JP2022128195A - 連系システム - Google Patents

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康弘 松田
Yasuhiro Matsuda
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裕明 湯浅
Hiroaki Yuasa
良典 則竹
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Abstract

【課題】電力変換装置の電力供給量及び負荷の消費電力量を調整することができる連系システムを提供する。【解決手段】連系システム1は、蓄電システム2と、複数の接続装置5と、を備えている。蓄電システム2は、蓄電池SB1と、パワーコンディショナ22と、制御装置21と、を有する。複数の接続装置5は、一次側と二次側とを電気的に接続可能であり、自立運転時に制御装置21から指示に基づいて一次側と二次側とを遮断可能である。複数の接続装置5は、接続装置5aと、1以上の接続装置5bとを有している。接続装置5aの一次側には、幹線40が接続されている。接続装置5aの二次側には、パワーコンディショナ31が接続されている。1以上の接続装置5bの各々の一次側には、幹線40が接続されている。1以上の接続装置5bの各々の二次側には、少なくとも1つの負荷7が接続されている。【選択図】図1

Description

本開示は、一般に連系システムに関し、より詳細には、蓄電池を備える連系システムに関する。
特許文献1には、自立運転可能な電力供給手段(太陽電池、蓄電池、パワーコンディショナ等)と少なくとも1つの負荷とを有する需要家に設けられ、電力供給手段と負荷とを制御する制御装置が記載されている。特許文献1に記載の制御装置は、自立運転中の負荷の運転スケジュールである自立運転中スケジュールを決定する運転スケジュール決定部を備えている。運転スケジュール決定部は、自立運転を実行する期間と、電力供給手段の電力供給状況と、負荷の状況とに基づいて、自立運転スケジュールを決定する。
特開2012-228043号公報
特許文献1に記載の制御装置は、自立運転中に電力供給手段の電力供給量を調整することで、蓄電池の蓄電電力量、分散電源(電力変換装置)の電力供給量、負荷の消費電力量等のバランスを調整することができなかった。
本開示は上記事由に鑑みてなされており、電力変換装置の電力供給量及び負荷の消費電力量を調整することができる連系システムを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る連系システムは、蓄電システムと、複数の接続装置と、を備えている。前記蓄電システムは、蓄電池と、前記蓄電池と系統電源との間に電気的に接続される第1電力変換装置と、前記第1電力変換装置を制御する制御装置と、を有する。前記複数の接続装置は、一次側と二次側とを電気的に接続可能であり、自立運転時に前記制御装置から指示に基づいて一次側と二次側とを遮断可能である。前記複数の接続装置は、第1接続装置と、1以上の第2接続装置とを有している。前記第1接続装置の一次側には、前記蓄電システム及び前記系統電源の少なくとも一方が接続されている。前記第1接続装置の二次側には、前記蓄電池とは別の分散電源と接続されている第2電力変換装置が接続されている。前記蓄電池とは別の前記分散電源は、前記第1電力変換装置とは別の装置である。前記1以上の第2接続装置の各々の一次側には、前記蓄電システム及び前記系統電源の少なくとも一方が接続されている。前記1以上の第2接続装置の各々の二次側には、少なくとも1つの負荷が接続されている。
本開示によれば、電力変換装置の電力供給量及び負荷の消費電力量を調整することができる連系システムを提供することができる。
図1は、一実施形態に係る連系システムの構成を示す説明図である。 図2は、同上に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 図3は、同上に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 図4は、同上に係る接続装置の構成を示す説明図である。 図5は、同上に係る接続装置の構成を示す分解斜視図である。 図6は、同上に係る接続装置の構成を示す分解斜視図である。 図7は、同上に係る金属板を前方向から見た平面図である。 図8は、同上に係る接続装置の要部を前方向から見た平面図である。 図9は、同上に係る接続装置の要部を後方向から見た平面図である。 図10は、図9のA-A線における断面図である。 図11は、変形例に係る連系システムの要部を示す説明図である。
以下、本開示に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態において互いに共通する要素には同一符号を付しており、共通する要素についての重複する説明は省略する。以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。本開示において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、各方向を示す矢印は一例であり、連系システム1の使用時の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
(1)概要
まず、本実施形態に係る連系システム1の概要について、図1を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態の連系システム1は、単相三線式で系統電源PS1(商用電源)と電気的に接続されている。なお、本開示でいう「電気的に接続」とは、電気的に導通した状態の接続を意味し、直接的な接続だけでなく、例えば電線等の導体やブレーカやリレー(接続装置)を介した間接的な接続も含む。
本実施形態の連系システム1は、蓄電システム2と、太陽電池システム3と、電力切替装置4と、複数(図1の例では3つ)の接続装置5a,5bと、複数(図1の例では4つ)の負荷7a~7dとを備えている。なお、以下の説明において、3つの接続装置5a,5bの各々を特に区別しない場合に、3つの接続装置5a,5bの各々を単に接続装置5ということがある。また、4つの負荷7a~7dの各々を特に区別しない場合に、4つの負荷7の各々を単に負荷7ということがある。
連系システム1では、例えば停電のとき、すなわち系統電源PS1から電力が供給されていないときに、電力切替装置4がスイッチ41の接続を端子42側から端子43側へ切り替えることで、蓄電システム2及び太陽電池システム3は自立運転を行う。なお、以下の説明において蓄電システム2及び太陽電池システム3が自立運転を行っている期間のことを「自立運転時」ということがある。
自立運転時において、太陽電池システム3は、接続装置5aを介して、太陽電池PV1(分散電源)によって発電される電力を幹線40に供給する。また、太陽電池システム3から幹線40に供給された電力は、4つの負荷7で消費される。また、太陽電池システム3から幹線40に供給された電力だけでは4つの負荷7の消費電力を賄えない場合は、蓄電池SB1に蓄電されていた電力が幹線40に供給される。
ここで、本実施形態の制御装置21は、例えば4つの負荷7で消費される電力量が蓄電システム2及び太陽電池システム3から幹線40に供給される電力量より大きい場合に、2つの負荷7c,7dのうちの少なくとも1つを幹線40から遮断(解列)させる。具体的には、制御装置21は、接続装置5bに対して一次側(幹線40側)と二次側(負荷7側)とを遮断させる遮断指示を出力する。制御装置21から遮断指示が入力された接続装置5bは、一次側と二次側とを遮断することで、一次側に接続されている幹線40と、二次側に接続されている負荷7とを遮断する。要するに、本実施形態の連系システム1は、自立運転時に、例えば電力供給の優先度の低い負荷7を幹線40から遮断することで、電力供給の優先度の高い負荷7に対して安定的に電力供給を行うことができる。
また、本実施形態の制御装置21は、太陽電池システム3から幹線40に供給される電力が、4つの負荷7で消費される総消費電力及び蓄電システム2(蓄電池SB1)の定格充電電力の合計より大きい場合に、太陽電池システム3を幹線40から遮断させる。なお、以下の説明において、4つの負荷7で消費される総消費電力及び蓄電システム2(蓄電池SB1)の定格充電電力の合計を「総使用電力」ということがある。また、以下の説明において、太陽電池システム3から幹線40に供給される電力が総使用電力を超過することを「電力超過」ということがある。具体的には、制御装置21は、接続装置5aに対して遮断指示を出力することで、太陽電池システム3を幹線40から遮断させる。遮断指示が入力された接続装置5aは、一次側と二次側とを遮断することで、一次側に接続されている幹線40と、二次側に接続されている太陽電池システム3とを遮断する。すなわち、本実施形態の連系システム1は、自立運転時の電力超過によって、蓄電システム2や4つの負荷7に悪影響が及ぶことを低減することができる。
(2)詳細
以下、本実施形態に係る連系システム1及び接続装置5の詳細について、図1~図10を参照して説明する。
(2.1)連系システムの構成
まず、連系システム1の詳細について図1~図3を参照しつつ説明する。連系システム1は施設10に設けられている。本開示でいう「施設」は、居住用途で用いられる住宅施設、並びに店舗(テナント)、オフィス、福祉施設、教育施設、病院及び工場等の非住宅施設を含む。非住宅施設は、飲食店、遊技場、ホテル、旅館、幼稚園、保育所及び公民館等も含む。つまり、施設10は、マンション等の住宅施設であってもよいし、オフィスビル等の非住宅施設であってもよい。さらに、施設10は、例えば、低層階が店舗で高層階が住戸というように、住宅施設と非住宅施設とが混在する態様の施設も含む。本実施形態では、施設10が、戸建住宅である場合を想定する。
図1に示すように、連系システム1は、系統電源PS1と接続されている。本開示でいう「系統電源」は、電力会社等の電気事業者が需要家の受電設備に電力を供給するためのシステム全体を意味する。
連系システム1は、蓄電システム2と、太陽電池システム3と、電力切替装置4と、3つの接続装置5と、4つの負荷7と、電力計測装置8と、ホームコントローラ9と、を備えている。ここで、本実施形態の連系システム1は、太陽電池システム3が先に施設10に設けられ、蓄電システム2及び3つの接続装置5が後から施設10に設けられた状態を想定している。例えば、蓄電システム2及び3つの接続装置5の製造元と、太陽電池システム3の製造元とが異なっていてもよい。
電力切替装置4は、幹線40とスイッチ41とを、有している。電力切替装置4は、基本的にはスイッチ41の接続を端子42側にすることで、系統電源PS1から幹線40へ電力供給が可能な状態にする。また、電力切替装置4は、停電等の非常時にスイッチ41の接続を端子43側にすることで、系統電源PS1を幹線40から切り離し、蓄電システム2及び太陽電池システム3が自立運転を行う状態にする。
図1に示すように、複数の接続装置5は、接続装置5a(第1接続装置)と、2つの接続装置5b(第2接続装置)とを含んでいる。本実施形態では、接続装置5aと接続装置5bとは同様の構成をしている。
接続装置5は、接続装置5の一次側と接続装置5の二次側とを電気的に接続可能に構成されている。本実施形態では、接続装置5aの一次側は幹線40に接続されており、接続装置5aの二次側は太陽電池システム3のパワーコンディショナ31に接続されている。言い換えると、接続装置5aの一次側には、系統電源PS1及び蓄電システム2の少なくとも一方が接続されており、接続装置5aの二次側には、太陽電池PV1と接続されているパワーコンディショナ31が接続されている。また、接続装置5bの一次側は幹線40に接続されており、接続装置5bの二次側は負荷7に接続されている。なお、接続装置5bの二次側に接続される負荷7は複数であってもよい。言い換えると、接続装置5bの一次側には、系統電源PS1及び蓄電システム2の少なくとも一方が接続されており、接続装置5bの二次側には、少なくとも1つの負荷7が接続されている。
本実施形態の接続装置5の一次側と二次側との間にはリレー53(図4参照)が設けられており、接続装置5はリレー53を開放(オフ)することで、接続装置5の一次側と二次側とを遮断することができる。本実施形態の接続装置5は、自立運転時に制御装置21からの指示に基づいて、リレー53を開放することで接続装置5の一次側と二次側とを遮断する。接続装置5の詳細については「(2.3)接続装置の構成」の欄で説明する。
太陽電池システム3は、接続装置5aを介して幹線40に交流電力を供給するシステムである。図1に示すように、太陽電池システム3は、パワーコンディショナ31と、太陽電池PV1とを有している。
パワーコンディショナ31は、太陽電池PV1から入力される直流電力を交流電力に変換して、接続装置5aを介して、幹線40に出力する。
複数の負荷7は、負荷7a、負荷7b、負荷7c、及び負荷7dを含んでいる。負荷7a及び負荷7bは、接続装置5bを介さずに(直接的に)幹線40に接続されている。負荷7c及び負荷7dは、接続装置5bを介して(間接的に)幹線40に接続されている。負荷7は、例えば施設10において使用される照明器具、空調機器、テレビジョン、冷蔵庫、情報処理装置、及び携帯端末等を含む。
負荷7a及び負荷7bは、接続装置5bを介さずに幹線40に接続されているため、自立運転時にも電力が供給され続ける負荷である。言い換えると、本実施形態の負荷7a及び負荷7bは、4つの負荷7のうちで相対的に電力供給の優先度が高い負荷である。負荷7c及び負荷7dは、接続装置5bを介して幹線40に接続されているため、自立運転時には幹線40から遮断されることにより電力の供給が停止される場合がある負荷である。言い換えると、本実施形態の負荷7c及び負荷7dは、4つの負荷7のうちで相対的に電力供給の優先度が低い負荷である。
電力計測装置8は、電流センサ81,82と、複数(図1の例では4つ)の電流センサ83とに電気的に接続されている。なお、以下の説明において4つの電流センサ83の各々を特に区別しないとき、4つの電流センサ83の各々のことを単に「電流センサ83」という。)電流センサ81は、スイッチ41の近傍等の幹線40に流れる総電流を計測できる位置に設けられている。電流センサ82と電流センサ83とは、複数の分岐回路の各々に流れる電流の値を計測する。ここで、「分岐回路」とは、接続装置5a及び太陽電池システム3を含む回路と、負荷7aを含む回路と、負荷7bを含む回路と、接続装置5bと負荷7cとを含む回路と、接続装置5bと負荷7dとを含む回路と、を含む。
電力計測装置8は、電流センサ81の出力を用いて、幹線40に供給される供給電力、又は、幹線40から系統電源PS1又は蓄電システム2に出力される出力電力、の電力と電力量との少なくとも一方を計測する。また、電力計測装置8は、電流センサ82の出力を用いて、接続装置5aに供給される供給電力、又は、接続装置5aから幹線40に出力される出力電力、の電力と電力量との少なくとも一方を計測する。また、電力計測装置8は、電流センサ83の出力を用いて、負荷7に供給される供給電力の電力と電力量との少なくとも一方を計測する。
電力計測装置8は、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、制御装置21と通信可能である。電力計測装置8は、計測した計測値を、制御装置21に送信する。
ホームコントローラ9は、いわゆるHEMS(Home Energy Management System)コントローラである。ホームコントローラ9は、連系システム1に接続される又は含まれる(施設10内の)HEMS対応機器の制御を行う制御機器である。HEMS対応機器は、例えば、スマートメータ、太陽光発電装置、蓄電装置、燃料電池、電気自動車、エアコン、照明器具、給湯装置、冷蔵庫、又はテレビ受像機等を含む。なお、HEMS対応機器は、これらの機器に限定されない。
また、本実施形態のホームコントローラ9は、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、蓄電システム2の制御装置21と通信を行うことが可能である。
蓄電システム2は、パワーコンディショナ22(電力変換装置)及び充放電コンバータ23を介して蓄電池SB1を系統電源PS1と連系させるシステムである。蓄電システム2は、例えば日中など太陽電池システム3が出力する電力のうちに余剰電力がある場合に、余剰電力で蓄電池SB1の充電を行う。一方、天気が曇り又は雨、若しくは夜間等、太陽電池PV1が十分な太陽光を受けることができず発電していない場合に、蓄電システム2は、幹線40に電力を供給する。
蓄電システム2は、制御装置21と、パワーコンディショナ22(電力変換装置)と、充放電コンバータ23と、蓄電池SB1と、を有している。
パワーコンディショナ22は、系統電源PS1から入力される交流電力を直流電力に変換して充放電コンバータ23に出力する機能を有する。また、パワーコンディショナ22は、太陽電池システム3から入力される交流電力を直流電力に変換して充放電コンバータ23に出力する機能を有する。また、パワーコンディショナ22は、充放電コンバータ23を介して蓄電池SB1から入力される直流電力を交流電力に変換して幹線40に出力する機能を有する。
充放電コンバータ23は、パワーコンディショナ22から入力される直流電力を、例えば降圧して蓄電池SB1に出力する。また、充放電コンバータ23は、蓄電池SB1から入力される直流電力を、例えば昇圧してパワーコンディショナ22に出力する。
蓄電池SB1は、系統電源PS1や太陽電池システム3から供給される電力を蓄えることが可能な蓄電池である。蓄電池SB1は、例えばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池である。
制御装置21は、パワーコンディショナ22に電気的に接続されている。制御装置21は、パワーコンディショナ22の動作を制御するコントローラである。
図2に示すように、本実施形態の制御装置21は、通信部211と、制御部212と、記憶部213と、を有している。
通信部211は、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、パワーコンディショナ22、3つの接続装置5、電力計測装置8、及びホームコントローラ9等と通信を行う。
記憶部213は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などから選択されるデバイスで構成される。例えば記憶部213には、負荷7に対する電力供給の優先度の情報が記憶されている。優先度の情報は、例えば、4つの負荷7a,7b,7c,7dの消費電力又は消費電力量の情報、自立運転時に電力供給が必要か否かの情報、2つの負荷7c,7dのうちでの電力供給の優先順位の情報、電力供給が必要な時間帯の情報等を含む。例えば優先度の情報は、ユーザがホームコントローラ9又はユーザが所持するスマートフォン等を操作することで、あらかじめ設定(編集)される情報である。なお、優先度の情報はホームコントローラ9に記憶されていてもよい。
制御部212は、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。1以上のプロセッサがメモリに記録されているプログラムを実行することにより、制御部212の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
本実施形態の制御部212は、自立運転時に、接続装置5に対して一次側と二次側とを遮断させる指示を行う。
制御部212は、例えば、4つの負荷7に対する電力供給の優先度の情報に基づいて、1以上(図1の例では2つ)の接続装置5bのうちから一次側と二次側とを遮断する接続装置5bを決定する。そして、制御部212は、決定した接続装置5に対して一次側と二次側とを遮断させる指示を出力する。
例えば、自立運転時に、蓄電池SB1(蓄電システム2)及び太陽電池PV1(太陽電池システム3)が幹線40に出力する電力より4つの負荷7での消費電力の方が大きくなる場合に、制御部212は優先度の情報を確認する。優先度の情報を確認した制御部212は、2つの負荷7c,7dのうちの電力供給の優先順位が低い方を遮断する。具体的には、電力供給の優先順位が低い方の負荷に接続されている接続装置5bに対して、一次側と二次側とを遮断させる指示を出力する。なお、蓄電システム2及び太陽電池システム3から幹線40に出力される電力、蓄電池SB1の蓄電電力の残量、及び4つの負荷7での消費電力のバランスに応じて、制御部212は、2つの負荷7c,7dの両方を遮断してもよい。
また、制御部212は、自立運転時に、他の機器からの指示に基づいて、2つの負荷7c,7dのうちから幹線40から遮断する1以上の負荷7を決定する。言い換えると、制御部212は、自立運転時に、他の機器からの指示に基づいて、2つの接続装置5bのうちから一次側と二次側とを遮断する1以上の接続装置5bを決定する。そして、制御部212は、決定した1以上の接続装置5bに対して一次側と二次側とを遮断させる指示を出力する。ここで、他の機器は、例えばホームコントローラ9やユーザが所持するスマートフォン等の機器である。例えば、ホームコントローラ9が優先度の情報に基づいて遮断する負荷7を決定し、決定した負荷7を遮断させる指示を制御装置21に対して出力してもよい。また、ユーザが例えばホームコントローラ9を操作することで幹線40から遮断する負荷7を決定し、ユーザによって決定された負荷7を幹線40から遮断させる指示をホームコントローラ9が制御装置21に出力してもよい。
また、制御部212は、自立運転時に、パワーコンディショナ31による幹線40への出力電力が4つの負荷7における総消費電力と蓄電池SB1の定格充電電力との合計より大きくなる場合、一次側と二次側とを遮断させる指示を接続装置5aに出力する。言い換えると、制御部212は、電力超過となる場合に、一次側と二次側とを遮断させる指示を接続装置5aに出力する。
(2.2)連系システムの動作
次に、図3を参照して連系システム1の動作を説明する。図3は、自立運転時における制御装置21の動作を示すフローチャートである。
まず、制御装置21は、太陽電池システム3が幹線40に出力する電力が総使用電力を超過するか否かを確認する(S1)。太陽電池システム3が幹線40に出力する電力が総使用電力を超過しない場合(S1:No)、処理はステップS3へ進む。一方、太陽電池システム3が幹線40に出力する電力が総使用電力を超過する場合(S1:Yes)、制御装置21は、一次側と二次側とを遮断させる指示を接続装置5aに出力する(S2)。次に、制御装置21は、負荷7の遮断が必要か否かを確認する(S3)。制御装置21は、例えば蓄電池SB1の蓄電電力の残量と、4つの負荷7における総消費電力とに基づいて、負荷7の遮断が必要か否かを確認する。負荷7の遮断が必要ではない場合(S3:No)、制御装置21は処理を終了する。一方、負荷7の遮断が必要である場合(S3:Yes)、制御装置21は決定処理を行う(S4)。決定処理では、制御装置21は例えば、優先度の情報に基づいて、遮断する負荷7(接続装置5b)を決定する。そして、遮断する接続装置5bを決定した制御装置21は、決定した接続装置5bに対して、一次側と二次側とを遮断させる遮断指示を出力する(S5)。そして、制御装置21は、処理を終了する。
(2.3)接続装置の構成
次に、接続装置5の詳細について図4~図10を参照して説明する。
図4は、接続装置5b(5)の構成を示す説明図である。図4に示すように、接続装置5は、端子台TB1と、保護回路51と、電源部52と、リレー53と、過電圧検出部54と、過電流検出部55と、通信部56と、制御部57と、LED58(表示部)と、予備電源部59と、を有している。
端子台TB1は、一次側(幹線40側)に接続される3つの端子T1~T3と、二次側(負荷7側)に接続される3つの端子T4~T6とを有している。端子T1,T4は、単相三線式におけるL1相(第1電圧極)に対応する端子である。また、端子T2,T5は、単相三線式におけるN相(中性極)に対応する端子である。また、端子T3,T6は、単相三線式におけるL2相(第2電圧極)に対応する端子である。端子T1と端子T4とは、電路EC1等によって電気的に接続されている。また、端子T2と端子T5とは、電路EC2によって電気的に接続されている。また、端子T3と端子T6とは、電路EC3によって電気的に接続されている。
保護回路51は、一次側から入力される雷サージ等のサージ電圧から二次側を保護する回路である。例えば、保護回路51は、バリスタ等のサージ吸収素子を有している。
電源部52は、一次側から供給される電力を変換して、通信部56、制御部57、LED58、及び予備電源部59等に供給する電力を生成する。電源部52は一次側から供給される電力を変換する電源トランス521(図8参照)を有している。
予備電源部59は、一次側からの供給電力が途絶えたときに動作する。具体的には、予備電源部59は、一次側からの供給電力が途絶えて、電源部52がリレー53に電力を供給できなくなったときに動作する。予備電源部59は、例えばコンデンサである。
リレー53は、第1接点部531(接点部)と、第2接点部532(接点部)と、駆動部533とを有している。なお、以下の説明において、接続装置5の一次側と二次側とを電気的に接続可能な回路であり、電路EC1及び電路EC3とリレー53との少なくとも一部を含む回路を接続回路50(図8参照)という。
第1接点部531は、電路EC1の途中に設けられており、電路EC1を遮断することが可能である。第2接点部532は、電路EC3の途中に設けられており、電路EC3を遮断することが可能である。
駆動部533は、電源部52から電力が供給されると、第1接点部531及び第2接点部532をオン(短絡)させる。言い換えると、駆動部533は、一次側から電力が供給されたときに、第1接点部531及び第2接点部532を短絡させる。また、駆動部533は、制御装置21から送信される遮断指示を接続装置5が受信すると、第1接点部531及び第2接点部532を遮断する。
また、駆動部533は、例えば瞬低等で一次側からの供給電力が途絶えて電源部52からの供給電力が途絶えたときに、予備電源部59から供給される供給電力で第1接点部531及び第2接点部532の短絡状態を維持する。
過電圧検出部54は、電路EC1と電路EC3との間の電圧を監視し、過電圧を検出する。過電流検出部55は、上限を超える過電流が電路EC3に流れていることを検出する。なお、過電流検出部55は、電路EC1に過電流が流れていることを検出してもよい。
通信部56は、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、制御装置21と通信を行う。
LED58は、接続装置5の動作状態を通知する通知部である。例えば、リレー53の第1接点部531及び第2接点部532が短絡している場合に、LED58は緑色に発光する。また、例えば、リレー53の第1接点部531及び第2接点部532が開放(オフ)している場合に、LED58は赤色に発光する。すなわち、LED58は発光態様によって、接続装置5の動作状態を通知する。
制御部57は、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。1以上のプロセッサがメモリに記録されているプログラムを実行することにより、制御部57の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
制御部57は、通信部56を介して、制御装置21から遮断指示を受け付けると、一次側と二次側とを遮断する。すなわち、制御部57は、遮断指示を受け付けると、第1接点部531及び第2接点部532を開放させる指示を、駆動部533に出力する。
また、制御部57は、過電圧検出部54が過電圧を検出した場合、又は、過電流検出部55が過電流を検出した場合に、第1接点部531及び第2接点部532を開放させる指示を、駆動部533に出力する。
図5及び図6は接続装置5の分解斜視図である。なお、以下の説明では、回路基板65の厚さ方向を前後方向(第1方向)と規定し、回路基板65から見て基板カバー64側を前と規定し、基板カバー64から見て回路基板65側を後と規定する。また、リレー53と電源トランス521とが並んでいる方向を上下方向(第2方向)と規定し、リレー53から見て電源トランス521側を上と規定し、電源トランス521から見てリレー53側を下と規定する。第1方向と第2方向とは直交する。また、第1方向及び第2方向と直交する方向を左右方向(第3方向)と規定する。
図5及び図6に示すように、接続装置5は、開閉部61と、第1外カバー62と、第1内カバー63と、基板カバー64と、回路基板65と、放熱部60と、第2内カバー68と、第2外カバー69と、を有している。
図5に示すように、基板カバー64は、後面が開口の箱状であり、回路基板65を前側から覆う。基板カバー64は例えば樹脂で形成されている。基板カバー64には、LED58が設けられている。
第1内カバー63は、板状であり、基板カバー64の前面を前側から覆う。すなわち、第1内カバー63は、回路基板65の実装面651側を前側から覆う。また、言い換えると、第1内カバー63は、基板カバー64に設けられているLED58を前側から覆う。第1内カバー63には、開口631が設けられている。開口631は、上下左右方向においてLED58と対応する位置に設けられている。すなわち、開口631は、前後方向においてLED58と重なる位置に設けられている。言い換えると、第1内カバー63は、LED58の発光状態(発光態様)が視認可能に構成されている。本実施形態の第1内カバー63は例えばアルミニウム等の金属で形成されており、耐熱性及び放熱性に優れている。
第1外カバー62は、後面が開口の箱状であり、第1内カバー63を前側から覆う。第1外カバー62の前面621には、開口622が設けられている。開口622は、上下左右方向において少なくとも第1内カバー63の開口631に対応する位置に設けられている。第1外カバー62は、例えば樹脂で形成されている。
開閉部61は、板状であり、第1外カバー62の開口622を前側から覆う。開閉部61は開閉可能であり、閉じた状態のときに開口622を覆い、開いた状態のときに開口622を露出させる。開閉部61は、例えば樹脂で形成されている。
図6に示すように、放熱部60は、回路基板65の下側中央に配置される。放熱部60は、接続回路50(図8参照)で発生する熱を逃がすために配置されている。放熱部60は、回路基板65の下側中央に実装(搭載)されている接続回路50の裏側に配置されている。放熱部60は、放熱シート66と、金属板67とを有している。
放熱シート66は、矩形板状である。放熱シート66は、回路基板65の下側中央に配置される。具体的には、回路基板65に実装されている接続回路50の裏側に配置されている。また、放熱シート66は、回路基板65の裏面652に接触するように配置される。放熱シート66は、例えばシリコーン樹脂等で形成されており、柔軟性と電気絶縁性をと有している。言い換えると、放熱シート66は絶縁樹脂である。また、常温での放熱シート66の熱伝導率は0.5~10.0W/m・K程度であり、空気の熱伝導率(25mW/m・K程度)と比べて遥かに高い。
金属板67は、矩形板状である。金属板67は、放熱シート66の裏側に配置されている。金属板67は、金属板67の少なくとも一部が放熱シート66と接触するように配置されている。本実施形態の金属板67は、上下方向において、放熱シート66より小さい。また、本実施形態の金属板67は、左右方向において、放熱シート66より小さい。金属板67は、例えばアルミニウムで形成されており、導電性を有している。アルミニウムの熱伝導率は236W/m・K程度であり、空気の熱伝導率(25mW/m・K程度)と比べて遥かに高い。また、アルミニウムの熱伝導率は、放熱シート66の熱伝導率と比べて遥かに高い。
図7は、金属板67を前方向から見た平面図である。図7に示すように、金属板67は、3つの凹部673を有している。本実施形態の金属板67は、第1板671と、第2板672とが重ね合わされて構成されている。第1板671は、第2板672の前側に位置する。第1板671は、3つの凹部673の側面を形成する3つの孔が形成されている。第2板672は、第1板671の後側に位置し、3つの凹部673の底面を形成している。
図6に示すように、第2内カバー68は、回路基板65の裏面652、放熱シート66、及び金属板67を裏側から覆う。第2内カバー68は、例えばアルミニウム等の金属で形成されており、耐熱性及び放熱性に優れている。
第2外カバー69は、前面が開口の箱状であり、第2内カバー68を後側から覆う。第2外カバー69は、例えば樹脂で形成されている。
図8に示すように、回路基板65には、リレー53、電源部52、通信部56、及び制御部57等が実装されている。リレー53や、電源部52の電源トランス521が実装されている面を実装面651といい、実装面651の裏側の面を裏面652(図6参照)という。回路基板65は、実装面651及び裏面652の垂線(前後方向に沿った方向)が重力方向に沿った方向(上下方向)と交差するように配置されている。より具体的には、本実施形態の回路基板65は、実装面651及び裏面652の垂線が重力方向に沿った方向と直交するように配置されている。回路基板65の下側には、端子台TB1が一体的に接続されている。
接続回路50は、電路EC1及び電路EC3と、リレー53との少なくとも一部を含む。図8に示すように、接続回路50は、回路基板65の下側中央に配置されている。接続回路50には、比較的大きい電流が流れる。特に電路EC1及び電路EC3とリレー53とには、比較的大きい電流が流れる。そのため、接続回路50は発熱しやすい。本実施形態の接続回路50は、回路基板65の上側と比べて熱的に有利な環境となる回路基板65の下側に配置されているため、例えば接続回路50を回路基板65の上側に配置したときと比べて、接続回路50の温度上昇を抑えやすい。
また、接続回路50は、回路基板65の下側中央にまとめられており、端子T1から端子T4までの電路EC1、端子T2から端子T5までの電路EC2、及び端子T3から端子T6までの電路EC3の長さが極力短くなるように配置されている。3つの電路EC1~EC3の各々の距離を短くすることで、3つの電路EC1~EC3の各々の電気抵抗値を低くし、3つの電路EC1~EC3の各々の発熱量を抑えることができる。
また、電源部52、通信部56、及び制御部57等は、接続回路50から離されて回路基板65の上側に配置されており、接続回路50の温度上昇の影響を受けにくくなっている。
次に、図9及び図10を参照して、接続回路50と、放熱シート66と、金属板67との位置関係を説明する。図9は、回路基板65及び放熱部60を後方向から見た平面図である。図9において、破線は隠れ線であることを示している。
図9に示すように、金属板67の3つの凹部673は、放熱シート66を介して(図10参照)回路基板65の接続回路50と対向している。言い換えると、金属板67は、接続回路50と対向する部分の少なくとも一部が凹んでいる。3つの凹部673と対応する部分には、リレー53の4つのリード534(脚)、端子T3と回路基板65とを接続している4つの接続部T31、端子T4と回路基板65とを接続している4つの接続部T41、端子T6と回路基板65とを接続している4つの接続部T61が配置されている。言い換えると、3つの凹部673と、4つのリード534(脚)、4つの接続部T31、4つの接続部T41、及び4つの接続部T61とは、前後方向において重なる。
図10に示すように、放熱シート66は、回路基板65と接触するように配置されている。また、金属板67は、金属板67の少なくとも一部が放熱シート66と接触するように配置されている。リード534、接続部T31、及び接続部T61は、回路基板65の裏面652から後方向に突出している。接続部T41も同様である。また、凹部673は後方向に凹んでいる。後方向に突出している、4つのリード534(脚)、4つの接続部T31、4つの接続部T41、及び4つの接続部T61と、対向する3つの凹部673が後方向に凹んでいるため、回路基板65と金属板67とが接触する可能性を低減することができる。また、凹部673に沿って放熱シート66が屈曲することで、回路基板65の裏面652、及び、4つのリード534(脚)、4つの接続部T31、4つの接続部T41、及び4つの接続部T61と、放熱シート66とが均一的に接触し、接続回路50で発生する熱を効率的に金属板67側へ逃がすことができる。
(3)作用効果
上述のように、本実施形態の連系システム1は、蓄電システム2と、複数の接続装置5とを備えている。接続装置5aの一次側には、蓄電システム2及び系統電源PS1の少なくとも一方が接続されている幹線40が接続されている。また、接続装置5aの二次側には太陽電池PV1と接続されているパワーコンディショナ31が接続されている。接続装置5bの一次側には幹線40が接続されており、接続装置5bの二次側には少なくとも1つの負荷7が接続されている。そして、接続装置5は、自立運転時に蓄電システム2の制御装置21からの指示に基づいて一次側と二次側とを遮断可能である。本実施形態の連系システム1は、自立運転時に、パワーコンディショナ31及び負荷7の少なくとも一方を連系システム1から遮断可能であるため、パワーコンディショナ31の電力供給量及び負荷7の消費電力量を調整することができる。連系システム1は、パワーコンディショナ31の電力供給量及び負荷7の消費電力量を調整することで、蓄電池SB1の蓄電電力量、分散電源(太陽電池PV1)の電力供給量、負荷7の消費電力量等のバランスを調整することができる。また、例えば蓄電システム2と太陽電池システム3との製造元が違う等、制御装置21が太陽電池システム3の出力を停止させることができない場合であっても、制御装置21は、接続装置5aに遮断指示を出力することで、太陽電池システム3の出力を遮断することができる。
また、本実施形態の制御装置21は、自立運転時に、電力供給の優先度の情報に基づいて、2つの接続装置5bのうちから一次側と二次側とを遮断する接続装置5bを決定し、決定した接続装置5bに対して遮断指示を出力する。本実施形態の連系システム1は、負荷7に対する電力供給の優先度に応じて、例えば電力供給の優先度の低い負荷7を遮断することで、電力供給の優先度の高い負荷7に対してより安定して電力供給を行うことができる。
また、本実施形態の制御装置21は、自立運転時に、ホームコントローラ9等の他の機器からの指示に基づいて、2つの接続装置5bのうちから一次側と二次側とを遮断する第2接続装置5bを決定する。例えば、ユーザはホームコントローラ9に対して所定の操作を行うことで、遮断する負荷7を決定することができる。
また、本実施形態の制御装置21は、自立運転時に、パワーコンディショナ31の出力電力が、総使用電力より大きくなる場合に、接続装置5aに対して遮断指示を出力する。連系システム1はパワーコンディショナ31を遮断することができるため、パワーコンディショナ31の出力電力と、4つの負荷7における消費電力と蓄電池SB1の充電電力のバランスを調整することができる。
また、本実施形態の接続装置5は、一次側と二次側とを電気的に接続可能なリレー53を有している。リレー53の駆動部533、一次側(幹線40側)から電力が供給されたときに、リレー53の第1接点部531及び第2接点部532を短絡する。例えば自立運転時に一次側と二次側とが遮断されている場合に、連系システム1は、系統電源PS1が停電から復旧した直後に一次側と二次側とを短絡して、パワーコンディショナ31又は負荷7と系統電源PS1とを接続することができる。
また、本実施形態の接続装置5は、一次側からの供給電力が途絶えたときに動作する予備電源部59を更に有している。リレー53の駆動部533は、予備電源部59からの供給電力で第1接点部531及び第2接点部532の短絡状態を維持する。本実施形態の連系システム1は、例えば瞬低が発生したときでも、第1接点部531及び第2接点部532の短絡状態を維持することができる。
本実施形態の接続装置5は、過電圧検出部54と、過電流検出部55と、制御部57とを有している。制御部57は、過電圧検出部54によって過電圧が検出された場合、及び、過電流検出部55によって過電流が検出された場合に、リレー53を遮断させる。例えば施工を行う作業者が連系システム1に接続する負荷7又は分散電源(太陽電池PV1)を間違えた場合や、配線を誤ってした場合等に、本実施形態の連系システム1は、負荷7又は分散電源を速やかに遮断させることができる。
本実施形態の接続装置5は、一次側から入力されるサージ電圧から二次側を保護する保護回路51を有している。本実施形態の連系システム1は、接続装置5の二次側に接続されている負荷7及びパワーコンディショナ31を、例えば雷サージから保護しやすい。
本実施形態の接続装置5は、一次側と二次側とを電気的に接続可能なリレー53等の接続回路50が搭載(実装)された回路基板65を有している。回路基板65は、リレー53が実装されている実装面651の垂線が重力方向に沿った方向(上下方向)と直交するように構成されている。接続回路50は、回路基板65の下側中央に配置されている。本実施形態の接続装置5は、回路基板65において比較的大電流が流れて発熱しやすい接続回路50を、回路基板65の上側と比べて熱的に有利な環境となる回路基板65の下側に配置されているため、接続回路50の温度上昇を抑えることができる。
本実施形態の接続装置5は、接続装置5の動作状態を通知する通知部(LED58)を有している。本実施形態では、例えばユーザは、通知部による通知によって接続装置5の動作状態を知ることができる。
本実施形態の通知部は、LED58である。本実施形態の接続装置5は、LED58を前側から覆う第1内カバー63を更に有している。本実施形態の第1内カバー63には開口631が設けられており、開口631はLED58と対応する位置に設けられている。すなわち、本実施形態の第1内カバー63は、LED58を前側から覆い、LED58の発光状態が視認可能に構成されている。本実施形態では、ユーザは、例えばLED58の発光態様によって接続装置5の動作状態を知ることができる。
(4)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
また、上記実施形態に係る制御装置21と同等の機能は、方法、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
本開示における制御装置21は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御装置21としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
制御装置21の少なくとも一部の機能が、1つの装置(筐体)内に集約されていることは連系システム1に必須の構成ではなく、制御装置21の構成要素は、複数の装置(筐体)に分散されて設けられていてもよい。また、制御装置21の少なくとも一部の機能は、例えば、クラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。制御装置21の機能のうち、一次側と二次側とを遮断する接続装置5bを決定する機能は、例えばホームコントローラ9が有していてもよい。
連系システム1は、少なくとも、蓄電池SB1と制御装置21とパワーコンディショナ22とを有する蓄電システム2と、接続装置5aと、1以上の接続装置5bとを備えていればよい。
接続装置5は、スピーカから音を出力して動作状態を通知してもよい。また、接続装置5は、制御装置21や、ユーザが所持するスマートフォン等の端末に動作状態を通知してもよい。
接続装置5の予備電源部59は、蓄電池や乾電池等の電池であってもよい。
連系システム1は、太陽電池PV1に代えて又は加えて、水力発電設備、風力発電設備、バイオマス発電設備及び燃料電池等の発電設備を備えていてもよい。
接続装置5bの数は2つに限られない。接続装置5bは1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
図11に示すように、太陽電池システム3は、複数(図11の例では3つ)の太陽電池PV1(分散電源)と、複数(図11の例では3つ)の接続装置5c(第3接続装置)とを有していてもよい。接続装置5cの構成は、接続装置5a及び接続装置5bと同様である。3つの接続装置5cの各々の一次側にはパワーコンディショナ31が接続されており、3つの接続装置5cの各々の二次側には1以上の太陽電池PV1が接続されている。制御装置21は、自立運転時に、パワーコンディショナ31の出力電力が、総使用電力より大きくなる場合に、3つの接続装置5cのうちから一次側と前記二次側とを遮断する接続装置5cを決定する。そして、制御装置21は、決定した接続装置5cに対して遮断指示を出力する。連系システム1は、パワーコンディショナ31に接続される太陽電池PV1の数(パネル数)を調整することで、パワーコンディショナ31の出力電力を調整することができる。なお、パワーコンディショナ31が接続装置5a(図1参照)を介して幹線40(図1参照)に接続されている点は、実施形態1と同様である。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る連系システム(1)は、蓄電システム(2)と、複数の接続装置(5)と、を備えている。蓄電システム(2)は、蓄電池(SB1)と、蓄電池(SB1)と系統電源(PS1)との間に電気的に接続される第1電力変換装置(パワーコンディショナ22)と、第1電力変換装置を制御する制御装置(21)と、を有する。複数の接続装置(5)は、一次側と二次側とを電気的に接続可能であり、自立運転時に制御装置(21)から指示に基づいて一次側と二次側とを遮断可能である。複数の接続装置(5)は、第1接続装置(接続装置5a)と、1以上の第2接続装置(接続装置5b)とを有している。第1接続装置の一次側には、蓄電システム(2)及び系統電源(PS1)の少なくとも一方が接続されている。第1接続装置の二次側には、蓄電池(SB1)とは別の分散電源(太陽電池PV1)と接続されている第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)が接続されている。蓄電池(SB1)とは別の分散電源は、第1電力変換装置とは別の装置である。1以上の第2接続装置の各々の一次側には、蓄電システム(2)及び系統電源(PS1)の少なくとも一方が接続されている。1以上の第2接続装置の各々の二次側には、少なくとも1つの負荷(7)が接続されている。
この態様によれば、連系システム(1)は、自立運転時に、第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)及び負荷(7)の少なくとも一方を連系システム(1)から遮断可能であるため、第2電力変換装置の電力供給量及び負荷(7)の消費電力量を調整することができる。連系システム(1)は、第2電力変換装置の電力供給量及び負荷(7)の消費電力量を調整することで、蓄電池(SB1)の蓄電電力量、分散電源(太陽電池PV1)の電力供給量、負荷(7)の消費電力量等のバランスを調整することができる。
第2の態様に係る連系システム(1)では、第1の態様において、制御装置(21)は、複数の負荷(7)に対する電力供給の優先度の情報に基づいて、1以上の第2接続装置(接続装置5b)のうちから一次側と二次側とを遮断する第2接続装置を決定する。制御装置(21)は、決定した第2接続装置に対して一次側と二次側とを遮断させる指示を出力する。
この態様によれば、連系システム(1)は、負荷(7)に対する電力供給の優先度に応じて、例えば、電力供給の優先度の低い負荷(7)を遮断することで、電力供給の優先度の高い負荷(7)に対してより安定して電力供給を行うことができる。
第3の態様に係る連系システム(1)では、第1又は第2の態様において、制御装置(21)は、自立運転時に、他の機器(ホームコントローラ9)からの指示に基づいて、1以上の第2接続装置(接続装置5b)のうちから一次側と二次側とを遮断する第2接続装置を決定する。制御装置(21)は、決定した第2接続装置に対して一次側と二次側とを遮断させる指示を出力する。
この態様によれば、連系システム(1)は、例えばユーザが操作する機器(ホームコントローラ9)からの指示に基づいて、遮断する負荷(7)を決定することができる。
第4の態様に係る連系システム(1)では、第1から第3のいずれかの態様において、制御装置(21)は、自立運転時に、第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)の出力電力が、1以上の負荷(7)における総消費電力と蓄電池(SB1)の定格充電電力との合計より大きくなる場合に、第1接続装置(接続装置5a)に対して一次側と二次側とを遮断させる指示を出力する。
この態様によれば、連系システム(1)は、第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)を遮断することができるため、第2電力変換装置の出力電力と、1以上の負荷(7)における消費電力と蓄電池(SB1)の充電電力のバランスを調整することができる。
第5の態様に係る連系システム(1)では、第1から第4のいずれかの態様において、複数の接続装置(5)の各々は、リレー(53)を有している。リレー(53)は、一次側と二次側とを電気的に接続可能である。リレー(53)の接点部(第1接点部531,第2接点部532)は、一次側から電力が供給されたときに短絡する。
この態様によれば、自立運転時に一次側と二次側とが遮断されている場合には、連系システム(1)は、系統電源(PS1)が停電から復旧した直後に一次側と二次側とを短絡して、第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)又は負荷(7)と系統電源(PS1)とを接続することができる。
第6の態様に係る連系システム(1)では、第5の態様において、複数の接続装置(5)の各々は、予備電源部(59)を更に有している。予備電源部(59)は、一次側からの供給電力が途絶えたときに動作する。リレー(53)は、予備電源部(59)からの供給電力で短絡状態を維持する。
この態様によれば、接続装置(5)は、例えば瞬低が発生したとき等でも、リレー(53)の短絡状態を維持することができる。
第7の態様に係る連系システム(1)では、第5又は第6の態様において、複数の接続装置(5)の各々は、過電圧検出部(54)及び過電流検出部(55)の少なくとも一方と、制御部(57)とを更に有している。制御部(57)は、過電圧検出部(54)によって過電圧が検出された場合、又は、過電流検出部(55)によって過電流が検出された場合に、リレー(53)を遮断させる。
この態様によれば、例えば施工を行う作業者が連系システム(1)に接続する負荷(7)又は分散電源を間違えた場合や、配線を誤ってした場合等に、連系システム(1)は、負荷(7)又は分散電源を速やかに遮断させることができる。
第8の態様に係る連系システム(1)では、第1から第7のいずれかの態様において、複数の接続装置(5)の各々は、保護回路(51)を有している。保護回路(51)は、一次側から入力されるサージ電圧から二次側を保護する。
この態様によれば、接続装置(5)の二次側に接続されている負荷(7)及び第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)を、例えば雷サージから保護しやすくなる。
第9の態様に係る連系システム(1)では、第1から第8のいずれかの態様において、複数の接続装置(5)の各々は、回路基板(65)を有している。回路基板(65)には、接続回路(50)が実装されている。接続回路(50)は、一次側と二次側とを電気的に接続可能である。回路基板(65)は、接続回路(50)が実装されている実装面(651)の垂線が重力方向に沿った方向と直交するように構成されている。接続回路(50)は、回路基板(65)の下側に配置されている。
この態様によれば、回路基板(65)において比較的大電流が流れて発熱しやすい接続回路(50)が、回路基板(65)の上側と比べて熱的に有利な環境となる回路基板(65)の下側に配置されているため、接続装置(5)は、接続回路(50)の温度上昇を抑えることができる。
第10の態様に係る連系システム(1)では、第1から第9のいずれかの態様において、複数の接続装置(5)の各々は、通知部(LED58)を有している。通知部(LED58)は、動作状態を通知する。
この態様によれば、例えばユーザは、通知部(LED58)による通知によって接続装置(5)の動作状態を知ることができる。
第11の態様に係る連系システム(1)では、第10の態様において、通知部は、LED(58)である。複数の接続装置(5)の各々は、カバー(第1内カバー63)を更に有している。カバーは、LED(58)を覆い、LED(58)の発光状態が視認可能に構成されている。
この態様によれば、例えばユーザは、LED(58)の発光状態によって接続装置(5)の動作状態を知ることができる。
第12の態様に係る連系システム(1)では、第1から第11のいずれかの態様において、分散電源は太陽電池(PV1)である。太陽電池(PV1)は複数ある。複数の接続装置(5)は、1以上の第3接続装置(接続装置5c)を更に有している。1以上の第3接続装置の各々の一次側には、第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)が接続されている。1以上の第3接続装置の各々の二次側には、複数の太陽電池(PV1)のうちの1以上の太陽電池(PV1)が接続されている。制御装置(21)は、自立運転時に、第2電力変換装置の出力電力が、1以上の負荷(7)における総消費電力と蓄電池(SB1)の定格充電電力との合計より大きくなる場合に、1以上の第3接続装置のうちから一次側と二次側とを遮断する第3接続装置を決定する。制御装置(21)は、決定した第3接続装置に対して一次側と二次側とを遮断させる指示を出力する。
この態様によれば、連系システム(1)は、第2電力変換装置(パワーコンディショナ31)に接続される太陽電池(PV1)の数(パネル数)を調整することで、第2電力変換装置の出力電力を調整することができる。
第1の態様以外の構成については、連系システム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1 連系システム
2 蓄電システム
21 制御装置
22 パワーコンディショナ(第1電力変換装置)
31 パワーコンディショナ(第2電力変換装置)
5 接続装置
5a 第1接続装置
5b 第2接続装置
5c 第3接続装置
50 接続回路
51 保護回路
53 リレー
531 第1接点部(接点部)
532 第2接点部(接点部)
54 過電圧検出部
55 過電流検出部
57 制御部
58 LED(通知部)
59 予備電源部
63 第1内カバー(カバー)
65 回路基板
7 負荷
9 ホームコントローラ(他の機器)
PS1 系統電源
PV1 太陽電池(分散電源)
SB1 蓄電池

Claims (12)

  1. 蓄電池と、前記蓄電池と系統電源との間に電気的に接続される第1電力変換装置と、前記第1電力変換装置を制御する制御装置と、を有する蓄電システムと、
    一次側と二次側とを電気的に接続可能であり、自立運転時に前記制御装置からの指示に基づいて前記一次側と前記二次側とを遮断可能な複数の接続装置と、
    を備え、
    前記複数の接続装置は、第1接続装置と、1以上の第2接続装置とを有しており、
    前記第1接続装置の前記一次側には、前記蓄電システム及び前記系統電源の少なくとも一方が接続されており、
    前記第1接続装置の前記二次側には、前記第1電力変換装置とは別の装置であり前記蓄電池とは別の分散電源と接続されている第2電力変換装置が接続されており、
    前記1以上の第2接続装置の各々の前記一次側には、前記蓄電システム及び前記系統電源の少なくとも一方が接続されており、
    前記1以上の第2接続装置の各々の前記二次側には、少なくとも1つの負荷が接続されている、
    連系システム。
  2. 前記制御装置は、
    前記自立運転時に、前記複数の負荷に対する電力供給の優先度の情報に基づいて、前記1以上の第2接続装置のうちから前記一次側と前記二次側とを遮断する第2接続装置を決定し、決定した前記第2接続装置に対して前記一次側と前記二次側とを遮断させる指示を出力する、
    請求項1に記載の連系システム。
  3. 前記制御装置は、前記自立運転時に、他の機器からの指示に基づいて、前記1以上の第2接続装置のうちから前記一次側と前記二次側とを遮断する第2接続装置を決定し、決定した前記第2接続装置に対して前記一次側と前記二次側とを遮断させる指示を出力する、
    請求項1又は2に記載の連系システム。
  4. 前記制御装置は、前記自立運転時に、前記第2電力変換装置の出力電力が、前記1以上の負荷における総消費電力と前記蓄電池の定格充電電力との合計より大きくなる場合に、前記第1接続装置に対して前記一次側と前記二次側とを遮断させる指示を出力する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の連系システム。
  5. 前記複数の接続装置の各々は、前記一次側と前記二次側とを電気的に接続可能なリレーを有しており、
    前記リレーの接点部は、前記一次側から電力が供給されたときに短絡する、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の連系システム。
  6. 前記複数の接続装置の各々は、前記一次側からの供給電力が途絶えたときに動作する予備電源部を更に有しており、
    前記リレーは、前記予備電源部からの供給電力で短絡状態を維持する、
    請求項5に記載の連系システム。
  7. 前記複数の接続装置の各々は、過電圧検出部及び過電流検出部の少なくとも一方と、制御部とを更に有しており、
    前記制御部は、前記過電圧検出部によって過電圧が検出された場合、又は、前記過電流検出部によって過電流が検出された場合に、前記リレーを遮断させる、
    請求項5又は6に記載の連系システム。
  8. 前記複数の接続装置の各々は、前記一次側から入力されるサージ電圧から前記二次側を保護する保護回路を有している、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の連系システム。
  9. 前記複数の接続装置の各々は、前記一次側と前記二次側とを電気的に接続可能な接続回路が実装されている回路基板を有しており、
    前記回路基板は、前記接続回路が実装されている実装面の垂線が重力方向に沿った方向と直交するように構成されており、
    前記接続回路は、前記回路基板の下側に配置されている、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の連系システム。
  10. 前記複数の接続装置の各々は、動作状態を通知する通知部、を有している、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の連系システム。
  11. 前記通知部は、LEDであり、
    前記複数の接続装置の各々は、前記LEDを覆い、前記LEDの発光状態が視認可能に構成されているカバー、を更に有している、
    請求項10に記載の連系システム。
  12. 前記分散電源は太陽電池であり、
    前記太陽電池は複数あり、
    前記複数の接続装置は、1以上の第3接続装置を更に有しており、
    前記1以上の第3接続装置の各々の前記一次側には、前記第2電力変換装置が接続されており、
    前記1以上の第3接続装置の各々の前記二次側には、前記複数の太陽電池のうちの1以上の太陽電池が接続されており、
    前記制御装置は、前記自立運転時に、前記第2電力変換装置の出力電力が、前記1以上の負荷における総消費電力と前記蓄電池の定格充電電力との合計より大きくなる場合に、前記1以上の第3接続装置のうちから前記一次側と前記二次側とを遮断する第3接続装置を決定し、決定した前記第3接続装置に対して前記一次側と前記二次側とを遮断させる指示を出力する、
    請求項1から11のいずれか1項に記載の連系システム。
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