JP2016100993A - Photovoltaic power generation system - Google Patents

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信吾 日野
Shingo Hino
信吾 日野
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J & K Co Ltd
J And K
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J & K Co Ltd
J And K
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic power generation system that adopts a low-cost lead accumulator battery, and that can elongate the life of the accumulator battery, and that can enhance the utilization efficiency of solar energy.SOLUTION: A photovoltaic power generation system comprises: a first charger 4 that charges a power storage device 7 by an output of a solar battery panel 2; a second charger 5 that charges the power storage device 7 by external power supplies 60 and 61; a detector 12 that detects a residual capacity of the power storage device 7; and an inverter 15 that converts a power stored in the power storage device 7 and supplies to a load side circuit. The power storage device 7 comprises three or more systems configured by lead accumulator batteries 11. The photovoltaic power generation system comprises switching means 20 that connects one system selected from the systems with an output side circuit of the first charger 4 or the second charger 5, connects another system with an input side circuit of the inverter 15, and further connects the other system with the detector 12. Thereby, overdischarge is suppressed to suppress generation of sulfation by adopting the low-cost lead accumulator battery 11, and thus, the life can be elongated.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、太陽光発電システムに関し、特に、蓄電装置を備える太陽光発電システムに関する。   The present invention relates to a solar power generation system, and particularly to a solar power generation system including a power storage device.

従来、この種の太陽光発電システムとして、特許文献1に開示された太陽光発電システムが知られている。同文献に記載された太陽光発電システムは、太陽電池装置によって発電される電力または電力系統からの電力によって充電される蓄電池を備えている。そして、電力需要の高い時間帯においては、太陽電池装置からの発電量に加えて、蓄電池に蓄電された電力を放電してインバータに供給している。同文献には、使用する蓄電池として、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池またはリチウムイオン電池が好適であることが記載されている。   Conventionally, a solar power generation system disclosed in Patent Document 1 is known as this type of solar power generation system. The solar power generation system described in this document includes a storage battery that is charged by electric power generated by a solar cell device or electric power from an electric power system. And in the time slot | zone with high electric power demand, in addition to the electric power generation amount from a solar cell apparatus, the electric power stored in the storage battery is discharged and supplied to an inverter. This document describes that a nickel / hydrogen storage battery, a nickel / cadmium storage battery, or a lithium ion battery is suitable as the storage battery to be used.

また、他の従来技術の例として、特許文献2に開示された太陽光発電用バッテリシステムのバッテリ状態検知装置が知られている。同文献の装置は、電力変換器を介して太陽電池パネルに接続される補助バッテリ(リチウムイオン電池)と、双方向電力変換器を介して前記補助バッテリに接続される鉛バッテリと、を備えている。   As another example of the prior art, a battery state detection device for a solar power generation battery system disclosed in Patent Document 2 is known. The apparatus of the literature includes an auxiliary battery (lithium ion battery) connected to a solar cell panel via a power converter, and a lead battery connected to the auxiliary battery via a bidirectional power converter. Yes.

特開2003−79054号公報(第4−5頁、第1図)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-79054 (page 4-5, FIG. 1) 特開2012−186877号公報(第10−11頁、第1図)JP 2012-186877 A (page 10-11, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に開示された従来技術のように、蓄電池としてリチウムイオン電池等を採用するシステムは、蓄電池のコストが高いという問題点がある。   However, as in the prior art disclosed in Patent Document 1, a system that employs a lithium ion battery or the like as a storage battery has a problem that the cost of the storage battery is high.

また、特許文献2に開示された従来技術のように、鉛蓄電池を採用する場合には、蓄電池の寿命が短いという問題点がある。具体的には、鉛蓄電池を長期間使用すると、電極の表面に硫酸鉛の結晶が付着して通電を阻害する、いわゆるサルフェーション現象によって、充電容量が著しく低下する。   Moreover, like the prior art disclosed by patent document 2, when employ | adopting a lead storage battery, there exists a problem that the lifetime of a storage battery is short. Specifically, when a lead storage battery is used for a long period of time, the charge capacity is remarkably reduced due to a so-called sulfation phenomenon in which lead sulfate crystals adhere to the surface of the electrode and impede energization.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安価な鉛蓄電池を採用し、蓄電池の長寿命化を図ることが可能であり、且つ太陽エネルギーの利用効率を高めることができる太陽光発電システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to adopt an inexpensive lead storage battery, to extend the life of the storage battery, and to use solar energy efficiently. It is to provide a solar power generation system that can increase the power consumption.

本発明の太陽光発電システムは、太陽電池パネルの出力によって蓄電装置を充電する第1の充電器と、外部電源によって前記蓄電装置を充電する第2の充電器と、前記蓄電装置の残存容量を検出する検出器と、前記蓄電装置に蓄えられた電力を変換して負荷側回路に供給するインバータと、を備え、前記蓄電装置は、鉛蓄電池から構成される3つ以上の系列を有し、前記系列から選択される1つの系列を前記第1の充電器若しくは前記第2の充電器の出力側回路に接続し、他の系列を前記インバータの入力側回路に接続し、更に他の系列を前記検出器に接続する開閉手段を備えることを特徴とする。   The solar power generation system of the present invention includes a first charger that charges the power storage device with an output of the solar battery panel, a second charger that charges the power storage device with an external power source, and a remaining capacity of the power storage device. A detector for detecting, and an inverter for converting electric power stored in the power storage device and supplying the converted power to a load side circuit, the power storage device having three or more series composed of lead acid batteries, One series selected from the series is connected to the output side circuit of the first charger or the second charger, the other series is connected to the input side circuit of the inverter, and another series is connected An opening / closing means connected to the detector is provided.

本発明の太陽光発電システムによれば、太陽電池パネルによって発電される電力を蓄える蓄電装置は、鉛蓄電池によって構成される3つ以上の系列を有する。そして、開閉手段を切り替えることにより、前記系列から選択される1つの系列を第1の充電器若しくは第2の充電器の出力側回路に接続し、他の系列をインバータの入力側回路に接続し、更に他の系列を蓄電装置の残存容量を検出する検出器に接続する。   According to the solar power generation system of the present invention, the power storage device that stores the power generated by the solar battery panel has three or more series of lead storage batteries. Then, by switching the opening / closing means, one series selected from the series is connected to the output side circuit of the first charger or the second charger, and the other series is connected to the input side circuit of the inverter. Further, another series is connected to a detector that detects the remaining capacity of the power storage device.

これにより、蓄電装置を構成する1つの系列の蓄電池について充電を行いつつ、他の系列の蓄電池から負荷側回路(インバータ等)への給電を行い、且つ、更に他の系列の蓄電池の残存容量を検出することができる。即ち、本発明の太陽光発電システムは、太陽光発電による充電や負荷側回路への給電を中断することなく蓄電装置の残存容量を正確に把握することができる。その結果、蓄電池の充放電状況の管理が容易になるので、蓄電池の過放電を抑止してサルフェーションの発生を抑え、蓄電池の高寿命化を図ることができる。   Thereby, while charging one storage battery constituting the power storage device, power is supplied from the other storage battery to the load side circuit (inverter, etc.), and the remaining capacity of the other storage battery is further reduced. Can be detected. That is, the photovoltaic power generation system of the present invention can accurately grasp the remaining capacity of the power storage device without interrupting charging by photovoltaic power generation or power feeding to the load side circuit. As a result, since the charge / discharge status of the storage battery can be easily managed, the overdischarge of the storage battery can be suppressed to suppress the occurrence of sulfation, and the life of the storage battery can be extended.

また、蓄電池の残存容量を検出する際に蓄電装置への充電を中断しないので、十分な日射量が得られる状態においては、太陽光発電を中断することなく太陽エネルギーを有効に利用することができる。   In addition, since the charging of the power storage device is not interrupted when detecting the remaining capacity of the storage battery, solar energy can be effectively used without interrupting solar power generation in a state where a sufficient amount of solar radiation is obtained. .

また、蓄電池として安価な鉛蓄電池を採用することができ、且つ蓄電池の劣化を抑止して長寿命化を図ることができるので、システムの初期費用及び蓄電池交換等の維持費用を大幅に低減することができる。   In addition, an inexpensive lead storage battery can be adopted as the storage battery, and since the deterioration of the storage battery can be suppressed and the life can be extended, the initial cost of the system and the maintenance cost such as replacement of the storage battery can be greatly reduced. Can do.

また、開閉手段を切り替えることにより、蓄電装置の各系列を検出器に順次接続して系列毎の残存容量を検出しても良い。これにより、検出器を複数設けることなく、1つの検出器で各系列の残存容量を検出することができるので、システムのコストを削減することができる。   Further, by switching the opening / closing means, each series of power storage devices may be connected to a detector in order to detect the remaining capacity for each series. Thereby, since the remaining capacity of each series can be detected by one detector without providing a plurality of detectors, the cost of the system can be reduced.

また、検出器によって検出される系列毎の残存容量に基づき、残存容量が最も少ない系列の蓄電池を第1の充電器若しくは第2の充電器に接続しても良い。これにより、残存容量の少ない系列を優先して充電することができるので、蓄電池の過放電が抑止され、サルフェーションの発生が抑えられる。その結果、長期に亘って十分な蓄放電容量を維持することができる。   Further, based on the remaining capacity of each series detected by the detector, the storage battery of the series having the smallest remaining capacity may be connected to the first charger or the second charger. As a result, it is possible to preferentially charge a series with a small remaining capacity, so that overdischarge of the storage battery is suppressed and occurrence of sulfation is suppressed. As a result, a sufficient storage / discharge capacity can be maintained over a long period of time.

また、残存容量の少ない系列の蓄電池を優先して充電することができるので、十分な日射量が得られる状態においては、太陽エネルギーの利用効率を向上させることができる。即ち、太陽電池パネルで発電される電力を、蓄電可能な容量が大きい系列の蓄電池に蓄えることができるので、太陽電池パネルの発電量を低下させずに好適な発電状態を維持することができる。   Moreover, since storage batteries of a series having a small remaining capacity can be preferentially charged, the use efficiency of solar energy can be improved in a state where a sufficient amount of solar radiation is obtained. That is, since the electric power generated by the solar cell panel can be stored in a series of storage batteries having a large capacity that can be stored, a suitable power generation state can be maintained without reducing the power generation amount of the solar cell panel.

また、蓄電装置に接続されてパルス状電圧を発生させるパルス発振器を設けても良い。そして、開閉手段を切り替えることにより、蓄電装置の1つの系列を第1の充電器若しくは第2の充電器の出力側回路に接続し、他の系列をインバータの入力側回路に接続し、更に他の系列をパルス発振器に接続しても良い。   Alternatively, a pulse oscillator that is connected to the power storage device and generates a pulse voltage may be provided. Then, by switching the opening / closing means, one series of power storage devices is connected to the output side circuit of the first charger or the second charger, the other series is connected to the input side circuit of the inverter, and the other May be connected to a pulse oscillator.

これにより、蓄電装置を構成する1つの系列の蓄電池について充電を行いつつ、他の系列の蓄電池から負荷側回路への給電を行い、且つ、更に他の系列の蓄電池にパルス状電圧を印加してサルフェーションの発生を抑止することができる。つまり、太陽光発電による充電や負荷側回路への給電を中断することなく、充電若しくは放電を行っていない系列の蓄電池をパルス発振器に接続してサルフェーションの発生防止若しくは除去を行うことができる。これにより、蓄電池の劣化を防止して更なる高寿命化を図ることができる。   Thus, while charging one series of storage batteries constituting the power storage device, power is supplied from the other series of storage batteries to the load side circuit, and a pulse voltage is applied to the other series of storage batteries. Occurrence of sulfation can be suppressed. That is, without interrupting charging by solar power generation or power feeding to the load side circuit, it is possible to prevent or remove sulfation by connecting a storage battery of a series that is not charged or discharged to a pulse oscillator. Thereby, deterioration of a storage battery can be prevented and the lifetime improvement can be achieved further.

また、蓄電装置の少なくとも1つの系列の残存容量が所定の値よりも小さくなった場合にのみ、前記系列を、外部電源を利用する第2の充電器の出力側回路に接続しても良い。これにより、残存容量が所定の基準値を下回った場合にのみ外部電源による充電を行うこととなるので、外部電力の利用を最小限に抑えて太陽光発電のための蓄電容量を確保しつつ、蓄電池の過放電を抑止することができる。   Further, the series may be connected to the output side circuit of the second charger that uses the external power source only when the remaining capacity of at least one series of the power storage device becomes smaller than a predetermined value. As a result, charging with an external power source is performed only when the remaining capacity falls below a predetermined reference value, so as to ensure the storage capacity for solar power generation while minimizing the use of external power, Overdischarge of the storage battery can be suppressed.

また、インバータの出力側回路及び外部電源の何れか1つを選択して負荷側回路に接続する出力用開閉器を備えても良い。そして、蓄電装置を構成する全ての系列の残存容量が所定の値よりも小さくなった場合に前記出力用開閉器を切り替えることにより、インバータの出力側回路と負荷側回路とを遮断して、外部電源と負荷側回路とを接続しても良い。   Moreover, you may provide the output switch which selects any one of the output side circuit of an inverter, and an external power supply, and connects to a load side circuit. Then, when the remaining capacity of all series constituting the power storage device becomes smaller than a predetermined value, the output switch and the load circuit are shut off by switching the output switch. A power supply and a load side circuit may be connected.

これにより、蓄電装置の残存容量が所定の基準値を下回った場合には、蓄電池の放電を停止して過放電を防止できるので、サルフェーションの発生を抑えて蓄電池の劣化を防止することができる。また、蓄電装置の残存容量が低下して放電を中止した場合であっても、外部電源を利用して負荷側回路に電力を供給することができる。これにより、安定した電力供給が可能となる。   As a result, when the remaining capacity of the power storage device falls below a predetermined reference value, the discharge of the storage battery can be stopped to prevent overdischarge, so that the occurrence of sulfation can be suppressed and deterioration of the storage battery can be prevented. Further, even when the remaining capacity of the power storage device is reduced and the discharge is stopped, it is possible to supply power to the load side circuit using the external power source. Thereby, stable power supply is possible.

また、蓄電装置を複数設けて、負荷側回路を複数の系統に分割し、各系統の電力負荷を検出する負荷検出器を設けて、各系統に蓄電装置の出力側回路を択一的に接続する切替装置を設けても良い。そして、検出器で検出される蓄電装置毎の残存容量及び負荷検出器で検出される系統毎の電力負荷に基づき切替装置を切り替えても良い。具体的には、電力負荷の大きい系統から順に残存容量の大きい蓄電装置を対応させて接続する。   Also, multiple power storage devices are provided, the load side circuit is divided into multiple systems, load detectors are provided to detect the power load of each system, and the output side circuit of the power storage device is alternatively connected to each system A switching device may be provided. Then, the switching device may be switched based on the remaining capacity of each power storage device detected by the detector and the power load of each system detected by the load detector. Specifically, power storage devices with a large remaining capacity are connected in order from a system with a large power load.

これにより、安価な鉛蓄電池を利用して大容量の蓄電装置を構築することができ、その場合であっても、蓄電装置の過放電を抑止して蓄電池の高寿命化を図りつつ、高効率で安定した電力供給を行うことができる。   As a result, it is possible to build a large-capacity power storage device using an inexpensive lead storage battery, and even in this case, while suppressing the overdischarge of the power storage device and extending the life of the storage battery, high efficiency With this, stable power supply can be performed.

本発明の実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the solar energy power generation system which concerns on embodiment of this invention. 同上、配線系統の概略を表した構成図である。It is a block diagram showing the outline of the wiring system same as the above. 同上、充放電制御を示すフロー図である。It is a flowchart which shows charge / discharge control same as the above. 同上、バッテリ残量検出の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of a battery remaining charge detection same as the above. 同上、開閉器の切り替えパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the switching pattern of a switch same as the above. 同上、電源選択制御を示すフロー図である。It is a flowchart which shows power supply selection control same as the above. 同上、出力用開閉器の切り替え制御を示すフロー図である。It is a flowchart which shows switching control of the output switch same as the above. 同上、バッテリ残量検出の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of a battery remaining charge detection same as the above. 本発明の他の実施形態に係る太陽光発電システムの概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the solar energy power generation system which concerns on other embodiment of this invention. 同上、切替装置の配線系統を表した構成図である。It is a block diagram showing the wiring system of the switching apparatus same as the above. 同上、切替装置の切り替えパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the switching pattern of a switching apparatus same as the above.

以下、本発明の実施形態に係る太陽光発電システムを図面に基づき詳細に説明する。
図1は、太陽光発電システム1の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、太陽光発電システム1は、太陽電池パネル2と、太陽電池パネル2によって発電される電力を蓄えるバッテリモジュール3と、インバータ15と、を有する。
Hereinafter, a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the photovoltaic power generation system 1. As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system 1 includes a solar cell panel 2, a battery module 3 that stores electric power generated by the solar cell panel 2, and an inverter 15.

バッテリモジュール3は、太陽電池パネル2による発電を制御すると共に、発電される電力を蓄えてインバータ15へと供給する装置である。バッテリモジュール3は、第1の充電器としての太陽光充電器4と、第2の充電器としてのパルス充電器5と、パルス発振器6と、検出器12と、開閉手段としての充放電切替装置20と、鉛蓄電池であるバッテリ11から構成される蓄電装置7と、を有する。   The battery module 3 is a device that controls the power generation by the solar battery panel 2 and stores the generated power and supplies it to the inverter 15. The battery module 3 includes a solar charger 4 as a first charger, a pulse charger 5 as a second charger, a pulse oscillator 6, a detector 12, and a charge / discharge switching device as an opening / closing means. 20 and a power storage device 7 including a battery 11 which is a lead storage battery.

太陽光充電器4は、太陽電池パネル2に接続され、例えば、最大電力点追従制御(MPPT:Maximum Power Point Tracking)等を実行して太陽電池パネル2の発電を好適に制御する。そして、太陽光充電器4は、太陽電池パネル2で発電される電力を変換して蓄電装置7のバッテリ11を充電する。なお、太陽光充電器4は、出力に4000〜7000Hzのパルス状電圧を付加する機能を有していても良い。これにより、バッテリ11におけるサルフェーションの発生を抑制することができる。   The solar battery charger 4 is connected to the solar battery panel 2 and suitably controls power generation of the solar battery panel 2 by executing, for example, maximum power point tracking control (MPPT: Maximum Power Point Tracking). Then, the solar battery charger 4 converts the electric power generated by the solar battery panel 2 and charges the battery 11 of the power storage device 7. Note that the solar charger 4 may have a function of adding a pulse voltage of 4000 to 7000 Hz to the output. Thereby, generation | occurrence | production of the sulfation in the battery 11 can be suppressed.

パルス充電器5は、例えば、商用電源等の外部電源60、61に接続され、その外部電源60、61によって蓄電装置7のバッテリ11を充電する。なお、パルス充電器5は、出力に4000〜7000Hzのパルス状電圧を付加する機能を有し、これにより、バッテリ11におけるサルフェーションの発生を抑制することができる。   The pulse charger 5 is connected to external power sources 60 and 61 such as a commercial power source, for example, and charges the battery 11 of the power storage device 7 with the external power sources 60 and 61. Note that the pulse charger 5 has a function of adding a pulsed voltage of 4000 to 7000 Hz to the output, thereby suppressing the occurrence of sulfation in the battery 11.

パルス発振器6は、パルス状電圧を発生させるものであり、充放電切替装置20を介して蓄電装置7に接続される。具体的には、パルス発振器6は、バッテリ11の電力で作動して、バッテリ11の電圧に対してマイナスとなる4000〜7000Hzのパルス状電圧を発生し、バッテリ11に印加する。これにより、バッテリ11に対してサルフェーションの発生を抑制でき、またはサルフェーションの除去(電極に付着した硫酸鉛の除去)を行うことができる。なお、太陽光充電器4がパルス状電圧を出力する機能を備えている場合には、パルス発信器6を省略したシステム構成も可能である。   The pulse oscillator 6 generates a pulse voltage and is connected to the power storage device 7 via the charge / discharge switching device 20. Specifically, the pulse oscillator 6 operates with the power of the battery 11, generates a pulsed voltage of 4000 to 7000 Hz that is negative with respect to the voltage of the battery 11, and applies it to the battery 11. Thereby, generation | occurrence | production of sulfation can be suppressed with respect to the battery 11, or removal of sulfation (removal of the lead sulfate adhering to an electrode) can be performed. In addition, when the solar charger 4 is provided with the function which outputs a pulse-shaped voltage, the system structure which abbreviate | omitted the pulse transmitter 6 is also possible.

検出器12は、蓄電装置7の残存容量を検出するものであり、充放電切替装置20を介して蓄電装置7のバッテリ11に接続される。詳しくは、検出器12は、バッテリ11の電圧を検出し、デジタル信号に変換して、後述する制御装置17(図2参照)へと出力する。バッテリ11の残存容量は、電圧と残存容量との相関により求めることができる。   The detector 12 detects the remaining capacity of the power storage device 7 and is connected to the battery 11 of the power storage device 7 via the charge / discharge switching device 20. Specifically, the detector 12 detects the voltage of the battery 11, converts it into a digital signal, and outputs it to a control device 17 (see FIG. 2) described later. The remaining capacity of the battery 11 can be obtained from the correlation between the voltage and the remaining capacity.

蓄電装置7は、太陽電池パネル2によって発電される電力を蓄える装置であり、鉛蓄電池から構成されて複数の系列に分けられるバッテリ11を有する。バッテリ11は、充放電切替装置20を介して、太陽光充電器4、パルス充電器5、パルス発振器6、検出器12及びインバータ15に選択的に接続される。   The power storage device 7 is a device that stores electric power generated by the solar battery panel 2, and includes a battery 11 that is composed of a lead storage battery and divided into a plurality of series. The battery 11 is selectively connected to the solar battery charger 4, the pulse charger 5, the pulse oscillator 6, the detector 12, and the inverter 15 through the charge / discharge switching device 20.

インバータ15は、蓄電装置7のバッテリ11に蓄えられた電力を交流電力に変換して負荷側回路へと供給する装置であり、バッテリモジュール3の出力側に接続される。インバータ15の出力側には、インバータ15の出力側回路及び外部電源60の何れか1つを選択して負荷側回路に接続する出力用開閉器30が設けられる。   The inverter 15 is a device that converts electric power stored in the battery 11 of the power storage device 7 into AC power and supplies it to the load side circuit, and is connected to the output side of the battery module 3. An output switch 30 is provided on the output side of the inverter 15 to select any one of the output side circuit of the inverter 15 and the external power source 60 and connect it to the load side circuit.

図2は、太陽光発電システム1の配線系統の概略を表した構成図である。図2に示すように、蓄電装置7のバッテリ11は、3つの系列(バッテリ11a、バッテリ11b、バッテリ11c)に分割される。なお、蓄電装置7は、少なくとも3つの系列を有することが好ましいが、蓄電装置7に4つ以上の系列を設けても良い。   FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an outline of the wiring system of the photovoltaic power generation system 1. As shown in FIG. 2, the battery 11 of the power storage device 7 is divided into three series (battery 11a, battery 11b, and battery 11c). The power storage device 7 preferably has at least three series, but the power storage apparatus 7 may be provided with four or more series.

各系列のバッテリ11には、充放電切替装置20を構成する3つの開閉器23、24、25が夫々接続される。開閉器23は、バッテリ11を充電側の回路(太陽光充電器4若しくはパルス充電器5の出力側の回路)に接続する充電用の開閉器である。開閉器24は、バッテリ11を負荷側の回路(インバータ15の入力側の回路)に接続する放電用の開閉器である。開閉器25は、バッテリ11をパルス発振器6若しくは検出器12側の回路に接続する検査用兼サルフェーション抑制用の開閉器である。   Three switches 23, 24, 25 constituting the charge / discharge switching device 20 are connected to each series of batteries 11. The switch 23 is a charging switch that connects the battery 11 to a circuit on the charging side (a circuit on the output side of the solar charger 4 or the pulse charger 5). The switch 24 is a discharging switch that connects the battery 11 to a load circuit (an input circuit of the inverter 15). The switch 25 is a switch for inspection and sulfation suppression that connects the battery 11 to a circuit on the pulse oscillator 6 or detector 12 side.

ここで、1つの系列に接続される開閉器23、開閉器24及び開閉器25は、択一的に閉じられる。例えば、バッテリ11aにつながる開閉器23a、開閉器24a及び開閉器25aは、何れか1つのみが選択され閉じられる。換言すれば、1つの系列のバッテリ11は、充電側の回路、負荷側の回路及び検出器12側の回路から選択される何れか1つの回路に接続される。   Here, the switch 23, the switch 24, and the switch 25 connected to one system are alternatively closed. For example, only one of the switch 23a, the switch 24a, and the switch 25a connected to the battery 11a is selected and closed. In other words, one series of batteries 11 is connected to any one circuit selected from a charge side circuit, a load side circuit, and a detector 12 side circuit.

また、充電用の開閉器23は、1つの系列のバッテリ11に対してのみ閉じられる。即ち、開閉器23a、開閉器23b及び開閉器23cは、択一的に閉じられる。例えば、開閉器23aが閉じられる場合、開閉器23b及び開閉器23cは遮断される。同様に、放電用の開閉器24a、開閉器24b及び開閉器24cも択一的に閉じられる。また、検査用兼サルフェーション抑制用の開閉器25a、開閉器25b及び開閉器25cも、同じように択一的に閉じられる。   In addition, the charging switch 23 is closed only for one battery 11. That is, the switch 23a, the switch 23b, and the switch 23c are alternatively closed. For example, when the switch 23a is closed, the switch 23b and the switch 23c are blocked. Similarly, the discharge switch 24a, the switch 24b, and the switch 24c are alternatively closed. In addition, the switch 25a, the switch 25b, and the switch 25c for inspection and suppression of sulfation are alternatively closed in the same manner.

つまり、充放電切替装置20によって、複数の系列から選択される1つの系列のバッテリ11(例えば、バッテリ11a)は、太陽光充電器4若しくはパルス充電器5の出力側の回路に接続され、他の系列のバッテリ11(例えば、バッテリ11b)は、インバータ15の入力側の回路に接続され、更に他の系列のバッテリ11(例えば、バッテリ11c)は、検出器12若しくはパルス発振器6に接続される。   That is, the battery 11 (for example, the battery 11a) of one series selected from the plurality of series by the charge / discharge switching device 20 is connected to the circuit on the output side of the solar charger 4 or the pulse charger 5, and others. The battery 11 (for example, the battery 11b) of this series is connected to the circuit on the input side of the inverter 15, and the battery 11 (for example, the battery 11c) of another series is connected to the detector 12 or the pulse oscillator 6. .

太陽光充電器4の出力側と各系列の開閉器23とをつなぐ充電側の回路には、開閉器21が介装される。また、パルス充電器5と各系列の開閉器23とをつなぐ充電側の回路には、開閉器22が介装される。開閉器21及び開閉器22は、択一的に閉じられる。即ち、開閉器21が閉じられる場合、開閉器22は開かれ、開閉器22が閉じられる場合、開閉器21が開かれる。   A switch 21 is interposed in a circuit on the charging side that connects the output side of the solar charger 4 and the switches 23 of each series. In addition, a switch 22 is interposed in a circuit on the charging side that connects the pulse charger 5 and the switches 23 of each series. The switch 21 and the switch 22 are alternatively closed. That is, when the switch 21 is closed, the switch 22 is opened, and when the switch 22 is closed, the switch 21 is opened.

パルス充電器5の入力側には、開閉器27を介して外部電源60が、開閉器28を介して外部電源61が接続される。外部電源60は、例えば、家庭用に供給される商用電源であり、外部電源61は、夜間電力契約による商用電源である。開閉器27及び開閉器28は、択一的に閉じられるよう構成され、これにより、外部電源60からの通常の電力または外部電源61からの夜間電力がパルス充電器5に供給される。   An external power source 60 is connected to the input side of the pulse charger 5 via the switch 27, and an external power source 61 is connected via the switch 28. The external power source 60 is a commercial power source supplied for home use, for example, and the external power source 61 is a commercial power source based on a nighttime power contract. The switch 27 and the switch 28 are configured to be alternatively closed, whereby normal power from the external power supply 60 or night power from the external power supply 61 is supplied to the pulse charger 5.

インバータ15の出力側に設けられる出力用開閉器30は、インバータ15の出力側と負荷側回路とを接続する開閉器31と、外部電源60と負荷側回路とを接続する開閉器32と、を有する。開閉器31及び開閉器32は、択一的に閉じられるよう構成され、これにより、バッテリモジュール3から供給される電力及び外部電源60から供給される電力の何れか一方が負荷側回路に供給される。   The output switch 30 provided on the output side of the inverter 15 includes a switch 31 that connects the output side of the inverter 15 and the load side circuit, and a switch 32 that connects the external power supply 60 and the load side circuit. Have. The switch 31 and the switch 32 are configured to be alternatively closed, whereby one of the power supplied from the battery module 3 and the power supplied from the external power supply 60 is supplied to the load side circuit. The

開閉器25につながる検査用兼サルフェーション抑制用の回路には、バッテリ11を検出器12及びパルス発振器6の何れか一方に接続する切替器26が設けられる。   The circuit for inspection and sulfation suppression connected to the switch 25 is provided with a switch 26 that connects the battery 11 to either the detector 12 or the pulse oscillator 6.

また、バッテリモジュール3は、太陽電池パネル2による発電状態を検出する発電量検出器13を備えている。発電量検出器13は、例えば、太陽電池パネル2の出力電圧を検出し、デジタル信号に変換して、制御装置17へ出力する。なお、発電量検出器13として、日射量センサ等を利用して太陽電池パネル2の発電状態を検出しても良い。   The battery module 3 includes a power generation amount detector 13 that detects a power generation state by the solar cell panel 2. The power generation amount detector 13 detects, for example, the output voltage of the solar cell panel 2, converts it into a digital signal, and outputs it to the control device 17. In addition, you may detect the electric power generation state of the solar cell panel 2 using a solar radiation amount sensor etc. as the electric power generation amount detector 13. FIG.

制御装置17は、バッテリモジュール3の充放電制御を行う装置である。具体的には、制御装置17は、検出器12によって検出されるバッテリ11の残存容量及び発電量検出器13によって検出される発電状態に基づいて所定の演算を実行し、開閉器21〜25、27、28、31、32の開閉及び切替器26の切り替えを制御する。   The control device 17 is a device that performs charge / discharge control of the battery module 3. Specifically, the control device 17 performs a predetermined calculation based on the remaining capacity of the battery 11 detected by the detector 12 and the power generation state detected by the power generation amount detector 13, and the switches 21 to 25, 27, 28, 31 and 32, and switching of the switch 26 is controlled.

次に、図3ないし図8を参照して、図2に示す太陽光発電システム1の制御動作について詳細に説明する。
先ず、図2及び図3を参照して充放電制御の全体的な流れを説明する。図3は、太陽光発電システム1の充放電制御を示すフロー図である。
Next, the control operation of the photovoltaic power generation system 1 shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to FIGS.
First, the overall flow of charge / discharge control will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 3 is a flowchart showing charge / discharge control of the photovoltaic power generation system 1.

図2及び図3に示すように、システムの運転を開始すると(S0)、制御装置17は、蓄電装置7のバッテリ11の残存容量を検出する(S10)。ここでは、複数設けられる各系列について残存容量を検出する。
次に、制御装置17は、検出された系列毎のバッテリ11の残存容量に基づき、充放電の組み合わせを決定し、開閉器23〜25を開閉する(S20)。
As shown in FIGS. 2 and 3, when the operation of the system is started (S0), the control device 17 detects the remaining capacity of the battery 11 of the power storage device 7 (S10). Here, the remaining capacity is detected for each of a plurality of series provided.
Next, the control device 17 determines a combination of charge and discharge based on the detected remaining capacity of the battery 11 for each series, and opens and closes the switches 23 to 25 (S20).

そして、制御装置17は、バッテリ11の残存容量及び太陽電池パネル2の発電状況に応じて、バッテリ11を充電するための好適な電源を選択して開閉器21、22、27、28を切り替える(S30)。   And the control apparatus 17 selects the suitable power supply for charging the battery 11 according to the remaining capacity of the battery 11, and the electric power generation condition of the solar cell panel 2, and switches the switches 21, 22, 27, and 28 ( S30).

更に、制御装置17は、バッテリ11の残存容量に基づき、バッテリ11の放電を行うか否かを判別し、負荷側回路に電力を供給するための開閉器31、32を切り替える(S50)。   Further, the control device 17 determines whether or not to discharge the battery 11 based on the remaining capacity of the battery 11, and switches the switches 31 and 32 for supplying power to the load side circuit (S50).

次に、制御装置17は、蓄電装置7の系統毎のバッテリ11の残存容量を再度検出する(S60)。なお、開閉器21〜25、27、28、31、32の開閉動作や切替器26の切り替え動作が頻繁に行われることを防止するために、残存容量を検出する制御動作に適度な待ち時間(ディレイ時間)を設けても良い。例えば、10分毎にバッテリ11の残存容量を検出することとし、10分経過するまでは、ステップS60をスキップしても良い。   Next, the control device 17 detects again the remaining capacity of the battery 11 for each system of the power storage device 7 (S60). In addition, in order to prevent the switching operation of the switches 21 to 25, 27, 28, 31, 32 and the switching operation of the switch 26 from being frequently performed, an appropriate waiting time (in a control operation for detecting the remaining capacity ( (Delay time) may be provided. For example, the remaining capacity of the battery 11 is detected every 10 minutes, and step S60 may be skipped until 10 minutes have passed.

そして、システムの異常等が発生せず、利用者による停止の指示等がなければ(S80のYES)、制御装置17は、S20〜S60の制御動作を繰り返し実行する。これにより、太陽電池パネル2による発電と、その発電される電力及び外部電源60、61による蓄電装置7への充電、並びに蓄電装置7に蓄えられた電力及び外部電源60による安定した給電が行われる。   If there is no system abnormality or the like and there is no stop instruction or the like by the user (YES in S80), the control device 17 repeatedly executes the control operations in S20 to S60. Thereby, the power generation by the solar cell panel 2, the generated power and charging of the power storage device 7 by the external power sources 60 and 61, and the stable power supply by the power stored in the power storage device 7 and the external power source 60 are performed. .

次に、図3に示すステップS10〜S60について各々詳細に説明する。
図4は、太陽光発電システム1のバッテリ11の残存容量を検出する動作を示す図であり、図3におけるステップS10の詳細を示すものである。
Next, steps S10 to S60 shown in FIG. 3 will be described in detail.
FIG. 4 is a diagram showing an operation of detecting the remaining capacity of the battery 11 of the solar power generation system 1, and shows details of step S10 in FIG.

図2及び図4を参照して、制御装置17は、切替器26を検出器12側に切り替え、図4に示す順序(S11〜S17)で、開閉器23〜25を順次切り替える。
即ち、制御装置17は、開閉器23〜25が全て開放された状態(S11)から、バッテリ11aにつながる開閉器25aを閉じる(S12)。これにより、バッテリ11aが検出器12に接続され、バッテリ11aの残存容量(電圧)が検出される。
2 and 4, the control device 17 switches the switch 26 to the detector 12 side, and sequentially switches the switches 23 to 25 in the order shown in FIG. 4 (S11 to S17).
That is, the control device 17 closes the switch 25a connected to the battery 11a from the state where all the switches 23 to 25 are opened (S11) (S12). Thereby, the battery 11a is connected to the detector 12, and the remaining capacity (voltage) of the battery 11a is detected.

次に、制御装置17は、開閉器25aを遮断した後(S13)、バッテリ11bにつながる開閉器25bを閉じる(S14)。これにより、バッテリ11bが検出器12に接続され、バッテリ11bの残存容量(電圧)が検出される。   Next, after interrupting the switch 25a (S13), the control device 17 closes the switch 25b connected to the battery 11b (S14). Thereby, the battery 11b is connected to the detector 12, and the remaining capacity (voltage) of the battery 11b is detected.

次に、制御装置17は、開閉器25bを遮断した後(S15)、バッテリ11cにつながる開閉器25cを閉じる(S16)。これにより、バッテリ11cが検出器12に接続され、バッテリ11cの残存容量(電圧)が検出される。そして、制御装置17は、開閉器25cを遮断する(S17)。   Next, the control device 17 shuts off the switch 25b (S15), and then closes the switch 25c connected to the battery 11c (S16). Thereby, the battery 11c is connected to the detector 12, and the remaining capacity (voltage) of the battery 11c is detected. And the control apparatus 17 interrupts | blocks the switch 25c (S17).

このように、充放電切替装置20の開閉器23〜25を切り替えることにより、蓄電装置7の各系列(バッテリ11a、11b、11c)を検出器12に順次接続して系列毎の残存容量を検出することができる。   In this way, by switching the switches 23 to 25 of the charge / discharge switching device 20, each series (batteries 11 a, 11 b, 11 c) of the power storage device 7 is sequentially connected to the detector 12 to detect the remaining capacity for each series. can do.

これにより、検出器12を複数設けることなく、1つの検出器12で各系列の残存容量を検出することができるので、システムのコストを削減することができる。
なお、制御装置17は、バッテリ11の残存容量を検出した後、切替器26をパルス発振器6側に切り替える。
Thereby, since the remaining capacity of each series can be detected by one detector 12 without providing a plurality of detectors 12, the cost of the system can be reduced.
The control device 17 switches the switch 26 to the pulse oscillator 6 side after detecting the remaining capacity of the battery 11.

図5は、図3に示すステップS20における太陽光発電システム1の開閉器23〜25の切り替えパターンの一例を示す図である。図5は、バッテリ11aの残存容量が最も多く、次いでバッテリ11bの残存容量が多く、バッテリ11cの残存容量が最も少ない場合の例を示している。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a switching pattern of the switches 23 to 25 of the solar power generation system 1 in step S20 illustrated in FIG. FIG. 5 shows an example in which the battery 11a has the largest remaining capacity, the battery 11b has the largest remaining capacity, and the battery 11c has the smallest remaining capacity.

図2及び図5に示すように、検出された系列毎のバッテリ11の残存容量に基づき、制御装置17は、充放電の組み合わせを決定し、開閉器23〜25を開閉する。
具体的には、残存容量の最も少ない系列のバッテリ11cを太陽光充電器4若しくはパルス充電器5に接続して充電する。即ち、制御装置17は、残存容量の最も少ない系列のバッテリ11cにつながる充電用の開閉器23cを選択的に閉じる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the control device 17 determines a combination of charge and discharge based on the detected remaining capacity of the battery 11 for each series, and opens and closes the switches 23 to 25.
Specifically, the battery 11c of the series having the smallest remaining capacity is connected to the solar charger 4 or the pulse charger 5 for charging. That is, the control device 17 selectively closes the charging switch 23c connected to the battery 11c of the series having the smallest remaining capacity.

このように残存容量の少ない系列を優先して充電することにより、バッテリ11の過放電が抑止され、サルフェーションの発生を抑えることができる。その結果、長期に亘って十分な蓄放電容量を維持することができる。   By preferentially charging a series with a small remaining capacity in this way, overdischarge of the battery 11 can be suppressed and occurrence of sulfation can be suppressed. As a result, a sufficient storage / discharge capacity can be maintained over a long period of time.

また、残存容量の少ない系列のバッテリ11を優先して充電することにより、十分な日射量が得られる状態においては、太陽エネルギーの利用効率を向上させることができる。即ち、太陽電池パネル2で発電される電力を、蓄電可能な容量が大きい系列のバッテリ11に蓄えることができるので、太陽電池パネル2の発電量を低下させずに好適な発電状態を維持することができる。   In addition, by preferentially charging the battery 11 of a series having a small remaining capacity, it is possible to improve the utilization efficiency of solar energy in a state where a sufficient amount of solar radiation is obtained. That is, since the electric power generated by the solar cell panel 2 can be stored in the battery 11 having a large capacity that can be stored, it is possible to maintain a suitable power generation state without reducing the power generation amount of the solar cell panel 2. Can do.

他方、制御装置17は、残存容量の最も多い系列のバッテリ11aを負荷側回路に接続して放電させる。即ち、制御装置17は、残存容量の最も多い系列のバッテリ11aつながる放電用の開閉器24aを選択して閉じる。   On the other hand, the control device 17 discharges the battery 11a of the series having the largest remaining capacity by connecting it to the load side circuit. That is, the control device 17 selects and closes the discharge switch 24a connected to the battery 11a of the series having the largest remaining capacity.

そして、充電及び放電を行っていない残りの系列のバッテリ11bをパルス発振器6に接続してパルス電圧を印加する。即ち、制御装置17は、開閉器23b及び開閉器24bの双方が遮断されている系列のバッテリ11bについて開閉器25bを閉じる。なお、バッテリ11の系列が4つ以上あり、充電若しくは放電を行っていない系列のバッテリ11が複数存在する場合には、充放電を行っていない残りの各系列に対して開閉器25を順番に開閉させても良い。   Then, the remaining series of batteries 11b that are not charged and discharged are connected to the pulse oscillator 6 to apply a pulse voltage. That is, the control device 17 closes the switch 25b for the battery 11b of the series in which both the switch 23b and the switch 24b are cut off. In addition, when there are four or more battery 11 series and there are a plurality of series of batteries 11 that are not charged or discharged, the switches 25 are sequentially arranged for the remaining series that are not charged or discharged. It may be opened and closed.

このように、蓄電装置7を構成する1つの系列のバッテリ11cについて充電を行いつつ、他の系列のバッテリ11aから負荷側回路への給電を行い、且つ、更に他の系列のバッテリ11bにパルス状電圧を印加してサルフェーションの発生を抑止することができる。   In this way, while charging one battery 11c constituting the power storage device 7, power is supplied from the other battery 11a to the load side circuit, and the other battery 11b is pulsed. Generation of sulfation can be suppressed by applying a voltage.

つまり、太陽光発電による充電や負荷側回路への給電を中断することなく、充電若しくは放電を行っていない系列のバッテリ11をパルス発振器6に接続してサルフェーションの発生防止若しくは除去を行うことができる。これにより、バッテリ11の劣化を防止して更なる高寿命化を図ることができる。   That is, it is possible to prevent or remove sulfation by connecting the battery 11 of a series that is not charged or discharged to the pulse oscillator 6 without interrupting charging by solar power generation or feeding to the load side circuit. . Thereby, deterioration of the battery 11 can be prevented and the lifetime can be further increased.

図6は、太陽光発電システム1の電源選択制御を示すフロー図であり、図3のステップS30の詳細を示している。
図2及び図6に示すように、制御装置17は、発電量検出器13で検出される発電の情報(電圧)に基づき、太陽光発電による充電の可否を判断する(S32)。太陽光発電による充電が可能であると判断した場合(S32のYES)、制御装置17は、パルス充電器5の出力側につながる開閉器22を開き(S33)、太陽光充電器4の出力側につながる開閉器21を閉じる(S34)。これにより、太陽光充電器4の出力側が開閉器23を介してバッテリ11に接続され、太陽電池パネル2の出力によって蓄電装置7のバッテリ11を充電することができる。
FIG. 6 is a flowchart showing power source selection control of the photovoltaic power generation system 1, and shows details of step S30 in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 6, the control device 17 determines whether or not charging by solar power generation is possible based on power generation information (voltage) detected by the power generation amount detector 13 (S32). When it is determined that charging by solar power generation is possible (YES in S32), the control device 17 opens the switch 22 connected to the output side of the pulse charger 5 (S33), and the output side of the solar charger 4 The switch 21 connected to is closed (S34). Thereby, the output side of the solar charger 4 is connected to the battery 11 via the switch 23, and the battery 11 of the power storage device 7 can be charged by the output of the solar cell panel 2.

このように、発電量検出器13によって検出される太陽電池パネル2の発電状況に基づき太陽電池パネル2による充電を優先して行うことにより、太陽エネルギーの利用効率を向上させることができる。   Thus, by using the solar cell panel 2 with priority based on the power generation status of the solar cell panel 2 detected by the power generation amount detector 13, the use efficiency of solar energy can be improved.

他方、ステップS32において、太陽電池パネル2の出力が小さく、太陽光発電による充電ができないと判断した場合(S32のNO)、制御装置17は、太陽光充電器4の出力側の開閉器21を開く(S35)。   On the other hand, when it is determined in step S32 that the output of the solar battery panel 2 is small and charging by solar power generation is not possible (NO in S32), the control device 17 opens the switch 21 on the output side of the solar charger 4. Open (S35).

そして、ステップS36では、バッテリ11が通常の使用可能状態であるか否かが判別される。即ち、制御装置17は、検出器12によって検出されたバッテリ11の残存容量が所定の基準値(第1基準値)以上であるかを判断する。詳しくは、全ての系列のバッテリ11の残存容量が第1基準値以上であるか否かを判断する。   In step S36, it is determined whether or not the battery 11 is in a normal usable state. That is, the control device 17 determines whether the remaining capacity of the battery 11 detected by the detector 12 is equal to or greater than a predetermined reference value (first reference value). Specifically, it is determined whether the remaining capacities of all series of batteries 11 are equal to or greater than the first reference value.

具体的には、制御装置17は、検出器12によって検出されるバッテリ11の電圧が残存容量の第1基準値に相当する電圧値(第1基準電圧値)以上であるかを判別する。なお、バッテリ11の残存容量の第1基準値は、例えば、全充電容量の約25%であり、第1基準電圧値は、約12Vである。   Specifically, the control device 17 determines whether the voltage of the battery 11 detected by the detector 12 is equal to or higher than a voltage value (first reference voltage value) corresponding to the first reference value of the remaining capacity. Note that the first reference value of the remaining capacity of the battery 11 is, for example, about 25% of the total charge capacity, and the first reference voltage value is about 12V.

全ての系列のバッテリ11の残存容量が第1基準値以上であれば(S36のYES)、制御装置17は、開閉器22を開く(S37)。つまり、この場合、開閉器21及び開閉器22が共に遮断されるので、バッテリ11の充電は行われない。   If the remaining capacities of all the series of batteries 11 are equal to or greater than the first reference value (YES in S36), the control device 17 opens the switch 22 (S37). That is, in this case, since the switch 21 and the switch 22 are both shut off, the battery 11 is not charged.

他方、ステップ36において、少なくとも1つの系列のバッテリ11の残存容量が第1基準値よりも小さい場合(S36のNO)、制御装置17は、夜間電力を利用できる時間帯であるか否かを判断する(S38)。   On the other hand, when the remaining capacity of the battery 11 of at least one series is smaller than the first reference value in step 36 (NO in S36), the control device 17 determines whether or not it is a time zone in which nighttime power can be used. (S38).

夜間電力を利用できる場合(S38のYES)、制御装置17は、通常電力である外部電源60用の開閉器27を開き(S39)、夜間電力である外部電源61用の開閉器28を閉じる(S40)。そして、制御装置17は、パルス充電器5の出力側の開閉器22を閉じる(S43)。これにより、外部電源61から供給される夜間電力を利用してバッテリ11の充電が行われる。   When night power can be used (YES in S38), the control device 17 opens the switch 27 for the external power source 60 that is normal power (S39), and closes the switch 28 for the external power source 61 that is night power ( S40). Then, the control device 17 closes the output-side switch 22 of the pulse charger 5 (S43). As a result, the battery 11 is charged using the nighttime power supplied from the external power supply 61.

他方、夜間電力を利用できない場合(S38のNO)、制御装置17は、夜間電力である外部電源61用の開閉器28を開き(S41)、通常電力である外部電源60用の開閉器27を閉じる(S42)。そして、制御装置17は、パルス充電器5の出力側の開閉器22を閉じる(S43)。これにより、通常電力である外部電源60によるバッテリ11の充電が行われる。   On the other hand, when night power cannot be used (NO in S38), the control device 17 opens the switch 28 for the external power source 61 that is night power (S41), and opens the switch 27 for the external power source 60 that is normal power. Close (S42). Then, the control device 17 closes the output-side switch 22 of the pulse charger 5 (S43). Thereby, the battery 11 is charged by the external power source 60 which is normal power.

このように、バッテリ11の残存容量が第1基準値を下回った場合にのみ外部電源60、61による充電を行うことにより、外部電力の利用を最小限に抑えて太陽光発電のための蓄電容量を確保しつつ、蓄電池の過放電を抑止することができる。また、夜間電力を利用できる場合には、夜間電力を優先して利用するので、電力コストを抑えることができる。   In this way, by using the external power sources 60 and 61 to charge only when the remaining capacity of the battery 11 falls below the first reference value, the storage capacity for photovoltaic power generation can be minimized while using external power to a minimum. It is possible to suppress overdischarge of the storage battery while ensuring the above. In addition, when night power can be used, the power cost can be reduced because the night power is used with priority.

図7は、太陽光発電システム1の出力用開閉器30の切り替え制御を示すフロー図であり、図3におけるステップS50の詳細を示している。
図2及び図7に示すように、制御装置17は、蓄電装置7が放電禁止状態であるか否かを判別する。即ち、制御装置17は、検出器12によって検出されたバッテリ11の残存容量が所定の基準値(第2基準値)以上であるかを判断する(S52)。詳しくは、少なくとも1つの系列のバッテリ11の残存容量が第2基準値以上であれば、蓄電装置7は放電禁止状態ではないと判断される。
FIG. 7 is a flowchart showing switching control of the output switch 30 of the photovoltaic power generation system 1, and shows details of step S50 in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 7, the control device 17 determines whether or not the power storage device 7 is in a discharge prohibited state. That is, the control device 17 determines whether the remaining capacity of the battery 11 detected by the detector 12 is equal to or greater than a predetermined reference value (second reference value) (S52). Specifically, if the remaining capacity of at least one battery 11 is greater than or equal to the second reference value, it is determined that power storage device 7 is not in a discharge-inhibited state.

具体的には、制御装置17は、検出器12によって検出されるバッテリ11の電圧が残存容量の第2基準値に相当する電圧値(第2基準電圧値)以上であるかを判別する。なお、バッテリ11の残存容量の第2基準値は、前述の第1基準値よりも低い値であり、例えば、全充電容量の約20%、第2基準電圧値は、約11.7Vである。   Specifically, the control device 17 determines whether the voltage of the battery 11 detected by the detector 12 is equal to or higher than a voltage value (second reference voltage value) corresponding to the second reference value of the remaining capacity. The second reference value of the remaining capacity of the battery 11 is lower than the first reference value described above, for example, about 20% of the total charge capacity, and the second reference voltage value is about 11.7V. .

少なくとも1つの系列のバッテリ11の残存容量が第2基準値以上であれば(S52のYES)、制御装置17は、外部電源60を接続する開閉器32を開き(S53)、インバータ15の出力側につながる開閉器31を閉じる(S54)。これにより、バッテリ11に蓄えられた電力が負荷側回路に供給される。   If the remaining capacity of at least one battery 11 is greater than or equal to the second reference value (YES in S52), control device 17 opens switch 32 to which external power source 60 is connected (S53), and the output side of inverter 15 The switch 31 connected to is closed (S54). Thereby, the electric power stored in the battery 11 is supplied to the load side circuit.

他方、ステップ52で全ての系列のバッテリ11の残存容量が第2基準値を下回っている場合(S52のNO)、制御装置17は、インバータ15の出力側につながる開閉器31を開き(S55)、外部電源60につながる開閉器32を閉じる(S56)。即ち、インバータ15の出力側回路と負荷側回路とを遮断して(S55)、外部電源60と負荷側回路とを接続する(S56)。これにより、外部電源60から負荷側回路に電力が供給される。   On the other hand, when the remaining capacities of all series of batteries 11 are lower than the second reference value in step 52 (NO in S52), the control device 17 opens the switch 31 connected to the output side of the inverter 15 (S55). Then, the switch 32 connected to the external power source 60 is closed (S56). That is, the output side circuit and the load side circuit of the inverter 15 are shut off (S55), and the external power source 60 and the load side circuit are connected (S56). Thereby, electric power is supplied from the external power supply 60 to the load side circuit.

このように、蓄電装置7の残存容量が第2基準値を下回った場合には、バッテリ11の放電を停止して過放電を防止できるので、サルフェーションの発生を抑えてバッテリ11の劣化を防止することができる。また、蓄電装置7の残存容量が低下して放電を中止した場合であっても、外部電源60を利用して負荷側回路に電力を供給することができるので、安定した電力供給が可能となる。   As described above, when the remaining capacity of the power storage device 7 falls below the second reference value, the discharge of the battery 11 can be stopped and the overdischarge can be prevented, so that the occurrence of sulfation is suppressed and the deterioration of the battery 11 is prevented. be able to. Further, even when the remaining capacity of the power storage device 7 is reduced and the discharge is stopped, the power can be supplied to the load side circuit using the external power source 60, so that stable power supply is possible. .

図8は、太陽光発電システム1のバッテリ残量検出の動作を示す図であり、図3におけるステップS60の詳細を示すものである。図8は、バッテリ11aの残存容量が最も多く、次いでバッテリ11bの残存容量が多く、バッテリ11cの残存容量が最も少ない場合の例を示している。   FIG. 8 is a diagram showing the operation of detecting the remaining battery capacity of the solar power generation system 1, and shows details of step S60 in FIG. FIG. 8 shows an example in which the battery 11a has the largest remaining capacity, the battery 11b has the largest remaining capacity, and the battery 11c has the smallest remaining capacity.

図2及び図8を参照して、例えば、検出器12で検出されたバッテリ11の残存容量が「バッテリ11a>バッテリ11b>バッテリ11c」の関係にある場合、残存容量の最も多いバッテリ11aは放電中、次に多いバッテリ11bは待機中(サルフェーション抑制中)、最も少ないバッテリ11cは充電中になっている。即ち、バッテリ11aにつながる放電用の開閉器24a、バッテリ11bにつながる検査用兼サルフェーション抑制用の開閉器25b及びバッテリ11cにつながる充電用の開閉器23cが閉じられ、その他の開閉器23〜25は、遮断されている(S61)。   Referring to FIGS. 2 and 8, for example, when the remaining capacity of battery 11 detected by detector 12 has a relationship of “battery 11a> battery 11b> battery 11c”, battery 11a having the largest remaining capacity is discharged. Among the batteries 11b, the battery 11b, which is the next largest, is on standby (when sulfation is suppressed), and the battery 11c, which is the smallest, is being charged. That is, the discharge switch 24a connected to the battery 11a, the test / sulfation suppression switch 25b connected to the battery 11b, and the charge switch 23c connected to the battery 11c are closed, and the other switches 23 to 25 are Is blocked (S61).

制御装置17は、切替器26を検出器12側に切り替え、図8に示す順序(S61〜S76)で、開閉器23〜25を順次切り替える。切替器26が検出器12側に切り替えられると、検査用兼サルフェーション抑制用の開閉器25bが閉じられているバッテリ11bが検出器12に接続されて、その残存容量が検出される(S62)。そして、バッテリ11bにつながる開閉器25bを開放する(S63)。   The control apparatus 17 switches the switch 26 to the detector 12 side, and switches the switches 23-25 sequentially in the order (S61-S76) shown in FIG. When the switch 26 is switched to the detector 12 side, the battery 11b in which the test / sulfation suppression switch 25b is closed is connected to the detector 12, and its remaining capacity is detected (S62). Then, the switch 25b connected to the battery 11b is opened (S63).

次に、ステップS64〜S69で、制御装置17は、バッテリ11aの残存容量を検出するための動作を実行する。具体的には、バッテリ11bにつながる放電用の開閉器24bを閉じた後(S64)、バッテリ11aにつながる放電用の開閉器24aを開く(S65)。これにより、バッテリ11aの残存容量を検出する間、バッテリ11bから負荷側回路への給電を行うことができる。   Next, in steps S64 to S69, the control device 17 performs an operation for detecting the remaining capacity of the battery 11a. Specifically, after closing the discharge switch 24b connected to the battery 11b (S64), the discharge switch 24a connected to the battery 11a is opened (S65). As a result, power can be supplied from the battery 11b to the load side circuit while the remaining capacity of the battery 11a is detected.

この状態で、制御装置17は、バッテリ11aにつながる検査用兼サルフェーション抑制用の開閉器25aを閉じて(S66)、バッテリ11aの残存容量を検出した後、開閉器25aを開放する(S67)。そして、制御装置17は、バッテリ11aにつながる放電用の開閉器24aを閉じた後(S68)、バッテリ11bにつながる放電用の開閉器24bを開放して(S69)、バッテリ11aによる放電に切り替える。   In this state, the control device 17 closes the inspection / sulfation suppression switch 25a connected to the battery 11a (S66), detects the remaining capacity of the battery 11a, and then opens the switch 25a (S67). Then, after closing the discharge switch 24a connected to the battery 11a (S68), the control device 17 opens the discharge switch 24b connected to the battery 11b (S69), and switches to the discharge by the battery 11a.

このように、蓄電装置7から負荷側回路への給電を中断することなく、放電中のバッテリ11aの残存容量を検出することができる。なお、放電させるバッテリ11を切り替える際、ステップS64、S68のように、瞬時的に(例えば、10ms程度)、開閉器24aと開閉器24bとを同時に閉状態にすることにより、瞬時的な停電を発生させることなく、連続的な給電が行われる。   In this way, the remaining capacity of the battery 11a being discharged can be detected without interrupting the power supply from the power storage device 7 to the load side circuit. When the battery 11 to be discharged is switched, instantaneous power failure can be caused by closing the switch 24a and the switch 24b at the same time instantly (for example, about 10 ms) as in steps S64 and S68. Continuous power feeding is performed without generating it.

次に、ステップS70〜S75で、制御装置17は、バッテリ11cの残存容量を検出するための動作を実行する。具体的には、バッテリ11bにつながる充電用の開閉器23bを閉じた後(S70)、バッテリ11cにつながる充電用の開閉器23cを開く(S71)。これにより、バッテリ11cの残存容量を検出する間、太陽電池パネル2で発電される電力等をバッテリ11bに蓄えることができる。   Next, in steps S70 to S75, the control device 17 executes an operation for detecting the remaining capacity of the battery 11c. Specifically, after closing the charging switch 23b connected to the battery 11b (S70), the charging switch 23c connected to the battery 11c is opened (S71). Thereby, while detecting the remaining capacity of the battery 11c, the electric power etc. which are generated with the solar cell panel 2 can be stored in the battery 11b.

この状態で、制御装置17は、バッテリ11cにつながる検査用兼サルフェーション抑制用の開閉器25cを閉じて(S72)、バッテリ11cの残存容量を検出した後、開閉器25cを開放する(S73)。そして、制御装置17は、バッテリ11cにつながる充電用の開閉器23cを閉じた後(S74)、バッテリ11bにつながる充電用の開閉器23bを開放して(S75)、バッテリ11cの充電を継続する。   In this state, the control device 17 closes the inspection / sulfation suppression switch 25c connected to the battery 11c (S72), detects the remaining capacity of the battery 11c, and then opens the switch 25c (S73). Then, the control device 17 closes the charging switch 23c connected to the battery 11c (S74), then opens the charging switch 23b connected to the battery 11b (S75), and continues to charge the battery 11c. .

このように、蓄電装置7の充電を中断することなく、充電中のバッテリ11cの残存容量を検出することができる。なお、充電させるバッテリ11を切り替える際にも、ステップS70、S74のように、瞬時的に(例えば、10ms程度)、開閉器23bと開閉器23cとを同時に閉状態にして、連続的な充電を行っている。   In this manner, the remaining capacity of the battery 11c being charged can be detected without interrupting the charging of the power storage device 7. Even when switching the battery 11 to be charged, as in steps S70 and S74, the switch 23b and the switch 23c are closed at the same time instantaneously (for example, about 10 ms), and continuous charging is performed. Is going.

次に、制御装置17は、バッテリ11bにつながる検査用兼サルフェーション抑制用の開閉器25bを閉じて(S76)、切替器26をパルス発振器6側に切り替え、残量検査開始前の状態に戻す。   Next, the control device 17 closes the test / sulfation suppression switch 25b connected to the battery 11b (S76), switches the switch 26 to the pulse oscillator 6 side, and returns to the state before the remaining amount test is started.

このように、本実施形態では、蓄電装置7を構成する1つの系列のバッテリ11について充電を行いつつ、他の系列のバッテリ11から負荷側回路(インバータ等)への給電を行い、且つ、更に他の系列のバッテリ11の残存容量を検出することができる。   Thus, in this embodiment, while charging one battery 11 constituting the power storage device 7, power is supplied from the other battery 11 to the load side circuit (inverter or the like), and The remaining capacity of the other series of batteries 11 can be detected.

そして、充放電切替装置20の開閉器23〜25を切り替えることにより、太陽光発電による充電や負荷側回路への給電を中断することなく、蓄電装置7の各系列(バッテリ11a、11b、11c)を検出器12に順次接続して系列毎の残存容量を正確に検出することができる。これにより、蓄電装置7の充放電状況の管理が容易になり、バッテリ11の過放電を抑止してサルフェーションの発生を抑え、バッテリの高寿命化を図ることができる。   And each series (battery 11a, 11b, 11c) of the electrical storage apparatus 7 is interrupted by switching the switches 23-25 of the charging / discharging switching device 20 without interrupting the charge by photovoltaic power generation, or the electric power feeding to a load side circuit. Can be sequentially connected to the detector 12 to accurately detect the remaining capacity of each series. Thereby, management of the charge / discharge status of the power storage device 7 is facilitated, and overdischarge of the battery 11 can be suppressed to suppress the occurrence of sulfation, thereby extending the life of the battery.

また、バッテリ11の残存容量を検出する際に、蓄電装置7への充電を中断しないので、十分な日射量が得られる状態においては、太陽光発電を中断することなく太陽エネルギーを有効に利用することができる。   In addition, when the remaining capacity of the battery 11 is detected, the charging of the power storage device 7 is not interrupted. Therefore, in a state where a sufficient amount of solar radiation is obtained, solar energy is effectively used without interrupting solar power generation. be able to.

また、バッテリ11として安価な鉛蓄電池を採用することができ、且つバッテリ11の劣化を抑止して長寿命化を図ることができるので、システムの初期費用及びバッテリ11を交換する等の維持費用を大幅に低減することができる。   In addition, an inexpensive lead-acid battery can be used as the battery 11 and the battery 11 can be prevented from deteriorating to extend its life. Therefore, the initial cost of the system and the maintenance cost such as replacement of the battery 11 can be reduced. It can be greatly reduced.

次に、図9ないし図11を参照して、実施形態を変形した例について詳細に説明する。なお、図9ないし図11において、既に説明した実施形態と同一若しくは同様の作用、効果を奏する構成要素については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Next, an example in which the embodiment is modified will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 11. 9 to 11, components having the same or similar functions and effects as those of the embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図9は、本発明の他の実施形態に係る太陽光発電システム101の概略を示すブロック図である。図9に示すように、太陽光発電システム101は、夫々蓄電装置7(図1参照)を有する複数のバッテリモジュール3(バッテリモジュール3A、バッテリモジュール3B、バッテリモジュール3C)を備えている。   FIG. 9 is a block diagram showing an outline of a photovoltaic power generation system 101 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the photovoltaic power generation system 101 includes a plurality of battery modules 3 (battery module 3A, battery module 3B, and battery module 3C) each having a power storage device 7 (see FIG. 1).

また、太陽光発電システム101は、複数の系統X、Y、Zに分割される負荷側回路に夫々対応させて、複数のインバータ15(インバータ15x、インバータ15y、インバータ15z)と、複数の負荷検出器14(負荷検出器14x、負荷検出器14y、負荷検出器14z)と、複数の出力用開閉器30(出力用開閉器30x、出力用開閉器30y、出力用開閉器30z)と、を有する。   Further, the photovoltaic power generation system 101 corresponds to load side circuits divided into a plurality of systems X, Y, and Z, respectively, and a plurality of inverters 15 (inverter 15x, inverter 15y, inverter 15z) and a plurality of load detections. 14 (load detector 14x, load detector 14y, load detector 14z) and a plurality of output switches 30 (output switch 30x, output switch 30y, output switch 30z). .

更に、太陽光発電システム101は、負荷側の各系統X、Y、Zに対応するインバータ15にバッテリモジュール3の出力側回路を択一的に接続する切替装置40を備えている。なお、負荷側回路の系統数やバッテリモジュール3等の数は、4つ以上でも良い。   Furthermore, the solar power generation system 101 includes a switching device 40 that alternatively connects the output side circuit of the battery module 3 to the inverter 15 corresponding to each of the systems X, Y, and Z on the load side. In addition, the number of systems of load side circuits, the number of battery modules 3 and the like may be four or more.

図10は、太陽光発電システム101の切替装置40の配線系統を表した構成図である。図10に示すように、太陽光発電システム101は、3つのバッテリモジュール3(3A、3B、3C)を有し、3つの系統X、Y、Zに分割される負荷側回路に接続される。各系統X、Y、Zの負荷側回路には、各々出力用開閉器30を構成する開閉器31を介してインバータ15の出力側が接続される。   FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a wiring system of the switching device 40 of the solar power generation system 101. As illustrated in FIG. 10, the photovoltaic power generation system 101 includes three battery modules 3 (3A, 3B, and 3C) and is connected to a load side circuit that is divided into three systems X, Y, and Z. The output side of the inverter 15 is connected to the load side circuit of each system X, Y, Z via the switch 31 which comprises the output switch 30, respectively.

各系統X、Y、Zに対応するインバータ15の入力側には、切替装置40を構成する3つの開閉器41、42、43が夫々接続される。開閉器41は、バッテリモジュール3Aの出力側につながる開閉器である。開閉器42は、バッテリモジュール3Bの出力側につながる開閉器である。開閉器43は、バッテリモジュール3Cの出力側につながる開閉器である。   Three switches 41, 42, and 43 constituting the switching device 40 are connected to the input side of the inverter 15 corresponding to each system X, Y, and Z, respectively. The switch 41 is a switch connected to the output side of the battery module 3A. The switch 42 is a switch connected to the output side of the battery module 3B. The switch 43 is a switch connected to the output side of the battery module 3C.

ここで、1つのインバータ15に接続される開閉器41、開閉器42及び開閉器43は、択一的に閉じられる。例えば、インバータ15xにつながる開閉器41x、開閉器42x及び開閉器43xは、何れか1つのみが選択され閉じられる。換言すれば、系統X、Y、Zの1つにつながるインバータ15は、バッテリモジュール3A、バッテリモジュール3B及びバッテリモジュール3Cから選択される何れか1つのバッテリモジュール3に接続される。   Here, the switch 41, the switch 42, and the switch 43 connected to one inverter 15 are alternatively closed. For example, only one of the switch 41x, the switch 42x, and the switch 43x connected to the inverter 15x is selected and closed. In other words, the inverter 15 connected to one of the systems X, Y, and Z is connected to any one battery module 3 selected from the battery module 3A, the battery module 3B, and the battery module 3C.

また、1つのバッテリモジュール3に接続される開閉器41、開閉器42若しくは開閉器43は、夫々1つの系統のインバータ15に対してのみ閉じられる。即ち、バッテリモジュール3Aにつながる開閉器41x、開閉器41y及び開閉器41zは、択一的に閉じられる。例えば、開閉器41xが閉じられる場合、開閉器41y及び開閉器41zは遮断される。   Moreover, the switch 41, the switch 42, or the switch 43 connected to one battery module 3 is closed only with respect to the inverter 15 of one system, respectively. That is, the switch 41x, the switch 41y, and the switch 41z connected to the battery module 3A are alternatively closed. For example, when the switch 41x is closed, the switch 41y and the switch 41z are blocked.

同様に、バッテリモジュール3Bにつながる開閉器42x、開閉器42y及び開閉器42zも択一的に閉じられる。また、バッテリモジュール3Cにつながる開閉器43x、開閉器43y及び開閉器43zも、同じように択一的に閉じられる。
つまり、切替装置40によって、複数設けられるバッテリモジュール3と、各系統の負荷側回路に接続されるインバータ15とは、夫々1対1で対応するように接続される。
Similarly, the switch 42x, the switch 42y, and the switch 42z connected to the battery module 3B are alternatively closed. Further, the switch 43x, the switch 43y, and the switch 43z connected to the battery module 3C are alternatively closed in the same manner.
That is, the plurality of battery modules 3 provided by the switching device 40 and the inverters 15 connected to the load-side circuits of the respective systems are connected so as to correspond one-to-one.

また、各系統X、Y、Zにつながるインバータ15の出力側には、夫々出力用開閉器30が設けられる。出力用開閉器30の構成及び動作は、既に説明した実施形態と同等である。ここでは、各系統X、Y、Zの出力用開閉器30は、その系統X、Y、Zに接続されるバッテリモジュール3のバッテリ11(図1参照)の残存容量に応じて制御される。   Further, an output switch 30 is provided on the output side of the inverter 15 connected to each system X, Y, Z. The configuration and operation of the output switch 30 are the same as those in the embodiment described above. Here, the output switch 30 of each system X, Y, Z is controlled according to the remaining capacity of the battery 11 (see FIG. 1) of the battery module 3 connected to the system X, Y, Z.

負荷検出器14は、各系統X、Y、Zの電力負荷を検出する装置であり、各インバータ15の入力側に設けられる。詳しくは、負荷検出器14は、インバータ15の入力側回路に設けられるシャント抵抗の電圧を検出し、デジタル信号に変換して、制御装置18へと出力する。   The load detector 14 is a device that detects the power load of each system X, Y, Z, and is provided on the input side of each inverter 15. Specifically, the load detector 14 detects the voltage of the shunt resistor provided in the input side circuit of the inverter 15, converts it to a digital signal, and outputs it to the control device 18.

制御装置18は、バッテリモジュール3と負荷側回路の各系統X、Y、Zとの切替制御を行う装置である。制御装置18には、負荷検出器14から電力負荷に関する信号が入力されると共に、制御装置17(図2参照)から各バッテリモジュール3のバッテリ11の残存容量に関する信号が入力される。   The control device 18 is a device that performs switching control between each system X, Y, and Z of the battery module 3 and the load side circuit. A signal related to the power load is input from the load detector 14 to the control device 18, and a signal related to the remaining capacity of the battery 11 of each battery module 3 is input from the control device 17 (see FIG. 2).

制御装置18は、負荷検出器14によって検出される各系統X、Y、Zの電力負荷、及び検出器12(図2参照)によって検出されて制御装置17から送信される各バッテリモジュール3のバッテリ11の残存容量に基づいて所定の演算を実行し、開閉器41〜43、31、32の開閉を制御する。   The control device 18 includes the power load of each system X, Y, Z detected by the load detector 14 and the battery of each battery module 3 detected by the detector 12 (see FIG. 2) and transmitted from the control device 17. A predetermined calculation is executed based on the remaining capacity of 11, and the opening / closing of the switches 41 to 43, 31, 32 is controlled.

図11は、太陽光発電システム101の切替装置40の切り替えパターンの一例を示す図である。図11は、負荷側回路の電力負荷が「系統X>系統Y>系統Z」の関係にあり、バッテリモジュール3の残存容量が「バッテリモジュール3A>バッテリモジュール3B>バッテリモジュール3C」の関係にある場合の例を示している。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a switching pattern of the switching device 40 of the solar power generation system 101. In FIG. 11, the power load of the load side circuit has a relationship of “system X> system Y> system Z”, and the remaining capacity of the battery module 3 has a relationship of “battery module 3A> battery module 3B> battery module 3C”. An example of the case is shown.

図10及び図11に示すように、制御装置18は、各系統X、Y、Zの電力負荷及び各バッテリモジュール3の残存容量に基づき、電力負荷の大きい系統X、Y、Zから順に残存容量の大きいバッテリモジュール3を対応させて接続する。   As shown in FIGS. 10 and 11, the control device 18 sequentially determines the remaining capacities from the systems X, Y, and Z in descending order of power load based on the power loads of the systems X, Y, and Z and the remaining capacities of the battery modules 3. A battery module 3 having a large size is connected in correspondence.

即ち、図11の例では、電力負荷が最も大きい系統Xに対しては、開閉器41xを閉じて、残存容量の最も多いバッテリモジュール3Aを接続する。次いで電力負荷が大きい系統Yに対しては、開閉器42yを閉じて、2番目に残存容量の大きいバッテリモジュール3Bを接続する。そして、電力負荷が最も小さい系統Zに対しては、開閉器43zを閉じて、残存容量の最も少ないバッテリモジュール3Cを接続する。   That is, in the example of FIG. 11, the switch 41x is closed and the battery module 3A having the largest remaining capacity is connected to the system X having the largest power load. Next, for the system Y with the large power load, the switch 42y is closed, and the battery module 3B having the second largest remaining capacity is connected. For the system Z having the smallest power load, the switch 43z is closed and the battery module 3C having the smallest remaining capacity is connected.

なお、バッテリモジュール3の残存容量としては、各バッテリモジュール3に備えられるバッテリ11(図2参照)の夫々の残存容量の検出値をバッテリモジュール3毎に平均化した値を用いている。   As the remaining capacity of the battery module 3, a value obtained by averaging the detected values of the remaining capacity of the batteries 11 (see FIG. 2) included in each battery module 3 for each battery module 3 is used.

以上説明の如く、本実施形態によれば、複数のバッテリモジュール3を組み合わせることにより、安価な鉛蓄電地を利用して大容量の蓄電システムを構築することができる。また、切替装置40を用いた上記の切替制御を実行することにより、蓄電装置7(図2参照)のバッテリ11の過放電を抑止してバッテリ11の高寿命化を図りつつ、高効率で安定した電力供給を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, by combining a plurality of battery modules 3, a large-capacity power storage system can be constructed using an inexpensive lead power storage location. In addition, by executing the switching control using the switching device 40, the battery 11 of the power storage device 7 (see FIG. 2) is prevented from being overdischarged, and the life of the battery 11 is increased, while being highly efficient and stable. Power supply can be performed.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In addition, a various change implementation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

1 太陽光発電システム
2 太陽電池パネル
3、3A、3B、3C バッテリモジュール
4 太陽光充電器
5 パルス充電器
6 パルス発振器
7 蓄電装置
11、11a、11b、11c バッテリ
12 検出器
13 発電量検出器
14、14x、14y、14z 負荷検出器
15、15x、15y、15z インバータ
17 制御装置
20 充放電切替装置
21、22、27、28 開閉器
23、23a、23b、23c 開閉器
24、24a、24b、24c 開閉器
25、25a、25b、25c 開閉器
26 切替器
30、30x、30y、30z 出力用開閉器
31、31x、31y、31z 開閉器
32、32x、32y、32z 開閉器
40 切替装置
41、41x、41y、41z 開閉器
42、42x、42y、42z 開閉器
41、41x、41y、41z 開閉器
60、61 外部電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic power generation system 2 Solar cell panel 3, 3A, 3B, 3C Battery module 4 Solar battery charger 5 Pulse charger 6 Pulse oscillator 7 Power storage device 11, 11a, 11b, 11c Battery 12 Detector 13 Power generation amount detector 14 , 14x, 14y, 14z Load detector 15, 15x, 15y, 15z Inverter 17 Controller 20 Charge / discharge switching device 21, 22, 27, 28 Switch 23, 23a, 23b, 23c Switch 24, 24a, 24b, 24c Switch 25, 25a, 25b, 25c Switch 26 Switch 30, 30x, 30y, 30z Output switch 31, 31x, 31y, 31z Switch 32, 32x, 32y, 32z Switch 40 Switch 41, 41x, 41y, 41z Switch 42, 42x, 42y, 42z Switch 41, 41 , 41y, 41 z switches 60, 61 external power supply

Claims (6)

太陽電池パネルの出力によって蓄電装置を充電する第1の充電器と、
外部電源によって前記蓄電装置を充電する第2の充電器と、
前記蓄電装置の残存容量を検出する検出器と、
前記蓄電装置に蓄えられた電力を変換して負荷側回路に供給するインバータと、を備え、
前記蓄電装置は、鉛蓄電池から構成される3つ以上の系列を有し、
前記系列から選択される1つの系列を前記第1の充電器若しくは前記第2の充電器の出力側回路に接続し、他の系列を前記インバータの入力側回路に接続し、更に他の系列を前記検出器に接続する開閉手段を備えることを特徴とする太陽光発電システム。
A first charger that charges the power storage device with the output of the solar panel;
A second charger that charges the power storage device with an external power source;
A detector for detecting a remaining capacity of the power storage device;
An inverter that converts the power stored in the power storage device and supplies it to a load side circuit,
The power storage device has three or more series composed of lead acid batteries,
One series selected from the series is connected to the output side circuit of the first charger or the second charger, the other series is connected to the input side circuit of the inverter, and another series is connected A solar power generation system comprising opening / closing means connected to the detector.
前記開閉手段を切り替えることにより前記蓄電装置の各系列を前記検出器に順次接続して前記系列毎の残存容量を検出し、その検出結果に基づき残存容量が最も少ない前記系列を前記第1の充電器若しくは前記第2の充電器に接続することを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。   By switching the open / close means, each series of the power storage devices is sequentially connected to the detector to detect the remaining capacity for each series, and based on the detection result, the series with the smallest remaining capacity is connected to the first charge. The solar power generation system according to claim 1, wherein the solar power generation system is connected to a charger or the second charger. 前記蓄電装置に接続されてパルス状電圧を発生させるパルス発振器と、を備え、
前記開閉手段を切り替えることにより前記蓄電装置の1つの系列を前記第1の充電器若しくは前記第2の充電器の出力側回路に接続し、他の系列を前記インバータの入力側回路に接続し、更に他の系列を前記パルス発振器に接続することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の太陽光発電システム。
A pulse oscillator connected to the power storage device to generate a pulsed voltage, and
By switching the opening and closing means, one series of the power storage device is connected to the output side circuit of the first charger or the second charger, and the other series is connected to the input side circuit of the inverter, The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein another series is connected to the pulse oscillator.
前記蓄電装置の少なくとも1つの系列の残存容量が所定の値よりも小さくなった場合にのみ前記系列を前記第2の充電器の出力側回路に接続することを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の太陽光発電システム。   2. The system according to claim 1, wherein the series is connected to the output side circuit of the second charger only when the remaining capacity of at least one series of the power storage device becomes smaller than a predetermined value. 4. The solar power generation system according to any one of 3 above. 前記インバータの出力側回路及び前記外部電源の何れか1つを選択して負荷側回路に接続する出力用開閉器と、を備え、
前記蓄電装置を構成する全ての系列の残存容量が所定の値よりも小さくなった場合に前記出力用開閉器を切り替えることにより前記インバータの出力側回路と前記負荷側回路とを遮断して前記外部電源と前記負荷側回路とを接続することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の太陽光発電システム。
An output switch for selecting any one of the output side circuit of the inverter and the external power source and connecting it to a load side circuit;
When the remaining capacity of all the series constituting the power storage device becomes smaller than a predetermined value, the output switch and the load circuit are shut off by switching the output switch. The photovoltaic power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein a power source is connected to the load side circuit.
複数の前記蓄電装置と、
複数の系統に分割される前記負荷側回路と、
前記各系統の電力負荷を夫々検出する負荷検出器と、
前記各系統に前記蓄電装置の出力側回路を択一的に接続する切替装置と、を備え、
前記検出器で検出される前記蓄電装置毎の残存容量及び前記負荷検出器で検出される前記系統毎の電力負荷に基づき前記切替装置を切り替えることにより電力負荷の大きい前記系統から順に残存容量の大きい前記蓄電装置を対応させて接続することを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の太陽光発電システム。
A plurality of power storage devices;
The load side circuit divided into a plurality of systems;
A load detector for detecting the power load of each system;
A switching device that selectively connects the output side circuit of the power storage device to each of the systems,
By switching the switching device based on the remaining capacity of each power storage device detected by the detector and the power load of each system detected by the load detector, the remaining capacity increases in order from the system having the largest power load. The photovoltaic power generation system according to any one of claims 1 to 5, wherein the power storage devices are connected in association with each other.
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