JP2001197751A - 自然エネルギーを利用した電源装置 - Google Patents
自然エネルギーを利用した電源装置Info
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- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
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- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自然エネルギーによって得られる電源を有効
活用する。 【解決手段】 自然エネルギー電力１１側から供給され
るＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧と、商用系統電
源１４側から供給される整流回路１５の出力電圧とを連
結させ、ＤＣ／ＡＣコンバータ１３を介して交流負荷１
６に供給する。このときＤＣ／ＤＣコンバータ１２から
出力される電圧値を、整流回路１５から出力される電圧
値よりも予め高く設定する。これにより自然エネルギー
電力１１側から所定の電力（前記予め設定した電圧値）
が供給されている場合には、自然エネルギー電力１１側
から供給される電力が交流負荷１６に供給され、自然エ
ネルギー電力１１側からの電力供給量が低下した場合に
は、その電力供給量の変動に応じて、商用系統電源１４
側から供給される電力が交流負荷１６に供給される。
活用する。 【解決手段】 自然エネルギー電力１１側から供給され
るＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧と、商用系統電
源１４側から供給される整流回路１５の出力電圧とを連
結させ、ＤＣ／ＡＣコンバータ１３を介して交流負荷１
６に供給する。このときＤＣ／ＤＣコンバータ１２から
出力される電圧値を、整流回路１５から出力される電圧
値よりも予め高く設定する。これにより自然エネルギー
電力１１側から所定の電力（前記予め設定した電圧値）
が供給されている場合には、自然エネルギー電力１１側
から供給される電力が交流負荷１６に供給され、自然エ
ネルギー電力１１側からの電力供給量が低下した場合に
は、その電力供給量の変動に応じて、商用系統電源１４
側から供給される電力が交流負荷１６に供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電や風力
発電のような自然エネルギーを有効利用するための電源
装置に関するものである。
発電のような自然エネルギーを有効利用するための電源
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、環境問題を考慮して太陽光や風力
等の自然エネルギーを利用した電源装置の開発が進めら
れている。しかし、自然エネルギーを利用する発電方式
は、エネルギー密度が低い他、その発電による出力量が
気象条件に影響されやすく、常時安定した電力供給を行
うことができないという欠点がある。更に、この方式に
よって発生される電力は直流電圧であるため、通常使用
される負荷に対して電力を供給する場合には、ＤＣ／Ａ
Ｃインバータを設けて交流電圧に変換する必要がある。
このような条件の中で、自然エネルギーを有効活用する
ためにいくつかの方式による電源装置が開発されてい
る。
等の自然エネルギーを利用した電源装置の開発が進めら
れている。しかし、自然エネルギーを利用する発電方式
は、エネルギー密度が低い他、その発電による出力量が
気象条件に影響されやすく、常時安定した電力供給を行
うことができないという欠点がある。更に、この方式に
よって発生される電力は直流電圧であるため、通常使用
される負荷に対して電力を供給する場合には、ＤＣ／Ａ
Ｃインバータを設けて交流電圧に変換する必要がある。
このような条件の中で、自然エネルギーを有効活用する
ためにいくつかの方式による電源装置が開発されてい
る。
【０００３】図５は、従来の電源装置の一形態である系
統連係方式を使用した電源装置の一例を示す。太陽光を
利用した太陽光発電や風力を利用した風力発電によって
得られた直流電力（以下、自然エネルギー電力という）
５１は、ＤＣ／ＡＣインバータ５２に入力され交流電力
に変換されて出力される。ＤＣ／ＡＣインバータ５２か
ら出力された交流電力は、系統連係装置５３に入力され
る。一方、商用系統電源５５から出力される電力は、系
統連係装置５３の出力側に接続される。尚、蓄電装置５
４は、商用系統電源５５に接続されており、商用系統電
源５５が停電した場合等の非常用電源として利用される
構成となっている。そして、交流負荷５６に電力が供給
される。
統連係方式を使用した電源装置の一例を示す。太陽光を
利用した太陽光発電や風力を利用した風力発電によって
得られた直流電力（以下、自然エネルギー電力という）
５１は、ＤＣ／ＡＣインバータ５２に入力され交流電力
に変換されて出力される。ＤＣ／ＡＣインバータ５２か
ら出力された交流電力は、系統連係装置５３に入力され
る。一方、商用系統電源５５から出力される電力は、系
統連係装置５３の出力側に接続される。尚、蓄電装置５
４は、商用系統電源５５に接続されており、商用系統電
源５５が停電した場合等の非常用電源として利用される
構成となっている。そして、交流負荷５６に電力が供給
される。
【０００４】次に図６は、従来の電源装置の一形態であ
る系統切換方式を使用した電源装置の一例を示す。自然
エネルギー電力６１は、ＤＣ／ＡＣインバータ６２に入
力され交流電力に変換される。出力された交流電力は、
切換回路６３に入力される。また切換回路６３には、商
用系統電源６５から供給される電力が入力されている。
尚、蓄電装置６４は、商用系統電源６５に接続されてお
り、安定した電力を交流負荷６６に供給するため、及び
商用系統電源６５が停電した場合等の非常用電源として
利用される。そして、切換回路６３から出力される電力
が交流負荷６６に供給される。
る系統切換方式を使用した電源装置の一例を示す。自然
エネルギー電力６１は、ＤＣ／ＡＣインバータ６２に入
力され交流電力に変換される。出力された交流電力は、
切換回路６３に入力される。また切換回路６３には、商
用系統電源６５から供給される電力が入力されている。
尚、蓄電装置６４は、商用系統電源６５に接続されてお
り、安定した電力を交流負荷６６に供給するため、及び
商用系統電源６５が停電した場合等の非常用電源として
利用される。そして、切換回路６３から出力される電力
が交流負荷６６に供給される。
【０００５】また図７は、従来の電源装置の一形態であ
る単独運転方式を使用した電源装置を示す。自然エネル
ギー電力７１は、ＤＣ／ＡＣインバータ７２に入力され
交流電力に変換される。そして、ＤＣ／ＡＣインバータ
７２から出力された電力は、交流負荷７４に供給され
る。尚、交流負荷７４の変動や自然エネルギー電力７１
の発電量の変化に対応して安定した電力を交流負荷７４
に供給するために、蓄電池７３がＤＣ／ＡＣインバータ
７２の入力に接続されている。
る単独運転方式を使用した電源装置を示す。自然エネル
ギー電力７１は、ＤＣ／ＡＣインバータ７２に入力され
交流電力に変換される。そして、ＤＣ／ＡＣインバータ
７２から出力された電力は、交流負荷７４に供給され
る。尚、交流負荷７４の変動や自然エネルギー電力７１
の発電量の変化に対応して安定した電力を交流負荷７４
に供給するために、蓄電池７３がＤＣ／ＡＣインバータ
７２の入力に接続されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成を有する電源装置は、系統連係方式にあって
は、系統連係装置５３のコストが高いという欠点があ
り、すべての電源装置に設置することは困難であった。
更に、この系統連係装置５３を接続するためには電力会
社の認定が必要であり、手続面において煩雑であるた
め、この方式の普及を妨げる原因の一つとなっていた。
ような構成を有する電源装置は、系統連係方式にあって
は、系統連係装置５３のコストが高いという欠点があ
り、すべての電源装置に設置することは困難であった。
更に、この系統連係装置５３を接続するためには電力会
社の認定が必要であり、手続面において煩雑であるた
め、この方式の普及を妨げる原因の一つとなっていた。
【０００７】また、系統切換方式にあっては、交流負荷
６６に供給する電力として、自然エネルギー６１からの
電力あるいは商用系統電源６５からの電力のいづれかを
供給するために切換回路６３によって適宜切り換えを行
っているが、この切り換えの際に両電力からの供給量に
差を有するため、交流負荷６６に供給される電力に変動
を生じる。よって、安定した電力を供給するためには、
蓄電装置が必要でありコストアップとなる欠点があっ
た。更に、不安定な自然エネルギーを使用した場合には
切換頻度が高くなり、切り換え時に発生する瞬時停電を
起こさないために、切り換えの信頼性を向上させる必要
があり、コストアップにつながるという欠点があった。
６６に供給する電力として、自然エネルギー６１からの
電力あるいは商用系統電源６５からの電力のいづれかを
供給するために切換回路６３によって適宜切り換えを行
っているが、この切り換えの際に両電力からの供給量に
差を有するため、交流負荷６６に供給される電力に変動
を生じる。よって、安定した電力を供給するためには、
蓄電装置が必要でありコストアップとなる欠点があっ
た。更に、不安定な自然エネルギーを使用した場合には
切換頻度が高くなり、切り換え時に発生する瞬時停電を
起こさないために、切り換えの信頼性を向上させる必要
があり、コストアップにつながるという欠点があった。
【０００８】また、系統連係等を行わない単独運転方式
にあっては、交流負荷７４に安定して電力を供給するた
めに蓄電池７３が必要となり、バッテリーを定期的に交
換する必要があり、コストが増大するという欠点があっ
た。
にあっては、交流負荷７４に安定して電力を供給するた
めに蓄電池７３が必要となり、バッテリーを定期的に交
換する必要があり、コストが増大するという欠点があっ
た。
【０００９】本発明は上記課題に着目してなされたもの
で、装置のコストを増大させることなく、負荷の変動や
自然エネルギーの発電量の変動に対しても、安定して電
力を供給することができる自然エネルギー用電源装置の
提供を目的としている。
で、装置のコストを増大させることなく、負荷の変動や
自然エネルギーの発電量の変動に対しても、安定して電
力を供給することができる自然エネルギー用電源装置の
提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、太陽光発電や風力発電によって
得られる自然エネルギーを電力源として利用する電源装
置において、自然エネルギー発電によって得られる直流
電力を、所定の直流電圧値に調整した商用系統電源から
得られた電圧よりも所定の電圧分だけ高い直流電圧値に
調整し、前記両直流電圧を連結して利用することを特徴
とするものである。
に、請求項１の発明は、太陽光発電や風力発電によって
得られる自然エネルギーを電力源として利用する電源装
置において、自然エネルギー発電によって得られる直流
電力を、所定の直流電圧値に調整した商用系統電源から
得られた電圧よりも所定の電圧分だけ高い直流電圧値に
調整し、前記両直流電圧を連結して利用することを特徴
とするものである。
【００１１】また、上記課題を解決するために、請求項
２の発明は、自然エネルギー発電によって得られる直流
電力を、所定の交流電圧値に調整した商用系統電源から
得られた電圧よりも所定の電圧分だけ高い交流電圧値に
調整し、前記両交流電圧を連結して利用することを特徴
とするものである。
２の発明は、自然エネルギー発電によって得られる直流
電力を、所定の交流電圧値に調整した商用系統電源から
得られた電圧よりも所定の電圧分だけ高い交流電圧値に
調整し、前記両交流電圧を連結して利用することを特徴
とするものである。
【００１２】直流または交流の電圧で自然エネルギー電
源と商用系統電源とを連結させる際に、自然エネルギー
側の電圧を商用系統側の電圧より高く設定して連結させ
ることにより、自然エネルギー側の電力を商用系統側の
電力よりも優先して利用することができ、更に、負荷の
変動及び自然エネルギーの発電量の変動に応じて、商用
系統電源からの電力の供給が自動的に増減するようにな
る。
源と商用系統電源とを連結させる際に、自然エネルギー
側の電圧を商用系統側の電圧より高く設定して連結させ
ることにより、自然エネルギー側の電力を商用系統側の
電力よりも優先して利用することができ、更に、負荷の
変動及び自然エネルギーの発電量の変動に応じて、商用
系統電源からの電力の供給が自動的に増減するようにな
る。
【００１３】更に、上記課題を解決するために、請求項
３の発明は、請求項１または２に記載の電源装置におい
て蓄電設備を備えたことを特徴とするものである。停電
等により商用系統電源からの電力の供給が停止した場合
に、蓄電設備が非常用電源として作動し電力が供給され
る。
３の発明は、請求項１または２に記載の電源装置におい
て蓄電設備を備えたことを特徴とするものである。停電
等により商用系統電源からの電力の供給が停止した場合
に、蓄電設備が非常用電源として作動し電力が供給され
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自然エネルギ
ー用電源装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明す
る。
ー用電源装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明す
る。
【００１５】図１は、直流連結方式による自然エネルギ
ー用電源装置の一形態を示す。図に示すように、当該電
源装置は、太陽光または風力の発電によって得られる電
力と商用系統電源から供給される電力とを直流電圧で連
結させる方式の電源装置である。太陽光発電または風力
発電によって得られた自然エネルギー電力１１は、直流
電力として出力される。この電力は負荷の変動による影
響を受け易く安定性に欠けるため、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１２に入力することにより電圧の安定化を図ってい
る。一方、商用系統電源１４から供給される交流電力
は、整流回路１５によって整流され、その出力はＤＣ／
ＤＣコンバータ１２の出力側に入力される。これによ
り、自然エネルギー電力１１側から供給される電圧と商
用系統電源１４側から供給される電圧とが直流電圧で連
結されることになる。尚、商用系統電源１４側から供給
される出力電圧値に精度を要求される場合には、整流回
路１５の後段にＤＣ／ＤＣコンバータを接続する。
ー用電源装置の一形態を示す。図に示すように、当該電
源装置は、太陽光または風力の発電によって得られる電
力と商用系統電源から供給される電力とを直流電圧で連
結させる方式の電源装置である。太陽光発電または風力
発電によって得られた自然エネルギー電力１１は、直流
電力として出力される。この電力は負荷の変動による影
響を受け易く安定性に欠けるため、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１２に入力することにより電圧の安定化を図ってい
る。一方、商用系統電源１４から供給される交流電力
は、整流回路１５によって整流され、その出力はＤＣ／
ＤＣコンバータ１２の出力側に入力される。これによ
り、自然エネルギー電力１１側から供給される電圧と商
用系統電源１４側から供給される電圧とが直流電圧で連
結されることになる。尚、商用系統電源１４側から供給
される出力電圧値に精度を要求される場合には、整流回
路１５の後段にＤＣ／ＤＣコンバータを接続する。
【００１６】上記連結される２つの電圧は、一定の電圧
差を設けて設定されている。つまり、自然エネルギー電
力１１側から供給されるＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出
力電圧値を、商用系統電源１４側から供給される整流回
路１５の出力電圧値よりも高く設定している。これによ
り、自然エネルギー電力１１側から、この設定した値の
電圧が供給されている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２から出力される電力が、負荷へ供給される電力とし
てＤＣ／ＡＣインバータ１３に入力される。使用する電
圧レベル、例えば、１００Ｖ用、２００Ｖ用等によって
も相違するが、直流連結方式の場合には、交流負荷１６
の前段にＤＣ／ＡＣインバータ１３を設けているため、
両電圧差の設定の自由度は大きくなり、具体的一例とし
ては約２０Ｖの電圧差を持たせている。これに対して、
太陽光発電または風力発電による発電量が減少し、自然
エネルギー電力１１側から供給される電力が低下して、
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力される電圧値が商用
系統電源１４側から供給される整流回路１５の出力電圧
値よりも低下した場合には、不足分の電力が整流回路１
５側からＤＣ／ＡＣインバータ１３に供給されるように
構成されている。そして、自然エネルギー電力１１側か
ら供給される電力が増加して、再度ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１２から出力される電圧値が整流回路１５から出力さ
れる電圧値よりも一定の電圧値だけ高くなった場合に
は、自然エネルギー電力１１側からの電力が負荷に供給
されることになる。
差を設けて設定されている。つまり、自然エネルギー電
力１１側から供給されるＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出
力電圧値を、商用系統電源１４側から供給される整流回
路１５の出力電圧値よりも高く設定している。これによ
り、自然エネルギー電力１１側から、この設定した値の
電圧が供給されている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２から出力される電力が、負荷へ供給される電力とし
てＤＣ／ＡＣインバータ１３に入力される。使用する電
圧レベル、例えば、１００Ｖ用、２００Ｖ用等によって
も相違するが、直流連結方式の場合には、交流負荷１６
の前段にＤＣ／ＡＣインバータ１３を設けているため、
両電圧差の設定の自由度は大きくなり、具体的一例とし
ては約２０Ｖの電圧差を持たせている。これに対して、
太陽光発電または風力発電による発電量が減少し、自然
エネルギー電力１１側から供給される電力が低下して、
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力される電圧値が商用
系統電源１４側から供給される整流回路１５の出力電圧
値よりも低下した場合には、不足分の電力が整流回路１
５側からＤＣ／ＡＣインバータ１３に供給されるように
構成されている。そして、自然エネルギー電力１１側か
ら供給される電力が増加して、再度ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１２から出力される電圧値が整流回路１５から出力さ
れる電圧値よりも一定の電圧値だけ高くなった場合に
は、自然エネルギー電力１１側からの電力が負荷に供給
されることになる。
【００１７】尚、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２及びＤＣ／
ＡＣインバータ１３は、予め設定された入力電圧の範囲
内において作動するようになっている。従って、入力電
圧が異常低電圧あるいは異常高電圧の場合には、一旦そ
の出力を停止させ、その後自動的に作動を開始する。例
えば、自然エネルギー電力１１側の発電量が負荷の電力
消費量よりも多くなった場合に、自然エネルギー電力源
として太陽光発電が使用されているときには、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１２の入力電圧が上昇し、予め設定された
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の作動入力電圧の範囲の上限
値を超えると、その出力は一旦停止する。ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ１２の出力停止により、商用系統電源１４側か
ら供給される整流回路１５からの電力がＤＣ／ＡＣイン
バータ１３の入力に供給される。そして、その後ＤＣ／
ＤＣコンバータ１２の作動が自動的に復帰し、その出力
電力がＤＣ／ＡＣインバータ１３に供給されることにな
る。
ＡＣインバータ１３は、予め設定された入力電圧の範囲
内において作動するようになっている。従って、入力電
圧が異常低電圧あるいは異常高電圧の場合には、一旦そ
の出力を停止させ、その後自動的に作動を開始する。例
えば、自然エネルギー電力１１側の発電量が負荷の電力
消費量よりも多くなった場合に、自然エネルギー電力源
として太陽光発電が使用されているときには、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１２の入力電圧が上昇し、予め設定された
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の作動入力電圧の範囲の上限
値を超えると、その出力は一旦停止する。ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ１２の出力停止により、商用系統電源１４側か
ら供給される整流回路１５からの電力がＤＣ／ＡＣイン
バータ１３の入力に供給される。そして、その後ＤＣ／
ＤＣコンバータ１２の作動が自動的に復帰し、その出力
電力がＤＣ／ＡＣインバータ１３に供給されることにな
る。
【００１８】また、自然エネルギー電力源として風力発
電が使用されているときには、電力を発生させる風車側
に設けられたレギュレータ（図示省略）によって過剰に
発電される風力発電の電力量を調整している。即ち、レ
ギュレータに接続されたダミー負荷により、過剰に発電
される電力を消費している。従って、風力発電の発電量
が負荷で消費される電力量より多い場合であっても、ダ
ミー負荷によって電力が消費され、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１２に入力される電圧が作動入力電圧の範囲内である
場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の作動は停止せず
に負荷に電力を供給し続ける。但し、ダミー負荷の調整
にもかかわらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２への入力電
圧が上昇して作動入力電圧値を超えた場合には、ＤＣ／
ＤＣコンバータ１２の動作は一旦停止し、その後自動的
に復帰する。
電が使用されているときには、電力を発生させる風車側
に設けられたレギュレータ（図示省略）によって過剰に
発電される風力発電の電力量を調整している。即ち、レ
ギュレータに接続されたダミー負荷により、過剰に発電
される電力を消費している。従って、風力発電の発電量
が負荷で消費される電力量より多い場合であっても、ダ
ミー負荷によって電力が消費され、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１２に入力される電圧が作動入力電圧の範囲内である
場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の作動は停止せず
に負荷に電力を供給し続ける。但し、ダミー負荷の調整
にもかかわらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２への入力電
圧が上昇して作動入力電圧値を超えた場合には、ＤＣ／
ＤＣコンバータ１２の動作は一旦停止し、その後自動的
に復帰する。
【００１９】そして、ＤＣ／ＡＣインバータ１３に入力
された直流電力は、交流電力に変換され交流負荷１６に
供給される。
された直流電力は、交流電力に変換され交流負荷１６に
供給される。
【００２０】図２は、交流連結方式による自然エネルギ
ー用電源装置の一形態を示す。図に示すように、当該電
源装置は、太陽光または風力の発電によって得られる電
力と商用系統電源から供給される電力とを交流電圧で連
結させる方式の電源装置である。太陽光発電または風力
発電によって得られた自然エネルギー電力２１は、直流
電力として出力される。この直流電力はＤＣ／ＡＣイン
バータ２２に入力され交流電力に変換されて出力され
る。一方、商用系統電源２３から供給される交流電力
は、スイッチング（ＳＷ）回路２４に入力され、その出
力はＤＣ／ＡＣインバータ２２の出力側に接続されてい
る。商用系統電源２３の後段に設けられたＳＷ回路２４
により、自然エネルギー電力２１側から商用系統電源２
３に流れ込む逆潮流の発生を防止している。このように
ＳＷ回路２４から出力される電圧、及び、ＤＣ／ＡＣイ
ンバータ２２から出力される電圧はともに交流電圧であ
り、両者は交流電圧で連結されている。
ー用電源装置の一形態を示す。図に示すように、当該電
源装置は、太陽光または風力の発電によって得られる電
力と商用系統電源から供給される電力とを交流電圧で連
結させる方式の電源装置である。太陽光発電または風力
発電によって得られた自然エネルギー電力２１は、直流
電力として出力される。この直流電力はＤＣ／ＡＣイン
バータ２２に入力され交流電力に変換されて出力され
る。一方、商用系統電源２３から供給される交流電力
は、スイッチング（ＳＷ）回路２４に入力され、その出
力はＤＣ／ＡＣインバータ２２の出力側に接続されてい
る。商用系統電源２３の後段に設けられたＳＷ回路２４
により、自然エネルギー電力２１側から商用系統電源２
３に流れ込む逆潮流の発生を防止している。このように
ＳＷ回路２４から出力される電圧、及び、ＤＣ／ＡＣイ
ンバータ２２から出力される電圧はともに交流電圧であ
り、両者は交流電圧で連結されている。
【００２１】また、ＤＣ／ＡＣインバータ２２から出力
される自然エネルギー電力２１側の交流電圧波形は、商
用系統電源２３から供給される交流電圧波形に同期して
出力される。そして、この２つの交流電圧値は、予め一
定の電圧差を持たせて設定されている。つまり、自然エ
ネルギー電力２１側から供給されるＤＣ／ＡＣインバー
タ２２の出力電圧値を、商用系統電源２３側から供給さ
れるＳＷ回路２４の出力電圧値よりも高く設定してい
る。交流連結方式の場合には、交流負荷２５に供給する
電圧レベルの調整となるため、両電圧差の設定の自由度
は前述した直流連結方式の場合よりも小さくなり、具体
的な一例としては約５Ｖの電圧差を持たせている。これ
により、自然エネルギー電力２１側から、この設定した
値の電圧が供給されている場合には、ＤＣ／ＡＣインバ
ータ２２から出力される電力が交流負荷２５へ供給さ
れ、自然エネルギー電力２１側から供給される電力が低
下して、ＤＣ／ＡＣインバータ２２から出力される電圧
値が商用系統電源２３側から供給されるＳＷ回路２４の
出力電圧値よりも低下した場合には、ＳＷ回路２４の出
力電力が交流負荷２５へ供給されるように構成されてい
る。そして、自然エネルギー電力２１側から供給される
電力が増加して、再度ＤＣ／ＡＣインバータ２２から出
力される電圧値がＳＷ流回路２４から出力される電圧値
よりも一定の電圧値だけ高くなった場合には、自然エネ
ルギー電力２１側からの電力が負荷に供給されることに
なる。停電によって商用系統電源２３からの電力の供給
が無くなった場合には、自然エネルギー電力２１側から
供給されるＤＣ／ＡＣインバータ２２の出力電圧が交流
負荷２５へ供給されることになる。
される自然エネルギー電力２１側の交流電圧波形は、商
用系統電源２３から供給される交流電圧波形に同期して
出力される。そして、この２つの交流電圧値は、予め一
定の電圧差を持たせて設定されている。つまり、自然エ
ネルギー電力２１側から供給されるＤＣ／ＡＣインバー
タ２２の出力電圧値を、商用系統電源２３側から供給さ
れるＳＷ回路２４の出力電圧値よりも高く設定してい
る。交流連結方式の場合には、交流負荷２５に供給する
電圧レベルの調整となるため、両電圧差の設定の自由度
は前述した直流連結方式の場合よりも小さくなり、具体
的な一例としては約５Ｖの電圧差を持たせている。これ
により、自然エネルギー電力２１側から、この設定した
値の電圧が供給されている場合には、ＤＣ／ＡＣインバ
ータ２２から出力される電力が交流負荷２５へ供給さ
れ、自然エネルギー電力２１側から供給される電力が低
下して、ＤＣ／ＡＣインバータ２２から出力される電圧
値が商用系統電源２３側から供給されるＳＷ回路２４の
出力電圧値よりも低下した場合には、ＳＷ回路２４の出
力電力が交流負荷２５へ供給されるように構成されてい
る。そして、自然エネルギー電力２１側から供給される
電力が増加して、再度ＤＣ／ＡＣインバータ２２から出
力される電圧値がＳＷ流回路２４から出力される電圧値
よりも一定の電圧値だけ高くなった場合には、自然エネ
ルギー電力２１側からの電力が負荷に供給されることに
なる。停電によって商用系統電源２３からの電力の供給
が無くなった場合には、自然エネルギー電力２１側から
供給されるＤＣ／ＡＣインバータ２２の出力電圧が交流
負荷２５へ供給されることになる。
【００２２】その他、ＤＣ／ＡＣインバータ２２の作動
範囲の設定、あるいは風力発電によるエネルギーの調整
等に関しては、図１に示す直流連結方式の電源装置と同
様に作動するため詳細な説明は省略する。
範囲の設定、あるいは風力発電によるエネルギーの調整
等に関しては、図１に示す直流連結方式の電源装置と同
様に作動するため詳細な説明は省略する。
【００２３】図３は、図１に示す直流連結方式による電
源装置に蓄電装置３１を付設したものである。蓄電装置
３１は、商用系統電源１４が停電した場合の非常用電源
として使用される。また、蓄電装置３１の出力電圧の設
定値は、自然エネルギー電力１１側から供給されるＤＣ
／ＤＣコンバータ１２及び整流回路１５の出力電圧より
も一定の電圧値だけ低く設定されており、その動作は図
１において説明した整流回路１５と同様の機能を果た
す。
源装置に蓄電装置３１を付設したものである。蓄電装置
３１は、商用系統電源１４が停電した場合の非常用電源
として使用される。また、蓄電装置３１の出力電圧の設
定値は、自然エネルギー電力１１側から供給されるＤＣ
／ＤＣコンバータ１２及び整流回路１５の出力電圧より
も一定の電圧値だけ低く設定されており、その動作は図
１において説明した整流回路１５と同様の機能を果た
す。
【００２４】図４は、図２に示す交流連結方式による電
源装置に蓄電装置４１を付設したものであり、商用系統
電源２３が停電した場合の非常用電源として使用され
る。蓄電装置４１は、ＤＣ／ＡＣインバータ２２の入力
側に接続され、自然エネルギー電力２１側の発電量が低
下した場合に、ＤＣ／ＡＣインバータ２２に電力を供給
する。
源装置に蓄電装置４１を付設したものであり、商用系統
電源２３が停電した場合の非常用電源として使用され
る。蓄電装置４１は、ＤＣ／ＡＣインバータ２２の入力
側に接続され、自然エネルギー電力２１側の発電量が低
下した場合に、ＤＣ／ＡＣインバータ２２に電力を供給
する。
【００２５】上記直流連結方式または交流連結方式の電
源装置に付設した蓄電装置３１，４１は、いづれも商用
系統電源１４，２３側から充電する場合について示した
ものであるが、この場合に限定されず、自然エネルギー
電力１１，２１側から充電する場合、あるいは商用系統
電源及び自然エネルギー電力の両方から充電する場合で
あってもよい。
源装置に付設した蓄電装置３１，４１は、いづれも商用
系統電源１４，２３側から充電する場合について示した
ものであるが、この場合に限定されず、自然エネルギー
電力１１，２１側から充電する場合、あるいは商用系統
電源及び自然エネルギー電力の両方から充電する場合で
あってもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明は、直流連結方式
または交流連結方式の電源装置、即ち、自然エネルギー
発電側の電圧と商用系統電源側の電圧とを所定の直流電
圧レベルまたは交流電圧レベルに調整し、両者を連結し
て、それを負荷側に供給するような構成としたことによ
り、逆潮流を発生させないで、自然エネルギー発電側か
ら供給される電力の不足分を商用系統電源側によりバッ
クアップすることができるので、高コストである系統連
系装置を設けることなく、安定した電源の供給を実現す
ることができる。
または交流連結方式の電源装置、即ち、自然エネルギー
発電側の電圧と商用系統電源側の電圧とを所定の直流電
圧レベルまたは交流電圧レベルに調整し、両者を連結し
て、それを負荷側に供給するような構成としたことによ
り、逆潮流を発生させないで、自然エネルギー発電側か
ら供給される電力の不足分を商用系統電源側によりバッ
クアップすることができるので、高コストである系統連
系装置を設けることなく、安定した電源の供給を実現す
ることができる。
【００２７】また、通常の使用状態においては蓄電装置
を必要としないため、設置費及び保守費の低減を図るこ
とができる。更に、蓄電装置を付設することにより非常
用電源として使用することもできる。
を必要としないため、設置費及び保守費の低減を図るこ
とができる。更に、蓄電装置を付設することにより非常
用電源として使用することもできる。
【００２８】負荷の変動および自然エネルギーの発電量
の変動に応じて、商用系統電源からの電力の供給が自動
的に増減するので、変動の大きな自然エネルギーを有効
活用することができる。
の変動に応じて、商用系統電源からの電力の供給が自動
的に増減するので、変動の大きな自然エネルギーを有効
活用することができる。
【図１】本発明の実施の一形態である直流連結方式によ
る電源装置を示す図である。
る電源装置を示す図である。
【図２】図１とは別の実施の一形態である交流連結方式
による電源装置を示す図である。
による電源装置を示す図である。
【図３】図１に示す直流連結方式の電源装置に、蓄電装
置を付加した電源装置を示す図である。
置を付加した電源装置を示す図である。
【図４】図２に示す交流連結方式の電源装置に、蓄電装
置を付加した電源装置を示す図である。
置を付加した電源装置を示す図である。
【図５】従来の、自然エネルギーを利用した系統連係方
式による電源装置を示す図である。
式による電源装置を示す図である。
【図６】従来の、自然エネルギーを利用した系統切換方
式による電源装置を示す図である。
式による電源装置を示す図である。
【図７】従来の、自然エネルギーを利用した単独運転方
式による電源装置を示す図である。
式による電源装置を示す図である。
１１ 自然エネルギー電力 １２ ＤＣ／ＤＣコンバータ １３ ＤＣ／ＡＣインバータ １４ 商用系統電源 １５ 整流回路 １６ 交流負荷 ２１ 自然エネルギー電力 ２２ ＤＣ／ＡＣインバータ ２３ 商用系統電源 ２４ ＳＷ回路 ２５ 交流負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 AA06 AA07 BA01 DA05 DA18 GB03 GB06 5G066 BA03 HB06 HB09 JA02 JB03 5H007 BB07 CC09 CC12 GA09 5H420 BB14 CC03 CC04 CC06 DD03 DD06 EA48 EB39 EB40
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽光発電や風力発電によって得られる
自然エネルギーを電力源として利用する電源装置におい
て、 自然エネルギー発電によって得られる直流電力を、所定
の直流電圧値に調整した商用系統電源から得られた電圧
よりも所定の電圧分だけ高い直流電圧値に調整し、前記
両直流電圧を連結して利用することを特徴とする直流連
結方式による自然エネルギーを利用した電源装置。 - 【請求項２】 太陽光発電や風力発電によって得られる
自然エネルギーを電力源として利用する電源装置におい
て、 自然エネルギー発電によって得られる直流電力を、所定
の交流電圧値に調整した商用系統電源から得られた電圧
よりも所定の電圧分だけ高い交流電圧値に調整し、前記
両交流電圧を連結して利用することを特徴とする交流連
結方式による自然エネルギーを利用した電源装置。 - 【請求項３】 蓄電設備を備えたことを特徴とする請求
項１または２に記載の自然エネルギーを利用した電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003544A JP2001197751A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 自然エネルギーを利用した電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003544A JP2001197751A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 自然エネルギーを利用した電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001197751A true JP2001197751A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18532479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003544A Pending JP2001197751A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 自然エネルギーを利用した電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001197751A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-01-12 JP JP2000003544A patent/JP2001197751A/ja active Pending
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