JP2013201816A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電量を増大すると共に、環境負荷を低減し、コストをかけることなく簡単なシステム構築で相互に連携しながら蓄積された電力の消費を抑制し、駆動可能な負荷装置を増やすと共に、駆動時間を長くする。
【解決手段】蓄電装置は、外部入力端子11〜13のいずれか1つと蓄電池43とを接続可能にする切換スイッチ31,32と、外部入力端子11〜13及び蓄電池43のいずれか1つと外部出力端子71,72のいずれか1つとを接続可能にする切換スイッチ51、スイッチ61,62,64,65と、外部入力端子11〜13に入力される電力のうち優先度の高い電力を蓄電池43に蓄電するように制御し、外部入力端子11〜13に入力される電力及び蓄電池43に蓄電される電力のうち優先度が高い電力を外部出力端子71,72に出力するように制御するシステムコントローラ80と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】蓄電装置は、外部入力端子11〜13のいずれか1つと蓄電池43とを接続可能にする切換スイッチ31,32と、外部入力端子11〜13及び蓄電池43のいずれか1つと外部出力端子71,72のいずれか1つとを接続可能にする切換スイッチ51、スイッチ61,62,64,65と、外部入力端子11〜13に入力される電力のうち優先度の高い電力を蓄電池43に蓄電するように制御し、外部入力端子11〜13に入力される電力及び蓄電池43に蓄電される電力のうち優先度が高い電力を外部出力端子71,72に出力するように制御するシステムコントローラ80と、を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、蓄電装置に関する。
従来、複数の無停電電源装置間で電力を相互利用することができるとともに、漏電を防止することができる電力連携システムが開示されている(特許文献1参照)。
特許文献1の電力連携システムは、通信検査を行うマスター無停電電源装置、マスターでない無停電電源装置、電力配電制御部を備え、通信機、各無停電電源装置にそれぞれ接続された各電気機器(各負荷装置)に対して電力を供給する。なお、各無停電電源装置は、対応づけられた1つの電気機器に対してのみ電力を供給し、他の電気機器には電力を供給しない。
特許文献1の電力連携システムでは、電力障害によって屋外からの電力供給が停止した場合、各無停電電源装置は、自身に接続されている個別電力線へ電力の供給を開始することで、対応づけられた電気機器に電力を供給し、さらに、一般電力線を経由して、通信機にも電力を供給する。
しかし、特許文献1の電力連携システムでは、蓄電量が枯渇した無停電電源装置があっても、他の無停電電源装置は、枯渇した無停電電源装置に対して電力を供給することができない。このため、消費電力の大きい電気機器があると、当該電気機器に電力を供給する無停電電源装置の蓄電量が枯渇してしまい、その電気機器だけが早く動作不可能になってしまう問題がある。
また、特許文献1の電力連携システムでは、マスターである無停電電源装置、他の無停電電源装置、電力配電制御部について、それぞれ個別の設定作業が必要になり、システム構築が煩雑になる問題もある。
さらに、マスターである無停電電源装置、他の無停電電源装置、電力配電制御部のそれぞれが通信可能になるためには、電力線通信(PLC)等の高価な機能が必要であり、コストが高くなる。
本発明は、このような実情を鑑みて提案されたものであり、コストをかけることなく、簡単なシステム構築によって、相互に連携しながら蓄積された電力の消費を抑制して負荷装置に電力を出力できる蓄電装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明に係る蓄電装置は、外部からの電力が入力される1つ以上の外部入力端子と、電力を蓄電する蓄電池と、前記外部入力端子のいずれか1つと、前記蓄電池と、を接続可能にする第1の接続手段と、電力を外部へ出力する1つ以上の外部出力端子と、前記外部入力端子及び前記蓄電池のいずれか1つと、前記外部出力端子のいずれか1つと、を接続可能にする第2の接続手段と、蓄電時においては、前記外部入力端子に入力される電力のうち優先度の高い電力を前記蓄電池に蓄電するように前記第1の接続手段を制御し、電力出力時においては、前記外部入力端子に入力される電力及び前記蓄電池に蓄電される電力のうち優先度の高い電力を前記外部出力端子のいずれかに出力するように前記第1及び第2の接続手段を制御する制御手段と、を備えている。
本発明は、相互に連携しながら蓄電量を増大すると共に蓄積された電力の消費を抑制して負荷装置に電力を出力することによって、外部からの電源供給が途絶えた場合でも、負荷装置に長時間電力を出力することができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[1.蓄電装置の構成]
図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置1の構成を示すブロック図である。蓄電装置1は、単独で負荷装置に電力を出力するだけでなく、他の蓄電装置と連携しながら負荷装置に電力を出力することができる。蓄電装置1は、外部から入力される電力及び蓄電池に蓄電される電力において、優先して使用すべき電力(優先度の高い順番の電力)を予め設定しており、できる限りコスト、環境負荷、出力安定性等、ユーザの希望に沿うように蓄電し、又は負荷装置へ電力を出力する。
図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置1の構成を示すブロック図である。蓄電装置1は、単独で負荷装置に電力を出力するだけでなく、他の蓄電装置と連携しながら負荷装置に電力を出力することができる。蓄電装置1は、外部から入力される電力及び蓄電池に蓄電される電力において、優先して使用すべき電力(優先度の高い順番の電力)を予め設定しており、できる限りコスト、環境負荷、出力安定性等、ユーザの希望に沿うように蓄電し、又は負荷装置へ電力を出力する。
蓄電装置1は、直流電力がそれぞれ入力される外部入力端子11,12と、交流電力が入力される外部入力端子13と、外部入力端子11,12の電圧をそれぞれ検出する電圧検出器21,22と、外部入力端子13の電圧を検出する電圧検出器23と、外部入力端子13に入力された電力を交流から直流に変換するAC−DCコンバータ24と、を備えている。
また、蓄電装置1は、切換スイッチ31,32と、所定電圧になるように昇圧又は降圧を行うDC−DCコンバータ41と、電圧及び電流を検出する電圧電流検出器42と、電力を蓄電する蓄電池43と、を備えている。
切換スイッチ31は、端子e又は端子fに切換可能であり、端子e又は端子fに入力された電力を出力する。なお、端子eは電圧検出器22を介して外部入力端子12に接続され、端子fはAC−DCコンバータ24の出力端子に接続されている。
切換スイッチ32は、端子a又は端子bに入力された電力を出力する分岐スイッチ321と、端子c又は端子dに入力された電力を出力する分岐スイッチ322と、を有している。なお、端子a,cは電圧検出器21を介して外部入力端子11に接続されており、端子b,dは切換スイッチ31の出力端子に接続されている。
DC−DCコンバータ41は、分岐スイッチ322から出力された電力に対して、電圧が所定電圧になるように昇圧又は降圧を行い、所定電圧に変換された電力を出力する。電圧電流検出器42は、DC−DCコンバータ41から出力された電力について電圧及び電流を検出すると共に、蓄電池の電圧を検出する。蓄電池43は、電圧電流検出器42を介して、DC−DCコンバータ41の出力端子に接続されている。このため、蓄電池43には、所定電圧に変換された電力が蓄電されるようになっている。
さらに、蓄電装置1は、切換スイッチ51と、電流検出器52と、スイッチ61,62,64,65と、DC−ACインバータ63と、外部出力端子71,72と、を備えている。
切換スイッチ51は、端子g又は端子hに切換可能であり、端子g又は端子hに入力された電力を出力する。なお、端子gは分岐スイッチ321の出力端子に接続され、端子hは電圧電流検出器42を介してDC−DCコンバータ41に接続されていると共に蓄電池43にも接続されている。電流検出器52は、切換スイッチ51から出力された電力に対して電流を検出する。
スイッチ61,62,64,65は、オン(導通)又はオフ(非導通)に切換可能である。スイッチ61,62の入力端子は、電流検出器52を介して切換スイッチ51の出力端子に接続されている。スイッチ61の出力端子は、外部出力端子71に接続されている。DC−ACインバータ63は、スイッチ62の出力端子から出力された電力を直流から交流に変換する。
スイッチ64の入力端子は、DC−ACインバータ63の出力端子に接続されている。スイッチ64の出力端子は、外部出力端子72に接続されている。スイッチ65の入力端子は、外部入力端子13に接続されている。スイッチ65の出力端子は、外部出力端子72に接続されている。
また、蓄電装置1は、全体制御を行うシステムコントローラ80と、ユーザの指示内容が入力されるキー入力部81と、システムコントローラ80の制御状態が表示されるディスプレイ82と、を備えている。
システムコントローラ80は、電圧検出器21,22,23、電圧電流検出器42及び電流検出器52の検出値を常時監視している。システムコントローラ80は、例えば、電圧検出器21,22,23の電圧値の時間変化を監視することで、外部入力端子11,12,13に入力される電力が所定値以上であるか否かを判定できる。
システムコントローラ80は、電圧電流検出器42及び電流検出器52の電流値を監視することで、蓄電池43が蓄電状態であるか放電状態であるかを認識し、さらに蓄電池43に蓄電されている蓄電量が所定値以上であるか否かを判定できる。
また、システムコントローラ80は、切換スイッチ31,51、切換スイッチ32(分岐スイッチ321,322)の切換動作を制御し、AC−DCコンバータ24、DC−DCコンバータ41、DC−ACインバータ63のそれぞれの駆動を制御する。また、システムコントローラ80は、スイッチ61,62,64,65のオン/オフの切換を制御する。
[2.蓄電装置の基本接続(直列接続)]
図2は、2台の蓄電装置を直列接続した基本接続を示す図である。なお、2台の蓄電装置を区別する場合は、前段(上流)側、後段(下流)側の蓄電装置及びその構成要素にそれぞれ符号X,Yを付加する。例えば、前段側蓄電装置は1X、その蓄電池は43Xとする。
図2は、2台の蓄電装置を直列接続した基本接続を示す図である。なお、2台の蓄電装置を区別する場合は、前段(上流)側、後段(下流)側の蓄電装置及びその構成要素にそれぞれ符号X,Yを付加する。例えば、前段側蓄電装置は1X、その蓄電池は43Xとする。
(2−1.接続関係)
蓄電装置1Xの外部入力端子11Xは、太陽電池101に接続されている。外部入力端子13Xは、交流100Vの商用電源102に接続されている。なお、外部入力端子12Xには何も接続されていない。
蓄電装置1Xの外部入力端子11Xは、太陽電池101に接続されている。外部入力端子13Xは、交流100Vの商用電源102に接続されている。なお、外部入力端子12Xには何も接続されていない。
蓄電装置1Yの外部入力端子11Yは、太陽電池103に接続されている。外部入力端子12Y,13Yは、蓄電装置1Xの外部出力端子71X,72Xにそれぞれ接続されている。外部出力端子71Yは、直流負荷装置111に接続されている。外部出力端子72Yは、交流負荷装置112に接続されている。
また、システムコントローラ80X,80Yは、通信線を介して互いに接続されている。さらに、システムコントローラ80X,80Yは、最もコストのかからない(太陽電池101,103に基づく)電力の入力を優先入力とし、優先入力の電力がある場合は当該電力を優先して使用し、不足分については他の電力を使用するように、当該蓄電装置の各構成部を制御する。
(2−2.リンクの確立)
つぎに、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yが通信可能になるためのリンク確立動作について説明する。蓄電装置1Xのキー入力部81に所定の操作が行われると、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yのリンクが確立される。これにより、蓄電装置1Yは、蓄電装置1Xに対して、電力の入力状態、蓄電池の蓄電状態を確認するための問い合わせ、電力の出力要求が可能になる。
つぎに、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yが通信可能になるためのリンク確立動作について説明する。蓄電装置1Xのキー入力部81に所定の操作が行われると、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yのリンクが確立される。これにより、蓄電装置1Yは、蓄電装置1Xに対して、電力の入力状態、蓄電池の蓄電状態を確認するための問い合わせ、電力の出力要求が可能になる。
図3は、蓄電装置1のシステムコントローラ80Xによるリンク確立動作ルーチンを示すフローチャートである。なお、リンク確立動作ルーチンは、基本接続の場合に限らず、後述するループ接続の場合でも同様に行われる。
ステップS1では、システムコントローラ80Xは、リンク確立動作開始を検出するまで待機し、リンク確立動作開始を検出すると、ステップS2へ進む。
ステップS1では、システムコントローラ80Xは、リンク確立動作開始を検出するまで待機し、リンク確立動作開始を検出すると、ステップS2へ進む。
なお、リンク確立動作開始は、例えば、リンク確立動作開始を指示するためのキー入力部81の押圧、電力ケーブルの接続時、ネットワーク経由による遠隔操作による指示などが該当する。
ステップS2では、システムコントローラ80Xは、当該蓄電装置1を識別するためのID番号を含むパルス電圧を外部出力端子71又は72から出力するように制御して、ステップS3に進む。このパルス電圧は、出力電圧をオン/オフしたものであり、予め決められたパルス幅及び間隔の組み合わせによって表現される。蓄電装置1のID番号は、例えばIPアドレスが該当する。
ここでは、システムコントローラ80は、例えば、外部出力端子71からパルス電圧を出力する場合、切換スイッチ51を端子hに切り換えた後、スイッチ61をオン/オフ制御する。システムコントローラ80は、外部出力端子72からパルス電圧を出力する場合、切換スイッチ51を端子hに切り換えスイッチ62をオンにした後、スイッチ64をオン/オフ制御する。
一方、蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xからのパルス電圧を検出すると、例えば外部入力端子11に接続された蓄電装置1XのID番号を認識する。そして、システムコントローラ80Yは、通信線を介して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xに、当該蓄電装置1YのID番号を通知する。
ステップS3では、システムコントローラ80Xは、所定時間内に蓄電装置1YからID番号を受信したかを判定し、受信した場合はステップS4に進み、受信していない場合はステップS5に進む。
ステップS4では、システムコントローラ80Xは、外部出力端子71X,72Xの接続先である蓄電装置1YのID番号を認識して、内部メモリに書き込み、ステップS6へ進む。
ステップS5では、システムコントローラ80Xは、外部出力端子の接続先には蓄電装置がない(何も接続されていない)と認識して、ステップS6へ進む。
ステップS6では、システムコントローラ80Xは、全外部出力端子71X,72Xについて接続先の有無を認識したかを判定し、認識していない場合はステップS7に進む。
ステップS5では、システムコントローラ80Xは、外部出力端子の接続先には蓄電装置がない(何も接続されていない)と認識して、ステップS6へ進む。
ステップS6では、システムコントローラ80Xは、全外部出力端子71X,72Xについて接続先の有無を認識したかを判定し、認識していない場合はステップS7に進む。
ステップS7では、システムコントローラ80Xは、パルス電圧を出力していない外部出力端子からID番号を含むパルス電圧を出力するように制御して、ステップS3へ戻る。そして、システムコントローラ80Xは、全外部出力端子71X,72Xの接続先を認識するまでステップS3からステップS7までの処理を繰り返し実行し、全外部出力端子71X,72Xの接続先を認識すると、本ルーチンが終了する。
(2−3.蓄電)
図4は、基本接続された蓄電装置1X,1Yの蓄電時における機能的な構成を示すブロック図である。図4では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
図4は、基本接続された蓄電装置1X,1Yの蓄電時における機能的な構成を示すブロック図である。図4では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
蓄電装置1Xは、太陽電池101(優先入力)からの電力が所定値以上である場合はその電力を蓄電し、太陽電池101からの電力が所定値以上でない場合は商用電源102からの電力を蓄電する。蓄電装置1Yは、太陽電池103から所定値以上の電力が入力されている場合はその電力を蓄電する。蓄電装置1Yは、太陽電池103からの電力が所定値以上でない場合においては、蓄電装置1Xが非蓄電電力(太陽電池101からの電力又は商用電源102からの電力)を出力可能な場合に限り、蓄電装置1Xからの非蓄電電力を蓄電する。具体的には、蓄電装置1X,1Yのシステムコントローラ80X,80Yは、次の制御を行う。
(2−3−1.システムコントローラ80Xの制御:出力要求がない場合)
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電時において蓄電装置1Yから出力要求がない場合は、次のように制御する。
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電時において蓄電装置1Yから出力要求がない場合は、次のように制御する。
システムコントローラ80Xは、優先入力である外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されているときは、外部入力端子11Xに入力される電力が蓄電池43Xに蓄電されるように制御する。具体的には、システムコントローラ80Xは、分岐スイッチ322Xを端子cに切り換える制御を行う。これにより、太陽電池101から外部入力端子11Xに入力された電力は、分岐スイッチ322X、DC−DCコンバータ41Xを経由して、蓄電池43Xに蓄電される。
システムコントローラ80Xは、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されていないときは、外部入力端子13Xに入力される電力が蓄電池43Xに蓄電されるように制御する。具体的には、システムコントローラ80Xは、切換スイッチ31Xを端子fに切り換え、分岐スイッチ322Xを端子dに切り換える制御を行う。これにより、商用電源から外部入力端子13Xに入力された電力は、AC−DCコンバータ24X、切換スイッチ31X、分岐スイッチ322X、DC−DCコンバータ41Xを経由して、蓄電池43Xに蓄電される。
(2−3−2.システムコントローラ80Xの制御:非蓄電電力の出力要求がある場合)
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yから非蓄電電力(優先入力又は商用電源からの電力)の出力要求がある場合は、次のように制御する。
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yから非蓄電電力(優先入力又は商用電源からの電力)の出力要求がある場合は、次のように制御する。
システムコントローラ80Xは、優先入力の電力の出力要求があり蓄電池43Xの蓄電量が所定値以上の場合は、分岐スイッチ321Xを端子aに切り換え、切換スイッチ51Xを端子gに切り換え、スイッチ61Xをオンにする制御を行う。これにより、太陽電池101から外部入力端子11Xに入力された電力は、分岐スイッチ321X、切換スイッチ51X、スイッチ61X、外部出力端子71Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
また、システムコントローラ80Xは、商用電源の電力の出力要求があった場合、スイッチ65Xをオンにする制御を行う。これにより、商用電源から外部入力端子13Xに入力された電力は、スイッチ65X、外部出力端子72Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
(2−3−3.システムコントローラ80Yの制御)
蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、蓄電時においては、次のように制御する。
蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、蓄電時においては、次のように制御する。
図5は、基本接続された蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yによる蓄電動作ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS11では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yから所定値以上の電力が入力されているかを判定し、所定値以上の電力が入力されている場合はステップS12へ進み、所定値以上の電力が入力されていない場合はステップS13へ進む。
ステップS12では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yからの電力を蓄電池43Yに蓄電するように制御し、本ルーチンを終了する。ここでは、システムコントローラ80Yは、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換える制御を行う。これにより、太陽電池101から外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yに蓄電される。
ステップS13では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xに対して、通信線を経由して、優先入力の電力を出力可能であるか問い合わせをして、ステップS14へ進む。
一方、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、優先入力である外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力され蓄電池43Xの蓄電量が所定値以上の場合は出力可能である旨を通知し、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されていない場合又は蓄電池43Xの蓄電量が所定値以上でない場合は出力可能でない旨を通知する。
ステップS14では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xから出力可能の通知を受信したかを判定し、受信した場合はステップS15へ進み、受信していない場合はステップS17へ進む。
ステップS15では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xに対して、優先入力の電力の出力要求を行い、ステップS16へ進む。これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、優先入力である外部入力端子11Xに入力される電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。
ステップS16では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xの優先入力からの電力が外部入力端子12Yに入力されると、その電力を蓄電池43Yに蓄電するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換える制御を行う。これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yに蓄電される。そして、本ルーチンが終了する。
また、ステップS17では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xに対して、通信線を経由して、商用電源の電力を出力可能であるか問い合わせをして、ステップS18へ進む。
一方、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、外部入力端子13Xに商用電源の電力が入力されている場合は出力可能である旨を通知し、商用電源の電力が入力されていない場合は出力可能でない旨を通知する。
ステップS18では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xから出力可能の通知を受信したかを判定し、受信した場合はステップS19へ進み、受信していない場合は本ルーチンを終了する。
ステップS19では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xの商用電源の電力が外部入力端子13Yに入力されると、その電力を蓄電池43Yに蓄電するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ31Yを端子fに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換える制御を行う。これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子13Yに入力された電力は、AC−DCコンバータ24Y、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yに蓄電される。そして、本ルーチンが終了する。
以上のように、蓄電装置1Yは、予め蓄電すべき電力に優先順位をつけ、優先順位の高い電力から順に、具体的には、太陽電池103からの電力、蓄電装置1Xを経由した太陽電池101からの電力、商業電源102からの電力の順に、蓄電することができる。これにより、蓄電装置1Yは、できる限りコストをかけることなく、かつ、できる限り電力の伝送損失・変換損失を抑制しながら、電力を蓄電することができる。
(2−4.直流負荷装置への出力)
図6は、基本接続された蓄電装置1X,1Yの直流負荷装置への出力時における機能的な構成を示すブロック図である。図6では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
図6は、基本接続された蓄電装置1X,1Yの直流負荷装置への出力時における機能的な構成を示すブロック図である。図6では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
蓄電装置1Yは、外部入力端子11Yから所定値以上の電力が入力されている場合、外部入力端子11Yに入力された電力を直流負荷装置111へ出力する。
蓄電装置1Yは、外部入力端子11Yに所定値以上の電力が入力されていない場合においては、蓄電装置1Xに対して、非蓄電電力を出力可能であるかを問い合わせ、出力可能である場合は、蓄電装置1Xからの非蓄電電力を直流負荷装置111へ出力し、出力可能でない場合は、蓄電池43Yの電力を直流負荷装置111へ出力する。
蓄電装置1Yは、外部入力端子11Yに所定値以上の電力が入力されていない場合においては、蓄電装置1Xに対して、非蓄電電力を出力可能であるかを問い合わせ、出力可能である場合は、蓄電装置1Xからの非蓄電電力を直流負荷装置111へ出力し、出力可能でない場合は、蓄電池43Yの電力を直流負荷装置111へ出力する。
また、蓄電装置1Yは、蓄電池43Yの電力だけでは直流負荷装置111を駆動できない場合は、さらに蓄電装置1Xから非蓄電電力または蓄電電力を入力し、入力された電力と蓄電池43Yの電力を合成して出力する。具体的には、蓄電装置1X,1Yのシステムコントローラ80X,80Yは、次の制御を行う。
(2−4−1.システムコントローラ80Xの制御:非蓄電電力の出力要求がある場合)
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、直流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから非蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、直流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから非蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
システムコントローラ80Xは、優先入力である外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されているときは、外部入力端子11Xに入力される電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Xは、分岐スイッチ321Xを端子aに切り換え、切換スイッチ51Xを端子gに切り換え、スイッチ61Xをオンにする制御を行う。これにより、太陽電池101から外部入力端子11Xに入力された電力は、分岐スイッチ321X、切換スイッチ51X、スイッチ61X、外部出力端子71Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
システムコントローラ80Xは、優先入力である外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されていないときは、外部入力端子13Xに入力される商用電源の電力をそのまま蓄電装置1Yへ出力するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Xは、スイッチ65Xをオンにする制御を行う。これにより、商用電源から外部入力端子13Xに入力された電力は、スイッチ65X、外部出力端子72Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
(2−4−2.システムコントローラ80Xの制御:蓄電電力の出力要求がある場合)
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、直流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、直流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
システムコントローラ80Xは、切換スイッチ51Xを端子hに切り換え、スイッチ61をオンにする制御を行う。これにより、蓄電池43Xに蓄電された電力は、切換スイッチ51X、スイッチ61X、外部出力端子71Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
(2−4−3.システムコントローラ80Yの制御)
蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、直流負荷装置への出力時においては、次のように制御する。
蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、直流負荷装置への出力時においては、次のように制御する。
図7は、基本接続された蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yによる直流負荷装置への出力動作ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS21では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yから所定値以上の電力が入力されているかを判定し、所定値以上の電力が入力されている場合はステップS22へ進み、所定値以上の電力が入力されていない場合はステップS23へ進む。
ステップS21では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yから所定値以上の電力が入力されているかを判定し、所定値以上の電力が入力されている場合はステップS22へ進み、所定値以上の電力が入力されていない場合はステップS23へ進む。
ステップS22では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yからの電力を直流負荷装置111へ出力するように制御し、本ルーチンを終了する。
(電圧の昇圧又は降圧が不要な場合)
システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じと既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じ場合、分岐スイッチ321Yを端子aに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、太陽電池101から外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
(電圧の昇圧又は降圧が不要な場合)
システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じと既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じ場合、分岐スイッチ321Yを端子aに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、太陽電池101から外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)
また、システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバーターを経由させることが既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と異なる場合(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)は、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換え、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Yを経由し、出力すべき電圧になるようにDC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
また、システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバーターを経由させることが既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と異なる場合(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)は、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換え、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Yを経由し、出力すべき電圧になるようにDC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
(太陽電池の電力の有効利用)
ところで、外部入力端子11Yから入力される電力は、太陽電池で発電されたものであり、一時的に又は連続的に直流負荷装置111を駆動するのに十分でない場合がある。このような場合、システムコントローラ80Yは、上述した「電圧の昇圧又は降圧が必要な場合」と同様の制御を行うことによって、優先入力(太陽電池)の電力を使用しつつ不足分については蓄電池を使用できる。
すなわち、外部入力端子11Yに入力された電力は、蓄電池43Yの出力部を経由して外部へ出力され、この電力が小さくなった場合は、蓄電池43に蓄電された電力も合成されて外部へ出力される。このため、コストのかからない不安定な電力であっても、その電力を利用して、安定した電力出力が可能になる。
ところで、外部入力端子11Yから入力される電力は、太陽電池で発電されたものであり、一時的に又は連続的に直流負荷装置111を駆動するのに十分でない場合がある。このような場合、システムコントローラ80Yは、上述した「電圧の昇圧又は降圧が必要な場合」と同様の制御を行うことによって、優先入力(太陽電池)の電力を使用しつつ不足分については蓄電池を使用できる。
すなわち、外部入力端子11Yに入力された電力は、蓄電池43Yの出力部を経由して外部へ出力され、この電力が小さくなった場合は、蓄電池43に蓄電された電力も合成されて外部へ出力される。このため、コストのかからない不安定な電力であっても、その電力を利用して、安定した電力出力が可能になる。
ステップS23では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xに対して、通信線を経由して、非蓄電電力(太陽電池又は商用電源からの電圧)を出力可能であるか問い合わせをして、ステップS24へ進む。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、外部入力端子11Xまたは外部入力端子13Xに出力可能な電力が入力されている場合は出力可能である旨を通知し、それらのいずれにも出力可能な電力が入力されていない場合は出力可能でない旨を通知する。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、外部入力端子11Xまたは外部入力端子13Xに出力可能な電力が入力されている場合は出力可能である旨を通知し、それらのいずれにも出力可能な電力が入力されていない場合は出力可能でない旨を通知する。
ステップS24では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xから出力可能の通知を受信したかを判定し、受信した場合はステップS25へ進み、受信していない場合はステップS27へ進む。
ステップS25では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xに対して、非蓄電電力の出力要求を行い、ステップS26へ進む。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されている場合は、この電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。また、システムコントローラ80Xは、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されていない場合は、外部入力端子13Xに入力されている商用電源102の電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されている場合は、この電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。また、システムコントローラ80Xは、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されていない場合は、外部入力端子13Xに入力されている商用電源102の電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。
ステップS26では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xからの非蓄電電力が外部入力端子12Y又は外部入力端子13Yに入力されると、その電力を直流負荷装置111へ出力するように制御する。
(電圧の昇圧又は降圧が不要な場合)
具体的には、システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じと既定されているとき、又は電圧検出器22Yの電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ321Yを端子bに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111に出力される。
具体的には、システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じと既定されているとき、又は電圧検出器22Yの電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧とほぼ同じときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ321Yを端子bに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111に出力される。
(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)
システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバータを経由させることが既定されているとき、又は電圧検出器22Yの電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と同じでない(電圧の昇圧又は降圧が必要な)ときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換え、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Yを経由して、出力すべき電圧になるようにDC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバータを経由させることが既定されているとき、又は電圧検出器22Yの電圧値が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と同じでない(電圧の昇圧又は降圧が必要な)ときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換え、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Yを経由して、出力すべき電圧になるようにDC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
また、システムコントローラ80Yは、外部入力端子13Yに電力が入力された場合、切換スイッチ31Yを端子fに切り換え、分岐スイッチ321Yを端子bに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子13Yに入力された電力は、AC−DCコンバータ24Y、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111に出力される。そして、本ルーチンが終了する。
また、ステップS27では、システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yに蓄電されている蓄電量が所定値以上であるかを判定し、所定値以上であるときはステップS28へ進み、所定値以上でないときはステップS29へ進む。
ステップS28では、システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yの電力を直流負荷装置111に出力するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、蓄電池43Yに蓄電された電力は、切換スイッチ51Y、スイッチ61Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
ここで、太陽電池103から外部入力端子11に入力される電力は、所定値以上でない(ステップS21で否定判定された)ため、利用されていない。しかし、この電力は、発電コストのかからないエネルギーであるため、できる限り利用したいとの要望もある。そこで、システムコントローラ80Yは、上述した制御に加えて、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換えてもよい。これにより、外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yからの電力と合成されて切換スイッチ51Yに供給される。合成された電力は、スイッチ61Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
また、システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yの蓄電量が所定値以上である(ステップS27で肯定判定された)が、さらに、蓄電装置1Xに蓄電池43Xの電力の出力要求を行ってもよい。このとき、システムコントローラ80Yは、最初は蓄電池43Yの電力を出力して次に蓄電池43Xの電力に切り換えて直流負荷装置111へ出力する制御を行ってもよいし(切換え出力)、2つの蓄電池43X,43Yの電力を合成して直流負荷装置111へ出力してもよい(合成出力)。
(切換え出力の場合)
システムコントローラ80Yは、上述したステップS28の制御を行った後、さらに、電圧電流検出器42Y及び電流検出器52Yの各出力を監視して、蓄電池43Yの蓄電量が閾値以下になったかを判定する。システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yの蓄電量が閾値以下になると、ステップS29、S30を行って蓄電装置X1が蓄電池43Xの電力を出力可能な場合は、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換える制御を行う。
システムコントローラ80Yは、上述したステップS28の制御を行った後、さらに、電圧電流検出器42Y及び電流検出器52Yの各出力を監視して、蓄電池43Yの蓄電量が閾値以下になったかを判定する。システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yの蓄電量が閾値以下になると、ステップS29、S30を行って蓄電装置X1が蓄電池43Xの電力を出力可能な場合は、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換える制御を行う。
これにより、蓄電池43Yの蓄電量が低下した場合、蓄電装置1Xの蓄電池43Yからの電力が外部入力端子12Yに入力される。入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Y、蓄電池43Yの出力部を経由して、切換スイッチ51Yに供給される。そして、スイッチ61Y、外部入力端子71Yを介して、直流負荷装置111へ出力される。この結果、蓄電池43Yの蓄電量の枯渇を防ぎながら、直流負荷装置111に対して長時間の電力出力が可能になる。
(合成出力の場合)
システムコントローラ80Yは、後述するステップS32と同様に制御を行う。この結果、2つの蓄電池43X,43Yの電力が合成出力されるので、蓄電池43X,43Yのそれぞれの負担が少なくなり、長時間の安定した電力出力が可能になる。そして、本ルーチンが終了する。
システムコントローラ80Yは、後述するステップS32と同様に制御を行う。この結果、2つの蓄電池43X,43Yの電力が合成出力されるので、蓄電池43X,43Yのそれぞれの負担が少なくなり、長時間の安定した電力出力が可能になる。そして、本ルーチンが終了する。
また、ステップS29では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xに対して、通信線を経由して、蓄電池43Xの電力を出力可能であるか問い合わせをして、ステップS30へ進む。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、蓄電池43Xに所定値以上の蓄電量が蓄電されている場合は出力可能である旨を通知し、所定値以上の蓄電量が蓄電されていない場合は出力可能でない旨を通知する。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、蓄電池43Xに所定値以上の蓄電量が蓄電されている場合は出力可能である旨を通知し、所定値以上の蓄電量が蓄電されていない場合は出力可能でない旨を通知する。
ステップS30では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xから出力可能の通知を受信したかを判定し、受信した場合はステップS31へ進み、受信していない場合は本ルーチンを終了する。
ステップS31では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xに対して蓄電池43Xに蓄電された電力の出力要求を行い、ステップS32へ進む。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、切換スイッチ51Xを端子hに切り換え、スイッチ61Xをオンにする制御を行う。これにより、蓄電池43Xに蓄電された電力は、切換スイッチ51X、スイッチ61Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
これに対して、蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、切換スイッチ51Xを端子hに切り換え、スイッチ61Xをオンにする制御を行う。これにより、蓄電池43Xに蓄電された電力は、切換スイッチ51X、スイッチ61Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
ステップS32では、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xの蓄電池43Xの電力が外部入力端子12Yに入力されると、可能な限り優先入力の電力を出力しつつ2つの蓄電池の電力を合成して直流負荷装置111に出力するように制御する。
システムコントローラ80Yは、蓄電池43X,43Yからの電力を合成して直流負荷装置111へ出力するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換え、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。
これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、切換スイッチ51Yの端子hに供給される。さらに、蓄電池43Yからの電力が切換スイッチ51Yの端子hに供給される。よって、切換スイッチ51Yの端子hでは蓄電池43X及び蓄電池43Yからの各電力が合成されており、この合成された電力がスイッチ61Y、外部出力端子71Yを経由して、直流負荷装置111へ出力される。
(その他の制御)
なお、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Yの蓄電量が不足している場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と同じであると既定されているとき、又は、電圧検出器22で検出された電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と同じであるときは、蓄電装置1Xの蓄電電力のみを出力するために、次の制御を行う。
なお、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Yの蓄電量が不足している場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と同じであると既定されているとき、又は、電圧検出器22で検出された電圧が直流負荷装置111へ出力すべき電圧と同じであるときは、蓄電装置1Xの蓄電電力のみを出力するために、次の制御を行う。
システムコントローラ80Yは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ321Yを端子bに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ61Yをオンにする制御を行う。これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子12Yに入力された電力は、そのまま直流負荷装置111へ出力される。そして、本ルーチンが終了する。
以上のように、蓄電装置1Yは、直流負荷装置111に出力すべき電力に優先順位をつけ、優先順位の高い電力から順に、具体的には、太陽電池103からの電力、蓄電装置1Xを経由した太陽電池101からの電力、商業電源102からの電力の順に、直流負荷装置111に電力を出力することができる。これにより、蓄電装置1Yは、できる限りコストをかけることなく、かつ、できる限り電力の伝送損失・変換損失を抑制しながら、直流負荷装置111に電力を出力することができる。
また、蓄電装置1Yは、上記電力を使用できない場合は、蓄電池43Yの電力を直流負荷装置111へ出力する。さらに、蓄電装置1Yは、蓄電池43Yの電力だけでは直流負荷装置111を駆動できない場合は、蓄電装置1Xに対して非蓄電電力又は蓄電池43Xの電力の出力要求を行う。そして、蓄電装置1Yは、蓄電池43Yの電力と、非蓄電電力又は蓄電池43Xの電力を、合成して出力することもでき、所定のタイミングで切り換えて出力することもできる。これにより、蓄電装置1Yは、蓄電された電力の消費をできる限り抑制したり、直流負荷装置111へ電力を長時間出力したりすることができる。
(2−5.交流負荷装置への出力)
図8は、基本接続された蓄電装置1X,1Yの交流負荷装置への出力時における機能的な構成を示すブロック図である。図8では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
図8は、基本接続された蓄電装置1X,1Yの交流負荷装置への出力時における機能的な構成を示すブロック図である。図8では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
(2−5−1.システムコントローラ80Xの制御:非蓄電電力の出力要求がある場合)
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、交流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから非蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、交流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから非蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
システムコントローラ80Xは、優先入力である外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されているときは、外部入力端子11Xに入力される電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。また、システムコントローラ80Xは、優先入力である外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されていないときは、外部入力端子13Xに入力される商用電源の交流電力をそのまま蓄電装置1Yへ出力するように制御する。
(2−5−2.システムコントローラ80Xの制御:蓄電電力の出力要求がある場合)
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、交流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、交流負荷装置への出力時において蓄電装置1Yから蓄電電力の出力要求がある場合は、次のように制御する。
システムコントローラ80Xは、切換スイッチ51Xを端子hに切り換え、スイッチ62X,64Xをオンにする制御を行う。これにより、蓄電池43Xに蓄電された電力は、切換スイッチ51X、スイッチ62Xを経由して、DC−ACインバータ63Xで交流に変換され、更に、スイッチ64X、外部出力端子72Xを経由して、蓄電装置1Yへ出力される。
(2−5−3.システムコントローラ80Yの制御)
蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、交流負荷装置112への出力時においては、次のように制御する。
蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、交流負荷装置112への出力時においては、次のように制御する。
図9は、基本接続された蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yによる交流負荷装置への出力動作ルーチンを示すフローチャートである。図9に示すフローチャートは、図7のステップS22,S26,S28,S32をステップS22a,S26a,S28a,S32aに変更した点を除くと、図7と同じ流れである。このため、図7と相違するステップのみ説明する。
ステップS22aでは、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yからの電力を交流負荷装置112へ出力するように制御し、本ルーチンを終了する。
(電圧の昇圧又は降圧が不要な場合)
ここでは、システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧とほぼ同じと既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧とほぼ同じ場合、分岐スイッチ321Yを端子aに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、太陽電池103から外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ62Yを経由して、DC−ACインバータ63Yで交流に変換され、更に、スイッチ64Y、外部出力端子71Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
ここでは、システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧とほぼ同じと既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧とほぼ同じ場合、分岐スイッチ321Yを端子aに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、太陽電池103から外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ62Yを経由して、DC−ACインバータ63Yで交流に変換され、更に、スイッチ64Y、外部出力端子71Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)
システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバータを経由させることが既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧と異なる場合(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)は、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換え、切換スイッチ51を端子hに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Yを経由し、出力すべき電圧になるようにDC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ62Y、DC−ACインバータ63Y、スイッチ64Y、外部出力端子72Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
システムコントローラ80Yは、外部入力端子11Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバータを経由させることが既定されている場合、又は電圧検出器21により検出された電圧値がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧と異なる場合(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)は、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換え、切換スイッチ51を端子hに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Yを経由し、出力すべき電圧になるようにDC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ62Y、DC−ACインバータ63Y、スイッチ64Y、外部出力端子72Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
(太陽電池の電力の有効利用)
ところで、外部入力端子11Yから入力される電力は、太陽電池で発電されたものであり、一時的に又は連続的に直流負荷装置111を駆動するのに十分でない場合がある。このような場合、システムコントローラ80Yは、上述した「電圧の昇圧又は降圧が必要な場合」と同様の制御を行うことによって、優先入力(太陽電池)の電力を使用しつつ不足分については蓄電池を使用できる。
ところで、外部入力端子11Yから入力される電力は、太陽電池で発電されたものであり、一時的に又は連続的に直流負荷装置111を駆動するのに十分でない場合がある。このような場合、システムコントローラ80Yは、上述した「電圧の昇圧又は降圧が必要な場合」と同様の制御を行うことによって、優先入力(太陽電池)の電力を使用しつつ不足分については蓄電池を使用できる。
また、ステップS26aでは、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xからの非蓄電電力が外部入力端子12Y又は外部入力端子13Yに入力されると、その電力を交流負荷装置112へ出力するように制御する。
(電圧の昇圧又は降圧が不要な場合)
具体的には、システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧とほぼ同じと既定されている場合、又は電圧検出器22Yの電圧値がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧値とほぼ同じときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ321Yを端子bに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ62Yを経由して、DC−ACインバータ63Yで交流に変換され、更に、スイッチ64Y、外部出力端子72Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
具体的には、システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧とほぼ同じと既定されている場合、又は電圧検出器22Yの電圧値がDC−ACインバータ63Yに入力すべき電圧値とほぼ同じときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ321Yを端子bに切り換え、切換スイッチ51Yを端子gに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ321Y、切換スイッチ51Y、スイッチ62Yを経由して、DC−ACインバータ63Yで交流に変換され、更に、スイッチ64Y、外部出力端子72Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
(電圧の昇圧又は降圧が必要な場合)
また、システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバータを経由させることが既定されている場合、又は電圧検出器22Yの電圧値がDC−ACインバータ63に入力すべき電圧と同じでない(電圧の昇圧又は降圧が必要な)ときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換え、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Yを経由して、DC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ62Y、DC−ACインバータ63Y、スイッチ64Y、外部出力端子72Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
また、システムコントローラ80Yは、外部入力端子12Yに電力が入力された場合であって、外部入力端子12Yに入力される電圧を必ずDC−DCコンバータを経由させることが既定されている場合、又は電圧検出器22Yの電圧値がDC−ACインバータ63に入力すべき電圧と同じでない(電圧の昇圧又は降圧が必要な)ときは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換え、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Yを経由して、DC−DCコンバータ41Yで電圧の昇圧又は降圧が行われ、切換スイッチ51Y、スイッチ62Y、DC−ACインバータ63Y、スイッチ64Y、外部出力端子72Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
また、システムコントローラ80Yは、外部入力端子13Yに電力が入力された場合、スイッチ65Yをオンにする制御を行う。これにより、蓄電装置1Xから外部入力端子13Yに入力された交流電力は、スイッチ65Y、外部出力端子72Yを経由して、そのまま交流負荷装置112に出力される。そして、本ルーチンが終了する。
ステップS28aでは、システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yの電力を交流負荷装置112に出力するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ62Y,64Yをオンにする制御を行う。これにより、蓄電池43Yに蓄電された電力は、切換スイッチ51Y、スイッチ62Yを経由して、DC−ACインバータ63Yで交流に変換され、更に、スイッチ64Y、外部出力端子72Yを経由して、交流負荷装置112へ出力される。
ここで、太陽電池103から外部入力端子11Yに入力される電力は、所定値以上でない(ステップS21で否定判定された)ため、利用されていない。しかし、この電力は、発電コストのかからないエネルギーであるため、できる限り利用したいとの要望もある。そこで、システムコントローラ80Yは、上述した制御に加えて、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換えてもよい。これにより、外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yの電力と合成されて切換スイッチ51Yに供給される。合成された電力は、スイッチ62Yを経由して、DC−ACインバータ63Yで交流に変換され、外部出力端子72Yを介して交流負荷装置112へ出力される。
また、システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yの蓄電量が所定値以上である(ステップS27で肯定判定された)が、蓄電装置1Xに蓄電池43Xの電力の出力要求を行ってもよい。このとき、システムコントローラ80Yは、最初は蓄電池43Yの電力を出力して次に蓄電池43Xの電力に切り換えて交流負荷装置112へ出力する制御を行ってもよいし(切換え出力)、2つの蓄電池43X,43Yからの電力を合成して交流負荷装置112へ出力してもよい(合成出力)。なお、切換え出力及び合成出力の制御は、上述したステップS28と同様である。そして、本ルーチンが終了する。
ステップS32aでは、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Xからの蓄電池43Xに基づく交流電力が外部入力端子13Yに入力されると、可能な限り優先入力の電力を出力しつつ2つの蓄電池の電力を合成して交流負荷装置112に出力するように制御する。
システムコントローラ80Yは、外部入力端子13Yに入力された交流電力と、蓄電池43Y及びDC−ACインバータ63Yに基づく交流電力と、を合成して交流負荷装置112へ出力するように制御する。
具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ51Yを端子hに切り換え、スイッチ62Y,64Y,65Yをオンにする制御を行う。さらに、2つ交流電力の位相を合わせるために、DC−ACインバータ63X、63Yの同期をとる必要がある。そこで、システムコントローラ80Yは、DC−ACインバータ63Yを駆動させると共に、2つの蓄電装置1X、1Yが同一の位相で交流電力を発生させるための同期信号を、通信線を介して蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xに送信する。
蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、蓄電装置1Yからの同期信号に基づいてDC−ACインバータ63Xを駆動させることで、蓄電池43Xに基づく直流電力を交流電力に変換して外部へ出力する。
これにより、蓄電池43Yの電力は、切換スイッチ51Y、スイッチ62Yを経由してDC−ACインバータ63Yで交流に変換され、更に、スイッチ64Yを介して外部出力端子72Yに供給される。また、外部入力端子13Yに入力された交流電力は、スイッチ65Yを介して外部出力端子72Yに供給される。外部出力端子72Yでは2つの位相の合った交流電力が合成され、合成された交流電力は交流負荷装置112へ出力される。
(その他の制御)
なお、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Yの蓄電量が不足している場合は、蓄電装置1Xの蓄電電力をのみを出力するために、スイッチ64Yをオフにする制御を行う。これにより、外部入力端子13Yに入力された交流電力は、そのまま交流負荷装置112へ出力される。そして、本ルーチンが終了する。
なお、システムコントローラ80Yは、蓄電装置1Yの蓄電量が不足している場合は、蓄電装置1Xの蓄電電力をのみを出力するために、スイッチ64Yをオフにする制御を行う。これにより、外部入力端子13Yに入力された交流電力は、そのまま交流負荷装置112へ出力される。そして、本ルーチンが終了する。
以上のように、蓄電装置1Yは、交流負荷装置112に出力すべき電力に優先順位をつけ、優先順位の高い電力から順に、交流負荷装置112に電力を出力することができる。また、蓄電装置1Yは、外部からの電力を使用できない場合は、蓄電池43Yに基づく交流電力を交流負荷装置112へ出力する。
さらに、蓄電装置1Yは、蓄電池43Yに基づく交流電力だけでは交流負荷装置112を駆動するのに十分でない場合は、蓄電装置1Xに対して、蓄電池43Xに基づく交流電力の出力要求を行うと共に、蓄電池43Y及びDC−ACインバータ63Yに基づく交流電力の位相と対応するように、蓄電装置1Xに対して同期信号を出力する。
この結果、蓄電装置1Yは、蓄電池43X,43Yに基づく交流電力の位相を対応させて合成し、合成された電力を交流負荷装置112へ出力する。これにより、蓄電装置1Yは、蓄電された電力の消費をできる限り抑制したり、交流負荷装置112へ電力を長時間出力したり、蓄電装置単体では駆動できない負荷も駆動できるようになる。
[3.蓄電装置のループ接続(並列接続)]
図10は、2台の蓄電装置のループ接続を示す図である。
(3−1.接続関係)
蓄電装置1Xの外部入力端子11Xは、太陽電池101に接続されている。外部入力端子12Xは、蓄電装置1Yの外部出力端子71Yに接続されている。外部入力端子13Xは、交流100Vの商用電源102に接続されている。外部出力端子71Xは、蓄電装置1Yの外部入力端子12Yに接続されている。外部出力端子72Xは、交流負荷装置105に接続されている。
図10は、2台の蓄電装置のループ接続を示す図である。
(3−1.接続関係)
蓄電装置1Xの外部入力端子11Xは、太陽電池101に接続されている。外部入力端子12Xは、蓄電装置1Yの外部出力端子71Yに接続されている。外部入力端子13Xは、交流100Vの商用電源102に接続されている。外部出力端子71Xは、蓄電装置1Yの外部入力端子12Yに接続されている。外部出力端子72Xは、交流負荷装置105に接続されている。
蓄電装置1Yの外部入力端子11Yは、太陽電池103に接続されている。外部入力端子13Yは、交流100Vの商用電源104に接続されている。外部出力端子72Yは、交流負荷装置112に接続されている。また、システムコントローラ80X,80Yは、互いに通信可能である。
(3−2.リンクの確立)
つぎに、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yが通信可能になるためのリンク確立動作について説明する。蓄電装置1Xのキー入力部81Xに所定の操作が行われると、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yのリンクが確立される。これにより、蓄電装置1Yは、蓄電装置1Xに対して、電力の入力状態、蓄電池の蓄電状態を確認するための問い合わせ、電力の出力要求が可能になる。同様に、蓄電装置1Yのキー入力部81Yに所定の操作が行われると、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yのリンクが確立される。
つぎに、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yが通信可能になるためのリンク確立動作について説明する。蓄電装置1Xのキー入力部81Xに所定の操作が行われると、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yのリンクが確立される。これにより、蓄電装置1Yは、蓄電装置1Xに対して、電力の入力状態、蓄電池の蓄電状態を確認するための問い合わせ、電力の出力要求が可能になる。同様に、蓄電装置1Yのキー入力部81Yに所定の操作が行われると、蓄電装置1Xと蓄電装置1Yのリンクが確立される。
これにより、蓄電装置1Xは、蓄電装置1Yに対して、電力の入力状態、蓄電池の蓄電状態を確認するための問い合わせ、電力の出力要求が可能になる。なお、蓄電装置1Xから蓄電装置1Yへのリンク確立動作の後、蓄電装置1Yから蓄電装置1Xへのリンク確立動作が自動的に起動してもよい。
(3−3.蓄電)
図11は、ループ接続された蓄電装置1X,1Yの蓄電時における機能的な構成を示すブロック図である。図11では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
図11は、ループ接続された蓄電装置1X,1Yの蓄電時における機能的な構成を示すブロック図である。図11では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
蓄電装置1Xは、太陽電池101(優先入力)から所定値以上の電力が入力されている場合はその電力を蓄電する。蓄電装置1Xは、太陽電池101からの電力が所定値以上でない場合において、蓄電装置1Yが太陽電池103の電力を出力可能であれば、蓄電装置1Yからの当該電力を蓄電し、蓄電装置1Yが太陽電池103の電力を出力できないのであれば、商用電源102からの電力を蓄電する。同様に、蓄電装置1Yは、太陽電池103(優先入力)から所定値以上の電力が入力されている場合はその電力を蓄電する。蓄電装置1Yは、太陽電池103からの電力が所定値以上でない場合において、蓄電装置1Xが太陽電池101の電力を出力可能であれば、蓄電装置1Xからの当該電力を蓄電し、蓄電装置1Xが太陽電池101の電力を出力できないのであれば、商用電源104からの電力を蓄電する。
後段側蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、蓄電時においては、次のように制御する。
図12は、ループ接続された蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yによる蓄電動作ルーチンを示すフローチャートである。
図12は、ループ接続された蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yによる蓄電動作ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS41では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yから所定値以上の電力が入力されているかを判定し、所定値以上の電力が入力されている場合はステップS42へ進み、所定値以上の電力が入力されていない場合はステップS43へ進む。
ステップS42では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yからの電力を蓄電池43Yに蓄電するように制御し、本ルーチンを終了する。ここでは、システムコントローラ80Yは、分岐スイッチ322Yを端子cに切り換える制御を行う。これにより、太陽電池103から外部入力端子11Yに入力された電力は、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yに蓄電される。
ステップS43では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xに対して、通信線を経由して、優先入力の電力を出力可能であるか問い合わせをして、ステップS44へ進む。
一方、前段側蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、後段側蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、優先入力である外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力され蓄電池43Xの蓄電量が所定以上の場合は出力可能である旨を通知し、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されていない場合又は蓄電池43Xの蓄電量が所定値以上でない場合は出力可能でない旨を通知する。
ステップS44では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xから出力可能の通知を受信したかを判定し、受信した場合はステップS45へ進み、受信していない場合はステップS47へ進む。
ステップS45では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xに対して、優先入力の電力の出力要求を行い、ステップS46へ進む。これに対して、前段側蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、優先入力である外部入力端子11Xに入力される電力を後段側蓄電装置1Yへ出力するように制御する。
ステップS46では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xの優先入力からの電力が外部入力端子12Yに入力されると、その電力を蓄電池43Yに蓄電するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ31Yを端子eに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換える制御を行う。これにより、前段側蓄電装置1Xから外部入力端子12Yに入力された電力は、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yに蓄電される。そして、本ルーチンが終了する。
ステップS47では、システムコントローラ80Yは、商用電源104からの電力を蓄電池43Yに蓄電するように制御する。具体的には、システムコントローラ80Yは、切換スイッチ31Yを端子fに切り換え、分岐スイッチ322Yを端子dに切り換える制御を行う。これにより、商用電源104から外部入力端子13Yに入力された電力は、AC−DCコンバータ24Y、切換スイッチ31Y、分岐スイッチ322Y、DC−DCコンバータ41Yを経由して、蓄電池43Yに蓄電される。そして、本ルーチンが終了する。
以上のように、後段側蓄電装置1Yは、優先順位の高い順、すなわち、太陽電池103、太陽電池101、商用電源104からの順に電力を蓄電池43Yに蓄電する。これにより、後段側蓄電装置1Yは、できる限りコストをかけず、電力伝送損失を抑制しながら、蓄電することができる。
(3−4.交流負荷装置への出力)
図13は、ループ接続された蓄電装置1X,1Yの交流負荷装置112への出力時における機能的な構成を示すブロック図である。図13では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
図13は、ループ接続された蓄電装置1X,1Yの交流負荷装置112への出力時における機能的な構成を示すブロック図である。図13では、図1に示された構成のうち主に機能するブロックのみ示されている。
蓄電装置1Yは、太陽電池103(優先入力)から所定値以上の電力が入力されている場合は、その電力を交流負荷装置112へ出力する。蓄電装置1Yは、太陽電池103(優先入力)から所定値以上の電力が入力されていない場合においては、蓄電装置1Xに対して太陽電池101から所定値以上の電力が入力され、出力可能かを問い合わせ、出力可能であるときは当該電力を出力するよう要求し、その後蓄電装置1Xから出力された電力を交流負荷装置112へ出力する。
蓄電装置1Yは、太陽電池103(優先入力)から所定値以上の電力が入力されてなく、蓄電装置1Xが電力を出力可能でない場合において、商用電源104からの電力が入力されているときは、その電力を交流負荷装置112へ出力し、商用電源104からの電力が入力されていないときは、蓄電池43Yに蓄積されている電力を交流負荷装置112へ出力する。具体的には、蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、次の制御を行う。
蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yは、交流負荷装置112への出力時においては、次のように制御する。
図14は、ループ接続された蓄電装置1Yのシステムコントローラ80Yによる交流負荷装置112への出力動作ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS51では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yから所定値以上の電力が入力されているかを判定し、所定値以上の電力が入力されている場合はステップS52へ進み、所定値以上の電力が入力されていない場合はステップS53へ進む。
ステップS51では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yから所定値以上の電力が入力されているかを判定し、所定値以上の電力が入力されている場合はステップS52へ進み、所定値以上の電力が入力されていない場合はステップS53へ進む。
ステップS52では、システムコントローラ80Yは、優先入力である外部入力端子11Yからの電力を交流負荷装置112へ出力するように制御し、本ルーチンを終了する。ここでは、システムコントローラ80Yは、上述したステップS22aと同様の制御を行う。
ステップS53では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xに対して、通信線を経由して、非蓄電電力(非商用電源の電力)を出力可能であるか問い合わせをして、ステップS54へ進む。
一方、前段側蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、後段側蓄電装置1Yからの問い合わせに対して、外部入力端子11Xに所定値以上の電力が入力されている場合は出力可能である旨を通知し、所定値以上の電力が入力されていない場合は出力可能でない旨を通知する。
ステップS54では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xから出力可能の通知を受信したかを判定し、受信した場合はステップS55へ進み、受信していない場合はステップS57へ進む。
ステップS55では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xに対して、非蓄電電力の出力要求を行い、ステップS56へ進む。
ステップS55では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xに対して、非蓄電電力の出力要求を行い、ステップS56へ進む。
これに対して、前段側蓄電装置1Xのシステムコントローラ80Xは、外部入力端子11Xの電力を蓄電装置1Yへ出力するように制御する。
ステップS56では、システムコントローラ80Yは、前段側蓄電装置1Xからの非蓄電電力が外部入力端子12Yに入力されると、その電力を交流負荷装置112へ出力するように制御する。ここでは、システムコントローラ80Yは、上述したステップS26aと同様の制御を行う。これにより、前段側蓄電装置1Xから外部入力端子12Yに入力された電力は、交流負荷装置112に出力される。そして、本ルーチンが終了する。
また、ステップS57では、システムコントローラ80Yは、商用電源104からの電力が外部入力端子13Yに入力されているかを判定し、入力されている場合はステップS58へ進み、入力されていない場合はステップS59へ進む。
ステップS58では、システムコントローラ80Yは、スイッチ65Yをオンに制御することで、商用電源104から外部入力端子13Yに入力された電力を交流負荷装置112に出力するように制御する。そして、本ルーチンが終了する。
一方、ステップS59では、システムコントローラ80Yは、蓄電池43Yの電力を交流負荷装置112に出力するように、ステップS28aと同様に制御する。そして、本ルーチンが終了する。
以上のように、後段側蓄電装置1Yは、優先順位の高い順、すなわち、太陽電池103、太陽電池101、商用電源104からの順に電力を交流負荷装置112へ出力し、これらの外部電源からの電力がない場合には、蓄電池43Yの電力を交流負荷装置112へ出力する。これにより、後段側蓄電装置1Yは、できる限りコストをかけず、電力伝送損失を抑制し、蓄電池43Yの蓄電量がなるべく減らないようにしながら、交流負荷装置112へ電力を出力することができる。
[4.その他の態様]
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で設計変更されたものにも適用可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で設計変更されたものにも適用可能である。
例えば、上記実施形態では、優先入力に接続された外部電源として太陽電池を例に挙げたが、その他、各種発電機、バッテリー、ACアダプターなどの電力を供給できる電力源であればよい。
蓄電装置1は、直流入力が2系統、交流入力が1系統であるが、外部入力端子及び当該外部入力端子に接続された電力源の数を増やしてもよい。逆に、外部入力端子の数を減らして、蓄電装置1の回路構成を簡略化してもよい。特に、外部入力端子が1つであれば、入力選択回路は不要になり、コスト削減が可能になる。
また、蓄電装置1は、直流出力及び交流出力が共に1系統であるが、外部出力端子の数を更に増やして、多数の負荷装置を接続可能にして、接続形態の自由度を上げてもよい。
上述した実施形態では、2台の蓄電装置の基本接続(直列接続)、ループ接続を例示したが、接続形態はこれに限定されるものではない。例えば、3台以上の蓄電装置を用いて、1台の蓄電装置の入力側に2台以上の蓄電装置を接続する接続形態、1台の蓄電装置の出力側に2台以上の蓄電装置を接続する接続形態など、様々な接続形態が適用可能である。
蓄電装置間で通信を行うための通信線は、イーサネット(登録商標)等の一般的なLAN(Local Area Network)の他、USB、無線LAN、ブルートゥース(登録商標)などの相互に通信可能なものであればよい。また、上述の通信線の代わりに、蓄電装置の外部出力端子−外部入力端子間に通信信号を重畳させてもよい。また、蓄電装置を3台以上接続することを考慮して、蓄電装置にハブ機能を内蔵してもよい。さらに、蓄電装置の接続台数は、互いにID番号を識別可能であれば、特に制限されるものではない。
また、外部入力端子からの電力をDC−DCコンバータを経由せずに外部へ出力する経路を省略して、蓄電装置の回路構成を簡略化することも可能である。さらに、複数の外部入力端子のそれぞれにDC−DCコンバータを接続し、同時に蓄電池に接続できるようにすることで、複数の外部入力端子からの電力を同時に蓄電し、又は外部へ出力するようにしてもよい。
上述した実施形態では、蓄電装置は、太陽電池からの電力を最優先で使用し、蓄電池に蓄電された電力を最後に使用するように構成されているが、目的や状況に応じて、使用可能な電力の優先度を設定してもよい。すなわち、使用可能な電力の優先順位は、予め固定されていてもよいし、動的に設定可能であってもよい。
1 蓄電装置
11,12,13 外部入力端子
24 AC−DCコンバータ
32,51 切換スイッチ
41 DC−DCコンバータ
43 蓄電池
63 DC−ACインバータ
71,72 外部出力端子
80 システムコントローラ
11,12,13 外部入力端子
24 AC−DCコンバータ
32,51 切換スイッチ
41 DC−DCコンバータ
43 蓄電池
63 DC−ACインバータ
71,72 外部出力端子
80 システムコントローラ
Claims (6)
- 外部からの電力が入力される1つ以上の外部入力端子と、
電力を蓄電する蓄電池と、
前記外部入力端子のいずれか1つと、前記蓄電池と、を接続可能にする第1の接続手段と、
電力を外部へ出力する1つ以上の外部出力端子と、
前記外部入力端子及び前記蓄電池のいずれか1つと、前記外部出力端子のいずれか1つと、を接続可能にする第2の接続手段と、
蓄電時においては、前記外部入力端子に入力される電力のうち優先度の高い電力を前記蓄電池に蓄電するように前記第1の接続手段を制御し、電力出力時においては、前記外部入力端子に入力される電力及び前記蓄電池に蓄電される電力のうち優先度の高い電力を前記外部出力端子のいずれかに出力するように前記第1及び第2の接続手段を制御する制御手段と、
を備えた蓄電装置。 - 前記外部入力端子の少なくとも1つは、前記制御手段と通信可能な他の蓄電装置に接続され、
前記制御手段は、前記他の蓄電装置から前記外部入力端子に入力される電力を含めて前記優先度を設定する
請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記制御手段は、前記電力出力時においては、前記外部入力端子に入力される電力のうち最も優先度の高い電力を前記外部出力端子に出力しつつ、当該電力の不足分については、他の外部入力端子に入力される電力及び前記蓄電池に蓄電される電力のうち優先度の高い電力を前記外部出力端子に出力するように前記第1及び第2の接続手段を制御する
請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。 - 前記制御手段は、前記電力の不足分については、前記蓄電池に蓄電された電力を前記外部出力端子に出力するように前記第2の接続手段を制御し、前記蓄電池に蓄電された電力が不足したときは、前記外部入力端子から入力される他の蓄電装置の外部入力端子に入力される電力又は蓄電電力を前記外部出力端子に出力するように前記第1及び第2の接続手段を制御する
請求項3に記載の蓄電装置。 - 前記制御手段は、前記電力の不足分については、前記蓄電池に蓄電された電力と、前記外部入力端子から入力される他の蓄電装置の外部入力端子に入力される電力又は蓄電電力と、を合成して前記外部出力端子に出力するように前記第1及び第2の接続手段を制御する
請求項3に記載の蓄電装置。 - 前記制御手段は、前記蓄電池からの交流電力と前記他の蓄電装置の蓄電電力からの交流電力とを合成して出力する場合に、前記蓄電池からの交流電力と同位相の交流電力が前記他の蓄電装置から前記外部入力端子に入力されるように、前記他の蓄電装置に対して同期信号を送信する
請求項5に記載の蓄電装置。
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JP2017011825A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
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-
2012
- 2012-03-23 JP JP2012067770A patent/JP2013201816A/ja active Pending
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JP2017011825A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
WO2021084368A1 (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置および蓄電装置の動作方法 |
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