JP2014143890A

JP2014143890A - 太陽光発電システム

Info

Publication number: JP2014143890A
Application number: JP2013012414A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ito; 崇伊藤; Norihiro Ochi; 教博越智
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2014-08-07

Abstract

【課題】停電が発生した場合、太陽光発電システムを容易に復帰させることが可能な太陽光発電システムを提供する。
【解決手段】制御装置は、表示画面８３を備える。表示画面８３は、表示部８３１と、復帰ボタン８３２とを含む。表示部８３１は、停電時における太陽光発電システムの操作方法を表示する。例えば、表示部８３１は、停電時、「復帰させるとき、下の“復帰ボタン”にタッチして下さい。」との操作方法に関する情報を表示する。ユーザは、太陽光発電システムを復帰させる場合、復帰ボタン８３２にタッチする。
【選択図】図３

Description

この発明は、太陽光発電システムに関するものである。

従来、異常を検知して蓄電池の充放電を制御する独立電源装置が知られている（特許文献１）。

この独立電源装置においては、異常原因の判断材料となるセンサを独立電源装置に取り付け、そのセンサの計測値にもとに独立電源の異常を監視し、蓄電池の充放電を停止する必要がある場合、蓄電池の充放電を停止する。

特開２００６−２５４８０号公報

しかし、特許文献１に記載された独立電源装置においては、電力系統が停電した場合、復帰の方法が表示画面に表示されないため、ユーザは、停電が発生した場合、太陽光発電システムを復帰させることが困難であるという問題がある。

この発明の実施の形態によれば、停電が発生した場合、太陽光発電システムを容易に復帰させることが可能な太陽光発電システムを提供する。

この発明の実施の形態によれば、太陽光発電システムは、太陽電池と、電力系統と、負荷と、制御装置とを備える。太陽電池は、電力を発電する。電力系統は、電力会社からの電力を供給する。負荷は、電力を消費する。制御装置は、電力系統が停電すると、停電時の操作方法を表示画面に表示する。

この発明の実施の形態による太陽光発電システムにおいては、制御装置は、電力系統が停電すると、停電時の操作方法を表示画面に表示する。その結果、ユーザは、表示画面を見れば、停電時の操作方法を知ることができる。

従って、停電が発生した場合、太陽光発電システムを容易に復帰させることができる。

この発明の実施の形態１による太陽光発電システムの概略図である。図１に示す制御装置の構成を示す概略図である。図２に示す表示画面の構成を示す概略図である。図１に示す太陽光発電システムの動作状態を示す概略図である。図１に示す太陽光発電システムの別の動作状態を示す概略図である。図１に示す太陽光発電システムの更に別の動作状態を示す概略図である。図１に示す太陽光発電システムの更に別の動作状態を示す概略図である。図１に示す太陽光発電システムの停電発生時の状態を示す概略図である。図１に示す太陽光発電システムの停電からの復帰時の状態を示す概略図である。実施の形態２による太陽光発電システムの概略図である。図１０に示す太陽光発電システムの停電発生時の状態を示す概略図である。図１０に示す太陽光発電システムの停電からの復帰時の状態を示す概略図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による太陽光発電システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１による太陽光発電システム１００は、太陽電池１０と、パワーコンディショナー２０，３０と、蓄電池ボックス４０と、電力系統５０と、売買センサー６０と、電流センサー７０と、制御装置８０と、家庭内負荷９０と、家庭内専用負荷１１０とを備える。

パワーコンディショナー２０は、ＤＣ／ＤＣ変換器２１と、ＤＣ／ＡＣ変換器２２と、保護リレー２３と、連系リレー２４と、自立リレー２５とを含む。

パワーコンディショナー３０は、ＤＣ／ＤＣ変換器３１と、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２と、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３と、保護リレー３４と、連系リレー３５と、自立リレー３６とを含む。

蓄電池ボックス４０は、ブレーカ４１と、蓄電池４２と、切替スイッチ４３とを含む。

太陽電池１０は、配線ｗ１によってパワーコンディショナー２０のＤＣ／ＤＣ変換器２１に接続され、配線ｗ１，ｗ２によってパワーコンディショナー３０のＤＣ／ＤＣ変換器３１に接続される。

ＤＣ／ＤＣ変換器２１は、配線ｗ３によってＤＣ／ＡＣ変換器２２に接続される。ＤＣ／ＡＣ変換器２２は、配線ｗ４によって保護リレー２３に接続され、配線ｗ４，ｗ７によって自立リレー２５に接続される。

保護リレー２３は、配線ｗ５によって連系リレー２４に接続される。連系リレー２４は、配線ｗ６に接続される。

ＤＣ／ＤＣ変換器３１は、配線ｗ８によって双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２に接続され、配線ｗ８，ｗ１０によって双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３に接続され、配線ｗ３，ｗ９によってＤＣ／ＤＣ変換器２１およびＤＣ／ＡＣ変換器２２に接続される。双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、配線ｗ１１によって保護リレー３４に接続され、配線ｗ１１，ｗ１３によって自立リレー３６に接続される。

保護リレー３４は、配線ｗ１２によって連系リレー３５に接続される。連系リレー３５は、配線ｗ１７に接続される。自立リレー３６は、配線ｗ１５によって切替スイッチ４３に接続される。

ブレーカ４１は、配線ｗ１４によって双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３に接続される。蓄電池４２は、ブレーカ４１に接続される。

切替スイッチ４３は、スイッチ４３１と、端子４３２，４３３とを含む。スイッチ４３１は、配線ｗ１９によって家庭内専用負荷１１０に接続される。端子４３２は、配線ｗ１５によって自立リレー３６に接続される。端子４３３は、配線ｗ１８に接続される。

電力系統５０は、配線ｗ６に接続され、家庭内負荷９０は、配線ｗ１６に接続され、家庭内専用負荷１１０は、配線ｗ１９に接続される。

太陽電池１０は、太陽光によって電力を発電する。そして、太陽電池１０は、その発電した発電電力ＰＷ１を配線ｗ１を介してパワーコンディショナー２０のＤＣ／ＤＣ変換器２１に供給する。また、太陽電池１０は、その発電した発電電力ＰＷ２を配線ｗ１，ｗ２を介してパワーコンディショナー３０のＤＣ／ＤＣ変換器３１に供給する。

より具体的には、太陽電池１０は、３つのブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ３からなり、２つのブロックＢＬＫ１，ＢＬＫ２によって発電した発電電力ＰＷ１を配線ｗ１を介してパワーコンディショナー２０のＤＣ／ＤＣ変換器２１に供給し、ブロックＢＬＫ３によって発電した発電電力ＰＷ２を配線ｗ１，ｗ２を介してパワーコンディショナー３０のＤＣ／ＤＣ変換器３１に供給する。

パワーコンディショナー２０は、太陽電池１０からの発電電力ＰＷ１を示す発電情報ＰＧ１をＲＳ４８５の通信によって制御装置８０へ送信する。

パワーコンディショナー２０のＤＣ／ＤＣ変換器２１は、太陽電池１０からの発電電力ＰＷ１（＝直流電力）を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ３を介してＤＣ／ＡＣ変換器２２へ供給する。

ＤＣ／ＡＣ変換器２２は、ＤＣ／ＤＣ変換器２１，３１から受けた直流電力を交流電力に変換する。そして、ＤＣ／ＡＣ変換器２２は、保護リレー２３および連系リレー２４がオンされ、かつ、自立リレー２５がオフされているとき、保護リレー２３、連系リレー２４および配線ｗ４〜ｗ６を介して交流電力を電力系統５０および家庭内負荷９０へ供給し、または保護リレー２３、連系リレー２４および配線ｗ４〜ｗ６を介して交流電力を電力系統５０、家庭内負荷９０およびパワーコンディショナー３０へ供給し、または保護リレー２３、連系リレー２４および配線ｗ４〜ｗ６を介して交流電力を家庭内負荷９０およびパワーコンディショナー３０へ供給し、または保護リレー２３、連系リレー２４および配線ｗ４〜ｗ６を介して交流電力を家庭内負荷９０へ供給する。

保護リレー２３および連系リレー２４の各々は、停電していないとき、オンし、停電すると、オフする。

自立リレー２５は、停電していないとき、オフし、ユーザによって停電からの復帰が指示されると、オンする。

パワーコンディショナー３０は、蓄電池４２を充放電する充放電電力ＣＰ／ＤＣＰからなる蓄電池情報ＢＰＷを蓄電池ボックス４０から受ける。そして、パワーコンディショナー３０は、太陽電池１０からの発電電力ＰＷ２を示す発電情報ＰＧ２と蓄電池情報ＢＰＷとをＲＳ４８５の通信によって制御装置８０へ送信する。なお、充放電電力ＣＰ／ＤＣＰは、蓄電池４２を充電する充電電力ＣＰＷまたは蓄電池４２から放電する放電電力ＤＰＷからなる。

パワーコンディショナー３０のＤＣ／ＤＣ変換器３１は、太陽電池１０から受けた発電電力ＰＷ２（＝直流電力）を所望の直流電圧を有する直流電力に変換する。そして、ＤＣ／ＤＣ変換器３１は、運転モードおよび連携モードにおいては、その変換した直流電力を配線ｗ９を介してパワーコンディショナー２０のＤＣ／ＡＣ変換器２２へ供給する。また、ＤＣ／ＤＣ変換器３１は、自立モードにおいては、その変換した直流電力を配線ｗ８，ｗ１０を介して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２および双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ供給し、またはその変換した直流電力を配線ｗ８を介して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２へ供給する。

双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、配線ｗ１１を介して交流電力を受けると、その受けた交流電力を直流電力に変換し、その変換した直流電力を双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ供給する。

また、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、直流電力をＤＣ／ＤＣ変換器３１および／または双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３から受けると、その受けた直流電力を交流電力に変換する。そして、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、保護リレー３４および連系リレー３５がオンされ、自立リレー３６がオフされているとき、その変換した交流電力を配線ｗ１１に供給する。また、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、保護リレー３４および連系リレー３５がオフされ、自立リレー３６がオンされているとき、その変換した交流電力を配線ｗ１５を介して切替スイッチ４３へ供給する。

双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３は、ＤＣ／ＤＣ変換器３１および／または双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２から直流電力を受けると、その受けた直流電力を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力によってブレーカ４１を介して蓄電池４２を充電する。

保護リレー３４および連系リレー３５の各々は、停電していないとき、オンし、停電すると、オフする。

自立リレー３６は、停電していないとき、オフし、停電すると、オンする。

蓄電池ボックス４０は、蓄電池情報ＢＰＷをパワーコンディショナー３０へ出力する。

蓄電池ボックス４０のブレーカ４１は、蓄電池ボックス４０によってオン／オフされる。蓄電池４２は、ブレーカ４１がオンされているとき、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３からの直流電力によって充電され、または直流電力を双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ放電する。即ち、蓄電池４２は、電力を蓄積し、または蓄積した電力を放電する。なお、蓄電池４２の充電／放電は、制御装置８０によって制御される。

切替スイッチ４３のスイッチ４３１は、停電していないとき、制御装置８０からの切替信号ＥＸによって端子４３３に接続され、停電すると、切替信号ＥＸによって端子４３２に接続される。

切替信号ＥＸは、例えば、Ｈ（論理ハイ）レベルまたはＬ（論理ロー）レベルからなる。そして、スイッチ４３１は、Ｈレベルの切替信号ＥＸを制御装置８０から受けると、端子４３３に接続され、Ｌレベルの切替信号ＥＸを制御装置８０から受けると、端子４３２に接続される。

電力系統５０は、電力会社からの交流電力を配線ｗ６，ｗ１６を介して家庭内負荷９０およびパワーコンディショナー３０に供給し、または電力会社からの交流電力を配線ｗ６，ｗ１６を介して家庭内負荷９０に供給する。また、電力系統５０は、パワーコンディショナー２０からの発電電力ＰＷの一部を電力会社へ供給する。

売買センサー６０は、電力系統５０からパワーコンディショナー２０の方向へ流れている電流Ｉ１からなる電流Ｉ_ＵＧ、またはパワーコンディショナー２０から電力系統５０の方向へ流れている電流Ｉ２からなる電流Ｉ_ＵＧを検出し、その検出した電流Ｉ_ＵＧをＲＳ４８５の通信によって制御装置８０へ送信する。

電流センサー７０は、配線ｗ６に流れる電流を検出し、その検出した電流をパワーコンディショナー３０へ出力する。

制御装置８０は、売買センサー６０から電流Ｉ_ＵＧを受信し、パワーコンディショナー２０から発電情報ＰＧ１を受信し、パワーコンディショナー３０から発電情報ＰＧ２／蓄電池情報ＢＰＷを受信する。

制御装置８０は、電流Ｉ_ＵＧに基づいて、太陽光発電システム１００の状態が売電状態であるか買電状態であるかを判定する。より具体的には、制御装置８０は、電流Ｉ_ＵＧが電流Ｉ１からなるとき、太陽光発電システム１００の状態が買電状態であると判定し、電流Ｉ_ＵＧが電流Ｉ２からなるとき、太陽光発電システム１００の状態が売電状態であると判定する。

制御装置８０は、発電情報ＰＧ１，ＰＧ２に基づいて、発電情報ＰＧ１によって示される発電電力ＰＷ１と発電情報ＰＧ２によって示される発電電力ＰＷ２とを加算して太陽電池１０による発電電力ＰＷを演算する。

制御装置８０は、蓄電池４２が放電中であり、かつ、太陽光発電システム１００の状態が売電状態であるとき、次式によって消費電力ＣＳＭを演算する。

消費電力＝（発電電力）＋（放電電力）−（売電電力）・・・（１）
なお、制御装置８０は、太陽光発電システム１００の状態が売電状態であるとき、電流Ｉ２に基づいて売電電力を演算する。

また、制御装置８０は、蓄電池４２が放電中であり、かつ、太陽光発電システム１００の状態が買電状態であるとき、次式によって消費電力ＣＳＭを演算する。

消費電力＝（発電電力）＋（放電電力）＋（買電電力）・・・（２）
なお、制御装置８０は、太陽光発電システム１００の状態が買電状態であるとき、電流Ｉ１に基づいて買電電力を演算する。

更に、制御装置８０は、蓄電池４２が充電中であり、かつ、太陽光発電システム１００の状態が売電状態であるとき、次式によって消費電力ＣＳＭを演算する。

消費電力＝（発電電力）−（充電電力）−（売電電力）・・・（３）
更に、制御装置８０は、蓄電池４２が充電中であり、かつ、太陽光発電システム１００の状態が買電状態であるとき、次式によって消費電力ＣＳＭを演算する。

消費電力＝（発電電力）−（充電電力）＋（買電電力）・・・（４）
そうすると、制御装置８０は、発電電力ＰＷ、充放電電力ＣＰ／ＤＣＰ、消費電力ＣＳＭおよび太陽光発電システム１００の状態を表示画面に表示する。

更に、制御装置８０は、パワーコンディショナー２０，３０のモードを運転モード、停止モード、連携モードおよび自立モードのいずれかに制御するとともに、蓄電池４２の充電／放電を制御する。

更に、制御装置８０は、電力系統５０が停電すると、停電時の操作方法を表示画面に表示する。そして、制御装置８０は、表示画面の復帰ボタン８３２がユーザによってタッチされると、パワーコンディショナー３０の自立リレー３６をオンするようにパワーコンディショナー３０を制御し、蓄電池４２が放電または充電するように蓄電池ボックス４０を制御するとともに、スイッチ４３１を端子４３２に接続するように蓄電池ボックス４０を制御する。これによって、発電電力ＰＷ２および蓄電池４２からの放電電力ＤＰＷ、または発電電力ＰＷ２が家庭内専用負荷１１０に供給される。

家庭内負荷９０は、テレビ、エアコン、冷蔵庫、洗濯器および照明等の一般に家庭内に存在する電気機器からなる。家庭内専用負荷１１０は、停電時にオンすることが必要な電気機器からなる。より具体的には、家庭内専用負荷１１０は、照明および冷蔵庫等からなる。

そして、家庭内負荷９０および家庭内専用負荷１１０は、電力を消費する。

図２は、図１に示す制御装置８０の構成を示す概略図である。図２を参照して、制御装置８０は、電力検出手段８１と、制御手段８２と、表示画面８３とを含む。

電力検出手段８１は、売買センサー６０から電流Ｉ_ＵＧを受信し、パワーコンディショナー２０から発電情報ＰＧ１を受信し、パワーコンディショナー３０から発電情報ＰＧ２／蓄電池情報ＢＰＷを受信する。

そして、電力検出手段８１は、電流Ｉ_ＵＧに基づいて、上述した方法によって、太陽光発電システム１００の状態が売電状態であるか買電状態であるかを判定する。

また、電力検出手段８１は、発電情報ＰＧ１，ＰＧ２に基づいて、発電情報ＰＧ１によって示される発電電力ＰＷ１と発電情報ＰＧ２によって示される発電電力ＰＷ２とを加算して太陽電池１０による発電電力ＰＷを演算する。

更に、電力検出手段８１は、蓄電池情報ＢＰＷから充放電電力ＣＰ／ＤＣＰを検出する。この充放電電力ＣＰ／ＤＣＰは、充電電力ＣＰＷまたは放電電力ＤＰＷからなる。

更に、電力検出手段８１は、電流Ｉ１に基づいて買電電力を演算し、電流Ｉ２に基づいて売電電力を演算する。

そうすると、電力検出手段８１は、式（１）〜式（４）のいずれかを用いて消費電力ＣＳＭを演算する。

そして、電力検出手段８１は、発電電力ＰＷ、充放電電力ＣＰ／ＤＣＰ、消費電力ＣＳＭおよび太陽光発電システム１００の状態を制御手段８２へ出力する。

制御手段８２は、発電電力ＰＷ、充放電電力ＣＰ／ＤＣＰ、消費電力ＣＳＭおよび太陽光発電システム１００の状態を電圧検出手段８１から受け、その受けた発電電力ＰＷ、充放電電力ＣＰ／ＤＣＰ、消費電力ＣＳＭおよび太陽光発電システム１００の状態を表示するように表示画面８３を制御する。

また、制御手段８２は、パワーコンディショナー２０，３０のモードを運転モード、停止モード、連携モードおよび自立モードのいずれかに制御するとともに、蓄電池４２の充電／放電を制御する。

更に、制御手段８２は、太陽光発電システム１００のモードが運転モードまたは連携モードであるとき、Ｈレベルの切替信号ＥＸを切替スイッチ４３へ出力する。また、制御手段８２は、太陽光発電システム１００のモードが自立モードであるとき、Ｌレベルの切替信号ＥＸを切替スイッチ４３へ出力する。

更に、制御手段８２は、パワーコンディショナー２０，３０からそれぞれ発電情報ＰＧ１，発電情報ＰＧ１／蓄電池情報ＢＰＷを受信しないことを検知することによって電力系統５０が停電したことを検知する。そして、制御手段８２は、電力系統５０の停電を検知すると、停電時の操作方法を表示画面に表示する。

その後、制御手段８２は、表示画面の復帰ボタン８３２がユーザによってタッチされると、太陽光発電システム１００の復帰が指示されたことを検知する。そして、制御手段８２は、蓄電池４２に蓄積された電力を家庭内専用負荷１１０に供給するようにパワーコンディショナー３０および蓄電池ボックス４０を制御する。

表示画面８３は、制御手段８２からの制御に従って、発電電力ＰＷ、充放電電力ＣＰ／ＤＣＰ、消費電力ＣＳＭおよび太陽光発電システム１００の状態を表示する。

また、表示画面８３は、制御手段８２からの制御に従って、停電時の操作方法を表示する。

図３は、図２に示す表示画面８３の構成を示す概略図である。図３を参照して、表示画面８３は、表示部８３１と、復帰ボタン８３２とを含む。

表示部８３１は、表示画面８３の略中央部に配置される。復帰ボンタン８３は、表示画面８３の左下部に配置される。

表示部８３１は、停電時の操作方法を表示する。より具体的には、表示部８３１は、例えば、「復帰させるときは、下の“復帰ボタン”にタッチして下さい。」のような操作方法を示す情報を表示する。

復帰ボタン８３２は、電力系統５０が停電して太陽光発電システム１００が停止した後に、太陽光発電システム１００を復帰させるときに、ユーザによってタッチされる。

図４は、図１に示す太陽光発電システム１００の動作状態を示す概略図である。なお、図４は、連携モードにおける売電状態および放電状態を示す。

図４を参照して、売電状態および放電状態にある連携モードにおいては、制御装置８０の制御手段８２は、パワーコンディショナー２０，３０および蓄電池ボックス４０を動作させる。

そして、パワーコンディショナー２０のＤＣ／ＤＣ変換器２１は、太陽電池１０からの発電電力ＰＷ１を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ３を介してＤＣ／ＡＣ変換器２２へ供給する。

一方、パワーコンディショナー３０のＤＣ／ＤＣ変換器３１は、太陽電池１０からの発電電力ＰＷ２を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ８を介してパワーコンディショナー２０のＤＣ／ＡＣ変換器２２へ供給する。

そすうると、パワーコンディショナー２０のＤＣ／ＡＣ変換器２２は、ＤＣ／ＤＣ変換器２１，３１からの直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力の一部を配線ｗ４、保護リレー２３、配線ｗ５、連系リレー２４および配線ｗ６，ｗ１６を介して家庭内負荷９０に供給するとともに、その変換した交流電力の残りを配線ｗ４、保護リレー２３、配線ｗ５、連系リレー２４および配線ｗ６を介して電力系統５０に供給する。

蓄電池ボックス４０は、制御手段８２からの制御に応じて、ブレーカ４１をオンするとともに蓄電池４２から電力を放電させる。

そして、蓄電池４２は、放電電力ＤＰＷをブレーカ４１および配線ｗ１４を介してパワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ供給する。

パワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３は、蓄電池４２からの放電電力ＤＰＷを所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ８，ｗ１０を介して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２に供給する。

そして、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３から直流電力を受け、その受けた直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を配線ｗ１１、保護リレー３４、配線ｗ１２、連系リレー３５および配線ｗ１７，ｗ１６を介して家庭内負荷９０へ供給する。

このように、売電状態および放電状態にある連携モードにおいては、パワーコンディショナー２０は、発電電力ＰＷを電力系統５０および家庭内負荷９０へ供給し、パワーコンディショナー３０は、蓄電池ボックス４０からの放電電力ＤＰＷを家庭内負荷９０へ供給する。

図５は、図１に示す太陽光発電システム１００の別の動作状態を示す概略図である。なお、図５は、連携モードにおける売電状態および充電状態を示す。

図５を参照して、売電状態および充電状態にある連携モードにおいては、制御装置８０の制御手段８２は、パワーコンディショナー２０，３０および蓄電池ボックス４０を動作させる。

そして、パワーコンディショナー３０は、上述したように、太陽電池１０からの発電電力ＰＷ２をパワーコンディショナー２０へ供給し、パワーコンディショナー２０は、上述したように、太陽電池１０およびパワーコンディショナー３０からそれぞれ発電電力ＰＷ１，ＰＷ２を受ける。

そうすると、パワーコンディショナー２０は、発電電力ＰＷ１，ＰＷ２の和である発電電力ＰＷを配線ｗ４、保護リレー２３、配線ｗ５、連系リレー２４および配線ｗ６を介して電力系統５０、家庭内負荷９０およびパワーコンディショナー３０へ供給する。

そして、パワーコンディショナー３０は、配線ｗ１７を介して交流電力を受ける。パワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、連系リレー３５、配線ｗ１２、保護リレー３４および配線ｗ１１を介して交流電力を受け、その受けた交流電力を直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ８，ｗ１０を介して双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ供給する。

双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２からの直流電力を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力によって蓄電池４２を充電する。

このように、売電状態および充電状態にある連携モードにおいては、パワーコンディショナー２０は、発電電力ＰＷを電力系統５０、家庭内負荷９０および蓄電池ボックス４０へ供給する。

図６は、図１に示す太陽光発電システム１００の更に別の動作状態を示す概略図である。なお、図６は、連携モードにおける買電状態および放電状態を示す。

図６を参照して、買電状態および放電状態にある連携モードにおいては、制御装置８０の制御手段８２は、パワーコンディショナー２０，３０および蓄電池ボックス４０を動作させる。この場合、制御手段８２は、蓄電池４２から電力を放電させるように蓄電池ボックス４０を制御する。

そうすると、パワーコンディショナー２０は、発電電力ＰＷ１，ＰＷ２の和である発電電力ＰＷを配線ｗ４、保護リレー２３、配線ｗ５、連系リレー２４および配線ｗ６，ｗ１６を介して家庭内負荷９０へ供給する。

また、系統電力５０は、配線ｗ６，ｗ１６を介して買電電力を家庭内負荷９０へ供給する。

更に、蓄電池ボックス４０は、制御装置８０からの制御に従って蓄電池４２から電力を放電させる。そして、蓄電池４２は、放電電力ＤＰＷをブレーカ４１および配線ｗ１４を介してパワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ供給する。

パワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３は、蓄電池４２からの放電電力ＤＰＷを所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ１０，ｗ８を介して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２へ供給する。

そして、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３からの直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を配線ｗ１１、保護リレー３４、配線ｗ１２、連系リレー３５および配線ｗ１７，ｗ１６を介して家庭内負荷９０へ供給する。

このように、買電状態および放電状態にある連携モードにおいては、パワーコンディショナー２０は、発電電力ＰＷを家庭内負荷９０へ供給し、系統電力５０は、買電電力を家庭内負荷９０へ供給し、パワーコンディショナー３０は、蓄電池ボックス４０からの放電電力ＤＰＷを家庭内負荷９０へ供給する。

図７は、図１に示す太陽光発電システム１００の更に別の動作状態を示す概略図である。なお、図７は、連携モードにおける買電状態および充電状態を示す。

図７を参照して、買電状態および充電状態にある連携モードにおいては、制御装置８０の制御手段８２は、パワーコンディショナー２０，３０および蓄電池ボックス４０を動作させる。この場合、制御手段８２は、蓄電池４２を充電させるようにパワーコンディショナー３０および蓄電池ボックス４０を制御する。

そうすると、パワーコンディショナー２０は、発電電力ＰＷ１，ＰＷ２の和である発電電力ＰＷを配線ｗ４、保護リレー２３、配線ｗ５および連系リレー２４を介して配線ｗ６へ供給する。また、系統電力５０は、買電電力を配線ｗ６に供給する。

そして、配線ｗ６上の電力（＝発電電力ＰＷ＋買電電力）は、配線ｗ１６を介して家庭内負荷９０へ供給されるとともに配線ｗ１６，ｗ１７を介してパワーコンディショナー３０へ供給される。

パワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、連系リレー３５、配線ｗ１２、保護リレー３４および配線ｗ１１を介して交流電力を受け、その受けた交流電力を直流電力に変換する。そして、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、その変換した直流電力を配線ｗ８，ｗ１０を介して双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ供給する。

そして、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２からの直流電力を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力によって蓄電池４２を充電する。

このように、買電状態および充電状態にある連携モードにおいては、パワーコンディショナー２０および系統電力５０は、それぞれ、発電電力ＰＷおよび買電電力を家庭内負荷９０および蓄電池４２へ供給する。

図８は、図１に示す太陽光発電システム１００の停電発生時の状態を示す概略図である。また、図９は、図１に示す太陽光発電システム１００の停電からの復帰時の状態を示す概略図である。

図８を参照して、上述した図４から図７に示す動作状態のいずれにおいても、停電が発生すると、パワーコンディショナー２０は、保護リレー２３および連系リレー２４がオフして動作を停止する。また、パワーコンディショナー３０も、保護リレー３４および連系リレー３５がオフして動作を停止する。従って、パワーコンディショナー２０，３０は、家庭内専用負荷１１０に電力を供給できない。

そして、制御装置８０の制御手段８２は、上述した方法によって、電力系統５０が停電したことを検知し、停電時の操作方法を上述したように表示画面８３の表示部８３１に表示する（図３参照）。

そうすると、ユーザは、表示画面８３の表示部８３１を見て太陽光発電システム１００を復帰させるには、復帰ボタン８３２にタッチすればよいことを検知する。

そして、制御装置８０の制御手段８２は、ユーザによって表示画面８３の復帰ボタン８３２がタッチされると、太陽光発電システム１００の復帰が指示されたことを検知し、蓄電池４２に蓄積された電力を家庭内専用負荷１１０に供給するようにパワーコンディショナー３０および蓄電池ボックス４０を制御する。また、制御装置８０の制御手段８２は、Ｌレベルの切替信号ＥＸを切替スイッチ４３へ出力する。

パワーコンディショナー３０は、制御装置８０（＝制御手段８２）からの制御に応じて、自立リレー３６をオンし、切替スイッチ４３は、Ｌレベルの切替信号ＥＸに応じて、スイッチ４３１を端子４３２に接続する。

そして、蓄電池ボックス４０は、蓄電池４２を放電させ、蓄電池４２は、放電電力ＤＰＷをブレーカ４１および配線ｗ１４を介してパワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３へ供給する。

一方、パワーコンディショナー３０のＤＣ／ＤＣ変換器３１は、太陽電池１０から発電電力ＰＷ２を受け、その受けた発電電力ＰＷ２を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ８を介して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２へ供給する。

また、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３は、蓄電池４２から放電電力ＤＰＷを受け、その受けた放電電力ＤＰＷを所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ８，ｗ１０を介して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２へ供給する。

そして、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、ＤＣ／ＤＣ変換器３１および双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３から直流電力を受け、その受けた直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を配線ｗ１３、自立リレー３６、配線ｗ１５、切替スイッチ４３および配線ｗ１９を介して家庭内専用負荷１１０へ供給する。

これによって、家庭内専用負荷１１０は、蓄電池４２に蓄積された電力によって駆動される。

なお、配線ｗ１３、自立リレー３６、配線ｗ１５、切替スイッチ４３および配線ｗ１９は、「非常用配線」を構成する。

上述したように、太陽光発電システム１００の動作中に停電が発生した場合、制御装置８０は、停電時の操作方法を表示画面８３に表示する。そして、制御装置８０は、太陽光発電システム１００を復帰させるための復帰ボタン８３２がタッチされると、蓄電池４２に蓄積された電力を家庭内専用負荷１１０に供給するようにパワーコンディショナー３０および蓄電池ボックス４０を制御し、パワーコンディショナー３０および蓄電池ボックス４０は、蓄電池４２に蓄積された電力を非常用配線を介して家庭内専用負荷１１０に供給する。

従って、ユーザは、停電時、表示画面８３を見れば、、太陽光発電システム１００を容易に復帰させることができる。

［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２による太陽光発電システムの概略図である。図１０を参照して、実施の形態２による太陽光発電システム２００は、図１に示す太陽光発電システム１００の蓄電池ボックス４０のブレーカ４１および蓄電池４２を削除し、パワーコンディショナー３０をパワーコンディショナー３０Ａに代えたものであり、その他は、太陽光発電システム１００と同じである。

つまり、太陽光発電システム２００は、蓄電池４２を備えない。

パワーコンディショナー３０Ａは、パワーコンディショナー３０の双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３３を削除したものであり、その他は、パワーコンディショナー３０と同じである。

太陽光発電システム２００においては、パワーコンディショナー２０は、図４および図５で説明したように、太陽電池１０からの発電電力ＰＷの一部を家庭内負荷９０に供給し、太陽電池１０からの発電電力ＰＷの残部を電力系統５０へ供給する。

また、太陽光発電システム２００においては、パワーコンディショナー２０は、図６および図７で説明したように、太陽電池１０からの発電電力ＰＷを電力系統５０からの買電電力とともに家庭内負荷９０に供給する。

図１１は、図１０に示す太陽光発電システム２００の停電発生時の状態を示す概略図である。また、図１２は、図１０に示す太陽光発電システム２００の停電からの復帰時の状態を示す概略図である。

図１１を参照して、太陽光発電システム２００は、上述した動作状態にあるときに、停電が発生すると、パワーコンディショナー２０は、保護リレー２３および連系リレー２４がオフして動作を停止する。また、パワーコンディショナー３０Ａも、保護リレー３４および連系リレー３５がオフして動作を停止する。従って、パワーコンディショナー２０，３０Ａは、家庭内専用負荷１１０に電力を供給できない。

そうすると、ユーザは、表示画面８３の表示部８３１を見て太陽光発電システム２００を復帰させるには、復帰ボタン８３２にタッチすればよいことを検知する。

そして、制御装置８０の制御手段８２は、ユーザによって表示画面８３の復帰ボタン８３２がタッチされると、太陽光発電システム２００の復帰が指示されたことを検知し、太陽電池１０によって発電された発電電力ＰＷ２を家庭内専用負荷１１０に供給するようにパワーコンディショナー３０を制御する。また、制御装置８０の制御手段８２は、Ｌレベルの切替信号ＥＸを切替スイッチ４３へ出力する。

そして、パワーコンディショナー３０のＤＣ／ＤＣ変換器３１は、太陽電池１０から発電電力ＰＷ２を受け、その受けた発電電力ＰＷ２を所望の直流電圧を有する直流電力に変換し、その変換した直流電力を配線ｗ８を介して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２へ供給する。

双方向ＤＣ／ＡＣ変換器３２は、ＤＣ／ＤＣ変換器３１から直流電力を受け、その受けた直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を配線ｗ１３、自立リレー３６、配線ｗ１５、切替スイッチ４３および配線ｗ１９を介して家庭内専用負荷１１０へ供給する。

これによって、家庭内専用負荷１１０は、太陽電池１０によって発電された発電電力ＰＷ２によって駆動される。

このように、蓄電池４２を備えない太陽光発電システム２００の動作中に停電が発生した場合、制御装置８０は、停電時の操作方法を表示画面８３に表示する。そして、制御装置８０は、太陽光発電システム２００を復帰させるための復帰ボタン８３２がタッチされると、太陽電池１０によって発電された発電電力ＰＷ２を家庭内専用負荷１１０に供給するようにパワーコンディショナー３０Ａを制御し、パワーコンディショナー３０Ａは、太陽電池１０によって発電された発電電力ＰＷ２を非常用配線を介して家庭内専用負荷１１０に供給する。

従って、ユーザは、停電時、表示画面８３を見れば、、太陽光発電システム２００を容易に復帰させることができる。

実施の形態１においては、蓄電池４２を備える太陽光発電システム１００において、停電時の復帰方法について説明した。また、実施の形態２においては、蓄電池４２を備えない太陽光発電システム２００において、停電時の復帰方法について説明した。

従って、この発明の実施の形態による太陽光発電システムは、電力を発電する太陽電池と、電力会社からの電力を供給する電力系統と、電力を消費する負荷と、電力系統が停電すると、停電時の操作方法を表示画面に表示する制御装置とを備えていればよい。上述したように、蓄電池４２を備えていても、蓄電池４２を備えていなくても、パワーコンディショナー３０は、停電時に、非常用配線を介して家庭内専用負荷１１０に電力を供給できるからである。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、太陽光発電システムに適用される。

１０太陽電池、２０，３０パワーコンディショナー、２１，３１ＤＣ／ＤＣ変換器、２２ＤＣ／ＡＣ変換器、２３，３４保護リレー、２４，３５連系リレー、２５，３６自立リレー、３２，３３双方向ＤＣ／ＡＣ変換器、４３切替スイッチ、４０蓄電池ボックス、４１ブレーカ、４２蓄電池、５０電力系統、６０売買センサー、７０電流センサー、８０制御装置、８１電圧検出手段、８２制御手段、８３，８３Ａ表示画面、９０家庭内負荷、１００太陽光発電システム、１１０家庭内専用負荷、４３１スイッチ、４３２，４３３端子、８３１表示部、８３２復帰ボタン。

Claims

電力を発電する太陽電池と、
電力会社からの電力を供給する電力系統と、
電力を消費する負荷と、
前記電力系統が停電すると、停電時の操作方法を表示画面に表示する制御装置とを備える太陽光発電システム。
前記停電時、前記太陽電池からの発電電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を非常用配線を介して負荷に供給するパワーコンディショナーを更に備え、
前記制御装置は、前記表示画面に設けられた復帰ボタンがタッチされると、前記太陽電池からの発電電力を前記負荷に供給するように前記パワーコンディショナーを制御する、請求項１に記載の太陽光発電システム。
電力を蓄積する蓄電池を更に備える、請求項１に記載の太陽光発電システム。
前記停電時、前記蓄電池からの放電電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を非常用配線を介して負荷に供給するパワーコンディショナーを更に備え、
前記制御装置は、前記表示画面に設けられた復帰ボタンがタッチされると、前記蓄電池に蓄積された電力を前記負荷に供給するように前記パワーコンディショナーを制御する、請求項３に記載の太陽光発電システム。