JP5028049B2 - 太陽光発電システム - Google Patents
太陽光発電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5028049B2 JP5028049B2 JP2006222676A JP2006222676A JP5028049B2 JP 5028049 B2 JP5028049 B2 JP 5028049B2 JP 2006222676 A JP2006222676 A JP 2006222676A JP 2006222676 A JP2006222676 A JP 2006222676A JP 5028049 B2 JP5028049 B2 JP 5028049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- secondary battery
- power
- voltage
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
さらに本発明は、太陽電池と太陽電池の発電出力を蓄える二次電池からなるストリングを複数備え、それらのストリングから供給される直流電圧を電力変換装置(インバータ)によって商用周波数に変換し、夏季の昼間など電力需要が局所的に大きくなる時間帯にタイムシフトして電力供給することで、既存の電力システムのピーク電力を抑制することに利用する大規模な太陽光発電システムに関する。
特許文献1によれば、第2の電力変換手段によって蓄電池の出力を調整し、あらかじめ深夜電力を蓄電していた電力を効率よく放電しながら、太陽光発電による電力を系統に逆潮流する場合に蓄電池からの出力を停止させることが可能となる。
次に、太陽電池と二次電池からなるストリングを複数備える従来の太陽光発電システムを以下図14〜図15を使って説明する。
二次電池22a、22bへの充電は、予め二次電池22a、22b側の逆流防止ダイオード24a、24bにバイパスさせるスイッチを設けておき、日照が十分あるときに充電させたい二次電池についてバイパススイッチをONさせ、太陽電池21a、21bから充電する。
二次電池22a、22bへの充電は、予めDC/DCコンバータ27a、27bをバイパスするスイッチを設けておき、日照が十分あるときに充電させたい二次電池についてバイパススイッチをONさせ、太陽電池から充電する。
また、システムが大型化した場合は、いくつか並列することによって、電池も大型化し、太陽電池ストリング全体に対して一つの蓄電池を設ける構成が多く、電流制御などの対策が必要となる。
本発明は上記のような課題を解決するために、安価なシステムで、出力の平滑化あるいはタイムシフトが可能な太陽光発電システムを提供するものである。
このように電力変換装置の出力電力値を制御するので、安価なシステムで、出力の平滑化あるいはタイムシフトが可能となる。
また、DC/DCコンバータなしで、複数のストリングから1台のインバータに接続できるので、システム構成が単純であり、設備投資を抑えることができる。
更に本発明は、システム起動後に定期的に電圧値の高い二次電池群を更新して、放電に寄与させる二次電池を増やして行くことができるので、最小の時間で確実にシステムを安定な状態に持ってゆくことができる。
また、各二次電池に充電スイッチを設けることで、日照時に太陽電池から二次電池を充電し、二次電池の充電ばらつき状態を緩和することができる。そして、夜間に二次電池の開閉スイッチを切ることで二次電池を放電させないので、早朝起動時の二次電池電圧のばらつきを少なくでき、よりシステムの起動を安定で容易にできる。
これにより、太陽光発電システムが大規模である場合、最初の仕様は同一であっても、太陽電池の設置場所によって、出力の大きい太陽電池と小さい太陽電池が生じた場合や、二次電池の設置状況、周囲温度により出力の大きい二次電池と小さい二次電池が生じた場合でも、本発明の太陽光発電システムは二次電池の出力電圧の高い順に使用するので、充電状態のよい二次電池から出力に寄与させることができ、全部の太陽電池、二次電池を平準化することができる。
このため、太陽光発電システムが大規模である場合、最初の仕様は同一であっても、二次電池の設置状況、周囲温度により出力の大きい二次電池と小さい二次電池が生じる。しかし、本発明は二次電池の充電状態(SOC)の大きい順に使用するので、全部の二次電池を平準化することができる。
(E1−Ei)/r<ΔImax
の条件を満たすストリングの数をkを調べ、電力変換装置の出力Pが、
P<(E1−r×Imax)×(Imax+I2max+・・・+Ikmax)×η
(ここで Iimax=Imax ×(Ei−(E1―r×Imax))/(E1−r×Imax)、i=2、3、・・・、kである)
の関係式になるように、出力を制御する。これにより、二次電池から過電流を流すことのない出力を求めることができる。
また、各ストリングの二次電池毎に充電スイッチを設け、日照時に二次電池の充電量が少なく起電圧が小さい場合、充電スイッチをオンして太陽電池により二次電池を充電し、二次電池が充電されて起電圧が高くなったら、充電スイッチをオフするので、充電量の少ない二次電池の充電が容易に行える。
また、各二次電池をシステムから切り離す開閉スイッチを設け、夜間等のシステム休止時に二次電池を開放するので、二次電池の自然放電を抑制し、二次電池の充電状態のばらつきを小さくすることができる。
《太陽電池モジュール》
本発明に用いられる太陽電池モジュールは、結晶系の太陽電池セルを複数枚接続されて作製された結晶系太陽電池モジュールや、ガラス基板上にCVD等の方法により形成されたシリコン系半導体や化合物系半導体よりなる薄膜状の太陽電池を直列接続となるように加工したセルを用いた太陽電池モジュール、結晶系のシリコンとアモルファスシリコンを積層したタンデム構造の太陽電池を用いた太陽電池モジュールなどが挙げられる。
一方、蓄電池モジュールの動作電圧は温度の影響をさほど受けない。したがって、本発明における太陽電池モジュールは温度によって出力電圧の変化を受け難い温度特性の優れた太陽光電池を選択することが望ましい。
特に、リチウムイオン電池は、温度による充電電圧の変化は非常に小さく、蓄電池モジュールの蓄電池デバイスとして、リチウムイオン電池を選択する場合は、特に温度係数が優れた太陽電池を組み合わせることが好ましい。
蓄電池モジュールを活用した充放電において、電圧の上限は充電終止電圧であり、電圧の下限は放電終止電圧と定義する。この上限と下限によって定められる電圧範囲は固定でもかまわないし、二次電池の劣化状況によって設定値を順次変えていくことも可能である。
上記電圧範囲において、その下限値は、好ましくは放電終止電圧により定められる電圧の65%以上、より好ましくは70%以上、更に好ましくは75%以上である。この下限値は高いほどシステムの効率が高くなり好ましい。より効率を高くするためには、充放電による電圧の変動が少ない蓄電デバイスを選択するとよい。
また、この範囲は設置場所の想定される日射条件などによっても変更することも可能であり、日射が安定した地域などにおいては下限値を80%以上とすることも可能である。
また、一般的に蓄電池は劣化が進むと内部抵抗が増加するため、段階的に上記範囲内で充電終止電圧を上げていき、放電末電圧は下げていくようにあらかじめ設定できるようにしておくことも可能である。
本発明において、蓄電モジュールは、1つ以上の蓄電デバイスと、必要に応じて保護回路などを接続したものである。蓄電デバイスとしてはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池などの化学反応を利用した二次電池や、電気二重層キャパシタなどが使用可能である。上述したように、狭い電圧範囲でなるべくたくさん容量が取れることが好ましく、化学反応を利用した二次電池が好ましい。中でも、充放電反応に基本的に副反応を伴わない電池系が充放電による電力効率が高くより好ましい。その代表的な例としてリチウムイオン電池があげられる。
リチウムイオン電池の材料には正極材料、負極材料ともに種々なものが提案されており、それらすべてが使用可能である。中でもLiFePO4を正極に用いたリチウムイオン電池はその充放電曲線が平坦であり、特に好ましい。
保護回路としては、例えば過充電防止回路、過放電防止回路、過電流防止回路、蓄電池デバイスの各セルの電圧監視回路、各セルの電圧を調整するバランス回路などがある。
本発明において、太陽電池ストリングは、太陽電池モジュールと蓄電モジュールが並列接続されたものを指している。更に詳細には、太陽電池に接続した逆流防止ダイオード、二次電池に接続した逆流防止ダイオード、二次電池に接続した逆流防止ダイオードをバイパスするスイッチ、二次電池の充電または放電電流を検出する電流センサー、および二次電池の出力電圧を検出する電圧センサーを含んでもかまわない。
太陽電池モジュールは屋根や屋上のような日当りのよい場所に設置することが好ましい。蓄電池モジュールは太陽電池モジュールによって日陰になる太陽電池架台の一部や、配線をまとめる配線箱の中、または屋内や雨風の当らない場所に設置するのが望ましい。そして蓄電モジュールが上記電圧範囲になるよう設定して接続された複数の太陽電池モジュールと、蓄電モジュールを、それぞれペアになるように電気配線により接続する。
本発明では、DC/AC変換装置からの出力を制御することによって、蓄電池モジュールの充電を制御することが可能である。つまり、太陽光発電によって発電された電力からDC/AC変換装置の出力を引き算したものが充電電力となるからである。これにより、太陽電池モジュールの出力を平滑化し、充電制御できる。
太陽電池モジュールからの出力変動を吸収するために一定の出力としてもかまわないし、または、充電電流が一定になるようにDC/AC変換装置の出力を制御してもかまわない。
また、充電電圧を監視しておき、充電末期に近づいてきた際に徐々に二次電池へ充電される電流が徐々に少なくなるようにすることが好ましい。このような制御は、太陽電池からの出力が一定の場合は、徐々にDC/AC変換装置の出力を増やしていくことで実現できる。
太陽電池モジュールの出力をP1(W)、蓄電モジュールの蓄電容量をW1(Wh)とした場合、両者の容量バランスは、P1×0.3時間<W1<P1×5時間程度とすることが好ましい。このように両者の容量を設定すると、細かい時間間隔での出力の平準化と電力をタイムシフトする大きな時間での電力シフト(平準化)の両立が可能となる。太陽電池モジュールは、セル枚数や内部抵抗、配線抵抗により最大電流が制限されており、本来的に電流制限機能を有する。そのため太陽電池モジュールと蓄電モジュールの容量バランスを上記のように調整すると、通常必要であった充電時の電流制限回路が不要になる。従って、上記容量バランスはP1×0.5時間<W1とするのが好ましく、更にP1×1時間<W1とするのが好ましい。
また、太陽電池はデバイスによって最大出力電流は決まっているため、この容量の比率は、蓄電モジュールへの充電最大電流を決めることになり、そのためにも太陽電池と電池の容量バランスは重要である。
一般的な太陽光発電システムは、その日射量で太陽電池が出力することができる最大電力点を追従しながら、出せる電力をすべて出すように制御される。
また自立型では、DC/AC変換装置に接続される機器の負荷容量にあわせて出力ように制御する。この場合の太陽電池の出力は負荷大きさに規定されるので、太陽電池の発電出力が有効に使えない場合がある。
この出力幅と出力量を調整することによって、蓄電モジュールへの充放電量を制御することが可能であり、蓄電モジュールを徐々に満充電方向にシフトさせたり、逆に徐々に放電末方向へシフトさせたり、定期的に満充電→放電末期→満充電末期→放電末期となるようしたりすることが可能である。
その他、上記の一定出力の出力量と時間の幅は電池の充電状態によって決定する方法や、気象情報や別途測定している日射量を参考にあらかじめ設定されたパターンを選択する方法などが考えられる。
このような制御のために、本発明はデータ記憶部または外部データを受信する通信部を備え、データ記憶部または通信部より、過去の日射データ、平均気温データ、モジュール温度データあるいは天気予報などによる予測日射量または予測気温、予測モジュール温度情報、電池の劣化情報を含むいずれか1つの情報を取得する。この情報に基づいて、制御部は、運転パターンを制御する。
これらの各部分は、本発明の制御部内に備えられ、一時的な情報記憶部であるRAMを利用して、電圧の高い順に、またはSOCの高い順に二次電池を番号付けし、その上位グループを生成する。上位グループは以下に説明する条件1によって決定するのが望ましいが、この他に、数に特別限定はないが、全蓄電池の半分または1/3のように予め数を設定してもよい。そして起動制御部は、起動時に、上位グループの電池群を使用して電力変換装置に電力を供給するように制御する。
《システム構成》
図1は、本発明の太陽光発電システムの構成の一例を示すブロック図である。
太陽電池モジュール1は、薄膜結晶太陽電池パネル(Vpm=51V、Isc=2A、85W)を、12枚、4直3並列接続して構成され、1kW出力する。蓄電池モジュール2は、9.5Ahのリチウムイオン電池を48直列として構成し、保護回路および電力カウンターを有する回路部を伴って構成される。
太陽電池モジュール1と蓄電池モジュール2は、蓄電池の電力が太陽電池に逆流しないように設けられた、逆流防止素子3を介してDC/AC変換装置7に並列接続する。また、ストリングの電流を測定する電流センサー6がDC/AC変換装置7との間に接続されている。またDC/AC変換装置7は、蓄電池モジュール2からの信号線8によって、蓄電池の状態を検出できるようになっている。
このようにして構成された太陽電池ストリング10をDC/AC変換装置7に接続し、DC/AC変換装置7の出力によって、系統電力と連係させる。
前記リチウムイオン電池の全電力を充放電する場合の電圧領域は、202V〜144Vであるが、本実施の形態1では上下20%をカットしたSOC(state of charge)20%〜SOC80%であり、全容量の60%を使用することとした。放電時の下限電圧は174V、充電時の上限電圧は199Vである。
図2は、上記SOC20%〜SOC80%を説明する図であり、図2は、太陽電池モジュールの出力電力Pと出力電圧Vの関係を示し、太陽電池モジュールのP−V曲線Aは、図に示すとおりである。このP−V曲線Aにおいて、蓄電池モジュール2の動作電圧範囲は、SOC20%〜SOC80%とする。SOCは、蓄電池モジュールの充電状態を示し、SOC100%が満充電であり、SOC0%が放電終了の状態である。SOC20%〜SOC80%の範囲の最大電力点電圧(Pmax)における効率は、右側縦軸目盛と、効率を表す曲線Bから、103%〜105%である。
したがって、上記太陽電池モジュールの1000mW/m2、25℃における最大電力電点圧(Vpm)は、204Vであり、その際の発電電力は85Wである。また同条件での、電池の下限電圧174V、上限電圧199Vでの出力電力はそれぞれ78.2W(92%)、83.7W(98.5%)である。
この実施の形態1では、出力制御は下記の条件で行った。SOCとは充電状態の略であり、この実施の形態1においては上記で規定した実際に使用する容量(蓄電デバイスの60%容量)に対する比率で表している。
(1)SOC10%未満では出力停止。
(2)SOC10%以上20%未満で200W出力
(3)SOC20%以上40%未満で300W出力
(4)SOC40%以上95%未満で700W出力
(5)SOC95%以上で1000W出力
(6)17:00になったら、500W出力を行う。
但し、一度条件変更を行った際には20分間条件変更をしない
図4に、この実施の形態1の一日の動作データを示す。激しく大きく変動している線によって示すように、太陽電池の出力は日射変動に伴って、激しく大きく変動しているが、直線で示すように、DC/AC変換装置からの出力は、平滑化されており、かつ17:00以降は昼間の発電電力をピークシフトできていることがわかる。
図5は、各発電時における日射強度とモジュール温度から算出される最大電力点での発電量と、実際に電池が接続されている電圧での発電量を比較により、最大電力点電力に対してどの程度の割合で発電電力が得られているかの比率を示す。この図では、1日間の積算電力での効率は99%であった。
実施の形態1により、高効率で出力の平滑化および電力のタイムシフトが可能となることがわかる。
実施の形態2のシステム構成は、太陽電池容量を3kW、蓄電池容量を15Ahとした以外は、上記実施の形態1と同じであり、制御方法のみを下記のように設定し、制御を行った。
《出力の制御方法》
(1)電池のSOC変化量と決定された出力量の積算値から過去30分間の太陽光発電 による発電量を計算
(2)計算された発電量からの1分当たりの平均発電量を計算し、次の一分間の出力とする。
図6に示すように、30分遅れで平滑化された出力を得ることができる。図7は、そのように平滑化された出力を行っている場合に、各発電時における日射強度とモジュール温度から算出される最大電力点での発電量と、実際に電池が接続されている電圧での発電量の比較により、最大電力点電力に対してどの程度の割合で発電電力が得られているかの比率を示す。また1日間の積算電力での効率は97.8%であった。
一定時間経過後のSOCを計測することは、一定時間の電池への充放電量の積算電力量を計測していることに相当する。また、制御された出力は基本的にはシステム自らが決定した出力であり、計測することなしにその量を知ることが出来る。従って、平滑化のために必要となる、過去の太陽光発電の発電量を、これまで、必要とされていた、日射変動に追従する高精度の計測器などを必要とせず、比較的簡単な計測で、正確に得ることが可能となる。
図8は実施の形態3のブロック図である。
太陽電池1、二次電池2、インバータ7及びストリング10の構成は実施の形態1に示した図1と同じであるが、各ストリング10に逆流防止ダイオード9を接続している点が相違点である。またこの実施の形態3は、各ストリングの二次電池に電圧計(図示しない)が取り付けており、各二次電池の出力電圧値が信号線8により、インバータ7の制御回路11によってモニタリングすることができる構成を備えている。
図8ではストリング数が2であるが、以下の説明は、ストリング数をn、二次電池の内部抵抗をr、二次電池の設定電圧をE0、二次電池の設定電流をI0、二次電池の設定電流から最大定格電流Imaxまでの電流マージンをΔimaxとする。電力変換装置の効率をη、最大出力をPmaxとすると、
n×(E0−r×I0)×I0×η=Pmax
即ち、全ストリングの二次電池が設定電圧・設定電流で出力したときに最大電力が出力できる関係になっている。
システム起動時に先ず、各ストリングの二次電池の電圧を測定し、その電圧が高い順番にSB1、SB2、・・・、SBnとし、各二次電池の起電力をE1、E2、・・・、En、電流をI1、I2、・・・、In、としたとき、i=2から順番に、各二次電池の電圧Eiについて、
(E1−Ei)/r<ΔImax ・・・(条件1)
の条件を満足するかどうかを調べる。
P<(E1−r×Imax)×Imax×η
に制限する。
I2max = Imax×(E2−(E1―r×Imax))/(E1−r×Imax)
となるから、
P<(E1−r×Imax)×(Imax+I2max)×η
まで出力できる。
P<(E1−r×Imax)×(Imax+I2max+・・・+Ikmax)×η・・・(条件2)
(ここで Ikmax=Imax ×(Ek−(E1―r×Imax))/(E1−r×Imax)である)まで出力できる。
このようにインバータの出力を制御することで、各二次電池から過電流を流すことなく、システムを起動することができる。
上記説明のように、二次電池の電圧を測定し、条件1を満たす二次電池によって、条件2までに制御することにより、二次電池を平準化することができる。このような制御は、制御回路11に電圧比較部、高電圧二次電池群生成部、起動制御部を備え、これら各部分を動作させて実現することができる。
また上記実施の形態3は、二次電池の電圧を測定したが、二次電池のSOCを測定し、SOCの大きい順に番号付けし、SOCの大きいグループに属するSOC二次電池群を生成し、そのSOC二次電池群によって、SOC二次電池群が許容される出力の合計値より電力変換装置の出力が小さくなるようにしてもよい。この場合は、SOC比較部、SOC二次電池生成部、起動制御部を備えることにより実現できる。
また、ここでは、二次電池の電圧またはSOCを測定し、高い順に番号付けすると、説明したが、電圧またはSOCを測定し、条件1を満たすか否かにより、グループ化しても同様の結果を得ることができる。
図10に別の実施の形態を示す。図1に示した実施の形態1に比べ、各二次電池に逆流防止ダイオード15と、この逆流防止ダイオード15をバイパスする充電スイッチ16を追加した点が相違点である。その他は同じ構成である。
この構成によれば、通常の日照時で太陽電池の起電力が十分にあり、一方、二次電池の充電が空の状態の場合は、この充電スイッチ16をオンすることで、太陽電池1から二次電池2に直接充電することができる。またスイッチ16をオフにすれば、最大電力点制御を行い、太陽電池のみを動作させることが可能になる。
また、夜間等のシステム停止時にスイッチ16をオフして全てのストリングについて二次電池を切り離すことで、自然放電する量を減らすことができ、システム起動時に充電量のばらつき状態を緩和することができる。
即ち、図11に示す運転結果より明らかなように、午前中に最大電力点追尾による運転によって得られた発電出力は、12:00〜14:00にタイムシフトして放電し、14:00〜17:00に最大電力点追尾による運転によって得られた発電出力は、17:00〜翌日の8:00にタイムシフトして、二次電池を充電する。
通常は、充電制御装置によって電池の満充電が近くなってくると、充電電力を絞るような制御が行われるが、本発明の太陽光発電システムでは満充電の近くで充電電力を絞るような制御は必要なく、DC/AC変換装置の出力制御のみで同時に充電制御が達成できる。
2 二次電池
3 逆流防止ダイオード
4 スイッチ
6 電流センサー
7 電力変換装置
5 負荷
10 太陽電池ストリング
Claims (10)
- 太陽電池と、該太陽電池に並列に接続された二次電池を含む太陽電池ストリングと、
前記太陽電池ストリングの電力が入力される電力変換装置と、
前記二次電池の状態を検出する電池状態検出部と、
前記電力変換装置の出力電力値を検出する出力検出部と、
前記電池状態検出部により検出された前記二次電池の状態と、前記出力検出部により検出された前記電力変換装置の出力により出力電力値を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする太陽光発電システム。 - 前記電池状態検出部は、二次電池の電圧、充電状態(SOC)、時間当たりの充電状態(SOC)の変化率を含む少なくともいずれか1つを検出することを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。
- 更に、データ記憶部または外部データを受信する通信部を備え、前記データ記憶部または通信部より、過去の日射データ、平均気温データ、モジュール温度データあるいは天気予報などによる予測日射量または予測気温、予測モジュール温度情報、電池の劣化情報を含むいずれか1つの情報を取得し、前記制御部は、その情報に基づいて運転パターンを制御することを特徴とする請求項1または2に記載の太陽光発電システム。
- 太陽電池と、該太陽電池に並列に接続された二次電池を含む複数の太陽電池ストリングと、
前記各太陽電池ストリングの電力が入力される電力変換装置と、
前記各二次電池の状態を検出する電池状態検出部と、
前記電力変換装置の出力を検知する出力検知部と、
前記電池状態検出部により検出された前記二次電池の状態と、前記出力検出部により検出された前記電力変換装置の出力により出力電力値を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする太陽光発電システム。 - 前記電池状態検出部により検出された前記各二次電池を電圧の高い順に番号付けする電圧比較部と、前記電圧比較部によって番号付けられた高い電圧に属する二次電池群を決定する高電圧二次電池群生成部と、太陽光発電システムの起動時に、前記高電圧二次電池群から許容される出力電力の合計値より電力変換装置の出力が小さくなるように、電力変換装置を制御する起動制御部を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の太陽光発電システム。
- 前記電池状態検出部により検出された前記各二次電池を充電状態(SOC)の大きい順に番号付けするSOC比較部と、前記SOC比較部によって番号付けられた充電状態(SOC)の大きいグループに属するSOC二次電池群を決定するSOC二次電池群生成部と、太陽光発電システムの起動時に、前記SOC二次電池群から許容される出力電力の合計値より電力変換装置の出力が小さくなるように、電力変換装置を制御する起動制御部を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の太陽光発電システム。
- 前記ストリング数をn、前記二次電池の内部抵抗をr、二次電池の出力電流の絶対最大定格ImaxからのマージンをΔImax、前記電力変換装置の効率をηとして、太陽光発電システムの起動時の各二次電池を電圧の高い順番にSB1、SB2、・・・、SBnとし、各二次電池の起電力をE1、E2、・・・、En、電流をI1、I2、・・・、In、としたとき、
(E1−Ei)/r<ΔImax
の条件を満たすストリングの数をkを調べ、電力変換装置の出力Pが、
P<(E1−r×Imax)×(Imax+I2max+・・・+Ikmax)×η
(ここで Iimax=Imax ×(Ei−(E1―r×Imax))/(EI−r×Imax)、
i=2、3・・・、k、である)
の関係式になるように、出力を制御することを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。 - 前記太陽光発電システムの起動時から定期的に各二次電池の電圧をモニタして、前記kが増加したとき、kの増加に対応して、前記電力変換装置の出力許容値を増加させることを特徴とする請求項7に記載の太陽光発電システム。
- 前記各ストリングの二次電池毎に充電スイッチを備え、日照時に二次電池の充電量が少ない場合、充電スイッチをオンして前記太陽電池により二次電池を充電し、前記二次電池が充電されて起電圧が高くなったとき、前記充電スイッチをオフすることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。
- 前記二次電池にスイッチを設け、夜間などシステム休止時に二次電池を開放することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006222676A JP5028049B2 (ja) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | 太陽光発電システム |
PCT/JP2007/051187 WO2007086472A1 (ja) | 2006-01-27 | 2007-01-25 | 電力供給システム |
EP20070707419 EP1986306B1 (en) | 2006-01-27 | 2007-01-25 | Power supply system |
CN2007800037127A CN101375482B (zh) | 2006-01-27 | 2007-01-25 | 电源系统 |
US12/162,408 US8310094B2 (en) | 2006-01-27 | 2007-01-25 | Power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006222676A JP5028049B2 (ja) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | 太陽光発電システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008048544A JP2008048544A (ja) | 2008-02-28 |
JP5028049B2 true JP5028049B2 (ja) | 2012-09-19 |
Family
ID=39181727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006222676A Expired - Fee Related JP5028049B2 (ja) | 2006-01-27 | 2006-08-17 | 太陽光発電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5028049B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11186197B2 (en) | 2016-10-05 | 2021-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of controlling temperature of battery, and battery management apparatus and system |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201006112A (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-01 | Delta Electronics Inc | Sensor-controlled flushing device and method and system for managing power thereof |
EP2463981A4 (en) * | 2009-08-04 | 2017-09-20 | Nec Corporation | Energy system |
JP5241745B2 (ja) * | 2010-01-28 | 2013-07-17 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池電源装置 |
JP5584763B2 (ja) * | 2010-06-22 | 2014-09-03 | シャープ株式会社 | 直流配電システム |
JP5541982B2 (ja) * | 2010-06-28 | 2014-07-09 | シャープ株式会社 | 直流配電システム |
KR101138507B1 (ko) * | 2010-07-19 | 2012-04-25 | 삼성전기주식회사 | 태양 전지 시스템 |
JP2012044066A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 太陽光発電システム |
JP5450329B2 (ja) | 2010-09-15 | 2014-03-26 | パナソニック株式会社 | 直流電源システム |
KR101212343B1 (ko) * | 2010-11-25 | 2012-12-13 | 중앙대학교 산학협력단 | 마이크로그리드 운영 시스템 및 방법 |
JP6032651B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2016-11-30 | 国立大学法人東京工業大学 | 太陽光発電システム |
KR101773477B1 (ko) * | 2011-12-21 | 2017-08-31 | 엘지전자 주식회사 | 직류 전원 공급 장치 |
ES2552857T3 (es) * | 2012-02-29 | 2015-12-02 | Abb Technology Ltd | Un sistema de alimentación de corriente continua con capacidades de protección del sistema |
JP2013183577A (ja) | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Kyocera Corp | 電力制御システム、電力制御装置、及び電力制御方法 |
WO2013175772A1 (ja) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | パナソニック株式会社 | 車載用電源装置及び太陽光発電装置 |
JP6074735B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2017-02-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 接続箱 |
JP5938746B2 (ja) * | 2012-10-02 | 2016-06-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力制御システム及び太陽光発電システム |
KR101632353B1 (ko) * | 2012-11-13 | 2016-06-21 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 충전 및 방전 제어 장치 및 방법 |
JP6301912B2 (ja) * | 2013-04-26 | 2018-03-28 | 株式会社東芝 | 自然エネルギー発電システム |
JP2015192488A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 北陸電力株式会社 | 電源装置及び航空障害灯システム |
JP5737462B2 (ja) * | 2014-06-12 | 2015-06-17 | 富士通株式会社 | 発電装置及びそのような発電装置を備えた発電システム |
JP6480198B2 (ja) * | 2015-01-28 | 2019-03-06 | 株式会社日立製作所 | 蓄電池システム及びそれを有する太陽光発電システム |
JP6055968B2 (ja) * | 2015-02-20 | 2017-01-11 | エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 | 電源システム |
JP2019198138A (ja) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | 株式会社Siソーラー | 蓄電装置 |
CN111052535A (zh) * | 2018-06-14 | 2020-04-21 | 国立大学法人东北大学 | 太阳能发电/蓄电单元以及太阳能发电/蓄电系统 |
JP7539215B1 (ja) | 2024-03-05 | 2024-08-23 | 栄藏 小林 | 電源装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11206037A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Et:Kk | 太陽電池ユニット及び太陽電池ユニットを用いた構築物 |
JP2003079054A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 蓄電池を備えた太陽光発電システム |
-
2006
- 2006-08-17 JP JP2006222676A patent/JP5028049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11186197B2 (en) | 2016-10-05 | 2021-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of controlling temperature of battery, and battery management apparatus and system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008048544A (ja) | 2008-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5028049B2 (ja) | 太陽光発電システム | |
JP5401003B2 (ja) | 太陽光発電システム | |
US8837182B2 (en) | Apparatus and method for tracking maximum power point and method of operating grid-tied power storage system using the same | |
US8310094B2 (en) | Power supply system | |
KR101097266B1 (ko) | 전력 저장 시스템 및 그 제어방법 | |
KR101146670B1 (ko) | 에너지 관리 시스템 및 이의 제어 방법 | |
JP5175451B2 (ja) | 電力供給システム | |
US9203247B2 (en) | Power storage unit, correction method for capacity values of storage batteries, and power storage system | |
JP5997845B2 (ja) | 電源システム及びその制御方法 | |
US20170201098A1 (en) | Photovoltaic microstorage microinverter | |
JP2007330057A (ja) | 二次電池付太陽光システムの充電制御方法 | |
JP6245558B2 (ja) | 電源装置、蓄電装置、及び蓄電システム | |
KR101337576B1 (ko) | Soc 관리를 위한 방법 및 시스템 | |
KR20150106694A (ko) | 에너지 저장 시스템과 그의 구동방법 | |
US9086461B2 (en) | Circuit for measuring voltage of battery and power storage system using the same | |
Nakamura et al. | Green base station using robust solar system and high performance lithium ion battery for next generation wireless network (5G) and against mega disaster | |
JP6041216B2 (ja) | 給電システム及び給電方法 | |
JP4977805B1 (ja) | 独立型電源装置 | |
Glavin | Optimisation of a Hybrid Energy Storage System for Autonomous Photovoltaic Applications | |
CN113364053B (zh) | 一种实现能量枢纽综合能源的运行决策方法 | |
Palomino et al. | A control system for improved battery utilization in a PV-powered peak-shaving system | |
Nakamura et al. | Robust PV system against disasters for green base station | |
Thomas et al. | Energy management issues | |
KHoshnevisa et al. | Optimal design of Photovoltaic panel, Fuel cell, Battery and Super-capacitor hybrid off-grid microgrid for a small household | |
Mapari et al. | Design of Peak Usage Time and Prediction Algorithm Based Battery Charging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090702 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120529 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120625 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5028049 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |