JP2022092693A - Power storage system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電システムに関する。 The present invention relates to a power storage system.
一般に、蓄電システムには、逆潮流を監視する電流センサと、商用電力系統からパワーコンディショナを切り離すための開閉器とが備えられている。
電流センサには、例えばCT(Current Transformer)センサが用いられ、屋内の分電盤近くにある商用電力系統の電線にCTセンサはクランプされている。そして、CTセンサの検出信号は、パワーコンディショナに送信され、パワーコンディショナによって、逆潮流の監視が行われている。
また、開閉器は、パワーコンディショナの内部に配設されている。そして、商用電力系統の停電時や異常時には、この開閉器によって、パワーコンディショナが商用電力系統から切り離される。(例えば、特許文献1および2参照)。
一方で、パワーコンディショナから開閉器が分離され、その開閉器が分電盤に配設された蓄電システムも提案されている。
この種の蓄電システムでは、パワーコンディショナから出力された制御信号を分電盤に設けられた開閉器に接続することによって、当該開閉器の開閉制御が行われている。
この種の蓄電システムを構築する場合には、分電盤がパワーコンディショナを構成する一要素として扱われるため、あらかじめ組み合わせの決められた分電盤とパワーコンディショナとを用いることが必要となる。
Generally, the power storage system is provided with a current sensor for monitoring reverse power flow and a switch for disconnecting the power conditioner from the commercial power system.
For example, a CT (Current Transformer) sensor is used as the current sensor, and the CT sensor is clamped to an electric wire of a commercial power system near an indoor distribution board. Then, the detection signal of the CT sensor is transmitted to the power conditioner, and the power conditioner monitors the reverse power flow.
Further, the switch is arranged inside the power conditioner. Then, in the event of a power failure or abnormality in the commercial power system, the power conditioner is disconnected from the commercial power system by this switch. (See, for example,
On the other hand, a power storage system in which a switch is separated from the power conditioner and the switch is arranged in a distribution board has also been proposed.
In this type of power storage system, the opening / closing control of the switch is performed by connecting the control signal output from the power conditioner to the switch provided in the distribution board.
When constructing this type of power storage system, the distribution board is treated as one element that constitutes the power conditioner, so it is necessary to use a distribution board and a power conditioner with a predetermined combination. ..
しかしながら、開閉器が分離されたパワーコンディショナ(機能分離型パワーコンディショナ)を使用した蓄電システムでは、機能分離型パワーコンディショナと分電盤とを接続するために、新たな信号線を配設することが必要となり、蓄電システム全体のコストがアップしてしまうという課題があった。
また、新たな信号線の配設のために、蓄電システムの施工の煩雑化、施工ミスが増加するという課題もあった。
However, in a power storage system that uses a power conditioner with a separate switch (function-separated power conditioner), a new signal line is provided to connect the function-separated power conditioner and the distribution board. There is a problem that the cost of the entire power storage system increases.
In addition, there are problems that the construction of the power storage system becomes complicated and construction mistakes increase due to the arrangement of new signal lines.
そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、開閉器が分離されたパワーコンディショナとその開閉器が配設された分電盤とを接続する蓄電システムにおいて、コスト削減と施工を容易にすることができる蓄電システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and in a power storage system in which a power conditioner in which a switch is separated and a distribution board in which the switch is arranged are connected, cost reduction and construction are performed. It is an object of the present invention to provide a power storage system capable of facilitating the above.
形態1;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、電流センサ部と、分電盤と、パワーコンディショナと、を含む蓄電システムであって、前記電流センサ部は、商用電力系統のU相の電線に流れる電流を検出する第1の電流センサと、前記商用電力系統のW相の電線に流れる電流を検出する第2の電流センサと、を含み、前記分電盤は、前記商用電力系統と連系する系統連系時に前記商用電力系統と前記パワーコンディショナとを接続する一方、前記商用電力系統と連系していない非系統連系時に前記パワーコンディショナを前記商用電力系統から切り離す開閉部と、前記第1の電流センサを終端する第1の終端抵抗と、前記第2の電流センサを終端する第2の終端抵抗と、を含み、前記第1の終端抵抗のグランド側端子と前記第2の終端抵抗のグランド側端子とが共通のグランドラインに接続されるとともに、当該共通のグランドラインが前記パワーコンディショナのグランドと接続されていることを特徴とする蓄電システムを提案している。
この構成によれば、第1および第2の終端抵抗が分電盤内に配設されることにより第1および第2の電流センサのグランド側端子を共通のグランドラインにより共通化することができる。そして、当該共通のグランドラインがパワーコンディショナのグランドと接続されているので、パワーコンディショナ内に第1および第2の終端抵抗を配設する場合(この場合、分電盤内の第1および第2の電流センサからパワーコンディショナに向けて少なくとも2本のグランドラインの引き回しが必要)に比較し、分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を少なくすることができる。
そのため、蓄電システムのコストを低減するとともに施工を容易にすることができる。
According to this configuration, since the first and second terminating resistors are arranged in the distribution board, the ground side terminals of the first and second current sensors can be shared by a common ground line. .. Then, since the common ground line is connected to the ground of the power conditioner, when the first and second terminating resistors are arranged in the power conditioner (in this case, the first and second in the distribution board). It is necessary to route at least two ground lines from the second current sensor toward the power conditioner), and the number of signal lines connecting the distribution board and the power conditioner can be reduced.
Therefore, the cost of the power storage system can be reduced and the construction can be facilitated.
形態2;前記パワーコンディショナは、前記電流センサ部の検出信号が入力され逆潮流を監視する電流監視部を含み、前記共通のグランドラインが前記電流監視部のグランドと接続されているので、第1および第2の終端抵抗のグランド側端子を、分電盤とパワーコンディショナとを接続する1本の共通のグランドラインを介して、第1および第2の電流センサの検出信号が入力される電流監視部のグランドに接続することができる。
形態3;前記非系統連系時に、前記分電盤を介して重要負荷および当該重要負荷以外の一般負荷を問わずすべての負荷に前記パワーコンディショナの自立出力から電力が供給されることを特徴としている。この構成によれば、商用電力系統の停電等の異常時に、重要負荷と重要負荷以外の負荷とを区別することなく、すべての負荷に電力を供給することができる。
形態4;前記電流センサ部が前記分電盤内に配設されることより、施工時の取り付けミスの発生を防止することができる。すなわち、電流センサ部が分電盤外にある場合は、施工業者が電流センサを取り付ける必要があるが、予め電流センサ部が製品として分電盤に組み込まれていれば施工時の施行ミスをなくすことができる。
形態5;前記開閉部のグランド側端子が前記共通のグランドラインに接続されていることを特徴としている。このため、開閉部のグランドラインと電流センサ部のグランドラインとを共有することができる。したがって、分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の削減を図り、蓄電システムのコストを低減することができる。
開閉器がパワーコンディショナから分離され分電盤内に配設された蓄電システムにおいて、分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を削減し、蓄電システムのコスト低減と施工を容易にすることができる。 In the power storage system where the switch is separated from the power conditioner and arranged in the distribution board, the number of signal lines connecting the distribution board and the power conditioner is reduced, and the cost of the power storage system is reduced and construction is easy. Can be.
[第1の実施形態]
以下、図1から図3を用いて、第1の実施形態に係る蓄電システム1について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
<蓄電システム1のシステム構成>
図1に示すように、蓄電システム1は、多機能型蓄電システム(太陽電池モジュールに接続される太陽光パワーコンディショナと蓄電池ユニットに接続される蓄電パワーコンディショナと、電気自動車等の電動車両に接続される充放電パワーコンディショナと、を一体化した蓄電システム)であって、機能分離型分電盤100と、パワーコンディショナ200と、蓄電池ユニット300と、太陽電池モジュール350と、電動車両410に接続されるV2H(Vehicle to Home)スタンド400と、一般分電盤500と、を含んで構成されている。
<System configuration of
As shown in FIG. 1, the
機能分離型分電盤100は、商用電力系統からの系統電力とパワーコンディショナ200から出力される電力(以下「PCS出力電力」という)とを切り換え、一般分電盤500を介して、重要負荷と重要負荷以外の一般負荷とを区別することなくすべての家庭負荷に電力を供給する。
ここで、系統電力は商用電力のみ、または商用電力と当該商用電力に連系した機器からの電力とを含む。
また、PCS出力電力は、商用電力系統の異常時に、パワーコンディショナ200が蓄電池ユニット300に蓄えられた直流電力、太陽電池モジュール350の発電に基づく直流電力(発電電力)および/または電動車両410に蓄えられた直流電力を交流電力に変換し、機能分離型分電盤100に出力する電力である。
The function-
Here, the grid power includes only commercial power, or includes commercial power and power from equipment connected to the commercial power.
Further, the PCS output power is applied to the DC power stored in the
パワーコンディショナ200は、蓄電池ユニット300と、太陽光により発電する太陽電池モジュール350と、V2Hスタンド400を介して外部への給電機能を有する電動車両410と、に接続可能とされている。
パワーコンディショナ200は、系統連系保護、最大電力追従制御等を実行し、系統電力を制御する。
さらに、商用電力系統の異常時には、蓄電池ユニット300に蓄電された直流電力、太陽電池モジュール350の発電に基づく直流電力(発電電力)および/または電動車両410の蓄電池に蓄電された直流電力を交流電力に変換し、機能分離型分電盤100に交流電力を自立出力として供給する。
The
The
Further, when the commercial power system is abnormal, the DC power stored in the
蓄電池ユニット300には、例えば、リチウムイオン電池が使用され、パワーコンディショナ200の制御によって、電力の充放電が行われる。
太陽電池モジュール350は、太陽電池セルが複数配列され、これをガラスや樹脂、フレームで保護したものであり、一般的には、太陽光パネルあるいは太陽電池パネルと呼ばれるものである。
For example, a lithium ion battery is used in the
The
V2Hスタンド400は、コンバータ部401を備えている。
コンバータ部401は双方向のコンバータであって、電動車両410に搭載された車載蓄電池からの直流電力を電圧変換し、インバータ部220に直流電力を供給する一方、インバータ部220から供給される直流電力を、車載蓄電池に充電電力として供給する。
なお、双方向コンバータとしては、例えば、昇降圧チョッパ型コンバータを例示することができる。
The
The
As the bidirectional converter, for example, a buck-boost chopper type converter can be exemplified.
一般分電盤500は、機能分離型分電盤100から供給された電力を、重要負荷と重要負荷以外の一般負荷とを区別することなくすべての負荷に供給する。
The
機能分離型分電盤100は、電流センサ部20と、漏電ブレーカ30と、開閉部40と、自動切り換えスイッチ50と、を含んで構成されている。なお、商用電力系統に繋がる系統配線に契約ブレーカ等(図示せず)が設置される場合、電流センサ部20の上流側に契約ブレーカ等が配置される。この場合、契約ブレーカ等は機能分離型分電盤100の内部に設けてもよいし、機能分離型分電盤100の外部に設けてもよい。
The function-separated
電流センサ部20は、系統配線に流れる電流の方向と電流値とを検出するセンサである。
なお、電流センサ部20を含めた逆潮流の監視の詳細については、後述する。
The
The details of monitoring the reverse power flow including the
漏電ブレーカ30は、系統配線を介して商用電力系統に接続され、漏電、過電流等を検出したときに作動し、電路を開放する。
The
開閉部40は、漏電ブレーカ30、系統配線、を介して商用電力系統に接続されている。
開閉部40は、商用電力系統と連系する系統連系時に商用電力系統とパワーコンディショナ200とを接続する一方、商用電力系統と連系していない非系統連系時にパワーコンディショナ200を商用電力系統から切り離す。
具体的には、商用電力系統の停電をパワーコンディショナ200が検出したときには、パワーコンディショナ200から出力される制御信号により開閉部40が制御され、パワーコンディショナ200が商用電力系統から切り離される。そして、パワーコンディショナ200から自立出力として機能分離型分電盤100(さらには負荷)に向けて電力(PCS出力電力)が供給される。
The opening /
The switching
Specifically, when the
また、商用電力系統が復電したことをパワーコンディショナ200が検出したときには、パワーコンディショナ200はPCS出力電力を停止する。そして、制御信号により開閉部40を制御し、パワーコンディショナ200は商用電力系統に接続される。
ここで、開閉部40としては、例えば電磁開閉器を例示することができるが、開閉部40がパワーコンディショナ200から制御できれば、リレー等で代用しても良い。
Further, when the
Here, as the opening /
自動切り換えスイッチ50は、一般分電盤500に供給する電力を系統電力またはPCS出力電力のいずれかに切り換えるスイッチである。系統連系時には系統電力側に、停電等の非系統連携時にはPCS出力電力側に、スイッチが自動に切り換えられる。
The
パワーコンディショナ200は、PCS制御部210と、インバータ部220と、コンバータ部230、231と、電流監視部240と、を含んで構成されている。また、蓄電池ユニット300と、太陽電池モジュール350と、V2Hスタンド400とは、パワーコンディショナ200に接続されている。
なお、以下に説明するパワーコンディショナ200の構成は例示であり、同様の機能を果たすことができるものであれば、他の構成であってもよい。
The
The configuration of the
PCS制御部210は、監視部270と、開閉制御部280とを含んで構成されている。
ここで、PCS制御部210はCPU機能の一部であり、ROM(Read Only Memory)等に格納されている制御プログラムに従って、パワーコンディショナ200全体の制御を実行する。
例えば、PCS制御部210は、太陽電池モジュール350が発電した電力を蓄電池ユニット300に充電する制御、商用電力系統に交流電力を出力する逆潮流制御等を実行する。
また、商用電力系統の異常時には、PCS制御部210は、蓄電池ユニット300に蓄電された電力、太陽電池モジュール350からの発電電力および/または電動車両410に搭載された車載蓄電池に蓄電された電力を利用した自立出力制御を実行する。
The
Here, the
For example, the
Further, in the event of an abnormality in the commercial power system, the
インバータ部220は、太陽電池モジュール350の発電電力を交流電力に変換するとともに、蓄電池ユニット300あるいは、電動車両410に配設された車載蓄電池の直流電力を交流電力に変換する。また、蓄電池ユニット300および/または電動車両410に配設された車載蓄電池を充電するため、商用電力を直流電力に変換する。
コンバータ部230は、太陽電池モジュール350からの直流電力を昇圧した直流電力に変換する。
コンバータ部231は、蓄電池ユニット300からの直流電力を昇圧した直流電力に変換する。
なお、コンバータ部231は、インバータ部220により直流電力に変換された商用電力を所定の直流電圧に変換した直流電力、太陽電池モジュール350、電動車両410等の他の供給源からの直流電力を充電電力として蓄電池ユニット300に供給する双方向コンバータである。
The
The
The
The
電流監視部240は、増幅部250と、監視部270とを含んで構成されている。
増幅部250は、電流センサ部20の検出信号を増幅し、監視部270に出力する。
監視部270は、PCS制御部210の機能の一部であり、増幅部250から入力された検出信号に基づいて、蓄電システム1の逆潮流の状態を監視する。
そして、PCS制御部210は、監視部270が検出した電流の状態に基づいて、パワーコンディショナ200全体の制御を実行する。
なお、電流監視部240の詳細な回路については、後述する。
The
The
The
Then, the
The detailed circuit of the
開閉制御部280は、PCS制御部210の機能の一部であり、PCS制御部210が商用電力の停電を検出したときに、パワーコンディショナ200を商用電力系統から切り離す制御を実行する。さらに、PCS制御部210が商用電力の復電を検出したときに、パワーコンディショナ200を商用電力系統に接続する制御を実行する。
具体的には、開閉制御部280から出力される制御信号によって開閉部40が開閉制御され、系統連系時に商用電力系統とパワーコンディショナ200とが接続される一方、非系統連系時にパワーコンディショナ200は商用電力系統から切り離される。
The open /
Specifically, the open /
一般分電盤500は、主幹ブレーカ510と、分岐ブレーカ520と、を含んで構成されている。
主幹ブレーカ510には、機能分離型分電盤100から供給された系統電力またはPCS出力電力が入力され、例えば、漏電や過負荷、短絡等の要因で二次側の回路(負荷、電路等)に異常な過電流が流れたときに作動して、電路を開放する。
分岐ブレーカ520は、主幹ブレーカ510を介して供給される系統電力またはPCS出力電力を分岐し、例えば、照明、冷蔵庫、洗濯機等の家庭負荷に電力を供給する。
また、分岐ブレーカ520は、接続された家庭負荷の故障等により異常な過電流が流れたときに作動して、電路を開放する。
The
The system power or PCS output power supplied from the function-separated
The
Further, the
<電流センサ部20および電流監視部240の回路構成>
以下、図2を用いて、電流センサ部20および電流監視部240の回路構成について説明する。
<電流センサ部20の回路構成>
<Circuit configuration of
Hereinafter, the circuit configuration of the
<Circuit configuration of
電流センサ部20は、電流センサ21(第1の電流センサ)と、電流センサ22(第2の電流センサ)と、を含んで構成されている。
The
電流センサ21は、商用電力系統のU相の電線に取り付けられ、電流センサ21を終端する抵抗23(第1の終端抵抗)に接続されている。
電流センサ22は、商用電力系統のW相の電線に取り付けられ、電流センサ22を終端する抵抗24(第2の終端抵抗)に接続されている。
ここで、電流センサ21および電流センサ22としては、例えばCTセンサを例示することができる。
なお、電流センサ21と、電流センサ22、抵抗23と、抵抗24と、は機能分離型分電盤100の筐体内部に配設されている。
The current sensor 21 is attached to a U-phase electric wire of a commercial power system and is connected to a resistor 23 (first terminating resistor) that terminates the current sensor 21.
The current sensor 22 is attached to a W-phase electric wire of a commercial power system and is connected to a resistor 24 (second terminating resistor) that terminates the current sensor 22.
Here, as the current sensor 21 and the current sensor 22, for example, a CT sensor can be exemplified.
The current sensor 21, the current sensor 22, the
抵抗23の一端は、機能分離型分電盤100とパワーコンディショナ200とを接続するケーブル150を介して、パワーコンディショナ200に設けられた電流監視部240に接続されている。
抵抗24の一端は、機能分離型分電盤100とパワーコンディショナ200とを接続するケーブル150を介して、パワーコンディショナ200に設けられた電流監視部240に接続されている。
抵抗23の他端(グランド側端子)と抵抗24の他端(グランド側端子)とが接続され、ケーブル150を介して、パワーコンディショナ200内の電流監視部240のグランドにも接続されている。
ケーブル150は、電流センサ部20の検出信号を電流監視部240に接続する多芯ケーブルである。なお、電流センサ部20の検出信号以外の信号線をケーブル150に追加し、機能分離型分電盤100とパワーコンディショナ200との間を接続しても良い。
例えば、開閉部40の開閉制御信号、溶着検出信号等は、パワーコンディショナ200と接続する必要があるため、ケーブル150を介して接続しても良い。
One end of the
One end of the
The other end of the resistor 23 (ground side terminal) and the other end of the resistor 24 (ground side terminal) are connected, and are also connected to the ground of the
The
For example, since the opening / closing control signal, the welding detection signal, and the like of the opening /
<電流監視部240の回路構成>
電流監視部240は、増幅部250と、監視部270と、を含んで構成されている。
増幅部250は、電流センサ21(第1の電流センサ)および電流センサ22(第2の電流センサ)の検出信号を増幅し、監視部270に信号を出力する。
抵抗23(第1の終端抵抗)の一端は、ケーブル150を介して、抵抗253の一端に接続されている。
そして、抵抗23の他端は、ケーブル150を介して、抵抗251の一端と監視部270のグランドラインとに接続されている。
抵抗24(第2の終端抵抗)の一端は、ケーブル150を介して、抵抗258の一端に接続されている。
そして、抵抗24の他端は、ケーブル150を介して、抵抗256の一端と監視部270のグランドラインとに接続されている。
<Circuit configuration of
The
The
One end of the resistor 23 (first terminating resistor) is connected to one end of the
The other end of the
One end of the resistor 24 (second terminating resistor) is connected to one end of the
The other end of the
抵抗251~抵抗254およびオペアンプ255は、電流センサ21(第1の電流センサ)の検出信号を増幅する差動増幅回路を構成する部品である。
抵抗251の他端は、抵抗252の一端とオペアンプ255のマイナス入力端子とに接続されている。
抵抗252の他端は、オペアンプ255の出力端子と監視部270とに接続されている。
抵抗253の他端は、抵抗254の一端とオペアンプ255のプラス入力端子とに接続されている。
抵抗254の他端は、オペアンプ255の動作基準電圧(REF電圧)に接続されている。
The
The other end of the
The other end of the
The other end of the
The other end of the
抵抗256~抵抗259およびオペアンプ260は、電流センサ22(第2の電流センサ部)の検出信号を増幅する差動増幅回路を構成する部品である。
抵抗256の他端は、抵抗257の一端とオペアンプ260のマイナス入力端子とに接続されている。
抵抗257の他端は、オペアンプ260の出力端子と監視部270とに接続されている。
抵抗258の他端は、抵抗259の一端とオペアンプ260のプラス入力端子とに接続されている。
抵抗259の他端は、オペアンプ260の動作基準電圧(REF電圧)に接続されている。
ここで、電流センサの検出信号を増幅する回路として差動増幅回路を例示して説明したが、反転増幅回路、非反転増幅回路等を用いた構成であってもよい。
The
The other end of the
The other end of the
The other end of the
The other end of the
Here, the differential amplifier circuit has been described as an example as a circuit for amplifying the detection signal of the current sensor, but a configuration using an inverting amplifier circuit, a non-inverting amplifier circuit, or the like may be used.
監視部270は、増幅部250によって増幅された検出信号をA/D変換して電圧値を取り込み、その取り込んだ電圧値に基づいて逆潮流の状態を監視する。
<電流センサ部の配設位置と電流検出値との関係>
The
<Relationship between the arrangement position of the current sensor and the current detection value>
以下、図3を用いて、電流センサ部20の配設位置と監視部270の検出電流値との関係を説明する。
Hereinafter, the relationship between the arrangement position of the
図3(a)は、電流センサ21(第1の電流センサ)および電流センサ22(第2の電流センサ)が配設された機能分離型分電盤100とパワーコンディショナ200とを10mのケーブルで接続し、抵抗23(第1の終端抵抗)および抵抗24(第2の終端抵抗)を機能分離型分電盤100またはパワーコンディショナ200に配設したときに、監視部270が検出した電流値を示したグラフである。
FIG. 3A shows a cable of 10 m between the function-separated
図3(a)の実線は、抵抗23および抵抗24を、機能分離型分電盤100に配設し、負荷の消費電力を変化させたときに、監視部270が検出した電流値を示したグラフである。
図3(a)の破線は、抵抗23および抵抗24を、パワーコンディショナ200に配設し、負荷の消費電力を変化させたときに、監視部270が検出した電流値を示したグラフである。
図3(a)に示すように、抵抗23および抵抗24が配設された位置が変わっても、監視部270が検出する電流値は変化しないことが分かる。
The solid line in FIG. 3A shows the current value detected by the
The broken line in FIG. 3A is a graph showing the current value detected by the
As shown in FIG. 3A, it can be seen that the current value detected by the
図3(b)は、電流センサ21および電流センサ22が配設された機能分離型分電盤100と、パワーコンディショナ200と、を接続するケーブルの長さを変化させたときに、監視部270が検出した電流値を示したグラフである。このとき、負荷の消費電力の影響を合わせて確認するため、負荷の消費電力を1kWから6kWまで変化させ、電流値を検出している。
図3(b)に示すように、ケーブルの長さを10mから40mまで変化させたが、監視部270が検出した電流値はケーブルの長さの影響を受けることなく一定であることが分かる。また、負荷の消費電力が変化しても、監視部270が検出した電流値はケーブルの長さの影響を受けることなく一定であることも分かる。
FIG. 3B shows a monitoring unit when the length of the cable connecting the function-separated
As shown in FIG. 3B, the length of the cable was changed from 10 m to 40 m, but it can be seen that the current value detected by the
これは、ケーブルのインピーダンスが、増幅部250の入力部のインピーダンスに対して十分に小さいため、検出される電流値には影響が出ないことを示している。
したがって、抵抗23および抵抗24が機能分離型分電盤100に配設されても、監視部270の電流検出性能に問題のないことが分かる。
This indicates that the impedance of the cable is sufficiently small with respect to the impedance of the input unit of the
Therefore, it can be seen that there is no problem in the current detection performance of the
(作用効果)
以上、説明したように、本実施形態に係る蓄電システム1は、開閉部が設けられた機能分離型分電盤100と、開閉部が分離されたパワーコンディショナ200と、を備えている。そして、機能分離型分電盤100は、逆潮流を検出する電流センサ部20を備えている。また、電流センサ部20は、商用電力系統のU相の電流をモニタする電流センサ21(第1の電流センサ)と、商用電力系統のW相の電流をモニタする電流センサ22(第2の電流センサ)と、を備えている。さらに、機能分離型分電盤100は電流センサ21(第1の電流センサ)を終端する抵抗23(第1の終端抵抗)と、電流センサ22(第2の電流センサ)を終端する抵抗24(第2の終端抵抗)と、を備えている。そして、抵抗23(第1の終端抵抗)のグランド側端子と抵抗24(第2の終端抵抗)のグランド側端子とが、パワーコンディショナ200に設けられた電流監視部240のグランドにつながる同一のグランドラインに接続されている。
(Action effect)
As described above, the
ここで、一般的な蓄電システムでは、電流センサの終端抵抗がパワーコンディショナ側に配設されている。このように終端抵抗がパワーコンディショナ側に配設された蓄電システムでは、U相およびW相の電流を検出する2つの電流センサの検出信号は4本の信号線によって、パワーコンディショナに伝送される。 Here, in a general power storage system, the terminating resistance of the current sensor is arranged on the power conditioner side. In the power storage system in which the terminating resistor is arranged on the power conditioner side in this way, the detection signals of the two current sensors that detect the U-phase and W-phase currents are transmitted to the power conditioner by four signal lines. To.
一方、本発明では、抵抗23(第1の終端抵抗)と抵抗24(第2の終端抵抗)とを機能分離型分電盤100内に配設している。
On the other hand, in the present invention, the resistor 23 (first terminating resistor) and the resistor 24 (second terminating resistor) are arranged in the function-separated
抵抗23(第1の終端抵抗)と、抵抗24(第2の終端抵抗)と、が機能分離型分電盤100に配設された蓄電システム1によれば、抵抗23(第1の終端抵抗)のグランド側端子と抵抗24(第2の終端抵抗)のグランド側端子とをパワーコンディショナ200に設けられた電流監視部240のグランドにつながる同一のグランドラインに接続することができる。
これにより、機能分離型分電盤100とパワーコンディショナ200とを接続する信号線を3本にすることができるため、上記した一般的な蓄電システムに比べ、信号線を1本削減することができる。
したがって、分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を少なくすることができる。
According to the
As a result, the number of signal lines connecting the function-separated
Therefore, the number of signal lines connecting the distribution board and the power conditioner can be reduced.
また、通常、家庭内に設置される機能分離型分電盤100と、家庭外に設置されるパワーコンディショナ200とをつなぐ長い電線を1本削除することができるため、ケーブル150のコストを低減することができる。
さらに、信号線の本数を減少させることにより、機能分離型分電盤100とパワーコンディショナ200とを接続するコネクタの接続端子の数を削減することができるため、機能分離型分電盤100およびパワーコンディショナ200のコストを低減することができる。
そして、信号線の本数が減少することにより、ケーブルを細線化することができるため、ケーブルのコストを低減することができる。さらに、ケーブルを細く、軽くすることができるため、蓄電システムの施工おけるケーブル敷設作業をより容易に行うことができる。
Further, since one long electric wire connecting the function-separated
Further, by reducing the number of signal lines, the number of connection terminals of the connector for connecting the function-separated
By reducing the number of signal lines, the cable can be made thinner, so that the cost of the cable can be reduced. Further, since the cable can be made thinner and lighter, the cable laying work in the construction of the power storage system can be performed more easily.
また、本実施形態においては、電流センサ21(第1の電流センサ)および電流センサ22(第2の電流センサ)を機能分離型分電盤100の筐体内部に配設できるため、機能分離型分電盤100の生産工程において電流センサ21(第1の電流センサ)と電流センサ22(第2の電流センサ)とを取り付けることができる。
つまり、機能分離型分電盤100の工場出荷時には、電流センサ21(第1の電流センサ)と電流センサ22(第2の電流センサ)とが取り付けられている。
したがって、蓄電システムの施工時には、電流センサを取り付ける作業が発生しないため、電流センサの取り付け方向の誤り、電流センサの設置個所の誤り等の施工不良をなくすことができる。
Further, in the present embodiment, the current sensor 21 (first current sensor) and the current sensor 22 (second current sensor) can be arranged inside the housing of the function-separated
That is, at the time of factory shipment of the function-separated
Therefore, since the work of mounting the current sensor does not occur at the time of construction of the power storage system, it is possible to eliminate construction defects such as an error in the mounting direction of the current sensor and an error in the installation location of the current sensor.
[第2の実施形態]
以下、図4および図5を用いて、第2の実施形態に係る蓄電システム1Aについて説明する。
蓄電システム1Aは、第1の実施形態に係る蓄電システム1の機能分離型分電盤100が変形された蓄電システムである。
蓄電システム1の機能分離型分電盤100は、商用電力系統の停電等の異常時には、重要負荷と重要負荷以外の一般負荷とを区別することなく、すべての家庭負荷に電力を供給したが、蓄電システム1Aの機能分離型分電盤100aは、重要負荷にのみ電力を供給する。
なお、第2の実施形態において、第1の実施形態に係る蓄電システム1の構成要素と同一の構成要素または実質的に同一の構成要素には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the
The
The function-separated
In the second embodiment, the same components or substantially the same components as the components of the
<蓄電システム1Aのシステム構成>
図4に示すように、蓄電システム1Aは、電流センサ部20aと、機能分離型分電盤100aと、切り換え開閉器70と、漏電ブレーカ80と、分岐ブレーカ90と、パワーコンディショナ200aと、蓄電池ユニット300と、太陽電池モジュール350と、電動車両410に接続されるV2Hスタンド400と、一般分電盤500aと、を含んで構成されている。
そして、機能分離型分電盤100aは、漏電ブレーカ30と、開閉部40と、を含んで構成されている。
さらに、一般分電盤500aは、主幹ブレーカ510aと、分岐ブレーカ520aとを含んで構成されている。
<System configuration of
As shown in FIG. 4, the
The function-separated
Further, the
商用電力系統は系統配線を介して、機能分離型分電盤100aの漏電ブレーカ30と、一般分電盤500aの主幹ブレーカ510aとに接続されている。
電流センサ部20aは、系統配線に流れる電流の方向と電流値とを検出するセンサである。
なお、電流センサ部20aを含めた逆潮流の監視回路の詳細については、後述する。
The commercial power system is connected to the
The
The details of the reverse power flow monitoring circuit including the
切り換え開閉器70は、機能分離型分電盤100aから系統電力またはPCS出力電力が供給され、重要負荷に電力を供給している。
ここで、切り換え開閉器70は、パワーコンディショナ200aをメンテナンスするときに切り換えられるスイッチである。したがって、パワーコンディショナ200aのメンテナンス時には、一般分電盤500aを介して、系統電力が重要負荷に供給される。
In the switching
Here, the switching
漏電ブレーカ80は、切り換え開閉器70から電力が供給され、漏電等による過電流を検出したときに作動し、電路を開放する。
分岐ブレーカ90は、漏電ブレーカ80を介して供給される系統電力またはPCS出力電力を分岐し、重要負荷に電力を供給する。
また、分岐ブレーカ90は、接続された重要負荷の故障等により異常な過電流が流れたときに作動して、電路を開放する。
The
The
Further, the
一般分電盤500aは、商用電力系統が接続され、一般負荷に電力を供給する。したがって、商用電力系統の停電時には、一般負荷には電力が供給されない。
主幹ブレーカ510aは、商用電力系統に接続され、例えば、漏電や過負荷、短絡等の要因で二次側の回路(負荷、電路等)に異常な過電流が流れたときに作動して、電路を開放する。
A commercial power system is connected to the
The
そして、主幹ブレーカ510aを介して供給される系統電力は、切り換え開閉器70と、分岐ブレーカ520aに接続されている。
分岐ブレーカ520aは、主幹ブレーカ510aを介して供給される系統電力を分岐し、重要負荷以外の一般負荷に電力を供給する。
また、分岐ブレーカ520aは、接続された重要負荷以外の一般負荷の故障等により異常な過電流が流れたときに作動して、電路を開放する。
The system power supplied via the
The
Further, the
<電流センサ部20aの回路構成>
以下、図5を用いて、電流センサ部20aの回路構成について説明する。
<Circuit configuration of
Hereinafter, the circuit configuration of the
蓄電システム1Aは、重要負荷への電力供給経路と一般負荷への電力供給経路とが異なるため、電流センサ部20aを機能分離型分電盤100aに配設することができない。
したがって、上述した蓄電システム1の電流センサ部20は機能分離型分電盤100に配設されているが、蓄電システム1Aの電流センサ部20aは、例えば、商用電力系統近くの電線(系統配線)に配設されている。
In the
Therefore, the
電流センサ部20aは、電流センサ21a(第1の電流センサ)と、電流センサ22a(第2の電流センサ)と、を含んで構成されている。
電流センサ部20aは、4本の信号線を含んだケーブル160によって、機能分離型分電盤100aに接続されている。
The
The
電流センサ21aは、商用電力系統のU相の電線に取り付けられ、電流センサ21aを終端する抵抗23(第1の終端抵抗)に接続されている。
電流センサ22aは、商用電力系統のW相の電線に取り付けられ、電流センサ22aを終端する抵抗24(第2の終端抵抗)に接続されている。
なお、抵抗23および抵抗24は機能分離型分電盤100aに配設されている。
The
The
The
抵抗23の一端は、機能分離型分電盤100aとパワーコンディショナ200aとを接続するケーブル150aを介して、パワーコンディショナ200aに設けられた電流監視部240に接続されている。
抵抗24の一端は、機能分離型分電盤100aとパワーコンディショナ200aとを接続するケーブル150aを介して、パワーコンディショナ200aに設けられた電流監視部240に接続されている。
抵抗23の他端と抵抗24の他端とが接続され、ケーブル150aを介して、パワーコンディショナ200aにある電流監視部240のグランドにも接続されている。
One end of the
One end of the
The other end of the
(作用効果)
以上、説明したように、本実施形態に係る蓄電システム1Aは、逆潮流を検出する電流センサ部20aと、開閉部が設けられた機能分離型分電盤100aと、開閉部が分離されたパワーコンディショナ200aと、を備えている。さらに、電流センサ部20aは、商用電力系統のU相の電流をモニタする電流センサ21a(第1の電流センサ)と、商用電力系統のW相の電流をモニタする電流センサ22a(第2の電流センサ)と、を備えている。また、機能分離型分電盤100aは電流センサ21a(第1の電流センサ)を終端する抵抗23(第1の終端抵抗)と、電流センサ22a(第2の電流センサ)を終端する抵抗24(第2の終端抵抗)と、を備えている。そして、抵抗23(第1の終端抵抗)のグランド側端子と抵抗24(第2の終端抵抗)のグランド側端子とが、パワーコンディショナ200aに設けられた電流監視部240のグランドにつながる同一のグランドラインに接続されている。
(Action effect)
As described above, the
抵抗23(第1の終端抵抗)と、抵抗24(第2の終端抵抗)と、が機能分離型分電盤100aに配設された蓄電システム1Aによれば、抵抗23(第1の終端抵抗)のグランド側端子と抵抗24(第2の終端抵抗)のグランド側端子とをパワーコンディショナ200aに設けられた電流監視部240のグランドにつながる同一のグランドラインに接続することができる。
これにより、機能分離型分電盤100aとパワーコンディショナ200aとを接続する信号線を3本にすることができるため、信号線を1本削減することができる。
したがって、分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を少なくすることができる。
According to the
As a result, the number of signal lines connecting the function-separated
Therefore, the number of signal lines connecting the distribution board and the power conditioner can be reduced.
また、通常、家庭内に設置される機能分離型分電盤100aと、家庭外に設置されるパワーコンディショナ200aとをつなぐ長い電線を1本削除することができるため、ケーブル150aのコストを低減することができる。
さらに、信号線の本数を減少させることにより、機能分離型分電盤100aとパワーコンディショナ200aとを接続するコネクタの接続端子の数を削減することができるため、機能分離型分電盤100aおよびパワーコンディショナ200aのコストを低減することができる。
そして、信号線の本数が減少することにより、ケーブルを細線化することができ、ケーブルのコストを低減することができる。さらに、ケーブルを細く、軽くすることができるため、蓄電システムの施工おけるケーブル敷設作業をより容易に行うことができる。
Further, since one long electric wire connecting the function-separated
Further, by reducing the number of signal lines, the number of connection terminals of the connector connecting the function-separated
By reducing the number of signal lines, the cable can be made thinner and the cost of the cable can be reduced. Further, since the cable can be made thinner and lighter, the cable laying work in the construction of the power storage system can be performed more easily.
図2および図5に示すように、開閉部40のグランド側端子と抵抗23(第1の終端抵抗)のグランド側端子と抵抗24(第2の終端抵抗)のグランド側端子とが接続されている。さらに、電流監視部240のグランドと開閉制御部280のグランドラインとが接続されている。
これにより、抵抗23のグランド側端子と、抵抗24グランド側端子と、開閉部40のグランド側端子とが共有化され、分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を1本削減することができる。
したがって、分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を少なくすることができる。
これにより、分電盤とパワーコンディショナとを接続するコネクタの接続端子の数を削減することができるため、蓄電システムのコストをさらに低減することができる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the ground side terminal of the switching
As a result, the ground side terminal of the
Therefore, the number of signal lines connecting the distribution board and the power conditioner can be reduced.
As a result, the number of connection terminals of the connector for connecting the distribution board and the power conditioner can be reduced, so that the cost of the power storage system can be further reduced.
[その他の実施形態]
上述した蓄電システム1および蓄電システム1Aは、多機能型蓄電システム(太陽電池モジュールに接続される太陽光パワーコンディショナと蓄電池ユニットに接続される蓄電パワーコンディショナと、電動車両に接続される充放電パワーコンディショナと、を一体化した蓄電システム)を例示し説明したが、単機能型蓄電システム(太陽光パワーコンディショナが分離された蓄電池のみの蓄電システム)および、ハイブリッド蓄電システム(太陽電池モジュールに接続される太陽光パワーコンディショナと蓄電池ユニットに接続される蓄電パワーコンディショナとを一体化した蓄電システム)であっても良い。
[Other embodiments]
The
多機能型蓄電システムから、太陽電池モジュールに接続される太陽光パワーコンディショナが分離され、太陽光パワーコンディショナが別途配設された蓄電システムの場合には、逆潮流監視用の電流センサの他に、太陽光パワーコンディショナの出力監視用の電流センサを新たに設ける必要がある。
太陽光パワーコンディショナの出力監視用の電流センサの終端抵抗を機能分離型分電盤に配設し、出力監視用の電流センサの終端抵抗の接地端と、逆潮流監視用の電流センサの終端抵抗の接地端と、を接続することで、機能分離型分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を1本削減することができる。
さらに、複数の電流センサを必要とする蓄電システムの場合には、電流センサ毎に接続される終端抵抗を機能分離型分電盤の筐体内部に配設し、蓄電システムを構築してもよい。
これにより、機能分離型分電盤とパワーコンディショナとを接続する信号線の本数を削減することができるため、蓄電システムのコストをさらに低減することができる。
In the case of a power storage system in which the solar power conditioner connected to the solar cell module is separated from the multifunctional power storage system and the solar power conditioner is separately disposed, in addition to the current sensor for reverse power flow monitoring. In addition, it is necessary to newly install a current sensor for monitoring the output of the photovoltaic power conditioner.
The termination resistance of the current sensor for output monitoring of the solar power conditioner is arranged in the function-separated distribution board, and the grounding end of the termination resistance of the current sensor for output monitoring and the termination of the current sensor for reverse power flow monitoring. By connecting to the grounded end of the resistor, the number of signal lines connecting the function-separated distribution board and the power conditioner can be reduced by one.
Further, in the case of a power storage system that requires a plurality of current sensors, a terminating resistor connected to each current sensor may be arranged inside the housing of the function-separated distribution board to construct the power storage system. ..
As a result, the number of signal lines connecting the function-separated distribution board and the power conditioner can be reduced, so that the cost of the power storage system can be further reduced.
以上、この発明の実施形態について、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.
1,1A;蓄電システム
20:電流センサ部
30;漏電ブレーカ
40;開閉部
50;自動切り換えスイッチ
70;切り換え開閉器
80;漏電ブレーカ
90;分岐ブレーカ
100;機能分離型分電盤
200;パワーコンディショナ
210;PCS制御部
220;インバータ部
230;コンバータ部
231;コンバータ部
240;電流監視部
250;増幅部
270;監視部
280;開閉制御部
300;蓄電池ユニット
350;太陽電池モジュール
400;V2Hスタンド
401;コンバータ部
410;電動車両
500;一般分電盤
510;主幹ブレーカ
520;分岐ブレーカ
1,1A; Power storage system 20:
Claims (5)
前記電流センサ部は、
商用電力系統のU相の電線に流れる電流を検出する第1の電流センサと、
前記商用電力系統のW相の電線に流れる電流を検出する第2の電流センサと、
を含み、
前記分電盤は、
前記商用電力系統と連系する系統連系時に前記商用電力系統と前記パワーコンディショナとを接続する一方、前記商用電力系統と連系していない非系統連系時に前記パワーコンディショナを前記商用電力系統から切り離す開閉部と、
前記第1の電流センサを終端する第1の終端抵抗と、
前記第2の電流センサを終端する第2の終端抵抗と、
を含み、
前記第1の終端抵抗のグランド側端子と前記第2の終端抵抗のグランド側端子とが共通のグランドラインに接続されるとともに、当該共通のグランドラインが前記パワーコンディショナのグランドと接続されていることを特徴とする蓄電システム。 A power storage system that includes a current sensor, a distribution board, and a power conditioner.
The current sensor unit is
The first current sensor that detects the current flowing through the U-phase electric wire of the commercial power system, and
A second current sensor that detects the current flowing through the W-phase electric wire of the commercial power system, and
Including
The distribution board
While the commercial power system and the power conditioner are connected when the grid is connected to the commercial power system, the power conditioner is connected to the commercial power when the power conditioner is not connected to the commercial power system. The opening and closing part that separates from the system,
The first terminating resistor that terminates the first current sensor,
A second terminating resistor that terminates the second current sensor,
Including
The ground-side terminal of the first terminating resistor and the ground-side terminal of the second terminating resistor are connected to a common ground line, and the common ground line is connected to the ground of the power conditioner. A power storage system characterized by this.
前記共通のグランドラインが前記電流監視部のグランドと接続されていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。 The power conditioner includes a current monitoring unit to which a detection signal of the first current sensor and the second current sensor is input and monitors reverse power flow.
The power storage system according to claim 1, wherein the common ground line is connected to the ground of the current monitoring unit.
The power storage system according to any one of claims 1 to 4, wherein the ground-side terminal of the opening / closing portion is connected to the common ground line.
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