JP2017184342A - 蓄電装置及びパワーコンディショナ - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電装置の発電電力を十分に活用して、太陽光パワーコンディショナの自立出力によって蓄電池を充電する。
【解決手段】蓄電装置１００は、蓄電池１０１と、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２から供給される電力を受電可能な入力端子１１４と、入力端子１１４からの受電電圧及び受電電流の値に応じて、受電電流の上限設定値を制御する制御部１０３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電装置及びパワーコンディショナに関する。

太陽光発電装置や蓄電装置のような分散電源を系統に連系させて制御する分散電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

従来、太陽光発電装置と蓄電装置の両方を系統に連系させている分散電源システムにおいて、系統が停電した場合に、太陽光発電パワーコンディショナの自立出力が供給する電力で蓄電装置内の蓄電池を充電することが難しかった。

しかしながら、近年、太陽光発電パワーコンディショナの自立出力を受電するための専用端子を設けた蓄電装置の製品が市場に出回りつつある。このような専用端子を設けた蓄電装置によれば、停電時に、太陽光発電パワーコンディショナの自立出力から受電する電力で蓄電装置内の蓄電池を充電することができる。

特開２０１１−１０１５２３号公報

太陽光発電パワーコンディショナの自立出力は故障を防止するために過電流保護機能を有する。太陽光発電パワーコンディショナは、自立出力が、例えば、８０〜９０Ｖの範囲で、電流が１５Ａを超える状態が３０秒継続すると、過電流保護機能により自立出力を停止させる。

太陽光発電パワーコンディショナの自立出力を受電可能な専用端子を設けた蓄電装置は、太陽光発電パワーコンディショナが過電流保護機能により過度に停止することを防ぐため、受電電流の最大値を、１３〜１４Ａ程度にしているものが多い。これは、太陽光発電パワーコンディショナの一般的な最大出力電流の１５Ａより小さい値であり、こうすることにより、太陽光発電パワーコンディショナの自立出力の余力を多くして電圧が８０〜９０Ｖの範囲まで低下し難くしている。

しかしながら、このように蓄電装置の受電電流の最大値を、太陽光発電パワーコンディショナの自立出力の最大出力電流よりも小さい値に制限してしまうと、太陽光発電装置の発電電力を、蓄電池の充電に十分に活用することができない。

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、太陽光発電装置の発電電力を十分に活用して、太陽光パワーコンディショナの自立出力によって蓄電池を充電することができる蓄電装置及びパワーコンディショナを提供することにある。

本発明の実施形態に係る蓄電装置は、蓄電池と、太陽光発電パワーコンディショナの自立出力端子から供給される電力を引き込み受電可能な入力端子と、前記入力端子からの入力受電電圧及び入力受電電流の値に応じて、前記入力受電電流の上限設定値を制御する制御部とを備える。

また、本発明の実施形態に係るパワーコンディショナは、太陽光発電パワーコンディショナの自立出力端子から供給される電力を引き込み可能な入力端子と、前記入力端子からの受電電圧及び受電電流の値に応じて、前記受電電流の上限設定値を制御する制御部とを備える。

本発明の実施形態に係る蓄電装置及びパワーコンディショナによれば、太陽光発電装置の発電電力を十分に活用して、太陽光パワーコンディショナの自立出力によって蓄電池を充電することができる。

本発明の第１実施形態に係る分散電源システムの概略構成を示す図である。 受電電流の上限設定値に依存して総受電電力量が変わる様子を示す図である。 受電電流を減少させる様子を示す図である。 図１の蓄電装置が受電電流の上限設定値を低減させる動作の一例を説明するフローチャートである。 上限設定値探索モードにおいて受電電流を制御する様子を示す図である。 図１の蓄電装置の上限設定値探索モードにおける動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る分散電源システムの概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
分散電源システム１は、図１に示すように、太陽電池１０と、太陽光発電パワーコンディショナ２０と、負荷３０と、蓄電装置１００とを備える。図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。

太陽電池１０は、太陽光のエネルギーから直流電力を発電し、太陽光発電パワーコンディショナ２０に供給する。

太陽光発電パワーコンディショナ２０は、太陽電池１０から供給された直流電力を交流電力に変換する。太陽光発電パワーコンディショナ２０は、系統４０に連系して用いられる。太陽光発電パワーコンディショナ２０は、通常時には、連系出力端子２１から系統４０（電力会社）に電力を売電することができる。

太陽光発電パワーコンディショナ２０は、系統４０の停電時には自立運転を行い、自立出力端子２２から電力を供給する。自立出力端子２２は、蓄電装置１００の自立入力端子１１４に接続されており、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、系統４０の停電時に、自立出力端子２２から蓄電装置１００に電力を供給することができる。

太陽光発電パワーコンディショナ２０は、内部の電力変換回路などに故障を生じさせる可能性があるときに自立出力を停止させる保護機能として、「過電流保護機能」及び「過負荷保護機能」を有する。

過電流保護機能は、自立出力の電圧が所定の電圧範囲内で、所定の電流より大きい電流が流れる状態が、所定の時間継続すると作動し、自立出力を停止させる。具体的な値としては、例えば、自立出力の電圧が８０〜９０Ｖの範囲で、１５Ａを超える電流が流れる状態が３０秒継続すると、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、過電流保護機能の作動により自立出力を停止させる。一般に、住宅用に販売されている太陽光発電パワーコンディショナは、過電流保護機能が作動する状況では熱の発生等、機器が重大な故障に至る可能性があるとして、自動的に復帰されないように設定されている。そのため、一度停止すると人為的に復帰動作がされるまで発電電力は捨てることになる。

過負荷保護機能は、出力ショートなどの非常状態に迅速に対応するための保護機能である。過負荷保護機能は、自立出力の電圧が所定電圧値以下の状態が、所定の時間継続すると作動し、自立出力を停止させる。具体的な値としては、例えば、出力電圧が８０Ｖ未満の状態が２秒継続すると、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、過負荷保護機能の作動により自立出力を停止させる。一般に、住宅用に販売されている太陽光発電パワーコンディショナは、過負荷保護機能が作動しても、３００秒程度の時間経過後に自動的に復帰されるように設定されていることが多い。

負荷３０は、蓄電装置１００の特定出力端子１１３に接続された電気機器などである。負荷３０は、系統４０の停電時においても動作させる重要度の高い電気機器であり、例えば、携帯端末の充電器やテレビなどである。なお、本実施形態においては負荷３０がホームネットワークを介して所定プロトコルにより外部から制御可能である場合を説明するが、外部から制御しない場合は蓄電装置１００の切替リレー１１０を開放することで動作を停止させてもよい。なお、所定プロトコルとしては、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）などを用いることができる。

蓄電装置１００は、停電時に、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２から供給される電力を、自立入力端子１１４に引き込んで受電する。以後、自立出力端子２２から自立入力端子１１４に引き込んで受電する電力を、「受電電力」と称する。また、受電電力の電圧を「受電電圧」と称し、受電電力の電流を「受電電流」と称する。

蓄電装置１００は、太陽光発電パワーコンディショナ２０から受電する受電電流の上限値を、上限設定値として設定しており、受電電流が上限設定値を超えないように受電電流を制御する。蓄電装置１００は、受電電流を減少させる場合、例えば、蓄電池１０１の充電量を減少させる。または、蓄電装置１００は、受電電流を減少させる場合、例えば、特定出力端子１１３に接続している負荷３０への供給電力を減少させる。

蓄電装置１００は、蓄電池１０１と、双方向インバータ１０２と、制御部１０３と、記憶部１０４と、電流センサ１０５と、連系リレー１０７と、系統リンクリレー１０８と、自立リレー１０９と、切替リレー１１０と、太陽光リンクリレー１１１と、連系出力端子１１２と、特定出力端子１１３と、自立入力端子（入力端子）１１４とを備える。

蓄電池１０１は、充電時には、双方向インバータ１０２から供給される直流電力によって充電される。また、蓄電池１０１は、放電時には、双方向インバータ１０２に直流電力を供給する。

双方向インバータ１０２は、系統連系時には、系統４０から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を供給して、蓄電池１０１を充電することができる。双方向インバータ１０２は、停電時には、太陽光発電パワーコンディショナ２０から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を供給して、蓄電池１０１を充電することができる。また、双方向インバータ１０２は、蓄電池１０１から供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷３０に供給することができる。

制御部１０３は、蓄電装置１００全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。

制御部１０３は、電流センサ１０５から取得した受電電流の値、及び、電圧検知線１０６から取得した受電電圧の値に基づいて、受電電流の上限設定値を制御する。

制御部１０３は、受電電流の値が上限設定値を超えないように、太陽光発電パワーコンディショナ２０から受電する受電電流を制御する。制御部１０３は、双方向インバータ１０２を制御して蓄電池１０１への充電量を増減させることによって、受電電流の値を制御することができる。また、制御部１０３は、特定出力端子１１３に接続された負荷３０への電力供給量を制御して、受電電流を制御することもできる。

制御部１０３の機能の詳細については後述する。

記憶部１０４は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成することができる。記憶部１０４は、制御部１０３が実行する処理に用いられるプログラム等の各種情報を記憶する。

記憶部１０４は、各メーカ、各機種の太陽光発電パワーコンディショナ２０の過電流保護機能の作動条件を記憶している。該過電流保護機能の作動条件は、仕様書に記載の値などの公表されている値を記憶させておいてもよいし、公表されている値がない場合は、一般的な値を記憶させておいてもよい。また、記憶部１０４は、機種毎に異なる値ではなく、共通の値として、過電流保護機能の作動条件の値を記憶していてもよい。

電流センサ１０５は、太陽光発電パワーコンディショナ２０からの受電電流を検出する。図１においては、自立入力端子１１４からの受電電流を１つの電流センサで検出できる位置に電流センサ１０５を設置しているが、電流センサ１０５の設置位置はこれに限られるものではない。例えば、蓄電池１０１への充電電流を検出できる位置と、特定出力端子１１３に供給する電流を検出できる位置とに１つずつ電流センサを設置し、これら２つの電流センサにより検出した電流値の和から受電電流を検出してもよい。また、図１の例では単相２線式として電流センサ１０５を１個としているが、単相３線式ならば電流センサ１０５を２個とすればよい。

電圧検知線１０６は、受電電圧の値を取得するために、制御部１０３に引き込まれた配線である。図１の例では単相２線式として電圧検知線１０６を１本としているが、単相３線式ならば電圧検知線１０６を２本として対応する電流センサ１０５の電流値と併せて電力を算出させればよい。

連系リレー１０７は、制御部１０３によって、系統連系時には閉状態、停電時には開状態となるように制御される。

系統リンクリレー１０８は、制御部１０３によって、系統連系時において、特定出力端子１１３に系統４０からの電力を供給する場合に閉状態となるように制御される。

自立リレー１０９は、制御部１０３によって、系統連系時には開状態、停電時には閉状態となるように制御される。また、自立リレー１０９は、停電時であっても、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立運転時において、負荷３０への電力供給を優先する場合は、開状態に制御される。

切替リレー１１０は、制御部１０３によって、特定出力端子１１３に電力を供給する場合には閉状態、特定出力端子１１３に電力を供給しない場合には開状態となるように制御される。太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立運転時において、蓄電池１０１への充電を優先させる場合や、負荷３０が蓄電装置１００からの制御を受け付ける機能を有さない場合は、制御部１０３は、切替リレー１１０が開状態となるように制御する。

太陽光リンクリレー１１１は、制御部１０３によって、系統連系時には開状態、停電時には閉状態となるように制御される。

連系出力端子１１２は、系統連系時に、蓄電装置１００を系統４０に連系させる端子である。

特定出力端子１１３は、蓄電装置１００から負荷３０に電力を供給する端子である。

自立入力端子１１４は、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２に接続されている。自立入力端子１１４は、停電時に、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力を、自立出力端子２２から受電することができる。

＜受電電流の上限設定値への総受電電力量の依存＞
蓄電装置１００が太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２から受電する際、蓄電装置１００における受電電流の上限設定値が大きい方が、多くの電力量を受電することができる。

図２を参照して、蓄電装置１００が太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２から１日に受電することができる総受電電力量の、受電電流の上限設定値に対する依存性を説明する。

最初に、図２（ａ）を参照して、受電電流の上限設定値を１０Ａに設定した場合の総受電電力量を説明する。

太陽光発電パワーコンディショナ２０は、６：００から７：００までの間に０．６ｋＷｈの電力量を供給することが可能である。しかしながら、この発電量では、太陽光発電パワーコンディショナ２０が自立出力を開始する条件を満たさないため、この時間帯は、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、自立出力端子２２から電力を供給しない。なお、図２の説明においては、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、１０Ａを供給できる発電量に満たない場合は自立出力を開始しないものとする。同様に、７：００から８：００、及び、１６：００から１８：００までの時間帯も、発電量が十分でないため、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、自立出力を行わない。

８：：００から１６：００の時間帯は、発電量が十分であるため、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、自立出力端子２２から蓄電装置１００に電力を供給する。この際、蓄電装置１００は、受電電流の上限設定値を１０Ａに設定しているため、蓄電装置１００が受電する受電電流の最大値は１０Ａである。そのため、太陽光発電パワーコンディショナ２０が１０Ａ以上の電流を供給可能な発電状態であっても、蓄電装置１００は、１０Ａの電流までしか受電しない。

その結果、例えば、９：００から１０：００の時間帯においては、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、自立出力端子２２から１．３ｋＷｈの電力量を供給可能な発電状態であるが、蓄電装置１００が太陽光発電パワーコンディショナ２０から受電する電力量は１．０ｋＷｈである。この際、０．３ｋＷｈ分の発電電力量は無駄となっている。

図２（ａ）に示す例においては、９：００から１６：００までの間の各１時間に受電する電力量も、８：００から９：００までと同様に１．０ｋＷｈである。したがって、８：００から１６：００までの時間帯において、蓄電装置１００が太陽光発電パワーコンディショナ２０から受電する総受電電力量は８．０ｋＷｈとなる。このように、受電電流の上限設定値を常に１０Ａとすることで発電電力量に無駄は生じるが、負荷３０への電力供給は安定的に行える。

続いて、図２（ｂ）を参照して、受電電流の上限設定値を１５Ａに設定した場合の総受電電力量を説明する。

図２（ａ）の場合と同様に、６：００から８：００、及び、１６：００から１８：００までの時間帯は、発電量が十分でないため、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、自立出力を行わない。

８：：００から１６：００の時間帯は、発電量が十分であるため、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、自立出力端子２２から蓄電装置１００に電力を供給する。この際、蓄電装置１００は、受電電流の上限設定値を１５Ａに設定しているため、自立入力端子１１４からの受電電流の最大値は１５Ａである。そのため、蓄電装置１００は、１５Ａの電流まで受電することができる。

図２（ｂ）に示す例においては、太陽光発電パワーコンディショナ２０の供給可能な電流が１５Ａを超えることはない。そのため、蓄電装置１００は、太陽光発電パワーコンディショナ２０が供給可能な電力を全て、自立入力端子１１４から受電することができる。

例えば、１２：００から１３：００の時間帯においては、太陽光発電パワーコンディショナ２０は、自立出力端子２２から１．５ｋＷｈの電力量を供給可能な発電状態である。蓄電装置１００は、太陽光発電パワーコンディショナ２０から、１．５ｋＷｈの電力量を受電することができる。

図２（ｂ）に示す例においては、図２（ａ）に示した例のような無駄となる発電電力量はなく、８：００から１６：００までの時間帯において、蓄電装置１００が太陽光発電パワーコンディショナ２０から受電する総受電電力量は１０．５ｋＷｈとなる。これは、図２（ａ）の場合の総受電電力量８．０ｋＷｈより２．５ｋＷｈ大きい値である。

このように、受電電流の上限設定値を大きい値に設定することにより、蓄電装置１００は、太陽光発電パワーコンディショナ２０が供給可能な発電電力を無駄なく受電することができる。その結果、例えば、太陽光発電パワーコンディショナ２０は短時間で蓄電池１０１を充電することができる。

しかしながら、受電電流の上限設定値を常に大きい値に設定すると、太陽光発電パワーコンディショナ２０の供給可能な最大電流を上回り、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力の出力電圧が低下する場合がある。この場合、太陽光発電パワーコンディショナ２０の過電流保護機能の作動条件を満たすと、太陽光発電パワーコンディショナ２０は自立出力を停止する。

そうなると、受電電流の上限設定値を大きい値に設定した結果、太陽光発電パワーコンディショナ２０が過電流保護機能により自立出力を停止してしまい、結果的に、蓄電装置１００が受電する総受電電力量が小さくなってしまう場合がある。

本実施形態に係る蓄電装置１００は、受電電流の上限設定値を大きい値に設定しつつも、太陽光発電パワーコンディショナ２０の過電流保護機能が作動しないように、受電電流の上限設定値を制御するものである。

＜過電流保護機能の作動を避ける制御＞
図３を参照して、蓄電装置１００が、太陽光発電パワーコンディショナ２０の過電流保護機能が作動しないように、受電電流の上限設定値を制御する動作の一例を説明する。なお、図３で用いている数値はあくまで一例であり、この数値に限定されるものではない。

制御部１０３は、受電電流の上限設定値を設定する。制御部１０３は、太陽光発電パワーコンディショナ２０の供給可能な発電電力を無駄なく受電することができるようにするため、大きめの値を受電電流の上限設定値として設定する。ここで、「大きめの値」とは、太陽光発電パワーコンディショナ２０の供給可能電流の上限に近いと想定される電流値であり、例えば、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立運転時において、安定的に自立出力端子２２に出力可能な設計値である。図３に示す例においては、制御部１０３は、上限設定値を１６Ａに設定している。

制御部１０３は、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２からの受電電圧の値を、電圧検知線１０６から取得する。制御部１０３は、受電電圧の値が所定電圧値（第１の所定電圧値）以下となると、受電電流を減少させる制御を実行する。図３に示す例では、所定電圧値は９１Ｖであるものとする。第１の所定電圧値は、太陽光発電パワーコンディショナ２０が過電流保護機能を作動させると想定される電圧範囲の上限値、又は、これに基づいて設定された値である。

図３に示す例では、受電電流が１６Ａのとき受電電圧は９０Ｖである。これは９１Ｖ以下である。そのため、制御部１０３は、時刻ｔ１から、徐々に受電電流を減少させる制御を実行する。

制御部１０３は、受電電圧が所定電圧値（第２の所定電圧値）に達するまで受電電流を減少させる。図３に示す例では、所定電圧値は１００Ｖであるものとする。なお、所定電圧値を１００Ｖとするのは一例であり、例えば９５Ｖであってもよい。第２の所定電圧値は、太陽光発電パワーコンディショナ２０が過電流保護機能を作動させる電圧範囲よりも十分大きい値として設定された値である。

制御部１０３は、時刻ｔ１から受電電流を減少させる制御を開始し、時刻ｔ２において受電電圧の値が１００Ｖに達すると、受電電流を減少させる制御を終了する。そして、制御部１０３は、時刻ｔ２における受電電流の値である１４Ａに、受電電流の上限設定値を更新する。

なお、この際、制御部１０３は、電流保護機能が作動する前に、受電電圧の値を所定電圧値まで上昇させることができるよう、十分な速さで、受電電流を減少させる制御を実行する。「十分な速さ」とは、例えば、電流保護機能が作動するように設定される所定の継続時間（本実施形態では３０秒）よりも短い時間で、所定電圧値に上昇させることができる速さである。

続いて、本実施形態に係る蓄電装置１００による過電流保護機能の作動を避ける制御の一例について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

制御部１０３は、記憶部１０４から、蓄電装置１００に接続している太陽光発電パワーコンディショナ２０のからの受電電流の上限設定値の初期値を読み込む（ステップＳ１０１）。記憶部１０４は、太陽光発電パワーコンディショナ２０の機種毎に受電電流の上限設定値の初期値を記憶している。

制御部１０３は、記憶部１０４から、太陽光発電パワーコンディショナ２０からの受電を抑制する所定電圧値を読み込む（ステップＳ１０２）。ここで、所定電圧値は、太陽光発電パワーコンディショナ２０の過電流保護が作動すると想定される電圧値であり、例えば９０Ｖである。

制御部１０３は、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２から自立入力端子１１４への受電を開始する（ステップＳ１０３）。

制御部１０３は、電圧検知線１０６から受電電圧の値を取得し、電流センサ１０５から受電電流の値を取得する（ステップＳ１０４）。

制御部１０３は、取得した受電電流の値が上限設定値に等しいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

取得した受電電流の値が上限設定値に等しくない場合、すなわち、受電電流の値が上限設定値よりも小さい場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御部１０３は、ステップＳ１０８に進む。

取得した受電電流の値が上限設定値に等しい場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１０３は、太陽光発電パワーコンディショナ２０が過電流保護機能を作動させる可能性があると判定し、ステップＳ１０６に進む。

制御部１０３は、受電電圧の値が所定電圧値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

受電電圧が所定電圧値以下である場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、制御部１０３は、受電電流を減少させる制御を実行し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０５に戻る。なお、ステップＳ１０７において、受電電流を減少させる制御を実行すると、制御部１０３は、該制御を実行したことを記憶部１０４に記憶させる。

受電電圧が所定電圧値以下でない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、及び、ステップＳ１０５においてＮｏと判定した場合、制御部１０３は、ステップＳ１０７による受電電流を減少させる制御を実行したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

受電電流を減少させる制御を実行していた場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、制御部１０３は、現在の受電電流の値に、受電電流の上限設定値を更新する（ステップＳ１０９）。なお、更新した上限設定値は、次回以降の初期値として採用するようにしてもよいし、その日だけに用いる値とし、翌日には元の初期値に戻してもよい。

受電電流を減少させる制御を実行していなかった場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、制御部１０３は、本フローを終了する。

このように、制御部１０３は、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２からの受電電圧が所定電圧値以下となると、受電電流の上限設定値を低減させる制御を実行する。これにより、受電電流の上限設定値を大きめの値に設定しても、太陽光発電パワーコンディショナ２０が過電流保護機能の作動により自立出力を停止することを防ぐことができる。したがって、太陽光発電パワーコンディショナ２０が供給可能な太陽電池１０の発電電力を、蓄電池１０１の充電に十分に活用することができる。

＜上限設定値探索モード＞
太陽光発電パワーコンディショナ２０の供給可能な電流量は、同一機種であっても装置ばらつきによって若干の差があり得る。また、日射状況によっても、太陽光発電パワーコンディショナ２０の供給可能な電流量は変動する。

そのため、太陽光発電パワーコンディショナ２０の実際に供給可能な電流量（最大出力電流値）を探索し、最大出力電流値に近い値を受電電流の上限設定値として設定することにより、太陽光発電パワーコンディショナ２０の供給可能電力を十分に活用することができる。

図５を参照して、蓄電装置１００が、太陽光発電パワーコンディショナ２０の実際に供給可能な最大の電流量を探索する動作（以後、この動作をするモードを「上限設定値探索モード」と称する）の一例を説明する。なお、図５で用いている数値はあくまで一例であり、この数値に限定されるものではない。

受電電圧が低下していない時刻ｔ３において、蓄電装置１００が、上限設定値探索モードを開始するものとする。

制御部１０３は、時刻ｔ３において上限設定値探索モードを開始すると、受電電流を徐々に増加させる制御を実行する。制御部１０３は、時刻ｔ４において、受電電圧の値が所定電圧値（第３の所定電圧値）に達すると、受電電流を増加させる制御を終了する。ここで、第３の所定電圧値は、太陽光発電パワーコンディショナ２０が過電流保護機能を作動させると想定される電圧範囲の上限値、又は、これに基づいて設定された値である。図５では、第３の所定電圧値が９４Ｖである例を示している。

続いて、制御部１０３は、時刻ｔ４から、受電電流を減少させる制御を実行する。制御部１０３は、時刻ｔ５において、受電電圧の値が所定電圧値（第４の所定電圧値）に達すると、受電電流を増加させる制御を終了する。制御部１０３は、時刻ｔ５における受電電流値１５．５Ａの値に、受電電流の上限設定値を更新する。第４の所定電圧値は、第３の所定電圧値をマージン分だけ大きくした値である。図５では、第４の所定電圧値が９６Ｖである例を示している。

なお、上述の説明において、９６Ｖ、９４Ｖとの値はあくまで一例であり、その他の値であってもよい。また、上述の説明において、制御部１０３は、一旦、受電電圧が９４Ｖまで下がってから、受電電流を減少させて受電電圧を９６Ｖまで上昇させ、そのときの受電電流の値に上限設定値を更新したが、受電電圧が９６Ｖまで下がった時点で、そのときの受電電流の値に上限設定値を更新してもよい。その場合は、制御部１０３は、受電電流を減少させる制御は実行しない。

続いて、本実施形態に係る蓄電装置１００による上限設定値探索モードの動作の一例について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。

制御部１０３は、上限設定値探索モードを開始すると、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２からの受電電流を増加させる制御を実行する（ステップＳ２０１）。

制御部１０３は、電圧検知線１０６から受電電圧の値を取得し、電流センサ１０５から受電電流の値を取得する（ステップＳ２０２）。

制御部１０３は、取得した受電電圧の値が所定電圧値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、所定電圧値は、例えば図５に示した例では９４Ｖである。

受電電圧が所定電圧値以下でない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、制御部１０３は、ステップＳ２０１に戻り、さらに受電電流を増加させる。

受電電圧が所定電圧値以下である場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、制御部１０３は、受電電流を減少させる制御を実行する（ステップＳ２０４）。制御部１０３は、例えば、受電電流を増加させる前の受電電流に戻してもよいし、所定の受電電流に書き換えてもよい。

制御部１０３は、受電電圧値が所定電圧値に達すると、そのときの受電電流の値に上限設定値を更新する（ステップＳ２０５）。制御部１０３は、記憶されている受電電流の上限設定値を読み込むことにより更新してもよい。ここで、所定電圧値は、例えば図５に示した例では９６Ｖである。

制御部１０３は、図６のフローチャートに示した上限設定値探索モードを、様々な所定のタイミングで実行することができる。制御部１０３は、例えば、定期的に上限設定値探索モードを実行してもよいし、太陽光発電パワーコンディショナ２０の発電電力が所定の値に達した場合に上限設定値探索モードを実行してもよいし、図４に示したフローチャートのステップＳ１０８においてＮｏとなった場合に上限設定値探索モードを実行してもよい。

このように、制御部１０３は、上限設定値探索モードを開始すると、太陽光発電パワーコンディショナ２０の実際の供給可能電流を検出して、その値にマージンを持たせた値に、受電電流の上限設定値を更新する。これにより、太陽光発電パワーコンディショナ２０における過電流保護機能の作動を防ぎつつ、太陽光発電パワーコンディショナ２０の自立出力端子２２から、最大電力を受電することができる。したがって、太陽光発電パワーコンディショナ２０が供給可能な太陽電池１０の発電電力を、蓄電池１０１の充電に十分に活用することができる。

［第２実施形態］
分散電源システム２は、図７に示すように、太陽電池１０と、太陽光発電パワーコンディショナ２０と、負荷３０と、蓄電池１０１と、パワーコンディショナ１５０とを備える。図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。

第２実施形態においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明し、第１実施形態と共通又は類似する内容については、説明を省略する。

第２実施形態は、第１実施形態における蓄電装置１００が、パワーコンディショナ１５０に置き換わった点で、第１実施形態と相違する。パワーコンディショナ１５０は、蓄電池１０１を内部に有さず、外部に設置された蓄電池１０１と、パワーコンディショナ１５０内の双方向インバータ１０２とが接続されている。パワーコンディショナ１５０のその他の構成は、第１実施形態における蓄電装置１００と同様であるため、説明を省略する。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法、装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

また、自立運転時に蓄電池１０１が所定以上の残量（例えば、満充電状態）である場合には本発明の制御を行わないようにする条件分岐を設けてもよい。

１、２ 分散電源システム
１０ 太陽電池
２０ 太陽光発電パワーコンディショナ
２１ 連系出力端子
２２ 自立出力端子
３０ 負荷
４０ 系統
１００ 蓄電装置
１０１ 蓄電池
１０２ 双方向インバータ
１０３ 制御部
１０４ 記憶部
１０５ 電流センサ
１０６ 電圧検知線
１０７ 連系リレー
１０８ 系統リンクリレー
１０９ 自立リレー
１１０ 切替リレー
１１１ 太陽光リンクリレー
１１２ 連系出力端子
１１３ 特定出力端子
１１４ 自立入力端子（入力端子）
１５０ パワーコンディショナ

Claims (8)

1. 蓄電池と、
   太陽光発電パワーコンディショナの自立出力端子から供給される電力を受電可能な入力端子と、
   前記入力端子からの受電電圧及び受電電流の値に応じて、前記受電電流の上限設定値を制御する制御部とを備える蓄電装置。
2. 請求項１に記載の蓄電装置において、前記制御部は、前記受電電圧が第１の所定電圧値以下となると、前記上限設定値を低減させることを特徴とする蓄電装置。
3. 請求項２に記載の蓄電装置において、前記制御部は、前記受電電圧が前記第１の所定電圧値以下となると、前記受電電流を徐々に減少させ、前記受電電圧が第２の所定電圧値に達すると、そのときの受電電流値に、前記上限設定値を更新することを特徴とする蓄電装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
   前記太陽光発電パワーコンディショナの機種に応じた前記上限設定値の初期値を記憶している記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記初期値を、前記上限設定値の初期値として設定することを特徴とする蓄電装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電装置において、前記制御部は、所定のタイミングで前記受電電流を徐々に増加させて、前記太陽光発電パワーコンディショナの最大出力電流値を検出し、該最大出力電流値に基づいて、前記上限設定値を更新することを特徴とする蓄電装置。
6. 請求項５に記載の蓄電装置において、前記制御部は、前記所定のタイミングで前記受電電流を徐々に増加させ、前記受電電圧が第３の所定電圧値に達すると、そのときの受電電流値を、前記太陽光発電パワーコンディショナの前記最大出力電流値として検出することを特徴とする蓄電装置。
7. 請求項６に記載の蓄電装置において、前記制御部は、前記受電電圧が前記第３の所定電圧値に達すると、前記受電電流を徐々に減少させ、前記受電電圧が第４の所定電圧値に達すると、そのときの受電電流値に、前記上限設定値を更新することを特徴とする蓄電装置。
8. 太陽光発電パワーコンディショナの自立出力端子から供給される電力を受電可能な入力端子と、
   前記入力端子からの受電電圧及び受電電流の値に応じて、前記受電電流の上限設定値を制御する制御部とを備えるパワーコンディショナ。
   

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