JP2016116398A

JP2016116398A - 太陽光蓄電システム

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Publication number: JP2016116398A
Application number: JP2014255080A
Authority: JP
Inventors: 栄晃芦川; Shigeaki Ashikawa
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: JP5882443B1

Abstract

【課題】蓄電池を適切に制御して運転停止状態から運転状態とする太陽光蓄電システムを提供すること。【解決手段】実施形態に係る太陽光蓄電システム１は、太陽光パネル１１と、蓄電池３１と、制御部３５と、日射量計２０と、を備える。太陽光パネル１１は、太陽光によって発電する。蓄電池３１は、太陽光パネル１１から供給される電力を蓄電する。制御部３５は、蓄電池装置３０の運転状態を制御する。日射量計２０は、太陽光パネル１１における発電電力量を検出する。日射量計２０は、発電電力量が蓄電池３１の自己消費電力量よりも大きい場合に、制御部３５に対して停止状態から稼動状態にする制御信号を送信する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、太陽光蓄電システムに関する。

従来、太陽光システムは、太陽光によって発電した電力を負荷に供給するものである。この太陽光システムは、晴天時の昼間など日照があれば発電するが、曇天時や雨天時、降雪時などの悪天候時や日没後など日照がなければ発電しない。太陽光システムが発電しない場合は、商用電力系統（以下、単に系統という）から電力を買電する必要が生じる。このため、自然災害などにより系統に停電が発生すると負荷への電力供給が途切れて負荷側が停電する。そこで、系統の停電時に備え、太陽光によって発電した電力を蓄電池に蓄電し、停電時に蓄電池から負荷に電力を供給する太陽光蓄電システムが知られている。

特開平０６−２６６４５３号公報

蓄電池は、蓄電池自身を制御する際に自己消費電力量を要するので放電を継続し、蓄電池が消耗してしまう。そこで、蓄電池の放電を抑制するために蓄電池を停止状態にして自己消費電力量をゼロにする制御を行うことがある。ところが、運転停止状態の蓄電池を運転状態とする際は、十分な日照がなければ日射量より蓄電池の自己消費電力量の方が大きくなり蓄電池が消耗してしまう。

本実施形態は、蓄電池を適切に制御して運転停止状態から運転状態とする太陽光蓄電システムを提供することを目的とする。

実施形態の太陽光蓄電システムは、太陽光発電装置と、蓄電池と、制御部と、発電電力量検出装置と、を備える。太陽光発電装置は、太陽光によって発電する。蓄電池は、前記太陽光発電装置から供給される電力を蓄電する。制御部は、前記蓄電池の運転状態を制御する。発電電力量検出装置は、前記太陽光発電装置における発電電力量を検出する。発電電力量検出装置は、前記発電電力量が前記蓄電池の自己消費電力量よりも大きい場合に、前記制御部に対して停止状態から稼動状態にする制御信号を送信する。

実施形態１に係る太陽光蓄電システムの構成を示すブロック図である。実施形態１に係る太陽光蓄電システムの太陽光パネルの特性例を示す図である。実施形態１に係る太陽光蓄電システムの発電電力量と自己消費電力量の関係を示す図である。実施形態２に係る太陽光蓄電システムの構成を示すブロック図である。実施形態３に係る太陽光蓄電システムの構成を示すブロック図である。従来の太陽光蓄電システムの構成を示すブロック図である。従来の太陽光蓄電システムの発電電力量と自己消費電力量の関係を示す図である。

以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態は例示であり、発明の範囲がそれらに限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
本実施形態に係る太陽光蓄電システム１は、主として、太陽光によって発電した電力を後述する蓄電池装置３０の蓄電池３１に蓄電し、系統の停電時に蓄電池３１を二次電源とする特定負荷へ電力を供給するものである。ここで、特定負荷とは、停電時に優先的に動作させたい電気機器、電気設備のことであり、例えば、照明やセキュリティ、空調を含む１００Ｖの電灯系とエレベータや給排水設備を含む２００Ｖの動力系とがある。これらの特定負荷は、蓄電池装置３０に接続されている。

また、太陽光蓄電システム１は、受変電設備を介して系統と一般負荷に接続されている。これにより、太陽光蓄電システム１は、電力使用オフピーク時に系統からの電力で蓄電池３１に蓄電したり、電力使用ピーク時に蓄電池３１から系統に放電したりする。ここで、一般負荷とは、家電製品を含む電気機器のことである。具体的には、建物の壁などに配設されたコンセントにプラグを差し込んで使用する電気機器である。

太陽光蓄電システム１は、図１に示すように、ハイブリッドシステム１０と、日射量計（発電電力量検出装置）２０と、蓄電池装置３０と、を備えている。

ハイブリッドシステム１０は、太陽光パネル（太陽光発電装置）１１と、後述する蓄電池装置３０と、を備えている。ハイブリッドシステム１０は、平常時（系統の正常運転時、かつ、日照時）に太陽光パネル１１によって発電した電力を蓄電池装置３０に出力して、蓄電池装置３０の蓄電池３１に蓄電したり、蓄電池３１に蓄電された電力を特定負荷に供給したり、受変電設備を介して一般負荷に供給したりする。また、ハイブリッドシステム１０は、停電時に受変電設備を介した電力の授受が遮断され、蓄電池装置３０の蓄電池３１から蓄電した電力を特定負荷に供給する。このとき、ハイブリッドシステム１０は、日照があれば太陽光パネル１１によって発電した電力を蓄電池装置３０に出力して、蓄電池装置３０の蓄電池３１に蓄電する。

ハイブリッドシステム１０は、系統の線路電圧を検知して、ハイブリッドシステム１０の単独運転状態（系統の停電状態）を検知する機能を有する単独運転検知部を有している。単独運転検知部は、常時、系統の線路電圧を監視しており、系統の線路電圧をゼロと検知すると系統が停電していると判定する。また、単独運転検知部は、系統の線路電圧がゼロ以外であると検知すると系統が正常運転していると判定する。単独運転検知部は、検知結果を制御信号として蓄電池装置３０の制御部３５に送信する。

太陽光パネル１１は、太陽光によって発電する太陽電池の集合体である。太陽光パネル１１は、複数の太陽電池をアレイ状に配置してパネルを構成し、１つのパネル、または、複数のパネルをアレイ状に配置した集合体のことである。各パネルにおいて複数の太陽電池は、電気的に直列に接続されている。集合体を構成する複数のパネルは、電気的に直列または並列に接続されている。さらにまた、複数の太陽光パネル１１をアレイ状に配置してもよい。各パネルを構成する太陽電池の数や集合体を構成するパネルの数、太陽光パネル１１の数は、この太陽光パネル１１が必要とする電力量によって設定される。太陽光パネル１１が必要とする電力量は、停電時に必要な負荷電力量などによって設定される。太陽光パネル１１は、図２に一例として示す特性を有している。すなわち、日射量と発電電力量は、比例する。ところが、発電電圧は、日射量が増加してもほぼ一定で、電流値だけが日射量に比例して増加する。この太陽光パネル１１の発電電力は、蓄電池装置３０の太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に出力される。

日射量計２０は、太陽光パネル１１の近傍に設置され、常時、日射量を測定するものである。日射量計２０は、測定した日射量に基づいて、所定条件を満たす場合に蓄電池装置３０の制御部３５に対して停止状態（休止状態を含む）から稼動状態にする稼動信号（ウェイクアップ信号）を送信する処理を行う稼動信号送信部を有する。ここで、所定条件とは、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０の蓄電池３１の制御部稼動状態自己消費電力量（以下、単に自己消費電力量という）より大、という条件である。太陽光パネル１１の発電電力量は、例えば、日射量と太陽光パネル１１の容量と定義された損失係数などに基づいて算出することができる。また、例えば、あらかじめデータベースに太陽光パネル１１ごとに日射量と発電電力量との対応を示すデータを記憶しておき、そのデータに基づいて太陽光パネル１１の発電電力量を取得してもよい。これにより、稼動信号送信部は、測定した日射量に基づいて太陽光パネル１１の発電電力量を算出（取得）することができる。また、稼動信号送信部は、蓄電池装置３０の自己消費電力量を記憶している。自己消費電力量は、蓄電池装置３０内の制御部３５における処理によって消費される電力量のことである。自己消費電力量は、蓄電池装置３０の蓄電池３１の容量によって定まる。

このようにして、稼動信号送信部は、測定した日射量に基づいて太陽光パネル１１の発電電力量を算出（取得）し、太陽光パネル１１の発電電力量が自己消費電力量より大きいと判定した場合、蓄電池装置３０の制御部３５に対して停止状態から稼動状態にする稼動信号を送信する。

ここで、本実施形態における太陽光パネル１１の発電電力量と自己消費電力量との関係について図３に基づいて説明する。実線は、太陽光パネル１１の発電電力量を示し、破線は、蓄電池装置３０の蓄電池３１の残量を示している。太陽光パネル１１の発電電力量が自己消費電力量より小さい場合（図中のＡ点より右方）、稼動信号送信部は、制御部３５に対して稼動信号を送信しない。このため、太陽光パネル１１の発電電力量が制御部停止状態自己消費電力量より大きくなっても（図中のＢ点）、稼動信号送信部は、制御部３５に対して稼動信号を送信しない。このように、太陽光パネル１１の発電電力量が自己消費電力量より小さい場合、制御部３５は、停止状態を維持する。太陽光パネル１１の発電電力量が自己消費電力量より大きくなると（図中のＡ点）、稼動信号送信部は、制御部３５に対して停止状態から稼働状態にする稼動信号を送信する。これにより、制御部３５は、停止状態から稼働状態となる。この場合、太陽光パネル１１の発電電力量が自己消費電力量より大きいため、蓄電池装置３０の蓄電池３１は、蓄電されて残量が増加する。

蓄電池装置３０は、主として、太陽光パネル１１によって発電した電力や系統からの電力を蓄電し、系統の停電時に特定負荷に電力を供給するものである。蓄電池装置３０は、蓄電池３１と、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４と、これらを制御などする制御部３５と、を備えている。

蓄電池３１は、太陽光パネル１１から出力された電力や系統からの電力を蓄電する二次電池である。蓄電池３１は、系統の停電時、蓄電した電力を特定負荷に供給する。また、蓄電池３１は、系統の通常運転時、受変電設備を介して一般負荷に供給する。また、蓄電池３１は、後述する制御部３５における処理に要する自己消費電力を供給する。この蓄電池３１は、所望の容量に合わせて、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池を１つまたは複数を組み合わせて構成される。蓄電池３１の容量は、太陽光パネル１１の発電電力量、停電時に必要な負荷電力量などによって設定される。蓄電池３１は、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３から出力された直流の電力を充電する。

また、蓄電池３１は、電流を検出する電流計、電圧を検出する電圧計が設けられている。したがって、電流計により検出された電流値あるいは電圧計により検出された電圧値の少なくとも一方に基づいて蓄電池３１の残量を算出することができる。蓄電池３１は、算出した蓄電池３１の残量を後述する制御部３５に送信する。

太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、太陽光パネル１１から出力された直流の発電電力の電圧、電流を蓄電池装置３０に適した電圧、電流の直流に変換して、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に出力する。充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から出力された直流の電力を充放電に適した電圧、電流の直流に変換して蓄電池３１またはＡＣ／ＤＣコンバータ３４に出力する。また、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、蓄電池３１から出力された直流の電力を放電に適した電圧、電流の直流に変換してＡＣ／ＤＣコンバータ３４に出力する。また、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４から出力された直流の電力を充電に適した電圧、電流の直流に変換して蓄電池３１に出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３から出力された直流の電力を負荷容量に適した電圧、電流の交流に変換して、特定負荷に供給したり、受変電設備を介して一般負荷に供給したり、系統に放電したりする。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、系統から出力された交流の電圧、電流を蓄電池装置３０に適した電圧、電流の直流に変換して、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に出力する。

このような蓄電池３１の蓄電時、放電時における各コンバータ３２、３３、３４を介した電力の流れを説明する。まず、蓄電池３１を蓄電する場合について説明する。蓄電池３１は、太陽光パネル１１によって発電された電力または系統からの電力によって蓄電される。太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、太陽光パネル１１から出力された直流の発電電力を蓄電池装置３０に適した電圧、電流の直流に変換して充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に出力する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、系統から出力された交流の電力を蓄電池装置３０に適した電圧、電流の直流に変換して充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に出力する。充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から出力された直流の電力、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４から出力された直流の電力を充電に適した電圧、電流の直流に変換して蓄電池３１に蓄電する。

つぎに、蓄電池３１を放電する場合について説明する。充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、蓄電池３１から出力された直流の電力を負荷容量に適した電圧、電流の直流に変換してＡＣ／ＤＣコンバータ３４に出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３から出力された直流の電力を交流に変換して特定負荷に供給する。このような蓄電池３１の放電時であっても日照があれば上記の蓄電時と同様に太陽光パネル１１によって発電した電力を蓄電池装置３０に出力して、蓄電池装置３０の蓄電池３１に蓄電する。このようにして、蓄電池３１は、蓄電、放電する。

制御部３５は、蓄電池装置３０の運転状態を制御するものである。制御部３５は、蓄電池装置３０が運転状態である稼働状態と蓄電池装置３０が運転停止状態である停止状態とが切り替えられる。制御部３５が稼働状態の場合、蓄電池３１は、蓄電、放電を行う。また、制御部３５が稼動状態の場合、制御部３５は、蓄電池３１と太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３とＡＣ／ＤＣコンバータ３４とに対してそれぞれ制御信号を送信する。制御部３５が稼動状態の場合、蓄電池３１から特定負荷、一般負荷へ電力を供給するとともに、制御部３５における処理に要する自己消費電力を蓄電池３１から消費する。したがって、蓄電池３１が満充電状態、かつ、蓄電池３１から特定負荷、一般負荷へ電力を供給しない場合であっても、制御部３５が稼働状態であれば自己消費電力によって蓄電池３１の電力を消耗してしまう。

また、制御部３５は、次のような場合に稼働状態から停止状態となる。制御部３５は、蓄電池３１への蓄電が不要、かつ、特定負荷、一般負荷への電力供給が不要な場合、稼働状態から停止状態とする。具体的に、例えば、制御部３５は、蓄電池３１の残量が所定残量以上であり、かつ、系統が正常運転していると判定した場合、制御部３５自身を稼働状態から停止状態とする。ここで、所定残量とは、満充電、または、蓄電を停止する所定値（例えば、満充電の８０％）に設定されている。また、系統が正常に運転しているか否かは、ハイブリッドシステム１０の単独運転検知部から送信された検知結果に基づいて判定する。制御部３５が停止状態の場合、蓄電池装置３０は、運転停止状態であるため、制御部３５における自己消費電力量がゼロ（ゼロに近い値を含む）に抑制される。

また、制御部３５は、日射量計２０からの稼動信号に基づいて停止状態から稼動状態となる。制御部３５は、停止状態から稼動状態に切り替えられる際に、蓄電池３１と太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３とＡＣ／ＤＣコンバータ３４とに対してそれぞれ運転停止状態から運転状態に切り替える制御信号を送信する。このようにして、蓄電池装置３０は、運転停止状態から運転状態に切り替えられる。

本実施形態に係る太陽光蓄電システム１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

まず、平常時における太陽光蓄電システム１の作用について説明する。太陽光パネル１１は、太陽光により発電した発電電力を蓄電池装置３０の太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に出力する。太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、太陽光パネル１１から出力された直流の電力を蓄電池装置３０に適した電圧、電流の直流に変換して充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に出力する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、系統から出力された交流の電力を蓄電池装置３０に適した電圧、電流の直流に変換して充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に出力する。充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から出力された直流の電力、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４から出力された直流の電力を充電に適した電圧、電流の直流に変換して蓄電池３１に蓄電する。また、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から出力された直流の電力を放電に適した電圧、電流の直流に変換してＡＣ／ＤＣコンバータ３４に出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３から出力された直流の電力、蓄電池３１から出力された直流の電力を交流に変換して特定負荷に供給したり、受変電設備を介して一般負荷に供給したり、系統に放電したりする。このようにして、平常時において太陽光蓄電システム１は、太陽光パネル１１によって発電した発電電力や系統の電力を蓄電池３１に蓄電する。また、太陽光蓄電システム１は、特定負荷、一般負荷に電力を供給したり、系統に放電したりする。

つぎに、停電時における太陽光蓄電システム１の作用について説明する。制御部３５は、ハイブリッドシステム１０の単独運転検知部から停電を検知した旨の制御信号を受信した場合、ハイブリッドシステム１０の受変電設備を介した電力の授受を遮断し、蓄電池３１から特定負荷へ電力を供給する。蓄電池３１は、蓄電した直流の電力を充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に出力する。充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、蓄電池３１から出力された直流の電力を負荷容量に適した電圧、電流の直流に変換してＡＣ／ＤＣコンバータ３４に出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３４は、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３から出力された直流の電力を交流に変換して特定負荷に供給する。このようにして、停電時において太陽光蓄電システム１は、蓄電池３１に蓄電した電力を特定負荷に供給する。また、日照があれば平常時と同様に太陽光パネル１１によって発電した電力を蓄電池装置３０に出力して、蓄電池装置３０の蓄電池３１に蓄電する。

つぎに、制御部３５を稼動状態から停止状態とする場合における太陽光蓄電システム１の作用について説明する。制御部３５は、蓄電池３１への蓄電が不要、かつ、特定負荷、一般負荷への電力供給が不要と判定した場合、制御部３５自身を稼働状態から停止状態とする。すなわち、制御部３５は、蓄電池３１の残量が所定残量以上であり、かつ、系統が正常運転していると判定した場合、制御部３５自身を稼働状態から停止状態とする。このとき、制御部３５は、蓄電池３１と太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３とＡＣ／ＤＣコンバータ３４とに対してそれぞれ運転状態から運転停止状態に切り替える制御信号を送信する。これにより、蓄電池３１における蓄電、放電が停止される。このようにして、制御部３５における自己消費電力量がゼロに抑制される。

つづいて、例えば、日の出後など制御部３５を停止状態から稼動状態とする場合における太陽光蓄電システム１の作用について説明する。太陽光パネル１１は、太陽光により発電を開始する。日射量計２０の稼動信号送信部は、測定した日射量に基づいて、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０の蓄電池３１の自己消費電力量より大きいと判定した場合、蓄電池装置３０の制御部３５に対して停止状態から稼動状態にする稼動信号を送信する。このとき、制御部３５は、蓄電池３１と太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３とＡＣ／ＤＣコンバータ３４とに対してそれぞれ運転停止状態から運転状態に切り替える制御信号を送信する。このようにして、制御部３５が停止状態から稼動状態に切り替えられて、蓄電池装置３０が運転停止状態から運転状態に切り替えられる。このとき、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０の蓄電池３１の自己消費電力量より大きいので、制御部３５における自己消費電力の供給によって蓄電池３１が消耗することが抑制される。

実施形態に係る太陽光蓄電システム１は、以上のごとき構成作用からなり、以下、その効果について説明する。

太陽光蓄電システム１において、日射量計２０の稼動信号送信部は、測定した日射量に基づいて、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０の蓄電池３１の自己消費電力量より大きいと判定した場合、蓄電池装置３０の制御部３５に対して停止状態から稼動状態にする稼動信号を送信する。このように、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０の蓄電池３１の自己消費電力量より大きい場合に、制御部３５は、停止状態から稼動状態となる。このため、制御部３５が稼働状態となっても、蓄電池３１が制御部３５における自己消費電力の供給によって消耗することを抑制できる。すなわち、太陽光蓄電システム１は、制御部３５を適切に制御して停止状態から稼動状態とすることで、蓄電池装置３０を適切に運転停止状態から運転状態とすることができる。

また、太陽光パネル１１の発電電力量が小さい場合、制御部３５は、停止状態のままである。制御部３５が停止状態であれば、制御部３５における自己消費電力量がゼロに抑制される。すなわち、太陽光蓄電システム１は、蓄電池３１が自己消費電力量によって消耗することを抑制できる。

ここで、対比のために一例として従来の太陽光システム１Ｃについて、図６、図７に基づいて説明する。太陽光システム１Ｃは、図６に示すように、ハイブリッドシステム１０Ｃと、蓄電池装置３０Ｃと、を備えている。蓄電池装置３０Ｃは、蓄電池３１と、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ｃと、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４と、これらを制御などする制御部３５Ｃと、を備えている。太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ｃは、太陽光パネル１１が発電するとその電圧を検知する。そして、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ｃは、制御部３５Ｃに対して停止状態から稼働状態にする稼動信号を送信する。このとき、図７に示すように、太陽光パネル１１の発電電力量が制御部停止状態自己消費電力量より大きくなった、図中のＢ点の状態である。すなわち、太陽光パネル１１の発電電力量は、制御部３５Ｃの自己消費電力量よりも小さい状態である。このため、蓄電池３１の自己消費電力の供給によって蓄電池３１が消耗してしまう。

このように、以上で説明した実施形態に係る太陽光蓄電システム１によれば、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０の蓄電池３１の自己消費電力量より大きい場合、制御部３５を停止状態から稼動状態とする。これにより、蓄電池装置３０を適切に制御して運転停止状態から運転状態とすることができる。

［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る太陽光蓄電システム１Ａの構成を示すブロック図である。なお、図４において、前述した実施形態１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

太陽光蓄電システム１Ａは、図４に示すように、ハイブリッドシステム１０Ａと、蓄電池装置３０Ａと、を備えている。ハイブリッドシステム１０Ａは、太陽光パネル（太陽光発電装置）１１と、日射量計測用太陽光パネル（発電電力量検出装置、発電電力量計、以下、単に計測用太陽光パネルという）１１Ａと、後述する蓄電池装置３０Ａと、を備えている。本実施形態では、計測用太陽光パネル１１Ａと蓄電池装置３０Ａの発電電力量計測部３６とによって発電電力量検出装置が構成されている。

計測用太陽光パネル１１Ａは、太陽光パネル１１の一部の発電電力量を測定するものである。本実施形態において、計測用太陽光パネル１１Ａは、太陽光パネル１１の一部を計測専用のパネルとする。計測用太陽光パネル１１Ａの発電電力は、蓄電池装置３０Ａの発電電力量計測部３６に出力される。

蓄電池装置３０Ａは、蓄電池３１と、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４と、これらを制御などする制御部３５Ａと、発電電力量計測部（発電電力量検出装置）３６と、を備えている。

発電電力量計測部３６は、常時、計測用太陽光パネル１１Ａから出力された発電電力を監視する。発電電力量計測部３６は、計測用太陽光パネル１１Ａの発電電力量に基づいて、太陽光パネル１１の発電電力量を算出する。発電電力量計測部３６は、算出した太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０Ａの蓄電池３１の自己消費電力量より大きいと判定した場合に蓄電池装置３０Ａの制御部３５Ａに対して停止状態から稼動状態にする稼動信号を送信する。このようにして、蓄電池装置３０Ａは、運転停止状態から運転状態に切り替えられる。

このような太陽光蓄電システム１Ａによれば、実施形態１と同様に、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０Ａの蓄電池３１の自己消費電力量より大きい場合に、制御部３５Ａは、停止状態から稼動状態となる。このため、太陽光パネル１１の発電電力量が小さい場合、制御部３５Ａは、停止状態のままである。すなわち、蓄電池３１が制御部３５Ａにおける自己消費電力の供給によって消耗することが抑制できる。

また、太陽光蓄電システム１Ａが大規模の場合、太陽光パネル１１は、大量購入するため低コストで調達できる。このため、太陽光パネル１１の一部を計測用太陽光パネル１１Ａとすることで、例えば、実施形態１のように独立して日射量計２０を設置するよりもコストを削減可能である。

［実施形態３］
図５は、実施形態３に係る太陽光蓄電システム１Ｂの構成を示すブロック図である。なお、図５において、前述した実施形態１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

太陽光蓄電システム１Ｂは、図５に示すように、ハイブリッドシステム１０Ｂと、蓄電池装置３０Ｂと、を備えている。蓄電池装置３０Ｂは、蓄電池３１と、太陽光用ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、充放電用ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４と、これらを制御などする制御部３５Ｂと、を備えている。なお、本実施形態では、太陽光パネル１１の発電電力量が制御部３５Ｂによって、常時、監視されている。すなわち、制御部３５Ｂは、発電電力量検出装置としての機能を有する。制御部３５Ｂは、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０Ｂの蓄電池３１の自己消費電力量より大きいと判定した場合、制御部３５Ｂは、停止状態から稼動状態となる。このようにして、蓄電池装置３０Ｂは、運転停止状態から運転状態に切り替えられる。

このような太陽光蓄電システム１Ｂによれば、実施形態１と同様に、太陽光パネル１１の発電電力量が蓄電池装置３０Ｂの蓄電池３１の自己消費電力量より大きい場合に、制御部３５Ｂは、停止状態から稼動状態となる。このため、太陽光パネル１１の発電電力量が小さい場合、制御部３５Ｂは、停止状態のままである。すなわち、蓄電池３１が制御部３５Ｂにおける自己消費電力の供給によって消耗することが抑制できる。

また、この場合は、図６に示す従来の太陽光システム１Ｃにおいて、制御部３５Ｃにおける処理を変更するだけでよい。すなわち、従来の太陽光システム１Ｃを改修するだけでよく、低コストで導入できる。

上記実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、組み合わせが可能である。

例えば、特定負荷の容量に応じて蓄電池装置３０の他に特定負荷に合わせた変圧器を配設してもよい。

また、制御部３５は、例えば、日の入りから日の出までの時間帯など所定時間帯に停止状態としてもよい。このように、どのような場合に制御部３５を停止状態とするかは、太陽光蓄電システム１の設置条件や設置者に合わせて適宜定めればよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１太陽光蓄電システム、１０ハイブリッドシステム、１１太陽光パネル（太陽光発電装置、太陽光発電パネル）、２０日射量計（発電電力量検出装置）、３０蓄電池装置（蓄電池）、３１蓄電池、３２太陽光用ＤＣ／ＤＣ、３３充放電用ＤＣ／ＤＣ、３４ＡＣ／ＤＣ、３５制御部

実施形態の太陽光蓄電システムは、太陽光発電装置と、蓄電池と、制御部と、発電電力量検出装置と、を備える。太陽光発電装置は、太陽光によって発電する。蓄電池は、前記太陽光発電装置から供給される電力を蓄電する。制御部は、前記蓄電池の運転状態を制御し、前記蓄電池からの電力供給によって動作する。制御部は、前記蓄電池の残量が所定残量以上であり、かつ、商用電力系統が正常運転していると判定した場合、前記制御部自身を稼動状態から停止状態とする。発電電力量検出装置は、前記太陽光発電装置における発電電力量を検出する。発電電力量検出装置は、前記発電電力量が前記蓄電池の制御部稼動状態自己消費電力量よりも大きい場合に、前記制御部に対して停止状態から稼動状態にする制御信号を送信する。

Claims

太陽光によって発電する太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置から供給される電力を蓄電する蓄電池と、
前記蓄電池の運転状態を制御する制御部と、
前記太陽光発電装置における発電電力量を検出する発電電力量検出装置と、
を備え、
前記発電電力量検出装置は、前記発電電力量が前記蓄電池の自己消費電力量よりも大きい場合に、前記制御部に対して停止状態から稼動状態にする制御信号を送信する、
ことを特徴とする太陽光蓄電システム。
前記発電電力量検出装置は、日射量を測定する日射量計または前記太陽光発電装置の発電電力量を測定する発電電力量計である、
請求項１に記載の太陽光蓄電システム。
前記太陽光発電装置は、複数の太陽光発電パネルが連結されており、
前記発電電力量計は、前記太陽光発電パネルの一部の発電電力量を測定する、
請求項２に記載の太陽光蓄電システム。