JP2014082886A - Power supply system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system which can precisely grasp a power generation amount obtained by a photovoltaic generation device when system power cannot be supplied to a power use device.SOLUTION: A system ECU 7 obtains working current or working voltage corresponding to detected present power generating power by using stored power generation characteristic information when a condition that power from a power system 3 cannot be used and generated power of a solar battery panel 1 is used as power for operating a power use device 4 is satisfied, and estimates present solar radiation which the solar battery panel 1 receives by using a result that the obtained working current or working voltage is compared with the detected working current or working voltage. A power supply system 100 can precisely grasp a power generation amount obtained by the solar battery panel 1 when system power cannot be supplied to the power use device 4 due to a power cut and the like.

Description

本発明は、太陽光エネルギーから得られた電力を利用して電気機器を運転する電力供給システムに関する。   The present invention relates to an electric power supply system that operates electric equipment using electric power obtained from solar energy.

従来技術として、特許文献１に開示された電力供給システムが知られている。当該電力供給システムは、発電に使用する発電用太陽電池と、容量の小さなモニタ用太陽電池と、太陽光発電用のパワーコンディショナと、を備える。このパワーコンディショナでは、常時発電できる状態で設置されているモニタ用太陽電池の発電電力を常時監視し、発電用太陽電池から十分な発電電力が得られる状態（日射量が十分にある状態）であるか否かを判断している。   As a conventional technique, a power supply system disclosed in Patent Document 1 is known. The power supply system includes a power generation solar cell used for power generation, a monitor solar cell with a small capacity, and a power conditioner for solar power generation. In this power conditioner, the power generated by the solar cell for monitoring installed in a state where power can be generated at all times is constantly monitored, and sufficient power can be obtained from the solar cell for power generation (the amount of solar radiation is sufficient). Judging whether there is.

また、近年、電力系統（商用電源）から電力供給が行えない停電時等に、非常用の電源として太陽光発電装置が発電した電力を住宅内の電気機器へ供給するシステムが提案されている。   In recent years, there has been proposed a system for supplying electric power generated by a solar power generation device as an emergency power source to an electrical device in a house in the event of a power failure where power cannot be supplied from a power system (commercial power source).

特開平８−９５５５号公報JP-A-8-9555

上記の特許文献１に記載のシステムでは、モニタ用太陽電池が受光する日射量を用いて発電用太陽電池が受光できる日射量を推定するため、建物等の影がモニタ用太陽電池にかかった場合には、発電用太陽電池による発電量を正確に検出することができない。停電時等に、発電用太陽電池による発電量を正確に検出することができない場合には、非常用の電源として十分な役割を果たせないことがあり、ユーザーの利便性が阻害されることになる。   In the system described in Patent Document 1 above, in order to estimate the amount of solar radiation that can be received by the power generation solar cell using the amount of solar radiation received by the monitor solar cell, a shadow of a building or the like is applied to the monitor solar cell. Therefore, the amount of power generated by the power generation solar cell cannot be accurately detected. If the amount of power generated by the solar cell for power generation cannot be accurately detected during a power outage, etc., it may not be able to play a sufficient role as an emergency power source, impeding user convenience. .

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、系統電力を電力使用機器に供給できない場合に、太陽光発電装置によって得られる発電量を正確に把握することができる電力供給システムを提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to accurately grasp the power generation amount obtained by the photovoltaic power generation apparatus when the system power cannot be supplied to the power usage equipment. It is to provide a power supply system that can be used.

上記目的を達成するため、本願の電力供給システムに係る発明は、太陽光エネルギーを用いて発電する太陽光発電装置（１）と、太陽光発電装置によって得られる発電電力、電力系統から得られる電力を使用して作動する電力使用機器（４）と、太陽光発電装置の発電時の動作電流または動作電圧と発電電力とに関する発電特性情報を記憶するとともに、太陽光発電装置の現在の動作電流または動作電圧と発電電力とを検出する制御装置（７）と、を備え、
制御装置は、電力使用機器を作動させるための電力として、電力系統からの電力が使用できず、太陽光発電装置の発電電力を使用する所定の条件が成立した場合に、当該記憶している発電特性情報を用いて、当該検出した現在の発電電力に対応する動作電流または動作電圧を求め、当該求めた動作電流または動作電圧と当該検出した動作電流または動作電圧とを比較した結果を用いて、太陽光発電装置が受ける現在の日射量を推定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention relating to the power supply system of the present application includes a solar power generation device (1) that generates power using solar energy, generated power obtained by the solar power generation device, and power obtained from the power system. Power generation equipment (4) that operates using the solar power generation device and the power generation characteristic information regarding the operating current or operating voltage and the generated power during power generation of the solar power generation device, and the current operating current of the solar power generation device or A control device (7) for detecting operating voltage and generated power,
When the control device cannot use the power from the power system as the power for operating the power-using device and the predetermined condition for using the power generated by the solar power generation device is satisfied, the stored power generation Using the characteristic information, the operating current or operating voltage corresponding to the detected current generated power is obtained, and the obtained operating current or operating voltage is compared with the detected operating current or operating voltage. It is characterized by estimating the current amount of solar radiation received by the solar power generation device.

この発明によれば、記憶済みの発電特性情報から現在の発電電力に対応する動作電流または動作電圧を求めるため、システム固有の発電特性に適合した現在の動作電流または動作電圧を取得することができる。このようにして求めた動作電流または動作電圧と実際に検出された現在の動作電流または動作電圧との比較結果から、現在の日射量を推定するため、検出時の外部の影響等に左右されないで現在の日射量を求めることができる。したがって、現在の日射量の推定精度が高まることにより、系統電力を電力使用機器に供給できない場合に、太陽光発電装置によって得られる発電量を正確に把握することができる電力供給システムが得られる。   According to the present invention, since the operating current or operating voltage corresponding to the current generated power is obtained from the stored power generation characteristic information, the current operating current or operating voltage suitable for the system-specific power generating characteristics can be acquired. . The current amount of solar radiation is estimated from the comparison result between the operating current or operating voltage thus obtained and the actual operating current or operating voltage actually detected. Therefore, it is not affected by external influences at the time of detection. The current amount of solar radiation can be obtained. Therefore, when the estimation accuracy of the current solar radiation amount is increased, it is possible to obtain a power supply system capable of accurately grasping the power generation amount obtained by the solar power generation device when the system power cannot be supplied to the power usage equipment.

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description later mentioned.

本発明を適用した電力供給システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the electric power supply system to which this invention is applied. 日射量判定に関する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process regarding solar radiation amount determination. 発電特性情報及びステップ６０の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electric power generation characteristic information and the process of step 60. FIG. 発電電力余剰ありと判定した場合の自立運転における処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in the independent operation | movement when it determines with there being surplus generated electric power. 発電電力余剰なしと判定した場合の自立運転における処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in the independent operation | movement when it determines with there being no generated power surplus.

（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の電力供給システム１００は、太陽光発電装置と、太陽光発電装置によって得られる発電電力、電力系統３から得られる電力を使用して作動する電力使用機器４と、電力使用機器４に供給する発電電力量を制御するシステムＥＣＵ７と、を備える。電力使用機器４は、少なくとも１個の電気機器から構成される。電気機器には、建物または住宅で使用される照明機器、給湯装置、空調装置、床暖房装置、その他の電化製品、定置式の蓄電池、車両搭載の蓄電池を採用することができる。したがって、システムＥＣＵ７は、これらの電気機器に対し、太陽光発電装置による発電電力、電力系統３からの供給電力のいずれかを選択して供給する制御を実施できる。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the power supply system 100 according to the first embodiment includes a photovoltaic power generation device, power generated by the photovoltaic power generation device, and power usage equipment that operates using power obtained from the power system 3. 4 and a system ECU 7 that controls the amount of generated power to be supplied to the power usage device 4. The power usage device 4 is composed of at least one electric device. Lighting devices, hot water supply devices, air conditioning devices, floor heating devices, other electrical appliances, stationary storage batteries, and vehicle-mounted storage batteries that are used in buildings or houses can be used as electrical devices. Therefore, the system ECU 7 can perform control to select and supply either of the electric power generated by the photovoltaic power generation apparatus or the electric power supplied from the electric power system 3 to these electric devices.

太陽光発電装置は、太陽光エネルギーを得て発電する太陽電池を含む太陽電池パネル１と、パワーコンディショナ２とを備える。太陽電池パネル１には、太陽電池パネル１の温度を検出する温度センサ２０が設けられている。システムＥＣＵ７は、温度センサ２０の検出信号を取得することにより、日射を受けた太陽電池の表面温度を検出することができる。   The solar power generation device includes a solar battery panel 1 including a solar battery that generates solar energy by generating solar energy, and a power conditioner 2. The solar cell panel 1 is provided with a temperature sensor 20 that detects the temperature of the solar cell panel 1. The system ECU 7 can detect the surface temperature of the solar cell that has received solar radiation by acquiring the detection signal of the temperature sensor 20.

太陽電池パネル１が太陽光エネルギーから発電する直流電力は、パワーコンディショナ２に送られる。パワーコンディショナ２は、太陽電池パネル１で発電した直流電力を効率よく交流電力に変換する電力変換装置である。パワーコンディショナ２に送られた電力は、交流と直流の間で電力変換されて、例えばブレーカを介して分電盤（図示せず）に送られる。分電盤は、電力使用機器４及び電力系統３に単相３線式の交流電力線によって接続されている。したがって、電力会社の電力系統３から供給される系統電力や、パワーコンディショナ２に送られた発電電力は、分電盤を介して電力使用機器４を構成する電気機器等に供給されるようになっている。   DC power generated by the solar cell panel 1 from solar energy is sent to the power conditioner 2. The power conditioner 2 is a power conversion device that efficiently converts DC power generated by the solar cell panel 1 into AC power. The electric power sent to the power conditioner 2 is converted between AC and DC, and is sent to a distribution board (not shown) via a breaker, for example. The distribution board is connected to the power usage device 4 and the power system 3 by a single-phase three-wire AC power line. Therefore, the grid power supplied from the power grid 3 of the power company and the generated power sent to the power conditioner 2 are supplied to the electrical equipment and the like constituting the power usage equipment 4 via the distribution board. It has become.

太陽電池パネル１とパワーコンディショナ２の間には、太陽高発電装置の動作電流を検出する電流検出装置１０と、太陽光発電装置の動作電圧を検出する電圧検出装置１１とが設けられている。システムＥＣＵ７は、電流検出装置１０、電圧検出装置１１の検出信号を取得することにより、太陽光発電装置の動作電流、動作電圧、供給電力量を検出することができる。また、システムＥＣＵ７は、図示しない検出装置により電力系統３を流れる電力を検出することによって、電力系統３からの供給電力量、電力系統３への逆潮流電力（売電電力量）を検出することもできる。   Between the solar cell panel 1 and the power conditioner 2, there are provided a current detection device 10 for detecting the operating current of the solar high power generation device and a voltage detection device 11 for detecting the operating voltage of the solar power generation device. . The system ECU 7 can detect the operating current, operating voltage, and power supply amount of the photovoltaic power generation device by acquiring the detection signals of the current detecting device 10 and the voltage detecting device 11. Further, the system ECU 7 may detect the amount of power supplied from the power system 3 and the reverse power flow (power sales power amount) to the power system 3 by detecting the power flowing through the power system 3 by a detection device (not shown). it can.

電力使用機器４は、電力系統３からの系統電力が供給されて作動する場合と、太陽光発電装置の発電電力の供給を受けて作動する場合とがある。電力供給システム１００は、太陽光発電装置で発電した電力を電力系統３に売電しつつ、電力使用機器４に供給して使用することができる運転状態である連系運転と、自立運転とを実施できる機能を有する。自立運転は、停電等の何らかの原因により系統電力を電力使用機器４に供給できない状態に、太陽光発電装置の発電電力を非常用の電源として使用できる運転である。   The power usage device 4 may operate when supplied with system power from the power system 3 or may operate when supplied with power generated by the solar power generation device. The power supply system 100 performs an interconnected operation, which is an operation state in which the power generated by the solar power generation apparatus can be supplied to the power usage device 4 and used while selling the power to the power system 3, and a self-sustained operation. Has functions that can be implemented. The independent operation is an operation in which the generated power of the photovoltaic power generation apparatus can be used as an emergency power source in a state where the system power cannot be supplied to the power usage device 4 due to some cause such as a power failure.

具体的には、パワーコンディショナ２に接続されている自立運転用出力部としての非常用電源コンセント５と、電力使用機器４に電力を供給するケーブル６のプラグとを接続し、さらに操作表示装置等に設けられる「自立運転」スイッチを操作する。これにより、停電等した場合でも、太陽光発電による電力を使用して電力使用機器４を作動させることができる。また、自立運転においては、電力使用機器４に供給できる電力量に制限が設定されており、例えば、最大電力量は１５００Ｗに設定されている。   Specifically, an emergency power outlet 5 serving as an output unit for independent operation connected to the power conditioner 2 and a plug of a cable 6 for supplying power to the power use device 4 are connected, and an operation display device is further provided. Operate the “Self-sustained operation” switch. Thereby, even when a power failure or the like occurs, the power using device 4 can be operated using the power generated by solar power generation. Further, in the self-sustained operation, a limit is set on the amount of power that can be supplied to the power usage device 4, and for example, the maximum power amount is set to 1500 W.

システムＥＣＵ７は、太陽光発電装置の発電時の動作電流または動作電圧と発電電力とに関する発電特性情報を内蔵するＲＡＭ等の記憶装置に記憶する。システムＥＣＵ７は、電流検出装置１０、電圧検出装置１１から送信される電気信号により、太陽光発電装置の現在の動作電流または動作電圧と発電電力とを検出する制御装置でもある。また、システムＥＣＵ７は、以下のような特徴的処理を実行する。   The system ECU 7 stores power generation characteristic information related to the operating current or operating voltage and generated power during power generation of the solar power generation device in a storage device such as a RAM. The system ECU 7 is also a control device that detects the current operating current or operating voltage of the photovoltaic power generation device and the generated power based on electrical signals transmitted from the current detection device 10 and the voltage detection device 11. Further, the system ECU 7 executes the following characteristic processing.

システムＥＣＵ７は、電力使用機器４を作動させるための電力として、電力系統３からの電力が使用できず、太陽光発電装置の発電電力を使用する条件が成立した場合に、太陽光発電装置が受ける現在の日射量を推定する処理を実行することができる。システムＥＣＵ７は、記憶装置に記憶している前述の発電特性情報を用いて、電流検出装置１０、電圧検出装置１１等によって検出された現在の発電電力に対応する動作電流または動作電圧を求める。すなわち、当該検出された現在の発電電力に対応する動作電流または動作電圧を発電特性情報から算出する。さらにシステムＥＣＵ７は、発電特性情報に基づいて算出した動作電流または動作電圧と前述の検出した動作電流または動作電圧とを比較し、その結果に基づいて、太陽光発電装置が受ける現在の日射量を推定する。   The system ECU 7 receives the solar power generation device when power from the power system 3 cannot be used as power for operating the power usage device 4 and a condition for using the generated power of the solar power generation device is satisfied. A process for estimating the current solar radiation amount can be executed. The system ECU 7 obtains an operating current or an operating voltage corresponding to the current generated power detected by the current detecting device 10, the voltage detecting device 11 and the like using the above-described power generation characteristic information stored in the storage device. That is, the operating current or operating voltage corresponding to the detected current generated power is calculated from the power generation characteristic information. Further, the system ECU 7 compares the operating current or operating voltage calculated based on the power generation characteristic information with the detected operating current or operating voltage described above, and based on the result, determines the current amount of solar radiation received by the photovoltaic power generator. presume.

システムＥＣＵ７は、電力使用機器４への供給電力量、現在の日射量の推定結果等を操作表示装置に表示する。この操作表示装置は、電力供給システム１００の各種機器を制御可能とする拡張ＥＣＵであるとともに、電力供給システム１００の動作状態が表示される装置であり、例えば住宅の建物内に配設される遠隔操作手段である。また、システムＥＣＵ７は、ユーザーが操作入力できる操作表示装置の内部に搭載される構成でもよい。   The system ECU 7 displays on the operation display device the amount of power supplied to the power-using device 4, the estimation result of the current amount of solar radiation, and the like. The operation display device is an extended ECU that can control various devices of the power supply system 100, and is a device that displays an operation state of the power supply system 100. For example, the operation display device is a remote device disposed in a house building. It is an operation means. Further, the system ECU 7 may be configured to be mounted inside an operation display device that allows a user to input an operation.

次に、電力供給システム１００が受光する日射量レベルの判定に関する作動例について図２〜図４にしたがって説明する。当該作動例に係る処理は、主にシステムＥＣＵ７によって実行される。   Next, an operation example relating to the determination of the amount of solar radiation received by the power supply system 100 will be described with reference to FIGS. The process according to the operation example is mainly executed by the system ECU 7.

システムＥＣＵ７は、電源が投入される状態になると、図２のフローチャートによる制御を開始する。まず、図２のステップ１０で現在、太陽光発電装置が発電中であるか否かを判定する。太陽発電装置が発電中である場合には、ステップ２０で、発電時の動作電流または動作電圧と発電電力とに関する発電特性情報を更新し記憶する処理を実行する。例えば、システムＥＣＵ７は、電流検出装置１０と電圧検出装置１１の検出信号から発電電力と動作電流または動作電圧とを取得し、記憶装置のデータを書き換えて更新する。   The system ECU 7 starts the control according to the flowchart of FIG. 2 when the power is turned on. First, in step 10 of FIG. 2, it is determined whether or not the solar power generation apparatus is currently generating power. If the solar power generation apparatus is generating power, in step 20, a process of updating and storing the power generation characteristic information regarding the operating current or operating voltage and the generated power during power generation is executed. For example, the system ECU 7 acquires the generated power and the operating current or the operating voltage from the detection signals of the current detection device 10 and the voltage detection device 11, and rewrites and updates the data in the storage device.

記憶、更新する発電特性情報は、発電時における電力と電流または電圧との関係を表す動作特性のデータであり、ある日射量における電力と電流または電圧との発電特性のマップでもある。したがって、記憶更新される発電特性情報は、日射量の値毎に特有の特性曲線を示すマップである。システムＥＣＵ７に記憶される発電特性情報は、電力供給システム１００が多数のレベルの日射量を経験するにつれて、多数の特性曲線を示すデータとして記憶されるようになる。なお、発電特性曲線の一例を図示した図３には、理解を容易にするため、日射量の高レベル、中レベル、低レベルという３段階の特性曲線のみを示している。   The power generation characteristic information to be stored and updated is operation characteristic data representing the relationship between power and current or voltage during power generation, and is also a map of power generation characteristics between power and current or voltage at a certain amount of solar radiation. Therefore, the power generation characteristic information stored and updated is a map showing a characteristic curve specific to each value of solar radiation. The power generation characteristic information stored in the system ECU 7 is stored as data indicating a large number of characteristic curves as the power supply system 100 experiences a large amount of solar radiation. Note that FIG. 3 illustrating an example of the power generation characteristic curve shows only a three-stage characteristic curve of a high level, a medium level, and a low level of solar radiation for easy understanding.

次にステップ３０で、自立運転の条件が成立しているか否かを判定する。自立運転の条件は、電力供給システム１００において自立運転が実施可能な状態であれば、成立したと判定される。例えば、前述したように、「自立運転」スイッチが操作され、かつ、非常用電源コンセント５とケーブル６のプラグとが接続されていることを確認する信号をシステムＥＣＵ７が受信した場合に、自立運転の条件成立を判定する。   Next, in step 30, it is determined whether or not the conditions for independent operation are satisfied. It is determined that the conditions for the autonomous operation are satisfied if the electric power supply system 100 can perform the autonomous operation. For example, as described above, when the system ECU 7 receives a signal confirming that the “self-sustaining operation” switch is operated and the emergency power outlet 5 and the plug of the cable 6 are connected, Is satisfied.

ステップ３０で自立運転の条件が成立していないと判定した場合は、ステップ１０に戻り、成立していると判定した場合は、ステップ４０に進む。ステップ４０では、システムＥＣＵ７は、電流検出装置１０及び電圧検出装置１１の検出信号により、発電中である現在の発電電力と動作電流または動作電圧とを検出する。次にステップ５０では、まずステップ４０で検出した発電電力に対応する動作電流または動作電圧を記憶済みの発電特性情報から算出し、さらにステップ４０で検出した動作電流または動作電圧と発電特性情報を用いて求めた動作電流または動作電圧との差を算出する。ここで、ステップ４０で検出したデータが動作電流である場合には、発電特性情報を用いて求めるデータも動作電流である。また、ステップ４０で検出したデータが動作電圧である場合には、発電特性情報を用いて求めるデータも動作電圧である。   If it is determined in step 30 that the conditions for the independent operation are not satisfied, the process returns to step 10, and if it is determined that the condition is satisfied, the process proceeds to step 40. In step 40, the system ECU 7 detects the current generated power and the operating current or the operating voltage that are being generated based on the detection signals of the current detection device 10 and the voltage detection device 11. Next, in step 50, the operating current or operating voltage corresponding to the generated power detected in step 40 is first calculated from the stored power generation characteristic information, and the operating current or operating voltage detected in step 40 and the power generation characteristic information are used. The difference between the obtained operating current or operating voltage is calculated. Here, when the data detected in step 40 is the operating current, the data obtained using the power generation characteristic information is also the operating current. If the data detected in step 40 is an operating voltage, the data obtained using the power generation characteristic information is also the operating voltage.

そして、ステップ６０では、ステップ５０での差の算出値が予め定めた値Ｄ以上であるか否かを判定する。所定値Ｄは、記憶装置に予め記憶された値であり、例えば、自立運転を実施する場合に太陽光発電装置の実際の発電電力が前述の最大電力量に対して十分であるか否かを適正に判定できる閾値となるように設定される。   In step 60, it is determined whether or not the calculated value of the difference in step 50 is equal to or greater than a predetermined value D. The predetermined value D is a value stored in advance in the storage device, for example, whether or not the actual generated power of the photovoltaic power generator is sufficient with respect to the above-described maximum power amount when performing a self-sustained operation. It is set to be a threshold value that can be appropriately determined.

ステップ６０における判定がＹＥＳである場合には、日射量が十分なレベルにあると判定し（ステップ７０）、システムＥＣＵ７は、太陽光発電装置の現在の発電電力に余剰があると判定する（ステップ７１）。一方、ステップ６０における判定がＮＯである場合には、日射量が不十分なレベルにあると判定し（ステップ８０）、システムＥＣＵ７は、太陽光発電装置の現在の発電電力に余剰がないと判定する（ステップ８１）。ステップ７１、ステップ８１の判定処理後は、ステップ３０に戻り引き続き、以降の処理を実行する。   If the determination in step 60 is YES, it is determined that the amount of solar radiation is at a sufficient level (step 70), and the system ECU 7 determines that there is a surplus in the current generated power of the solar power generation device (step 70). 71). On the other hand, when the determination in step 60 is NO, it is determined that the amount of solar radiation is at an insufficient level (step 80), and the system ECU 7 determines that there is no surplus in the current generated power of the solar power generation device. (Step 81). After the determination processing in step 71 and step 81, the processing returns to step 30 and the subsequent processing is executed.

以下に、ステップ５０及びステップ６０の処理を、具体例を交えて図３を参照しながら説明する。図３には、横軸を動作電流または動作電圧とし、縦軸を発電電力とした発電特性曲線を図示し、最大動作点が高い順に、日射量の高レベル、中レベル、低レベルという３段階の発電特性曲線が図示されている。   Below, the processing of step 50 and step 60 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a power generation characteristic curve in which the horizontal axis is the operating current or the operating voltage and the vertical axis is the generated power, and the three levels of solar radiation are high level, medium level, and low level in descending order of the maximum operating point. The power generation characteristic curve is shown.

システムＥＣＵ７は、ステップ５０で比較する発電特性情報として、発電時の最大発電電力（図３の最大動作点に相当）と当該最大発電電力に対応する動作電流または動作電圧とをステップ２０において少なくとも記憶する。これは、パワーコンディショナ２は発電時に最大発電量が得られるように、つまり最大動作点（図３のＬ点、Ｍ点、Ｈ点等）に近づくように発電を制御する機能を有するからである。なお、以下、説明の便宜上、ステップ４０、５０で動作電流を検出、算出する場合を例に挙げて説明する。   The system ECU 7 stores at least in step 20 the maximum generated power during power generation (corresponding to the maximum operating point in FIG. 3) and the operating current or operating voltage corresponding to the maximum generated power as the power generation characteristic information to be compared in step 50. To do. This is because the power conditioner 2 has a function of controlling power generation so that the maximum power generation amount can be obtained during power generation, that is, close to the maximum operating point (L point, M point, H point, etc. in FIG. 3). is there. Hereinafter, for convenience of explanation, the case where the operating current is detected and calculated in steps 40 and 50 will be described as an example.

例えば、電流検出装置１０及び電圧検出装置１１の検出信号に基づいて検出された現在の電力が図に示すＷ１である場合には、記憶済みの発電特性情報を用いて求める動作電流は、低レベルの日射量における最大動作点Ｌの横座標に相当する動作電流の値となる。そして、ステップ４０で検出された動作電流の値が図のＲ１の横座標に相当する値である場合には、Ｒ１の横座標から最大動作点Ｌの横座標を差し引いた値、すなわちステップ５０での差の算出値は、所定値Ｄよりも小さいため、ステップ６０での判定はＮＯとなり、ステップ８１で現在の発電電力に余剰がないと判定される。る。一方、ステップ４０で検出された動作電流の値が図のＲ２の横座標に相当する値である場合には、Ｒ２の横座標から最大動作点Ｌの横座標を差し引いた値、すなわちステップ５０での差の算出値は、所定値Ｄよりも大きいため、ステップ６０での判定はＹＥＳとなり、ステップ７１で現在の発電電力に余剰があると判定される。   For example, when the current power detected based on the detection signals of the current detection device 10 and the voltage detection device 11 is W1 shown in the figure, the operating current obtained using the stored power generation characteristic information is low level. The value of the operating current corresponding to the abscissa of the maximum operating point L in the amount of solar radiation. If the value of the operating current detected in step 40 is a value corresponding to the abscissa of R1 in the figure, the value obtained by subtracting the abscissa of the maximum operating point L from the abscissa of R1, that is, in step 50 Since the calculated value of the difference is smaller than the predetermined value D, the determination in step 60 is NO, and it is determined in step 81 that there is no surplus in the current generated power. The On the other hand, when the value of the operating current detected in step 40 is a value corresponding to the abscissa of R2 in the figure, the value obtained by subtracting the abscissa of the maximum operating point L from the abscissa of R2, that is, in step 50 Since the calculated value of the difference between the two is larger than the predetermined value D, the determination in step 60 is YES, and it is determined in step 71 that there is a surplus in the current generated power.

また、検出された現在の電力が図に示すＷ２である場合には、記憶済みの発電特性情報を用いて求める動作電流は、中レベルの日射量における最大動作点Ｍの横座標に相当する動作電流の値となる。そして、ステップ４０で検出された動作電流の値が図のＲ３の横座標に相当する値である場合には、Ｒ３の横座標から最大動作点Ｍの横座標を差し引いた値、すなわちステップ５０での差の算出値は、所定値Ｄよりも大きいため、ステップ６０での判定はＹＥＳとなり、ステップ７１で現在の発電電力に余剰があると判定される。   Further, when the detected current power is W2 shown in the figure, the operating current obtained using the stored power generation characteristic information is an operation corresponding to the abscissa of the maximum operating point M in the mid-level solar radiation amount. This is the current value. If the value of the operating current detected in step 40 is a value corresponding to the abscissa of R3 in the figure, the value obtained by subtracting the abscissa of the maximum operating point M from the abscissa of R3, that is, in step 50 Since the calculated value of the difference between the two is larger than the predetermined value D, the determination in step 60 is YES, and it is determined in step 71 that there is a surplus in the current generated power.

次に、ステップ７１で現在の発電電力が余剰ありと判定した場合に、自立運転において実施する特徴的な制御について図４にしたがって説明する。図４に示すように、システムＥＣＵ７は、現在の発電電力に余剰があるため、ステップ７１０で、非常用電源コンセント５から電力使用機器４に対して出力する電力量を予め定める最大電力量に設定する処理を実行する。最大電力量は、例えば、自立運転における電力使用機器４への供給電力量としてパワーコンディショナ２に予め設定されている電力量（前述の１５００Ｗ）とすることができる。そして、システムＥＣＵ７は、設定された最大電力量を非常用電源コンセント５から出力する自立運転を実行する（ステップ７１１）。   Next, characteristic control executed in the self-sustaining operation when it is determined in step 71 that the current generated power is surplus will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the system ECU 7 sets the amount of power output from the emergency power outlet 5 to the power usage device 4 to a predetermined maximum amount of power in step 710 because there is a surplus in the current generated power. Execute the process. The maximum amount of power can be set to the amount of power (1500 W described above) preset in the power conditioner 2 as the amount of power supplied to the power usage device 4 in the independent operation, for example. Then, the system ECU 7 performs a self-sustaining operation in which the set maximum power amount is output from the emergency power outlet 5 (step 711).

次に、ステップ８１で現在の発電電力が余剰ないと判定した場合に、自立運転において実施する特徴的な制御について図５にしたがって説明する。図５に示すように、システムＥＣＵ７は、現在の発電電力に余剰がなく、供給電力不足によるパワーコンディショナ２からの停電を防止するため、ステップ８１０で、非常用電源コンセント５から電力使用機器４に対して出力する電力量を予め定める所定量以下に設定する処理を実行する。個の所定量は、例えば、太陽光発電装置の発電電力の実績に基づいて、パワーコンディショナ２からの停電が発生しないような値に設定することができる。そして、システムＥＣＵ７は、設定された所定量以下の電力を非常用電源コンセント５から出力する自立運転を実行する（ステップ８１１）。   Next, characteristic control performed in the self-sustaining operation when it is determined in step 81 that the current generated power is not excessive will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the system ECU 7 has no surplus in the current generated power, and in order to prevent a power outage from the power conditioner 2 due to a shortage of power supply, in step 810, the system power supply 4 from the emergency power outlet 5 is used. A process for setting the amount of power to be output to a predetermined amount or less is executed. The predetermined amount can be set to a value such that a power failure from the power conditioner 2 does not occur, for example, based on the results of the generated power of the solar power generation device. Then, the system ECU 7 performs a self-sustained operation in which power equal to or less than the set predetermined amount is output from the emergency power outlet 5 (step 811).

以下に、第１実施形態の電力供給システム１００がもたらす作用効果を述べる。電力供給システム１００は、太陽電池パネル１の発電時の動作電流または動作電圧と発電電力とに関する発電特性情報を記憶するとともに、太陽電池パネル１の現在の動作電流または動作電圧と発電電力とを検出するシステムＥＣＵ７を備える。システムＥＣＵ７は、電力使用機器４を作動させるための電力として、電力系統３からの電力が使用できず、太陽電池パネル１の発電電力を使用する条件が成立した場合に、記憶している発電特性情報を用いて当該検出した現在の発電電力に対応する動作電流または動作電圧を求め、当該求めた動作電流または動作電圧と当該検出した動作電流または動作電圧とを比較した結果を用いて、太陽電池パネル１が受ける現在の日射量を推定する。   Below, the effect which the electric power supply system 100 of 1st Embodiment brings is described. The power supply system 100 stores power generation characteristic information related to the operating current or operating voltage and the generated power during power generation of the solar cell panel 1 and detects the current operating current or operating voltage and generated power of the solar cell panel 1. The system ECU 7 is provided. The system ECU 7 cannot store the power from the power system 3 as the power for operating the power usage device 4 and stores the generated power generation characteristics when the conditions for using the generated power of the solar battery panel 1 are satisfied. Using the information, the operating current or operating voltage corresponding to the detected current generated power is obtained, and the obtained operating current or operating voltage is compared with the detected operating current or operating voltage. Estimate the current amount of solar radiation received by Panel 1.

この制御によれば、記憶済みの発電特性情報から現在の発電電力に対応する動作電流または動作電圧を求める。これにより、システム固有の発電特性に適合した現在の動作電流または動作電圧を取得することができる。そして、システム固有の発電特性に基づいて求めた動作電流または動作電圧と実際に検出装置により検出された現在の動作電流または動作電圧との比較結果から、現在の日射量を推定することにより、発電時の外部の影響等に左右されないで現在の日射量を求めることができる。   According to this control, the operating current or operating voltage corresponding to the current generated power is obtained from the stored power generation characteristic information. As a result, it is possible to obtain the current operating current or operating voltage that matches the power generation characteristics unique to the system. Then, by estimating the current amount of solar radiation from the comparison result between the operating current or operating voltage obtained based on the power generation characteristics unique to the system and the current operating current or operating voltage actually detected by the detection device, The current amount of solar radiation can be obtained without being influenced by the external influence of the time.

電力供給システム１００によれば、例えば、モニタ用の太陽電池パネルと発電用の太陽電池パネルとに当たる日射量に違いがある場合に、この状況において起こり得る日射量判定の問題を解消することができる。したがって、電力供給システム１００によれば、外部状況の影響を受けにくく、現在の日射量の推定精度を高めることができるため、系統電力を電力使用機器に供給できない場合に、太陽光発電装置によって得られる発電量を正確に把握することができる。   According to the power supply system 100, for example, when there is a difference in the amount of solar radiation hitting the solar cell panel for monitoring and the solar cell panel for power generation, it is possible to solve the problem of determining the amount of solar radiation that can occur in this situation. . Therefore, according to the power supply system 100, since it is difficult to be influenced by the external situation and the estimation accuracy of the current solar radiation amount can be improved, it is obtained by the solar power generation device when the system power cannot be supplied to the power usage device. It is possible to accurately grasp the amount of power generated.

また、電力供給システム１００によれば、停電等で系統電力を電力使用機器４に供給できない場合に、太陽光発電装置によって得られる発電量によって自立運転が可能か否かを正確に判定することができる。したがって、ユーザーは、停電時にどの程度の自立運転が可能かどうかを知ることができるため、判定に応じた適切な措置を講じることができ、利便性が向上する。   Moreover, according to the power supply system 100, when the grid power cannot be supplied to the power usage device 4 due to a power failure or the like, it is possible to accurately determine whether or not the independent operation is possible based on the power generation amount obtained by the solar power generation device. it can. Therefore, since the user can know how much self-sustained operation is possible at the time of a power failure, it is possible to take appropriate measures according to the determination, and convenience is improved.

また、電力使用機器４として蓄電池が採用される場合には大きな充電電力を必要とすることがある。このような場合、大きな充電電力に起因するパワーコンディショナ２の停電が頻発するという問題がある。そこで、電力供給システム１００によれば、停電時にどの程度の自立運転が可能かどうかを知ることができるため、パワーコンディショナ２の停電を回避しつつ、必要な急速充電を実施することが可能になる。   Moreover, when a storage battery is employ | adopted as the electric power usage apparatus 4, big charge electric power may be required. In such a case, there is a problem that power failure of the power conditioner 2 due to large charging power frequently occurs. Therefore, according to the power supply system 100, it is possible to know how much self-sustained operation is possible at the time of a power failure, so that it is possible to perform necessary quick charging while avoiding a power failure of the power conditioner 2. Become.

また、システムＥＣＵ７は、ステップ４０で検出した動作電流または動作電圧と発電特性情報から求めた動作電流または動作電圧との差が所定値以上である場合は現在の日射量レベルを高いと判定し（ステップ７０）、所定値未満である場合は現在の日射量レベルを低いと判定する（ステップ８０）。   The system ECU 7 determines that the current solar radiation level is high when the difference between the operating current or operating voltage detected in step 40 and the operating current or operating voltage obtained from the power generation characteristic information is equal to or greater than a predetermined value ( Step 70) If it is less than the predetermined value, it is determined that the current solar radiation level is low (Step 80).

これによれば、電力供給システム１００が適用される電力使用機器４の種類、ユーザーの電力使用頻度、使用量、緊急性等に応じて、当該所定値を設定すれば、ユーザーの使用実態に適した電力供給システム１００を提供することができる。   According to this, if the predetermined value is set according to the type of the power usage device 4 to which the power supply system 100 is applied, the user's power usage frequency, usage amount, urgency, etc., it is suitable for the user's actual usage. The power supply system 100 can be provided.

また、システムＥＣＵ７は、発電特性情報として、発電時の最大発電電力と当該最大発電電力に対応する動作電流または動作電圧とを記憶する。これによれば、発電時の最大発電電力を反映させて算出した値と検出した値とを比較するため、太陽光発電装置が受ける日射量のレベルを、より厳しい状況を加味した上で判定することができる。   Further, the system ECU 7 stores, as power generation characteristic information, the maximum generated power during power generation and the operating current or operating voltage corresponding to the maximum generated power. According to this, in order to compare the value calculated by reflecting the maximum generated power at the time of power generation and the detected value, the level of solar radiation received by the photovoltaic power generation device is determined in consideration of more severe conditions be able to.

また、システムＥＣＵ７は、太陽光発電装置の発電電力を売電可能であり電力使用機器４で使用可能でもある連系運転中に、太陽光発電装置の動作電流または動作電圧と発電電力とを検出して発電特性情報として記憶する。これによれば、日常のシステムの使用環境、使用実態等を反映した発電特性情報に更新することができる。   In addition, the system ECU 7 detects the operating current or operating voltage of the photovoltaic power generation device and the generated power during the interconnected operation that can sell the generated power of the photovoltaic power generation device and can also be used by the power usage device 4. And stored as power generation characteristic information. According to this, it is possible to update to the power generation characteristic information reflecting the use environment of the daily system, the actual use condition, and the like.

また、システムＥＣＵ７は、太陽光発電装置の動作電流または動作電圧の検出値と発電電力の検出値とについてそれぞれ所定期間の移動平均を算出した値を発電特性情報として記憶する。これによれば、発電特性が経時的に変化しやすい状況にある場合には、その平均値を採用することにより、初期データからのズレを改善する日射量判定を実施できる。   Further, the system ECU 7 stores, as power generation characteristic information, a value obtained by calculating a moving average of a predetermined period for the detected value of the operating current or operating voltage of the photovoltaic power generation apparatus and the detected value of the generated power. According to this, when the power generation characteristics are likely to change over time, the solar radiation amount determination for improving the deviation from the initial data can be performed by adopting the average value.

また、システムＥＣＵ７は、ステップ６０での比較の際には、発電特性情報から求めた動作電流または動作電圧を、温度センサ２０の検出信号による太陽電池パネル１の温度またはその周囲温度（例えば外気温度）を用いて補正し、当該補正した値とステップ４０で検出した動作電流または動作電圧とを比較することが好ましい。これによれば、太陽電池パネル１の温度またはその周囲温度に関連して発電特性情報が変化していく場合に、適正に対応する日射量判定を実施することができる。   Further, in the comparison in step 60, the system ECU 7 uses the operating current or operating voltage obtained from the power generation characteristic information as the temperature of the solar cell panel 1 or the ambient temperature (for example, the outside air temperature) based on the detection signal of the temperature sensor 20. ), And the corrected value is preferably compared with the operating current or operating voltage detected in step 40. According to this, when the power generation characteristic information changes in relation to the temperature of the solar cell panel 1 or its ambient temperature, it is possible to appropriately perform the solar radiation amount determination.

例えば、太陽電池パネル１の温度またはその周囲温度が、記憶済みの当該温度と発電特性情報に関連データに照らして、高いと判断した場合には、発電特性情報から求めた動作電流または動作電圧を低くなるように補正する。一方、太陽電池パネル１の温度またはその周囲温度が、前述の関連データに照らして、低いと判断した場合には、発電特性情報から求めた動作電流または動作電圧を高くなるように補正する。   For example, when it is determined that the temperature of the solar cell panel 1 or its ambient temperature is high in light of the related data stored in the temperature and the power generation characteristic information, the operating current or the operating voltage obtained from the power generation characteristic information is Correct to lower. On the other hand, when it is determined that the temperature of the solar cell panel 1 or its ambient temperature is low in view of the above-described related data, the operating current or operating voltage obtained from the power generation characteristic information is corrected.

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。 (Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

本願発明に係る電力供給システムにおいて、制御装置の一例であるシステムＥＣＵ７が記憶する発電特性情報は、上記実施形態のように書き換えられて更新される形態の他、記憶装置に予め記憶された発電特性情報を更新することなく、日射量の推定に活用する形態であってもよい。   In the power supply system according to the present invention, the power generation characteristic information stored in the system ECU 7 which is an example of the control device is rewritten and updated as in the above embodiment, and the power generation characteristics stored in advance in the storage device. The form may be used for estimating the amount of solar radiation without updating the information.

上記実施形態では、電力使用機器４が設置される建物は住宅であったが、この形態に限定されない。例えば、建物は、商業施設、公共施設、工場、倉庫等であってもよい。   In the said embodiment, although the building in which the electric power usage apparatus 4 is installed was a house, it is not limited to this form. For example, the building may be a commercial facility, a public facility, a factory, a warehouse, or the like.

１…太陽電池パネル（太陽光発電装置）
４…電力使用機器
７…システムＥＣＵ（制御装置） 1 ... Solar cell panel (photovoltaic generator)
4 ... Electric power use equipment 7 ... System ECU (control device)

Claims (6)

太陽光エネルギーを用いて発電する太陽光発電装置（１）と、
前記太陽光発電装置によって得られる発電電力、電力系統から得られる電力を使用して作動する電力使用機器（４）と、
前記太陽光発電装置の発電時の動作電流または動作電圧と発電電力とに関する発電特性情報を記憶するとともに、前記太陽光発電装置の現在の動作電流または動作電圧と発電電力とを検出する制御装置（７）と、
を備え、
前記制御装置は、前記電力使用機器を作動させるための電力として、前記電力系統からの電力が使用できず、前記太陽光発電装置の発電電力を使用する所定の条件が成立した場合に、前記記憶している発電特性情報を用いて前記検出した現在の発電電力に対応する動作電流または動作電圧を求め、前記求めた動作電流または動作電圧と前記検出した動作電流または動作電圧とを比較した結果を用いて、前記太陽光発電装置が受ける前記現在の日射量を推定することを特徴とする電力供給システム。 A solar power generation device (1) that generates power using solar energy;
Electric power use equipment (4) that operates using electric power obtained from the solar power generation device, electric power obtained from the electric power system,
A control device that stores power generation characteristic information related to an operating current or operating voltage and generated power during power generation of the solar power generator, and detects a current operating current or operating voltage and generated power of the solar power generator ( 7) and
With
The control device cannot use the power from the power system as the power for operating the power usage device, and stores the memory when a predetermined condition for using the power generated by the solar power generation device is satisfied. The operating current or operating voltage corresponding to the detected current generated power is obtained using the generated power generation characteristic information, and the result of comparing the obtained operating current or operating voltage with the detected operating current or operating voltage is obtained. And a power supply system for estimating the current amount of solar radiation received by the solar power generation device. 前記制御装置は、前記検出した動作電流または動作電圧と前記求めた動作電流または動作電圧との差が所定値以上である場合は現在の日射量レベルを高いと判定し、所定値未満である場合は現在の日射量レベルを低いと判定することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。   When the difference between the detected operating current or operating voltage and the determined operating current or operating voltage is equal to or greater than a predetermined value, the control device determines that the current solar radiation level is high and is less than the predetermined value The power supply system according to claim 1, wherein the current solar radiation level is determined to be low. 前記制御装置は、前記発電特性情報として、前記発電時の最大発電電力と当該最大発電電力に対応する動作電流または動作電圧とを記憶することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。   3. The control device according to claim 1, wherein the control device stores, as the power generation characteristic information, maximum generated power at the time of power generation and an operating current or an operating voltage corresponding to the maximum generated power. Power supply system. 前記制御装置は、前記太陽光発電装置の発電電力を売電可能であり前記電力使用機器で使用可能でもある連系運転中に、前記太陽光発電装置の動作電流または動作電圧と発電電力とを検出して前記発電特性情報として記憶することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電力供給システム。   The control device is capable of selling the generated power of the solar power generation device and operating current or operating voltage of the solar power generation device and the generated power during the interconnected operation that can be used in the power use device. The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power supply system is detected and stored as the power generation characteristic information. 前記制御装置は、前記太陽光発電装置の動作電流または動作電圧の検出値と発電電力の検出値とについてそれぞれ所定期間の移動平均を算出した値を前記発電特性情報として記憶することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電力供給システム。   The control device stores, as the power generation characteristic information, a value obtained by calculating a moving average of a predetermined period for the detected value of the operating current or operating voltage of the solar power generation device and the detected value of the generated power. The power supply system according to any one of claims 1 to 4. 前記制御装置は、前記比較の際には、前記求めた動作電流または動作電圧を、前記太陽光発電装置に含まれる太陽電池パネル（１）の温度またはその周囲温度を用いて補正し、当該補正した値と前記検出した動作電流または動作電圧とを比較することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電力供給システム。   In the comparison, the control device corrects the obtained operating current or operating voltage using the temperature of the solar battery panel (1) included in the solar power generation device or the ambient temperature, and the correction. The power supply system according to any one of claims 1 to 5, wherein the measured value is compared with the detected operating current or operating voltage.
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