JP6288375B2

JP6288375B2 - エネルギーマネジメントシステム

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Publication number: JP6288375B2
Application number: JP2017525174A
Authority: JP
Inventors: 浩平柴田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2036-06-09
Also published as: US20180115186A1; CN107743673A; JPWO2016208400A1; EP3316439A1; WO2016208400A1; CN107743673B; US10218214B2; EP3316439A4; EP3316439B1

Description

本発明は、住宅又は工場等において発電された電力を使用するエネルギーマネジメントシステムに関する。

発電機、例えばソーラパネルで発電された電力を住宅等で使用する太陽光発電システムは直流電圧バス（以下、ＨＶＤＣバスと言う）を備えている。このＨＶＤＣバスには、ＰＶコンバータ、インバータ及び双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ等が接続される。ＰＶコンバータは、太陽光発電装置で生成された電力を所定の電圧でＨＶＤＣバスに出力する。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータには蓄電池が接続され、蓄電池とＨＶＤＣバスとの間で授受される直流電圧を所定の定電圧に変換する。さらに、インバータは、発電機で発電された電力又は蓄電池に蓄電された電力を電力系統へ送電し、また、電力系統からの電力をＨＶＤＣバスに供給する。

例えば、特許文献１には、直流電圧バスに複数の電源ユニットを接続し、協調制御が可能な電源システムが開示されている。特許文献１に記載の電源システムは、直流電圧バスに、太陽光発電ユニット等、複数の電源ユニットが接続され、直流電圧バスの電圧に基づいて、直流電圧バスとの間で授受する電力の授受量を自律的に決定している。なお、一般的に、このような太陽光発電システム等においては、ＨＶＤＣバスの電圧を所定の値に保つために、ＨＶＤＣバスの電圧を検出するための検出回路を備え、当該検出結果が所定の電圧となるようにスイッチング制御等により電圧を制御している。

特開２００５−２２４００９号公報

しかしながら、太陽光発電システム等は長期間の使用が想定され、その長期使用中に上述の検出回路による電圧の検出結果に誤差（ズレ）が生じることがある。例えば、特許文献１では、ＨＶＤＣバスの電圧の真値に対して各電源ユニットの検出電圧がばらついてしまい、結果的に直流電圧バスの電圧が安定しないおそれがある。

すなわち、各電源ユニットが検出した検出電圧の値が異なるため、ＨＶＤＣバス電圧の安定した制御が困難となる。したがって、検出回路の長期使用による誤差への対策が必要となる。また、ＨＶＤＣバスに接続されているＰＶコンバータ等の各部品は所望の電圧値（例えば３８０Ｖ）よりも高い電圧が印加され続けると、寿命が短くなってしまうという課題がある。したがって、直流電圧バスの電圧は、可能な限り、所望の電圧値に近いながらも、低めの電圧値で維持する設定とすることが望ましい。

そこで、本発明の目的は、時間の経過に伴って、複数の電圧検出部による電圧検出結果にズレが生じても、直流電圧バスの電圧を安定させるための対策を講ずることができ、かつ、部品の寿命を長くすることが可能なエネルギーマネジメントシステムを提供することにある。

本発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、直流電圧バスと、前記直流電圧バスに接続され、発電された電力を前記直流電圧バスへ出力する発電装置と、前記直流電圧バスに接続され、前記直流電圧バスから直流電圧が入力され、又は、前記直流電圧バスへ直流電圧を出力する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記直流電圧バスに接続され、前記直流電圧バスから入力される直流電圧を交流電圧へ変換するインバータと、を備え、前記発電装置、前記双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記インバータそれぞれは、前記直流電圧バスの電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出する電圧が目標値と一致するようスイッチング制御するスイッチング制御手段と、を有し、それぞれの前記電圧検出部により検出された電圧を比較し、最も高い電圧を校正値として設定する校正値設定手段と、前記最も高い電圧を検出した電圧検出部以外の電圧検出部の検出電圧を、前記校正値で校正する校正手段とをさらに備えることを特徴とする。

発電装置、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及びインバータそれぞれでの電圧検出結果は、時間の経過に伴って生じる誤差により、一致しなくなる。そこで、この構成では、異なる検出結果それぞれが、検出結果のなかで最も高い電圧になるように校正する。そして、発電装置、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及びインバータそれぞれは、その校正後の電圧値を用いてスイッチング制御する。これにより、時間の経過に伴って、複数の電圧検出部による電圧検出結果にズレが生じても、直流電圧バスの電圧を安定させることができる。

また、検出電圧の中で最も高い電圧値を校正値として設定し、校正後の値で直流電圧バスの電圧を制御すれば、発電装置、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及びインバータそれぞれでの各部品に掛かる電圧を下げる方向とすることができる。これにより、部品の寿命を長くすることが可能となる。

本発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、コントローラエリアネットワークを備え、前記発電装置、前記双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記インバータは、前記コントローラエリアネットワークに接続されていてもよい。

この構成では、マスタースレーブの設定が不要で、ノイズに強いシリアルバス通信で相互通信が可能となる。

本発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、所定期間において、前記直流電圧バスの電圧変動が最小となるタイミングを設定する設定手段、を備え、前記校正手段は、前記設定手段が設定したタイミングで校正する構成でもよい。

この構成では、直流電圧バスの電圧変動が少ないときに電圧を校正することで、正確な校正を行うことができる。

本発明に係るエネルギーマネジメントシステムは、周囲温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した温度に応じて、前記電圧検出部による検出電圧を補正する補正手段とを備えていてもよい。

この構成では、季節又は時間帯等によって温度が異なることに起因する、電圧の検出結果の誤差をさらに抑えることができる。

前記発電装置、前記双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記インバータはそれぞれ、前記温度検出手段を有している構成でもよい。

この構成では、より正確な温度を検出でき、その結果、温度が異なることに起因する、電圧の検出結果の誤差をさらに抑えることができる。

本発明によれば、時間の経過に伴って電圧検出結果にズレがあっても、直流電圧バスの電圧を所定値に安定させるための対策を講ずることができるとともに、部品の寿命を長くすることが可能なエネルギーマネジメントシステムを提供することができる。

図１は、実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムを示す図である。図２は、発電装置が有するＰＶコンバータの構成を示す図である。図３は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの構成を示す図である。図４は、インバータの構成を示す図である。図５は、検出バス電圧校正制御を説明するための図である。図６は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータでの動作を示すフローチャートである。図７は、ＰＶコンバータ及びインバータでの動作を示すフローチャートである。

図１は、本実施形態に係るエネルギーマネジメントシステム１を示す図である。

エネルギーマネジメントシステム１は、発電装置２０、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０、インバータ４０及び制御部５０を備えている。発電装置２０、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０は、ＨＶＤＣバス１０に接続されている。ＨＶＤＣバス１０は、本発明に係る「直流電圧バス」の一例である。また、発電装置２０、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ：Controller Area Network）によって互いにデータ通信可能に接続されている。ＣＡＮにより各装置が接続されることで、マスタースレーブの設定が不要で、ノイズに強いシリアルバス通信で装置間の相互通信が可能となる。

発電装置２０は、光発電パネル２１とＰＶコンバータ２２とを備えている。ＰＶコンバータ２２は、光発電パネル２１で発生した電力をＨＶＤＣバス１０へ出力する。なお、発電装置２０は、風力発電装置又はガス発電装置等であってもよい。

発電装置２０は、出力電圧及び出力電流を検出する。そして、検出した出力電圧及び出力電流に基づき、出力電力を最大にする最大電力点追従（MPPT：Maximum Power Point Tracking）制御を行う。光発電パネル２１による発電量は、環境（設置場所又は天候等）によって変動する。そこで、発電装置２０は、ＭＰＰＴ制御を行うことで、その時の環境に応じた最大電力を出力する。

双方向ＤＣ-ＤＣコンバータ３０には、蓄電池Ｂ１が接続されている。双方向ＤＣ-ＤＣコンバータ３０は、ＰＶコンバータ２２からＨＶＤＣバス１０へ出力される直流電圧を変圧（昇圧又は降圧）し、蓄電池Ｂ１に充電する。また、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、蓄電池Ｂ１に充電された直流電圧を変圧し、ＨＶＤＣバス１０へ出力する。

インバータ４０は、開閉器Ｓ１，Ｓ２を介して、電力系統１０１と、分電盤１０２とに接続されている。分電盤１０２には、不図示のＡＣ出力端子（ＡＣコンセント等）が接続されている。そのＡＣ出力端子には、電子レンジ、洗濯機、エアコン等の負荷が接続される。インバータ４０は、ＨＶＤＣバス１０から入力される直流電圧を交流電圧に変換し、電力系統１０１側へ出力する。また、インバータ４０は、電力系統１０１側から入力される交流電圧を直流電圧に変換し、ＨＶＤＣバス１０へ出力する。

開閉器Ｓ１，Ｓ２は、電力系統１０１に異常（例えば、停電）がない平時ではオンされる。また、電力系統１０１が異常の場合には、開閉器Ｓ１，Ｓ２はオフされる。開閉器Ｓ１，Ｓ２がオフされることで、インバータ４０から出力される電圧が電力系統１０１へ流れ込むことを防止できる。

制御部５０は、エネルギーマネジメントシステム１全体の制御を行う。例えば、制御部５０は、電力系統１０１の異常の有無に応じて、開閉器Ｓ１，Ｓ２のオンオフ制御を行う。

制御部５０は、タイミング設定部５１を有している。タイミング設定部５１は、本発明に係る「設定手段」の一例である。タイミング設定部５１は、後述する検出バス電圧校正制御を実行するタイミングを設定する。

検出バス電圧校正制御は、ＨＶＤＣバス１０の電圧が安定しているとき（電圧変動が少ないとき）に行われることが好ましい。このため、タイミング設定部５１は、例えば、ＨＶＤＣバス１０の電圧変動が±１０Ｖ以内の状態、ＰＶコンバータ２２等での電力授受がほぼない状態、日中の太陽光の発電が終わった直後、又は夜間の蓄電池の放電が終了した直後の待機状態等を条件として、タイミングを設定する。特に、所定の期間（例えば、１日、１週間、１か月、１年間等）において、ＨＶＤＣバス１０の電圧変動が最小となるタイミングを設定することが望ましい。なお、タイミングは、予め設定されていてもよい。

以下に、発電装置２０、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれの構成について詳述する。

図２は、発電装置２０が有するＰＶコンバータ２２の構成を示す図である。

ＰＶコンバータ２２は、電圧検出部２２１、温度補償部２２２、電圧値出力部２２３、電圧校正部２２４、コンバータ部２２５及び制御部２２６を有している。

電圧検出部２２１は、ＰＶコンバータ２２の出力電圧、すなわち、ＨＶＤＣバス１０の電圧を検出する。ＰＶコンバータ２２は、ＨＶＤＣバス１０に接続された分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を有している。電圧検出部２２１は、この分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２により、ＨＶＤＣバス１０の電圧を検出する。

温度補償部２２２は、ＰＶコンバータ２２（内部及び周囲）の温度を検出し、検出した温度に応じて、電圧検出部２２１が検出する電圧を補正する。温度補償部２２２は、本発明に係る「温度検出手段」及び「補正手段」の一例である。エネルギーマネジメントシステム１内の温度は、時間帯又は季節によって変化する。この温度変化によって、分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値は変化する。このため、電圧検出部２２１による電圧検出結果には温度による誤差を伴う。そこで、温度補償部２２２は、温度特性に基づき、電圧検出部２２１が検出する電圧を補正する。これにより、電圧検出部２２１による電圧の検出結果の誤差をさらに抑えることができる。

なお、温度特性は、例えば製造時におけるエネルギーマネジメントシステム１の無負荷時と定格運転動作時との感度校正を行い、温度上昇値と感度補正値との変化より算出される。また、温度特性は時間経過とともに大きく変化することは考えづらく、一度設定した温度特性は固定とすることが望ましい。

電圧値出力部２２３は、電圧検出部２２１が検出した電圧値を、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０へ出力する。このとき、温度補償部２２２により補正されている場合には、電圧値出力部２２３は、補正後の電圧値を出力する。なお、前記のように、発電装置２０と双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０とはＣＡＮによって接続されているため、ノイズによる影響を受けることなく、ＰＶコンバータ２２から双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０へ出力される電圧値を出力できる。

電圧校正部２２４は、電圧検出部２２１が検出した電圧を校正する。電圧校正部２２４は、本発明に係る「校正手段」の一例である。後に詳述するが、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０では、電圧の校正値が設定される。電圧校正部２２４は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０からその校正値を取得する。そして、電圧校正部２２４は、電圧検出部２２１が検出した電圧を、その校正値に校正する。例えば、電圧検出部２２１が検出した電圧が３７８Ｖであり、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０により設定された校正値が３８０Ｖである場合、電圧校正部２２４は、電圧検出部２２１が検出した電圧を３８０Ｖに校正する。

制御部２２６は、コンバータ部２２５をスイッチング制御する。制御部２２６は、本発明に係る「スイッチング制御手段」の一例である。制御部２２６には、電圧検出部２２１が検出した電圧がフィードバックされる。そして、制御部２２６は、電圧検出部２２１が検出する電圧が目標値に近づくように、コンバータ部２２５をスイッチング制御する。このとき、制御部２２６にフィードバックされる電圧は、温度補償部２２２により補正され、電圧校正部２２４により校正された電圧である。

図３は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の構成を示す図である。

双方向ＤＣ-ＤＣコンバータ３０は、電圧検出部３１、温度補償部３２、校正値設定部３３、電圧校正部３４、コンバータ部３５及び制御部３６を有している。

電圧検出部３１は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のＨＶＤＣバス１０側への出力電圧、すなわち、ＨＶＤＣバス１０の電圧を検出する。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、ＨＶＤＣバス１０に接続された分圧抵抗Ｒ３１，Ｒ３２を有している。電圧検出部３１は、この分圧抵抗Ｒ３１，Ｒ３２により、ＨＶＤＣバス１０の電圧を検出する。

温度補償部３２は、ＰＶコンバータ２２の温度補償部２２２と同様、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の温度を検出し、検出した温度に応じて、電圧検出部３１が検出する電圧を補正する。温度補償部３２は、本発明に係る「温度検出手段」及び「補正手段」の一例である。

校正値設定部３３は、発電装置２０及びインバータ４０で検出された電圧と、電圧検出部３１が検出した電圧と比較して、最も高い電圧値を校正値に設定する。校正値設定部３３は、設定した校正値を、発電装置２０及びインバータ４０へ出力する。

すなわち、校正値設定部３３は、発電装置２０、インバータ４０及び双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０それぞれで検出された電圧のうち、最も高い電圧値を校正値として設定する。そして、電圧検出部２２１、４１それぞれが検出した電圧を、上述の校正値に校正できるよう、当該校正値を発電装置２０及びインバータ４０に伝達する。校正値設定部３３は、本発明に係る「校正値設定手段」の一例である。

電圧校正部３４は、電圧検出部３１が検出した電圧を、校正値設定部３３が設定した校正値に校正する。電圧校正部３４は、本発明に係る「校正手段」の一例である。

制御部３６は、コンバータ部３５をスイッチング制御する。制御部３６は、本発明に係る「スイッチング制御手段」の一例である。制御部３６には、電圧検出部３１が検出した電圧がフィードバックされる。そして、制御部３６は、電圧検出部３１が検出する電圧が目標値に近づくように、コンバータ部３５をスイッチング制御する。このとき、制御部３６にフィードバックされる電圧は、温度補償部３２により補正され、電圧校正部３４により校正された電圧である。

図４は、インバータ４０の構成を示す図である。

インバータ４０は、電圧検出部４１、温度補償部４２、電圧値出力部４３、電圧校正部４４、インバータ部４５及び制御部４６を有している。

電圧検出部４１は、インバータ４０の出力電圧、すなわち、ＨＶＤＣバス１０の電圧を検出する。インバータ４０は、ＨＶＤＣバス１０に接続された分圧抵抗Ｒ４１，Ｒ４２を有している。電圧検出部４１は、この分圧抵抗Ｒ４１，Ｒ４２により、ＨＶＤＣバス１０の電圧を検出する。

温度補償部４２は、ＰＶコンバータ２２の温度補償部２２２と同様、インバータ４０（内部及び周囲）の温度を検出し、検出した温度に応じて、電圧検出部４１が検出する電圧を補正する。温度補償部４２は、本発明に係る「温度検出手段」及び「補正手段」の一例である。

電圧値出力部４３は、電圧検出部４１が検出した電圧値を、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０へ出力する。このとき、温度補償部４２により温度補正されている場合には、電圧値出力部４３は、補正後の電圧値を出力する。

電圧校正部４４は、電圧検出部４１が検出した電圧を、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の校正値設定部３３で設定された校正値に校正する。

制御部４６は、インバータ部４５をスイッチング制御する。制御部４６は、本発明に係る「スイッチング制御手段」の一例である。制御部４６には、電圧検出部４１が検出した電圧がフィードバックされる。そして、制御部４６は、電圧検出部４１が検出する電圧が目標値に近づくように、インバータ部４５をスイッチング制御する。このとき、制御部４６にフィードバックされる電圧は、温度補償部４２により補正され、電圧校正部４４により校正された電圧である。

次に、以上のように構成されたエネルギーマネジメントシステム１において実行される検出バス電圧校正制御について説明する。

図５は、検出バス電圧校正制御を説明するための図である。

通常、ＰＶコンバータ２２、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれが検出するＨＶＤＣバス１０の電圧は、一致することが理想である。しかしながら、エネルギーマネジメントシステム１の長期使用等により検出精度が低下し、図５に示すように、検出結果にバラつきが生じることがある。そこで、検出バス電圧校正制御では、検出された電圧値を比較し、最も高い電圧値を校正値に設定する。校正値の設定は、前記のように、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が有する校正値設定部３３により行われる。

例えば、図５に示す「case1」の場合、ＰＶコンバータ２２が検出した電圧は３７８Ｖ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が検出した電圧は３８０Ｖ、インバータ４０が検出した電圧は３８５Ｖである。この場合、校正値設定部３３は、校正値を最も高い電圧３８５Ｖに設定する。校正値設定部３３は、設定した校正値を、ＰＶコンバータ２２及びインバータ４０へ出力する。

ＰＶコンバータ２２、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれでは、検出したＨＶＤＣバス１０の電圧を校正値（３８５Ｖ）に校正する。そして、ＰＶコンバータ２２、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれは、校正後の電圧を用いて、出力電圧が目標値に近づくようにスイッチング制御する。

例えば、ＰＶコンバータ２２では、検出した電圧は３７８Ｖであるが、校正値３８５Ｖに校正される。そして、ＰＶコンバータ２２は、校正後の電圧値に基づいて、目標値の電圧が出力されるよう、スイッチング制御する。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０では、検出した電圧は３８０Ｖであるが、校正値３８５Ｖに校正される。そして、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、校正後の電圧値に基づいて、目標値の電圧が出力されるよう、スイッチング制御する。

このように、ＰＶコンバータ２２、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれで検出した電圧を校正値に合わせることで、ＨＶＤＣバス１０の電圧は一定値に調整される。また、電圧の校正値を、検出電圧の中で最も高い電圧に設定することで、ＨＶＤＣバス１０の校正後の電圧は、校正前よりも低くなる方向となる。

仮に、ＨＶＤＣバス１０の電圧が３８０Ｖとなるように制御していた場合、ＰＶコンバータ２２、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれが検出したＨＶＤＣバス１０の電圧を３８５Ｖに校正することで、ＨＶＤＣバス１０の電圧は、約３７５Ｖ（≒３８０×３８０／３８５）に制御されることとなる。

なお、図５に示す「case2」の場合、校正値設定部３３は、校正値を３８０Ｖに設定する。この場合、ＨＶＤＣバス１０の電圧は、３８０Ｖ（＝３８０×３８０／３８０）に制御されることとなる。また、「case3」の場合、校正値設定部３３は、校正値を３８７Ｖに設定する。この場合、ＨＶＤＣバス１０の電圧は、約３７３Ｖ（≒３８０×３８０／３８７）に制御されることとなる。

もし、この検出バス電圧校正制御において、検出電圧の中で最も低い電圧値に合わせる設計とした場合、校正後のＨＶＤＣバス１０の電圧は、高い電圧に制御される方向に傾く。この場合、ＰＶコンバータ２２等の各部品には高い電圧が印加されることになる。長時間、高電圧が印加されることで、各部品の寿命等は低下する。しかし、本実施形態のように、検出電圧の中で最も高い電圧値を校正値として設定し、校正後の値でＨＶＤＣバス１０の電圧を制御すれば、ＰＶコンバータ２２等の各部品に掛かる電圧を下げる方向とすることができる。よって、各部品の信頼性の向上を図ることができる。

以下に、ＰＶコンバータ２２、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれで実行される動作について説明する。

図６は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０での動作を示すフローチャートである。

双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、校正タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１１）。校正タイミングは、制御部５０のタイミング設定部５１で設定される検出バス電圧校正制御の実行タイミングである。校正タイミングでない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、本処理は終了する。

校正タイミングである場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、電圧検出部３１は電圧を検出する（Ｓ１２）。次に、温度補償部３２は温度を検出し（Ｓ１３）、温度特性を用いて、電圧検出部３１が検出した電圧を補正する（Ｓ１４）。

校正値設定部３３は、電圧検出部３１が検出した電圧、並びに、ＰＶコンバータ２２及びインバータ４０で検出された電圧を取得する（Ｓ１５）。そして、校正値設定部３３は、これらの電圧の中で最も高い電圧値を校正値に設定する（Ｓ１６）。電圧校正部３４は、Ｓ１２で電圧検出部３１が検出した電圧を、設定した校正値に校正する（Ｓ１７）。その後、制御部３６は、校正後の電圧を用いて、目標値の電圧が出力されるよう、コンバータ部３５をスイッチング制御する。

図７は、ＰＶコンバータ２２及びインバータ４０での動作を示すフローチャートである。ＰＶコンバータ２２及びインバータ４０での動作は同じであるため、以下では、ＰＶコンバータ２２について説明する。

ＰＶコンバータ２２は、制御部５０のタイミング設定部５１で設定された校正タイミングであるか否かを判定する（Ｓ２１）。校正タイミングでない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、本処理は終了する。校正タイミングである場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、電圧検出部２２１は電圧を検出する（Ｓ２２）。次に、温度補償部２２２は温度を検出し（Ｓ２３）、温度特性に基づいて、電圧検出部２２１が検出した電圧を補正する（Ｓ２４）。

電圧値出力部２２３は、電圧検出部２２１が検出した電圧を双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０へ出力する（Ｓ２５）。そして、電圧校正部２２４は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０で設定された校正値を受信したか否かを判定する（Ｓ２６）。受信していない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、電圧校正部２２４は受信するまで待機する。

校正値を双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０から受信した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、電圧校正部２２４は、Ｓ２２で電圧検出部２２１が検出した電圧を、設定した校正値に校正する（Ｓ２７）。その後、制御部２２６は、校正後の電圧を用いて、目標値の電圧が出力されるよう、コンバータ部２２５をスイッチング制御する。

なお、本実施形態では、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が校正値を設定する構成としているが、校正値は、ＰＶコンバータ２２、インバータ４０又は制御部５０のいずれで設定されてもよい。

また、本実施形態では、より正確な温度を検出するために、発電装置２０、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ３０及びインバータ４０それぞれで温度検出しているが、エネルギーマネジメントシステム１内の一つの場所で温度検出し、発電装置２０等は、その検出結果を用いて電圧補正を行うようにしてもよい。

Ｂ１…蓄電池
Ｒ２１，Ｒ２２…分圧抵抗
Ｒ３１，Ｒ３２…分圧抵抗
Ｒ４１，Ｒ４２…分圧抵抗
Ｓ１，Ｓ２…開閉器
１…エネルギーマネジメントシステム
１０…ＨＶＤＣバス
２０…発電装置
２１…光発電パネル
２２…ＰＶコンバータ
３０…ＤＣ−ＤＣコンバータ
３１…電圧検出部
３２…温度補償部
３３…校正値設定部
３４…電圧校正部
３５…コンバータ部
３６…制御部
４０…インバータ
４１…電圧検出部
４２…温度補償部
４３…電圧値出力部
４４…電圧校正部
４５…インバータ部
４６…制御部
５０…制御部
５１…タイミング設定部
１０１…電力系統
１０２…分電盤
２２１…電圧検出部
２２２…温度補償部
２２３…電圧値出力部
２２４…電圧校正部
２２５…コンバータ部
２２６…制御部

Claims

直流電圧バスと、
前記直流電圧バスに接続され、発電された電力を前記直流電圧バスへ出力する発電装置と、
前記直流電圧バスに接続され、前記直流電圧バスから直流電圧が入力され、又は、前記直流電圧バスへ直流電圧を出力する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記直流電圧バスに接続され、前記直流電圧バスから入力される直流電圧を交流電圧へ変換するインバータと、
を備え、
前記発電装置、前記双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記インバータそれぞれは、
前記直流電圧バスの電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出する電圧が目標値と一致するようスイッチング制御するスイッチング制御手段と、
を有し、
それぞれの前記電圧検出部により検出された電圧を比較し、最も高い電圧を校正値として設定する校正値設定手段と、
前記最も高い電圧を検出した電圧検出部以外の電圧検出部の検出電圧を、前記校正値で校正する校正手段と、
をさらに備えるエネルギーマネジメントシステム。
コントローラエリアネットワークを備え、
前記発電装置、前記双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記インバータは、前記コントローラエリアネットワークに接続されている、
請求項１に記載のエネルギーマネジメントシステム。
所定期間において、前記直流電圧バスの電圧変動が最小となるタイミングを設定する設定手段、
を備え、
前記校正手段は、
前記設定手段が設定したタイミングで校正する、
請求項１又は２に記載のエネルギーマネジメントシステム。
周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した温度に応じて、前記電圧検出部による検出電圧を補正する補正手段と、
を備える、
請求項１から３のいずれかに記載のエネルギーマネジメントシステム。
前記発電装置、前記双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び前記インバータはそれぞれ、前記温度検出手段を有している、
請求項４に記載のエネルギーマネジメントシステム。