閾値であり、たとえば390Vで設定される。また、第2電圧閾値Vs2は、蓄電池2の蓄電処理を継続するためには商用電力系統Eから買電する必要があることを示す下限閾値であり、たとえば330Vで設定される。なお、第1及び第2電圧閾値Vs1、Vs2は同じ値に設定されてもよい。
The
第1変換制御部372は、電圧比較部371の比較結果に基づいて、双方向インバータ32の動作(変換方向、変換停止など)を制御する。たとえば、第1変換制御部372は、バス電圧値Vpが第1電圧閾値Vs1以上である場合、双方向インバータ32に、発電電力の一部を逆変換させて、商用電力系統Eに出力させる。また、第1変換制御部372は、バス電圧値Vpが第2電圧閾値Vs2未満である場合、双方向インバータ32に、商用電力系統Eから双方向インバータ32に供給される電力を順変換させてバスラインBLに出力させる。また、第1変換制御部372は、バス電圧値Vpが第1電圧閾値Vs1未満且つ第2電圧閾値Vs2以上である場合、双方向インバータ32の動作を停止させる。
The first
こうすれば、バスラインBLのバス電圧値Vpに応じて、双方向インバータ32の順変換/逆変換/停止が自動的に切り替えられる。そのため、発電電力を蓄電池に蓄電する際、発電電力を無駄なく利用することができる。
In this way, the forward conversion / reverse conversion / stop of the
たとえば、蓄電池2の蓄電中に、太陽電池モジュール1の発電量が増加して蓄電池2の蓄電量を大きく上回った場合を考える。この場合、バス電圧値Vpが上昇して第1電圧閾値Vs1以上になると、自動的に双方向インバータ32が逆変換動作に切り替わる。従って、蓄電に利用されない一部の発電電力(すなわち剰余電力)が逆変換されて、商用電力系統Eに出力される。従って、蓄電に利用されない発電電力を無駄なく利用することができる。
For example, let us consider a case where the amount of power generated by the
また、蓄電池2の蓄電中に、太陽電池モジュール1の発電量が低下して蓄電池2の蓄電量を大きく下回った場合を考える。この場合、バス電圧値Vpが低下して第2電圧閾値Vs2未満になると、自動的に双方向インバータ32が順変換に切り替わる。従って、商用電力系統Eから供給されて順変換された直流の電力がバスラインBLに出力され、バス電圧値Vpを第2電圧閾値Vs2以上に上昇させる。従って、蓄電池2の蓄電する電力の不足分(すなわち不足電力)が補われるため、蓄電池2を継続して蓄電することができる。
Further, a case is considered in which the amount of power generated by the
コントローラ4は、パワーコンディショナ3の制御、及びユーザ入力の受け付けなど行う外部制御装置である。コントローラ4は、入力部41と、通信部42と、メモリ43と、IC44と、を有している。入力部41は、ユーザ入力を受け付け、該ユーザ入力に応じた入力信号をIC44に出力する。通信部42は、パワーコンディショナ3と無線通信又は有線通信する通信インターフェースである。メモリ43は、電源を供給しなくても格納された情報を非一時的に保持する不揮発性の記憶媒体である。メモリ43は、各機能要素(特にIC44)で用いられる制御情報及びプログラムなどを格納している。
The
IC44は、メモリ43に格納された情報及びプログラムなどを用いて、コントローラ4の各構成要素を制御する制御部である。IC44は、機能的要素として、蓄電池監視部441と、第2変換制御部442と、を含んで構成される。
The
蓄電池監視部441は、蓄電池2の蓄電量を監視する。蓄電池監視部441は、該蓄電量が所定の閾値未満になると、パワーコンディショナ3の動作モードを蓄電モードに切り換えて、蓄電池2の蓄電を開始する。こうすれば、パワーコンディショナ3の動作モードを自動的に蓄電モードに切り換え、後述する蓄電処理(図2参照)を開始することができる。
The storage
第2変換制御部442は、双方向DC/DCコンバータ34の動作(変換方向、変換停止など)を制御する。第2変換制御部442は、たとえば、蓄電池監視部441の検出結果、又はユーザ入力に基づいて、双方向DC/DCコンバータ34の変換方向(蓄電用の順変換方向A、放電用の逆変換方向B)を切り替える。さらに、第2変換制御部442は、該検出結果又はユーザ入力に基づいて、双方向DC/DCコンバータ34の変換動作のON/OFFを指令する。
The second
次に、太陽光発電システム100における蓄電池2の蓄電処理について説明する。図2は、第1実施形態に係る蓄電処理を説明するためのフローチャートである。たとえば蓄電池監視部441がパワーコンディショナ3を蓄電モードに切り換えると、図2の蓄電処理が開始される。
Next, power storage processing of the
まず、第2変換制御部442が双方向DC/DCコンバータ34を順変換方向Aで動作させ(ステップS101)、電圧比較部371はバス電圧値Vpが第1電圧閾値Vs1以上であるか否かを判定する(ステップS102)。Vp≧Vs1である場合(ステップS102でYES)、太陽電池モジュール1の発電能力は蓄電池2の蓄電能力を大きく上回っている判断される。そのため、第1変換制御部372は双方向インバータ32を逆変換方向bで動作させる(ステップS104)。この動作により、蓄電に利用されない剰余電力が、双方向インバータ32で逆変換されて、商用電力系統Eに出力され、電力会社に売電される。そして、処理はステップS109に進む。
First, the second
一方、Vp≧Vs1でない場合(ステップS102でNO)、電圧比較部371はバス電圧値Vpが第2電圧閾値Vs2未満であるか否かを判定する(ステップS105)。Vp<Vs2である場合(ステップS105でYES)、太陽電池モジュール1の発電能力は蓄電池2の蓄電能力を大きく下回っていると判断される。そのため、第1変換制御部372は双方向インバータ32を順変換方向aで動作させる(ステップS107)。この動作により、不足電力が、電力会社から買電されて、商用電力系統Eから双方向インバータ32に供給され、双方向インバータ32で順変換されて、バスラインBLに出力される。そして、処理はステップS109に進む。
On the other hand, if Vp ≧ Vs1 is not satisfied (NO in step S102), the
また、Vp<Vs2でない場合(ステップS105でNo)、太陽電池モジュール1の発電能力は蓄電池2の蓄電能力とバランスしていると判断される。そのため、第1変換制御部372は双方向インバータ32の動作を停止させる(ステップS108)。すなわち、蓄電池2は発電電力を利用して蓄電され、双方向インバータ32は売電も買電もしない。そして、処理はステップS109に進む。
If Vp <Vs2 is not satisfied (No in step S105), it is determined that the power generation capacity of the
ステップS109では、蓄電池監視部441が蓄電池2の蓄電量が所定の閾値以上であるか否かが判定される。蓄電量が所定の閾値未満である場合(ステップS109でNO)、処理はステップS102に戻り、蓄電処理が継続される。一方、蓄電量が所定の閾値以上である場合(ステップS109でYES)、蓄電処理は終了する。
In step S109, the storage
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、蓄電処理において、Vp≧Vs1(S102でYES)又はVp<Vs2(S105でYES)であると判定されてから所定の待機時間が経過した後に、双方向インバータ32の変換方向が切り替えられる。それ以外は、第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, in the power storage process, the conversion direction of the
図3は、太陽光発電システム100の他の構成例を示すブロック図である。図3に示すように、パワーコンディショナ3はタイマ38をさらに備える。このタイマ38は、所定の時点からの経過時間を計時する計時部である。また、IC37は、機能的要素として、経過時間判定部373をさらに含んで構成される。経過時間判定部373は、電圧比較部371によりバス電圧値Vpが第1電圧閾値Vs1以上又は第2電圧閾値Vs2未満であると判定された時点からの経過時間が所定の待機時間を越えたか否かを判定する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating another configuration example of the solar
図4は、第2実施形態に係る蓄電処理を説明するためのフローチャートである。たとえば、蓄電池監視部441がパワーコンディショナ3を蓄電モードに切り換えると、図4の蓄電処理が開始される。
FIG. 4 is a flowchart for explaining a power storage process according to the second embodiment. For example, when the storage
まず、双方向DC/DCコンバータ34を順変換方向Aで動作させ(ステップS101)、Vp≧Vs1であるか否かが判定される(ステップS102)。Vp≧Vs1である場合(ステップS102でYES)、経過時間判定部373は待機時間が経過したかを判定する(ステップS203)。待機時間が経過すると(ステップS203でYES)、第1変換制御部372は双方向インバータ32を逆変換方向bで動作させる(ステップS104)。そして、処理はステップS109に進む。なお、ステップS109の処理は第1実施形態と同様であるため、以下ではその説明を割愛する。
First, the bidirectional DC /
一方、Vp≧Vs1でない場合(ステップS102でNO)、Vp<Vs2であるか否かが判定される(ステップS105)。Vp<Vs2である場合(ステップS105でYES)、経過時間判定部373は待機時間が経過したかを判定する(ステップS206)。待機時間が経過すると(ステップS206でYES)、第1変換制御部372は双方向インバータ32を順変換方向aで動作させる(ステップS106)。そして、処理はステップS109に進む。
On the other hand, if Vp ≧ Vs1 is not satisfied (NO in step S102), it is determined whether Vp <Vs2 is satisfied (step S105). When Vp <Vs2 is satisfied (YES in step S105), the elapsed
また、Vp<Vs2でない場合(ステップS105でNo)、第1変換制御部372は双方向インバータ32の動作を停止させる(ステップS108)。そして、処理はステップS109に進む。
If Vp <Vs2 is not satisfied (No in step S105), the first
以上、第2実施形態によれば、電圧比較部371による比較及び判定から待機時間が経過した後、双方向インバータ32の動作(特に順変換/逆変換/停止の切り替え)が制御される。そのため、バス電圧値Vpが第1又は第2電圧閾値Vs1、Vs2付近で短期的に変動を繰り返しても、その変動周期が待機時間以内であれば、双方向インバータ32の動作がその都度切り替えられることはない。従って、双方向インバータ32の動作を安定させることができる。
As described above, according to the second embodiment, after the standby time has elapsed from the comparison and determination by the
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、分散型電源が太陽光以外の再生可能エネルギーを利用した発電(風力、水力、地熱、バイオマス、太陽熱など自然エネルギー発電、廃棄物発電など)を行う。それ以外は、第1及び第2実施形態と同様である。以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成について説明する。また、第1及び第2実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, the distributed power source performs power generation using renewable energy other than sunlight (natural energy power generation such as wind, hydropower, geothermal, biomass, solar heat, waste power generation, etc.). The rest is the same as in the first and second embodiments. Hereinafter, a configuration different from the first and second embodiments will be described. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the structure part similar to 1st and 2nd embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
ここでは、風力発電システム100aを例に挙げて説明する。風力発電システム100aは、風力を利用した発電方式で電力供給を行う分散型電源である。図5は、風力発電システム100aの構成例を示すブロック図である。図5に示すように、風力発電システム100aは、風力発電装置1aと、蓄電池2と、パワーコンディショナ3と、コントローラ4と、を備えている。また、パワーコンディショナ3は、AC/DCコンバータ31aと、コンデンサ33と、双方向インバータ32と、双方向DC/DCコンバータ34と、通信部35と、メモリ36と、IC37と、を有している。
Here, the wind
風力発電装置1aは、たとえば水平軸プロペラ式の風車と、風車の回転により駆動される発電機(不図示)とを含んで構成される。風車のブレードが風を受けると、風車が回転する。その回転力が発電機に伝達され、交流の電力が発電機から発電電力として出力される。 The wind power generator 1a includes, for example, a horizontal axis propeller type windmill and a generator (not shown) driven by the rotation of the windmill. When the windmill blade receives wind, the windmill rotates. The rotational force is transmitted to the generator, and AC power is output from the generator as generated power.
AC/DCコンバータ31aは、風力発電装置1aに接続される直流変換部である。AC/DCコンバータ31aは、交流の発電電力を直流の電力に変換する。また、AC/DCコンバータ31aは風力発電装置1aに逆電流が流れることを防止している。
The AC /
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素及び各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The embodiment of the present invention has been described above. The above-described embodiment is an exemplification, and various modifications can be made to the combination of each component and each process, and it will be understood by those skilled in the art that it is within the scope of the present invention.
たとえば、上述の第1〜第3実施形態において、IC37、44の各機能的要素のうちの少なくとも一部は、物理的な構成要素(たとえば電気回路、素子、装置など)で実現されていてもよい。
For example, in the first to third embodiments described above, at least a part of the functional elements of the
また、上述の第1〜第3実施形態では、パワーコンディショナ3とは別にコントローラ4が設けられているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。コントローラ4の構成要素の少なくとも一部はパワーコンディショナ3に含まれていてもよい。たとえば、コントローラ4の蓄電監視部441、及び第2変換制御部442はパワーコンディショナ3又はIC37の機能的要素に含まれていてもよい。
In the first to third embodiments described above, the
また、上述の第1〜第3実施形態では、第1変換制御部372は、バス電圧値Vpが第1電圧閾値Vs1未満且つ第2電圧閾値Vs2以上である場合、双方向インバータ32の動作を停止させるが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。この場合に、第1変換制御部372は、双方向インバータ32の動作を停止させなくてもよい。たとえば、バス電圧値Vpが第1電圧閾値Vs1未満且つ第2電圧閾値Vs2以上である場合、第1変換制御部372は、必ず順変換を行ってもよいし、必ず逆変換を行ってもよい。或いは、バス電圧値Vpが第1電圧閾値Vs1未満且つ第2電圧閾値Vs2以上に変化すると、第1変換制御部372は、変化する直前の変換方向と同じ変換方向を維持してもよいし、変化する直前の変換方向とは異なる変換方向に切り替えてもよい。このようにしても、バスラインBLのバス電圧値Vpに応じて、双方向インバータ32の順変換/逆変換を自動的に切り替えることはできる。
In the first to third embodiments described above, the first
また、上述の第1〜第3実施形態では、蓄電池2の蓄電量が閾値未満になると、パワーコンディショナ3の動作モードが自動的に蓄電モードに切り換えられるが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。動作モードは図示しない入力部が受け付けるユーザ入力に基づいて切り替えられてもよい。その場合、図2及び図4のステップS109では、蓄電モードをOFFする旨のユーザ入力がなされたか否かが判定される。或いは、自動的に蓄電モードに切り換えるか否かがユーザ入力により予め設定できる構成であってもよい。
Further, in the first to third embodiments described above, when the storage amount of the
100 太陽光発電システム
100a 風力発電システム
1 太陽電池モジュール
1a 風力発電装置
2 蓄電池
3 パワーコンディショナ
31 DC/DCコンバータ
31a AC/DCコンバータ
32 双方向インバータ
33 コンデンサ
34 双方向DC/DCコンバータ
35 通信部
36 メモリ
37 IC
371 電圧比較部
372 第1変換制御部
373 経過時間判定部
38 タイマ
BL バスライン
4 コントローラ
41 入力部
42 通信部
43 メモリ
44 IC
441 蓄電池監視部
442 第2変換制御部
E 商用電力系統
DESCRIPTION OF
371
441 Storage
Claims (4)
前記発電電力を直流の電力に変換する直流変換部と、
前記商用電力系統に対して電力の順変換及び逆変換を行う双方向変換部と、
前記直流変換部及び前記双方向変換部に接続され、前記蓄電池に供給される電力が流れる電力伝達経路と、
前記電力伝達経路を流れる前記電力の電圧値を検出し、該電圧値を所定の電圧閾値と比較する電圧比較部と、
前記電圧比較部の比較結果に基づいて前記双方向変換部の変換方向を制御する変換制御部と、を備えることを特徴とするパワーコンディショナ。 A power conditioner that stores in a storage battery at least one of power generated by a power generation device and power supplied from a commercial power system,
A DC converter that converts the generated power into DC power;
A bidirectional converter that performs forward conversion and reverse conversion of power to the commercial power system;
A power transmission path connected to the direct current conversion unit and the bidirectional conversion unit and through which the power supplied to the storage battery flows;
A voltage comparison unit that detects a voltage value of the power flowing through the power transmission path and compares the voltage value with a predetermined voltage threshold;
A power conditioner comprising: a conversion control unit that controls a conversion direction of the bidirectional conversion unit based on a comparison result of the voltage comparison unit.
前記電圧値が前記第1電圧閾値以上である場合、前記双方向変換部に、前記電力伝達経路を流れる前記電力を逆変換させて、前記商用電力系統に出力させ、
前記電圧値が前記第2電圧閾値未満である場合、前記双方向変換部に、前記商用電力系統から供給される電力を順変換させて、前記電力伝達経路に出力させることを特徴とする請求項1に記載のパワーコンディショナ。 The conversion control unit
If the voltage value is greater than or equal to the first voltage threshold, the bidirectional conversion unit reversely converts the power flowing through the power transmission path, and outputs to the commercial power system,
When the voltage value is less than the second voltage threshold value, the bidirectional conversion unit causes the power supplied from the commercial power system to be forward-converted and output to the power transmission path. The power conditioner according to 1.
所定の待機時間が経過したか否かを判定する経過時間判定部と、をさらに備え、
前記変換制御部は、前電圧比較部の比較後から前記待機時間が経過した後、前記双方向変換部の前記変換方向を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパワーコンディショナ。 A timekeeping section for measuring the elapsed time from a predetermined time point;
An elapsed time determination unit that determines whether or not a predetermined standby time has elapsed,
3. The power according to claim 1, wherein the conversion control unit controls the conversion direction of the bidirectional conversion unit after the standby time has elapsed since the comparison of the previous voltage comparison unit. Conditioner.
前記発電電力を直流の電力に変換するステップと、
前記商用電力系統に対して電力の順変換及び逆変換を行うステップと、
前記蓄電池に供給される電力の電圧値を検出するステップと、
前記電圧値を所定の電圧閾値と比較するステップと、
前記比較するステップでの比較結果に基づいて、前記電力の順変換及び逆変換を行うステップの変換方向が制御されるステップと、
を備えることを特徴とする蓄電制御方法。 A power storage control method for storing in a storage battery at least one of power generated by a power generator and power supplied from a commercial power system,
Converting the generated power into DC power;
Performing forward and reverse power conversion on the commercial power system;
Detecting a voltage value of power supplied to the storage battery;
Comparing the voltage value with a predetermined voltage threshold;
A step of controlling the conversion direction of the step of performing forward conversion and reverse conversion of the power based on the comparison result in the comparing step;
A power storage control method comprising:
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH118976A (en) * | 1997-06-13 | 1999-01-12 | Sharp Corp | Inverter device and starting thereof |
JP2012147508A (en) * | 2011-01-06 | 2012-08-02 | Sharp Corp | Dc feeding system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5081596B2 (en) * | 2007-12-04 | 2012-11-28 | シャープ株式会社 | Power supply system |
JP6000742B2 (en) * | 2012-08-10 | 2016-10-05 | シャープ株式会社 | Power conditioner and power supply system |
-
2014
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-
2015
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH118976A (en) * | 1997-06-13 | 1999-01-12 | Sharp Corp | Inverter device and starting thereof |
JP2012147508A (en) * | 2011-01-06 | 2012-08-02 | Sharp Corp | Dc feeding system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111864816A (en) * | 2020-06-03 | 2020-10-30 | 西安图为电气技术有限公司 | Power supply control method and device, electronic equipment and storage medium |
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