JP6708475B2 - DC power supply system controller - Google Patents

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Description

本発明は、直流電源システムの制御装置に関し、より具体的には、太陽光発電装置と蓄電池とを備える直流電源システムの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a DC power supply system, and more specifically to a control device for a DC power supply system including a solar power generation device and a storage battery.

近年、太陽光発電等の自然エネルギーの利用が注目される中で、施設および住宅にも太陽光発電装置が設置されることが多くなってきている。現状では、太陽光発電装置で発生した直流電力を、パワーコンディショナーによって交流電力に変換して利用するものがほとんどである。ところで、通信装置のような負荷には、直流電力を入力電力とするものもある。災害などによる停電時には、太陽光発電装置で発生した直流電力を通信装置に供給することが望ましいが、上述のように太陽光発電装置の発電電力を交流に変換して利用することが前提となっていると、通信装置に直流電力を供給することができない。災害時の非常用電源（バックアップ用電源）確保の観点から、停電時でも通信装置に直流電力を供給できるように、太陽光発電装置で発生した直流電力を通信装置に供給できる構成を採用した直流電源システムが注目されつつある。 In recent years, as the use of natural energy such as solar power generation has been drawing attention, solar power generation devices are often installed in facilities and houses. At present, most of the DC power generated by the photovoltaic power generator is converted into AC power by a power conditioner and used. Incidentally, some loads such as communication devices use DC power as input power. In the event of a power outage due to a disaster, it is desirable to supply the DC power generated by the solar power generator to the communication device, but it is premised that the power generated by the solar power generator is converted to AC as described above. If so, DC power cannot be supplied to the communication device. From the standpoint of securing an emergency power supply (backup power supply) in the event of a disaster, a DC configuration that can supply the DC power generated by the photovoltaic power generator to the communication device so that it can be supplied to the communication device even during a power outage Power systems are gaining attention.

図１を参照して従来の無線基地局の直流電源システムの概要について説明する。図１は従来の直流電源システムの概要を示すブロック図である。図１に示すように、従来の直流電源システム１は、商用電源６からの交流電力を直流電力に変換する整流器５と、太陽光発電装置３と、蓄電池４と、整流器５、太陽光発電装置３および蓄電池４から直流電力を供給される通信装置（負荷）２とで構成される。太陽光発電装置３は４８Ｖバス（ノードＮと同電位のライン）に直接接続され、太陽光発電装置３の発電電力が優先的に通信負荷２に供給される（矢印ＡＲ２）。直流電源システム１では太陽光発電装置３の発電電力を整流器２の出力電力に比べて優先的に使用できることが望ましい（矢印ＡＲ１よりも矢印ＡＲ２のような電力の流れが望ましい）。太陽光発電装置３の出力電圧を、通信装置２の入力電圧範囲を満たす範囲で、整流器５の出力電圧以上に設定することによって太陽光発電装置３の発電電力を優先的に通信装置２に供給できる（矢印ＡＲ２）。 An outline of a conventional DC power supply system for a wireless base station will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a conventional DC power supply system. As shown in FIG. 1, a conventional DC power supply system 1 includes a rectifier 5 that converts AC power from a commercial power supply 6 into DC power, a solar power generation device 3, a storage battery 4, a rectifier 5, and a solar power generation device. 3 and a communication device (load) 2 to which DC power is supplied from the storage battery 4. The solar power generation device 3 is directly connected to the 48V bus (line having the same potential as the node N), and the power generated by the solar power generation device 3 is preferentially supplied to the communication load 2 (arrow AR2). It is desirable that the DC power supply system 1 can preferentially use the generated power of the solar power generation device 3 in comparison with the output power of the rectifier 2 (the flow of power indicated by the arrow AR2 is preferable to the arrow AR1). By setting the output voltage of the photovoltaic power generator 3 to be equal to or higher than the output voltage of the rectifier 5 within a range that satisfies the input voltage range of the communication device 2, the generated power of the photovoltaic power generator 3 is preferentially supplied to the communication device 2. Yes (arrow AR2).

災害による停電時には、商用電源６からの交流電力が利用できなくなるが、図１の直流電源システム１によれば、太陽光発電装置３および蓄電池４から通信装置２に直流電力を供給することができる（矢印ＡＲ２、ＡＲ３）。すなわち、太陽光発電装置３および蓄電池４が、災害時（停電時）に通信装置２に電力を供給するための非常用電源（バックアップ用電源）として機能する。 Although the AC power from the commercial power supply 6 cannot be used at the time of a power failure due to a disaster, the DC power supply system 1 of FIG. 1 can supply the DC power from the solar power generation device 3 and the storage battery 4 to the communication device 2. (Arrows AR2, AR3). That is, the solar power generation device 3 and the storage battery 4 function as an emergency power supply (backup power supply) for supplying power to the communication device 2 in the event of a disaster (during a power failure).

特開２０１４-４２４１７号公報JP, 2014-42417, A

太陽光発電装置にパワーコンディショナーを用いる場合は、発電電力が設備の負荷を上回るときに系統に逆潮流するなどして有効に活用することが可能である。しかしながら、上述のような直流電源システム（直流供給システム）においては太陽光発電装置の発電電力が設備の負荷の消費電力を上回る場合、余剰電力は熱として放出されるため、有効に活用することができない。これを解決する手段として、蓄電池の充放電による太陽光発電装置の余剰電力の利活用のために、従来の非常用電源用の電池残量を残しつつ（従来の非常用電源用の電池残量に加えてさらに）余剰電力充電分だけ蓄電池の容量を増やす方法が考えられるが、その分コストや設置スペースなどの増加を伴うので、蓄電池の容量には制限がある。仮に蓄電池の容量を増やしたとしても、雨の日のように余剰電力がほとんど発生しない場合には、増やした分の蓄電池の容量を余剰電力で埋める（充電する）ことができず有効活用できないので、この点からも、蓄電池の容量には制限があると言える。しかしながら現在、蓄電池の容量が制限される場合に、発電電力を最大限活用する方法はあまり提案されていない。さらに、災害によって停電が発生したときに通信装置などの負荷に長時間の電力供給を可能とするため、災害に備えて蓄電池の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）をできるだけ高くしておくことが望ましい。 When a power conditioner is used for a solar power generation device, it can be effectively used by, for example, performing reverse power flow to the grid when the generated power exceeds the load on the facility. However, in the DC power supply system (DC supply system) as described above, when the power generated by the solar power generation device exceeds the power consumption of the load on the facility, the surplus power is released as heat, so it can be used effectively. Can not. As a means to solve this, in order to utilize the surplus power of the photovoltaic power generator by charging and discharging the storage battery, while leaving the battery remaining for the conventional emergency power supply (the battery remaining for the conventional emergency power supply In addition to the above), a method of increasing the capacity of the storage battery by the amount corresponding to the surplus power charge can be considered, but the capacity of the storage battery is limited because of the increase in cost and installation space. Even if the capacity of the storage battery is increased, if almost no surplus power is generated as on a rainy day, the capacity of the storage battery that has been increased cannot be filled (charged) with surplus power and cannot be effectively used. From this point as well, it can be said that the capacity of the storage battery is limited. However, at present, when the capacity of the storage battery is limited, a method for maximally utilizing the generated power has not been proposed. Furthermore, in order to enable long-term power supply to a load such as a communication device when a power failure occurs due to a disaster, it is necessary to keep the state of charge (SOC) of the storage battery as high as possible in case of a disaster. desirable.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、限られた蓄電池容量で太陽光発電装置の余剰電力を最大限に活用するとともに、災害による停電時に備えて蓄電池のＳＯＣを高い状態に保つことが可能な直流電源システムの制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and maximizes the use of surplus power of a photovoltaic power generator with a limited storage battery capacity, and keeps the SOC of the storage battery high in case of a power failure due to a disaster. It is an object of the present invention to provide a control device for a DC power supply system capable of performing the above.

本発明の一態様に係る制御装置は、太陽光発電装置および蓄電池を備え負荷に直流電力を供給する直流電源システム、に設けられた制御装置であって、天気予報情報に基づき、対象日において、太陽光発電装置の発電電力のうち負荷で消費されない余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣを決定する決定手段と、蓄電池のＳＯＣが、余剰電力の発生が開始する時刻に決定手段によって決定されたＳＯＣとなるように、蓄電池の放電を制御する放電モード、を実行する実行手段と、を備え、決定手段は、天気予報情報に基づき対象日において発生することが予測される最大の余剰電力量を充電することで蓄電池が満充電状態となるように、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣを決定する。 A control device according to an aspect of the present invention is a control device provided in a DC power supply system that includes a solar power generation device and a storage battery and supplies DC power to a load, and based on weather forecast information, on a target day, A determination unit that determines the SOC of the storage battery at the time when the generation of the surplus power that is not consumed by the load among the generated power of the solar power generation device and the SOC of the storage battery is determined by the determination unit when the generation of the surplus power starts. A discharge mode for controlling the discharge of the storage battery so that the SOC becomes the determined SOC, and the determining means is the maximum surplus predicted to occur on the target day based on the weather forecast information. The SOC of the storage battery at the time when the generation of the surplus power starts is determined so that the storage battery is fully charged by charging the amount of electric power.

上記の直流電源システムの制御装置によれば、対象日において、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣが決定され、その時刻に蓄電池のＳＯＣが決定されたＳＯＣとなるように蓄電池の放電が制御される（放電モードが実行される）。ここで、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣは、天気予報情報に基づき対象日において発生することが予測される最大の余剰電力量を充電することで蓄電池が満充電状態となるように、決定される。そのため、放電モードによる蓄電池の放電を最小限にとどめつつ（ＳＯＣを高い状態に保ちつつ）、放電後の蓄電池によって、対象日において発生する余剰電力をすべて充電できるようになる。とくに、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣは、天気予報情報に基づいて定められているので、天気に応じた蓄電池の放電制御が可能になる。たとえばその対象日の天気が曇り又は雨であると予測される場合には、晴れの日よりも余剰電力が小さくなるので、その分、放電モードによる蓄電池の放電量を減らして蓄電池のＳＯＣを高い状態に保ちつつ、余剰電力をすべて蓄電池に充電することができるようになる。よって、限られた蓄電池容量で太陽光発電装置の余剰電力を最大限に活用するとともに、災害による停電時に備えて蓄電池のＳＯＣを高い状態に保つことが可能となる。 According to the control device of the above DC power supply system, the SOC of the storage battery is determined at the time when the generation of the surplus power starts on the target day, and the SOC of the storage battery is set to the determined SOC at that time. The discharge is controlled (the discharge mode is executed). Here, as for the SOC of the storage battery at the time when the generation of the surplus power starts, the storage battery is fully charged by charging the maximum surplus power amount that is predicted to occur on the target day based on the weather forecast information. It is decided as follows. Therefore, while the discharge of the storage battery in the discharge mode is kept to a minimum (while the SOC is kept high), the storage battery after the discharge can charge all the surplus power generated on the target day. In particular, since the SOC of the storage battery at the time when the generation of surplus power starts is determined based on the weather forecast information, it is possible to control the discharge of the storage battery according to the weather. For example, when the weather on the target day is predicted to be cloudy or rain, the surplus power becomes smaller than that on a sunny day, so the discharge amount of the storage battery in the discharge mode is reduced and the SOC of the storage battery is increased accordingly. While maintaining the state, it becomes possible to charge the storage battery with all the surplus power. Therefore, it becomes possible to make maximum use of the surplus power of the photovoltaic power generator with a limited storage battery capacity and to keep the SOC of the storage battery high in case of a power failure due to a disaster.

実行手段は、天気予報情報に基づく災害の発生の可能性があるときには、放電モードの実行を中断し、蓄電池のＳＯＣを最大に維持するように蓄電池の充放電を制御してもよい。これにより、災害が発生したときには、満充電状態の蓄電池を非常用電源として用いることで、負荷への電力供給の時間を長くすることができる。 The execution means may interrupt the execution of the discharge mode and control the charging/discharging of the storage battery so as to maintain the SOC of the storage battery at the maximum when a disaster may occur based on the weather forecast information. Thus, when a disaster occurs, the fully charged storage battery can be used as an emergency power source to extend the time for supplying power to the load.

実行手段は、蓄電池のＳＯＣが決定手段によって決定されたＳＯＣとなるまでに要する放電時間を算出し、余剰電力の発生が開始する時刻から、算出した放電時間だけ溯った時刻に、蓄電池の放電を開始させてもよい。これにより、蓄電池が放電を開始する前の状態、つまり蓄電池のＳＯＣが高い状態にある時間をできるだけ長くすることができる。 The executing means calculates a discharge time required for the SOC of the storage battery to reach the SOC determined by the determining means, and discharges the storage battery at a time when the calculated discharge time has elapsed from the time when the generation of surplus power starts. You may start it. Thereby, the time before the storage battery starts discharging, that is, the time when the storage battery has a high SOC can be extended as long as possible.

実行手段は、対象日において、余剰電力が発生しなくなった後、蓄電池のＳＯＣが予め定められたＳＯＣとなるまで蓄電池を放電させてもよい。これにより、蓄電池のＳＯＣが予め定められたＳＯＣを下回らないようにしつつ、蓄電池に充電された余剰電力を有効活用することができる。 The execution means may discharge the storage battery until the SOC of the storage battery reaches a predetermined SOC after the surplus power is not generated on the target day. This makes it possible to effectively utilize the surplus power charged in the storage battery while preventing the SOC of the storage battery from falling below a predetermined SOC.

決定手段は、天気予報情報に示される天気であった対象日よりも前の日であって予め定められた期間中の日に発生したそれぞれの余剰電力量のうちの最大の余剰電力量と同じ大きさの電力量を充電することで蓄電池が満充電状態となるように、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣを決定してもよい。これにより、天気予報情報に示される天気であった過去の日に発生した余剰電力量を参考として、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣを決定することができる。 The determination means is the same as the maximum surplus power amount of each surplus power amount generated on the day before the target date which was the weather shown in the weather forecast information and during the predetermined period. The SOC of the storage battery at the time when the generation of surplus power starts may be determined so that the storage battery is fully charged by charging a large amount of power. Thereby, the SOC of the storage battery at the time when the generation of the surplus power starts can be determined with reference to the surplus power amount generated on the past day when the weather indicated by the weather forecast information was present.

決定手段は、天気予報情報から、対象日において発生する余剰電力量を推定し、推定した余剰電力量に対応する電力量を充電することで蓄電池が満充電状態となるように、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣを決定してもよい。これにより、天気情報から推定した余剰電力量を参考として、余剰電力の発生が開始する時刻での蓄電池のＳＯＣを決定することができる。 The determining means estimates the surplus power amount generated on the target day from the weather forecast information, and charges the power amount corresponding to the estimated surplus power amount so that the storage battery is fully charged so that the surplus power is generated. The SOC of the storage battery at the time when starts may be determined. Thereby, the SOC of the storage battery at the time when the generation of the surplus power starts can be determined with reference to the surplus power amount estimated from the weather information.

本発明によれば、限られた蓄電池容量で太陽光発電装置の余剰電力を最大限に活用するとともに、災害による停電時に備えて蓄電池のＳＯＣを高い状態に保つことが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to utilize the surplus electric power of a photovoltaic power generator to the maximum with a limited storage battery capacity, and also to maintain the SOC of a storage battery in a high state in case of a power failure due to a disaster.

従来の直流電源システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional DC power supply system. 実施形態に係る制御装置が設けられる直流電源システムの概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the direct-current power supply system in which the control device concerning an embodiment is provided. 制御部のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of a control part. 蓄電池の充放電制御の例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the example of charge/discharge control of a storage battery. 制御部の詳細構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a detailed structure of a control part. 直流電源システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of operation of a direct-current power supply system. 制御部の詳細構成の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a detailed structure of a control part. 直流電源システムの動作の別の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of operation|movement of a DC power supply system.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

［直流電源システムの基本構成］
図２は、実施形態に係る制御装置が設けられる、直流電源システムの概略構成を示す図である。直流電源システム１０は、商用電源６からの電力（外部電力）を利用可能に構成されている。直流電源システム１０は、通信装置２０と、太陽光発電装置３０と、蓄電池４０と、整流器５０とを含む。本実施形態に係る制御装置は、後述の整流器５０に含まれる制御装置５２として実現される。 [Basic configuration of DC power supply system]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a DC power supply system in which the control device according to the embodiment is provided. The DC power supply system 10 is configured to be able to use the power (external power) from the commercial power supply 6. The DC power supply system 10 includes a communication device 20, a solar power generation device 30, a storage battery 40, and a rectifier 50. The control device according to the present embodiment is realized as a control device 52 included in the rectifier 50 described later.

通信装置２０は、電力を受けて動作する負荷であって、無線基地局を含んで構成される。この負荷は、一般家庭またはオフィスのような負荷と比較して、とくに、直流電力を消費する点、および消費電力の変動が小さくほぼ一定とみなせる点、において相違する。 The communication device 20 is a load that receives power and operates, and includes a radio base station. This load differs from a load such as an ordinary home or office in that it consumes DC power and that the fluctuation in power consumption is small and can be regarded as substantially constant.

太陽光発電装置３０は、太陽光を受けてその日射量に応じた大きさの直流電力を発生する発電装置であって、ソーラーパネルなどを含んで構成される。直流電源システム１０において、太陽光発電装置３０は、通信装置２０に供給するための電力を発生する。太陽光発電装置の出力電圧（太陽光発電装置出力電圧Ｖｐｖ）は、一定電圧（たとえば５５Ｖ）に設定されている。 The solar power generation device 30 is a power generation device that receives sunlight and generates direct-current power having a magnitude corresponding to the amount of solar radiation, and includes a solar panel and the like. In the DC power supply system 10, the solar power generation device 30 generates electric power to be supplied to the communication device 20. The output voltage of the photovoltaic power generator (photovoltaic power generator output voltage Vpv) is set to a constant voltage (for example, 55V).

蓄電池４０は、直流電源システム１０において、太陽光発電装置３０が発生した電力のうち通信装置２０で消費されない電力（余剰電力）を充電する。また、蓄電池４０は、放電によって通信装置２０に電力を供給する。 In the DC power supply system 10, the storage battery 40 charges electric power (surplus electric power) that is not consumed by the communication device 20 among the electric power generated by the solar power generation device 30. Further, the storage battery 40 supplies power to the communication device 20 by discharging.

災害によって停電が発生し、商用電源６からの電力が利用できなくなったときには、太陽光発電装置３０および蓄電池４０をバックアップ用電源として用いることで、通信装置２０に直流電源を供給することができる。 When a power failure occurs due to a disaster and the electric power from the commercial power supply 6 becomes unavailable, the photovoltaic power generator 30 and the storage battery 40 are used as backup power supplies, so that DC power can be supplied to the communication device 20.

電力線ＰＬは、通信装置２０と、太陽光発電装置３０と、蓄電池４０と、整流器５０とを電気的に接続するバスラインである。バスラインの電圧（バス電圧）は、通信装置２０の定格電圧（たとえば５７Ｖ）を超えない電圧（たとえば４８Ｖ）となるように制御される。電力線ＰＬは、電力線ＰＬ１と、電力線ＰＬ２とを含む。電力線ＰＬ１は、通信装置２０および太陽光発電装置３０と、後述の整流器５０の端子ＴＥＲＭ２とを接続する部分である。電力線ＰＬ２は、蓄電池４０と、後述の整流器５０の端子ＴＥＲＭ３とを接続する部分である。なお、端子ＴＥＲＭ２、通信装置２０および太陽光発電装置３０の接続点が、ノードＮ１として概念的に図示される。 The power line PL is a bus line that electrically connects the communication device 20, the solar power generation device 30, the storage battery 40, and the rectifier 50. The voltage of the bus line (bus voltage) is controlled to be a voltage (48V, for example) that does not exceed the rated voltage (57V, for example) of the communication device 20. Power line PL includes power line PL1 and power line PL2. The power line PL1 is a part that connects the communication device 20 and the solar power generation device 30 to a terminal TERM2 of the rectifier 50 described later. The power line PL2 is a part that connects the storage battery 40 and a terminal TERM3 of the rectifier 50 described later. A connection point of the terminal TERM2, the communication device 20, and the solar power generation device 30 is conceptually illustrated as a node N1.

整流器５０は、交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換装置である。直流電源システム１０において、整流器５０は、通信装置２０および蓄電池４０に電気的に接続され、商用電源６（外部電源）からの交流電力を直流電力に変換し、通信装置２０および蓄電池４０に向かって出力する。整流器５０は、端子ＴＥＲＭ１〜ＴＥＲＭ３と、整流部５１と、制御装置５２と、電流センサ５６ａ，５６ｂと、電圧センサ５７ａと、リレーＲＬとを含む。 The rectifier 50 is a power conversion device that converts AC power into DC power and outputs the DC power. In the DC power supply system 10, the rectifier 50 is electrically connected to the communication device 20 and the storage battery 40, converts AC power from the commercial power supply 6 (external power supply) into DC power, and moves toward the communication device 20 and the storage battery 40. Output. The rectifier 50 includes terminals TERM1 to TERM3, a rectifier 51, a controller 52, current sensors 56a and 56b, a voltage sensor 57a, and a relay RL.

端子ＴＥＲＭ１は、交流電力が入力される入力端子であり、商用電源６に接続される。端子ＴＥＲＭ２は、直流電力が入力されまたは直流電力を出力する入出力端子であり、通信装置２０および太陽光発電装置３０に接続される。端子ＴＥＲＭ３も、端子ＴＥＲＭ２と同様に、入出力端子であり、蓄電池４０に接続される。これにより、通信装置２０と、太陽光発電装置３０と、蓄電池４０とは、電力線ＰＬ、端子ＴＥＲＭ２,Ｔ３およびリレーＲＬを介して電気的に接続される。なお、リレーＲＬは、蓄電池４０の過充電を防止する等のために開状態（非導通状態）とされるものであって、通常は閉状態（導通状態）とされる。 The terminal TERM1 is an input terminal to which AC power is input, and is connected to the commercial power supply 6. The terminal TERM2 is an input/output terminal to which DC power is input or outputs DC power, and is connected to the communication device 20 and the solar power generation device 30. Similarly to the terminal TERM2, the terminal TERM3 is an input/output terminal and is connected to the storage battery 40. Thereby, the communication device 20, the solar power generation device 30, and the storage battery 40 are electrically connected via the power line PL, the terminals TERM2, T3, and the relay RL. The relay RL is in an open state (non-conducting state) in order to prevent overcharge of the storage battery 40, and is normally in a closed state (conducting state).

整流部５１は、端子ＴＥＲＭ１に入力された交流電力を直流電力に変換する。整流部５１は、整流回路および電圧変換回路（昇圧回路または降圧回路）などを組み合わせて構成される。整流部５１から出力される直流電力の電圧は、整流器５０の出力電圧（整流器出力電圧Ｖｒｃ）であり、整流部５１を構成する回路を制御することによって調整可能である。 The rectifier 51 converts the AC power input to the terminal TERM1 into DC power. The rectification unit 51 is configured by combining a rectification circuit and a voltage conversion circuit (step-up circuit or step-down circuit). The voltage of the DC power output from the rectifying unit 51 is the output voltage of the rectifier 50 (rectifier output voltage Vrc), and can be adjusted by controlling the circuit configuring the rectifying unit 51.

制御装置５２は、整流器５０に含まれる要素、とくに整流部５１を制御することによって直流電源システム１０を制御する。制御装置５２による整流部５１の制御は、制御装置５２から整流部５１に送られる制御信号または制御装置５２と整流部５１との間で送受信される通信信号を用いて行なわれる。制御装置５２は、制御部５３と、電流検出部５６と、電圧検出部５７と、取得部５８とを含む。 The control device 52 controls the DC power supply system 10 by controlling the elements included in the rectifier 50, particularly the rectifying section 51. The control device 52 controls the rectification unit 51 using a control signal sent from the control device 52 to the rectification unit 51 or a communication signal transmitted and received between the control device 52 and the rectification unit 51. The control device 52 includes a control unit 53, a current detection unit 56, a voltage detection unit 57, and an acquisition unit 58.

制御部５３は、制御装置５２の全体制御を行う部分である。とくに、制御部５３は、蓄電池４０の充電および放電を制御する。蓄電池４０の充電および放電は、整流部５１を制御し、整流器出力電圧Ｖｒｃを調整することによって行われる。蓄電池４０を放電させるには、整流器出力電圧Ｖｒｃが、蓄電池電圧Ｖｂａｔよりも十分に低い電圧（ＶＤ）となるように調整される。蓄電池４０を充電するには、整流器出力電圧Ｖｒｃが、蓄電池電圧Ｖｂａｔよりも十分に高い電圧（ＶＵ）となるように調整される。余剰電力が発生しているときには、整流器出力電圧Ｖｒｃが蓄電池電圧Ｖｂａｔ以下であってもよい。また、蓄電池４０を充電も放電もさせない（蓄電池４０を待機させる）ために、整流器出力電圧Ｖｒｃが、蓄電池電圧Ｖｂａｔに等しくなるように調整される。なお、蓄電池４０の充電および放電を強制的に停止するために、前述のリレーＲＬを開状態とする制御が行われてもよい。リレーＲＬの開状態および閉状態は、制御部５３からの制御信号によって切り替えられる。 The control unit 53 is a unit that performs overall control of the control device 52. In particular, the control unit 53 controls charging and discharging of the storage battery 40. The storage battery 40 is charged and discharged by controlling the rectifier 51 and adjusting the rectifier output voltage Vrc. In order to discharge the storage battery 40, the rectifier output voltage Vrc is adjusted to be a voltage (V D ) sufficiently lower than the storage battery voltage Vbat. To charge the storage battery 40, the rectifier output voltage Vrc is adjusted to be a voltage (V U ) sufficiently higher than the storage battery voltage Vbat. The rectifier output voltage Vrc may be equal to or lower than the storage battery voltage Vbat when the surplus power is generated. Further, in order to neither charge nor discharge the storage battery 40 (standby the storage battery 40), the rectifier output voltage Vrc is adjusted to be equal to the storage battery voltage Vbat. In addition, in order to forcibly stop the charging and discharging of the storage battery 40, the above-described control of opening the relay RL may be performed. The open state and the closed state of the relay RL are switched by a control signal from the control unit 53.

ここで、図３を参照して、制御部５３のハードウェア構成について説明する。図３に示されるように、制御部５３は、物理的には、１または複数のＣＰＵ（Central Processing unit）６１、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）６２およびＲＯＭ（Read Only Memory)６３、データ送受信デバイスである通信モジュール６６、半導体メモリなどの補助記憶装置６７、操作盤（操作ボタンを含む）やタッチパネルなどのユーザの入力を受け付ける入力装置６８、ディスプレイなどの出力装置６９などのハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。制御部５３の機能は、たとえば、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２などのハードウェア上に１または複数の所定のコンピュータソフトウェア（プログラム）を読み込ませることにより、ＣＰＵ６１の制御のもとで通信モジュール６６、入力装置６８、出力装置６９、を動作させるとともに、ＲＡＭ６２および補助記憶装置６７におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現することができる。後述の制御部５５についても同様である。 Here, the hardware configuration of the control unit 53 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the control unit 53 physically includes one or more CPUs (Central Processing Units) 61, a RAM (Random Access Memory) 62 and a ROM (Read Only Memory) 63 that are main storage devices. Hardware such as a communication module 66 which is a data transmission/reception device, an auxiliary storage device 67 such as a semiconductor memory, an input device 68 such as an operation panel (including operation buttons) and a touch panel that receives user input, and an output device 69 such as a display. It is configured as a computer including. The function of the control unit 53 is, for example, by loading one or a plurality of predetermined computer software (programs) on hardware such as the CPU 61 and the RAM 62, so that the communication module 66, the input device 68, This can be realized by operating the output device 69 and reading and writing data in the RAM 62 and the auxiliary storage device 67. The same applies to the control unit 55 described later.

再び図２に戻り、電流検出部５６は、電流センサ５６ａを用いて、整流部５１とノードＮ２との間を流れる電流を検出する。ノードＮ２は、整流部５１、端子ＴＥＲＭ２およびリレーＲＬ（リレーＲＬが閉状態のときは端子ＴＥＲＭ３）の接続ノードである。また、電流検出部５６は、電流センサ５６ｂを用いて、ノードＮ２と端子ＴＥＲＭ２との間を流れる電流を検出する。電流センサ５６ａによって検出される電流と、電流センサ５６ｂによって検出される電流との差分から、電流検出部５６は、蓄電池４０の充放電電流を検出することもできる。 Returning to FIG. 2 again, the current detection unit 56 uses the current sensor 56a to detect the current flowing between the rectification unit 51 and the node N2. The node N2 is a connection node of the rectification unit 51, the terminal TERM2, and the relay RL (the terminal TERM3 when the relay RL is in the closed state). Further, the current detector 56 detects the current flowing between the node N2 and the terminal TERM2 by using the current sensor 56b. The current detection unit 56 can also detect the charge/discharge current of the storage battery 40 from the difference between the current detected by the current sensor 56a and the current detected by the current sensor 56b.

電圧検出部５７は、整流部５１と端子ＴＥＲＭ２との間の電圧を、電圧センサ５７ａを用いて検出する。この電圧は、電力線ＰＬの電圧（バス電圧）であり、蓄電池４０の電圧でもある。電流検出部５６および電圧検出部５７によって蓄電池４０の充放電電流および電圧が検出されれば、蓄電池４０の充放電電力が分かるので、蓄電池４０のＳＯＣを検出することもできる。 The voltage detection unit 57 detects the voltage between the rectification unit 51 and the terminal TERM2 using the voltage sensor 57a. This voltage is the voltage of the power line PL (bus voltage), and is also the voltage of the storage battery 40. If the current detection unit 56 and the voltage detection unit 57 detect the charging/discharging current and voltage of the storage battery 40, the charging/discharging power of the storage battery 40 can be known, and thus the SOC of the storage battery 40 can also be detected.

以上説明した直流電源システム１０のようなシステムにおいて、蓄電池４０の容量には制限がある。したがって、そのような制限のもと、太陽光発電装置３０の発電電力を最大限活用するように、蓄電池４０の充放電制御を行うことが望ましい。また、災害によって停電が発生したときに通信装置２０に長時間の電力供給を可能とする（非常時にも一定の時間通信サービスを継続できるようにする）ため、災害時の非常用電源として利用できるように、蓄電池４０のＳＯＣをできるだけ高くしておくことが望ましい。 In a system such as the DC power supply system 10 described above, the capacity of the storage battery 40 is limited. Therefore, under such restrictions, it is desirable to perform charge/discharge control of the storage battery 40 so as to maximize the power generated by the solar power generation device 30. In addition, since power can be supplied to the communication device 20 for a long time when a power failure occurs due to a disaster (so that communication service can be continued for a certain time even in an emergency), it can be used as an emergency power supply in a disaster. Thus, it is desirable to keep the SOC of the storage battery 40 as high as possible.

そこで、本実施形態では、制御装置５２が天候情報や日照（日射）情報などを含む天気予報情報に基づき、或る一日（以下、「対象日」という）において発生する太陽光発電装置３０の余剰電力をすべて蓄電池４０に充電し、それとともに蓄電池４０のＳＯＣをできるだけ高く維持するように、蓄電池４０の充放電を制御する。 Therefore, in the present embodiment, the control device 52 of the photovoltaic power generation device 30 that occurs on a certain day (hereinafter referred to as “target day”) based on weather forecast information including weather information, sunshine (solar radiation) information, and the like. Charging and discharging of the storage battery 40 are controlled so that the storage battery 40 is charged with all the surplus power and the SOC of the storage battery 40 is maintained as high as possible.

制御装置５２が天気予報情報を得るための手法はとくに限定されない。たとえば、直流電源システム１０において、天気情報は、ネットワーク経由で受信してもよい。図２に示される例では、そのような天気情報を取得するための部分としの取得部５８を、制御装置５２は含んでいる。 The method for the control device 52 to obtain the weather forecast information is not particularly limited. For example, in the DC power supply system 10, the weather information may be received via the network. In the example shown in FIG. 2, the control device 52 includes an acquisition unit 58 as a part for acquiring such weather information.

［充放電制御の概要］
図４は、対象日に、直流電源システム１０において実行される蓄電池４０の充放電制御の例を概念的に示す図である。このグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は蓄電池４０のＳＯＣ（％）を示す。ここでは、対象日についての天気予報情報の結果（「晴」、「曇」または「雨」という天気）に応じた、蓄電池４０の充放電制御が行われる。時刻ｔ１は、対象日において余剰電力の発生が開始する時刻を示す。時刻ｔ２は、余剰電力の発生が終了する時刻を示す。期間Ｔ１は、余剰電力が発生している期間であり、時刻ｔ１〜ｔ２の期間である。期間Ｔ２は、後述の回帰充電または回帰放電（図６のステップＳ８１〜Ｓ８５）が実行される期間であり、時刻ｔ２〜ｔ３の期間である。 [Outline of charge/discharge control]
FIG. 4 is a diagram conceptually showing an example of charge/discharge control of the storage battery 40 executed in the DC power supply system 10 on the target day. The horizontal axis of this graph represents time, and the vertical axis represents SOC (%) of the storage battery 40. Here, the charging/discharging control of the storage battery 40 is performed according to the result of the weather forecast information on the target date (weather of “fine”, “cloudy”, or “rain”). Time t1 indicates the time when the generation of surplus power starts on the target day. Time t2 indicates the time when the generation of surplus power ends. The period T1 is a period during which surplus power is generated, and is a period between times t1 and t2. The period T2 is a period in which regression charging or regression discharging (steps S81 to S85 in FIG. 6) described below is executed, and is a period from time t2 to t3.

まず、天気予報情報に基づき、対象日において、太陽光発電装置３０の余剰電力の発生が開始する時刻ｔ１での蓄電池４０のＳＯＣが決定される。この決定を行う手段（決定手段）は、たとえば後述のパラメータ決定部５３３（図５）によって実現される。余剰電力の発生が開始する時刻ｔ１は、過去の実績値などから求められる。ここで決定されるＳＯＣは、天気予報情報に基づき対象日において発生することが予測される最大の余剰電力量を充電することで蓄電池４０が満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）となるＳＯＣである。なお、余剰電力量は、余剰電力が発生する期間Ｔ１において発生した余剰電力の電力量である。余剰電力量は、天気によって異なる。雨の日に発生することが予測される最大の余剰電力量は比較的小さいので、決定されるＳＯＣは比較的大きな値（「ＳＯＣ雨」として図示）である。晴れの日に発生することが予測される最大の余剰電力量は比較的大きいので、決定されるＳＯＣは比較的小さな値（「ＳＯＣ晴」として図示）である。曇りの日の場合は、それらの間の値（「ＳＯＣ曇」として図示）である。 First, based on the weather forecast information, the SOC of the storage battery 40 at time t1 when the generation of surplus power of the solar power generation device 30 starts is determined on the target day. The means (determination means) for making this determination is realized by, for example, a parameter determination unit 533 (FIG. 5) described later. The time t1 at which the generation of surplus power starts is obtained from past performance values and the like. The SOC determined here is the SOC in which the storage battery 40 is in the fully charged state (SOC=100%) by charging the maximum surplus power amount predicted to occur on the target day based on the weather forecast information. .. The surplus power amount is the amount of surplus power generated during the period T1 in which surplus power is generated. The surplus power amount varies depending on the weather. Since the maximum surplus power amount predicted to occur on a rainy day is relatively small, the determined SOC has a relatively large value (illustrated as “SOC rain”). Since the maximum surplus power amount that is predicted to occur on a sunny day is relatively large, the determined SOC has a relatively small value (illustrated as “SOC sunny”). For cloudy days, it is the value between them (illustrated as "SOC cloudy").

そして、蓄電池４０のＳＯＣが、余剰電力の発生が開始する時刻ｔ１に、上述の決定されたＳＯＣとなるように蓄電池４０の放電を制御する、放電モードが実行される。この放電モードを実行する手段（実行手段）は、たとえば後述のモード移行部５３５（図５）によって実現される。図４に示す例では蓄電池４０のＳＯＣがもともと「ＳＯＣ雨」となっているので、蓄電池４０のＳＯＣを「ＳＯＣ晴」または「ＳＯＣ曇」とする場合に、時刻ｔ１よりも前の時刻ｔ晴または時刻ｔ曇において、蓄電池４０の放電が開始される。時刻ｔ晴または時刻ｔ曇は、時刻ｔ１から、放電に要する時間（放電時間）溯った時刻に設定される。放電に要する時間（放電時間）については、通信装置２０の消費電力がおよそ一定であることを利用して求めることができる。たとえば、蓄電池４０の放電電力量を、蓄電池４０の放電電力（すなわち通信装置２０の消費電力）で除することによって、放電時間が算出できる。 Then, at time t1 when the SOC of the storage battery 40 starts to generate surplus power, a discharge mode is executed in which the discharge of the storage battery 40 is controlled so as to reach the above-determined SOC. The means (execution means) for executing this discharge mode is realized by, for example, a mode transition unit 535 (FIG. 5) described later. In the example shown in FIG. 4, since the SOC of the storage battery 40 is originally “SOC rain”, when the SOC of the storage battery 40 is “SOC fine” or “SOC cloudy”, the time t fine before the time t1 is set. Alternatively, the discharge of the storage battery 40 is started at the time t clouding. The time t fine or the time t cloudy is set to the time when the time required for the discharge (discharge time) has started from the time t1. The time required for discharging (discharge time) can be obtained by utilizing the fact that the power consumption of the communication device 20 is approximately constant. For example, the discharge time can be calculated by dividing the discharge power amount of the storage battery 40 by the discharge power of the storage battery 40 (that is, the power consumption of the communication device 20).

このように、対象日において、余剰電力の発生が開始する時刻ｔ１での蓄電池４０のＳＯＣが決定され、その時刻に蓄電池４０のＳＯＣが決定されたＳＯＣとなるように蓄電池４０の放電が制御される（放電モードが実行される）。時刻ｔ１での蓄電池４０のＳＯＣは、天気予報情報に基づき対象日において（期間Ｔ１において）発生することが予測される最大の余剰電力量を充電することで蓄電池４０が満充電状態となるように、決定される。そのため放電モードによる蓄電池４０の放電を最小限にとどめつつ（ＳＯＣを高い状態に保ちつつ）、放電後の蓄電池４０によって、対象日において発生する余剰電力をすべて充電できるようになる。とくに、余剰電力の発生が開始する時刻ｔ１での蓄電池４０のＳＯＣは、天気予報情報に基づいて定められているので、天気に応じた蓄電池４０の放電制御が可能になる。たとえばその対象日の天気が曇りや雨であると予測される場合には、晴れの日よりも余剰電力が小さくなるので、その分、放電モードによる蓄電池４０の放電量を減らして蓄電池４０のＳＯＣを高い状態に保ちつつ、余剰電力をすべて蓄電池４０に充電することができるようになる。よって、限られた蓄電池容量で太陽光発電装置３０の余剰電力を最大限に活用するとともに、災害による停電時に備えて蓄電池４０のＳＯＣを高い状態に保つことが可能となる。また、上述のように、蓄電池４０の放電時間を算出し、時刻ｔ１から、算出した放電時間だけ溯った時刻（「ｔ晴」、「ｔ曇」）に蓄電池４０の放電を開始させることにより、蓄電池４０が放電を開始する前の状態、つまり蓄電池４０のＳＯＣが高い状態にある時間をできるだけ長くすることができる。 Thus, on the target day, the SOC of the storage battery 40 at time t1 when the generation of surplus power starts is determined, and the discharge of the storage battery 40 is controlled so that the SOC of the storage battery 40 becomes the determined SOC at that time. (The discharge mode is executed). The SOC of the storage battery 40 at the time t1 is set so that the storage battery 40 is fully charged by charging the maximum surplus power amount that is predicted to occur on the target day (in the period T1) based on the weather forecast information. ,It is determined. Therefore, while the discharge of the storage battery 40 in the discharge mode is minimized (while the SOC is kept high), the storage battery 40 after the discharge can charge all the surplus power generated on the target day. In particular, since the SOC of the storage battery 40 at the time t1 when the generation of surplus power starts is determined based on the weather forecast information, discharge control of the storage battery 40 according to the weather becomes possible. For example, when the weather on the target day is predicted to be cloudy or rain, the surplus power becomes smaller than that on a sunny day, so the discharge amount of the storage battery 40 in the discharge mode is reduced by that amount and the SOC of the storage battery 40 is reduced. It is possible to charge the storage battery 40 with all the surplus power while maintaining the high level. Therefore, it is possible to maximize the use of the surplus power of the solar power generation device 30 with the limited storage battery capacity and to keep the SOC of the storage battery 40 in a high state in preparation for a power failure due to a disaster. Further, as described above, by calculating the discharge time of the storage battery 40 and starting the discharge of the storage battery 40 from the time t1 at a time (“t fine”, “t cloud”) that has been delayed by the calculated discharge time, The state before the storage battery 40 starts discharging, that is, the time when the SOC of the storage battery 40 is high can be made as long as possible.

さらに本実施形態では、天気予報情報に基づく災害の可能性があるときには、上述の放電モードの実行が中断される。そして、蓄電池４０のＳＯＣを最大に維持するように（ＳＯＣが１００％に維持されるように）蓄電池４０の充放電が制御される。これにより、災害が発生したときには、満充電状態の蓄電池４０を非常用電源として用いることで、通信装置２０への電力供給の時間を長くすることができる。 Further, in the present embodiment, the execution of the above-mentioned discharge mode is interrupted when there is a possibility of a disaster based on the weather forecast information. Then, charging/discharging of the storage battery 40 is controlled so that the SOC of the storage battery 40 is maintained at the maximum (so that the SOC is maintained at 100%). Thus, when a disaster occurs, the fully charged storage battery 40 can be used as an emergency power source to extend the time for supplying power to the communication device 20.

また、図４に示されるように、対象日において、余剰電力が発生しなくなった時刻ｔ２の後、蓄電池４０のＳＯＣが予め定められたＳＯＣとなるまで蓄電池４０の放電が制御される。この例では、予め定められたＳＯＣは、ＳＯＣ雨と同じである。また、時刻ｔ３において、蓄電池４０のＳＯＣが予め定められたＳＯＣとなる。このように蓄電池４０のＳＯＣが予め定められたＳＯＣを下回らないようにしつつ、蓄電池４０に充電された余剰電力を放電（つまり通信装置２０に供給）して、余剰電力を有効活用することができる。 Further, as shown in FIG. 4, after the time t2 when the surplus power does not occur on the target day, the discharge of the storage battery 40 is controlled until the SOC of the storage battery 40 reaches a predetermined SOC. In this example, the predetermined SOC is the same as SOC rain. Further, at time t3, the SOC of storage battery 40 becomes a predetermined SOC. In this way, while preventing the SOC of the storage battery 40 from falling below the predetermined SOC, the surplus power charged in the storage battery 40 can be discharged (that is, supplied to the communication device 20) to effectively utilize the surplus power. ..

時刻ｔ１における蓄電池４０のＳＯＣを決定するために、対象日に発生する余剰電力量をどのように見積もるのか、ということについては、いくつかの手法が考えられる。 Several methods are conceivable as to how to estimate the surplus power amount generated on the target day in order to determine the SOC of the storage battery 40 at time t1.

第１の手法は、天気予報情報に示される対象日の天気と同じ天気であった過去の日（対象日よりも前の日）に発生した余剰電力量を参考に、対象日に発生する余剰電力量を見積もる、という手法である。ここでの天気予報情報に示される対象日の天気とは、晴れ、曇り、雨といった天気の種類を意味している。参考とする余剰電力量は、対象日よりも前の日であって予め定められた期間（たとえば一カ月間）中に発生したそれぞれの余剰電力量である。たとえば、各余剰電力量のうちの最大の余剰電力量を、対象日に発生する余剰電力量として見積もる。このようにして見積もった余剰電力量と同じ大きさの電力量を充電することで蓄電池４０が満充電状態となるように、時刻ｔ１での蓄電池４０のＳＯＣが決定される。 The first method refers to the surplus power amount generated on the past day (the day before the target date) that was the same as the target date indicated in the weather forecast information, and refers to the surplus power generated on the target date. This is a method of estimating the amount of electric power. The weather of the target date shown in the weather forecast information here means types of weather such as sunny, cloudy, and rain. The reference surplus power amount is each surplus power amount generated during a predetermined period (for example, one month) before the target day. For example, the maximum surplus power amount of each surplus power amount is estimated as the surplus power amount generated on the target day. The SOC of the storage battery 40 at time t1 is determined such that the storage battery 40 is in a fully charged state by charging the same amount of electric power as the surplus electric power estimated in this way.

第２の手法は、天気予報情報から、対象日において発生する余剰電力量を推定するという手法である。ここでの天気予報情報は、日照（日射）情報、気温情報などである。そのような天気予報情報から太陽光発電装置３０の発電電力を予測し、通信装置２０の消費電力との差分から、太陽光発電装置３０の余剰電力量を推定（算出）することができる。このようにして推定した余剰電力量と同じ大きさの電力量を充電することで蓄電池４０が満充電状態となるように、時刻ｔ１での蓄電池４０のＳＯＣが決定される。また、このように日射情報、気温情報などの天気予報情報から余剰電力量を推定する場合には、天気の種類から余剰電力量を見積もる場合よりも、さらに精度よく余剰電力量を推定することができる。たとえば先に説明したように天気の種類から余剰電力量を見積もる場合には、晴れ、曇り、雨といった３つの天気の種類に応じて、３通りの異なる余剰電力量を見積もることになる。これに対し、日射情報、気温情報などの天気予報情報から余剰電力量を推定すれば、３通りよりも多い（たとえば１０通りあるいはそれ以上も可能）の異なる余剰電力量を推定することができる。 The second method is a method of estimating the surplus power amount generated on the target day from the weather forecast information. The weather forecast information here is sunshine information, temperature information, and the like. The power generation of the solar power generation device 30 can be predicted from such weather forecast information, and the surplus power amount of the solar power generation device 30 can be estimated (calculated) from the difference with the power consumption of the communication device 20. The SOC of the storage battery 40 at the time t1 is determined such that the storage battery 40 is fully charged by charging the same amount of electric power as the surplus electric power estimated in this way. Further, when estimating the surplus power amount from the weather forecast information such as the solar radiation information and the temperature information as described above, it is possible to more accurately estimate the surplus power amount than when estimating the surplus power amount from the type of weather. it can. For example, as described above, when estimating the surplus power amount from the type of weather, three different surplus power amounts are estimated according to the three types of weather such as sunny, cloudy, and rain. On the other hand, if the surplus power amount is estimated from weather forecast information such as solar radiation information and temperature information, it is possible to estimate more than three different surplus power amounts (for example, 10 or more possible).

以上説明したような直流電源システム１０における蓄電池４０の充放電の制御は、制御部５３によって実現される。以下、制御部５３のより具体的な機能ブロックおよび制御の内容について、図５および図６を参照して説明する。図５および図６の例では、先に説明した第１の手法によって余剰電力量を見積もっている。
なお、制御部５３の各機能は、先に説明した図３のハードウェア構成を用いて実現される。 The control of charge/discharge of the storage battery 40 in the DC power supply system 10 as described above is realized by the control unit 53. Hereinafter, more specific functional blocks and control contents of the control unit 53 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In the examples of FIGS. 5 and 6, the surplus power amount is estimated by the first method described above.
Each function of the control unit 53 is realized by using the hardware configuration of FIG. 3 described above.

図５は、制御部５３の詳細構成の一例を示す図である。図６は、図５に示される制御部５３の制御による、直流電源システム１０の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the control unit 53. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the DC power supply system 10 under the control of the control unit 53 shown in FIG.

ステップＳ１において、ＳＯＣ雨が入力される。この処理は、データ入力部５３１によって実行される。この例では、データ入力部５３１が、先に図４を参照して説明した時刻ｔ３における蓄電池４０のＳＯＣとして、ＳＯＣ雨を受け付ける。データ入力部５３１へのデータの入力は、たとえば直流電源システム１０の使用者（管理者）が行う。 In step S1, SOC rain is input. This processing is executed by the data input unit 531. In this example, the data input unit 531 receives SOC rain as the SOC of the storage battery 40 at time t3 described above with reference to FIG. Data input to the data input unit 531 is performed by, for example, a user (administrator) of the DC power supply system 10.

ステップＳ２において、過去一カ月間における最短余剰発電開始時刻ｔ１および最大余剰充電量Ｐが確認され、上述の時刻ｔ１（図４）および対象日に発生する余剰電力量とされる。この処理は、データ記憶部５３２を用いて行われる。この例では、データ記憶部５３２に、直流電源システム１０における過去の最短余剰発電開始時刻および最大余剰充電量の情報が記憶されており、それらのうちの過去一カ月間における情報が取り出されて確認される。 In step S2, the shortest surplus power generation start time t1 and the maximum surplus charge amount P in the past month are confirmed, and set as the above-mentioned time t1 (FIG. 4) and the surplus power amount generated on the target day. This processing is performed using the data storage unit 532. In this example, the data storage unit 532 stores information about the past shortest surplus power generation start time and the maximum surplus charge amount in the DC power supply system 10, and the information for the past one month is extracted and confirmed. To be done.

ステップＳ３１〜Ｓ３３において、天気の種類に応じたＳＯＣの値およびそのＳＯＣの値に対応する時刻が決定される。この処理は、パラメータ決定部５３３によって実行される。この例では、ＳＯＣ雨については先のステップＳ１で決まっているので、パラメータ決定部５３３は、ＳＯＣ晴およびＳＯＣ曇を決定（算出）する。ステップＳ３１では、ＳＯＣ晴が、ＳＯＣ晴＝１００−Ｐ／ＦＣＣとして決定される。Ｐは、上述の最大余剰充電量Ｐである。ＦＣＣは、蓄電池４０の満充電容量である。ステップＳ３２では、ＳＯＣ曇が、ＳＯＣ曇＝（ＳＯＣ雨＋ＳＯＣ晴）／２として決定される。ステップＳ３３では、時刻ｔ晴（またはｔ曇）が、ｔ晴（曇）＝Ｔ−（ＦＣＣ×（ＳＯＣ雨−ＳＯＣ晴（曇））／Ｑ）として決定される。Ｑは、通信装置２０の消費電力（負荷電力）である。 In steps S31 to S33, the SOC value according to the weather type and the time corresponding to the SOC value are determined. This processing is executed by the parameter determination unit 533. In this example, since the SOC rain has been determined in the previous step S1, the parameter determination unit 533 determines (calculates) the SOC fine and the SOC cloud. In step S31, SOC fine is determined as SOC fine=100−P/FCC. P is the above-mentioned maximum surplus charge amount P. FCC is the full charge capacity of the storage battery 40. In step S32, the SOC fog is determined as SOC fog=(SOC rain+SOC clear)/2. In step S33, the time t fine (or t cloudy) is determined as t fine (cloudy)=T−(FCC×(SOC rain−SOC clear (cloudy))/Q). Q is the power consumption (load power) of the communication device 20.

ステップＳ４において、モード判定処理が行われる。この処理は、モード判定部５３４によって実行される。この例では、時刻ｔ１における蓄電池４０のＳＯＣが、ＳＯＣ晴となるように蓄電池４０を放電させるモード（第１のモード）、ＳＯＣ曇となるように蓄電池４０を放電させるモード（第２のモード）、および、ＳＯＣ雨となるように蓄電池４０を放電させるモード（第３のモード）のいずれのモードを実行すべきか、をモード判定部５３４が判定する。この判定は、天気予報情報に基づいて行われる。たとえば天気予報情報に示される対象日の天気が晴れであれば、第１のモードを実行すべきと判定される。天気予報情報は、このステップＳ４において取得されてもよいし、このステップＳ４よりも前の段階で取得されていてもよい。天気予報情報は、たとえばデータ入力部５３１に入力されて取得される。 In step S4, mode determination processing is performed. This processing is executed by the mode determination unit 534. In this example, the SOC of the storage battery 40 at time t1 is the mode in which the storage battery 40 is discharged so that the SOC becomes clear (first mode), and the mode in which the storage battery 40 is discharged so as to become SOC fog (second mode). , And the mode (third mode) in which the storage battery 40 is discharged to cause SOC rain, the mode determination unit 534 determines which mode should be executed. This determination is made based on the weather forecast information. For example, if the weather on the target day indicated by the weather forecast information is fine, it is determined that the first mode should be executed. The weather forecast information may be acquired in this step S4, or may be acquired in a stage prior to this step S4. The weather forecast information is input to and acquired by, for example, the data input unit 531.

さらに、ステップＳ４において、対象日に災害が発生する可能性があるか否かも判定される。この処理も、モード判定部５３４によって実行される。たとえば天気予報情報に災害発生の可能性を示す情報が含まれている場合には、当該情報から、対象日に災害が発生する可能性があると判定される。また、天気予報情報により雷雨や豪雨が予測されるのであれば、それによって災害が発生する可能性があると判定される。 Further, in step S4, it is also determined whether a disaster may occur on the target day. This processing is also executed by the mode determination unit 534. For example, when the weather forecast information includes information indicating the possibility of a disaster, it is determined from the information that a disaster may occur on the target day. Further, if a thunderstorm or a heavy rain is predicted from the weather forecast information, it is determined that a disaster may occur due to it.

ステップＳ５１〜Ｓ５５では、上述のステップＳ４で判定されたモードが実行されるように、各モードに処理が移行される。この移行処理は、モード移行部５３５によって実行される。第１のモードの場合（図６で「晴」として図示）には、時刻ｔがｔ晴になるまで処理が待機され（ステップＳ５２：ＮＯ）、第２のモードの場合（図６で「曇」として図示）には、時刻ｔがｔ曇になるまで処理が待機され（ステップＳ５３：ＮＯ）、その後（ステップＳ５２：ＹＥＳ、ステップＳ５３：ＹＥＳ）、蓄電池４０の放電が開始される（ステップＳ５４）。蓄電池４０の放電は、時刻ｔがｔ１となるまで継続される（ステップＳ５５：ＮＯ）、その後、ステップＳ７１に処理がすすめられる（ステップＳ５５：ＹＥＳ）。第３のモードの場合（図６で「雨」として図示）、この例では、蓄電池４０の放電を行なうことなくステップＳ７１に処理がすすめられる。これらの処理は、モード移行部５３５が時刻管理部５３９から時刻ｔの情報を取得し、取得した時刻ｔの情報を用いて実行する。 In steps S51 to S55, the processing is shifted to each mode so that the mode determined in step S4 described above is executed. This transition processing is executed by the mode transition unit 535. In the case of the first mode (illustrated as “fine” in FIG. 6 ), the process waits until the time t becomes t fine (step S52: NO), and in the case of the second mode (“cloudy” in FIG. 6). ”), the process waits until the time t becomes t cloudy (step S53: NO), and then (step S52: YES, step S53: YES), the discharge of the storage battery 40 is started (step S54). ). The discharge of the storage battery 40 is continued until the time t reaches t1 (step S55: NO), and then the process is advanced to step S71 (step S55: YES). In the case of the third mode (shown as “rain” in FIG. 6 ), in this example, the process proceeds to step S71 without discharging the storage battery 40. These processes are executed by the mode transition unit 535, which acquires the information at the time t from the time management unit 539 and uses the acquired information at the time t.

一方、先のステップＳ４において、対象日に災害が発生する可能性があると判定されていた場合には、ステップＳ６１に処理がすすめられる。このとき、モード移行部５３５は、対象日に災害が発生する可能性があるという情報を示すＦＬＡＧを、先のステップＳ１で入力されたＳＯＣ雨とともに、災害時運転部５３６に送る。 On the other hand, if it is determined in the previous step S4 that a disaster may occur on the target day, the process proceeds to step S61. At this time, the mode transfer unit 535 sends FLAG indicating the information that a disaster may occur on the target day to the disaster operation unit 536 together with the SOC rain input in the previous step S1.

ステップＳ６１〜Ｓ６５では、災害による停電に備えて、蓄電池４０のＳＯＣをできるだけ高く維持するための制御が実行される。この処理は、災害時運転部５３６によって実行される。この例では、停電が発生するまでの間、蓄電池４０が強制充電等により満充電状態に維持される（ステップＳ６１、ステップＳ６２：ＮＯ）。停電が発生すると（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、先に説明したように、蓄電池４０、あるいは太陽光発電装置３０および蓄電池４０がバックアップ用電源として、停電が回復するまでの間、通信装置２０に電力を供給する（ステップＳ６３：ＮＯ）。この電力供給により、蓄電池４０のＳＯＣは低下し得る。停電が回復すると（ステップＳ６３：ＹＥＳ）、蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣ雨となるまで、蓄電池４０が充電される（ステップＳ６４、ステップＳ６５：ＮＯ）。その後（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、ステップＳ８６に処理が進められる。これらの処理は、災害時運転部５３６が電池監視部５４０から蓄電池４０のＳＯＣの情報を取得し、取得したＳＯＣの情報を用いて実行する。 In steps S61 to S65, control is performed to maintain the SOC of the storage battery 40 as high as possible in preparation for a power failure due to a disaster. This processing is executed by the disaster operation unit 536. In this example, the storage battery 40 is maintained in a fully charged state by forced charging or the like until a power failure occurs (step S61, step S62: NO). When a power failure occurs (step S62: YES), as described above, the storage battery 40, or the solar power generation device 30 and the storage battery 40 serve as backup power sources, and power is supplied to the communication device 20 until the power failure is restored. Supply (step S63: NO). Due to this power supply, the SOC of the storage battery 40 can decrease. When the power failure is restored (step S63: YES), the storage battery 40 is charged until the SOC of the storage battery 40 becomes SOC rain (step S64, step S65: NO). After that (step S65: YES), the process proceeds to step S86. These processes are executed by the disaster operation unit 536 by acquiring the SOC information of the storage battery 40 from the battery monitoring unit 540 and using the acquired SOC information.

ステップＳ７１〜Ｓ７２において、夕方放電開始時刻（図４の時刻ｔ２）までの間、ＰＶ余剰充電処理が実行される（ステップＳ７１、ステップＳ７２：ＮＯ）。この処理は、ＰＶ余剰充電部５３７によって実行される。余剰電力が発生する時間帯（図４の期間Ｔ）において発生した太陽光発電装置３０の余剰電力は、蓄電池４０に充電される。夕方放電開始時刻に至ると（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、ステップＳ８１に処理が進められる。これらの処理は、ＰＶ余剰充電部５３７が時刻管理部５３９から時刻ｔの情報を取得し、取得した時刻ｔの情報を用いて実行する。 In steps S71 to S72, the PV surplus charging process is executed until the evening discharge start time (time t2 in FIG. 4) (step S71, step S72: NO). This process is executed by the PV surplus charging unit 537. The storage battery 40 is charged with the surplus power of the solar power generation device 30 generated in the time zone in which the surplus power is generated (period T in FIG. 4). When the evening discharge start time is reached (step S72: YES), the process proceeds to step S81. The PV surplus charging unit 537 acquires the information at the time t from the time management unit 539, and executes these processes using the acquired information at the time t.

ステップＳ８１〜Ｓ８５において、蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣ雨に近づくように蓄電池４０の充放電制御（回帰充電または回帰放電）が行われる。この処理は、回帰処理部５３８によって実行される。蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣ雨よりも大きい場合には（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣ雨となるまで蓄電池４０を放電し（ステップＳ８２、ステップＳ８３：ＮＯ）、その後（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、ステップＳ８６に処理が進められる。逆に、蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣ雨よりも以下の場合には（ステップＳ８１：ＮＯ）、蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣ雨となるまで蓄電池４０を充電し（ステップＳ８４、ステップＳ８５：ＮＯ）、その後（ステップＳ８５：ＹＥＳ）、ステップＳ８６に処理が進められる。これらの処理は、回帰処理部５３８が先のステップＳ１で入力されたＳＯＣ雨を（たとえばモード移行部５３５、ＰＶ余剰充電部５３７を介して）取得し、また、電池監視部５４０から蓄電池４０のＳＯＣの情報を取得し、取得した各情報を用いて実行する。 In steps S81 to S85, charge/discharge control (regressive charge or regression discharge) of storage battery 40 is performed so that the SOC of storage battery 40 approaches SOC rain. This processing is executed by the regression processing unit 538. When the SOC of the storage battery 40 is larger than the SOC rain (step S81: YES), the storage battery 40 is discharged until the SOC of the storage battery 40 becomes SOC rain (step S82, step S83: NO), and then (step S83: (YES), the process proceeds to step S86. On the contrary, when the SOC of the storage battery 40 is lower than the SOC rain (step S81: NO), the storage battery 40 is charged until the SOC of the storage battery 40 becomes SOC rain (step S84, step S85: NO), and thereafter. (Step S85: YES), the process proceeds to step S86. In these processes, the regression processing unit 538 obtains the SOC rain input in the previous step S1 (for example, via the mode transition unit 535 and the PV surplus charging unit 537), and the battery monitoring unit 540 collects the storage battery 40. The SOC information is acquired, and the acquired information is used for execution.

ステップＳ８６において、次の対象日（現在の対象日の次の日）について、上述のフローの処理を再び開始する時刻に至るまでの間、処理が待機される。当該時刻に至ると、再びステップＳ１に処理が戻される。なお、ステップＳ１の処理において入力されるＳＯＣに変更が無い場合には、ステップＳ１の処理はスキップしてもよい。 In step S86, for the next target date (the next day of the current target date), the process waits until the time to restart the process of the above-described flow. When the time is reached, the process is returned to step S1 again. If the SOC input in the process of step S1 is not changed, the process of step S1 may be skipped.

［数値例］
図５および図６を参照して説明した処理における数値例を示す。たとえば、非常用電源として蓄電池４０が満たすべき電池残量を８０Ｗｈとし、蓄電池４０の満充電容量を１００Ｗｈとする。また、過去一カ月間における一日の最大余剰充電量（最大の余剰電力量）を５０Ｗｈとし、対象日において実際に発生した余剰充電量（余剰電力量）を４０Ｗｈとする。通信装置２０の消費電力を１０Ｗ（１時間当たりの消費電力量を１０Ｗｈ）とする。過去一カ月間における一日の余剰発電開始時刻（余剰電力の発生が開始する時刻）の実績からもっとも早い時刻を８：００とし、夕方放電開始時刻を１７：００とする。この場合、ＳＯＣ晴は５０％、ＳＯＣ曇は６５％、ＳＯＣ雨は８０％、ｔ晴は５：００、t曇は６：３０として求められる（決定される）。このとき、対象日の前日の１７：００に翌日の天気予報情報として晴れを取得した場合、対象日の５：００に蓄電池４０の放電を開始し、８：００から１７：００まで待機状態を原則として、余剰電力が発生した場合に蓄電池４０が余剰電力のみを充電するように、蓄電池４０の充放電が制御される。その後、１７：００の時点で蓄電池４０のＳＯＣが９０％なっているため、ＳＯＣが８０％になるまで放電を行い、ＳＯＣが８０％に到達した後は待機状態に移行する。 [Numerical example]
Numerical examples in the processing described with reference to FIGS. 5 and 6 will be shown. For example, the remaining battery capacity of the storage battery 40 as an emergency power source is 80 Wh, and the full charge capacity of the storage battery 40 is 100 Wh. In addition, the maximum surplus charge amount (maximum surplus power amount) of the day in the past month is set to 50 Wh, and the surplus charge amount actually generated on the target day (surplus power amount) is set to 40 Wh. The power consumption of the communication device 20 is 10 W (power consumption per hour is 10 Wh). The earliest time is set to 8:00 and the evening discharge start time is set to 17:00 based on the record of the surplus power generation start time (time at which generation of surplus power starts) in the past month. In this case, SOC clear is 50%, SOC cloud is 65%, SOC rain is 80%, t clear is 5:00, and t cloud is 6:30 (determined). At this time, if fine weather is acquired as weather forecast information for the next day at 17:00 on the day before the target day, discharging of the storage battery 40 is started at 5:00 on the target day and the standby state is set from 8:00 to 17:00. In principle, charging/discharging of the storage battery 40 is controlled so that the storage battery 40 charges only the surplus power when the surplus power is generated. After that, since the SOC of the storage battery 40 is 90% at 17:00, discharging is performed until the SOC reaches 80%, and after the SOC reaches 80%, the standby state is entered.

以上説明した図５および図６の例では、先に説明した第１の手法によって余剰電力量を見積もっていた。これに対し、次に説明する図７および図８の例では、先に説明した第２の手法によって余剰電力量を見積もる。この例では、図７に示される制御部５５が用いられる。以下では、図７および図８のうち、図５および図６との相違する部分についてのみ説明することとする。 In the examples of FIGS. 5 and 6 described above, the surplus power amount is estimated by the first method described above. On the other hand, in the examples of FIGS. 7 and 8 described below, the surplus power amount is estimated by the second method described above. In this example, the control unit 55 shown in FIG. 7 is used. In the following, only those parts of FIGS. 7 and 8 that are different from those of FIGS. 5 and 6 will be described.

ステップＳ２０１において、ＳＯＣ１が入力される。この処理は、データ入力部５５１によって実行される。このＳＯＣ１は、上述のＳＯＣ雨と同じ値であってもよいし異なっていてもよい。なお、このステップＳ２０１においてＳＯＣ１が入力されることに応じて、ステップＳ６５，Ｓ８１，Ｓ８３，Ｓ８５の処理で用いられるＳＯＣに対する基準も、ＳＯＣ１とされる。 In step S201, SOC 1 is input. This processing is executed by the data input unit 551. This SOC 1 may be the same as or different from the SOC rain described above. Incidentally, in response to the input of SOC 1 in step S201, the reference for SOC used in the processes of steps S65, S81, S83 and S85 is also set to SOC 1 .

ステップＳ２３１〜Ｓ２３３において、天気予報情報から推定した余剰電力量に応じたＮ通りのＳＯＣの値およびそのＳＯＣの値に対応する時刻が決定される。Ｎはたとえば１０あるいはそれよりも大きい整数であってよい。この処理は、パラメータ決定部５５３によって実行される。この例では、パラメータ決定部５５３は、ＳＯＣ１〜ＳＯＣＮまでのＮ個のＳＯＣの値をそれぞれ決定する。この中ではＳＯＣ１が最も小さくＳＯＣＮが最も大きい。ステップＳ２３１では、ＳＯＣＮが、ＳＯＣＮ＝１００−Ｐ／ＦＣＣとして決定される。ステップＳ２３２では、ＳＯＣｋ（ｋは１〜Ｎの間の整数）が、ＳＯＣｋ＝ＳＯＣ１−（ＳＯＣ１−ＳＯＣＮ）×ｋ／Ｎとして決定される。ステップＳ２３３では、時刻ｔｋが、ｔｋ＝ｔ１−（ＦＣＣ×（ＳＯＣ１−ＳＯＣｋ）／Ｑ）として決定される。 In steps S231 to S233, N SOC values according to the surplus power amount estimated from the weather forecast information and the times corresponding to the SOC values are determined. N may be, for example, an integer of 10 or greater. This processing is executed by the parameter determination unit 553. In this example, parameter determination section 553 determines the value of N SOC to SOC 1 ～SOC N respectively. Of these, SOC 1 is the smallest and SOC N is the largest. In step S231, SOC N is determined as SOC N =100-P/FCC. In step S232, SOC k (k is an integer between 1 to N) is, SOC k = SOC 1 - is determined as (SOC 1 -SOC N) × k / N. In step S233, the time t k is, t k = tl - is determined as (FCC × (SOC 1 -SOC k ) / Q).

ステップＳ２０４において、モード判定処理が行われる。この処理は、モード判定部５５４によって実行される。この例では、時刻ｔｋにおける蓄電池４０のＳＯＣがＳＯＣｋとなるように、蓄電池４０を放電させるモードとして、ｋが１〜Ｎのいずれの値のモードを実行すべきか、をモード判定部５５４が判定する。この判定は、天気予報情報から推定した余剰電力量に基づいて行われる。たとえば天気予報情報における日射量が晴れの日のように最も大きくなる場合には、ｋ＝Ｎのモードを実行すべきと判定される。 In step S204, mode determination processing is performed. This processing is executed by the mode determination unit 554. In this example, the mode determination unit 554 determines whether the mode in which k is 1 to N is to be executed as the mode for discharging the storage battery 40 so that the SOC of the storage battery 40 at time t k becomes SOC k. judge. This determination is performed based on the surplus power amount estimated from the weather forecast information. For example, when the amount of solar radiation in the weather forecast information is the largest on a sunny day, it is determined that the k=N mode should be executed.

ステップＳ５１〜Ｓ５５では、上述のステップＳ４で判定されたモードが実行されるように、各モードに処理が移行される。この移行処理は、モード移行部５５５によって実行される。ｋが２〜Ｎ−１のいずれかの場合には、時刻ｔがｔｋになるまで処理が待機され、その後、蓄電池４０の放電が開始される。図８に示される例では、ｋ＝２〜（Ｎ−１）およびｋ＝Ｎの場合が示される。すなわち、ｋ＝２〜（Ｎ―１）の場合には、時刻ｔがｔｋになるまで処理が待機され（ステップＳ２５２：ＮＯ）、ｋ＝Ｎの場合には、時刻ｔがｔＮになるまで処理が待機され（ステップＳ２５３：ＮＯ）、その後（ステップＳ２５２：ＹＥＳ、ステップＳ２５３：ＹＥＳ）、蓄電池４０の放電が開始される（ステップＳ５４）。 In steps S51 to S55, the processing is shifted to each mode so that the mode determined in step S4 described above is executed. This transition process is executed by the mode transition unit 555. When k is any of 2 to N−1, the process waits until the time t reaches t k , and then the storage battery 40 starts to be discharged. In the example shown in FIG. 8, the case of k=2 to (N-1) and k=N is shown. That is, in the case of k=2 to (N−1), the process waits until the time t becomes t k (step S252: NO), and in the case of k=N, the time t becomes t N. The process is waited until (step S253: NO), and then (step S252: YES, step S253: YES), the discharge of the storage battery 40 is started (step S54).

図７および図８の他の部分については、図５および図６の対応する部分と同様であるので、ここでは説明を省略する。 Other parts of FIGS. 7 and 8 are the same as the corresponding parts of FIGS. 5 and 6, and therefore the description thereof is omitted here.

［数値例］
図７および図８を参照して説明した処理における数値例を示す。たとえば、非常用電源として蓄電池４０が満たすべき電池残量を８０Ｗｈとし、蓄電池４０の満充電容量を１００Ｗｈとする。また、天気予報情報（日射量などの予測情報）を用いて推定した対象日における余剰充電量（余剰電力量）を４２Ｗｈとし、対象日において実際に発生した余剰充電量を４３Ｗｈとする。通信装置２０の消費電力を１０Ｗ（１時間当たりの消費電力量を１０Ｗｈ）とする。Ｎ＝１０とし、過去一カ月間における一日の余剰発電開始時刻（余剰電力の発生が開始する時刻）の実績からもっとも早い時刻を８：００とし、夕方放電開始時刻を１７：００とする。この場合、余剰充電量が０〜５Ｗｈのときにｋ＝１、５〜１０Ｗｈのときにｋ＝２として、１０〜１５Ｗｈのときにｋ＝３として、１５〜２０Ｗｈのときにｋ＝４として、２０〜２５Ｗｈのときにｋ＝５として、２５〜３０Ｗｈのときにｋ＝６として、３０〜３５Ｗｈのときにｋ＝７として、３５〜４０Ｗｈのときにｋ＝８として、４０〜４５Ｗｈのときにｋ＝９として、４５〜５０Ｗｈのときにｋ＝１０として、天気予報情報から推定（算定）した余剰電力量から範囲を一定にしてｋを求めると、このケースでは、ｋ＝９として求める（決定する）ことができる。ＳＯＣ１はｋ＝１のときの最大余剰電力量（５Ｗｈ）を充電できるように９５％として求まり、ＳＯＣ１０はｋ＝１０のときの最大余剰電力量（５０Ｗｈ）を充電できるように５０％として求まるので、ＳＯＣ９は５５％として求まる。また、ｔ９は３：３０として求められる。たとえば対象日の前日の１７：００に対象日の天気予報情報として晴れの日のような比較的大きな日射量情報を取得した場合には、対象日の３：３０に蓄電池４０の放電を開始し、８：００から１７：００まで待機状態を原則として、余剰電力が発生した場合に蓄電池４０が余剰電力のみを充電するように、蓄電池４０の充放電が制御される。その後、１７：００の時点で蓄電池４０のＳＯＣが９８％となっているため、ＳＯＣが９５％になるまで放電を行い、ＳＯＣが９５％に到達した後は待機状態に移行する。 [Numerical example]
Numerical examples in the processing described with reference to FIGS. 7 and 8 will be shown. For example, the remaining battery capacity of the storage battery 40 as an emergency power source is 80 Wh, and the full charge capacity of the storage battery 40 is 100 Wh. In addition, the surplus charge amount (surplus power amount) on the target day estimated using the weather forecast information (predictive information such as the amount of solar radiation) is 42 Wh, and the surplus charge amount actually generated on the target day is 43 Wh. The power consumption of the communication device 20 is 10 W (power consumption per hour is 10 Wh). It is assumed that N=10, the earliest time is 8:00, and the evening discharge start time is 17:00, based on the actual surplus power generation start time (time at which generation of surplus power starts) in the past month. In this case, k=1 when the surplus charge amount is 0 to 5 Wh, k=2 when 5 to 10 Wh, k=3 when 10 to 15 Wh, and k=4 when 15 to 20 Wh, When k=5 at 20 to 25 Wh, k=6 at 25 to 30 Wh, k=7 at 30 to 35 Wh, k=8 at 35 to 40 Wh, and 40 to 45 Wh When k=9 and k=10 at 45 to 50 Wh, and k is determined with the range fixed from the surplus power amount estimated (calculated) from the weather forecast information, in this case, k=9 (determined) can do. SOC 1 is calculated as 95% so that the maximum surplus power amount (5Wh) when k=1 can be charged, and SOC 10 is set as 50% so that the maximum surplus power amount (50Wh) when k=10 can be charged. Since it is determined, SOC9 is determined as 55%. Also, t 9 is calculated as 3:30. For example, when relatively large amount of solar radiation information such as a sunny day is acquired as weather forecast information on the target day at 17:00 on the day before the target day, discharging of the storage battery 40 is started at 3:30 on the target day. , 8:00 to 17:00, in principle, the charging/discharging of the storage battery 40 is controlled so that the storage battery 40 charges only the surplus power when the surplus power is generated. After that, since the SOC of the storage battery 40 is 98% at 17:00, discharge is performed until the SOC reaches 95%, and after the SOC reaches 95%, the standby state is entered.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでない。無線基地局のような通信装置２０に蓄電池４０の充放電制御装置が備わる場合には、整流器出力電圧Ｖｒｃの制御（調整）ではなく、充放電制御装置による蓄電池４０の充放電制御により、上述の蓄電池４０の充電／放電／待機を実施しても良い。また、上記実施形態は制御装置５２の内部に制御部５３，５５、電流検出部５６、電圧検出部５７を備えるものであったが、これらは制御装置５２の外部に設置しても良い。また、上記実施形態は、直流電源システム１０において太陽光発電装置３０の余剰電力を有効活用するというものであったが、このシステムの用途は、無線基地局のような通信装置２０に限定しなくても良い。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. When the communication device 20 such as a wireless base station is provided with the charge/discharge control device for the storage battery 40, the charge/discharge control of the storage battery 40 by the charge/discharge control device is not performed by the control (adjustment) of the rectifier output voltage Vrc. The storage battery 40 may be charged/discharged/standby. Further, in the above embodiment, the control units 53 and 55, the current detection unit 56, and the voltage detection unit 57 are provided inside the control device 52, but these may be installed outside the control device 52. Further, in the above-described embodiment, the surplus power of the solar power generation device 30 is effectively used in the DC power supply system 10, but the application of this system is not limited to the communication device 20 such as a wireless base station. May be.

１０…直流電源システム、２０…通信装置（負荷）、３０…太陽光発電装置、４０…蓄電池、５２…制御装置、５３３，５５３…パラメータ決定部（決定手段）、５３５，５５５…モード移行部（実行手段）。
10... DC power supply system, 20... Communication device (load), 30... Solar power generation device, 40... Storage battery, 52... Control device, 533, 553... Parameter determination unit (determination unit), 535, 555... Mode transition unit ( Execution means).

Claims (5)

太陽光発電装置および蓄電池を備え負荷に直流電力を供給する直流電源システム、に設けられた制御装置であって、
天気予報情報に基づき、対象日において、前記太陽光発電装置の発電電力のうち前記負荷で消費されない余剰電力の発生が開始する時刻での前記蓄電池のＳＯＣを決定する決定手段と、
前記蓄電池のＳＯＣが、前記余剰電力の発生が開始する時刻に前記決定手段によって決定されたＳＯＣとなるように、前記蓄電池の放電を制御する放電モード、を実行する実行手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記天気予報情報に基づき前記対象日において発生することが予測される最大の余剰電力量を充電することで前記蓄電池が満充電状態となるように、前記余剰電力の発生が開始する時刻での前記蓄電池のＳＯＣを決定し、
前記実行手段は、前記蓄電池のＳＯＣが前記決定手段によって決定されたＳＯＣとなるまでに要する放電時間を算出し、前記余剰電力の発生が開始する時刻から、前記算出した放電時間だけ溯った時刻に、前記蓄電池の放電を開始させる、
制御装置。 A control device provided in a DC power supply system, which comprises a solar power generation device and a storage battery and supplies DC power to a load,
Determination means for determining the SOC of the storage battery at the time when the generation of surplus power that is not consumed by the load of the power generated by the solar power generation device starts on the target day based on the weather forecast information;
Execution means for executing a discharge mode for controlling the discharge of the storage battery so that the SOC of the storage battery becomes the SOC determined by the determination means at the time when the generation of the surplus power starts.
Equipped with
The determination means starts generation of the surplus power so that the storage battery is in a fully charged state by charging the maximum surplus power amount predicted to occur on the target day based on the weather forecast information. The SOC of the storage battery at the time of
The executing means calculates a discharge time required for the SOC of the storage battery to reach the SOC determined by the determining means, and from a time when the generation of the surplus power starts to a time when the calculated discharge time has elapsed. , Start discharging the storage battery,
Control device. 前記実行手段は、前記天気予報情報に基づく災害の発生の可能性があるときには、前記放電モードの実行を中断し、前記蓄電池のＳＯＣを最大に維持するように前記蓄電池の充放電を制御する、請求項１に記載の制御装置。 The executing means, when there is a possibility of occurrence of a disaster based on the weather forecast information, interrupts the execution of the discharge mode, and controls charge/discharge of the storage battery so as to maintain the SOC of the storage battery at a maximum. The control device according to claim 1. 前記実行手段は、前記対象日において、前記余剰電力が発生しなくなった後、前記蓄電池のＳＯＣが予め定められたＳＯＣとなるまで前記蓄電池を放電させる、請求項１又は２に記載の制御装置。 The control device according to claim 1 or 2 , wherein the executing means discharges the storage battery until the SOC of the storage battery reaches a predetermined SOC after the surplus power is not generated on the target day. 前記決定手段は、前記天気予報情報に示される天気であった前記対象日よりも前の日であって予め定められた期間中の日に発生したそれぞれの余剰電力量のうちの最大の余剰電力量と同じ大きさの電力量を充電することで前記蓄電池が満充電状態となるように、前記余剰電力の発生が開始する時刻での前記蓄電池のＳＯＣを決定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。 The determination means is the maximum surplus power of the respective surplus power amounts that have occurred on a day before the target day that was the weather indicated in the weather forecast information and during a predetermined period. wherein such battery is fully charged state by charging the electric energy of the same size as the amount, determines the SOC of the battery at the time of generation of the surplus electric power is started, any claim 1-3 The control device according to item 1. 前記決定手段は、前記天気予報情報から、前記対象日において発生する余剰電力量を推定し、推定した余剰電力量に対応する電力量を充電することで前記蓄電池が満充電状態となるように、前記余剰電力の発生が開始する時刻での前記蓄電池のＳＯＣを決定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。 The determination means, from the weather forecast information, estimates the surplus power amount that occurs on the target day, so that the storage battery is in a fully charged state by charging the power amount corresponding to the estimated surplus power amount, the excess generation of power to determine the SOC of the battery at the time to start control device according to any one of claims 1-3.
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