JP2018186678A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】第一蓄電システムの太陽光発電部で発電した電力を有効に活用することが可能な電力供給システムを提供する。【解決手段】太陽光発電部１１・２１・３１を有する供給部が電力経路Ｌに複数接続された電力供給システム１であって、供給部は、電力経路Ｌにおいて最も負荷Ｈ側に接続された第一蓄電システム１０と、蓄電池２２・３２をさらに有する第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０と、を具備し、電力供給システム１は、第一蓄電システム１０から系統電源Ｋへと逆潮流される電力を検出可能なセンサ４２・４３と、センサ４２・４３の検出結果を取得可能であると共に蓄電池２２・３２を制御可能に構成され、センサ４２・４３が系統電源Ｋへと逆潮流される電力を検出した場合に、当該逆潮流される電力を蓄電池２２・３２に充電するハイブリッドパワコン２３・３３と、を具備する。【選択図】図５

Description

本発明は、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部と、電力を充放電可能な蓄電池と、を有する電力供給システムの技術に関する。

従来、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部と、電力を充放電可能な蓄電池と、を有する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載される蓄電池システムは、太陽電池（発電部）で発電した電力を蓄電池に充電し、蓄電池を最大充電量で充電させても電力が余剰する場合に、当該余剰した電力を系統電源へ逆潮流させる。

仮に、このような特許文献１に記載される蓄電池システムが複数設けられた場合、当該複数の蓄電池システムは、最大充電量及び太陽電池の発電量に応じて、個別に蓄電池の充電や系統電源への逆潮流を制御することとなる。このような構成においては、ある蓄電池システム（図３に示す第一蓄電システム１０参照）では発電量が増える等して電力を逆潮流させているにも関わらず、他の蓄電池システムでは発電量が減る等して電力が不足し、蓄電池（図３に示す蓄電池２２参照）を最大充電量（２０００Ｗ）で充電できない場合がある。このように、従来技術においては、太陽電池で発電した電力を有効に活用することができない場合があった。

特開２０１２−４４７３３号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、発電部で発電された電力を有効に活用することが可能な電力供給システムを提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を負荷へと供給可能な発電部を有する供給部が、系統電源と前記負荷とを接続する電路に複数接続された電力供給システムであって、前記供給部は、第一供給部と、前記第一供給部よりも前記系統電源側に接続され、前記発電部で発電された電力を充電可能であると共に、当該充電された電力を放電して前記負荷へと供給可能な蓄電池をさらに有する第二供給部と、を具備し、前記電力供給システムは、前記第一供給部から前記系統電源へと逆潮流される電力を検出可能な検出部と、前記検出部の検出結果を取得可能であると共に前記蓄電池を制御可能に構成され、前記検出部が前記系統電源へと逆潮流される電力を検出した場合に、当該逆潮流される電力を前記蓄電池に充電する制御部と、を具備するものである。

請求項２においては、前記制御部は、前記蓄電池の最大充電量と、逆潮流される電力量と、前記第二供給部の発電部で発電した電力を前記蓄電池へ充電する量である内部充電量と、に基づいて、逆潮流される電力を前記蓄電池に充電する量である外部充電量を決定するものである。

請求項３においては、前記制御部は、前記最大充電量を上限として、前記内部充電量との和が最大となるように前記外部充電量を決定するものである。

請求項４においては、前記第二供給部は、前記電路に並んで複数接続され、前記検出部は、前記電路において複数の前記第二供給部の前記系統電源側に隣接するようにそれぞれ配置され、前記制御部は、前記検出部が前記系統電源へと逆潮流される電力を検出した場合に、当該検出部と隣接する前記第二供給部の蓄電池に、当該逆潮流される電力を充電するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、第一供給部の発電部で発電された電力を有効に活用することができる。

請求項２においては、外部充電量を好適に決定することができる。

請求項３においては、第一供給部の発電部で発電された電力をより有効に活用することができる。

請求項４においては、第一供給部の発電部で発電された電力をより有効に活用することができる。

電力供給システムを示したブロック図。 全ての蓄電システムが電力を逆潮流させている状態を示したブロック図。 第一状態を示したブロック図。 ハイブリッドパワコンの動作を示したフローチャート。 第一状態で第一蓄電システムからの余剰電力を第二蓄電システムの蓄電池に充電する様子を示したブロック図。 第二状態を示したブロック図。 第二状態で第一蓄電システムからの余剰電力を第二蓄電システムの蓄電池に充電する様子を示したブロック図。 第三状態を示したブロック図。 第三状態で第一蓄電システムからの余剰電力を第二蓄電システムの蓄電池に充電する様子を示したブロック図。 第四状態を示したブロック図。 第四状態で第一蓄電システムからの余剰電力を第二蓄電システムの蓄電池に充電する様子を示したブロック図。 第二蓄電システム及び第三蓄電システムの蓄電池に第一蓄電システムからの余剰電力を充電する状態を示したブロック図。

以下では、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１について説明する。

図１に示す電力供給システム１は、系統電源Ｋからの電力や、太陽光を利用して発電された電力を負荷Ｈへと供給するものである。本実施形態に係る電力供給システム１は、集合住宅に設けられ、当該集合住宅の負荷Ｈ（例えば、複数の住宅の機器等）へと電力を供給する。電力供給システム１は、主として第一蓄電システム１０、第二蓄電システム２０、第三蓄電システム３０及びセンサ４１・４２・４３を具備する。

第一蓄電システム１０は、太陽光を利用して発電された電力を蓄電したり、負荷Ｈへと供給するものである。第一蓄電システム１０は、太陽光発電部１１、蓄電池１２及びハイブリッドパワコン１３を具備する。

太陽光発電部１１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部１１は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１１は、例えば、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。

蓄電池１２は、電力を充電可能に構成されるものである。蓄電池１２は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。蓄電池１２は、後述するハイブリッドパワコン１３を介して太陽光発電部１１と接続される。なお、蓄電池１２は、本実施形態において、その最大充電量Ａが２０００Ｗであるものとする。最大充電量Ａとは、蓄電池１２が単位時間当たりに充電可能な最大の電力量を指す。

ハイブリッドパワコン１３は、電力を適宜変換するもの（ハイブリッドパワーコンディショナ）である。ハイブリッドパワコン１３は、太陽光発電部１１で発電された電力及び蓄電池１２から放電された電力を負荷Ｈに出力可能であると共に、太陽光発電部１１で発電された電力及び系統電源Ｋからの電力を蓄電池１２に出力可能に構成される。また、ハイブリッドパワコン１３は、太陽光発電部１１及び蓄電池１２の運転状態に関する情報を取得可能に構成される。ハイブリッドパワコン１３は、所定の記憶装置に蓄電池１２の最大充電量Ａを記憶している。このようなハイブリッドパワコン１３は、系統電源Ｋから負荷Ｈへと電力を供給する電力経路Ｌの第一接続点Ｐ１と接続される。

このように構成される第一蓄電システム１０のハイブリッドパワコン１３は、後述するセンサ４１の検出結果等に基づいて、蓄電池１２の充放電を切り替えることができる。

第二蓄電システム２０は、第一蓄電システム１０よりも電力経路Ｌの上流側の第二接続点Ｐ２にハイブリッドパワコン２３が接続される点を除いて、第一蓄電システム１０と同様に構成される。具体的には、第二蓄電システム２０の太陽光発電部２１、蓄電池２２及びハイブリッドパワコン２３は、それぞれ第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１、蓄電池１２及びハイブリッドパワコン１３に相当する。

第三蓄電システム３０は、第二蓄電システム２０よりも電力経路Ｌの上流側の第三接続点Ｐ３にハイブリッドパワコン３３が接続される点を除いて、第一蓄電システム１０と同様に構成される。具体的には、第三蓄電システム３０の太陽光発電部３１、蓄電池３２及びハイブリッドパワコン３３は、それぞれ第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１、蓄電池１２及びハイブリッドパワコン１３に相当する。

センサ４１は、電力経路Ｌにおいて、第一接続点Ｐ１と第二接続点Ｐ２との間に設けられる。また、センサ４１は、第一接続点Ｐ１の上流側（系統電源Ｋ側）に隣接するように（他の接続点等が介在しないように）設けられる。センサ４１は、設けられた箇所を流通する電力（例えば、負荷Ｈ及び蓄電池１２へと供給される電力）の電圧（供給電圧）及び電流（供給電流）を検出する。センサ４１は、第一蓄電システム１０のハイブリッドパワコン１３と接続され、検出結果に関する信号をハイブリッドパワコン１３へ出力可能に構成される。

センサ４２は、第二接続点Ｐ２と第三接続点Ｐ３との間に設けられる点及び第二蓄電システム２０のハイブリッドパワコン２３と接続される点を除いてセンサ４１と同様に構成される。センサ４２は、第二接続点Ｐ２の上流側に隣接するように設けられる。

センサ４３は、第三接続点Ｐ３と系統電源Ｋの間に設けられる点及び第三蓄電システム３０のハイブリッドパワコン３３を除いてセンサ４１と同様に構成される。センサ４３は、第三接続点Ｐ３の上流側に隣接するように設けられる。

以下では、上述の如く構成された電力供給システム１において、蓄電池１２・２２・３２及び負荷Ｈへ電力を供給する流れについて、簡単に説明する。

系統電源Ｋや太陽光発電部１１・２１・３１からの電力は、電力経路Ｌを介して負荷Ｈへ供給される。こうして、住宅の居住者は、系統電源Ｋや、太陽光発電部１１・２１・３１からの電力を用いて照明を点灯させたり、調理器具やエアコンを使用したりすることができる。

この場合において、負荷Ｈの消費電力が太陽光発電部１１・２１・３１からの電力で賄える場合には、系統電源Ｋからの電力を用いないことも可能である。このようにして系統電源Ｋからの買電量を減少させ、電力料金を節約することができる。

また、系統電源Ｋや太陽光発電部１１・２１・３１からの電力は、適宜の時間帯に蓄電池１２・２２・３２に供給することができる。蓄電池１２・２２・３２に供給された電力は、当該蓄電池１２・２２・３２に充電することができる。蓄電池１２・２２・３２が充電される時間帯は、居住者の任意に設定することができる。例えば、前記時間帯を深夜に設定すれば、料金の安い深夜電力を蓄電池１２・２２・３２に充電することができる。また、前記時間帯を昼間の時間帯に設定すれば、太陽光発電部１１・２１・３１からの電力を蓄電池１２・２２・３２に充電することができる。

また、蓄電池１２・２２・３２に充電された電力は、電力経路Ｌを介して負荷Ｈへ供給することができる。具体的には、蓄電池１２・２２・３２を放電すると、当該放電された電力が電力経路Ｌを介して負荷Ｈに供給される。蓄電池１２・２２・３２が放電される時間帯は、居住者の任意に設定することができる。例えば、前記時間帯を昼間の時間帯に設定すれば、蓄電池１２・２２・３２に充電した料金の安い深夜電力を当該昼間の時間帯に用いることができる。こうして、昼間の時間帯に系統電源Ｋからの電力量（買電量）を減少させ、電力料金を節約することができる。

このような負荷Ｈへの電力の供給において、ハイブリッドパワコン１３・２３・３３は、センサ４１・４２・４３の検出結果に基づいて蓄電池１２・２２・３２の放電量を決定する負荷追従運転を行う。

次に、電力供給システム１における電力の供給態様（モード）について説明する。

電力供給システム１は、電力の供給態様としてエコモード等を有する。

エコモードは、太陽光発電部１１・２１・３１で発電した電力の負荷Ｈでの消費（負荷Ｈで消費することで省エネ効果を得ること）を目的としたモードである。図２に示すように、エコモードが設定されたハイブリッドパワコン１３・２３・３３は、太陽光発電部１１・２１・３１で発電が行われている場合に、当該太陽光発電部１１・２１・３１からの電力を負荷Ｈに供給する。また、ハイブリッドパワコン１３・２３・３３は、太陽光発電部１１・２１・３１からの電力（それぞれ４０００Ｗ）が負荷Ｈの消費電力（１０００Ｗ）に対して余剰すると、当該余剰電力を蓄電池１２・２２・３２に充電する。ハイブリッドパワコン１３・２３・３３は、蓄電池１２・２２・３２を最大充電量Ａ（それぞれ２０００Ｗ）で充電しても太陽光発電部１１・２１・３１からの電力が依然として余剰する場合に、当該余剰電力を系統電源Ｋへと逆潮流させる。これにより、図２に示す第一蓄電システム１０では１０００Ｗ、第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０では２０００Ｗの電力が逆潮流される。

なお、エコモードが設定されたハイブリッドパワコン１３・２３・３３は、蓄電池１２・２２・３２が満充電となると、蓄電池１２・２２・３２の充電を停止し、負荷Ｈの消費電力に対して余剰した全ての電力を系統電源Ｋへと逆潮流させる。また、ハイブリッドパワコン１３・２３・３３は、太陽光発電部１１・２１・３１からの電力が負荷Ｈの消費電力に対して不足すると、蓄電池１２・２２・３２を放電させて当該蓄電池１２・２２・３２からの電力を負荷Ｈに供給する。

ここで、第一蓄電システム１０から第三蓄電システム３０までは、その設置場所の違い等により、太陽光発電部１１・２１・３１の発電量及び蓄電池１２・２２・３２の残量がばらつく場合がある。このような発電量及び残量のばらつきにより、ある蓄電システムでは負荷Ｈ及び蓄電池に対して余剰した太陽光発電部の電力を逆潮流させているのに対して、他の蓄電システムでは、負荷Ｈ及び蓄電池に対して太陽光発電部の電力が不足する場合がある。

図３は、このような負荷Ｈ及び蓄電池に対して電力が余った蓄電システムと、電力が不足する蓄電システムと、を例示した図である。図３に示す第一蓄電システム１０は、電力が余った蓄電システムに相当し、負荷Ｈ及び蓄電池１２に対して余剰した１０００Ｗの電力を逆潮流させている。また、第三蓄電システム３０も電力が余った蓄電システムに相当し、蓄電池３２に対して余剰した２０００Ｗの電力を逆潮流させている。一方、第二蓄電システム２０は、電力が不足する蓄電システムに相当し、太陽光発電部２１の発電量が他の太陽光発電部１１・３１よりも少なくなって最大充電量Ａで蓄電池２２を充電するのに５００Ｗの電力が不足している。

本実施形態に係る電力供給システム１は、図４に示す余剰電力充電処理を行うことで、電力が余った蓄電システムから逆潮流される電力（余剰電力）を電力が不足する蓄電システムの蓄電池に充電し、余剰電力を極力電力供給システム１内で消費するようにしている。

以下では、図３から図１２までを参照して、余剰電力充電処理について説明する。

余剰電力充電処理は、ハイブリッドパワコン１３・２３・３３毎に互いに独立して繰り返し実行される。なお、以下においては、ハイブリッドパワコン２３が余剰電力充電処理を行う場合を例に挙げて説明する。また、以下においては、ハイブリッドパワコン２３に対してエコモードが設定されているものとする。

ハイブリッドパワコン２３は、図４に示す余剰電力充電処理により、所定の条件を満たした場合に、負荷Ｈ側（下流側）に配置される第一蓄電システム１０からの余剰電力を蓄電池２２に充電する。

図４に示すように、まず、ステップＳ１０において、ハイブリッドパワコン２３は、買電状態であるか否かを確認する。本実施形態に係る買電状態とは、系統電源Ｋ側から処理を行うハイブリッドパワコンと電力経路Ｌとの接続部分（第二接続点Ｐ２）へ向けて電力が流通している状態を指す。ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果に基づいて、買電状態であるか否かを判断する。ハイブリッドパワコン２３は、買電状態であると判断した場合にステップＳ２０へ移行する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、買電状態でないと判断した場合にステップＳ４０へ移行する。

ステップＳ２０において、ハイブリッドパワコン２３は、電力経路Ｌ（第二接続点Ｐ２）を流通する電力を蓄電池２２に充電しているか否かを確認する。ハイブリッドパワコン２３は、電力経路Ｌを流通する電力を蓄電池２２に充電している場合に、ステップＳ３０へ移行する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、電力経路Ｌを流通する電力を蓄電池２２に充電していない場合に、余剰電力充電処理を終了する。

ステップＳ３０において、ハイブリッドパワコン２３は、電力経路Ｌを流通する電力を蓄電池２２に充電するのを停止する。ここで、ハイブリッドパワコン２３は、系統電源Ｋから電力を購入していることにより、系統電源Ｋ側から第二接続点Ｐ２へ電力が流通して（買電状態となって）ステップＳ３０へ移行する場合がある。このような場合に電力経路Ｌを流通する電力を蓄電池２２に充電してしまうと、系統電源Ｋから購入する電力量が増えてしまう。そこで、ハイブリッドパワコン２３は、ステップＳ３０の処理を行う（電力経路Ｌからの充電を停止する）ことで、エコモードにおいて系統電源Ｋから購入する電力量が極力増えないようにしている。ハイブリッドパワコン２３は、ステップＳ３０の処理が終了すると、余剰電力充電処理を終了する。

ステップＳ４０において、ハイブリッドパワコン２３は、売電状態であるか否かを確認する。本実施形態に係る売電状態とは、処理を行うハイブリッドパワコンと電力経路Ｌとの接続部分（第二接続点Ｐ２）から系統電源Ｋ側へ向けて電力が流通している状態を指す。ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果に基づいて、売電状態であるか否かを判断する。ハイブリッドパワコン２３は、売電状態であると判断した場合に、ステップＳ５０へ移行する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、売電状態でないと判断した場合に、蓄電池２２に充電可能な余剰電力がないと判断し、余剰電力充電処理を終了する。

ステップＳ５０において、ハイブリッドパワコン２３は、太陽光発電部２１から蓄電池２２への充電量（以下、「システム内充電量Ｃ」と称する）が最大充電量Ａと同一の値であるか否かを確認する。ハイブリッドパワコン２３は、システム内充電量Ｃが最大充電量Ａと同一の値である場合（最大充電量Ａで充電している場合）に、第一蓄電システム１０からの余剰電力を蓄電池２２に充電する必要はないと判断し、余剰電力充電処理を終了する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、システム内充電量Ｃが最大充電量Ａと同一の値でないと判断した場合に、第一蓄電システム１０からの余剰電力をセンサ４２が検出することで売電状態となっていると判断する。この場合、ハイブリッドパワコン２３は、蓄電池２２に充電可能な第一蓄電システム１０からの余剰電力があると判断し、ステップＳ６０へ移行する。

ステップＳ６０において、ハイブリッドパワコン２３は、エコモード内に予め設定された余剰電力充電モードを開始する。余剰電力充電モードは、エコモード中に第一蓄電システム１０からの余剰電力を充電する処理を行うモード（エコモードの一部）である。ハイブリッドパワコン２３は、余剰電力充電モードを開始すると、ステップＳ６０から後述するＳ１３０までの処理を行う。

余剰電力充電モードに切り替えられたハイブリッドパワコン２３は、まず、ステップＳ６０において、システム内充電量Ｃが０よりも大きく、かつ最大充電量Ａ未満であるか否かを確認する。ハイブリッドパワコン２３は、システム内充電量Ｃが０よりも大きく、かつ最大充電量Ａ未満である場合、第一蓄電システム１０からの余剰電力を蓄電池２２に充電することができると判断し、ステップＳ７０へ移行する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、システム内充電量Ｃが０以下、又は最大充電量Ａ以上である場合に、ステップＳ１００へ移行する。

なお、システム内充電量Ｃは、０以上、かつ最大充電量Ａ以下の間の範囲の値となるものであり、当該範囲のうち、システム内充電量Ｃが最大充電量Ａと同一の値となった場合にステップＳ６０には移行しないため、実質的にはシステム内充電量Ｃが０の場合にステップＳ１００へ移行することとなる。

ステップＳ７０において、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０（下流側）から逆潮流される電力量（以下、「売電量Ｂ」と称する）が、最大充電量Ａからシステム内充電量Ｃを減算した値（最大充電量Ａで充電するのに必要な電力量）よりも大きいか否かを確認する。なお、ステップＳ７０においては、太陽光発電部２１からの電力が不足して蓄電池２２を最大充電量Ａで充電できていない（第二蓄電システム２０では電力を逆潮流させていない）ため、第二接続点Ｐ２には、第一蓄電システム１０からの余剰電力のみが流通している。ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果に基づいて売電量Ｂを判断する。ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂが最大充電量Ａからシステム内充電量Ｃを減算した値よりも大きい場合に、ステップＳ８０へ移行する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂが前記減算した値以下である場合に、ステップＳ９０へ移行する。

ステップＳ８０において、ハイブリッドパワコン２３は、太陽光発電部２１から蓄電池２２への充電を継続しつつ、電力経路Ｌを流通する電力を蓄電池２２に充電する。これにより、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０からの余剰電力を用いて蓄電池２２の充電量を増やすことができる。また、ハイブリッドパワコン２３は、最大充電量Ａからシステム内充電量Ｃを減算した電力量を、電力経路Ｌから蓄電池２２への充電量（以下、「システム外充電量Ｄ」と称する）に決定する。これによれば、システム内充電量Ｃとシステム外充電量Ｄとの和が最大充電量Ａとなるため、蓄電池２２を最大充電量Ａで充電することができる。ハイブリッドパワコン２３は、ステップＳ８０の処理が終了すると、余剰電力充電処理を終了する。

ハイブリッドパワコン２３は、例えば、図３に示す第一状態でその処理が行われる場合に、ステップＳ８０の処理を行う。第一状態においては、第一蓄電システム１０から１０００Ｗの電力が逆潮流される。また、第二蓄電システム２０では、太陽光発電部２１で発電された１５００Ｗの電力を蓄電池２２に充電している。すなわち、第一状態においては、売電量Ｂが１０００Ｗ、システム内充電量Ｃが１５００Ｗとなっている。また、蓄電池２２を最大充電量Ａで充電するのに５００Ｗの電力が不足している。

このような状態において、ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果（１０００Ｗ）に基づいて売電状態であると判断し、ステップＳ５０へ移行する（ステップＳ１０：ＮＯ、ステップＳ４０：ＹＥＳ）。そして、ハイブリッドパワコン２３は、システム内充電量Ｃ（１５００Ｗ）及び最大充電量Ａ（２０００Ｗ）に基づいてステップＳ７０へ移行する（ステップＳ５０：ＮＯ、ステップＳ６０：ＹＥＳ）。その後、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂ（１０００Ｗ）が最大充電量Ａからシステム内充電量Ｃを減算した値（５００Ｗ）よりも大きいと判断し、ステップＳ８０へ移行する（ステップＳ７０：ＹＥＳ）。当該ハイブリッドパワコン２３は、最大充電量Ａからシステム内充電量Ｃを減算した５００Ｗをシステム外充電量Ｄに決定する。これによれば、図５に示すように、ハイブリッドパワコン２３は、余剰電力の一部（５００Ｗ）及び太陽光発電部２１からの電力（１５００Ｗ）を用いて、蓄電池２２を最大充電量Ａ（２０００Ｗ）で充電することができる。

図４に示すように、ステップＳ９０において、ハイブリッドパワコン２３は、太陽光発電部２１から蓄電池２２への充電を継続しつつ、売電量Ｂを電力経路Ｌから蓄電池２２に充電する。これにより、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０からの余剰電力を全て蓄電池２２に充電する。これによれば、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０からの余剰電力を用いて、蓄電池２２の充電量を可能な限り増やすことができる。ハイブリッドパワコン２３は、ステップＳ９０の処理が終了すると、余剰電力充電処理を終了する。

ハイブリッドパワコン２３は、例えば、図６に示す第二状態でその処理が行われる場合に、ステップＳ９０の処理を行う。第二状態においては、第一蓄電システム１０から１０００Ｗの電力が逆潮流される。また、第二蓄電システム２０では、太陽光発電部２１で発電された５００Ｗの電力を蓄電池２２に充電している。すなわち、第二状態においては、売電量Ｂが１０００Ｗ、システム内充電量Ｃが５００Ｗとなっている。また、蓄電池２２を最大充電量Ａで充電するのに１５００Ｗの電力が不足している。

このような第二状態において、ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果等に基づいてステップＳ７０へ移行する（ステップＳ１０：ＮＯ、ステップＳ４０：ＹＥＳ、ステップＳ５０：ＮＯ、ステップＳ６０：ＹＥＳ）。そして、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂ（１０００Ｗ）が最大充電量Ａからシステム内充電量Ｃを減算した電力量（１５００Ｗ）以下であると判断し、ステップＳ９０へ移行する（ステップＳ７０：ＮＯ）。当該ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂ（１０００Ｗ）をシステム外充電量Ｄに決定する。これによれば、図７に示すように、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０の全ての余剰電力を用いて、蓄電池２２の充電量を５００Ｗから１５００Ｗに増やすことができる。

図４に示すように、システム内充電量Ｃが０の場合に移行するステップＳ１００において、ハイブリッドパワコン２３は、蓄電池２２の残量が１００％であるか否かを確認する。ハイブリッドパワコン２３は、蓄電池２２の残量が１００％である場合に、蓄電池２２を充電する必要がないと判断し、余剰電力充電処理を終了する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、蓄電池２２の残量が１００％でない場合に、第一蓄電システム１０からの余剰電力を蓄電池２２に充電する必要があると判断し、ステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１１０において、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂが最大充電量Ａ以上であるか否かを確認する。なお、ステップＳ１１０においては、システム内充電量Ｃが０である（太陽光発電部２１が発電していない）ため、第二接続点Ｐ２には、第一蓄電システム１０からの余剰電力のみが流通している。ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果に基づいて売電量Ｂを判断する。ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂが最大充電量Ａ以上である場合に、ステップＳ１２０へ移行する。一方、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂが最大充電量Ａ未満である場合に、ステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１２０において、ハイブリッドパワコン２３は、最大充電量Ａを電力経路Ｌから蓄電池２２に充電する。これにより、ハイブリッドパワコン２３は、太陽光発電部２１が発電していなくても、第一蓄電システム１０からの余剰電力を用いて最大充電量Ａで蓄電池２２を充電することができる。ハイブリッドパワコン２３は、ステップＳ１２０の処理が終了すると、余剰電力充電処理を終了する。

ハイブリッドパワコン２３は、例えば、図８に示す第三状態でその処理が行われる場合に、ステップＳ１２０の処理を行う。第三状態においては、第一蓄電システム１０から２０００Ｗの電力が逆潮流される。また、第二蓄電システム２０では、太陽光発電部２１が発電していないものの、蓄電池２２の残量は１００％になっていない。すなわち、第三状態においては、売電量Ｂが２０００Ｗ、システム内充電量Ｃが０Ｗとなっている。また、蓄電池２２を最大充電量Ａで充電するのに２０００Ｗの電力が不足している。

このような第三状態において、ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果、システム内充電量Ｃ（０Ｗ）、最大充電量Ａ（２０００Ｗ）及び蓄電池２２の残量に基づいてステップＳ１１０へ移行する（ステップＳ１０：ＮＯ、ステップＳ４０：ＹＥＳ、ステップＳ５０：ＮＯ、ステップＳ６０：ＮＯ、ステップＳ１００：ＮＯ）。そして、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂ（２０００Ｗ）が最大充電量Ａ（２０００Ｗ）以上であると判断し、ステップＳ１２０へ移行する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。当該ハイブリッドパワコン２３は、最大充電量Ａ（２０００Ｗ）をシステム外充電量Ｄに決定する。これによれば、図９に示すように、ハイブリッドパワコン２３は、余剰電力（２０００Ｗ）を用いて蓄電池２２を最大充電量Ａ（２０００Ｗ）で充電することができる。

図４に示すように、ステップＳ１３０において、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂを電力経路Ｌから蓄電池２２に充電する。これにより、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０からの余剰電力を全て蓄電池２２に充電する。これによれば、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０からの余剰電力を用いて、蓄電池２２の充電量を可能な限り増やすことができる。ハイブリッドパワコン２３は、ステップＳ１３０の処理が終了すると、余剰電力充電処理を終了する。

ハイブリッドパワコン２３は、例えば、図１０に示す第四状態でその処理が行われる場合に、ステップＳ１３０の処理を行う。第四状態においては、第一蓄電システム１０から１０００Ｗの電力が逆潮流される。また、第二蓄電システム２０では、太陽光発電部２１が発電していないものの、蓄電池２２の残量は１００％になっていない。すなわち、第四状態においては、売電量Ｂが１０００Ｗ、システム内充電量Ｃが０Ｗとなっている。また、蓄電池２２を最大充電量Ａで充電するのに２０００Ｗの電力が不足している。

このような第四状態において、ハイブリッドパワコン２３は、センサ４２の検出結果等に基づいてステップＳ１１０へ移行する（ステップＳ１０：ＮＯ、ステップＳ４０：ＹＥＳ、ステップＳ５０：ＮＯ、ステップＳ６０：ＮＯ、ステップＳ１００：ＮＯ）。そして、ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂ（１０００Ｗ）が最大充電量Ａ（２０００Ｗ）未満であると判断し、ステップＳ１３０へ移行する（ステップＳ１１０：ＮＯ）。当該ハイブリッドパワコン２３は、売電量Ｂ（１０００Ｗ）をシステム外充電量Ｄに決定する。これによれば、図１１に示すように、ハイブリッドパワコン２３は、第一蓄電システム１０の全ての余剰電力を用いて、蓄電池２２の充電量を０Ｗから１０００Ｗへと増やすことができる。

以上の如く、電力供給システム１は、電力が余った蓄電システムがある場合に（ステップＳ１０：ＮＯ、ステップＳ４０：ＹＥＳ）、電力が不足する蓄電システムの蓄電池に電力が余った蓄電システムから逆潮流させた電力を充電するようにしている（ステップＳ８０・Ｓ９０・Ｓ１２０・Ｓ１３０）。これによれば、電力が余った蓄電システムの電力を、電力が不足する蓄電システムに融通することができるため、太陽光発電部１１・２１・３１で発電した電力を有効に活用することができる。

また、電力供給システム１は、最大充電量Ａと、売電量Ｂと、システム内充電量Ｃと、に基づいて、蓄電池１２・２２・３２に充電する余剰電力量を決定している（ステップＳ８０・Ｓ９０・Ｓ１２０・Ｓ１３０）。これによれば、電力供給システム１は、余剰電力をどの程度まで充電可能かを把握することができるため、システム外充電量Ｄを好適に決定することができる。これによって、例えば、システム外充電量Ｄ（例えば、１５００Ｗ）が売電量Ｂ（例えば、５００Ｗ）を超えてしまい、系統電源Ｋから電力を購入してしまうといった事態の発生を抑制できる。

また、電力供給システム１は、余剰電力を用いて、可能であれば最大充電量Ａで蓄電池１２・２２・３２を充電するようにしている（ステップＳ８０・Ｓ９０・Ｓ１２０）。また、電力供給システム１は、余剰電力を用いて最大充電量Ａで蓄電池１２・２２・３２を充電できない場合に、余剰電力の全てを蓄電池１２・２２・３２に充電するようにしている（ステップＳ９０・Ｓ１３０）。以上により、電力供給システム１は、余剰電力を蓄電池１２・２２・３２に極力充電するようにしている。これによれば、電力供給システム１は、太陽光発電部１１・２１・３１で発電した電力をより有効に活用することができる。

また、電力供給システム１は、接続点Ｐ１〜Ｐ３の上流側に設けられたセンサ４１・４２・４３を用いて、余剰電力を蓄電池１２・２２・３２に充電するようにしている。これによれば、電力供給システム１は、負荷追従運転用のセンサ４１・４２・４３を用いて余剰電力充電処理を行うことができる。これによって、電力供給システム１は、部品点数を削減してコストを低減することができる。

なお、本実施形態においては、第二蓄電システム２０のハイブリッドパワコン２３を例に挙げて処理を説明したが、第一蓄電システム１０及び第三蓄電システム３０のハイブリッドパワコン１３・３３もハイブリッドパワコン２３と同様にステップＳ１０〜Ｓ１３０の処理を行う。

これにより、図１２に示すように、最も上流側に配置される第三蓄電システム３０のハイブリッドパワコン３３は、第一蓄電システム１０からの余剰電力（２０００Ｗ）を第二蓄電システム２０の蓄電池２２に充電しても依然として電力が余る場合に、当該余剰電力を蓄電池３２を充電することができる。

なお、最も下流側に配置される第一蓄電システム１０では、第一接続点Ｐ１よりも下流側から余剰電力が流通しない。このような第一蓄電システム１０は、太陽光発電部１１からの電力で蓄電池１２を最大充電量Ａで充電しても電力が余る場合（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、又は蓄電池１２の残量が１００％である場合（ステップＳ１００：ＮＯ）に、売電状態となる。このため、第一蓄電システム１０は、余剰電力を蓄電池１２に充電する処理（ステップＳ８０・Ｓ９０・Ｓ１２０・Ｓ１３０）に移行せずに余剰電力充電処理を終了する。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を負荷Ｈへと供給可能な太陽光発電部１１・２１・３１（発電部）を有する供給部が、系統電源Ｋと前記負荷Ｈとを接続する電力経路Ｌ（電路）に複数接続された電力供給システム１であって、前記供給部は、第一蓄電システム１０（第一供給部）と、前記第一蓄電システム１０よりも前記系統電源Ｋ側に接続され、前記太陽光発電部１１・２１・３１で発電された電力を充電可能であると共に、当該充電された電力を放電して前記負荷Ｈへと供給可能な蓄電池２２・３２をさらに有する第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０（第二供給部）と、を具備し、前記電力供給システム１は、前記第一蓄電システム１０から前記系統電源Ｋへと逆潮流される電力を検出可能なセンサ４２・４３（検出部）と、前記センサ４２・４３の検出結果を取得可能であると共に前記蓄電池２２・３２を制御可能に構成され、前記センサ４２・４３が前記系統電源Ｋへと逆潮流される電力を検出した場合に、当該逆潮流される電力を前記蓄電池２２・３２に充電するハイブリッドパワコン２３・３３（制御部）と、を具備するものである。

このように構成することにより、第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１から逆潮流させた電力を第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０の蓄電池２２・３２に充電できるため、太陽光発電部１１で発電された電力を有効に活用することができる。

また、前記ハイブリッドパワコン２３・３３は、前記蓄電池２２・３２の最大充電量Ａと、売電量Ｂ（逆潮流される電力量）と、前記第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０の太陽光発電部２１・３１で発電した電力を前記蓄電池２２・３２へ充電する量であるシステム内充電量Ｃ（内部充電量）と、に基づいて、逆潮流される電力を前記蓄電池２２・３２に充電する量であるシステム外充電量Ｄ（外部充電量）を決定するものである。

このように構成することにより、システム外充電量Ｄを好適に決定することができる。

また、前記ハイブリッドパワコン２３・３３は、前記最大充電量Ａを上限として、前記システム内充電量Ｃとの和が最大となるように前記システム外充電量Ｄを決定するものである。

このように構成することにより、第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１から逆潮流される電力を第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０の蓄電池２２・３２に極力充電することができるため、太陽光発電部１１で発電された電力をより有効に活用することができる。

また、前記第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０は、前記電力経路Ｌに並んで接続され、前記センサ４２・４３は、前記電力経路Ｌにおいて前記第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０の前記系統電源Ｋ側に隣接するようにそれぞれ配置され、前記ハイブリッドパワコン２３・３３は、前記センサ４２・４３が前記系統電源Ｋへと逆潮流される電力を検出した場合に、当該センサ４２・４３と隣接する前記第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０の蓄電池２２・３２に、当該逆潮流される電力を充電するものである。

このように構成することにより、下流側の第二蓄電システム２０の蓄電池２２に充電しても依然として余った第一蓄電システム１０からの余剰電力を、上流側の第三蓄電システム３０の蓄電池３２に充電することができる。これによって、第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１で発電された電力をより有効に活用することができる。

なお、本実施形態に係る太陽光発電部１１・２１・３１は、本発明に係る発電部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る第一蓄電システム１０は、本発明に係る第一供給部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る第二蓄電システム２０及び第三蓄電システム３０は、本発明に係る第二供給部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係るセンサ４２・４３は、本発明に係る検出部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係るハイブリッドパワコン２３・３３は、本発明に係る制御部の実施の一形態である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、電力供給システム１は、集合住宅に設けられるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、オフィス等に設けられるものであってもよい。

また、本実施形態において蓄電システムの台数は、３台であるものとしたが、これに限定されるものではなく、２台以上の任意の台数とすることができる。

また、第一蓄電システム１０は、必ずしも蓄電池１２を具備する必要はない。

また、第一蓄電システム１０のハイブリッドパワコン１３は、必ずしも余剰電力充電処理を行う必要はない。

また、本実施形態においては、第二蓄電システム２０は、第一蓄電システム１０（すなわち、１つの蓄電システム）から逆潮流された電力を充電可能な構成としたが、複数の蓄電システムからの電力を充電することができる。すなわち、本発明に係る第二供給部だけでなく、第一供給部も電力経路Ｌに複数接続されるものであってもよい。

また、第一蓄電システム１０から第三蓄電システム３０までは、所定の燃料を用いて発電する発電装置（例えば、燃料電池）等を具備する構成であってもよい。

また、発電部は、太陽光を利用して発電する太陽光発電部１１・２１・３１であるものとしたが、自然エネルギー（例えば、水力や風力）を利用して発電するものであれば、これに限定されるものではない。

また、ハイブリッドパワコン２３・３３は、ステップＳ９０及びステップＳ１３０において、全ての余剰電力を蓄電池２２・３２に充電するものとしたが、これに限定されるものではない。ハイブリッドパワコン２３・３３は、ステップＳ９０及びステップＳ１３０において、例えば、余剰電力の一部を蓄電池２２・３２に充電してもよい。

また、本実施形態においては、ハイブリッドパワコン２３・３３によって蓄電池２２・３２の充電を制御するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて蓄電池２２・３２の充電を制御してもよい。

１ 電力供給システム
１０ 第一蓄電システム（第一供給部）
１１・２１・３１ 太陽光発電部（発電部）
２０ 第二蓄電システム（第二供給部）
２２・３２ 蓄電池
２３・３３ ハイブリッドパワコン（制御部）
３０ 第三蓄電システム（第二供給部）
４２・４３ センサ（検出部）
Ｈ 負荷
Ｋ 系統電源
Ｌ 電力経路（電路）

Claims (4)

1. 自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を負荷へと供給可能な発電部を有する供給部が、系統電源と前記負荷とを接続する電路に複数接続された電力供給システムであって、
   前記供給部は、
   第一供給部と、
   前記第一供給部よりも前記系統電源側に接続され、前記発電部で発電された電力を充電可能であると共に、当該充電された電力を放電して前記負荷へと供給可能な蓄電池をさらに有する第二供給部と、
   を具備し、
   前記電力供給システムは、
   前記第一供給部から前記系統電源へと逆潮流される電力を検出可能な検出部と、
   前記検出部の検出結果を取得可能であると共に前記蓄電池を制御可能に構成され、前記検出部が前記系統電源へと逆潮流される電力を検出した場合に、当該逆潮流される電力を前記蓄電池に充電する制御部と、
   を具備する、
   電力供給システム。
2. 前記制御部は、
   前記蓄電池の最大充電量と、逆潮流される電力量と、前記第二供給部の発電部で発電した電力を前記蓄電池へ充電する量である内部充電量と、に基づいて、逆潮流される電力を前記蓄電池に充電する量である外部充電量を決定する、
   請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記制御部は、
   前記最大充電量を上限として、前記内部充電量との和が最大となるように前記外部充電量を決定する、
   請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記第二供給部は、
   前記電路に並んで複数接続され、
   前記検出部は、
   前記電路において複数の前記第二供給部の前記系統電源側に隣接するようにそれぞれ配置され、
   前記制御部は、
   前記検出部が前記系統電源へと逆潮流される電力を検出した場合に、当該検出部と隣接する前記第二供給部の蓄電池に、当該逆潮流される電力を充電する、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電力供給システム。

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