JP6851030B2 - コントローラ、蓄電システムおよびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、蓄電システムを制御するためのコントローラ、当該コントローラを備える蓄電システムおよびプログラムに関する。

従来、系統電源、太陽電池モジュールなどから供給される電力を充電する蓄電池ユニットがある。例えば、特許文献１には、太陽電池モジュールで発電されたエネルギーを蓄電池に充電させ、電気機器などの負荷（電力負荷）に電力を供給できるパワーコンディショナが開示されている。

特開２０１６−１５８６４号公報

ところで、太陽電池モジュールで発電された電力を蓄電池に充電させる方法として、主に２つの方法がある。１つの方法は、発電された電力を、太陽電池モジュール用のパワーコンディショナにおけるＤＣ／ＡＣインバータを介してＡＣ電力に変換し、当該ＡＣ電力を蓄電池用の双方向ＤＣ／ＡＣインバータを介して再度ＤＣ電力に変換して蓄電池に充電させる。別の方法は、発電された電力を、ＡＣ電力へ変換せずに、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して蓄電池に充電させる。

本発明は、太陽電池モジュールで発電されたＤＣ電力を、ＡＣ電力への変換を介して蓄電池に充電させる制御をできるコントローラ、当該コントローラを備える蓄電システムおよびプログラムを提供する。

本発明の一態様に係るコントローラは、蓄電池に接続された第１のＤＣ／ＤＣコンバータ、及び、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに接続された双方向インバータを備える蓄電システムにおけるコントローラであって、前記双方向インバータと通信可能に構成され、前記双方向インバータにＡＣバスを介して第１の太陽電池モジュールが接続されている第１の状態であるか否かに応じて、前記双方向インバータにおける電力変換の向きを制御する制御回路を備える。

また、本発明の一態様に係る蓄電システムは、上記のコントローラと、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記双方向インバータと、前記第１の太陽電池モジュールに接続された第２のＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。

また、本発明の一態様に係るプログラムは、双方向インバータを備える蓄電システムを制御するためのプログラムであって、前記双方向インバータにＡＣバスを介して第１の太陽電池モジュールが接続されている状態であるか否かに応じて、前記双方向インバータにおける電力変換の向きを制御する制御方法を含む。

また、本発明は、本発明の一態様に係るプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体として実現されてもよい。また、本発明は、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現されてもよい。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信されてもよい。

本発明のコントローラなどによれば、太陽電池モジュールで発電されたＤＣ電力を、ＡＣ電力への変換を介して蓄電池に充電させる制御をできる。

図１は、実施の形態に係るコントローラおよび蓄電システムを含むシステムを説明するためのブロック図である。 図２は、実施の形態に係るコントローラが、ユーザから蓄電システムと太陽電池モジュールとの接続状態を示す指示を取得する場合に、表示部に表示させる画像の一例を示す図である。 図３は、実施の形態に係るコントローラにおける、蓄電システムの制御方法を決定する処理手順を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態に係るコントローラが、ユーザから蓄電池の充電方法を示す指示を取得する場合に、表示部に表示させる画像の一例を示す図である。 図５は、実施の形態に係る蓄電システムが、第１の太陽電池モジュールと接続される場合の電力の流れの一例を示すブロック図である。 図６は、実施の形態に係る蓄電システムが第１の状態を満たす場合における、逆潮流を検出したときの電力の流れの一例を示すブロック図である。 図７は、実施の形態に係る蓄電システムが、第１の状態を満たさず、かつ、第２の状態を満たす場合における、逆潮流を検出したときの電力の流れの一例を示すブロック図である。 図８は、実施の形態に係る蓄電システムが、第２の状態を満たす場合における、逆潮流を検出した場合におけるコントローラが実行する双方向インバータ制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態に係る蓄電システムが、第１の状態を満たし、かつ、第２の状態を満たさない場合における、逆潮流を検出したときの電力の流れの一例を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態に係る蓄電システムが、第２の状態を満たさない場合における、逆潮流を検出した場合におけるコントローラが実行する双方向インバータ制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、実施の形態に係るコントローラ、蓄電システムおよびプログラムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

（実施の形態）
［コントローラおよび蓄電システムの構成］
図１および図２を参照して、実施の形態に係るコントローラおよび蓄電システムについて説明する。

図１は、実施の形態に係るコントローラおよび蓄電システムを含むシステムを説明するためのブロック図である。

コントローラ１００は、蓄電システム２００を制御する制御装置である。具体的には、コントローラ１００は、蓄電システム２００が備える第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０、双方向インバータ２２０、及び、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を制御する。コントローラ１００と、蓄電システム２００が備える第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０、双方向インバータ２２０、および、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とは、通信可能に接続されている。例えば、コントローラ１００と、蓄電システム２００が備える第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０、双方向インバータ２２０、及び、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とは、制御線（配線）によって通信可能に接続されている。また、例えば、コントローラ１００と、蓄電システム２００が備える第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０、双方向インバータ２２０、および、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とは、無線によって通信可能に接続されていてもよい。つまり、コントローラ１００と、蓄電システム２００が備える他の構成要素とは、１つの筐体に一体的に構成されてもよいし、別体で構成されてもよい。つまり、コントローラ１００は、いわゆるリモートコントローラでもよい。

蓄電システム２００は、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０とＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）バスである電力線で接続される、リチウムイオン電池、鉛蓄電池などの蓄電池３００の充放電を制御するための装置である。例えば、コントローラ１００は、双方向インバータ２２０とＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅｄ Ｃｕｒｒｅｎｔ）バスである電力線で接続される分電盤５００を介して、外部商用電源である系統電源６００からの電力を充電する場合には、双方向インバータ２２０の電力変換の向きを制御する。具体的には、コントローラ１００は、系統電源６００から供給される交流（ＡＣ）電力を直流（ＤＣ）電力に変換し、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０へ出力する。コントローラ１００は、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０で当該ＤＣ電力の電圧を制御して蓄電池３００を充電させる。また、コントローラ１００は、蓄電池３００に充電された電力を分電盤５００と接続された電化製品などの負荷５２０に供給する場合、双方向インバータ２２０を制御して蓄電池３００から供給されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して系統電源６００側へ出力する。

また、蓄電システム２００では、ＰＶ（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ：太陽電池モジュール）である第１のＰＶ（第１の太陽電池モジュール）４００と双方向インバータ２２０とが、ＰＣＳ（パワーコンディショナ）５１０、分電盤５００を介してＡＣバスで接続される場合がある。また、蓄電システム２００では、ＰＶである第２のＰＶ（第２の太陽電池モジュール）４１０と第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とが直接接続される場合がある。つまり、蓄電システム２００は、蓄電池３００及び第２のＰＶ４１０と接続可能なハイブリットパワーコンディショナである。コントローラ１００は、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０が蓄電システム２００と接続されているか否かに応じて、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で発電される電力の蓄電池３００への充電を制御する。

コントローラ１００は、制御回路１１０と、操作部１２０と、表示部１３０とを備える。

制御回路１１０は、蓄電システム２００と接続される蓄電池３００の充放電を制御する。制御回路１１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、とＣＰＵが実行する制御プログラムが格納された記憶装置（不図示）によって実現される。記憶装置としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリなどが例示される。なお、制御回路１１０は、ゲートアレイ等を用いた専用の電子回路によってハードウェア的に実現されてもよい。

制御回路１１０は、双方向インバータ２２０にＡＣバスを介して第１のＰＶ４００が接続されている第１の状態であるか否かに応じて、双方向インバータ２２０における電力変換の向きを制御する。具体的には、制御回路１１０は、第１の状態であるか否かを判定し、第１の状態であるか否かの判定結果に応じて、双方向インバータ２２０における電力変換の向きを制御する。図１においては、双方向インバータ２２０は、分電盤５００、ＰＣＳ５１０を介して、第１のＰＶ４００と接続されている。つまり、図１に示される蓄電システム２００の状態は、第１の状態を満たしている。

また、制御回路１１０は、蓄電システム２００が第１の状態である場合であって、双方向インバータ２２０と系統電源６００との間の経路における電流の流れが逆潮流方向であるか否かを判定する。ここで、逆潮流方向とは、蓄電システム２００から系統電源６００側へ流れる電流の向きである（図４に示す逆潮流方向Ｒ）。より具体的には、蓄電システム２００と接続される分電盤５００から系統電源６００に向かう電流の方向である。制御回路１１０は、逆潮流方向に電流が流れていることを検出した場合に、双方向インバータ２２０がＡＣ電力をＤＣ電力に変換して出力できるように制御する。つまり、この場合に、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０に入力されるＡＣ電力を蓄電池３００側へＤＣ電力に変換して出力させる。

また、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０にＤＣバスを介して第２のＰＶ４１０が接続されている第２の状態であるか否かを判定する。図１に示される蓄電システム２００の状態は、第２の状態もまた満たしている。制御回路１１０は、蓄電システム２００が第１の状態ではなく、かつ、第２の状態である場合であって、双方向インバータ２２０と系統電源６００との間の経路における電流の流れが逆潮流方向の場合に、双方向インバータ２２０がＡＣ電力をＤＣ電力に変換して出力しないように制御する。つまり、この場合に、制御回路１１０は、分電盤５００側から双方向インバータ２２０に入力され得るＡＣ電力を蓄電池３００側へＤＣ電力に変換して出力しない。制御回路１１０は、例えば、系統電源６００と分電盤５００とを接続するＡＣバスに流れる電流の向きを検出するＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｓｆｏｒｍｅｒ）センサ５３０から逆潮流方向に電流が流れているか否かを示す信号を取得する。制御回路１１０は、当該信号から逆潮流方向に電流が流れているか否かを判定する。

操作部１２０は、コントローラ１００を操作するユーザからの指示を取得するための入力機構である。操作部１２０は、ユーザが操作可能に構成されていればよく、例えば、ボタン、タッチパネルなどにより実現される。制御回路１１０は、例えば、操作部１２０のユーザによる操作によって、第１の状態であるか否か、および、第２の状態であるか否かを判定する。

表示部１３０は、蓄電システム２００と接続される蓄電池３００の充電状態などを表示する表示装置である。表示部１３０は、例えば、ディスプレイである。

なお、操作部１２０の機能と表示部１３０の機能とは、例えば、タッチパネルディスプレイ等を用いて、一体的に形成されてもよい。つまり、当該タッチパネルディスプレイが、操作部１２０の機能と表示部１３０の機能とを有してもよい。

図２は、実施の形態に係るコントローラ１００が、ユーザから蓄電システム２００と太陽電池モジュール（第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０）との接続状態を示す指示を取得する場合に、表示部１３０に表示させる画像の一例を示す図である。

図２に示されるように、制御回路１１０は、ユーザから蓄電システム２００に第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０が接続されているか否かを取得するために、表示部１３０に画像１３１を表示させる。ユーザは、操作部１２０を操作して、蓄電システム２００が太陽電池モジュールと接続されているか否かを入力する。制御回路１１０は、ユーザに入力された第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０と蓄電システム２００との接続状態に関する情報に基づいて、第１の状態であるか否か、および、第２の状態であるか否かを判定する。

蓄電システム２００は、コントローラ１００と、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０と、双方向インバータと、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とを備える。

第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０は、蓄電池３００とＤＣバスで接続され、蓄電池３００に充放電される電力の電圧を制御するためのＤＣ／ＤＣコンバータである。

双方向インバータ２２０は、分電盤５００を介して系統電源６００、ＰＣＳ５１０、負荷５２０などとＡＣバスで接続される双方向ＤＣ／ＡＣインバータである。また、双方向インバータ２２０は、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０を介して蓄電池３００とＤＣバスで接続され、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を介して第２のＰＶ４１０とＤＣバスで接続される。例えば、双方向インバータ２２０は、系統電源６００側から入力されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換して蓄電池３００側へ出力する。また、例えば、双方向インバータ２２０は、蓄電池３００側から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して負荷５２０へ出力する。

第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、第２のＰＶ４１０と接続され、第２のＰＶ４１０で発電された電力の電圧を制御するためのＤＣ／ＤＣコンバータである。

［蓄電システムの制御］
続いて、制御回路１１０による蓄電システム２００の各構成要素の制御の詳細について説明する。

＜充電制御の設定＞
蓄電システム２００が負荷５２０に電力を供給する状態となっている場合に、蓄電システム２００に、第２のＰＶ４１０、および、第１のＰＶ４００が電気的に接続されているとき、第２のＰＶ４１０で発電された電力は、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０、双方向インバータ２２０、および、分電盤５００を介して負荷５２０へ送電される。また、第１のＰＶ４００で発電された電力は、ＰＣＳ５１０、分電盤５００を介して負荷５２０へ送電される。この際に、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で発電された電力量が、負荷５２０が消費する電力量を上回る場合がある。制御回路１１０は、このように第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で余剰に電力が発電された場合には、双方向インバータ２２０を制御して、発電された余剰の電力を蓄電池３００に充電させる。言い換えると、制御回路１１０は、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で余剰に電力が発電された場合には、双方向インバータ２２０を制御して、発電された余剰の電力を蓄電池３００に充電させる充電モードを有する。

なお、制御回路１１０が、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で余剰に電力が発電されたと判定する方法は、特に限定されない。例えば、制御回路１１０は、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０が予め定められた電力量よりも発電した場合に、余剰に電力が発電されたと判定してもよい。また、例えば、制御回路１１０は、逆潮流方向に流れる電流を検出した場合に、余剰に電力が発電されたと判定してもよい。この場合の詳細については、後述する。

図３は、実施の形態に係るコントローラ１００における、蓄電システム２００の制御方法を決定する処理手順を示すフローチャートである。

制御回路１１０は、双方向インバータ２２０が第１のＰＶ４００に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。言い換えると、制御回路１１０は、蓄電システム２００が第１の状態であるか否かを判定する。

制御回路１１０は、双方向インバータ２２０が第１のＰＶ４００に接続されていると判定した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、双方向インバータ２２０によるＡＣ電力からＤＣ電力への電力変換を可能とする（ステップＳ１０２）。つまり、制御回路１１０は、第１のＰＶ４００が発電した電力が、負荷５２０が消費する電力量を超えて余剰電力が発生した場合、双方向インバータ２２０に送電されてきたＡＣ電力を、双方向インバータ２２０によってＤＣ電力へ変換させることを可能とする。制御回路１１０は、このように双方向インバータ２２０で変換させたＤＣ電力を、蓄電池３００を充電させることを可能とする。

一方、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０が第１のＰＶ４００に接続されていないと判定した場合（ステップＳ１０１でＮｏ）、双方向インバータ２２０によるＡＣ電力からＤＣ電力への電力変換を不可とする（ステップＳ１０２）。蓄電システム２００が第１の状態ではない場合に、余剰電力が発生している場合は、蓄電システム２００からの送電によるものと想定される。そのために、制御回路１１０は、蓄電システム２００が第１の状態でないと判定した場合には、双方向インバータ２２０によるＡＣ電力からＤＣ電力への電力変換をしない。この場合には、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０における、ＤＣ側からＡＣ側への電力の供給の制御、および、双方向インバータ２２０の電力の供給の停止の制御のみを行う。前者により余剰電力の系統電源６００への逆潮流による売電が実施され、後者により余剰電力の蓄電池３００への充電が実施される。

なお、蓄電システム２００が第１の状態および第２の状態を満たす場合には、ユーザが操作部１２０を操作することによって、制御回路１１０が制御する双方向インバータ２２０の電力の変換方法が設定されてもよい。具体的には、蓄電システム２００が第１の状態および第２の状態を満たす場合には、第２のＰＶ４１０で発電された電力のみを蓄電池３００へ充電することをユーザが任意に設定できてもよい。この場合、第１のＰＶ４００で発電された電力は蓄電池３００へ充電されないことを設定することと同じである。例えば、制御回路１１０は、このように第２のＰＶ４１０で発電された電力のみを蓄電池３００に充電することをユーザに選択させるための表示を表示部１３０に表示させてもよい。或いは、蓄電システム２００が第１の状態および第２の状態を満たす場合には、第２のＰＶ４１０で発電された電力のみを充電するか、第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０で発電された電力を充電するかのいずれかの制御方法が予め定められていてもよい。この場合には、制御回路１１０は、予め定められた制御方法にしたがって、蓄電池３００への充電を行う。

図４は、実施の形態に係るコントローラ１００が、ユーザから蓄電池３００の充電方法を示す指示を取得する場合に、表示部１３０に表示させる画像の一例を示す図である。

図４に示されるように、制御回路１１０は、例えば、図２に示す画像１３１を表示部１３０に表示させ、ユーザから指示を取得した後に、蓄電池３００の充電方法をユーザに選択させるための画像１３２を表示部１３０に表示させる。

例えば、ユーザが「環境優先モード」を選択した場合、制御回路１１０は、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で発電された電力量が、負荷５２０が消費する電力量に対して過剰となったときに、蓄電池３００を第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０からの電力で充電させる。

なお、制御回路１１０は、蓄電システム２００と第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０の双方とが接続されていない場合、「環境優先モード」の表示をしないように表示部１３０を制御してもよい。

また、制御回路１１０は、上述した「環境優先モード」の他に、蓄電池３００を充電させるモードを有していてもよい。例えば、ユーザが、図４に示す「蓄電優先モード」を選択した場合には、蓄電池３００が常に満充電となるように、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０、および、双方向インバータ２２０を制御してもよい。この場合には、制御回路１１０は、第１のＰＶ４００、第２のＰＶ４１０、および、系統電源６００から供給される電力で蓄電池３００を充電させてもよい。

＜逆潮流検出時の充電制御＞
続いて、制御回路１１０が逆潮流を検出した場合における、双方向インバータ２２０の制御の詳細について説明する。

図５は、実施の形態に係る蓄電システム２００が、第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０と接続されている場合の電力の流れの一例を示すブロック図である。つまり、図５に示す蓄電システム２００は、第１の状態および第２の状態を満たす。なお、図５に示す太線の矢印の方向に第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０で発電された電力が送電されているものとする。

図５に示すように、蓄電システム２００が負荷５２０に電力を供給する状態となっている場合、第１のＰＶ４００で発電された電力は、分電盤５００を介して負荷５２０へ送電される。また、第２のＰＶ４１０で発電された電力は、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０、双方向インバータ２２０、および、分電盤５００を介して負荷５２０へ送電される。この際に、第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０で発電された電力量が、負荷５２０が消費する電力量を上回る場合、売電する設定ではないにもかかわらず、逆潮流方向Ｒ（図５に示す点線矢印の方向）である系統電源６００側へ送電されてしまう場合がある。制御回路１１０は、このように第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で余剰に電力が発電された場合には、双方向インバータ２２０を制御して、発電された余剰の電力を蓄電池３００に充電させる。つまり、制御回路１１０は、蓄電システム２００が負荷５２０に電力を供給する状態となっている場合に、逆潮流方向Ｒへの送電が検出されたときに、第１のＰＶ４００および／または第２のＰＶ４１０で余剰に電力が発電されたと判定する。

図６は、実施の形態に係る蓄電システム２００が第１の状態を満たす場合における、逆潮流を検出したときの電力の流れの一例を示すブロック図である。

図６に示されるように、制御回路１１０は、逆潮流方向Ｒへの送電を検出した場合、双方向インバータ２２０をＡＣバス側からＤＣバス側へと電力が流れるように制御する。つまり、この場合には、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０がＡＣ電力をＤＣ電力に変換して出力するように制御する。こうすることで、逆潮流方向Ｒに流れる余剰の電力を、蓄電池３００へ充電させる。

図７は、実施の形態に係る蓄電システム２００が第１の状態を満たさず、かつ、第２の状態を満たす場合における、逆潮流を検出したときの電力の流れの一例を示すブロック図である。

図７に示されるように、図６とは異なり、蓄電システム２００は、第１のＰＶ４００とは、接続されていない。つまり、図７に示される蓄電システム２００は、第１の状態を満たさず、かつ、第２の状態を満たす。この場合には、制御回路１１０は、逆潮流方向Ｒへの送電を検出した場合においても、第１のＰＶ４００が余剰に電力を発電しているわけではないため、双方向インバータ２２０をＡＣバス側からＤＣバス側（図６に示す１点鎖線の矢印方向）へと電力が流れるように制御しない。つまり、この場合には、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０がＡＣ電力をＤＣ電力に変換して出力しないように制御する。

図８は、実施の形態に係る蓄電システム２００が、第２の状態を満たす場合における、逆潮流を検出した場合におけるコントローラ１００が実行する双方向インバータ２２０の制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。

制御回路１１０は、双方向インバータ２２０にＡＣバスを介して第１のＰＶ４００が接続されている状態である第１の状態であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

制御回路１１０は、第１の状態であると判定した場合に（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、逆潮流を検出したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

制御回路１１０は、逆潮流を検出していないと判定した場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、ステップＳ２０２の判定を繰り返す。

一方、制御回路１１０は、逆潮流を検出したと判定した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、第２のＰＶ４１０で発電された電力を優先的に充電させる。具体的には、制御回路１１０は、ステップＳ２０３において、双方向インバータ２２０にＡＣ電力からＤＣ電力への変換はさせず、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を制御して、第２のＰＶ４１０で発電された余剰電力を蓄電池３００に充電させる。

次に、制御回路１１０は、さらに逆潮流を検出したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。つまり、ステップＳ２０４では、制御回路１１０は、第２のＰＶ４１０で発電された余剰電力を蓄電池３００に充電させているにもかかわらず、まだ逆潮流が検出されるか否かを判定する。

制御回路１１０は、さらに逆潮流を検出した場合（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、双方向インバータ２２０に入力されるＡＣ電力をＤＣ電力に電力変換して出力させる（ステップＳ２０５）。こうすることで、制御回路１１０は、第１のＰＶ４００で発生した余剰な電力を蓄電池３００に送電して充電させる。

また、制御回路１１０は、第１の状態ではないと判定した場合に（ステップＳ２０１でＮｏ）、逆潮流を検出したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

制御回路１１０は、逆潮流を検出していないと判定した場合（ステップＳ２０６でＮｏ）、ステップＳ２０５の判定を繰り返す。

一方、制御回路１１０は、逆潮流を検出したと判定した場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、双方向インバータ２２０に入力されるＡＣ電力をＤＣ電力に電力変換をさせない（ステップＳ２０７）。つまり、制御回路１１０は、第１の状態ではない場合に、逆潮流を検出したとき、双方向インバータ２２０を介して蓄電池３００を充電させる制御をしない。このような場合には、例えば、制御回路１１０は、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０、および／または第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を制御して、第２のＰＶ４１０で発生した余剰な電力を蓄電池３００へ充電させてもよい。また、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０を制御して、双方向インバータ２２０におけるＤＣ側からＡＣ側へ流れる電力量を制限してもよい。

なお、ステップＳ２０３において、蓄電システム２００が第２の状態も満たす場合には、ユーザが操作部１２０を操作することによって、制御回路１１０が制御する双方向インバータ２２０の電力の変換方法が設定されてもよい。具体的には、蓄電システム２００が第１の状態および第２の状態を満たす場合には、第２のＰＶ４１０で発電された余剰な電力のみか、もしくは第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０の両方で発電された余剰な電力を蓄電池３００へ充電させるかをユーザが任意に設定できてもよい。

図９は、実施の形態に係る蓄電システム２００が第１の状態を満たし、かつ、第２の状態を満たさない場合における、逆潮流を検出したときの電力の流れの一例を示すブロック図である。

図９に示されるように、例えば図６とは異なり、蓄電システム２００は、第１のＰＶ４００とは接続されているが、第２のＰＶ４１０とは接続されていない。つまり、図９に示される蓄電システム２００は、第１の状態を満たし、かつ、第２の状態を満たさない。この場合には、制御回路１１０は、逆潮流方向Ｒへの送電を検出した場合においては、第２のＰＶ４１０が接続されていないために、第１のＰＶ４００が余剰に電力を発電していると想定される。そのために、この場合は、双方向インバータ２２０をＡＣバス側からＤＣバス側へと電力が流れるように制御する。こうすることで、制御回路１１０は、第１のＰＶ４００で発生した余剰な電力を蓄電池３００に送電して充電させる。

図１０は、実施の形態に係る蓄電システムが、第２の状態を満たさない場合における、逆潮流を検出した場合におけるコントローラが実行する双方向インバータ制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。

制御回路１１０は、双方向インバータ２２０にＡＣバスを介して第１のＰＶ４００が接続されている状態である第１の状態であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

制御回路１１０は、第１の状態であると判定した場合に（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、逆潮流を検出したか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

制御回路１１０は、逆潮流を検出していないと判定した場合（ステップＳ３０２でＮｏ）、ステップＳ３０２の判定を繰り返す。

一方、制御回路１１０は、逆潮流を検出したと判定した場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、双方向インバータ２２０に入力されるＡＣ電力をＤＣ電力に電力変換して出力させる（ステップＳ３０３）。

また、制御回路１１０は、第１の状態ではないと判定した場合に（ステップＳ３０１でＮｏ）、蓄電システム２００に第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０が接続されていないと判定し、動作を終了する。

［効果等］
以上のように、実施の形態に係るコントローラ１００は、蓄電池３００に接続された第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０、及び、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０に接続された双方向インバータ２２０を備える蓄電システム２００におけるコントローラである。コントローラ１００は、双方向インバータ２２０と通信可能に構成され、双方向インバータ２２０にＡＣバスを介して第１のＰＶ４００が接続されている第１の状態であるか否かに応じて、双方向インバータ２２０における電力変換の向きを制御する制御回路１１０を備える。

このような構成によれば、コントローラ１００は、蓄電システム２００と第１のＰＶ４００との接続状態に応じて、双方向インバータ２２０の制御方法を決定することができる。具体的には、コントローラ１００は、第１のＰＶ４００で発電されたＤＣ電力を、ＰＣＳ５１０等によるＡＣ電力への変換を介して、蓄電池３００に充電させる制御をすることができる。

また、制御回路１１０は、第１の状態である場合であって、双方向インバータ２２０と系統電源６００との間の経路における電流の流れが逆潮流方向Ｒの場合に、双方向インバータ２２０が交流電力を直流電力に変換して出力できるように制御してもよい。

このような構成によれば、制御回路１１０は、逆潮流方向に電流が流れている場合に、第１のＰＶ４００で余剰の電力が発電されていると判定できる。そのために、制御回路１１０は、逆潮流を検出したか否かの判定結果に応じて、双方向インバータ２２０および第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０を制御することで、第１のＰＶ４００で余剰に発電された電力を蓄電池３００に充電させることができる。つまり、このような構成によれば、コントローラ１００は、簡便な構成で、第１のＰＶ４００で余剰に発電された電力を蓄電池３００に充電可能に制御できる。

また、制御回路１１０は、第１の状態ではなく、かつ、双方向インバータ２２０に、ＤＣバスを介して第２のＰＶ４１０が接続されている第２の状態である場合であって、双方向インバータ２２０と系統電源６００との間の経路における電流の流れが逆潮流方向Ｒの場合に、双方向インバータ２２０がＡＣ電力をＤＣ電力に変換して出力しないように制御してもよい。

このような構成によれば、制御回路１１０は、逆潮流方向に電流が流れている場合に、第２のＰＶ４１０で余剰の電力が発電されていると判定できる。そのために、制御回路１１０は、逆潮流を検出したか否かの判定結果に応じて、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０および第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０を制御することで、蓄電池３００に当該余剰の電力を充電させることができる。さらに、制御回路１１０は、双方向インバータ２２０のＡＣ電力からＤＣ電力へ電力を変換して出力しないように制御することで、系統電源６００から蓄電池３００へ電力が供給されることを抑制することができる。

つまり、このような構成によれば、コントローラ１００は、太陽電池モジュールで発電されたＤＣ電力を、ＡＣ電力へ変換せずに蓄電池３００に充電させる方法を選択できる。具体的には、コントローラ１００は、簡便な構成で、第２のＰＶ４１０で余剰に発電された電力を蓄電池３００へ充電可能に制御できる。

また、コントローラ１００は、ユーザが操作可能に構成された操作部１２０をさらに備えてもよい。この場合に、制御回路１１０は、操作部１２０のユーザによる操作によって、第１の状態であるか否か、及び、第２の状態であるか否かを判定してもよい。

このような構成によれば、制御回路１１０は、簡便な構成で、操作部１２０が取得した指示に応じて、蓄電システム２００と第１のＰＶ４００および第２のＰＶ４１０との接続状態を判定することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電システム２００は、コントローラ１００と、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０と、双方向インバータ２２０と、第１のＰＶ４００に接続された第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０とを備える。

このような構成によれば、蓄電システム２００は、蓄電システム２００と第１のＰＶ４００との接続状態に応じて、双方向インバータ２２０および第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２１０を制御することができる。そのため、蓄電システム２００は、第１のＰＶ４００で発電されたＤＣがＰＣＳ５１０などに変換されたＡＣ電力を、蓄電システム２００に接続された蓄電池３００へ充電可能に制御できる。

また、本発明の一態様に係るプログラムは、双方向インバータ２２０を備える蓄電システム２００を制御するための制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。本発明の一態様に係るプログラムは、双方向インバータ２２０にＡＣバスを介して第１のＰＶ４００が接続されている状態であるか否かに応じて、双方向インバータ２２０における電力変換の向きを制御する制御方法を含む。

このような構成によれば、蓄電システム２００と第１のＰＶ４００との接続状態に応じて、双方向インバータ２２０を制御することができるプログラムが実現される。そのため、当該プログラムを実行するコントローラ１００などのコンピュータによれば、第１のＰＶ４００と接続されたＰＣＳ５１０によってＤＣ電力が変換されたＡＣ電力を蓄電池３００に充電可能に制御できる。

（他の実施の形態）
以上、実施の形態に係るコントローラ、蓄電システムおよびプログラムについて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、蓄電システム２００は、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を備えていなくてもよい。この場合、制御回路１１０が、第２の状態であることを判定することは、蓄電システム２００に、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２３０及び第２のＰＶ４１０が接続されていることを判定することを意味する。

各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１００ コントローラ
１１０ 制御回路
１２０ 操作部
２００ 蓄電システム
２１０ 第１のＤＣ／ＤＣコンバータ
２２０ 双方向インバータ
２３０ 第２のＤＣ／ＤＣコンバータ
３００ 蓄電池
４００ 第１のＰＶ（第１の太陽電池モジュール）
４１０ 第２のＰＶ（第２の太陽電池モジュール）
６００ 系統電源
Ｒ 逆潮流方向

Claims (5)

1. 蓄電池に接続された第１のＤＣ／ＤＣコンバータ、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに接続された第２のＤＣ／ＤＣコンバータ、及び、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに接続された双方向インバータを備える蓄電システムにおけるコントローラであって、
   前記双方向インバータと通信可能に構成される制御回路を備え、
   前記制御回路は、
   前記双方向インバータにＡＣバスを介して第１の太陽電池モジュールが接続されている第１の状態であるか否かを示す情報に基づいて前記第１の状態であるか否かを判定し、且つ、前記双方向インバータと系統電源との間の経路における電流の流れを検出する電流センサの検出結果に基づいて前記経路における電流の流れが逆潮流方向であるか否かを判定し、
   前記第１の状態ではないと判定した場合、前記双方向インバータにＤＣバス及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータを介して第２の太陽電池モジュールが接続されている第２の状態であるか否かを示す情報に基づいて前記第２の状態であるか否かを判定し、
   前記第２の状態であると判定し、且つ、前記経路における電流の流れが逆潮流方向であると判定した場合、前記双方向インバータが交流電力を直流電力に変換して前記双方向インバータから前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに向けて電流を出力しないように前記双方向インバータを制御し、且つ、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータから前記蓄電池に向けて電流を出力できるように、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータと前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータを制御する、
   コントローラ。
2. 前記制御回路は、前記第１の状態であると判定し、且つ、前記経路における電流の流れが逆潮流方向であると判定した場合に、前記双方向インバータが交流電力を直流電力に変換して前記双方向インバータから前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに向けて出力できるように前記双方向インバータを制御する、
   請求項１に記載のコントローラ。
3. 前記コントローラは、ユーザが操作可能に構成された操作部をさらに備え、
   前記制御回路は、前記操作部のユーザによる操作によって、前記第１の状態であるか否か、及び、前記第２の状態であるか否かを判定する、
   請求項１又は２に記載のコントローラ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のコントローラと、
   前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記双方向インバータと、
   前記第２の太陽電池モジュールに接続された前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える、
   蓄電システム。
5. 蓄電池に接続された第１のＤＣ／ＤＣコンバータ、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに接続された第２のＤＣ／ＤＣコンバータ、及び、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに接続された双方向インバータを備える蓄電システムを制御するためのプログラムであって、
   前記双方向インバータにＡＣバスを介して第１の太陽電池モジュールが接続されている第１の状態であるか否かを示す情報に基づいて前記第１の状態であるか否かを判定し、且つ、前記双方向インバータと系統電源との間の経路における電流の流れを検出する電流センサの検出結果に基づいて前記経路における電流の流れが逆潮流方向であるか否かを判定し、
   前記第１の状態ではないと判定した場合、前記双方向インバータにＤＣバス及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータを介して第２の太陽電池モジュールが接続されている第２の状態であるか否かを示す情報に基づいて前記第２の状態であるか否かを判定し、
   前記第２の状態であると判定し、且つ、前記経路における電流の流れが逆潮流方向であると判定した場合、前記双方向インバータが交流電力を直流電力に変換して前記双方向インバータから前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータに向けて電流を出力しないように前記双方向インバータを制御し、且つ、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータから前記蓄電池に向けて電流を出力できるように、前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータと前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御方法をコンピュータに実行させるための
   プログラム。

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