JP4137784B2 - 太陽光発電装置制御システム - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、太陽電池から得られる電力による蓄電池への充電とその蓄電池電力を活用することができ、且つ期待する蓄電池寿命を確保することができる太陽光発電装置制御システムを提供することを目的としている。
図1は本発明の一実施形態を示すブロック図であり、図中、1は太陽光発電装置制御システムであって、この太陽光発電装置制御システム1は、太陽光によって発電する太陽光発電手段としての太陽電池2と、この太陽光電池2から出力される直流電力が入力され、これを交流電力に変換するインバータ3と、太陽電池2によって充電される蓄電池4と、商用交流を供給する商用電源5と、インバータ3及び商用電源5から電力が供給される重要負荷6と、太陽電池2、インバータ3及び蓄電池4の系統切換え等を制御する太陽電池制御装置7とを備えている。
重要負荷6は、災害発生時に商用電源5が停電状態となったときにも交流電力の供給を必要とする例えば防災センターに設置されたファクシミリ、気象端末、複写機、プリンタ、モニタ、非常照明装置等で構成され、その入力側に切換スイッチSWLの切換え時の瞬間停電に対応する無停電電源8が配設されている。
ステップS6でVB1>VOsであると判定された場合にはステップS8に移行し、過充電到達回数NをインクリメントしてからステップS9に移行する。また、ステップS7で充電終了時刻に達したと判断された場合にもステップS9に移行する。
ステップS12で過充電到達回数Nが上限値Ns2よりも小さいか否かを判定し、大きいと判定された場合には、ステップS13に移行し、放電可能電力量設定値VUsをΔVだけ小さくしてステップS14に移行し、過充電到達回数Nを"0"にクリアする。
ステップS16の処理が終了するとステップS17に移行し、このステップS17では、予め設定された放電開始時刻であるか否かを判定し、放電開始時刻でないときにはステップS18に移行して、太陽電池2で発電した電力をインバータ3で交流電力に変換して、商用電源5からの交流電力とともに重要負荷6に供給する連系処理を行ってからステップS1に戻り、放電開始時刻であるときにはステップS19に移行して、後述する図3の放電処理を実行してからステップS1に戻る。
この図2及び図3の処理において、ステップS1〜S8、S15〜S17の処理が充電制御手段に対応し、ステップS6の処理が過充電状態検出手段に対応し、ステップS9〜S14の処理が放電深度決定手段に対応している。
先ず、太陽電池2による蓄電池4の充電時間を季節にかかわらず、図4に示すように、重要負荷6の消費電力が少ない時間帯で且つ日の出後で太陽光による発電が可能な午前6時から午前10までの4時間に設定する。一方、蓄電池4の放電開始時刻を重要負荷6の消費電力量が最も少ない時間、例えば午前0時に設定する。ここで、放電開始時刻は、蓄電池4の放電深度が最大に設定されているときに、過充電電圧から最大放電深度まで放電することが可能となるように設定する。
このため、電圧計VM2で検出される蓄電池4の蓄電池容量VB1は図5に示すように時間の経過と共に増加する。そして、蓄電池容量VB1が予め設定された過充電設定値VOs以上となると、過充電到達回数Nがインクリメントされるが(ステップS7)、蓄電池電圧VB1が過充電設定値VOsに達しないときには、午前10時に設定された充電終了時刻となったか否かを判定し、充電終了時刻でないときには充電状態を継続し、充電終了時刻となると、過充電到達回数Nをインクリメントすることなく充電処理を終了して、連系運転処理に移行する。
その後、9月では過充電到達回数Nが下限値Ns1及び上限値Ns2の範囲内となり、放電可能電力量設定値VUs が維持されるが、その後日照量や太陽電池2の発電量が減少することにより、過充電到達回数Nが減少すると、これに応じて放電可能電力量設定値VUs が減少し、放電深度が浅くなる。
また、過充電到達回数Nに基づいて放電深度を設定するので、蓄電池の平均放電深度が浅くなり、蓄電池の期待寿命を長期化することができる。
なお、上記実施形態においては、過充電到達回数Nに基づいて放電深度を設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、過充電到達回数Nに基づいて蓄電池の放電量を設定し、このときの放電電力量を検出器で検出し、蓄電池4の放電電力量が設定値放電量に達したときに放電を停止するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、1カ月単位で放電条件を設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の期間毎に放電条件を設定することができる。
また、上記実施形態においては、重要負荷として災害発生時に必要とする電気設備を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、商用電源4の停電時に駆動する必要が有る設備に本発明を適用することができる。
Claims (4)
- 太陽光によって発電する太陽光発電手段と、該太陽光発電手段で発電した電力を蓄える蓄電手段と、前記太陽光発電手段で発電した電力で前記蓄電手段を充電すると共に、当該蓄電手段から負荷への放電を制御する充放電制御手段とを備えた太陽光発電装置制御システムにおいて、
前記充放電制御手段は、前記負荷の電力使用量が少ない時間帯における所定時間内で前記蓄電手段の充電を行う充電制御手段と、該充電制御手段での充電時間外で、前記蓄電手段から前記負荷に対して放電を行う放電制御手段と、前記充電制御手段により過充電状態に至る態様を検出する過充電状態検出手段と、該過充電状態検出手段で検出した過充電状態の検出回数が所定数未満であるときに前記放電制御手段により前記蓄電手段の放電深度を浅くさせ、過充電状態の検出回数が所定数範囲内であるときに前記放電制御手段により前記蓄電手段の放電深度を維持し、過充電状態の検出回数が所定数を超えているときに前記放電制御手段により前記蓄電手段の放電深度を深くさせる放電深度決定手段とを備えたことを特徴とする太陽光発電装置制御システム。 - 太陽光によって発電する太陽光発電手段と、該太陽光発電手段で発電した電力を蓄える蓄電手段と、前記太陽光発電手段で発電した電力で前記蓄電手段を充電すると共に、当該蓄電手段から負荷への放電を制御する充放電制御手段とを備えた太陽光発電装置制御システムにおいて、
前記充放電制御手段は、前記負荷の電力使用量が少ない時間帯における所定時間内で前記蓄電手段の充電を行う充電制御手段と、該充電制御手段での充電時間外で、前記蓄電手段から前記負荷に対して放電を行う放電制御手段と、前記充電制御手段により所定放電深度から過充電状態に至るまでの充電時間を検出する過充電状態検出手段と、該過充電状態検出手段で検出した所定放電深度から過充電状態に至るまでの充電時間が設定充電時間であるときに前記蓄電手段の放電深度を維持し、前記充電時間が設定充電時間より短いときに前記蓄電手段の放電深度を深くさせ、前記充電時間が設定充電時間より長いときに前記蓄電手段の放電深度を浅くさせる放電深度決定手段とを備えたことを特徴とする太陽光発電装置制御システム。 - 前記充電制御手段は、負荷の電力使用量が少ない時間帯として太陽光発電手段での発電が可能な早朝から午前中の所定時刻間を設定するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽光発電装置制御システム。
- 前記放電手段は、蓄電手段の放電電力量を充電電力量によって増減するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の太陽光発電装置制御システム。
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