JP5461445B2 - Power usage system - Google Patents

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Description

この発明は、住宅での発電で発生する電力を利用する電力利用システムに関する。   The present invention relates to a power use system that uses power generated by power generation in a house.

自然のエネルギーとして、例えば太陽光を利用して電気を起こすソーラパネルの設置が一般の住宅にも普及している。ソーラパネルを利用した太陽光発電では、昼間の発電が主になる。昼間の電力使用量が少ない家庭では、家庭で使用される電力に比べて、太陽光発電による電力が多くなり、余剰電力が発生する。こうした余剰電力を電力会社が買い取る売電が、家庭での太陽光発電では一般的である。   As natural energy, for example, the installation of a solar panel that generates electricity by using sunlight has spread to ordinary houses. Solar power generation using solar panels is mainly daytime power generation. In households that consume less electricity during the daytime, the amount of power generated by solar power generation is greater than the power used at home, and surplus power is generated. Electricity sales that power companies purchase such surplus power are common in solar power generation at home.

一方で、燃料電池を利用した発電システムには、燃料電池で発生した余剰電力を蓄電し、温水器のヒータに通電するものがある(例えば、特許文献1参照。)。このシステムによれば、売電以外でも余剰電力が利用されている。   On the other hand, there is a power generation system using a fuel cell that stores surplus power generated in the fuel cell and energizes a heater of a water heater (see, for example, Patent Document 1). According to this system, surplus power is used in addition to power sales.

特開2009−266476号公報JP 2009-266476 A

ところで、余剰電力の売電の際に、別の太陽光発電装置との連系形態によっては、売電が抑制されることがある。売電の抑制が発生する場合には、次ぎのケースが考えられる。
(a1)商用側の電圧が太陽光発電による電圧より高い
(a2)柱上の1台の変圧器に複数台の太陽光発電装置が連系している
(a3)柱上の変圧器に一般負荷が無く、太陽光発電のみの負荷しかない
売電の抑制が発生し、顧客から抑制解消の依頼があると、電力会社は商用側の電圧測定を実施する。測定の結果、商用電圧が所定電圧以下であり適正であると、電力会社は特に対策を行わない。商用電圧が適正でなければ、電力会社は変圧器の出力電圧を調整するなどの対策をする。また、商用電圧が適正であっても、上記ケース(a2)と(a3)の場合、自宅に専用の変圧器を設置する等の対策を、電力会社と顧客とが検討する。この場合には、太陽光発電装置を所有する顧客の負担が大きくなる、という課題が発生する。
By the way, when selling surplus power, the sale of power may be suppressed depending on the form of interconnection with another solar power generation device. The following cases can be considered when the suppression of power sales occurs.
(A1) The commercial-side voltage is higher than the voltage generated by photovoltaic power generation (a2) A plurality of photovoltaic power generation devices are connected to one transformer on the pillar (a3) General to transformer on the pillar When there is no load and there is only a load of solar power generation, the suppression of power sales occurs, and when the customer requests a cancellation of the suppression, the power company measures the voltage on the commercial side. As a result of the measurement, if the commercial voltage is equal to or lower than the predetermined voltage, the electric power company takes no particular measures. If the commercial voltage is not appropriate, the power company will take measures such as adjusting the output voltage of the transformer. Even if the commercial voltage is appropriate, in the cases (a2) and (a3), the power company and the customer consider measures such as installing a dedicated transformer at home. In this case, the subject that the burden of the customer who owns a solar power generation device becomes large generate | occur | produces.

この発明の目的は、前記の課題を解決し、売電が抑制されたときでも、発電した電力を有効に利用することを可能にする電力利用システムを提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a power utilization system that makes it possible to effectively use generated power even when power sales are suppressed.

前記の課題を解決するために、請求項1の発明は、直流電力を発生する発電装置と、
直流電力を蓄える蓄電装置と、加えられた直流電力を商用電力に変換して出力する変換装置と、前記発電装置からの直流電力を前記蓄電装置または前記変換装置に切り替えて出力する切替装置と、商用電源側から屋内側への潮流を検出する監視手段を有し、通常は前記発電装置からの直流電力を前記変換装置に加え、前記監視手段が、商用電源側から屋内側へ方向が変化した潮流を検出すると、前記発電装置からの直流電力を前記蓄電装置に加え、前記監視手段が、屋内側から商用電源側へ方向が変化した潮流を検出すると、前記発電装置からの直流電力を前記変換装置に加える制御を、前記切替装置に対して行う電力量計と、を備えることを特徴とする電力利用システムである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 includes a power generator that generates DC power,
A power storage device that stores DC power, a conversion device that converts and outputs the applied DC power to commercial power, a switching device that switches the DC power from the power generation device to the power storage device or the conversion device and outputs the power, It has a monitoring means for detecting a power flow from the commercial power supply side to the indoor side, and normally the DC power from the power generator is added to the converter , and the direction of the monitoring means changes from the commercial power supply side to the indoor side . When a tidal current is detected, DC power from the power generation device is added to the power storage device, and when the monitoring unit detects a tidal current whose direction has changed from the indoor side to the commercial power source side, the DC power from the power generation device is converted into the conversion power. A power usage system comprising: a watt-hour meter that performs control applied to the device to the switching device.

請求項1の発明では、例えば住宅に、直流電力を発生する発電装置と、直流電力を蓄える蓄電装置と、加えられた直流電力を商用電力に変換して出力する変換装置と、発電装置からの直流電力を蓄電装置または変換装置に切り替えて出力する切替装置と、電力量計とを備えている。電力量計は、商用電源側から屋内側への潮流を検出する監視手段を有し、通常は発電装置からの直流電力を変換装置に加える。そして、電力量計は、商用電源側から屋内側へ方向が変化した潮流を検出すると、発電装置からの直流電力を蓄電装置に加える制御を、切替装置に対して行う。 In the invention of claim 1, for example, in a house, a power generation device that generates DC power, a power storage device that stores DC power, a conversion device that converts the applied DC power into commercial power, and outputs, A switching device that switches and outputs DC power to a power storage device or a conversion device and a watt hour meter are provided. The watt hour meter has monitoring means for detecting a power flow from the commercial power source side to the indoor side, and normally adds DC power from the power generator to the converter. When the watt-hour meter detects a tidal current whose direction has changed from the commercial power supply side to the indoor side, the watt-hour meter performs control on the switching device to add DC power from the power generation device to the power storage device.

請求項2の発明は、請求項1に記載の電力利用システムにおいて、前記蓄電装置の直流電力を基に、電気自動車を充電する充電手段を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the power usage system according to the first aspect, further comprising charging means for charging the electric vehicle based on the DC power of the power storage device.

請求項3の発明は、請求項1または2に記載の電力利用システムにおいて、前記監視手段は、前記商用電源の停電を検出し、前記監視手段が停電を検出すると、前記蓄電装置の直流電力を前記変換装置に出力可能にする切替手段と、を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the power usage system according to the first or second aspect, the monitoring unit detects a power failure of the commercial power source, and when the monitoring unit detects a power failure, the DC power of the power storage device is reduced. Switching means for enabling output to the conversion device.

請求項1の発明によれば、商用電源側から屋内側へ方向が変化した潮流が発生して、売電が抑制されたときでも、発電装置から出力される直流電力を蓄電するので、この電力を有効に利用することを可能にする。 According to the first aspect of the present invention, the direct current power output from the power generator is stored even when a tidal current whose direction is changed from the commercial power supply side to the indoor side is generated and the power sale is suppressed. Can be used effectively.

請求項2の発明によれば、売電が抑制されたときに充電した直流電力を基に、電気自動車を充電することができる。   According to the invention of claim 2, the electric vehicle can be charged based on the DC power charged when the power sale is suppressed.

請求項3の発明によれば、停電時には、切替手段が蓄電装置の直流電力を変換装置に出力可能にすることで、売電が抑制されたときに充電した直流電力を基に、停電に対応することを可能にする。   According to the invention of claim 3, in the event of a power failure, the switching means can output the DC power of the power storage device to the conversion device, thereby responding to the power failure based on the DC power charged when power sale is suppressed. Make it possible to do.

実施の形態1による電力利用システムを示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a power usage system according to Embodiment 1. FIG. 分電盤の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a distribution board. 切替装置と蓄電装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a switching device and an electrical storage apparatus. 変換装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a converter. スマートメータの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a smart meter. 切替処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a switching process. 実施の形態2による切替装置と蓄電装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the switching apparatus and power storage device by Embodiment 2. 実施の形態2による電気の流れを説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the flow of electricity according to the second embodiment.

次に、この発明の各実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
この実施の形態による電力利用システムを図1に示す。図1の電力利用システムは、スマートメータ10と、分電盤20と、太陽光発電装置30と、切替装置40と、蓄電装置50と、変換装置60とを備えている。スマートメータ10〜変換装置60の各設備は、電気の需要家である顧客の住宅Aに設置されている。なお、図1以下の図では、図面の簡略化のために、売電のための構成を省略しているが、売電用の電力量計はスマートメータ10に対して直列に接続されている。また、この実施の形態では、信号の配線系統を図中の細線で示し、住宅Aでの電力の配線系統を太線で示して、2つを区別している。さらに、住宅Aは、多数の中の代表例を示している。
(Embodiment 1)
A power utilization system according to this embodiment is shown in FIG. The power usage system of FIG. 1 includes a smart meter 10, a distribution board 20, a solar power generation device 30, a switching device 40, a power storage device 50, and a conversion device 60. Each equipment of smart meter 10-conversion device 60 is installed in residence A of a customer who is a consumer of electricity. In FIG. 1 and the subsequent drawings, for simplification of the drawing, the configuration for selling power is omitted, but the watt-hour meter for selling power is connected in series to the smart meter 10. . Further, in this embodiment, the signal wiring system is indicated by a thin line in the figure, and the power wiring system in the house A is indicated by a thick line to distinguish the two. Furthermore, the house A shows a representative example among many.

住宅Aでは、配電線101からの電気がスマートメータ10を経て、分電盤20で分岐される。配電線101は商用電源を住宅Aに供給する。なお、商用電源は電力会社から一般家庭などに送られる電力である。分電盤20は、図2に示すように、メインブレーカ21と、発電側ブレーカ22と、分岐ブレーカ23〜23とを備えている。 In the house A, electricity from the distribution line 101 is branched by the distribution board 20 through the smart meter 10. The distribution line 101 supplies commercial power to the house A. Note that the commercial power source is electric power sent from an electric power company to a general household. As shown in FIG. 2, the distribution board 20 includes a main breaker 21, a power generation side breaker 22, and branch breakers 23 1 to 23 n .

住宅Aに設置されているメインブレーカ21には、スマートメータ10から供給される交流電力により電流が流れ、メインブレーカ21は過電流を検出して遮断する。同様に、発電側ブレーカ22には、太陽光発電装置30を基にした交流電力により電流が流れ、発電側ブレーカ22は過電流を検出して遮断する。メインブレーカ21および発電側ブレーカ22による電流の遮断は、手動による操作も可能である。   A current flows through the main breaker 21 installed in the house A by the AC power supplied from the smart meter 10, and the main breaker 21 detects and shuts off the overcurrent. Similarly, a current flows through the power generation side breaker 22 by AC power based on the solar power generation device 30, and the power generation side breaker 22 detects and shuts off the overcurrent. The current breakage by the main breaker 21 and the power generation side breaker 22 can be manually operated.

分電盤20の分岐ブレーカ23〜23は、分岐された電流を住宅Aの各部屋の回路に流す際に、各回路の配電線の漏電を検出して遮断する。各部屋の回路には電気機器接続用のコンセントが取り付けられている。各部屋の回路に流れる電流は、配電線101や太陽光発電装置30からの供給電力によるものであり、住宅Aの例えばテレビジョン101やエアコン102に供給される。つまり、テレビジョン101やエアコン102などには、商用電源側や太陽光発電側からの交流電力が供給される。 The branch breakers 23 1 to 23 n of the distribution board 20 detect and block the leakage of the distribution lines of each circuit when the branched current flows through the circuit in each room of the house A. Each room circuit has an electrical outlet. The current flowing through the circuit in each room is due to the power supplied from the distribution line 101 and the solar power generation device 30 and is supplied to the television 101 and the air conditioner 102 in the house A, for example. That is, AC power from the commercial power supply side or the solar power generation side is supplied to the television 101, the air conditioner 102, and the like.

住宅Aに設置されている太陽光発電装置30は、ソーラパネル31を備えている。ソーラパネル31は、支持具などにより屋根に設置されている。そして、ソーラパネル31は、照射される太陽光で電気を起こして、太陽光発電を行う。ソーラパネル31からの直流電力は、住宅Aの屋根から屋内に向かう配電線を経て、切替装置40に出力される。   The solar power generation device 30 installed in the house A includes a solar panel 31. The solar panel 31 is installed on the roof by a support tool or the like. And the solar panel 31 raise | generates electricity with the irradiated sunlight, and performs solar power generation. The DC power from the solar panel 31 is output to the switching device 40 through a distribution line that runs from the roof of the house A to the indoors.

切替装置40は、ソーラパネル31からの直流電力を、蓄電装置50と変換装置60とのどちらかに切り替えて出力する。このために、切替装置40は、図3に示すように、マグネットスイッチ(電磁開閉器)41を備えている。つまり、この実施の形態では、切替装置40がマグネットスイッチ41である。マグネットスイッチ41は、スマートメータ10の制御で切り替え動作を行う。マグネットスイッチ41は、通常、太陽光発電装置30からの直流電力を変換装置60に出力する。この状態のときに、スマートメータ10から切替信号を受け取ると、マグネットスイッチ41は、接続を切り替えて、太陽光発電装置30からの直流電力を蓄電装置50に出力する。   The switching device 40 switches the DC power from the solar panel 31 to either the power storage device 50 or the conversion device 60 and outputs it. For this purpose, the switching device 40 includes a magnet switch (electromagnetic switch) 41 as shown in FIG. That is, in this embodiment, the switching device 40 is the magnet switch 41. The magnet switch 41 performs a switching operation under the control of the smart meter 10. The magnet switch 41 normally outputs DC power from the solar power generation device 30 to the conversion device 60. In this state, when receiving a switching signal from the smart meter 10, the magnet switch 41 switches the connection and outputs the DC power from the solar power generation device 30 to the power storage device 50.

蓄電装置50は、直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を電気自動車201に出力する装置である。このために、蓄電装置50(図3)は、蓄電池51と、スイッチ52と、DC/DCコンバータ53とを備えている。蓄電池51は、切替装置40からの直流電力を蓄電する。DC/DCコンバータ53は、手動でオン・オフするスイッチ52を介在して、蓄電池51側に接続されている。DC/DCコンバータ53は、蓄電池51の直流電力で動作し、この直流電力を、電気自動車201に必要とする電圧の直流電力に変換する。DC/DCコンバータ53の出力側には、電気自動車201に接続可能な接続部(図示を省略)が取り付けられている。この接続部に電気自動車201が接続されて、スイッチ52が操作されると、DC/DCコンバータ53は、変換した直流電力を電気自動車201に出力する。これにより、電気自動車201が充電される。   The power storage device 50 is a device that stores DC power and outputs the stored DC power to the electric vehicle 201. For this purpose, the power storage device 50 (FIG. 3) includes a storage battery 51, a switch 52, and a DC / DC converter 53. The storage battery 51 stores the DC power from the switching device 40. The DC / DC converter 53 is connected to the storage battery 51 side via a switch 52 that is manually turned on / off. The DC / DC converter 53 operates with direct current power of the storage battery 51 and converts this direct current power into direct current power having a voltage required for the electric vehicle 201. A connection portion (not shown) that can be connected to the electric vehicle 201 is attached to the output side of the DC / DC converter 53. When the electric vehicle 201 is connected to this connection portion and the switch 52 is operated, the DC / DC converter 53 outputs the converted DC power to the electric vehicle 201. Thereby, the electric vehicle 201 is charged.

変換装置60は、蓄電装置50からの直流電力を受けて変換動作を行い、この直流電力を交流電力に変換する。このために、変換装置60は、図4に示すように、リレー61、63と、DC/ACインバータ62とを備えている。DC/ACインバータ62は、切替装置40を経て来る蓄電装置50からの直流電力を、周波数と電圧が商用電源と同じである交流電力に変換する。また、DC/ACインバータ62は、スマートメータ10から開放信号を受け取ると、変換動作を停止する。   Conversion device 60 receives the DC power from power storage device 50 to perform a conversion operation, and converts this DC power into AC power. For this purpose, the conversion device 60 includes relays 61 and 63 and a DC / AC inverter 62 as shown in FIG. The DC / AC inverter 62 converts the DC power from the power storage device 50 that has passed through the switching device 40 into AC power having the same frequency and voltage as the commercial power supply. Further, when the DC / AC inverter 62 receives an open signal from the smart meter 10, the DC / AC inverter 62 stops the conversion operation.

変換装置60のリレー63は、DC/ACインバータ62の入力側、つまり、DC/ACインバータ62と切替装置40との間に設けられている。また、リレー61は、DC/ACインバータ62の出力側、つまり、DC/ACインバータ62と分電盤20との間に設けられている。通常、リレー61、63は接点を閉じた状態にある。つまり、蓄電装置50からの直流電力がDC/ACインバータ62に加えられ、DC/ACインバータ62からの交流電力が分電盤20に加えられている状態が通常である。また、リレー61、63は、スマートメータ10から開放信号を受け取ると、接点を開放する。これにより、変換装置60は交流電力の出力を停止する。   The relay 63 of the conversion device 60 is provided on the input side of the DC / AC inverter 62, that is, between the DC / AC inverter 62 and the switching device 40. The relay 61 is provided on the output side of the DC / AC inverter 62, that is, between the DC / AC inverter 62 and the distribution board 20. Usually, the relays 61 and 63 are in a state where the contacts are closed. That is, it is normal for the DC power from the power storage device 50 to be applied to the DC / AC inverter 62 and the AC power from the DC / AC inverter 62 to be applied to the distribution board 20. Further, when the relays 61 and 63 receive the opening signal from the smart meter 10, the relays 61 and 63 open the contacts. Thereby, the converter 60 stops the output of AC power.

スマートメータ10は、配電線101から住宅Aに供給される電力量を計量する電力量計であり、かつ、各種機能を持つ電力量計である。この実施の形態によるスマートメータ10を図5に示す。このスマートメータ10は、検出部11と計量部12と監視制御部13とを備えている。検出部11は、計測用の変圧器や変流器(いずれも図示を省略)などを備え、商用電源の電圧と、住宅Aに流れる電流とを検出する。検出部11は、電圧と電流の検出値を監視制御部13に送る。   The smart meter 10 is a watt-hour meter that measures the amount of power supplied from the distribution line 101 to the house A, and is a watt-hour meter having various functions. A smart meter 10 according to this embodiment is shown in FIG. The smart meter 10 includes a detection unit 11, a measurement unit 12, and a monitoring control unit 13. The detection unit 11 includes a measurement transformer, a current transformer (not shown), and the like, and detects the voltage of the commercial power supply and the current flowing through the house A. The detection unit 11 sends detected values of voltage and current to the monitoring control unit 13.

スマートメータ10の計量部12は、配電線101から分電盤20に向かって流れる交流電力の使用量を計量する。計量部12は、電力使用量の計量結果を監視制御部13に送る。   The measuring unit 12 of the smart meter 10 measures the amount of AC power that flows from the distribution line 101 toward the distribution board 20. The metering unit 12 sends the power consumption metering result to the monitoring control unit 13.

スマートメータ10の監視制御部13は、計量部12からの計量結果を記録して住宅Aでの電力使用量を算出することで、電力量計として機能する。また、監視制御部13は、検出部11からの電圧および電流の検出値を基に、変換装置60から分電盤20を経て流れて来る潮流つまり逆潮流の有無を調べて、潮流の方向を検出する。監視制御部13は、商用電源側から屋内の分電盤20に向かう潮流の方向(以下、「屋内方向」という)を検出すると、切替処理を行う。この切替処理の一例を図6に示す。監視制御部13は、切替処理を開始すると、変換装置60に開放信号を出力する(ステップS1)。これにより、変換装置60は変換動作を停止する。ステップS1が終了すると、監視制御部13は、切替信号を切替装置40に出力する(ステップS2)。これにより、切替装置40は、太陽光発電装置30からの直流電力を蓄電装置50に出力する。   The monitoring control unit 13 of the smart meter 10 functions as a watt hour meter by recording the measurement result from the measurement unit 12 and calculating the amount of power used in the house A. Further, the monitoring control unit 13 checks the presence or absence of a tidal current that flows from the converter 60 via the distribution board 20 based on the detected voltage and current values from the detecting unit 11, that is, the reverse power flow, and determines the direction of the tidal current. To detect. When the monitoring control unit 13 detects the direction of the power flow from the commercial power supply side toward the indoor distribution board 20 (hereinafter referred to as “indoor direction”), it performs a switching process. An example of this switching process is shown in FIG. When the monitoring control unit 13 starts the switching process, it outputs an open signal to the conversion device 60 (step S1). As a result, the conversion device 60 stops the conversion operation. When step S1 ends, the monitoring controller 13 outputs a switching signal to the switching device 40 (step S2). Thereby, the switching device 40 outputs the DC power from the solar power generation device 30 to the power storage device 50.

この後、監視制御部13は時間の経過を調べる(ステップS3)。時間の経過が所定時間を過ぎると(ステップS4)、監視制御部13は、切替信号の出力を停止し(ステップS5)、開放信号の出力を停止する(ステップS6)。これにより、再度、太陽光発電装置30からの直流電力が分電盤20に出力されることになる。   Thereafter, the monitoring control unit 13 checks the passage of time (step S3). When the passage of time passes the predetermined time (step S4), the monitoring control unit 13 stops outputting the switching signal (step S5) and stops outputting the release signal (step S6). Thereby, the DC power from the solar power generation device 30 is output to the distribution board 20 again.

ステップS6が終了すると、監視制御部13は潮流を調べる(ステップS7)。潮流が屋内方向であれば(ステップS8)、監視制御部13は処理をステップS1に戻す。一方、ステップS8で、潮流が分電盤20から商用電源側に向かう方向(以下、「屋外方向」という)であれば、つまり、売電が行われていれば、監視制御部13は切替処理を終了する。   When step S6 ends, the monitoring control unit 13 checks the power flow (step S7). If the tidal current is in the indoor direction (step S8), the monitoring controller 13 returns the process to step S1. On the other hand, in step S8, if the power flow is in the direction from the distribution board 20 toward the commercial power source (hereinafter referred to as “outdoor direction”), that is, if power is being sold, the monitoring control unit 13 performs the switching process. Exit.

このように、切替処理により、監視制御部13は、商用電源側や太陽光発電側からの交流電力を屋内の各回路に供給するか、太陽光発電側からの直流電力を蓄電装置50に供給するかの切り替えを、潮流の方向を基にして行う。   As described above, by the switching process, the monitoring control unit 13 supplies AC power from the commercial power supply side or the solar power generation side to each indoor circuit, or supplies DC power from the solar power generation side to the power storage device 50. The switching of whether to do is performed based on the direction of the tidal current.

次に、この実施の形態による電力利用システムの作用を説明する。通常、スマートメータ10は、変換装置60に対する開放信号の出力を停止しているので、切替装置40は、太陽光発電装置30からの直流電力を変換装置60に出力する。また、スマートメータ10は、切替装置40に対する切替信号の出力を停止しているので、変換装置60は、変換動作を行うことにより、切替装置40からの直流電力を、商用電源と同じ交流電力に変換する。そして、変換装置60は、生成した交流電力を分電盤20に出力する。この状態のときに、太陽光発電装置30が起こす電力量が、住宅Aの各電気機器で使用される電力量に比べて大きければ、潮流は屋外方向となり、売電が行われる。   Next, the operation of the power usage system according to this embodiment will be described. Since the smart meter 10 normally stops outputting the open signal to the conversion device 60, the switching device 40 outputs the DC power from the solar power generation device 30 to the conversion device 60. Moreover, since the smart meter 10 has stopped outputting the switching signal to the switching device 40, the conversion device 60 converts the DC power from the switching device 40 to the same AC power as the commercial power supply by performing a conversion operation. Convert. Then, conversion device 60 outputs the generated AC power to distribution board 20. In this state, if the amount of power generated by the solar power generation device 30 is larger than the amount of power used by each electrical device in the house A, the tidal current is in the outdoor direction and power is sold.

ところで、太陽光発電装置30が起こす電力量が、住宅Aの各電気機器で使用される電力量に比べて小さくなると、潮流が屋内方向に変化する。つまり、売電が抑制される。スマートメータ10は、方向が変化した潮流を検出すると、切替処理を行う。これにより、変換装置60は変換動作を止め、切替装置40は太陽光発電装置30からの出力を蓄電装置50に加える。この結果、売電が抑制されると、蓄電装置50は、太陽光発電で生じた直流電力を蓄電する。   By the way, if the electric energy which the solar power generation device 30 raises becomes small compared with the electric energy used with each electric equipment of the house A, a tidal current will change to an indoor direction. That is, power sales are suppressed. When the smart meter 10 detects a tidal current whose direction has changed, it performs a switching process. Thereby, the conversion device 60 stops the conversion operation, and the switching device 40 adds the output from the solar power generation device 30 to the power storage device 50. As a result, when power sale is suppressed, the power storage device 50 stores DC power generated by solar power generation.

こうした状態のときに、潮流が屋外方向に変化すると、スマートメータ10は、切替処理により、この潮流の変化を検出する。この結果、切替装置40は、太陽光発電装置30からの出力を変換装置60に加え、変換装置60は太陽光発電による直流電力を商用電源と同じ交流電力に変換する。そして、変換装置60は、生成した交流電力を分電盤20に出力する。これにより、売電が再び行われることになる。   In such a state, when the tidal current changes in the outdoor direction, the smart meter 10 detects this tidal current change by the switching process. As a result, the switching device 40 adds the output from the solar power generation device 30 to the conversion device 60, and the conversion device 60 converts the DC power generated by the solar power generation into the same AC power as the commercial power source. Then, conversion device 60 outputs the generated AC power to distribution board 20. As a result, power sale is performed again.

ところで、電気自動車201を充電しようとするときには、顧客は、電気自動車201をDC/DCコンバータ53側の接続部に接続し、スイッチ52をオンにする。これにより、DC/DCコンバータ53が変換動作を行う。つまり、蓄電装置50が蓄電した直流電力は、蓄電装置50のDC/DCコンバータ53により、電気自動車201に必要とする電圧の直流電力に変換される。これにより、電気自動車201は太陽光発電で生じた電力で充電される。   By the way, when charging the electric vehicle 201, the customer connects the electric vehicle 201 to the connection part on the DC / DC converter 53 side and turns on the switch 52. Thereby, the DC / DC converter 53 performs a conversion operation. That is, the DC power stored in the power storage device 50 is converted into DC power having a voltage required for the electric vehicle 201 by the DC / DC converter 53 of the power storage device 50. Thereby, the electric vehicle 201 is charged with the electric power generated by the solar power generation.

この実施の形態によれば、住宅Aでの潮流が変化して売電が抑制されたときでも、太陽光発電で生じた直流電力を蓄電装置50に蓄電することができる。さらに、蓄電装置50に蓄電された直流電力を、電気自動車201に充電することができる。   According to this embodiment, DC power generated by solar power generation can be stored in the power storage device 50 even when the power flow in the house A changes and power sales are suppressed. Furthermore, the electric vehicle 201 can be charged with the DC power stored in the power storage device 50.

(実施の形態2)
先の実施の形態1では、蓄電装置50に蓄電された直流電力を、電気自動車201に充電したが、この実施の形態では、この直流電力を次のようにして利用する。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態1と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the DC power stored in the power storage device 50 is charged in the electric vehicle 201. In this embodiment, the DC power is used as follows. In this embodiment, components that are the same as or the same as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

この実施の形態では、図7に示すように、切替装置40がマグネットスイッチ41と切替スイッチ42とを備えている。切替スイッチ42は手動式で切り替えられ、マグネットスイッチ41と蓄電装置50との間に設けられている。切替スイッチ42は、マグネットスイッチ41の出力である、太陽光発電の直流電力を、蓄電装置50に出力するか、変換装置60に出力するかを切り替える。通常、切替スイッチ42は、マグネットスイッチ41からの直流電力を蓄電装置50に出力する。そして、住宅Aの顧客が手動によって切替スイッチ42を切り替えると、切替スイッチ42は、マグネットスイッチ41からの直流電力を切替装置40に出力する。   In this embodiment, as shown in FIG. 7, the switching device 40 includes a magnet switch 41 and a changeover switch 42. The changeover switch 42 is manually switched and is provided between the magnet switch 41 and the power storage device 50. The changeover switch 42 switches whether the direct-current power of photovoltaic power generation, which is the output of the magnet switch 41, is output to the power storage device 50 or the conversion device 60. Normally, the changeover switch 42 outputs DC power from the magnet switch 41 to the power storage device 50. When the customer of the house A manually switches the changeover switch 42, the changeover switch 42 outputs the DC power from the magnet switch 41 to the switching device 40.

また、この実施の形態では、スマートメータ10が配電線101側つまり商用電源の停電を検出する。そして、スマートメータ10は、停電を検出すると、切替装置40のマグネットスイッチ41に対して切替信号を送る。   Moreover, in this embodiment, the smart meter 10 detects the power failure of the distribution line 101 side, ie, a commercial power source. And the smart meter 10 will send a switching signal with respect to the magnet switch 41 of the switching apparatus 40, if a power failure is detected.

次に、この実施の形態による電力利用システムの作用について説明する。配電線101からの商用電源が正常であるときは、実施の形態1の作用と同様であるので、この状態での作用の説明を省略する。   Next, the operation of the power usage system according to this embodiment will be described. When the commercial power supply from the distribution line 101 is normal, the operation is the same as that of the first embodiment, and thus the description of the operation in this state is omitted.

住宅Aでは商用電源が停電すると、スマートメータ10は、停電を検出し、切替装置40のマグネットスイッチ41に対して切替信号を送る。これにより、停電時には、図8の矢印A1に示すように、太陽光発電による直流電力を蓄電装置50が蓄電する。こうした状態の場合に、住宅Aの顧客が蓄電装置50を利用するとき、顧客は分電盤20のメインブレーカ21を手動で開き、スマートメータ10と分岐ブレーカ23〜23との間を遮断する。さらに、顧客が切替装置40の切替スイッチ42を手動で切り替えると(切替スイッチ42の破線で図示)、蓄電装置50が変換装置60に接続され、矢印A2に示すように、蓄電装置50に蓄電されている直流電力が変換装置60に出力される。これにより、蓄電装置50の直流電力を基にした交流電力が、変換装置60から分電盤20に出力され、さらに、分電盤20の分岐ブレーカ23〜23によって、各部屋の回路に送られる。 When the commercial power supply fails in the house A, the smart meter 10 detects the power failure and sends a switching signal to the magnet switch 41 of the switching device 40. Thereby, at the time of a power failure, as shown by arrow A1 of FIG. 8, the electrical storage apparatus 50 stores the direct-current power by solar power generation. In such a state, when the customer of the house A uses the power storage device 50, the customer manually opens the main breaker 21 of the distribution board 20, and cuts off between the smart meter 10 and the branch breakers 23 1 to 23 n. To do. Further, when the customer manually switches the changeover switch 42 of the changeover device 40 (illustrated by a broken line of the changeover switch 42), the power storage device 50 is connected to the conversion device 60 and is stored in the power storage device 50 as indicated by an arrow A2. The direct current power is output to the converter 60. Thereby, the alternating current power based on the direct current power of the power storage device 50 is output from the conversion device 60 to the distribution board 20, and further to the circuit in each room by the branch breakers 23 1 to 23 n of the distribution board 20. Sent.

停電が解消すると、住宅Aの顧客は切替装置40の切替スイッチ42を切り替え、分電盤20のメインブレーカ21を閉じる。この後、スマートメータ10は切替処理を行い、潮流の方向を基にして、実施の形態1と同様に切替装置40と変換装置60とを制御する。   When the power failure is resolved, the customer of the house A switches the changeover switch 42 of the changeover device 40 and closes the main breaker 21 of the distribution board 20. Thereafter, the smart meter 10 performs a switching process, and controls the switching device 40 and the conversion device 60 in the same manner as in the first embodiment based on the direction of the power flow.

この実施の形態によれば、停電時には、蓄電装置50の直流電力を交流電力に変換して、住宅Aの各部屋に供給するので、蓄電装置50の直流電力を有効に活用することができる。   According to this embodiment, in the event of a power failure, the DC power of power storage device 50 is converted into AC power and supplied to each room of house A, so that the DC power of power storage device 50 can be used effectively.

なお、この実施の形態では、停電時に蓄電装置50の直流電力を利用したが、例えば、夜間に住宅Aでの使用電力量が少ないときに、顧客が上記の切り替えを行って、蓄電装置50の直流電力を基にした交流電力を、売電するようにしてもよい。   In this embodiment, the DC power of the power storage device 50 is used at the time of a power failure. For example, when the amount of power used in the house A is small at night, the customer performs the above switching, You may make it sell the alternating current power based on direct current power.

(実施の形態3)
先の各実施の形態では、スマートメータ10の監視制御部13は、検出部11からの電圧および電流の検出値を基に逆潮流の有無を調べて、潮流の方向を検出した。これに対して、この実施の形態では、潮流の方向を検出する機能を変換装置60が持つ。変換装置60は、潮流の方向の検出結果をスマートメータ10に送る。そして、スマートメータ10は、潮流の方向を基にして切替処理を行う。
(Embodiment 3)
In each of the previous embodiments, the monitoring control unit 13 of the smart meter 10 checks the presence or absence of reverse power flow based on the detected voltage and current values from the detection unit 11 and detects the direction of power flow. On the other hand, in this embodiment, the conversion device 60 has a function of detecting the direction of tidal current. The conversion device 60 sends the detection result of the tidal current direction to the smart meter 10. Then, the smart meter 10 performs a switching process based on the direction of the tidal current.

この実施の形態によれば、変換装置60が潮流の方向を検出する機能を持つので、スマートメータ10の処理を軽減することを可能にする。   According to this embodiment, since the conversion device 60 has a function of detecting the direction of tidal current, the processing of the smart meter 10 can be reduced.

この発明は、太陽光発電に限らずガスや風などのエネルギーを利用する、各種の発電方式にも利用可能である。   The present invention is not limited to solar power generation and can be used for various power generation systems that use energy such as gas and wind.

10 スマートメータ(電力量計および監視手段)
20 分電盤
30 太陽光発電装置
40 切替装置
41 マグネットスイッチ
42 切替スイッチ(切替手段)
50 蓄電装置
51 蓄電池
52 スイッチ(充電手段)
53 DC/DCコンバータ(充電手段)
60 変換装置
10 Smart meter (electricity meter and monitoring means)
20 Distribution board 30 Solar power generation device 40 Switching device 41 Magnet switch 42 Changeover switch (switching means)
50 Power storage device 51 Storage battery 52 Switch (charging means)
53 DC / DC converter (charging means)
60 Converter

Claims (3)

直流電力を発生する発電装置と、
直流電力を蓄える蓄電装置と、
加えられた直流電力を商用電力に変換して出力する変換装置と、
前記発電装置からの直流電力を前記蓄電装置または前記変換装置に切り替えて出力する切替装置と、
商用電源側から屋内側への潮流を検出する監視手段を有し、通常は前記発電装置からの直流電力を前記変換装置に加え、前記監視手段が、商用電源側から屋内側へ方向が変化した潮流を検出すると、前記発電装置からの直流電力を前記蓄電装置に加え、前記監視手段が、屋内側から商用電源側へ方向が変化した潮流を検出すると、前記発電装置からの直流電力を前記変換装置に加える制御を、前記切替装置に対して行う電力量計と、
を備えることを特徴とする電力利用システム。
A generator that generates direct current power;
A power storage device for storing DC power;
A conversion device that converts the applied DC power into commercial power and outputs it;
A switching device that switches and outputs DC power from the power generation device to the power storage device or the conversion device;
It has a monitoring means for detecting a power flow from the commercial power supply side to the indoor side, and normally the DC power from the power generator is added to the converter , and the direction of the monitoring means changes from the commercial power supply side to the indoor side . When a tidal current is detected, DC power from the power generation device is added to the power storage device, and when the monitoring unit detects a tidal current whose direction has changed from the indoor side to the commercial power source side, the DC power from the power generation device is converted into the conversion power. A watt-hour meter for performing control applied to the device to the switching device;
A power utilization system comprising:
前記蓄電装置の直流電力を基に、電気自動車を充電する充電手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の電力利用システム。   The power utilization system according to claim 1, further comprising charging means for charging the electric vehicle based on DC power of the power storage device. 前記監視手段は、前記商用電源の停電を検出し、
前記監視手段が停電を検出すると、前記蓄電装置の直流電力を前記変換装置に出力可能にする切替手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電力利用システム。
The monitoring means detects a power failure of the commercial power supply ,
When the monitoring means detects a power failure, switching means that enables output of DC power of the power storage device to the conversion device;
The power usage system according to claim 1, further comprising:
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