JP2012235606A - Building power supply system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve energy conversion efficiency by downsizing a system having a plurality of power storage parts capable of storing power generated by a power generation part and power from a commercial power supply.SOLUTION: A building power supply system having a plurality of power storage parts capable of storing power generated by a power generation part and power from a commercial power supply comprises for each storage part: a power storage circuit becoming in an active state in storing power from the commercial power supply in the power storage part; a discharge circuit becoming in an active state in discharging power stored in the storage part and supplying a load with the discharged power; and a switch bringing either of the power storage circuit and the discharge circuit into an active state. The building power supply system further comprises only one bidirectional inverter which: converts AC current flowing from the commercial power supply to the power storage part to DC current, when the power storage circuit becomes in the active state and stores the power from the commercial power supply in the power storage part; and converts DC current flowing from the power storage part to the load to AC current, when the discharging circuit becomes in the active state.

Description

本発明は、建物内で発生する負荷へ電力を供給する建物用電力供給システムに係り、特に、建物に取り付けられ、自然エネルギーを利用して発電する発電部と、該発電部が発電した電力及び商用電源からの電力を蓄電することが可能な蓄電部と、を備える建物用電力供給システムに関する。   The present invention relates to a building power supply system that supplies power to a load generated in a building, and in particular, is attached to a building and generates power using natural energy, and the power generated by the power generation unit and The present invention relates to a building power supply system including a power storage unit capable of storing power from a commercial power source.

建物内で発生する負荷へ電力を供給する建物用電力供給システムとして、太陽光エネルギー等の自然エネルギーを利用して発電する発電部を備え、電力を蓄電することが可能な蓄電部を更に有するシステムが既に開発されている。かかるシステムの中には、蓄電部を複数有するものがあり、例えば、発電部が発電した電力を一の蓄電部に蓄電している間、他の蓄電部に蓄電された電力を放電して負荷に供給することが可能なシステムも存在する(例えば、特許文献1及び2参照)。   As a building power supply system that supplies power to a load generated in a building, a system that further includes a power storage unit that can store power using a power generation unit that generates power using natural energy such as solar energy Has already been developed. Some of these systems have a plurality of power storage units. For example, while the power generated by the power generation unit is stored in one power storage unit, the power stored in the other power storage unit is discharged and loaded. There are also systems that can be supplied to (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1及び2では、複数の蓄電池のうち、いずれかの蓄電池に太陽電池の出力を充電している間、残りの蓄電池が放電して電力を供給し、充電又は放電する蓄電池を切り替えるための制御部を備えた構成が開示されている。   In Patent Documents 1 and 2, among the plurality of storage batteries, while charging the output of the solar battery to any one of the storage batteries, the remaining storage battery discharges to supply power, and to switch the storage battery to be charged or discharged A configuration including a control unit is disclosed.

特開2001−45677号公報JP 2001-45677 A 特開2008−148443号公報JP 2008-148443 A

ところで、蓄電部を複数有する建物用電力供給システムにおいて、発電部が発電した電力の他に商用電源からの電力を蓄電しておくことが可能な蓄電部が採用される場合も考えられる。一方で、商用電源からの電力を蓄電部に蓄電するためには、商用電源から蓄電部に向かって流れる電流を交流電流から直流電流に変換する必要がある。   By the way, in the building power supply system having a plurality of power storage units, a power storage unit that can store power from a commercial power source in addition to the power generated by the power generation unit may be considered. On the other hand, in order to store the electric power from the commercial power source in the power storage unit, it is necessary to convert the current flowing from the commercial power source toward the power storage unit from an alternating current to a direct current.

上記の事情により、従来の建物用電力供給システムでは、例えば、商用電源から蓄電部に向かって流れる交流電流を直流電流に変換する機器としての充電器が蓄電部毎に設けられていた。しかしながら、充電器を蓄電部毎に設置するには、充電器の数に見合う機器設置スペースを確保しなければならない他、システム全体におけるエネルギー変換効率が低くなる虞がある。また、充電器では変換動作に伴って発熱が生じ、冷却ファン等の設置を要し、機器設置スペースを更に確保する必要が生じ、ファンの運転による騒音や排熱等の不具合も生じてしまう。   Due to the above circumstances, in a conventional building power supply system, for example, a charger as a device that converts an alternating current flowing from a commercial power source toward a power storage unit into a direct current is provided for each power storage unit. However, in order to install a charger for each power storage unit, it is necessary to secure a device installation space corresponding to the number of chargers, and the energy conversion efficiency of the entire system may be reduced. Further, in the charger, heat is generated with the conversion operation, and it is necessary to install a cooling fan and the like, and it is necessary to further secure a device installation space, and problems such as noise and exhaust heat due to operation of the fan also occur.

そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電部が発電した電力及び商用電源からの電力を蓄電することが可能な蓄電部を複数備えるシステムを小型化し、エネルギー変換効率の向上を図ることにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to downsize a system including a plurality of power storage units that can store power generated by a power generation unit and power from a commercial power source. The purpose is to improve the energy conversion efficiency.

前記課題は、本発明の建物用電力供給システムによれば、建物に取り付けられ、自然エネルギーを利用して発電する発電部と、該発電部が発電した電力及び商用電源からの電力を蓄電することが可能な複数の蓄電部と、を備えた、建物内で発生する負荷へ電力を供給する建物用電力供給システムであって、前記商用電源からの電力を前記蓄電部に蓄電する際に通電状態となる蓄電回路と、前記蓄電部に蓄電された電力を放電して前記負荷へ供給する際に通電状態となる放電回路と、前記蓄電回路の端子及び前記放電回路の端子のうち、接続する側の端子を切り替えて、前記蓄電回路と前記放電回路のうちのいずれかを通電状態にするスイッチと、を前記蓄電部毎に備え、前記蓄電回路が通電状態となって前記商用電源からの電力を前記蓄電部に蓄電する際に前記商用電源から前記蓄電部に向かって流れる電流を交流電流から直流電流に変換し、かつ、前記放電回路が通電状態となって前記蓄電部から前記負荷に向かって流れる電流を直流電流から交流電流に変換する1個のみの双方向インバータを、備えることにより解決される。
上記の構成により、本発明の建物用電力供給システムでは、双方向インバータを設置することにより、蓄電部を複数備えながらも充電器を蓄電部毎に用意する必要がなくなる結果、システムの小型化を実現するとともに、充電器での発熱ロスを抑えることでエネルギー変換効率についても向上する。
According to the building power supply system of the present invention, the object is to store a power generation unit that is attached to a building and generates power using natural energy, and power generated by the power generation unit and power from a commercial power source. A power supply system for a building that supplies power to a load generated in the building, wherein the power supply state is stored when the power from the commercial power source is stored in the power storage unit. A storage circuit to be connected; a discharge circuit that is energized when discharging the power stored in the power storage unit and supplying the power to the load; and a connecting side of a terminal of the storage circuit and a terminal of the discharge circuit Each of the power storage units, and the power storage circuit is in a power-on state to supply power from the commercial power source. The power storage unit A current flowing from the commercial power source toward the power storage unit during power storage is converted from an alternating current to a direct current, and a current flowing from the power storage unit toward the load is converted into a direct current when the discharge circuit is energized. This is solved by providing only one bidirectional inverter for converting current to alternating current.
With the above configuration, in the building power supply system according to the present invention, by installing a bidirectional inverter, it is not necessary to prepare a charger for each power storage unit while having a plurality of power storage units. As well as realizing it, energy conversion efficiency is improved by suppressing heat loss in the charger.

また、上記の建物用電力供給システムにおいて、前記発電部が発電した電力を前記商用電源へ逆潮流させることが可能であり、前記発電部が発電した電力を前記商用電源へ逆潮流させる際に前記発電部から前記商用電源に向かって電流が流れる逆潮流回路と、該逆潮流回路内に設置された、前記発電部から前記商用電源に向かって流れる電流を直流電流から交流電流に変換するインバータと、を備え、前記逆潮流回路は、前記放電回路とは別回路をなしており、前記インバータは、前記1個のみの双方向インバータとは別体をなしていると、好適である。かかる構成であれば、発電部が発電した電力を商用電源へ逆潮流する際に電流を変換するインバータが、双方向インバータとは別に設けられており、発電部が発電した電力を商用電源へ逆潮流するための回路(逆潮流回路)が、蓄電部に蓄電された電力を放電して負荷へ供給するための回路(放電回路)と分かれているので、発電部の発電電力が適切に逆潮流されるようになる。   In the building power supply system, the power generated by the power generation unit can be reversely flowed to the commercial power source, and the power generated by the power generation unit can be reversely flowed to the commercial power source. A reverse power flow circuit in which a current flows from the power generation section toward the commercial power supply, and an inverter installed in the reverse power flow circuit that converts the current flowing from the power generation section toward the commercial power supply from a direct current into an alternating current; It is preferable that the reverse power flow circuit is a separate circuit from the discharge circuit, and the inverter is separate from the single bidirectional inverter. In such a configuration, an inverter that converts current when the power generated by the power generation unit flows backward to the commercial power source is provided separately from the bidirectional inverter, and the power generated by the power generation unit is reversed to the commercial power source. The power flow circuit (reverse power flow circuit) is separated from the circuit (discharge circuit) for discharging the power stored in the power storage unit and supplying it to the load. Will come to be.

また、上記の建物用電力供給システムにおいて、前記蓄電部毎に設けられた前記放電回路及び前記蓄電回路には、いずれも、前記放電回路と前記蓄電回路との間で共通の共通回路が含まれており、該共通回路内に前記双方向インバータが設置されていると、より好適である。かかる構成であれば、蓄電部毎に設けられた蓄電回路及び放電回路がいずれも双方向インバータを経由するので、双方向インバータの機能が適切に発揮されることになる。   In the building power supply system, each of the discharge circuit and the power storage circuit provided for each power storage unit includes a common circuit common between the discharge circuit and the power storage circuit. It is more preferable that the bidirectional inverter is installed in the common circuit. With such a configuration, since the power storage circuit and the discharge circuit provided for each power storage unit both pass through the bidirectional inverter, the function of the bidirectional inverter is appropriately exhibited.

また、上記の建物用電力供給システムにおいて、前記発電部が発電した電力を前記蓄電部に蓄電する際に通電状態となる第2の蓄電回路と、該第2の蓄電回路の状態を切り替える第2のスイッチと、を前記蓄電部毎に備え、前記スイッチ及び前記第2のスイッチを操作して前記蓄電部における電力の蓄電及び放電を前記蓄電部毎に切り替える切り替え操作を実行する切り替え部と、前記発電部が発電した電力、前記商用電源からの電力、及び、前記蓄電部に蓄電された電力のうち、どの電力を前記負荷へ供給するかを決定する決定部と、を有し、該決定部は、前記負荷への電力供給モードとして、前記蓄電部に蓄電された電力を放電して前記負荷に供給するとともに前記発電部が発電した電力を前記商用電源へ逆潮流させる第1モードと、前記発電部が発電した電力、前記商用電源からの電力、及び前記蓄電部に蓄電された電力のうち、前記商用電源からの電力以外の電力を優先的に前記負荷に供給する第2モードとのうち、いずれかのモードを選択し、前記切り替え部は、前記決定部が決定した前記電力供給モードに応じて、前記切り替え操作を実行すると、より一層好適である。
かかる構成により、例えば建物の居住者は、経済的メリットを重視した第1モードと、環境負荷の削減を重視した第2モードとのうちから、自己の価値観やライフスタイルに基づいて最適な電力供給モードを選択することが可能となる。さらに、例えば、フィードインタリフ制度(固定価格買い取り制度)の終了等により、発電部が発電した電力を逆潮流することができず建物内で消費するようになった場合にも、システムの見直しを図る必要がなくなる。
In the building power supply system, the second power storage circuit that is energized when the power generated by the power generation unit is stored in the power storage unit and the second power storage circuit that switches the state of the second power storage circuit. A switch for executing a switching operation for switching power storage and discharge in the power storage unit for each power storage unit by operating the switch and the second switch, A determination unit that determines which power is supplied to the load among the power generated by the power generation unit, the power from the commercial power source, and the power stored in the power storage unit, and the determination unit The power supply mode to the load is a first mode in which the power stored in the power storage unit is discharged and supplied to the load, and the power generated by the power generation unit is reversely flowed to the commercial power source. Of the power generated by the power generation unit, the power from the commercial power source, and the power stored in the power storage unit, the second mode preferentially supplies power other than the power from the commercial power source to the load. It is even more preferable that any mode is selected and the switching unit performs the switching operation according to the power supply mode determined by the determination unit.
With this configuration, for example, a resident of a building can select the optimum power based on their own values and lifestyles from the first mode that emphasizes economic merits and the second mode that emphasizes reduction of environmental impact. The supply mode can be selected. In addition, for example, when the power intergeneration system (fixed price purchase system) is terminated, etc., the power generated by the power generation unit cannot be reversely flowed and consumed in the building. There is no need to plan.

また、上記の建物用電力供給システムにおいて、前記決定部が前記電力供給モードを前記第1モードに決定した場合には、前記蓄電部毎に設けられた前記蓄電回路及び前記第2の蓄電回路のいずれもが遮断された状態で、前記負荷における電力の消費量に応じた数の前記蓄電部に蓄電された電力が放電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行し、前記決定部が前記電力供給モードを前記第2モードに決定した場合には、複数の前記蓄電部のうち、少なくとも1つの蓄電部に蓄電された電力が放電され、かつ、電力を放電していない前記蓄電部には前記発電部が発電した電力が蓄電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行すると、さらに好適である。
かかる構成により、第1モードでは発電部が発電した電力を逆潮流させることを優先し、第2モードでは商用電源からの電力を用いないことを優先するように、切り替え部が適切に切り替え操作を実行することになる。また、第2モードでは、少なくとも1つの蓄電部に蓄電された電力を放電することにより、例えば、蓄電部の状態を蓄電状態から放電状態に切り替える際に時間を要するとしても、その切り替えの期間中に商用電源からの電力を受電せずに対応することが可能となる。
In the building power supply system, when the determining unit determines the power supply mode to the first mode, the power storage circuit provided for each power storage unit and the second power storage circuit The switching unit executes the switching operation so that the number of electric power stored in the power storage unit corresponding to the amount of power consumed by the load is discharged in a state where both are cut off, and the determination unit When the power supply mode is determined to be the second mode, among the plurality of power storage units, the power stored in at least one power storage unit is discharged, and the power storage unit is not discharging power More preferably, the switching unit executes the switching operation so that the electric power generated by the power generation unit is stored.
With this configuration, the switching unit appropriately performs the switching operation so that priority is given to the reverse flow of the power generated by the power generation unit in the first mode, and priority is given to not using the power from the commercial power source in the second mode. Will be executed. Further, in the second mode, by discharging the power stored in at least one power storage unit, for example, even if it takes time to switch the state of the power storage unit from the power storage state to the discharge state, during the switching period It is possible to cope with power without receiving power from a commercial power source.

また、上記の建物用電力供給システムにおいて、前記決定部が前記電力供給モードを前記第2モードに決定した場合には、複数の前記蓄電部のうち、電力の蓄電量が最も多い前記蓄電部に蓄電された電力が優先的に放電され、かつ、前記蓄電量が最も少ない前記蓄電部に前記発電部が発電した電力が蓄電され、蓄電が完了した時点で蓄電された電力が放電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行すると、さらに一層好適である。
かかる構成であれば、電力を蓄電する蓄電部と、電力を放電する蓄電部とを適宜切り替えることにより、負荷への電力供給を効率良く行うことが可能になる。
In the building power supply system, when the determination unit determines the power supply mode to be the second mode, among the plurality of power storage units, the power storage unit having the largest amount of power storage The stored power is discharged preferentially, and the power generated by the power generation unit is stored in the power storage unit with the least amount of power stored, and the stored power is discharged when the power storage is completed. It is even more preferable that the switching unit executes the switching operation.
With such a configuration, it is possible to efficiently supply power to the load by appropriately switching between a power storage unit that stores power and a power storage unit that discharges power.

また、上記の建物用電力供給システムにおいて、前記発電部は、自然エネルギーとしての太陽光エネルギーを利用して発電し、前記決定部が前記電力供給モードを前記第1モードに決定した場合の夜間時間帯には、複数の前記蓄電部のうち、少なくとも1つの蓄電部に蓄電された電力を放電して前記負荷に供給し、複数の前記蓄電部の全てに蓄電された電力を放電しても前記負荷への供給量が足りない場合には前記商用電源からの電力が前記負荷に供給され、かつ、前記夜間時間帯のうち、前記商用電源からの電力の使用量の単価が安くなる深夜時間帯中は前記商用電源からの電力が前記負荷に供給されるとともに前記蓄電部に蓄電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行すると、尚一層好適である。
かかる構成であれば、発電部による発電ができない時間帯において、システム全体における電力供給の合理化を図ることが可能になる。
In the building power supply system, the power generation unit generates power using solar energy as natural energy, and night time when the determination unit determines the power supply mode as the first mode. In the band, the power stored in at least one power storage unit among the plurality of power storage units is discharged and supplied to the load, and the power stored in all of the plurality of power storage units is discharged. When the supply amount to the load is insufficient, the electric power from the commercial power source is supplied to the load, and the night time zone in which the unit price of the power consumption from the commercial power source is reduced in the night time zone It is even more preferable that the switching unit executes the switching operation so that the electric power from the commercial power supply is supplied to the load and stored in the power storage unit.
With such a configuration, it is possible to rationalize the power supply in the entire system in a time zone when the power generation unit cannot generate power.

また、上記の建物用電力供給システムにおいて、前記負荷における電力の消費量を検出して、該消費量に応じた消費量信号を出力する消費量信号出力部を更に有し、前記切り替え部は、前記消費量信号に基づいて前記切り替え操作を実行すると、ますます好適である。
かかる構成であれば、切り替え部が切り替え操作を実行するにあたり、負荷に供給する電力量(消費電力量)に応じて適切な切り替え操作を実行するようになる。
The building power supply system may further include a consumption signal output unit that detects a consumption amount of power in the load and outputs a consumption signal corresponding to the consumption amount, and the switching unit includes: It is increasingly preferred to perform the switching operation based on the consumption signal.
With such a configuration, when the switching unit performs the switching operation, an appropriate switching operation is performed according to the amount of power (power consumption) supplied to the load.

本発明の建物用電力供給システムでは、双方向インバータを設置することにより、蓄電部を複数備えながらも充電器を蓄電部毎に用意する必要がなくなる。この結果、充電器の分だけ(厳密には、複数の充電器を設置するために必要な設置スペースから双方向インバーを設置するために要するスペースを差し引いた分)、システムの小型化を実現するとともに、充電器での発熱ロスが抑えられるのでシステム全体の総合エネルギー変換効率についても向上することになる。   In the building power supply system according to the present invention, by installing the bidirectional inverter, it is not necessary to prepare a charger for each power storage unit while providing a plurality of power storage units. As a result, downsizing of the system is realized by the amount of the charger (strictly, the space required for installing the two-way invar is subtracted from the installation space required for installing a plurality of chargers). At the same time, the heat loss in the charger can be suppressed, so that the overall energy conversion efficiency of the entire system is improved.

本実施形態に係る建物用電力供給システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a building power supply system according to the present embodiment. 建物用電力供給システムにおける制御系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system in the power supply system for buildings. 電力供給処理のフロー図である(その1)。It is a flowchart of the power supply process (the 1). 電力供給処理のフロー図である(その2)。It is a flowchart of a power supply process (the 2). 電力供給処理のフロー図である(その3)。It is a flowchart of an electric power supply process (the 3). 電力供給処理のフロー図である(その4)。It is a flowchart of a power supply process (the 4). 電力供給処理のフロー図である(その5)。It is a flowchart of the electric power supply process (the 5). 売電優先モードによる電力供給状態を示す第1図である。It is FIG. 1 which shows the electric power supply state by the power sale priority mode. 売電優先モードによる電力供給状態を示す第2図である。It is FIG. 2 which shows the electric power supply state by the power sale priority mode. 買電回避モードによる電力供給状態を示す第1図である。It is FIG. 1 which shows the electric power supply state by power purchase avoidance mode. 買電回避モードによる電力供給状態を示す第2図である。It is FIG. 2 which shows the electric power supply state by power purchase avoidance mode. 買電回避モードによる電力供給状態を示す第3図である。It is FIG. 3 which shows the electric power supply state by power purchase avoidance mode. 夜間時間帯向けの電力供給状態を示す第1図である。It is FIG. 1 which shows the electric power supply state for night time zones. 夜間時間帯向けの電力供給状態を示す第2図である。It is FIG. 2 which shows the electric power supply state for night time zones.

<<本実施形態に係る建物用電力供給システムについて>>
本発明の一実施形態(以下、本実施形態とも言う)に係る建物用電力供給システムについて、図1乃至12を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る建物用電力供給システムの全体構成図である。図2は、建物用電力供給システムにおける制御系統を示すブロック図である。図3乃至6Bは、電力供給処理のフロー図である。図7及び8は、後述する売電優先モードによる電力供給状態を示す図(第1図及び第2図)である。図9乃至11は、後述する買電回避モードによる電力供給状態を示す図(第1図、第2図及び第3図)である。図12及び13は、夜間時間帯向けの電力供給状態を示す図(第1図及び第2図)である。
なお、図示の便宜上、図7から図13の各図に図示された回路中、電流が流れる部分(通電部分)を太線にて示している。
<< About the building power supply system according to this embodiment >>
A building power supply system according to an embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as the present embodiment) will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a building power supply system according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a control system in the building power supply system. 3 to 6B are flowcharts of the power supply process. 7 and 8 are diagrams (FIGS. 1 and 2) showing a power supply state in a power sale priority mode to be described later. 9 to 11 are diagrams (FIGS. 1, 2 and 3) showing a power supply state in a power purchase avoidance mode which will be described later. 12 and 13 are diagrams (FIGS. 1 and 2) showing the power supply state for the night time zone.
For convenience of illustration, in the circuits shown in FIGS. 7 to 13, a portion through which a current flows (energized portion) is indicated by a bold line.

先ず、本実施形態に係る建物用電力供給システム(以下、本システムSとも言う)の全体構成等について概説する。
本システムSは、建物内における電力需要、すなわち、建物内で発生する負荷Lに対して電力を供給するシステムであり、具体的には、建物内で使用される電力消費機器に対して電力を供給する。なお、以降の説明では、建物の一例して住宅Hを挙げ、住宅H内における負荷Lに対して電力を供給するための電力供給システムについて説明する。ただし、住宅Hは建物の一例に過ぎず、その内空間にて負荷Lが発生するものである限り、例えば、オフィスビル、工場内の建屋、店舗等であってもよい。
First, the overall configuration and the like of a building power supply system (hereinafter also referred to as the present system S) according to the present embodiment will be outlined.
This system S is a system that supplies power to a power demand in a building, that is, a load L generated in the building. Specifically, power is supplied to a power consuming device used in the building. Supply. In the following description, a house H is given as an example of a building, and a power supply system for supplying power to a load L in the house H will be described. However, the house H is merely an example of a building, and may be, for example, an office building, a building in a factory, a store, or the like as long as the load L is generated in the interior space.

本システムSは、自然エネルギーとしての太陽光エネルギーを利用して発電することが可能であり、発電した電力を、蓄電部としての蓄電池21に蓄電することが可能である。また、本システムSは、商用電源CPからの電力(いわゆる系統電力)を受電しており、上記の蓄電池21には商用電源CPからの電力を蓄電することも可能である。そして、本システムSは、発電された電力(発電電力)、系統電力、及び、蓄電池21に蓄電された電力(蓄電電力)を負荷Lに対して供給する。   This system S can generate electric power using solar energy as natural energy, and can store the generated electric power in a storage battery 21 as an electric storage unit. In addition, the system S receives power from the commercial power supply CP (so-called system power), and the storage battery 21 can also store power from the commercial power supply CP. The system S supplies the generated power (generated power), the system power, and the power (stored power) stored in the storage battery 21 to the load L.

さらに、本システムSは、発電電力の一部又は全部を商用電源CPに逆潮流させることが可能である。すなわち、本システムSは、系統連系しており、自己発電により発生した発電電力を電気事業者(商用電源CPの保有者)の電力系統へ供給(いわゆる売電)することが可能である。   Furthermore, this system S can reversely flow part or all of the generated power to the commercial power source CP. That is, the present system S is grid-connected and can supply (so-called power sale) the generated power generated by self-power generation to the power system of the electric utility (owner of the commercial power supply CP).

本システムSは、図1及び2に示すように、発電部としての発電ユニット1と、複数の蓄電池21からなる蓄電池ユニット2と、電流が流れる回路を構成する回路ユニット3と、本システムS各部を制御する制御ユニット4と、を主たる構成要素として有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the system S includes a power generation unit 1 as a power generation unit, a storage battery unit 2 including a plurality of storage batteries 21, a circuit unit 3 constituting a circuit through which a current flows, and each part of the system S And a control unit 4 for controlling the main component.

発電ユニット1は、自然エネルギーとしての太陽光エネルギーを利用して発電するものであり、具体的には、住宅Hに取り付けられた太陽電池モジュール(不図示)により構成されている。発電ユニット1が発電した電力は、直流電力であり、負荷Lに供給される際や商用電源CPに逆潮流される際には、後述のDC−ACインバータ31によって交流電力に変換される。また、発電ユニット1が発電した電力を蓄電池21に蓄電する際には、コンバータ32により所定の電圧値まで降圧してから蓄電する。   The power generation unit 1 generates power using solar energy as natural energy, and specifically includes a solar cell module (not shown) attached to the house H. The electric power generated by the power generation unit 1 is direct current power, and is converted into alternating current power by a DC-AC inverter 31 described later when supplied to the load L or when flowing backward to the commercial power source CP. Further, when the electric power generated by the power generation unit 1 is stored in the storage battery 21, it is stored after being lowered to a predetermined voltage value by the converter 32.

蓄電池ユニット2は、蓄電部としての蓄電池21から構成される。本実施形態に係る蓄電池21は、リチウムイオン電池であり、蓄電池21には、発電ユニット1が発電した発電電力を蓄電することが可能である。さらに、蓄電池21は、発電ユニット1が発電した発電電力のほか、系統電力を蓄電することも可能である。具体的に説明すると、交流電力である系統電力は、後述の双方向インバータ33により直流電力に変換され、所定の電圧値まで降圧されてから蓄電池21に蓄電される。   The storage battery unit 2 includes a storage battery 21 as a power storage unit. The storage battery 21 according to the present embodiment is a lithium ion battery, and the storage battery 21 can store the generated power generated by the power generation unit 1. Furthermore, the storage battery 21 can store system power in addition to the generated power generated by the power generation unit 1. More specifically, system power that is AC power is converted into DC power by a bidirectional inverter 33 described later, and is stored in the storage battery 21 after being stepped down to a predetermined voltage value.

一方、蓄電池21に蓄電された電力は、放電されて負荷Lに供給されるが、負荷Lに供給されるにあたり、双方向インバータ33により直流電力から交流電力に変換され、更に、所定の電圧値まで昇圧される。   On the other hand, the electric power stored in the storage battery 21 is discharged and supplied to the load L. When supplied to the load L, the bidirectional inverter 33 converts the electric power from DC power to AC power, and further, a predetermined voltage value. The pressure is increased to.

そして、本実施形態に係る蓄電池ユニット2は、蓄電池21を複数備えている。これにより、複数の蓄電池21のうち、一部の蓄電池21に蓄電された電力を放電している間に、残りの蓄電池21に電力を蓄電することが可能になる。すなわち、本システムSでは、蓄電池21への電力の蓄電と蓄電池21からの電力の放電とを同時に実施することが可能である。   The storage battery unit 2 according to this embodiment includes a plurality of storage batteries 21. Thereby, while discharging the electric power stored in some of the storage batteries 21 among the plurality of storage batteries 21, it is possible to store the electric power in the remaining storage batteries 21. That is, in the present system S, it is possible to simultaneously store electric power in the storage battery 21 and discharge electric power from the storage battery 21.

なお、以下の説明では、3個の蓄電池21を備える構成を例に挙げて説明するが、本システムS内に設置される蓄電池21の個数については、少なくとも2個以上であればよく、特に制限されるものではない。また、以下の説明では、各蓄電池21の容量(蓄電可能な電力の容量)が蓄電池21間で同一である構成を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、蓄電池21間で異なることとしてもよい。   In the following description, a configuration including three storage batteries 21 will be described as an example. However, the number of storage batteries 21 installed in the system S may be at least two, and is particularly limited. Is not to be done. Moreover, in the following description, although the capacity | capacitance (capacity | capacitance of the electric power which can be stored) of each storage battery 21 is mentioned as an example and demonstrated, the structure is not limited to this, Between storage batteries 21 It may be different.

さらに、各蓄電池21の陰極側には、蓄電池21に蓄電された電力が意図せずに放電してしまうのを防止するために逆流防止ダイオード22が接続されている。この逆流防止ダイオード21により、蓄電池21から電流が流れる場合(換言すると、蓄電池21に蓄電された電力が放電される場合)は必ず陽極側から流れるようになっている。なお、逆流防止ダイオード22の、蓄電池21が位置する側とは反対側の端子Taには、後述の切り替えスイッチSSWが接触可能である。   Further, a backflow prevention diode 22 is connected to the cathode side of each storage battery 21 in order to prevent the power stored in the storage battery 21 from being unintentionally discharged. The backflow prevention diode 21 always flows from the anode side when a current flows from the storage battery 21 (in other words, when the power stored in the storage battery 21 is discharged). Note that a changeover switch SSW described later can contact the terminal Ta of the backflow prevention diode 22 on the side opposite to the side where the storage battery 21 is located.

回路ユニット3は、図1に示す通り、主に、発電ユニット1と負荷Lとの間に敷設された第1ラインA1と、発電ユニット1と商用電源CP(厳密には、住宅H内に設けられた系統電力の受電設備)との間に敷設された第2ラインA2と、商用電源CP(厳密には、上記の受電設備)と負荷Lとの間に敷設された第3ラインA3と、商用電源CP(厳密には、上記の受電設備)と蓄電池21との間に敷設された第4ラインA4と、蓄電池21と負荷Lとの間に敷設された第5ラインA5と、発電ユニット1と蓄電池21との間に敷設された第6ラインA6とによって構成される。各ラインA1〜A6の構成については、後に詳述する。   As shown in FIG. 1, the circuit unit 3 mainly includes a first line A <b> 1 laid between the power generation unit 1 and the load L, the power generation unit 1, and a commercial power source CP (strictly, provided in a house H). A second line A2 laid between the power supply facility) and a third line A3 laid between the commercial power source CP (strictly, the above power reception facility) and the load L, The fourth line A4 laid between the commercial power source CP (strictly speaking, the above power receiving equipment) and the storage battery 21, the fifth line A5 laid between the storage battery 21 and the load L, and the power generation unit 1 And the sixth line A6 laid between the storage battery 21 and the storage battery 21. The configuration of each line A1 to A6 will be described in detail later.

制御ユニット4は、図2に示すように、ホームサーバ41と、宅内ネットワーク5を介してホームサーバ41と通信可能に接続された各種電力計測器(例えば、発電量センサM1)とを有する。ホームサーバ41は、CPU、ROM及びRAM、通信用インターフェースを主たる構成要素として有し、ROMには、本システムSを制御するためにインストールされたプログラム(以下、制御プログラム)が記憶されている。   As shown in FIG. 2, the control unit 4 includes a home server 41 and various power measuring instruments (for example, a power generation amount sensor M <b> 1) that are communicably connected to the home server 41 via the home network 5. The home server 41 includes a CPU, a ROM and a RAM, and a communication interface as main components, and a program (hereinafter referred to as a control program) installed to control the system S is stored in the ROM.

また、ホームサーバ41は、通信用インターフェースを通じて操作パッド42と通信可能であり、操作パッド42から送信される信号を受信する。ここで、操作パッド42とは、負荷Lへの電力供給モードを選択する選択画面を表示して、ユーザ(具体的には、住宅Hの居住者)の選択結果を受け付けて、当該選択結果に応じたデータをホームサーバ41に向けて送信する通信機器である。ユーザの選択結果は、ユーザが操作パッド42のタッチパネル(不図示)に表示された電力供給モードの選択肢の中からいずれかをタッチすることにより受け付けられる。   The home server 41 can communicate with the operation pad 42 through the communication interface, and receives a signal transmitted from the operation pad 42. Here, the operation pad 42 displays a selection screen for selecting a power supply mode for the load L, receives a selection result of a user (specifically, a resident of the house H), and displays the selection result. This is a communication device that transmits corresponding data to the home server 41. The user's selection result is accepted when the user touches any one of the power supply mode options displayed on the touch panel (not shown) of the operation pad 42.

以上のように構成された本システムSでは、ホームサーバ41が、負荷Lへの電力供給モードに関するユーザの選択結果を示すデータを操作パッド42から受信すると、当該データに応じたモードに則って、本システムSが負荷Lに対して電力を供給するようになる。   In the system S configured as described above, when the home server 41 receives data indicating the user's selection result regarding the power supply mode to the load L from the operation pad 42, according to the mode corresponding to the data, The system S supplies power to the load L.

なお、本実施形態では、負荷Lへの電力供給モードとして、売電優先モードと、買電回避モードとを選択すること可能である。ここで、売電優先モードとは、第1モードに相当し、蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給するとともに、発電ユニット1が発電した電力(発電電力)を商用電源CPへ逆潮流させるモードである。他方、買電回避モードとは、第2モードに相当し、発電電力、系統電力、及び蓄電池21に蓄電された電力のうち、系統電力以外の電力を優先的に負荷Lに供給するモードである。   In the present embodiment, the power sale priority mode and the power purchase avoidance mode can be selected as the power supply mode to the load L. Here, the power sale priority mode corresponds to the first mode, and the power stored in the storage battery 21 is discharged and supplied to the load L, and the power (generated power) generated by the power generation unit 1 is used as the commercial power supply CP. This is a mode to reverse flow. On the other hand, the power purchase avoidance mode corresponds to the second mode, and is a mode in which power other than the system power is preferentially supplied to the load L among the generated power, the system power, and the power stored in the storage battery 21. .

かかる構成により、例えばユーザは、経済的メリットを重視した売電優先モードと、環境負荷の削減を重視した買電回避モードとのうちから、自己の価値観やライフスタイルに基づいて最適な電力供給モードを選択することが可能となる。さらに、例えば、フィードインタリフ制度の終了等により、発電ユニット1が発電した電力を逆潮流することができず住宅H内で消費するようになった場合にも、システムの見直しを図る必要がなくなる。   With this configuration, for example, the user can optimally supply power based on their own values and lifestyles, from among the power sale priority mode that emphasizes economic merits and the power purchase avoidance mode that emphasizes environmental load reduction. It becomes possible to select a mode. Furthermore, for example, when the power generated by the power generation unit 1 cannot be reversely flowed due to the end of the feed interleaving system or the like and is consumed in the house H, it is not necessary to review the system. .

<回路ユニット3について>
回路ユニット3は、前述したとおり、主に、第1ラインA1〜第6ラインA6によって構成される。以下、図1を参照しながら、各ラインA1〜A6別に構成を説明する。
<About circuit unit 3>
As described above, the circuit unit 3 is mainly configured by the first line A1 to the sixth line A6. Hereinafter, the configuration of each of the lines A1 to A6 will be described with reference to FIG.

第1ラインA1は、発電ユニット1から負荷Lに向かって電流が流れる回路であり、その中途位置には、発電ユニット1から流れる直流電流を交流電流に変換するDC−ACインバータ31が設置されている。   The first line A1 is a circuit in which a current flows from the power generation unit 1 toward the load L, and a DC-AC inverter 31 that converts a direct current flowing from the power generation unit 1 into an alternating current is installed at an intermediate position. Yes.

第2ラインA2は、発電ユニット1から商用電源CPに向かって電流が流れる回路である。すなわち、第2ラインA2は、逆潮流回路に相当し、発電ユニット1が発電した電力を商用電源CPへ逆潮流させる際に発電ユニット1から商用電源CPに向かって電流が流れるものである。また、第2ラインA2の中途位置には上記のDC−ACインバータ31が設置されている。つまり、DC−ACインバータ31は、インバータの一例として逆潮流回路たる第2ラインA2内に設置されており、発電ユニット1から商用電源CPに向かって流れる電流を直流電流から交流電流に変換するものとして機能する。また、本実施形態では、発電ユニット1からDC−ACインバータ31の下流に位置する分岐点に至るまでの区間において、第1ラインA1と第2ラインA2とは、共通回路となっており、当該分岐点にて分岐し、それぞれ単独の回路へと分かれる(図1参照)。   The second line A2 is a circuit in which a current flows from the power generation unit 1 toward the commercial power supply CP. That is, the second line A2 corresponds to a reverse power flow circuit, and a current flows from the power generation unit 1 toward the commercial power supply CP when the power generated by the power generation unit 1 is reversely flowed to the commercial power supply CP. In addition, the DC-AC inverter 31 is installed in the middle of the second line A2. That is, the DC-AC inverter 31 is installed in the second line A2 that is a reverse power flow circuit as an example of an inverter, and converts the current flowing from the power generation unit 1 toward the commercial power supply CP from a direct current to an alternating current. Function as. In the present embodiment, in the section from the power generation unit 1 to the branch point located downstream of the DC-AC inverter 31, the first line A1 and the second line A2 are a common circuit, Branches at the branch point, and is divided into individual circuits (see FIG. 1).

第3ラインA3は、商用電源CPから負荷Lに向かって電流(交流電流)が流れる回路である。なお、本実施形態では、第3ラインA3のうち、住宅H内に設けられた系統電力の受電設備から若干下流側の位置(商用電源CPから負荷Lに向かって流れる電流の向きから見て下流側の位置であり、具体的には、第1ラインA1と第2ラインA2との分岐点)に至るまでの区間については、前述の第2ラインA2と共通の回路になっており、上記区間以降の区間については、前述の第1ラインA1と共通の回路になっている(図1参照)。   The third line A3 is a circuit in which a current (alternating current) flows from the commercial power supply CP toward the load L. In the present embodiment, in the third line A3, a position slightly downstream from the power receiving facility for the system power provided in the house H (downstream as viewed from the direction of the current flowing from the commercial power supply CP toward the load L). Is a circuit common to the second line A2 described above, and the section up to the branch point between the first line A1 and the second line A2 is a common circuit. The subsequent section is a circuit common to the first line A1 described above (see FIG. 1).

第4ラインA4は、商用電源CPから蓄電池21に向かって電流が流れる回路であり、換言すると、系統電力を蓄電池21に蓄電するための回路である。本実施形態では、第4ラインA4のうち、住宅H内に設けられた系統電力の受電設備から幾分下流側に位置する分岐点(以下、第1の分岐点とも言う)に至るまでの区間については、前述の第3ラインA3と共通の回路になっており、第1の分岐点にて分岐し、それぞれ単独の回路へと分かれる(図1参照)。さらに、第4ラインA4は、第1の分岐点から見て更に下流側の位置に第2の分岐点を有し、当該第2の分岐点にて更に分岐して、蓄電池21と同数の分岐回路に分かれる。   The fourth line A4 is a circuit in which a current flows from the commercial power supply CP toward the storage battery 21. In other words, the fourth line A4 is a circuit for storing system power in the storage battery 21. In the present embodiment, in the fourth line A4, a section from the power receiving facility for the grid power provided in the house H to a branch point located somewhat downstream (hereinafter also referred to as a first branch point). Is a circuit common to the above-mentioned third line A3, branches at the first branch point, and is divided into individual circuits (see FIG. 1). Further, the fourth line A4 has a second branch point at a position further downstream as viewed from the first branch point, further branches at the second branch point, and has the same number of branches as the storage battery 21. Divided into circuits.

そして、第4ラインA4は、第2分岐点にて蓄電池21と同数に分岐した後、各蓄電池21に対して接続可能に構成されている。具体的に説明すると、図1に示すように、蓄電池21毎の分岐回路には、その中途位置に切り替えスイッチSSWが設置されている。この切り替えスイッチSSWは、前述したように、逆流防止ダイオード22の端子Taに接触可能であり、切り替えスイッチSSWが逆流防止ダイオード22の端子Taに接触した際には、当該逆流防止ダイオード22に接続された蓄電池21、に対応する分岐回路の状態が通電状態(電流が流れる状態)となる。反対に、切り替えスイッチSSWが逆流防止ダイオード22の端子Taから離間した際には、当該逆流防止ダイオード22に接続された蓄電池21、に対応する分岐回路の状態が遮断状態(電流が流れなくなる状態)となる。   The fourth line A4 is configured to be connectable to each storage battery 21 after branching to the same number as the storage batteries 21 at the second branch point. If it demonstrates concretely, as shown in FIG. 1, in the branch circuit for every storage battery 21, the changeover switch SSW is installed in the middle position. As described above, the changeover switch SSW can contact the terminal Ta of the backflow prevention diode 22. When the changeover switch SSW contacts the terminal Ta of the backflow prevention diode 22, the changeover switch SSW is connected to the backflow prevention diode 22. The state of the branch circuit corresponding to the storage battery 21 becomes the energized state (state in which current flows). On the contrary, when the changeover switch SSW is separated from the terminal Ta of the backflow prevention diode 22, the state of the branch circuit corresponding to the storage battery 21 connected to the backflow prevention diode 22 is cut off (a state where no current flows). It becomes.

また、図1に示すように、第4ラインA4の中途区間(具体的には、第1の分岐点と第2の分岐点との間の区間)には、1個のみの双方向インバータ33が設置されている。双方向インバータ33は、第4ラインA4において昇降圧コンバータ33よりも上流側(商用電源CPから蓄電池21に向かって電流が流れる向きから見て上流側)に位置し、系統電力を蓄電池21に蓄電する際には、商用電源CPから蓄電池21に向かって流れる電流を交流電流から直流電流に変換するとともに、入力電圧を所定の電圧値まで降圧して出力する。   Further, as shown in FIG. 1, only one bidirectional inverter 33 is provided in the middle section of the fourth line A4 (specifically, the section between the first branch point and the second branch point). Is installed. The bidirectional inverter 33 is located upstream of the buck-boost converter 33 in the fourth line A4 (upstream as viewed from the direction in which current flows from the commercial power supply CP to the storage battery 21), and stores the system power in the storage battery 21. In doing so, the current flowing from the commercial power source CP toward the storage battery 21 is converted from an alternating current to a direct current, and the input voltage is stepped down to a predetermined voltage value and output.

第5ラインA5は、蓄電池21から負荷Lに向かって電流が流れる回路であり、換言すると、蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給するための回路である。第5ラインA5は、各蓄電池21の陽極から延出し、最終的には、第1ラインA1や第3ラインA3と回路を共有するようになる。   The fifth line A5 is a circuit in which a current flows from the storage battery 21 toward the load L. In other words, the fifth line A5 is a circuit for discharging the power stored in the storage battery 21 and supplying it to the load L. The fifth line A5 extends from the anode of each storage battery 21 and eventually shares a circuit with the first line A1 and the third line A3.

具体的に説明すると、図1に示すように、各蓄電池21の陽極から延出した回路(以下、延出回路)は、前述の切り替えスイッチSSWに接続されており、より具体的には、各蓄電池21の陽極からやや下流側の位置に切り替えスイッチSSWと接触可能な端子Tbが設置されている。そして、切り替えスイッチSSWが当該端子Tbに接触した際には、当該端子Tb直近の蓄電池21、に対応する延出回路の状態が通電状態となる。反対に、切り替えスイッチSSWが上記端子Tbから離間した際には、当該端子Tb直近の蓄電池21に対応する延出回路の状態が遮断状態となる。   Specifically, as shown in FIG. 1, a circuit extending from the anode of each storage battery 21 (hereinafter referred to as an extending circuit) is connected to the above-described changeover switch SSW, and more specifically, A terminal Tb that can contact the changeover switch SSW is provided at a position slightly downstream from the anode of the storage battery 21. When the changeover switch SSW comes into contact with the terminal Tb, the state of the extension circuit corresponding to the storage battery 21 in the immediate vicinity of the terminal Tb becomes the energized state. On the contrary, when the changeover switch SSW is separated from the terminal Tb, the state of the extension circuit corresponding to the storage battery 21 in the immediate vicinity of the terminal Tb is cut off.

また、第5ラインA5は、各切り替えスイッチSSWの下流側(蓄電池21から負荷Lに向かって流れる電流の向きから見て下流側)の一定区間において、第4ラインA4と回路を共有する。具体的に説明すると、第5ラインA5は、前述の双方向インバータ33を経由している。これにより、蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給する際には、双方向インバータ33において、蓄電池21から負荷Lに向かって流れる電流を直流電流から交流電流に変換するとともに、所定の電圧値まで昇圧する。そして、第5ラインA5は、双方向インバータ33の下流側(蓄電池21から負荷Lに向かって流れる電流の向きから見て下流側)の所定位置(具体的には、第4ラインA4の第1分岐点に相当する位置)以降、第1ラインA1や第3ラインA3と回路を共有するようになる。   Further, the fifth line A5 shares a circuit with the fourth line A4 in a fixed section on the downstream side of each changeover switch SSW (downstream side as viewed from the direction of the current flowing from the storage battery 21 toward the load L). More specifically, the fifth line A5 passes through the bidirectional inverter 33 described above. Thus, when the electric power stored in the storage battery 21 is discharged and supplied to the load L, the bidirectional inverter 33 converts the current flowing from the storage battery 21 toward the load L from a direct current to an alternating current, Boost to a predetermined voltage value. The fifth line A5 is a predetermined position (specifically, the first line of the fourth line A4) on the downstream side of the bidirectional inverter 33 (downstream side when viewed from the direction of the current flowing from the storage battery 21 toward the load L). Thereafter, the circuit is shared with the first line A1 and the third line A3.

第6ラインA6は、発電ユニット1から蓄電池21に向かって電流(直流電流)が流れる回路であり、換言すると、発電ユニット1が発電した電力を蓄電池21に蓄電するための回路である。第6ラインA6は、図1に示すように、蓄電池21に向かう中途位置で分岐し、蓄電池21と同数の分岐回路に分かれる。各分岐回路の末端側の端子は、対応する蓄電池21に接続されており、より具体的には、各蓄電池21の陰極に接続された逆流防止ダイオード22に接続されている。   The sixth line A6 is a circuit in which a current (DC current) flows from the power generation unit 1 toward the storage battery 21, in other words, a circuit for storing the power generated by the power generation unit 1 in the storage battery 21. As illustrated in FIG. 1, the sixth line A <b> 6 branches at a midway position toward the storage battery 21, and is divided into the same number of branch circuits as the storage battery 21. The terminal on the terminal side of each branch circuit is connected to the corresponding storage battery 21, and more specifically, connected to a backflow prevention diode 22 connected to the cathode of each storage battery 21.

また、図1に示すように、第6ラインA6の各分岐回路には、コンバータ32と、オンオフスイッチSWと、が設けられている。コンバータ32は、本実施形態ではDC−DCコンバータであり、発電ユニット1が発電した発電電力を蓄電池21に蓄電する際に入力電圧を所定の電圧値まで降圧して出力する機器である。オンオフスイッチSWは、開閉自在に構成されており、オンオフスイッチSWの開閉状態を切り替えることで各分岐回路の状態が通電状態から遮断状態に、若しくは遮断状態から通電状態に切り替わる。   Further, as shown in FIG. 1, each branch circuit of the sixth line A6 is provided with a converter 32 and an on / off switch SW. The converter 32 is a DC-DC converter in the present embodiment, and is a device that steps down the input voltage to a predetermined voltage value and outputs it when storing the generated power generated by the power generation unit 1 in the storage battery 21. The on / off switch SW is configured to be openable and closable, and by switching the open / close state of the on / off switch SW, the state of each branch circuit is switched from the energized state to the interrupted state, or from the interrupted state to the energized state.

以上までに説明してきた通り、本実施形態では、商用電源CPからの電力を蓄電池21に蓄電する際に通電状態となる蓄電回路が、蓄電池21毎に備えられ、具体的には第4ラインA4として構成されている。同様に、本実施形態では、蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lへ供給する際に通電状態となる放電回路が、蓄電池21毎に備えられ、具体的には第5ラインA5として構成されている。   As described above, in the present embodiment, a storage circuit that is energized when storing the electric power from the commercial power source CP in the storage battery 21 is provided for each storage battery 21, and specifically, the fourth line A4. It is configured as. Similarly, in the present embodiment, a discharge circuit that is energized when the power stored in the storage battery 21 is discharged and supplied to the load L is provided for each storage battery 21, specifically as a fifth line A5. It is configured.

また、本実施形態では、スイッチとしての切り替えスイッチSSWが、蓄電池21毎に備えられている。各切り替えスイッチSSWは、蓄電回路の端子(具体的には、逆流防止ダイオード22の端子Ta)、及び、放電回路(具体的には、蓄電池21の陽極から延出した延出回路に設けられた端子Tb)の端子のうち、接続する側の端子を切り替えて、対応する蓄電回路と放電回路のうちのいずれかを通電状態にする。   In the present embodiment, a changeover switch SSW as a switch is provided for each storage battery 21. Each changeover switch SSW is provided in a terminal of the storage circuit (specifically, a terminal Ta of the backflow prevention diode 22) and a discharge circuit (specifically, an extension circuit extending from the anode of the storage battery 21). Of the terminals of the terminal Tb), the terminal on the connection side is switched, and any one of the corresponding power storage circuit and discharge circuit is energized.

さらに、本実施形態では、発電ユニット1が発電した電力を蓄電池21に蓄電する際に通電状態となる第2の蓄電回路が、蓄電池21毎に備えられ、具体的には第6ラインA6として構成されている。また、第2スイッチとしてのオンオフスイッチSWが、蓄電池21毎に備えられており、各オンオフスイッチSWの開閉を切り替えることにより、対応する第2の蓄電回路の状態を切り替える。   Further, in the present embodiment, a second power storage circuit that is energized when the power generated by the power generation unit 1 is stored in the storage battery 21 is provided for each storage battery 21, and specifically, configured as a sixth line A6. Has been. Moreover, the on / off switch SW as a 2nd switch is provided for every storage battery 21, and switches the state of a corresponding 2nd electrical storage circuit by switching opening and closing of each on / off switch SW.

以上のような構成により、蓄電池21毎に設けられた切り替えスイッチSSW及びオンオフスイッチSWを操作することによって、負荷Lへ供給する電力の供給源(電力源)を切り替えることが可能になる。また、蓄電池21に電力を蓄電する際には、発電ユニット1が発電した電力又は商用電源CPからの電力のいずれかを選択することが可能になる。さらに、蓄電池21毎に蓄電及び放電を切り替えることも可能になるので、前述したように、複数の蓄電池21の一部について電力を放電している間に、残りの蓄電池21については電力を蓄電しておくことも可能である(すなわち、蓄電と同時に放電を行うことが可能である)。   With the configuration as described above, it is possible to switch the power supply source (power source) supplied to the load L by operating the changeover switch SSW and the on / off switch SW provided for each storage battery 21. In addition, when storing power in the storage battery 21, it is possible to select either the power generated by the power generation unit 1 or the power from the commercial power source CP. Furthermore, since it is also possible to switch between storage and discharge for each storage battery 21, as described above, while discharging power for a part of the plurality of storage batteries 21, the remaining storage battery 21 is stored with power. (That is, it is possible to discharge at the same time as storage).

また、本実施形態では、双方向インバータ33が設けられている。そして、かかる双方向インバータ33により、蓄電回路が通電状態となって商用電源CPからの電力を蓄電池21に蓄電する際に商用電源CPから蓄電池21に向かって流れる電流が交流電流から直流電流に変換される。双方向インバータ33は、また、放電回路が通電状態となって蓄電池から負荷Lに向かって流れる電流を直流電流から交流電流に変換する。本実施形態では、上記の機能を発揮する双方向インバータ33が、本システムS中、1個のみ備えられている。   In the present embodiment, a bidirectional inverter 33 is provided. The bidirectional inverter 33 converts the current flowing from the commercial power supply CP toward the storage battery 21 from an alternating current to a direct current when the storage circuit is energized and the power from the commercial power supply CP is stored in the storage battery 21. Is done. The bidirectional inverter 33 also converts a current flowing from the storage battery toward the load L from a direct current into an alternating current when the discharge circuit is energized. In the present embodiment, only one bidirectional inverter 33 that exhibits the above function is provided in the system S.

具体的に説明すると、蓄電池21毎に設けられた放電回路及び蓄電回路(つまり、第4ラインA4及び第5ラインA5)には、いずれも、放電回路と蓄電回路との間で共通の共通回路が含まれており、当該共通回路内に双方向インバータ33が設置されている。換言すると、本実施形態に係る回路ユニット3は、蓄電池21毎に設けられた蓄電回路及び放電回路が、いずれも双方向インバータ33を経由するように構成されている。以上のように、本実施形態では、蓄電池21における蓄電及び放電に際して必要となる電流の変換を1個の双方向インバータ33のみで実行する。この結果、本実施形態では、システムの小型化を実現するとともに、システム全体の総合エネルギー変換効率を向上させることが可能になる。   More specifically, both the discharge circuit and the storage circuit (that is, the fourth line A4 and the fifth line A5) provided for each storage battery 21 are common circuits common between the discharge circuit and the storage circuit. The bidirectional inverter 33 is installed in the common circuit. In other words, the circuit unit 3 according to the present embodiment is configured such that the storage circuit and the discharge circuit provided for each storage battery 21 both pass through the bidirectional inverter 33. As described above, in the present embodiment, the conversion of the current required for storing and discharging in the storage battery 21 is executed by only one bidirectional inverter 33. As a result, in this embodiment, it is possible to reduce the size of the system and improve the overall energy conversion efficiency of the entire system.

すなわち、蓄電池21を複数備える従来のシステムでは、商用電源から蓄電池21に向けて流れる電流を交流電流から直流電流に変換するための充電器が、蓄電池21毎に備えられていた。このため、充電器の数に見合う機器設置スペースを確保しなければならなくなる。また、充電器が電流変換に伴って発熱するために変換ロスが発生し、システム全体におけるエネルギー変換効率が低くなる虞がある。また、冷却ファン等を設置して充電器を冷却する必要があることから、機器設置スペースを更に確保する必要が生じ、ファンの運転による騒音や排熱等の不具合も生じてしまう。   That is, in a conventional system including a plurality of storage batteries 21, each storage battery 21 is provided with a charger for converting a current flowing from a commercial power source toward the storage battery 21 from an alternating current to a direct current. For this reason, it is necessary to secure a device installation space corresponding to the number of chargers. Further, since the charger generates heat with current conversion, a conversion loss occurs, and the energy conversion efficiency in the entire system may be lowered. In addition, since it is necessary to cool the charger by installing a cooling fan or the like, it is necessary to further secure a device installation space, which causes problems such as noise and exhaust heat due to the operation of the fan.

これに対し、本実施形態では、蓄電池21における蓄電及び放電に際して必要となる電流の変換を、単一の双方向インバータ33のみで実行するので、蓄電池21毎に充電器を設ける場合に比して設置スペースを要さず、更に変換ロスを低減することが可能になる。さらに、冷却ファン等の設置も要さず、ファンの運転による騒音や排熱等の不具合の発生を未然に防止することも可能である。以上の結果、本実施形態であれば、システムの小型化を実現するとともに、システム全体の総合エネルギー変換効率を向上させることが可能になる。   On the other hand, in this embodiment, since the conversion of the electric current required for the electrical storage and discharge in the storage battery 21 is performed only by the single bidirectional inverter 33, as compared with the case where a charger is provided for each storage battery 21. Installation space is not required, and conversion loss can be further reduced. Further, it is not necessary to install a cooling fan or the like, and it is possible to prevent the occurrence of problems such as noise and exhaust heat due to the operation of the fan. As a result, according to the present embodiment, it is possible to reduce the size of the system and improve the overall energy conversion efficiency of the entire system.

なお、本実施形態のように、蓄電池21毎に設けられた放電回路及び蓄電回路が、いずれも双方向インバータ33を経由するように回路ユニット3が構成されているので、上述した双方向インバータ33の機能が適切に発揮されることになる。   Since the circuit unit 3 is configured such that both the discharge circuit and the storage circuit provided for each storage battery 21 pass through the bidirectional inverter 33 as in the present embodiment, the bidirectional inverter 33 described above. The function of will be demonstrated appropriately.

さらに、本実施形態では、逆潮流回路としての第2ラインA2は、放電回路としての第5ラインA5とは別回路をなしている。また、発電ユニット1の発電電力を逆潮流させる際に電流を変換するDC−ACインバータ31は、1個のみの双方向インバータ33とは別体をなしている。これにより、発電ユニット1の発電電力が適切に逆潮流されるようになる。   Further, in the present embodiment, the second line A2 as the reverse power flow circuit is a separate circuit from the fifth line A5 as the discharge circuit. Further, the DC-AC inverter 31 that converts a current when the power generated by the power generation unit 1 is reversely flowed is separated from the single bidirectional inverter 33. As a result, the generated power of the power generation unit 1 is appropriately reversely flowed.

分かりやすく説明すると、例えば、発電ユニット1の発電電力を逆潮流させる際に上記の双方向インバータ33を経由させる構成とした場合、発電ユニット1の発電電力、及び、蓄電池21が放電した電力の双方が、双方向インバータ33からの出力電力となってしまい、かかる状況では、商用電源CPに逆潮流させることが不可能である。これに対し、本実施形態では、逆潮流回路(第2ラインA2)と放電回路(第5ラインA5)とが別回路をなしおり、発電ユニット1の発電電力を逆潮流させる際に電流を変換するDC−ACインバータ31が、双方向インバータ33とは別に設けられているので、上記の状況となり得ず、適切に発電ユニット1の発電電力を逆潮流させることが可能になる。   To explain in an easy-to-understand manner, for example, when the power generation unit 1 is configured to pass the bidirectional inverter 33 when the generated power is reversely flowed, both the generated power of the power generation unit 1 and the power discharged from the storage battery 21 are described. However, it becomes output power from the bidirectional inverter 33, and in such a situation, it is impossible to reversely flow the commercial power source CP. On the other hand, in this embodiment, the reverse power flow circuit (second line A2) and the discharge circuit (fifth line A5) form separate circuits, and convert the current when the power generated by the power generation unit 1 is reverse flowed. Since the DC-AC inverter 31 to be provided is provided separately from the bidirectional inverter 33, the situation described above cannot be achieved, and the power generated by the power generation unit 1 can be appropriately reversed.

<制御ユニット4について>
次に、制御ユニット4の構成や動作例等について説明する。
前述したように、本システムSでは、負荷Lへの電力供給モードとして、売電優先モードと買電回避モードとが選択可能である。本システムSは、上記2つのモードのうち、ユーザが操作パッド42上で選択したモードにて負荷Lに電力を供給する。
<About the control unit 4>
Next, the configuration and operation example of the control unit 4 will be described.
As described above, in the present system S, as the power supply mode to the load L, the power sale priority mode and the power purchase avoidance mode can be selected. The system S supplies power to the load L in the mode selected by the user on the operation pad 42 among the two modes.

また、売電優先モードが選択された場合の夜間時間帯には、発電ユニット1による発電が中断するので、夜間電力を商用電源CPから受電する。さらに、夜間時間帯のうち、前記商用電源からの電力の使用量あたりの単価(いわゆる電気料金)が安くなる深夜時間帯中は、商用電源CPからの電力が負荷Lに供給するとともに、蓄電池21に当該電力を蓄電することも可能である。   Moreover, since the power generation by the power generation unit 1 is interrupted during the night time zone when the power sale priority mode is selected, the night power is received from the commercial power source CP. Furthermore, during the midnight hours when the unit price per electric power consumption from the commercial power source (so-called electricity bill) is reduced in the night time zone, the power from the commercial power source CP is supplied to the load L, and the storage battery 21 It is also possible to store the power.

また、商用電源CPが異常状態となり系統電力を受電できなくなった場合(すなわち、停電の場合)には、住宅H内の負荷Lのうち、電力を優先的に供給すべき重要な負荷L(以下、重要負荷L1)に優先的に電力を供給し、重要でない負荷L(以下、非重要負荷L2)には電力供給を中止する。   Further, when the commercial power supply CP becomes in an abnormal state and cannot receive the system power (that is, in the case of a power failure), among the loads L in the house H, an important load L (hereinafter referred to as power) that should be supplied with priority. , Power is preferentially supplied to the important load L1), and power supply to the non-important load L (hereinafter, non-important load L2) is stopped.

以上の機能を実現するために、ホームサーバ41には、通信部41aと、モード決定部41bと、スイッチ切り替え部41cと、蓄電量算出部41dと、負荷選択部41eと、時刻管理部41fとを有し、これらの各部は、ホームサーバ制御部41gを介して互いに接続されている。   In order to implement the above functions, the home server 41 includes a communication unit 41a, a mode determination unit 41b, a switch switching unit 41c, a storage amount calculation unit 41d, a load selection unit 41e, and a time management unit 41f. These units are connected to each other via the home server control unit 41g.

通信部41aは、ホームサーバ41の構成要素のうち、CPU、ROM、RAM、通信用インターフェース、及び、予めインストールされた制御プログラムにより構成されており、操作パッド42からの送信データである、電力供給モードに対するユーザの選択結果を示すデータを受信する。   The communication unit 41a includes a CPU, a ROM, a RAM, a communication interface, and a preinstalled control program among the components of the home server 41, and is a power supply that is transmission data from the operation pad 42. Data indicating a user selection result for the mode is received.

また、通信部41aは、操作パッド42から送信されるデータのほか、住宅H内に各種電力計測器からの出力信号についても受信可能である。ここで、電力計測器とは、発電量センサM1、売電量センサM2、買電量センサM3及び消費電力量センサM4のことであり、各々は、CTセンサにより構成され、ホームサーバ41と通信可能に接続されており、所定時間毎に電力量を検出して該電力量に応じた信号を通信部41aに向けて出力する。   In addition to the data transmitted from the operation pad 42, the communication unit 41a can also receive output signals from various power meters in the house H. Here, the power meter means a power generation amount sensor M1, a power sale amount sensor M2, a power purchase amount sensor M3, and a power consumption amount sensor M4, each of which is constituted by a CT sensor and can communicate with the home server 41. It is connected, detects the amount of power every predetermined time, and outputs a signal corresponding to the amount of power to the communication unit 41a.

発電量センサM1は、発電量信号出力部に相当し、所定位置(例えば、発電ユニット1の下流側の直近位置)にセットされた状態で、発電ユニット1による電力の発電量を検出し、該発電量に応じた発電量信号を通信部41aに向けて出力する。売電量センサM2は、所定位置(例えば、系統電力を受電する設備の直近位置)にセットされた状態で、発電ユニット1が発電した電力のうち、商用電源CPへ逆潮流させた分の電力量(売電量)を検出し、該電力量に応じた売電量信号を通信部41aに向けて出力する。   The power generation amount sensor M1 corresponds to a power generation amount signal output unit, detects the amount of power generated by the power generation unit 1 in a state where it is set at a predetermined position (for example, the nearest position downstream of the power generation unit 1), and A power generation amount signal corresponding to the power generation amount is output toward the communication unit 41a. The power sale amount sensor M2 is set at a predetermined position (for example, the nearest position of the facility that receives the system power), and among the power generated by the power generation unit 1, the amount of power that is reversely flowed to the commercial power source CP (Power sale amount) is detected, and a power sale amount signal corresponding to the power amount is output to the communication unit 41a.

買電量センサM3は、所定位置(例えば、系統電力を受電する設備の直近位置)にセットされた状態で、系統電力の受電量(買電量)を検出し、該受電量に応じた買電量信号を通信部41aに向けて出力する。消費電力量センサM4は、消費量信号出力部に相当し、所定位置(例えば、分電盤6内)にセットされた状態で、負荷Lにおける電力の消費量を検出して、該消費量に応じた消費量信号を出力する。   The power purchase amount sensor M3 detects the amount of power received (amount of power purchased) in a state where it is set at a predetermined position (for example, the nearest position of the facility that receives the system power), and a power purchase amount signal corresponding to the amount of power received Is output to the communication unit 41a. The power consumption sensor M4 corresponds to a power consumption signal output unit, detects the power consumption in the load L in a state where it is set at a predetermined position (for example, in the distribution board 6), and calculates the power consumption. The corresponding consumption signal is output.

モード決定部41bは、決定部に相当し、ホームサーバ41のCPU、ROM、RAM及び制御プログラムにより構成されている。モード決定部41bは、通信部41aが受信した操作パッド42からのデータを解析し、電力供給モードに対するユーザの選択結果を特定する。そして、特定したユーザの選択結果に応じて、発電ユニット1が発電した電力、商用電源CPからの電力(系統電力)、及び、蓄電池21に蓄電された電力のうち、どの電力を負荷Lへ供給するかを決定する。なお、本実施形態では、前述したように、電力供給モードとして売電優先モードと買電回避モードが用意されており、モード決定部41bは、上記2つのモードのうち、いずれかのモードを選択し、各モードに対応する電力を負荷Lへ供給する。   The mode determination unit 41b corresponds to a determination unit, and includes the CPU, ROM, RAM, and control program of the home server 41. The mode determination unit 41b analyzes the data from the operation pad 42 received by the communication unit 41a, and specifies the user selection result for the power supply mode. Then, depending on the specified user selection result, which power is supplied to the load L among the power generated by the power generation unit 1, the power from the commercial power supply CP (system power), and the power stored in the storage battery 21. Decide what to do. In the present embodiment, as described above, the power sale priority mode and the power purchase avoidance mode are prepared as the power supply modes, and the mode determination unit 41b selects one of the two modes. Then, power corresponding to each mode is supplied to the load L.

スイッチ切り替え部41cは、切り替え部に相当し、ホームサーバ41のCPU、ROM、RAM及び制御プログラムにより構成されている。スイッチ切り替え部41cは、切り替えスイッチSSW及びオンオフスイッチSWを操作して蓄電池21における電力の蓄電及び放電を、蓄電池21毎に切り替える切り替え操作を実行する。
そして、スイッチ切り替え部41cは、モード決定部41bが選択した電力供給モードに応じ、上述した電力計測器からの出力信号(特に、発電量センサM1からの発電量信号、及び、消費電力量センサM4からの消費量信号)に基づいて切り替え操作を実行する。
The switch switching unit 41c corresponds to a switching unit, and includes a CPU, a ROM, a RAM, and a control program of the home server 41. The switch switching unit 41 c operates a switching switch SSW and an on / off switch SW to execute a switching operation for switching power storage and discharge of the storage battery 21 for each storage battery 21.
Then, the switch switching unit 41c outputs the output signal from the power measuring instrument described above (in particular, the power generation amount signal from the power generation amount sensor M1 and the power consumption amount sensor M4) according to the power supply mode selected by the mode determination unit 41b. The switching operation is executed based on the consumption signal from

スイッチ切り替え部41cの具体的な動作について説明すると、蓄電池21に系統電力を蓄電する際には、その蓄電池21に対応する切り替えスイッチSSWを、蓄電回路の端子である逆流防止ダイオード22の端子Taに接触させるとともに、上記の蓄電池21に対応するオンオフスイッチSWを開状態(オフ状態)にする。蓄電池21に蓄電された電力を放電する際には、その蓄電池21に対応する切り替えスイッチSSWを、放電回路の端子である、蓄電池21からの延出回路に設けられた端子Tbに接触させるとともに、上記の蓄電池21に対応するオンオフスイッチSWを開状態(オフ状態)にする。蓄電池21に発電ユニット1が発電した電力を蓄電する際には、その蓄電池21に対応する切り替えスイッチSSWを、いずれの端子Ta、Tbからも離間させ、かつ、上記の蓄電池21に対応するオンオフスイッチSWを閉状態(オン状態)にする。   The specific operation of the switch switching unit 41c will be described. When the system power is stored in the storage battery 21, the switch SSW corresponding to the storage battery 21 is connected to the terminal Ta of the backflow prevention diode 22 that is a terminal of the storage circuit. At the same time, the on / off switch SW corresponding to the storage battery 21 is set in the open state (off state). When discharging the electric power stored in the storage battery 21, the changeover switch SSW corresponding to the storage battery 21 is brought into contact with the terminal Tb provided in the extension circuit from the storage battery 21, which is a terminal of the discharge circuit, The on / off switch SW corresponding to the storage battery 21 is set in the open state (off state). When storing the power generated by the power generation unit 1 in the storage battery 21, the changeover switch SSW corresponding to the storage battery 21 is separated from any of the terminals Ta and Tb, and the on / off switch corresponding to the storage battery 21 described above. SW is closed (ON state).

蓄電量算出部41dは、ホームサーバ41のCPU、ROM、RAM及び制御プログラムにより構成されており、各蓄電池21の蓄電量を算出するものである。本実施形態の場合、蓄電量算出部41dは、切り替えスイッチSSWの、各端子Ta、Tbとの接触時間、及び、オンオフスイッチSWのオン時間に基づいて、蓄電量の推定値を蓄電池21毎に算出する。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、上記以外の実測値(蓄電池21の陽極の電圧値等)に基づいて蓄電量の推定値を算出することとしてもよい。   The storage amount calculation unit 41d is configured by the CPU, ROM, RAM, and control program of the home server 41, and calculates the storage amount of each storage battery 21. In the case of the present embodiment, the storage amount calculation unit 41d calculates the estimated value of the storage amount for each storage battery 21 based on the contact time of the changeover switch SSW with the terminals Ta and Tb and the on time of the on / off switch SW. calculate. However, it is not limited to this, For example, it is good also as calculating the estimated value of the electrical storage amount based on measured values other than the above (voltage value of the anode of the storage battery 21, etc.).

負荷選択部41eは、ホームサーバ41のCPU、ROM、RAM及び制御プログラムにより構成されており、商用電源CPが異常状態となり系統電力を受電できなくなった際に、負荷Lのうち、重要負荷L1にのみ電力を供給するものである。ここで、重要負荷L1の選定は、予めユーザが住宅H内で使用される電力消費機器について、予め順位付けをすることにより行われる。   The load selection unit 41e is configured by the CPU, ROM, RAM, and control program of the home server 41. When the commercial power supply CP becomes in an abnormal state and cannot receive the system power, the load selection unit 41e becomes the important load L1 among the loads L. It only supplies power. Here, the selection of the important load L1 is performed by ranking the power consumption devices used in the house H in advance by the user.

そして、重要負荷L1のみへの電力供給を実現するために、住宅H内に備えられた分電盤6には、停電時に非重要負荷L2への電力供給を遮断する遮断スイッチSHが取り付けられている。負荷選択部41eが遮断スイッチSHを開くことにより、負荷Lのうち、重要負荷L1のみに電力が供給され、非重要負荷L2への電力供給が遮断されるようになる。
なお、本実施形態において、負荷選択部41eは、発電ユニット1が電力を発電した発電量、各蓄電池21の蓄電量、及び、負荷Lにおける消費電力量を監視しながら、遮断スイッチSHの開閉を切り替える。
And in order to implement | achieve the electric power supply only to the important load L1, the cutoff switch SH which interrupts | blocks the electric power supply to the non-important load L2 at the time of a power failure is attached to the distribution board 6 with which the house H was equipped. Yes. When the load selection unit 41e opens the cutoff switch SH, power is supplied only to the important load L1 in the load L, and power supply to the non-important load L2 is cut off.
In the present embodiment, the load selection unit 41e opens and closes the shut-off switch SH while monitoring the power generation amount generated by the power generation unit 1, the power storage amount of each storage battery 21, and the power consumption amount in the load L. Switch.

時刻管理部41fは、ホームサーバ41のCPU、ROM、RAM及び制御プログラムにより構成されており、現在時刻を認識するとともに、現在時刻が夜間時間帯になると、夜間時間帯向けの電力供給がなされるように信号をスイッチ切り替え部41cに向かって出力し、当該信号を受け取ったスイッチ切り替え部41cは、上記の夜間時間帯向けの電力供給がなされるように切り替え操作を行う。ここで、夜間時間帯とは、発電ユニット1が発電することができない時間帯のことである。
また、時刻管理部41fは、現在時刻が夜間時間帯のうち、いわゆる電気料金が安くなる深夜時間帯になると、深夜時間帯向けの電力供給がなされるように信号をスイッチ切り替え部41cに向かって出力し、当該信号を受け取ったスイッチ切り替え部41cは、上記の夜間時間帯向けの電力供給がなされるように切り替え操作を行う。
The time management unit 41f is configured by the CPU, ROM, RAM, and control program of the home server 41, recognizes the current time, and supplies power for the night time zone when the current time falls into the night time zone. As described above, the signal is output toward the switch switching unit 41c, and the switch switching unit 41c that has received the signal performs a switching operation so that the power supply for the night time period is performed. Here, the night time zone is a time zone during which the power generation unit 1 cannot generate power.
In addition, the time management unit 41f sends a signal to the switch switching unit 41c so that power is supplied to the midnight time zone when the current time is a midnight time zone of the night time zone where the so-called electricity rate is reduced. The switch switching unit 41c that outputs and receives the signal performs a switching operation so that the power supply for the night time period is performed.

次に、上述したホームサーバ41各部の動作例として、当該各部により実行される電力供給処理について、図3乃至13を参照しながら説明する。
電力供給処理では、図3に示すように、先ず、各センサM1〜M4による電力計測が実施され、当該計測結果を示す信号がホームサーバ41の通信部41aに向けて出力される(S001)。
Next, as an operation example of each unit of the home server 41 described above, power supply processing executed by each unit will be described with reference to FIGS.
In the power supply process, as shown in FIG. 3, first, power measurement is performed by the sensors M1 to M4, and a signal indicating the measurement result is output toward the communication unit 41a of the home server 41 (S001).

ホームサーバ41側において電力計測結果を示す信号が受信されると、モード決定部41bが、操作パッド42から受信したデータを解析して、ユーザが操作パッド42上で選択した電力供給モードを特定する。かかるステップが、モード決定部41bによる電力供給モードの決定ステップ(S002)に相当する。   When the signal indicating the power measurement result is received on the home server 41 side, the mode determination unit 41b analyzes the data received from the operation pad 42 and identifies the power supply mode selected on the operation pad 42 by the user. . This step corresponds to the power supply mode determination step (S002) by the mode determination unit 41b.

ここで、モード決定部41bが売電優先モードに決定すると(S003で「売電優先モード」)、以降、当該モードに従って、負荷Lへの電力供給がなされる。すなわち、売電優先モードに決定した場合、蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給するとともに、発電ユニット1が発電した電力を商用電源CPへ逆潮流させるようになる。   Here, when the mode determination unit 41b determines the power sale priority mode (“power sale priority mode” in S003), thereafter, power is supplied to the load L according to the mode. That is, when the power sale priority mode is determined, the power stored in the storage battery 21 is discharged and supplied to the load L, and the power generated by the power generation unit 1 is allowed to flow backward to the commercial power source CP.

一方、モード決定部41bが買電回避モードに決定すると(S003で「買電回避モード」)、以降、当該モードに従って、負荷Lへの電力供給がなされ、具体的には、発電ユニット1が発電した発電電力、系統電力、及び蓄電池21に蓄電された電力のうち、系統電力以外の電力を優先的に負荷Lに供給するようになる。また、モード決定部41bが売電優先モードに決定した場合の夜間時間帯には(S004でYes)、夜間時間帯に適した電力供給が実行され、さらに、深夜時間帯中には(S005でYes)、深夜時間帯に適した電力供給が実行される。夜間時間帯及び深夜時間帯の各期間中の電力供給については、後に詳述する。   On the other hand, when the mode determination unit 41b determines the power purchase avoidance mode (“power purchase avoidance mode” in S003), thereafter, power is supplied to the load L according to the mode. Specifically, the power generation unit 1 generates power. Among the generated power, the system power, and the power stored in the storage battery 21, power other than the system power is preferentially supplied to the load L. In addition, during the night time zone when the mode decision unit 41b decides to the power sale priority mode (Yes in S004), power supply suitable for the night time zone is executed, and during the late night time zone (in S005). Yes), power supply suitable for midnight time zone is executed. The power supply during each of the night time zone and the midnight time zone will be described in detail later.

以下、電力供給処理における各ケースについて詳しく説明する。
モード決定部41bが売電優先モードに決定した場合であって、発電ユニット1が発電可能な時間帯(すなわち、夜間以外の時間帯)にあるケース(S004で記号Aにて示されるケース)では、ホームサーバ制御部41gが、ステップS001にて受信された各センサM1〜M4からの出力信号を解析する。当該解析工程において、ホームサーバ制御部41gは、消費電力量センサM4からの出力信号に基づいて、負荷Lにおける電力の消費量を算出する。
一方、蓄電部算出部41dが各蓄電池21の蓄電量を算出し、さらに、当該算出結果から総蓄電量(全ての蓄電池21の蓄電量の総和)を求める。
Hereinafter, each case in the power supply process will be described in detail.
In the case where the mode determination unit 41b determines the power sale priority mode and the power generation unit 1 is in a time zone in which the power generation unit 1 can generate power (that is, a time zone other than nighttime) (indicated by the symbol A in S004). The home server control unit 41g analyzes the output signals from the sensors M1 to M4 received in step S001. In the analysis step, the home server control unit 41g calculates the power consumption of the load L based on the output signal from the power consumption sensor M4.
On the other hand, the power storage unit calculation unit 41d calculates the power storage amount of each storage battery 21, and further obtains the total power storage amount (the sum of the power storage amounts of all the storage batteries 21) from the calculation result.

その後、算出された電力消費量及び総蓄電量を比較して、総蓄電量が消費電力量以上である場合には(S011でYes)、図7に示すように、蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給するとともに、発電ユニット1が発電した電力が全て商用電源CPに逆潮流するようになる(S012)。さらに、本実施形態では、負荷Lにおける電力の消費量(消費電力量)に応じた数の蓄電池21に蓄電された電力が放電される。
一方、総蓄電量が消費電力量を下廻る場合には(S011でNo)、図8に示すように、全ての蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給し、不足分を、発電ユニット1による発電電力によって補い、当該発電電力の余剰分が商用電源CPに逆潮流するようになる(S013)。
Thereafter, the calculated power consumption and the total power storage amount are compared, and if the total power storage amount is equal to or greater than the power consumption amount (Yes in S011), the power stored in the storage battery 21 as shown in FIG. Is discharged and supplied to the load L, and all the electric power generated by the power generation unit 1 flows backward to the commercial power source CP (S012). Furthermore, in the present embodiment, the power stored in the number of storage batteries 21 corresponding to the amount of power consumed (power consumption) in the load L is discharged.
On the other hand, when the total power storage amount is lower than the power consumption amount (No in S011), the power stored in all the storage batteries 21 is discharged and supplied to the load L as shown in FIG. The power generated by the power generation unit 1 is supplemented, and the surplus of the generated power flows back to the commercial power source CP (S013).

以上のように、売電優先モードが選択された場合であって、発電ユニット1が発電可能な時間帯には、発電ユニット1が発電した電力を極力商用電源CPへ逆潮流させるべく、負荷Lへの電源供給については、主として、各蓄電池21に蓄電された電力の放電によって賄われる。さらに、本実施形態では、負荷Lにおける電力の消費量に応じた数だけ蓄電池21に蓄電された電力が放電される。   As described above, when the power sale priority mode is selected and the power generation unit 1 is capable of generating power, the load L is set so that the power generated by the power generation unit 1 can flow back to the commercial power source CP as much as possible. The power supply to the battery is mainly covered by the discharge of the electric power stored in each storage battery 21. Furthermore, in the present embodiment, the power stored in the storage battery 21 is discharged by the number corresponding to the amount of power consumed by the load L.

ところで、上述した売電優先モードにおける一連の処理は、売電優先モードによる電力供給がなされるようにスイッチ切り替え部41cが消費電力量センサM4からの消費量信号に基づいて、前述の切り替え操作を実行することによって実現される。すなわち、本ケースでは発電ユニット1が発電した電力を逆潮流させることを優先するように、スイッチ切り替え部41cが適切に切り替え操作を実行することになる。   By the way, in the series of processing in the power sale priority mode described above, the switch switching unit 41c performs the above switching operation based on the consumption signal from the power consumption sensor M4 so that power is supplied in the power sale priority mode. It is realized by executing. That is, in this case, the switch switching unit 41c appropriately executes the switching operation so that priority is given to the reverse flow of the power generated by the power generation unit 1.

具体的に説明すると、モード決定部41bが売電優先モードを選択した場合、発電ユニット1が発電可能な時間帯においては、スイッチ切り替え部41cは、蓄電池21毎に設けられた蓄電回路及び第2の蓄電回路のいずれもが遮断された状態で、負荷Lにおける電力の消費量に応じた数の蓄電池21に蓄電された電力が放電されるように切り替え操作を実行する。特に、本実施形態では、複数の蓄電池21のうち、蓄電量が最も大きい蓄電池21から順に電力を放電するように、スイッチ切り替え部41cが切り替え操作を実行する。   More specifically, when the mode determination unit 41b selects the power sale priority mode, the switch switching unit 41c includes the power storage circuit provided for each storage battery 21 and the second in the time zone in which the power generation unit 1 can generate power. The switching operation is executed so that the power stored in the number of storage batteries 21 corresponding to the amount of power consumed by the load L is discharged in a state where all of the storage circuits are cut off. In particular, in the present embodiment, the switch switching unit 41 c performs a switching operation so that power is discharged in order from the storage battery 21 having the largest amount of stored electricity among the plurality of storage batteries 21.

なお、負荷Lにおける電力の消費量に応じた数は、算出した電力消費量に幾分の負荷変動量を加味した量を賄うことが可能な蓄電池21の数であり、少なくとも1個以上であることが望ましく、2個以上であれば更に望ましい。これは、蓄電池21の蓄電及び放電の切り替えには幾分の時間を要するために、当該切り替え時間に蓄電池21から電力を供給することができない場合、売電量が減ったり買電量が増加したりする場合が考えられる。これに対し、少なくとも1個以上の蓄電池21について放電させ続けておけば、そのうちの一の蓄電池21を放電状態から蓄電状態へと切り替える際にも、上記の問題を誘発せずに、スムーズな切り替えが実現可能となる。また、2個以上の蓄電池21について放電する場合には、万一、負荷における消費電力量が急激に増加したとしても、適切に対応することが可能となる。   Note that the number corresponding to the amount of power consumed in the load L is the number of storage batteries 21 that can cover the amount of calculated power consumption plus some amount of load fluctuation, and is at least one. Desirably, two or more are more desirable. Since it takes some time to switch between storage and discharge of the storage battery 21, if power cannot be supplied from the storage battery 21 during the switching time, the amount of power sold or the amount of power purchased increases. There are cases. On the other hand, if at least one storage battery 21 is continuously discharged, even when one of the storage batteries 21 is switched from the discharged state to the stored state, smooth switching without inducing the above problem. Is feasible. Moreover, when discharging about two or more storage batteries 21, even if the power consumption at the load suddenly increases, it is possible to cope with it appropriately.

なお、2個以上の蓄電池21について放電する場合においては、例えばPMW制御を利用することにより、蓄電量(厳密には、蓄電残量)の大きい蓄電池21であるほど、多くの電力が放電されるようにすれば、更に好適である。これにより、急激な負荷変動があった場合であっても買電を回避することが可能になる。   In the case of discharging about two or more storage batteries 21, for example, by using PMW control, as the storage battery 21 has a larger storage amount (strictly, the remaining storage amount), more electric power is discharged. This is more preferable. This makes it possible to avoid power purchase even when there is a sudden load fluctuation.

また、売電優先モードによる電力供給の実行中に、蓄電された電力を全て放電した蓄電池21が生じた場合、売電優先モードを中断して、当該蓄電池21に電力を蓄電し、蓄電完了後に売電優先モードを再開することとしてもよい。   In addition, when the storage battery 21 that discharges all of the stored power is generated during the power supply in the power sale priority mode, the power sale priority mode is interrupted, the power is stored in the storage battery 21, and the power storage is completed. The power sale priority mode may be resumed.

モード決定部41bが買電回避モードに決定したケース(S003で記号Bにて示されるケース)では、上述したケースと同様、ホームサーバ制御部41gが、各センサM1〜M4からの出力信号を解析して、負荷Lにおける電力の消費量を算出する一方で、蓄電部算出部41dが、各蓄電池21の蓄電量を算出する。   In the case where the mode determination unit 41b determines the power purchase avoidance mode (the case indicated by the symbol B in S003), the home server control unit 41g analyzes the output signals from the sensors M1 to M4 as in the case described above. Then, while calculating the power consumption amount in the load L, the power storage unit calculation unit 41 d calculates the power storage amount of each storage battery 21.

その後、算出された電力消費量と、算出した各蓄電池21の蓄電量の中の最大値(最大蓄電量)とを比較して、最大蓄電量が消費電力量以上である場合には(S021でYes)、図9に示すように、最大蓄電量の蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給するとともに、残りの蓄電池21に発電ユニット1が発電した電力を蓄電する(S022)。この際、蓄電量が最も小さい蓄電池21から電力を蓄電し、蓄電完了後、2番目に蓄電量が小さい蓄電池21に電力を蓄電する。一方、蓄電が完了した蓄電池21については電力を放電するようになる。つまり、本実施形態では、蓄電量が小さい蓄電池21から順次電力が蓄電され、蓄電が完了した時点で蓄電された電力が放電されるようになる。   Thereafter, the calculated power consumption is compared with the maximum value (maximum power storage amount) of the calculated power storage amount of each storage battery 21, and when the maximum power storage amount is equal to or greater than the power consumption amount (in S021). As shown in FIG. 9, the electric power stored in the storage battery 21 having the maximum storage amount is discharged and supplied to the load L, and the electric power generated by the power generation unit 1 is stored in the remaining storage battery 21 (S022). . At this time, electric power is stored from the storage battery 21 having the smallest amount of power storage, and after the completion of the power storage, the power is stored in the storage battery 21 having the second lowest power storage amount. On the other hand, the power is discharged from the storage battery 21 that has been charged. In other words, in the present embodiment, electric power is sequentially stored from the storage battery 21 with a small amount of power storage, and the stored electric power is discharged when the power storage is completed.

一方、最大蓄電量が消費電力量を下廻る場合であって(S021でNo)、最大蓄電量と2番目に大きい蓄電量(図5中、「2番目の蓄電量」と表記)との和が消費電力量以上である場合(S023でYes)には、図10に示すように、最大蓄電量の蓄電池21、及び、2番目の蓄電量の蓄電池21の双方について電力を放電して負荷Lに供給し、残りの蓄電池21に発電ユニット1が発電した電力を蓄電する(S024)。また、最大蓄電量と2番目の蓄電量との和が消費電力量を下廻る場合(S023でNo)には、図11に示すように、全ての蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給する(S025)。なお、全ての蓄電池21に蓄電された電力を放電しても消費電力量を賄えない場合には、当然ながら、系統電力を受電して、蓄電池21に蓄電された電力及び系統電力の双方を負荷Lに供給することとなる。   On the other hand, when the maximum power storage amount is lower than the power consumption amount (No in S021), the sum of the maximum power storage amount and the second largest power storage amount (denoted as “second power storage amount” in FIG. 5). Is equal to or greater than the power consumption amount (Yes in S023), as shown in FIG. 10, the power is discharged to both the storage battery 21 with the maximum power storage amount and the storage battery 21 with the second power storage amount to load L And the electric power generated by the power generation unit 1 is stored in the remaining storage battery 21 (S024). Further, when the sum of the maximum power storage amount and the second power storage amount is lower than the power consumption amount (No in S023), the power stored in all the storage batteries 21 is discharged as shown in FIG. Supply to the load L (S025). In addition, when the electric power stored in all the storage batteries 21 is discharged and the amount of power consumption cannot be covered, naturally, the system power is received and both the electric power stored in the storage battery 21 and the system power are supplied. The load L is supplied.

以上のように、買電回避モードが選択された場合であって、系統電力の受電(すなわち、買電)を極力回避すべく、負荷Lへの電源供給については、各蓄電池21に蓄電された電力の放電のみによって賄われる。   As described above, in the case where the power purchase avoidance mode is selected, the power supply to the load L is stored in each storage battery 21 in order to avoid receiving the system power (that is, power purchase) as much as possible. Covered only by electric power discharge.

そして、本実施形態では、複数の蓄電池21のうち、少なくとも1つの蓄電池21に蓄電された電力が放電され、電力を放電していない蓄電池21には発電ユニット1が発電した電力が蓄電される。つまり、本実施形態では、発電ユニット1が発電した電力が負荷Lに直接供給されることはなく、必ず、蓄電池21に蓄電された上で蓄電池21から電力が負荷Lに供給される。このように発電ユニット1による発電電力を蓄電池21に蓄電してから負荷Lに供給することは、若干のロスを伴うものの、電力を安定的に供給できるという点において好適である。   In this embodiment, among the plurality of storage batteries 21, the power stored in at least one storage battery 21 is discharged, and the power generated by the power generation unit 1 is stored in the storage battery 21 that has not discharged the power. That is, in the present embodiment, the power generated by the power generation unit 1 is not directly supplied to the load L, but is always stored in the storage battery 21 and then supplied from the storage battery 21 to the load L. As described above, it is preferable to store the generated power generated by the power generation unit 1 in the storage battery 21 and then supply it to the load L in that the power can be stably supplied with some loss.

具体的に説明すると、自然エネルギーを利用した発電、特に、太陽光エネルギーを利用した発電については、天候等により発電量が安定しないことがある。したがって、太陽光エネルギーを利用して得られる発電電力によって負荷Lを賄う場合には、発電量の変動によって、負荷Lを賄い切れなくなり、系統電力を受電せざるを得なくなる。これに対して、本実施形態のように発電電力を蓄電池21に一旦を蓄電しておけば、上記の問題が生じることなく、負荷Lに対して電力を安定的に供給することが可能になる。   More specifically, with regard to power generation using natural energy, particularly power generation using solar energy, the amount of power generation may not be stable due to the weather or the like. Therefore, when the load L is covered by the generated power obtained by using solar energy, the load L cannot be covered by the fluctuation in the amount of power generation, and the system power must be received. On the other hand, once the generated power is stored in the storage battery 21 as in the present embodiment, the power can be stably supplied to the load L without causing the above problem. .

なお、上述したように、本実施形態では、複数の蓄電池21のうち、少なくとも1つの蓄電池21に蓄電された電力が放電されることとし、これにより、例えば、蓄電池21の状態を蓄電状態から放電状態に切り替える際に時間を要するとしても、その切り替えの期間中に系統電力を受電せず、スムーズに切り替えることが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the power stored in at least one storage battery 21 among the plurality of storage batteries 21 is discharged, and thereby, for example, the state of the storage battery 21 is discharged from the storage state. Even if it takes time to switch to the state, the system power is not received during the switching period, and the switching can be performed smoothly.

また、買電回避モードでは、複数の蓄電池21のうち、電力の蓄電量が最も多い蓄電池21に蓄電された電力が優先的に放電され、かつ、蓄電量が最も少ない蓄電池21に発電ユニット1が発電した電力が蓄電される。そして、蓄電状態にある蓄電池21については、蓄電が完了した時点で、蓄電された電力が放電されるようになる(換言すると、放電状態に切り替わる)。これにより、買電回避モードでは、電力を蓄電する蓄電池21と、電力を放電する蓄電池21とを適宜切り替えて、負荷Lへの電力供給を効率良く行うことが可能となる。   In addition, in the power purchase avoidance mode, the power stored in the storage battery 21 having the largest amount of stored power among the plurality of storage batteries 21 is preferentially discharged, and the power generation unit 1 is connected to the storage battery 21 having the smallest stored amount of power. The generated power is stored. And about the storage battery 21 in an electrical storage state, when electrical storage is completed, the stored electric power will be discharged (in other words, it will switch to a discharge state). Thereby, in the power purchase avoidance mode, it is possible to appropriately switch between the storage battery 21 that stores electric power and the storage battery 21 that discharges electric power, and to efficiently supply power to the load L.

ところで、上述した買電回避モードにおける一連の処理は、買電優先モードによる電力供給がなされるように、スイッチ切り替え部41cが消費電力量センサM4からの消費量信号に基づいて前述の切り替え操作を実行することにより実現される。すなわち、本ケースでは系統電力を用いないことを優先するように、スイッチ切り替え部41cが適切に切り替え操作を実行することになる。   By the way, in the series of processes in the power purchase avoidance mode described above, the switch switching unit 41c performs the above switching operation based on the power consumption signal from the power consumption sensor M4 so that power is supplied in the power purchase priority mode. It is realized by executing. That is, in this case, the switch switching unit 41c appropriately executes the switching operation so that priority is given to not using the grid power.

具体的に説明すると、モード決定部41bが買電回避モードを選択した場合、スイッチ切り替え部41cは、複数の蓄電池21のうち、少なくとも1つの蓄電池21に蓄電された電力が放電され、かつ、電力を放電していない蓄電池21には発電ユニット1が発電した電力が蓄電されるように、切り替え操作を実行する。特に、本実施形態では、複数の蓄電池21のうち、電力の蓄電量が最も多い蓄電池21に蓄電された電力が優先的に放電されるように切り替え操作を実行する。その際、さらに、蓄電量が最も少ない蓄電池21に発電ユニット1による発電電力が蓄電され、蓄電池21の蓄電が完了した時点で当該蓄電池21に蓄電された電力が放電されるように、上記切り替え操作を実行する。   More specifically, when the mode determination unit 41b selects the power purchase avoidance mode, the switch switching unit 41c discharges the power stored in at least one storage battery 21 among the plurality of storage batteries 21, and The switching operation is executed so that the power generated by the power generation unit 1 is stored in the storage battery 21 that has not been discharged. In particular, in the present embodiment, the switching operation is performed so that the power stored in the storage battery 21 having the largest amount of stored power among the plurality of storage batteries 21 is discharged preferentially. At that time, the switching operation is performed so that the power generated by the power generation unit 1 is stored in the storage battery 21 with the smallest amount of storage, and the power stored in the storage battery 21 is discharged when the storage of the storage battery 21 is completed. Execute.

なお、2個以上の蓄電池21について放電する場合においては、例えばPMW制御を利用することにより、蓄電量(厳密には、蓄電残量)の大きい蓄電池21であるほど、多くの電力が放電されるようにすれば、更に好適である。これにより、急激な負荷変動があった場合であっても買電を回避することが可能になる。   In the case of discharging about two or more storage batteries 21, for example, by using PMW control, as the storage battery 21 has a larger storage amount (strictly, the remaining storage amount), more electric power is discharged. This is more preferable. This makes it possible to avoid power purchase even when there is a sudden load fluctuation.

モード決定部41bが売電優先モードに決定した場合であって、夜間時間帯にあるケースでは、売電優先モードを中止し、夜間時間帯向けの電力供給を実行する。さらに、夜間時間帯のうち、深夜時間帯にあるケースでは、深夜時間帯向けの電力供給を実行する。   When the mode determination unit 41b determines the power sale priority mode and is in the night time zone, the power sale priority mode is stopped and the power supply for the night time zone is executed. Further, in the case of the midnight time zone in the night time zone, power supply for the midnight time zone is executed.

夜間時間帯のうち、深夜時間帯以外のケース(S005で記号Cにて示されるケース)について説明すると、他のケースと同様、先ず、ホームサーバ制御部41gが消費電力量センサM4からの出力信号に基づいて負荷Lにおける電力の消費量を算出する一方で、蓄電部算出部41dが各蓄電池21の蓄電量を算出した上で、総蓄電量を求める。   In the night time zone, cases other than the late night time zone (cases indicated by symbol C in S005) will be described. First, similarly to the other cases, the home server control unit 41g outputs an output signal from the power consumption sensor M4. On the other hand, the power consumption amount in the load L is calculated, while the power storage unit calculation unit 41d calculates the power storage amount of each storage battery 21 and obtains the total power storage amount.

その後、算出された電力消費量及び総蓄電量を比較して、総蓄電量が消費電力量以上である場合には(S031でYes)、図12に示すように、複数の蓄電池21のうち、全ての蓄電池21に蓄電された電力を放電して電力を供給する(S032)。ただし、これに限定されるものではなく、少なくとも1つの蓄電池21に蓄電された電力を放電して負荷Lに供給すればよく、例えば、負荷Lにおける電力の消費量(消費電力量)に応じた数の蓄電池21のみについて、蓄電された電力が放電されることとしてもよい。   Thereafter, the calculated power consumption and the total amount of electricity stored are compared. If the total amount of electricity stored is equal to or greater than the amount of power consumed (Yes in S031), among the plurality of storage batteries 21, as shown in FIG. The power stored in all the storage batteries 21 is discharged to supply power (S032). However, the present invention is not limited to this, and it is only necessary to discharge the power stored in at least one storage battery 21 and supply it to the load L. For example, according to the power consumption (power consumption) in the load L The stored power may be discharged only for the number of storage batteries 21.

一方、総蓄電量が消費電力量を下廻る場合には(S031でNo)、系統電力を受電し、系統電力及び蓄電池21に蓄電された電力の双方を負荷Lに供給する(S033)。   On the other hand, when the total power storage amount is lower than the power consumption amount (No in S031), the system power is received, and both the system power and the power stored in the storage battery 21 are supplied to the load L (S033).

以上のように、売電優先モードが選択された場合であって、夜間時間帯には、複数の蓄電池21の全てに蓄電された電力を放電して負荷Lに供給することとし、複数の蓄電池21の全てに蓄電された電力を放電しても負荷Lへの供給量が足りない場合には、その不足分だけ系統電力を受電して負荷Lに供給する。このように、本実施形態では、発電ユニット1による発電ができない時間帯において、システム全体における電力供給の合理化を図ることが可能になる。   As described above, in the case where the power sale priority mode is selected, the power stored in all of the plurality of storage batteries 21 is discharged and supplied to the load L during the nighttime period. If the amount of supply to the load L is insufficient even after the power stored in all of the power 21 is discharged, the system power is received by the shortage and supplied to the load L. As described above, in the present embodiment, it is possible to rationalize the power supply in the entire system in the time zone when the power generation unit 1 cannot generate power.

つまり、夜間時間帯における負荷Lへの電源供給については、主として、各蓄電池21に蓄電された電力の放電によって賄われ、電力供給不足が発生した際には系統電力にて補うこととしている。この結果、夜間時間帯における系統電力の使用料(買電量)を極力抑えつつ、突発的な負荷変動に対しても柔軟に対応することが可能となる。   In other words, the power supply to the load L during the nighttime period is mainly covered by the discharge of the electric power stored in each storage battery 21 and is supplemented with the system power when a shortage of power supply occurs. As a result, it is possible to flexibly cope with sudden load fluctuations while suppressing the system power usage fee (amount of power purchased) in the night time zone as much as possible.

夜間時間帯のうち、深夜時間帯にあたるケース(S005で記号Dにて示されるケース)では、図13に示すように、系統電力を受電して負荷Lに供給するとともに、各蓄電池21に系統電力を蓄電するようになる(S041)。このように、深夜時間帯には、使用料が安価に設定されている系統電力を有効利用する目的から、複数の蓄電池21の総蓄電量が負荷Lへの供給量を充足する場合であっても、深夜時間帯の系統電力を受電して負荷Lに供給し、各蓄電池21にも蓄電するようにしている。そして、夜間時間帯が終了し、発電ユニット1が発電を再開できる時間帯になった際に、各蓄電池21に蓄電された電力(深夜時間帯の系統電力に由来する電力)を放電して負荷Lに供給し、発電ユニット1が発電した電力を商用電源CPに逆潮流すれば、より大きな経済的メリットを獲得することが可能になる。この結果、いわゆる電気料金が安くなる深夜時間帯中には、システム全体における電力供給の合理化を更に進めることが可能になる。   In the case of the midnight time zone in the night time zone (case indicated by the symbol D in S005), the system power is received and supplied to the load L as shown in FIG. Is stored (S041). In this way, in the midnight time zone, in order to effectively use the grid power whose usage fee is set at a low cost, the total amount of power stored in the plurality of storage batteries 21 satisfies the supply amount to the load L. In addition, the system power in the midnight time zone is received and supplied to the load L, and is also stored in each storage battery 21. When the night time period ends and the power generation unit 1 is in a time period in which power generation can be resumed, the power stored in each storage battery 21 (power derived from the system power in the midnight time period) is discharged and loaded. If the power generated by the power generation unit 1 is supplied to L and the power generated by the power generation unit 1 flows back to the commercial power source CP, a greater economic advantage can be obtained. As a result, it becomes possible to further rationalize the power supply in the entire system during the midnight hours when the so-called electricity charges are cheap.

ところで、上述した夜間時間帯(深夜時間帯を含む)における一連の処理は、夜間時間帯向けの電力供給がなされるようにスイッチ切り替え部41cが消費電力量センサM4からの消費量信号に基づいて、前述の切り替え操作を実行することによって実現される。すなわち、本ケースでは夜間時間帯に適した形式で負荷Lに電力が供給されるように、スイッチ切り替え部41cが適切に切り替え操作を実行することになる。   By the way, the series of processing in the night time zone (including the midnight time zone) described above is based on the consumption signal from the power consumption sensor M4 by the switch switching unit 41c so that power is supplied for the night time zone. This is realized by executing the switching operation described above. That is, in this case, the switch switching unit 41c appropriately executes the switching operation so that power is supplied to the load L in a format suitable for the night time zone.

具体的に説明すると、モード決定部41bが売電優先モードを選択した場合、夜間時間帯においては、スイッチ切り替え部41cは、複数の蓄電池21の全てに蓄電された電力が放電されるように、切り替え操作を実行する。一方で、複数の蓄電池21の全てに蓄電された電力を放電しても負荷Lへの供給量が足りない場合には、商用電源CPからの電力が負荷Lに供給されるように、切り替え操作を実行する。さらに、夜間時間帯のうち、前深夜時間帯中は商用電源CPからの電力が、負荷Lに供給されるとともに各蓄電池21に蓄電されるように、上記切り替え操作を実行する。   Specifically, when the mode determination unit 41b selects the power sale priority mode, in the night time zone, the switch switching unit 41c is configured so that the power stored in all of the plurality of storage batteries 21 is discharged. Perform a switching operation. On the other hand, when the amount of supply to the load L is insufficient even when the power stored in all of the plurality of storage batteries 21 is discharged, the switching operation is performed so that the power from the commercial power supply CP is supplied to the load L. Execute. Further, the switching operation is performed so that the electric power from the commercial power supply CP is supplied to the load L and stored in each storage battery 21 during the previous midnight time period in the night time period.

なお、2個以上の蓄電池21について放電する場合においては、例えばPMW制御を利用することにより、蓄電量(厳密には、蓄電残量)の大きい蓄電池21であるほど、多くの電力が放電されるようにすれば、更に好適である。これにより、急激な負荷変動があった場合であっても買電量を抑えることが可能になる。   In the case of discharging about two or more storage batteries 21, for example, by using PMW control, as the storage battery 21 has a larger storage amount (strictly, the remaining storage amount), more electric power is discharged. This is more preferable. This makes it possible to reduce the amount of power purchased even when there is a sudden load change.

以上までに説明してきた通り、本システムSは、太陽光を利用した発電ユニット1と蓄電池ユニット2とを組み合わせたハイブリッドシステム、及び、その制御システムであり、双方向インバータ33の導入により、コンパクト化され、かつ、高効率なシステムを実現するものである。また、本システムSによれば、ユーザが自己の価値観や人生観を含むライフスタイルに基づいて、エネルギーの利用方法を制御することが可能となる。また、環境負荷の削減と、家庭の経済的メリットとを両立されることができる最適な電力供給システム及びその制御を行うシステムを提供することができる。   As described above, the present system S is a hybrid system combining the power generation unit 1 and the storage battery unit 2 using sunlight, and its control system. And a highly efficient system. Moreover, according to this system S, it becomes possible for a user to control the utilization method of energy based on the lifestyle including a self sense of values and a view of life. In addition, it is possible to provide an optimal power supply system that can achieve both a reduction in environmental load and an economic merit of the home and a system that controls the power supply system.

また、本システムSは、ハードウェア部分(住設機器)とソフトウェア部分(電力供給モードを制御することによる省エネ生活への誘導)とをリンクさせ、総合的に省エネ及びCO2排出量削減を達成することができるシステムである。   In addition, this system S links the hardware part (residential equipment) and the software part (induction to energy-saving life by controlling the power supply mode) to achieve overall energy saving and CO2 emission reduction. It is a system that can.

さらに、上記実施形態で説明した構成に加えて、住宅H内の環境データを収集して適切な運転方法を提案するシステムを連携することも可能である。例えば、上述した電力計測器(具体的は、各種センサM1〜M4)により検出した電力量に関する信号(データ)に加えて、他のセンサを設けて、温度、湿度、ガス使用料、水道料等の住宅H内の環境データを収集し、住宅H内の設備(例えば、ホームサーバ41)で分析するか、若しくは、住宅H外の設備(例えば、住宅Hの管理会社が保有するセンターサーバ)へ送信して当該設備で分析して、当該分析結果を操作パッド42の表示画面を通じてユーザに報知する。このような提案を行い、ユーザのエネルギー(特に電力)の消費状況や創造(発電等)状況を「見える化」させることにより、ユーザのライフスタイルを省エネ型なものへ誘導することが可能になる。   Furthermore, in addition to the configuration described in the above embodiment, it is possible to cooperate with a system that collects environmental data in the house H and proposes an appropriate driving method. For example, in addition to the signal (data) related to the amount of power detected by the above-described power meter (specifically, various sensors M1 to M4), other sensors are provided to provide temperature, humidity, gas usage fee, water charge, etc. Environmental data in the home H of the home is collected and analyzed by the equipment in the home H (for example, the home server 41), or the equipment outside the home H (for example, a center server owned by the management company of the home H). The data is transmitted and analyzed by the equipment, and the analysis result is notified to the user through the display screen of the operation pad 42. By making such a proposal and making the user's energy (especially electric power) consumption and creation (power generation, etc.) visible, it is possible to guide the user's lifestyle to an energy-saving one. .

<<その他の実施形態>>
上記の実施形態には、主として本発明の建物用電力供給システムについて説明した。しかし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
<< Other Embodiments >>
In the above embodiment, the building power supply system of the present invention has been mainly described. However, the above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof.

また、上記の実施形態では、発電ユニット1が自然エネルギーとして太陽光エネルギーを利用して発電することとしたが、これに限定されるものではなく、太陽光エネルギー以外の自然エネルギー、例えば、風力や水力等を利用して発電するものであってもよい。   In the above embodiment, the power generation unit 1 uses solar energy as natural energy to generate power. However, the present invention is not limited to this. Natural energy other than solar energy, for example, wind power or You may generate electricity using hydropower etc.

また、上記の実施形態では、停電時等、商用電源CPが異常状態で系統電力が供給されなくなった場合には、負荷Lのうち、重要負荷L1のみに電力が供給されることとし、当該重要負荷L1については、ユーザが住宅H内の電力消費機器に対して順位付けをすることによって選定されることとした。つまり、上記の実施形態では、重要負荷L1が予め決められているケースについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、スマートタップやCTセンサ等の計測器によって各電力消費機器の消費電力量を計測し、当該消費電力量の計測結果と電力供給可能量(すなわち、発電ユニット1の発電量及び蓄電池21の蓄電量)とのバランスに基づいて、リアルタイムで、重要負荷L1の選定(換言すると、異常時に電力供給を遮断する非重要負荷L2の選定)を行うこととしてもよい。   Further, in the above embodiment, when the utility power CP is abnormal and the system power is not supplied during a power failure or the like, power is supplied only to the important load L1 out of the load L. The load L1 is selected by the user ranking the power consuming devices in the house H. That is, in the above embodiment, the case where the important load L1 is determined in advance has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the power consumption of each power consuming device is measured by a measuring device such as a smart tap or a CT sensor, and the measurement result of the power consumption and the power supply possible amount (that is, the power generation amount of the power generation unit 1 and the power storage of the storage battery 21). The important load L1 may be selected in real time (in other words, the non-important load L2 that cuts off the power supply in the event of an abnormality) based on the balance with the amount.

1 発電ユニット、2 蓄電池ユニット、3 回路ユニット、
4 制御ユニット、5 宅内ネットワーク、6 分電盤、
21 蓄電池、22 逆流防止ダイオード、
31 DC−ACインバータ、32 コンバータ、
33 双方向インバータ、
41 ホームサーバ、41a 通信部、41b モード決定部、
41c スイッチ切り替え部、41d 蓄電量算出部、41e 負荷選択部、
41f 時刻管理部、41g ホームサーバ制御部、
42 操作パッド、
A1 第1ライン、A2 第2ライン、A3 第3ライン、
A4 第4ライン、A5 第5ライン、A6 第6ライン、
CP 商用電源、H 住宅、L 負荷、
L1 重要負荷、L2 非重要負荷、
M1 発電量センサ、M2 売電量センサ、
M3 買電量センサ、M4 消費電力量センサ、
S 本システム(建物用電力供給システム)、SH 遮断スイッチ、
SW オンオフスイッチ、SSW 切り替えスイッチ、
Ta,Tb 端子
1 power generation unit, 2 storage battery unit, 3 circuit unit,
4 control unit, 5 home network, 6 distribution board,
21 storage battery, 22 backflow prevention diode,
31 DC-AC inverter, 32 converter,
33 bidirectional inverter,
41 home server, 41a communication unit, 41b mode determination unit,
41c switch switching unit, 41d storage amount calculation unit, 41e load selection unit,
41f Time management unit, 41g Home server control unit,
42 operation pads,
A1 1st line, A2 2nd line, A3 3rd line,
A4 4th line, A5 5th line, A6 6th line,
CP commercial power, H housing, L load,
L1 critical load, L2 non-critical load,
M1 power generation sensor, M2 power sales sensor,
M3 power purchase sensor, M4 power consumption sensor,
S This system (building power supply system), SH cutoff switch,
SW on / off switch, SSW selector switch,
Ta, Tb terminals

Claims (8)

  1. 建物に取り付けられ、自然エネルギーを利用して発電する発電部と、該発電部が発電した電力及び商用電源からの電力を蓄電することが可能な複数の蓄電部と、を備えた、建物内で発生する負荷へ電力を供給する建物用電力供給システムであって、
    前記商用電源からの電力を前記蓄電部に蓄電する際に通電状態となる蓄電回路と、
    前記蓄電部に蓄電された電力を放電して前記負荷へ供給する際に通電状態となる放電回路と、
    前記蓄電回路の端子及び前記放電回路の端子のうち、接続する側の端子を切り替えて、前記蓄電回路と前記放電回路のうちのいずれかを通電状態にするスイッチと、を前記蓄電部毎に備え、
    前記蓄電回路が通電状態となって前記商用電源からの電力を前記蓄電部に蓄電する際に前記商用電源から前記蓄電部に向かって流れる電流を交流電流から直流電流に変換し、かつ、前記放電回路が通電状態となって前記蓄電部から前記負荷に向かって流れる電流を直流電流から交流電流に変換する1個のみの双方向インバータを、備えることを特徴とする建物用電力供給システム。
    In a building comprising a power generation unit attached to a building and generating power using natural energy, and a plurality of power storage units capable of storing electric power generated by the power generation unit and power from a commercial power source A power supply system for buildings that supplies power to a generated load,
    A power storage circuit that is energized when storing power from the commercial power source in the power storage unit;
    A discharge circuit that is energized when discharging and supplying the power stored in the power storage unit to the load;
    A switch for switching one of the terminals of the power storage circuit and the terminal of the discharge circuit and switching one of the power storage circuit and the discharge circuit to an energized state is provided for each power storage unit. ,
    When the power storage circuit is energized to store power from the commercial power source in the power storage unit, the current flowing from the commercial power source toward the power storage unit is converted from alternating current to direct current, and the discharge A building power supply system comprising: a single bidirectional inverter that converts a current flowing from the power storage unit toward the load from a power storage unit into an alternating current when the circuit is energized.
  2. 前記発電部が発電した電力を前記商用電源へ逆潮流させることが可能であり、
    前記発電部が発電した電力を前記商用電源へ逆潮流させる際に前記発電部から前記商用電源に向かって電流が流れる逆潮流回路と、
    該逆潮流回路内に設置された、前記発電部から前記商用電源に向かって流れる電流を直流電流から交流電流に変換するインバータと、を備え、
    前記逆潮流回路は、前記放電回路とは別回路をなしており、前記インバータは、前記1個のみの双方向インバータとは別体をなしていることを特徴とする請求項1に記載の建物用電力供給システム。
    It is possible to reversely flow the power generated by the power generation unit to the commercial power source,
    A reverse power flow circuit in which a current flows from the power generation unit toward the commercial power source when the power generated by the power generation unit is reverse flowed to the commercial power source;
    An inverter that is installed in the reverse power flow circuit and converts a current flowing from the power generation unit toward the commercial power source from a direct current to an alternating current; and
    2. The building according to claim 1, wherein the reverse power flow circuit is a separate circuit from the discharge circuit, and the inverter is separated from the one bidirectional inverter. 3. Power supply system.
  3. 前記蓄電部毎に設けられた前記放電回路及び前記蓄電回路には、いずれも、前記放電回路と前記蓄電回路との間で共通の共通回路が含まれており、
    該共通回路内に前記双方向インバータが設置されていることを特徴とする請求項2に記載の建物用電力供給システム。
    Each of the discharge circuit and the power storage circuit provided for each power storage unit includes a common circuit common between the discharge circuit and the power storage circuit,
    The building power supply system according to claim 2, wherein the bidirectional inverter is installed in the common circuit.
  4. 前記発電部が発電した電力を前記蓄電部に蓄電する際に通電状態となる第2の蓄電回路と、該第2の蓄電回路の状態を切り替える第2のスイッチと、を前記蓄電部毎に備え、
    前記スイッチ及び前記第2のスイッチを操作して前記蓄電部における電力の蓄電及び放電を前記蓄電部毎に切り替える切り替え操作を実行する切り替え部と、
    前記発電部が発電した電力、前記商用電源からの電力、及び、前記蓄電部に蓄電された電力のうち、どの電力を前記負荷へ供給するかを決定する決定部と、を有し、
    該決定部は、前記負荷への電力供給モードとして、前記蓄電部に蓄電された電力を放電して前記負荷に供給するとともに前記発電部が発電した電力を前記商用電源へ逆潮流させる第1モードと、前記発電部が発電した電力、前記商用電源からの電力、及び前記蓄電部に蓄電された電力のうち、前記商用電源からの電力以外の電力を優先的に前記負荷に供給する第2モードとのうち、いずれかのモードを選択し、
    前記切り替え部は、前記決定部が決定した前記電力供給モードに応じて、前記切り替え操作を実行することを特徴とする請求項3に記載の建物用電力供給システム。
    Each power storage unit includes a second power storage circuit that is energized when the power generated by the power generation unit is stored in the power storage unit, and a second switch that switches a state of the second power storage circuit. ,
    A switching unit that operates the switch and the second switch to perform a switching operation for switching power storage and discharge in the power storage unit for each power storage unit;
    A determination unit that determines which power to supply to the load among the power generated by the power generation unit, the power from the commercial power source, and the power stored in the power storage unit;
    The determination unit, as a power supply mode to the load, discharges the power stored in the power storage unit and supplies the power to the load, and reversely flows the power generated by the power generation unit to the commercial power source A second mode in which power other than power from the commercial power source is preferentially supplied to the load among power generated by the power generation unit, power from the commercial power source, and power stored in the power storage unit. And select one of the modes,
    The building power supply system according to claim 3, wherein the switching unit executes the switching operation according to the power supply mode determined by the determination unit.
  5. 前記決定部が前記電力供給モードを前記第1モードに決定した場合には、前記蓄電部毎に設けられた前記蓄電回路及び前記第2の蓄電回路のいずれもが遮断された状態で、前記負荷における電力の消費量に応じた数の前記蓄電部に蓄電された電力が放電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行し、
    前記決定部が前記電力供給モードを前記第2モードに決定した場合には、複数の前記蓄電部のうち、少なくとも1つの蓄電部に蓄電された電力が放電され、かつ、電力を放電していない前記蓄電部には前記発電部が発電した電力が蓄電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行することを特徴とする請求項4に記載の建物用電力供給システム。
    When the determination unit determines the power supply mode to be the first mode, the load is maintained in a state where both the storage circuit and the second storage circuit provided for each storage unit are shut off. The switching unit executes the switching operation so that the power stored in the power storage unit is discharged in a number corresponding to the amount of power consumed in
    When the determining unit determines the power supply mode to be the second mode, the power stored in at least one power storage unit among the plurality of power storage units is discharged and the power is not discharged. The building power supply system according to claim 4, wherein the switching unit executes the switching operation so that the power generated by the power generation unit is stored in the power storage unit.
  6. 前記決定部が前記電力供給モードを前記第2モードに決定した場合には、複数の前記蓄電部のうち、電力の蓄電量が最も多い前記蓄電部に蓄電された電力が優先的に放電され、かつ、前記蓄電量が最も少ない前記蓄電部に前記発電部が発電した電力が蓄電され、蓄電が完了した時点で蓄電された電力が放電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行することを特徴とする請求項5に記載の建物用電力供給システム。   When the determination unit determines the power supply mode to the second mode, among the plurality of power storage units, the power stored in the power storage unit with the largest amount of power storage is preferentially discharged, In addition, the switching unit executes the switching operation so that the power generated by the power generation unit is stored in the power storage unit with the smallest amount of power storage, and the power stored when the power storage is completed is discharged. The building power supply system according to claim 5.
  7. 前記発電部は、自然エネルギーとしての太陽光エネルギーを利用して発電し、
    前記決定部が前記電力供給モードを前記第1モードに決定した場合の夜間時間帯には、複数の前記蓄電部のうち、少なくとも1つの蓄電部に蓄電された電力を放電して前記負荷に供給し、複数の前記蓄電部の全てに蓄電された電力を放電しても前記負荷への供給量が足りない場合には前記商用電源からの電力が前記負荷に供給され、かつ、前記夜間時間帯のうち、前記商用電源からの電力の使用量あたりの単価が安くなる深夜時間帯中は前記商用電源からの電力が前記負荷に供給されるとともに前記蓄電部に蓄電されるように、前記切り替え部が前記切り替え操作を実行することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の建物用電力供給システム。
    The power generation unit generates power using solar energy as natural energy,
    In the night time zone when the determination unit determines the power supply mode to be the first mode, the power stored in at least one power storage unit among the plurality of power storage units is discharged and supplied to the load. When the amount of power supplied to the load is insufficient even when the power stored in all of the plurality of power storage units is discharged, the power from the commercial power source is supplied to the load, and the night time zone The switching unit so that the power from the commercial power source is supplied to the load and stored in the power storage unit during a midnight time period when the unit price of the power from the commercial power source is low The building power supply system according to claim 5 or 6, wherein the switching operation is executed.
  8. 前記負荷における電力の消費量を検出して、該消費量に応じた消費量信号を出力する消費量信号出力部を更に有し、
    前記切り替え部は、前記消費量信号に基づいて前記切り替え操作を実行することを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の建物用電力供給システム。
    A consumption signal output unit for detecting consumption of power in the load and outputting a consumption signal according to the consumption;
    The building power supply system according to claim 4, wherein the switching unit performs the switching operation based on the consumption signal.
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