JPH1023671A - パワーコンディショナおよび分散型電源システム - Google Patents
パワーコンディショナおよび分散型電源システムInfo
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- JPH1023671A JPH1023671A JP8173640A JP17364096A JPH1023671A JP H1023671 A JPH1023671 A JP H1023671A JP 8173640 A JP8173640 A JP 8173640A JP 17364096 A JP17364096 A JP 17364096A JP H1023671 A JPH1023671 A JP H1023671A
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- storage battery
- power supply
- conditioner
- booster circuit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Abstract
(57)【要約】
【課題】連系運転時においても、太陽電池等の発電源か
ら充電できるようにするとともに、電力損失を低減して
効率を向上させることを目的とする。 【解決手段】蓄電池１７から放電用ダイオード１６およ
びリレー１４を介してパワーコンディショナ２の入力側
に至る放電経路とは別に、パワーコンディショナ２の出
力側から蓄電池１７へ至る充電経路を別に備えており、
これによって、従来必要であったパワーコンディショナ
の入力段の逆流防止用ダイオードが不要となって該ダイ
オードによる電力ロスをなくすことができる。さらに、
従来は、連系運転時には、系統電源４から別系統で蓄電
池１７へ充電していたけれども、連系運転時にも太陽電
池１からの充電が可能となる。
ら充電できるようにするとともに、電力損失を低減して
効率を向上させることを目的とする。 【解決手段】蓄電池１７から放電用ダイオード１６およ
びリレー１４を介してパワーコンディショナ２の入力側
に至る放電経路とは別に、パワーコンディショナ２の出
力側から蓄電池１７へ至る充電経路を別に備えており、
これによって、従来必要であったパワーコンディショナ
の入力段の逆流防止用ダイオードが不要となって該ダイ
オードによる電力ロスをなくすことができる。さらに、
従来は、連系運転時には、系統電源４から別系統で蓄電
池１７へ充電していたけれども、連系運転時にも太陽電
池１からの充電が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ム等の分散型電源システムおよび該システムに好適なパ
ワーコンディショナに関する。
ム等の分散型電源システムおよび該システムに好適なパ
ワーコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば太陽光発電による分散型電
源と商用電源（系統電源）とを連系し、太陽光発電によ
って家庭内の機器（負荷）に電力を供給して余った電力
を系統に逆潮流し、太陽光発電だけでは電力が賄えない
場合は、その電力を系統側から供給する分散型電源シス
テムが開発されている。
源と商用電源（系統電源）とを連系し、太陽光発電によ
って家庭内の機器（負荷）に電力を供給して余った電力
を系統に逆潮流し、太陽光発電だけでは電力が賄えない
場合は、その電力を系統側から供給する分散型電源シス
テムが開発されている。
【０００３】このようなシステムには、系統電源が異常
状態となった場合、例えば、停電した場合には、系統電
源との連系を断って太陽電池からの電力を、系統電源と
は異なる自立運転用の出力端子（コンセント）から供給
する、いわゆる自立運転機能を備えたものがあるが、こ
のような自立運転は、太陽電池が発電している場合に限
られ、したがって、夜間には使用できず、また、照度の
変化によって発電電力が大きく変化して電力が安定しな
いといった問題点がある。
状態となった場合、例えば、停電した場合には、系統電
源との連系を断って太陽電池からの電力を、系統電源と
は異なる自立運転用の出力端子（コンセント）から供給
する、いわゆる自立運転機能を備えたものがあるが、こ
のような自立運転は、太陽電池が発電している場合に限
られ、したがって、夜間には使用できず、また、照度の
変化によって発電電力が大きく変化して電力が安定しな
いといった問題点がある。
【０００４】そこで、電力を負荷に安定的に供給するた
めに、図４に示されるように、太陽電池と蓄電池とを備
える自立運転機能を有するシステムが提案されている。
めに、図４に示されるように、太陽電池と蓄電池とを備
える自立運転機能を有するシステムが提案されている。
【０００５】同図において、１は太陽電池、２0はパワ
ーコンディショナ、３0は蓄電池システム、４は系統電
源、５は家庭内機器などの負荷、６〜８は第１〜第３ブ
レーカであり、パワーコンディショナ２0は、各部を制
御するマイクロコンピュータ９0と、逆流防止用ダイオ
ード１０と、直流電圧を昇圧する昇圧回路（ＤＣ／Ｄ
Ｃ）１１と、直流電力を交流電力に変換するインバータ
回路（ＤＣ／ＡＣ）１２とを備えており、蓄電池システ
ム３0は、充電コントローラ１３、第１，第２リレー１
４，１５、放電用ダイオード１６および複数の蓄電池１
７とを備えている。
ーコンディショナ、３0は蓄電池システム、４は系統電
源、５は家庭内機器などの負荷、６〜８は第１〜第３ブ
レーカであり、パワーコンディショナ２0は、各部を制
御するマイクロコンピュータ９0と、逆流防止用ダイオ
ード１０と、直流電圧を昇圧する昇圧回路（ＤＣ／Ｄ
Ｃ）１１と、直流電力を交流電力に変換するインバータ
回路（ＤＣ／ＡＣ）１２とを備えており、蓄電池システ
ム３0は、充電コントローラ１３、第１，第２リレー１
４，１５、放電用ダイオード１６および複数の蓄電池１
７とを備えている。
【０００６】このような太陽光発電システムにおいて
は、系統電源４と連系した連系運転時には、各ブレーカ
６〜８は、閉成されており、蓄電池システム３0の第
１，第２リレー１４，１５は、開成されている。
は、系統電源４と連系した連系運転時には、各ブレーカ
６〜８は、閉成されており、蓄電池システム３0の第
１，第２リレー１４，１５は、開成されている。
【０００７】この状態においては、太陽電池１からの直
流電圧は、パワーコンディショナ２0の昇圧回路１１で
昇圧され、インバータ回路１２によって交流電力に変換
されてその交流電力が第２ブレーカ７を介して負荷５に
供給され、余った電力が系統に逆潮流される一方、パワ
ーコンディショナ２0からの交流電力で賄えない場合に
は、第３ブレーカ８を介して系統電源４から電力が供給
される。
流電圧は、パワーコンディショナ２0の昇圧回路１１で
昇圧され、インバータ回路１２によって交流電力に変換
されてその交流電力が第２ブレーカ７を介して負荷５に
供給され、余った電力が系統に逆潮流される一方、パワ
ーコンディショナ２0からの交流電力で賄えない場合に
は、第３ブレーカ８を介して系統電源４から電力が供給
される。
【０００８】ところで、蓄電池１７の電力を、系統側に
逆潮流することは禁止されているために、連系運転時に
は、蓄電池システム３0の第１，第２リレー１４，１５
は、上述のように開成されており、したがって、連系運
転時には、太陽電池１から蓄電池１７に充電することは
できず、このため、系統電源４から別系統の充電ライン
２５を介して蓄電池１７に充電している。
逆潮流することは禁止されているために、連系運転時に
は、蓄電池システム３0の第１，第２リレー１４，１５
は、上述のように開成されており、したがって、連系運
転時には、太陽電池１から蓄電池１７に充電することは
できず、このため、系統電源４から別系統の充電ライン
２５を介して蓄電池１７に充電している。
【０００９】このようなシステムにおいて、系統電源４
が異常状態となった場合、例えば、停電した場合には、
第２ブレーカ７を手動で開成して系統電源４と切り離
し、さらに、パワーコンディショナ２0の図示しないス
イッチを自立運転へ切り換え操作し、これによって、マ
イクロコンピュータ９0は、第１リレー１４を閉成する
とともに、第２リレー１５の開閉を制御して自立運転に
移行し、この自立運転時には、太陽電池１あるいは蓄電
池システム３0からの直流電圧が、パワーコンディショ
ナ２0の昇圧回路１１で昇圧され、インバータ回路１２
によって交流電力に変換されて図示しない自立運転用の
出力端子（コンセント）に供給され、この出力端子に、
負荷が接続される。
が異常状態となった場合、例えば、停電した場合には、
第２ブレーカ７を手動で開成して系統電源４と切り離
し、さらに、パワーコンディショナ２0の図示しないス
イッチを自立運転へ切り換え操作し、これによって、マ
イクロコンピュータ９0は、第１リレー１４を閉成する
とともに、第２リレー１５の開閉を制御して自立運転に
移行し、この自立運転時には、太陽電池１あるいは蓄電
池システム３0からの直流電圧が、パワーコンディショ
ナ２0の昇圧回路１１で昇圧され、インバータ回路１２
によって交流電力に変換されて図示しない自立運転用の
出力端子（コンセント）に供給され、この出力端子に、
負荷が接続される。
【００１０】この自立運転においては、太陽電池１が発
電していない夜間においても、蓄電池システム３0から
電力を供給することができ、また、照度変化によって太
陽電池１の出力電力が変動しても蓄電池システム３0か
ら安定して電力を供給できるものである。
電していない夜間においても、蓄電池システム３0から
電力を供給することができ、また、照度変化によって太
陽電池１の出力電力が変動しても蓄電池システム３0か
ら安定して電力を供給できるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来例では、自立運転時における蓄電池１７の充電およ
び放電は、太陽電池１とパワーコンディショナ２0との
接続部から第１リレー１４を介して蓄電池１７に至る同
一の経路で行われるので、蓄電池１７の電力を、系統側
に逆潮流することが禁止されている連系運転時には、上
述のように、系統電源４から別系統で充電しなければな
らないという難点があり、また、自立運転時に第２リレ
ー１５を閉成して蓄電池１７に充電する際に、その電圧
差によってパワーコンディショナ２0の図示しない電解
コンデンサから突入電流が蓄電池１７に流入するのを防
止する必要があり、このため、パワーコンディショナ２
0の入力段には、逆流防止用ダイオード１０を設けてお
り、この逆流防止用ダイオード１０によって電力をロス
してしまうという難点がある。
従来例では、自立運転時における蓄電池１７の充電およ
び放電は、太陽電池１とパワーコンディショナ２0との
接続部から第１リレー１４を介して蓄電池１７に至る同
一の経路で行われるので、蓄電池１７の電力を、系統側
に逆潮流することが禁止されている連系運転時には、上
述のように、系統電源４から別系統で充電しなければな
らないという難点があり、また、自立運転時に第２リレ
ー１５を閉成して蓄電池１７に充電する際に、その電圧
差によってパワーコンディショナ２0の図示しない電解
コンデンサから突入電流が蓄電池１７に流入するのを防
止する必要があり、このため、パワーコンディショナ２
0の入力段には、逆流防止用ダイオード１０を設けてお
り、この逆流防止用ダイオード１０によって電力をロス
してしまうという難点がある。
【００１２】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、連系運転時においても、太陽電池等の発電源
から充電できるようにするとともに、電力損失を低減し
て効率を向上させた分散型電源システムおよびパワーコ
ンディショナを提供することを目的とする。
であって、連系運転時においても、太陽電池等の発電源
から充電できるようにするとともに、電力損失を低減し
て効率を向上させた分散型電源システムおよびパワーコ
ンディショナを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【００１４】すなわち、本発明の分散型電源システム
は、太陽電池等の発電源と、該発電源からの直流電力を
交流電力に変換するパワーコンディショナと、蓄電池と
を備え、系統電源と切り離された自立運転が可能な分散
型電源システムであって、自立運転における前記蓄電池
への充電経路を、該蓄電池から前記パワーコンディショ
ナへの放電経路とは別に備えており、系統電源と連系し
た連系運転時にも前記充電経路で充電されるようにする
のが好ましい。
は、太陽電池等の発電源と、該発電源からの直流電力を
交流電力に変換するパワーコンディショナと、蓄電池と
を備え、系統電源と切り離された自立運転が可能な分散
型電源システムであって、自立運転における前記蓄電池
への充電経路を、該蓄電池から前記パワーコンディショ
ナへの放電経路とは別に備えており、系統電源と連系し
た連系運転時にも前記充電経路で充電されるようにする
のが好ましい。
【００１５】また、本発明の分散型電源システムは、該
システムを構成するパワーコンディショナが、発電源か
らの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路の出
力を交流電力に変換するインバータ回路とを備え、前記
充電経路は、前記昇圧回路の出力側から前記蓄電池へ至
る経路を含むものである。
システムを構成するパワーコンディショナが、発電源か
らの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路の出
力を交流電力に変換するインバータ回路とを備え、前記
充電経路は、前記昇圧回路の出力側から前記蓄電池へ至
る経路を含むものである。
【００１６】本発明のパワーコンディショナは、太陽電
池等の発電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、こ
の昇圧回路の出力を交流電力に変換して負荷に供給する
インバータ回路とを有し、前記発電源の電力を補う蓄電
池を、前記昇圧回路の出力によって充電するものであ
る。
池等の発電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、こ
の昇圧回路の出力を交流電力に変換して負荷に供給する
インバータ回路とを有し、前記発電源の電力を補う蓄電
池を、前記昇圧回路の出力によって充電するものであ
る。
【００１７】また、本発明のパワーコンディショナは、
負荷が接続される系統電源の異常を検出する検出手段を
備え、該検出手段の出力に基づいて、負荷と系統電源と
の間の開閉手段の開閉を自動制御するものである。
負荷が接続される系統電源の異常を検出する検出手段を
備え、該検出手段の出力に基づいて、負荷と系統電源と
の間の開閉手段の開閉を自動制御するものである。
【００１８】本発明の分散型電源システムによれば、自
立運転における前記蓄電池への充電経路を、該蓄電池か
ら前記パワーコンディショナへの放電経路とは別に備え
ているので、蓄電池に充電する際に、パワーコンディシ
ョナから逆充電されるのを防止できることになり、した
がって、パワーコンディショナの入力段の逆流防止用ダ
イオードが不要となり、逆流防止用ダイオードによる電
力ロスをなくして効率を高めることができ、また、連系
運転時にも同一の充電経路によって充電することによ
り、従来例のように系統電源から別系統で充電する必要
がない。
立運転における前記蓄電池への充電経路を、該蓄電池か
ら前記パワーコンディショナへの放電経路とは別に備え
ているので、蓄電池に充電する際に、パワーコンディシ
ョナから逆充電されるのを防止できることになり、した
がって、パワーコンディショナの入力段の逆流防止用ダ
イオードが不要となり、逆流防止用ダイオードによる電
力ロスをなくして効率を高めることができ、また、連系
運転時にも同一の充電経路によって充電することによ
り、従来例のように系統電源から別系統で充電する必要
がない。
【００１９】また、本発明の分散型電源システムによれ
ば、パワーコンディショナの昇圧回路の出力側から蓄電
池へ至る経路で充電するので、太陽電池等の発電源の電
圧が、蓄電池の電圧より低くても前記昇圧回路で昇圧さ
れるので、充電することが可能となる。
ば、パワーコンディショナの昇圧回路の出力側から蓄電
池へ至る経路で充電するので、太陽電池等の発電源の電
圧が、蓄電池の電圧より低くても前記昇圧回路で昇圧さ
れるので、充電することが可能となる。
【００２０】本発明のパワーコンディショナによれば、
該パワーコンディショナの昇圧回路の出力によって蓄電
池を充電するので、蓄電池に充電する際に、パワーコン
ディショナから逆充電されるのを防止できることにな
り、したがって、パワーコンディショナの入力段の逆流
防止用ダイオードが不要となり、逆流防止用ダイオード
による電力ロスをなくして効率を高めることができ、ま
た、連系運転時にも同一の充電経路によって充電するこ
とにより、従来例のように系統電源から別系統で充電す
る必要がなく、さらに、太陽電池等の発電源の電圧が、
蓄電池の電圧より低くても充電することが可能となる。
該パワーコンディショナの昇圧回路の出力によって蓄電
池を充電するので、蓄電池に充電する際に、パワーコン
ディショナから逆充電されるのを防止できることにな
り、したがって、パワーコンディショナの入力段の逆流
防止用ダイオードが不要となり、逆流防止用ダイオード
による電力ロスをなくして効率を高めることができ、ま
た、連系運転時にも同一の充電経路によって充電するこ
とにより、従来例のように系統電源から別系統で充電す
る必要がなく、さらに、太陽電池等の発電源の電圧が、
蓄電池の電圧より低くても充電することが可能となる。
【００２１】また、本発明のパワーコンディショナによ
れば、系統電源の異常を検出する検出手段の出力に基づ
いて、負荷と系統電源との間の開閉手段の開閉を自動制
御するので、系統電源の異常時には、前記開閉手段を制
御して系統電源と切り離した自立運転に自動的に切り換
え、また、系統電源が正常に復帰した時には、前記開閉
手段を制御して系統電源と連系した連系運転に自動的に
切り換えることができる。
れば、系統電源の異常を検出する検出手段の出力に基づ
いて、負荷と系統電源との間の開閉手段の開閉を自動制
御するので、系統電源の異常時には、前記開閉手段を制
御して系統電源と切り離した自立運転に自動的に切り換
え、また、系統電源が正常に復帰した時には、前記開閉
手段を制御して系統電源と連系した連系運転に自動的に
切り換えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。
の形態について詳細に説明する。
【００２３】（実施の形態１）図１は、本発明の一つの
実施の形態に係る太陽光発電システムの概略構成図であ
り、図４の従来例に対応する部分には、同一の参照符号
を付す。
実施の形態に係る太陽光発電システムの概略構成図であ
り、図４の従来例に対応する部分には、同一の参照符号
を付す。
【００２４】同図において、１は太陽電池、２は本発明
に係るパワーコンディショナ、３は蓄電池システム、４
は系統電源、５は家庭内機器などの負荷、６〜８は第１
〜第３ブレーカであり、パワーコンディショナ２は、各
部を制御するマイクロコンピュータ９と、直流電圧を昇
圧する昇圧回路１１と、この昇圧回路１１からの直流電
力を交流電力に変換するインバータ回路１２とを備えて
おり、蓄電池システム３は、蓄電池１７の充電を制御す
る充電コントローラ１３、リレー１４、放電用ダイオー
ド１６および複数の蓄電池１７を備えている。
に係るパワーコンディショナ、３は蓄電池システム、４
は系統電源、５は家庭内機器などの負荷、６〜８は第１
〜第３ブレーカであり、パワーコンディショナ２は、各
部を制御するマイクロコンピュータ９と、直流電圧を昇
圧する昇圧回路１１と、この昇圧回路１１からの直流電
力を交流電力に変換するインバータ回路１２とを備えて
おり、蓄電池システム３は、蓄電池１７の充電を制御す
る充電コントローラ１３、リレー１４、放電用ダイオー
ド１６および複数の蓄電池１７を備えている。
【００２５】この実施の形態の太陽光発電システムは、
系統電源４に連系した連系運転および系統電源４と切り
離された自立運転が可能であり、連系運転時において
も、太陽電池１から充電できるようにするとともに、電
力損失を低減して効率を高めるために、次のように構成
している。
系統電源４に連系した連系運転および系統電源４と切り
離された自立運転が可能であり、連系運転時において
も、太陽電池１から充電できるようにするとともに、電
力損失を低減して効率を高めるために、次のように構成
している。
【００２６】すなわち、この実施の形態では、蓄電池１
７への充電経路を、蓄電池１７から放電用ダイオード１
６およびリレー１４を介する放電経路とは、別に備えて
おり、この実施の形態では、蓄電池１７への充電を、パ
ワーコンディショナ２の昇圧回路１１の出力側から充電
コントローラ１３を介する経路で行うように構成してい
る。
７への充電経路を、蓄電池１７から放電用ダイオード１
６およびリレー１４を介する放電経路とは、別に備えて
おり、この実施の形態では、蓄電池１７への充電を、パ
ワーコンディショナ２の昇圧回路１１の出力側から充電
コントローラ１３を介する経路で行うように構成してい
る。
【００２７】図４の従来例では、太陽電池１とパワーコ
ンディショナ２0との接続部から第１リレー１４を介す
る同一の経路で充電あるいは放電が行われたけれども、
この実施の形態では、放電経路とは別に、パワーコンデ
ィショナ２の昇圧回路１１の出力側から蓄電池１７に充
電するように構成しているので、蓄電池１７に充電する
際に、パワーコンディショナ２から逆充電されることが
なく、したがって、パワーコンディショナ２の入力段に
は、従来例のような逆流防止用ダイオード１０を設ける
必要がなく、これによって、逆流防止用ダイオード１０
による電力ロスをなくすことができる。
ンディショナ２0との接続部から第１リレー１４を介す
る同一の経路で充電あるいは放電が行われたけれども、
この実施の形態では、放電経路とは別に、パワーコンデ
ィショナ２の昇圧回路１１の出力側から蓄電池１７に充
電するように構成しているので、蓄電池１７に充電する
際に、パワーコンディショナ２から逆充電されることが
なく、したがって、パワーコンディショナ２の入力段に
は、従来例のような逆流防止用ダイオード１０を設ける
必要がなく、これによって、逆流防止用ダイオード１０
による電力ロスをなくすことができる。
【００２８】しかも、系統電源４と連系した連系運転時
においても、同一の充電経路で蓄電池１７に充電するこ
とができ、これによって、従来例のように、連系運転時
に、系統電源４から別系統で充電する必要がない。
においても、同一の充電経路で蓄電池１７に充電するこ
とができ、これによって、従来例のように、連系運転時
に、系統電源４から別系統で充電する必要がない。
【００２９】さらに、太陽電池１の出力電圧を昇圧する
昇圧回路１１の出力によって蓄電池１７を充電するの
で、太陽電池１の電圧が、蓄電池１７の電圧よりも低い
場合にも充電することが可能となる。
昇圧回路１１の出力によって蓄電池１７を充電するの
で、太陽電池１の電圧が、蓄電池１７の電圧よりも低い
場合にも充電することが可能となる。
【００３０】また、従来例では、放電用ダイオード１６
に並列に、充放電を制御するための第２リレー１５が必
要であったけれども、この実施の形態では、充電経路と
放電経路とを別にしたので、かかるリレー１５を設ける
必要がない。
に並列に、充放電を制御するための第２リレー１５が必
要であったけれども、この実施の形態では、充電経路と
放電経路とを別にしたので、かかるリレー１５を設ける
必要がない。
【００３１】なお、充電を制御する充電コントローラ１
３は、満充電時には、過充電を防止し、また、蓄電池１
７からの電力をパワーコンディショナ２に供給している
ときには、充電を行わないように制御している。
３は、満充電時には、過充電を防止し、また、蓄電池１
７からの電力をパワーコンディショナ２に供給している
ときには、充電を行わないように制御している。
【００３２】次に、以上の構成を有する太陽光発電シス
テムの動作を説明する。
テムの動作を説明する。
【００３３】先ず、系統電源４と連系した連系運転時に
は、各ブレーカ６〜８は、閉成されており、蓄電池シス
テム３のリレー１４は、開成されている。
は、各ブレーカ６〜８は、閉成されており、蓄電池シス
テム３のリレー１４は、開成されている。
【００３４】この状態においては、太陽電池１からの直
流電圧は、パワーコンディショナ２の昇圧回路１１で昇
圧され、インバータ回路１２によって交流電力に変換さ
れてその交流電力が第２ブレーカ７を介して負荷５に供
給され、余った電力が、昇圧回路１１の出力側から蓄電
池１７に蓄えられ、さらに系統に逆潮流される一方、パ
ワーコンディショナ２からの交流電力で賄えない場合に
は、第３ブレーカ８を介して系統電源４から供給され
る。
流電圧は、パワーコンディショナ２の昇圧回路１１で昇
圧され、インバータ回路１２によって交流電力に変換さ
れてその交流電力が第２ブレーカ７を介して負荷５に供
給され、余った電力が、昇圧回路１１の出力側から蓄電
池１７に蓄えられ、さらに系統に逆潮流される一方、パ
ワーコンディショナ２からの交流電力で賄えない場合に
は、第３ブレーカ８を介して系統電源４から供給され
る。
【００３５】このような連系運転において、系統電源４
が異常状態となった場合、例えば、停電した場合には、
ブレーカ７を手動で開成して系統電源４と切り離し、さ
らに、パワーコンディショナ２の図示しないスイッチを
自立運転へ切り換え操作し、これによって、マイクロコ
ンピュータ９は、リレー１４を閉成して自立運転に移行
し、太陽電池１あるいは蓄電池システム３からの直流電
圧が、パワーコンディショナ２の昇圧回路１１で昇圧さ
れ、インバータ回路１２によって交流電力に変換されて
その交流電力が、図示しない自立運転用の出力端子（コ
ンセント）に供給され、この出力端子に、自立負荷が接
続される。なお、蓄電池から放電していないときには、
太陽電池１からの余分な電力が、昇圧回路１１を介して
蓄電池に充電される。
が異常状態となった場合、例えば、停電した場合には、
ブレーカ７を手動で開成して系統電源４と切り離し、さ
らに、パワーコンディショナ２の図示しないスイッチを
自立運転へ切り換え操作し、これによって、マイクロコ
ンピュータ９は、リレー１４を閉成して自立運転に移行
し、太陽電池１あるいは蓄電池システム３からの直流電
圧が、パワーコンディショナ２の昇圧回路１１で昇圧さ
れ、インバータ回路１２によって交流電力に変換されて
その交流電力が、図示しない自立運転用の出力端子（コ
ンセント）に供給され、この出力端子に、自立負荷が接
続される。なお、蓄電池から放電していないときには、
太陽電池１からの余分な電力が、昇圧回路１１を介して
蓄電池に充電される。
【００３６】このように、連系運転あるいは自立運転に
拘わらず、同一の充電経路、すなわち、パワーコンディ
ショナ２の昇圧回路１１の出力側から常時充電されるの
で、効率の高いシステムとなる。
拘わらず、同一の充電経路、すなわち、パワーコンディ
ショナ２の昇圧回路１１の出力側から常時充電されるの
で、効率の高いシステムとなる。
【００３７】なお、系統電源４が正常状態に復帰したと
きには、パワーコンディショナ２のスイッチを連系運転
に切り換え操作し、これによって、マイクロコンピュー
タ９は、リレー１４を開成し、さらに、手動でブレーカ
７を閉成して系統電源４と連系した連系運転を行うもの
である。
きには、パワーコンディショナ２のスイッチを連系運転
に切り換え操作し、これによって、マイクロコンピュー
タ９は、リレー１４を開成し、さらに、手動でブレーカ
７を閉成して系統電源４と連系した連系運転を行うもの
である。
【００３８】（実施の形態２）図２は、本発明の他の実
施の形態に係る太陽光発電システムの概略構成図であ
り、上述の実施の形態１に対応する部分には、同一の参
照符号を付す。
施の形態に係る太陽光発電システムの概略構成図であ
り、上述の実施の形態１に対応する部分には、同一の参
照符号を付す。
【００３９】同図において、１は太陽電池、２1は本発
明に係るパワーコンディショナ、３は蓄電池システム、
４は系統電源、５は負荷、６〜８は第１〜第３ブレーカ
であり、パワーコンディショナ２1は、各部を制御する
マイクロコンピュータ９1と、直流電圧を昇圧する昇圧
回路１１と、この昇圧回路１１からの直流電力を交流電
力に変換するインバータ回路１２とを備えており、蓄電
池システム３は、充電コントローラ１３、リレー１４、
放電用ダイオード１６および複数の蓄電池１７を備えて
おり、以上の構成は、上述の実施の形態１と同様であ
る。
明に係るパワーコンディショナ、３は蓄電池システム、
４は系統電源、５は負荷、６〜８は第１〜第３ブレーカ
であり、パワーコンディショナ２1は、各部を制御する
マイクロコンピュータ９1と、直流電圧を昇圧する昇圧
回路１１と、この昇圧回路１１からの直流電力を交流電
力に変換するインバータ回路１２とを備えており、蓄電
池システム３は、充電コントローラ１３、リレー１４、
放電用ダイオード１６および複数の蓄電池１７を備えて
おり、以上の構成は、上述の実施の形態１と同様であ
る。
【００４０】この実施の形態の太陽光発電システムにお
いても、蓄電池１７への充電経路を、蓄電池１７から放
電用ダイオード１６およびリレー１４を介する放電経路
とは、別に備えており、蓄電池１７への充電を、パワー
コンディショナ２1の昇圧回路１１の出力側から充電コ
ントローラ１３を介する経路で行うように構成してお
り、上述の実施の形態１と同様の効果を奏するものであ
る。
いても、蓄電池１７への充電経路を、蓄電池１７から放
電用ダイオード１６およびリレー１４を介する放電経路
とは、別に備えており、蓄電池１７への充電を、パワー
コンディショナ２1の昇圧回路１１の出力側から充電コ
ントローラ１３を介する経路で行うように構成してお
り、上述の実施の形態１と同様の効果を奏するものであ
る。
【００４１】さらに、この実施の形態では、系統電源４
に異常が生じた場合の自立運転への切り換えおよび系統
電源４が正常に復帰した場合の連系運転への切り換え
を、従来例のように手動で行うのではなく、自動的に行
えるようにするために、次のようにしている。
に異常が生じた場合の自立運転への切り換えおよび系統
電源４が正常に復帰した場合の連系運転への切り換え
を、従来例のように手動で行うのではなく、自動的に行
えるようにするために、次のようにしている。
【００４２】すなわち、負荷５と系統電源４側の第３ブ
レーカ８との間に、開閉手段としての電磁接触器（Ｍ
Ｃ）１９を設けるとともに、この電磁接触器１９よりも
系統電源４側の系統電圧を計器用変圧器（ＰＴ）２０を
介してパワーコンディショナ２1のマイクロコンピュー
タ９1にデジタルデータとして取り込み、検出手段とし
てのマイクロコンピュータ９1は、系統電圧に基づいて
系統電源４の異常を検出し、さらに、その検出出力に基
づいて、系統電源４の異常時には、前記電磁接触器１９
を開成するとともに、蓄電池システム３のリレー１４を
閉成して自立運転に自動的に切り換える一方、系統電源
４が正常に復帰したときには、電磁接触器１９を閉成す
るとともに、リレー１４を開成して連系運転に自動的に
切り換えるようにしている。
レーカ８との間に、開閉手段としての電磁接触器（Ｍ
Ｃ）１９を設けるとともに、この電磁接触器１９よりも
系統電源４側の系統電圧を計器用変圧器（ＰＴ）２０を
介してパワーコンディショナ２1のマイクロコンピュー
タ９1にデジタルデータとして取り込み、検出手段とし
てのマイクロコンピュータ９1は、系統電圧に基づいて
系統電源４の異常を検出し、さらに、その検出出力に基
づいて、系統電源４の異常時には、前記電磁接触器１９
を開成するとともに、蓄電池システム３のリレー１４を
閉成して自立運転に自動的に切り換える一方、系統電源
４が正常に復帰したときには、電磁接触器１９を閉成す
るとともに、リレー１４を開成して連系運転に自動的に
切り換えるようにしている。
【００４３】図３は、このような運転切り換えの動作説
明に供するフローチャートである。先ず、連系運転にお
いて、系統電源４は正常であるか否かを、系統電圧が規
定の範囲にあるか否かによって判断し（ステップｎ
１）、正常でないと判断したときには、電磁接触器１９
を開成して系統電源４と切り離し（ステップｎ２）、パ
ワーコンディショナ２1を自立運転に変更して自立運転
を開始し（ステップｎ３）、蓄電池システム付きである
か否かを判断し（ステップｎ４）、蓄電池システム付き
であるときには、蓄電池システム３のリレー１４を閉成
する（ステップｎ５）。
明に供するフローチャートである。先ず、連系運転にお
いて、系統電源４は正常であるか否かを、系統電圧が規
定の範囲にあるか否かによって判断し（ステップｎ
１）、正常でないと判断したときには、電磁接触器１９
を開成して系統電源４と切り離し（ステップｎ２）、パ
ワーコンディショナ２1を自立運転に変更して自立運転
を開始し（ステップｎ３）、蓄電池システム付きである
か否かを判断し（ステップｎ４）、蓄電池システム付き
であるときには、蓄電池システム３のリレー１４を閉成
する（ステップｎ５）。
【００４４】次に、この自立運転において、系統電源４
は、正常に復帰したか否かを判断し（ステップｎ６）、
正常に復帰したときには、一定期間の待機時間を確保す
るために、マイクロコンピュータ９1に内蔵の投入遅延
タイマをスタートし（ステップｎ７）、蓄電池システム
付きであるか否かを判断し（ステップｎ８）、蓄電池シ
ステム付きであるときには、蓄電池システム３のリレー
１４を開成し（ステップｎ９）、投入遅延タイマによる
一定の遅延時間が経過した後に、電磁接触器１９を閉成
し（ステップｎ１０）、パワーコンディショナ２1を連
系運転に変更して連系運転を開始するものである（ステ
ップｎ１１）。
は、正常に復帰したか否かを判断し（ステップｎ６）、
正常に復帰したときには、一定期間の待機時間を確保す
るために、マイクロコンピュータ９1に内蔵の投入遅延
タイマをスタートし（ステップｎ７）、蓄電池システム
付きであるか否かを判断し（ステップｎ８）、蓄電池シ
ステム付きであるときには、蓄電池システム３のリレー
１４を開成し（ステップｎ９）、投入遅延タイマによる
一定の遅延時間が経過した後に、電磁接触器１９を閉成
し（ステップｎ１０）、パワーコンディショナ２1を連
系運転に変更して連系運転を開始するものである（ステ
ップｎ１１）。
【００４５】このように系統電源４の異常を検出し、マ
イクロコンピュータ９1は、系統電源４の異常時には、
電磁接触器１９およびリレー１４の開閉を自動的に制御
して自立運転に瞬時に移行し、正常に復帰したときに
は、前記電磁接触器１９およびリレー１４の開閉を自動
的に制御して連系運転に瞬時に移行するので、従来例の
ように、手動でブレーカおよびパワーコンディショナの
スイッチを操作したり、負荷を自立運転用の出力端子に
接続する必要がなく、瞬時に運転を切り換えることがで
き、従来のような運転の切り換えによる停電を回避する
ことができる。
イクロコンピュータ９1は、系統電源４の異常時には、
電磁接触器１９およびリレー１４の開閉を自動的に制御
して自立運転に瞬時に移行し、正常に復帰したときに
は、前記電磁接触器１９およびリレー１４の開閉を自動
的に制御して連系運転に瞬時に移行するので、従来例の
ように、手動でブレーカおよびパワーコンディショナの
スイッチを操作したり、負荷を自立運転用の出力端子に
接続する必要がなく、瞬時に運転を切り換えることがで
き、従来のような運転の切り換えによる停電を回避する
ことができる。
【００４６】なお、本発明は、蓄電池システム３のない
太陽光発電システムに適用できるのは、勿論である。
太陽光発電システムに適用できるのは、勿論である。
【００４７】また、図２の実施の形態では、系統電源４
の異常を検出して瞬時に運転を切り換えるようにしたけ
れども、従来と同様に、手動で運転を切り換える場合に
は、図２の仮想線で示されるように、第４ブレーカ２１
を設置し、該ブレーカ２１を閉成すればよい。
の異常を検出して瞬時に運転を切り換えるようにしたけ
れども、従来と同様に、手動で運転を切り換える場合に
は、図２の仮想線で示されるように、第４ブレーカ２１
を設置し、該ブレーカ２１を閉成すればよい。
【００４８】なお、系統電源４の異常の検出は、上述の
実施の形態に限らず、従来の系統保護機能に利用される
方式を用いることができるものであり、例えば、ＯＶ
（過電圧）、ＵＶ（不足電圧）、ＯＦ（過周波数）、Ｕ
Ｆ（不足周波数）、能動方式あるいは受動方式による単
独運転防止機能などを単独であるいは組み合わせて用い
てもよい。
実施の形態に限らず、従来の系統保護機能に利用される
方式を用いることができるものであり、例えば、ＯＶ
（過電圧）、ＵＶ（不足電圧）、ＯＦ（過周波数）、Ｕ
Ｆ（不足周波数）、能動方式あるいは受動方式による単
独運転防止機能などを単独であるいは組み合わせて用い
てもよい。
【００４９】上述の実施の形態では、太陽電池を発電源
とした太陽光発電システムに適用して説明したけれど
も、本発明の他の実施の形態として、燃料電池等の他の
発電源を用いた分散型電源システムに適用してもよいの
は勿論である。
とした太陽光発電システムに適用して説明したけれど
も、本発明の他の実施の形態として、燃料電池等の他の
発電源を用いた分散型電源システムに適用してもよいの
は勿論である。
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、蓄電池へ
の充電経路を、該蓄電池からパワーコンディショナへの
放電経路とは別に備えているので、蓄電池に充電する際
に、パワーコンディショナから逆充電されるのを防止で
きることになり、これによって、パワーコンディショナ
の入力段の逆流防止用ダイオードが不要となり、該ダイ
オードによる電力ロスをなくして効率を高めることがで
き、また、連系運転時にも同一の充電経路によって充電
することにより、従来例のように系統電源から別系統で
充電する必要がない。
の充電経路を、該蓄電池からパワーコンディショナへの
放電経路とは別に備えているので、蓄電池に充電する際
に、パワーコンディショナから逆充電されるのを防止で
きることになり、これによって、パワーコンディショナ
の入力段の逆流防止用ダイオードが不要となり、該ダイ
オードによる電力ロスをなくして効率を高めることがで
き、また、連系運転時にも同一の充電経路によって充電
することにより、従来例のように系統電源から別系統で
充電する必要がない。
【００５１】また、パワーコンディショナの昇圧回路の
出力側から蓄電池へ充電するので、太陽電池等の発電源
の電圧が、蓄電池の電圧より低くても充電することが可
能となる。
出力側から蓄電池へ充電するので、太陽電池等の発電源
の電圧が、蓄電池の電圧より低くても充電することが可
能となる。
【００５２】さらに、本発明のパワーコンディショナに
よれば、系統電源の異常を検出する検出手段の出力に基
づいて、負荷と系統電源との間の開閉手段の開閉を自動
制御するので、系統電源の異常時には、前記開閉手段を
制御して系統電源と切り離した自立運転に自動的に切り
換え、また、系統電源が正常に復帰した時には、前記開
閉手段を制御して系統電源と連系した連系運転に自動的
に切り換えることができ、従来例のような手動による面
倒な切り換え操作が不要となるとともに、瞬時の切り換
えが可能となる。
よれば、系統電源の異常を検出する検出手段の出力に基
づいて、負荷と系統電源との間の開閉手段の開閉を自動
制御するので、系統電源の異常時には、前記開閉手段を
制御して系統電源と切り離した自立運転に自動的に切り
換え、また、系統電源が正常に復帰した時には、前記開
閉手段を制御して系統電源と連系した連系運転に自動的
に切り換えることができ、従来例のような手動による面
倒な切り換え操作が不要となるとともに、瞬時の切り換
えが可能となる。
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る太陽光発電シ
ステムの概略構成図である。
ステムの概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る太陽光発電シス
テムの概略構成図である。
テムの概略構成図である。
【図３】図２の実施の形態の動作説明に供するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】従来例の概略構成図である。
１ 太陽電池 ２，２0，２1 パワーコンディショナ ３，３0 蓄電池システム ４ 系統電源 ５ 負荷 ９，９0，９1 マイクロコンピュータ １０ 逆流防止用ダイオード １１ 昇圧回路 １２ インバータ回路
Claims (5)
- 【請求項１】 太陽電池等の発電源と、該発電源からの
直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ
と、蓄電池とを備え、系統電源と切り離された自立運転
が可能な分散型電源システムであって、 自立運転における前記蓄電池への充電経路を、該蓄電池
から前記パワーコンディショナへの放電経路とは別に備
えることを特徴とする分散型電源システム。 - 【請求項２】 系統電源と連系した連系運転が可能であ
って、前記連系運転時にも前記蓄電池が前記充電経路で
充電される請求項１記載の分散型電源システム。 - 【請求項３】 前記パワーコンディショナは、前記発電
源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路
の出力を交流電力に変換するインバータ回路とを備え、
前記充電経路は、前記昇圧回路の出力側から前記蓄電池
へ至る経路を含むものである請求項１または２記載の分
散型電源システム。 - 【請求項４】 太陽電池等の発電源からの直流電圧を昇
圧する昇圧回路と、この昇圧回路の出力を交流電力に変
換して負荷に供給するインバータ回路とを有し、前記発
電源の電力を補う蓄電池を、前記昇圧回路の出力によっ
て充電することを特徴とするパワーコンディショナ。 - 【請求項５】 前記負荷が接続される系統電源の異常を
検出する検出手段を備え、該検出手段の出力に基づい
て、前記負荷と系統電源との間の開閉手段の開閉を自動
制御する請求項４記載のパワーコンディショナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173640A JPH1023671A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | パワーコンディショナおよび分散型電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173640A JPH1023671A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | パワーコンディショナおよび分散型電源システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1023671A true JPH1023671A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15964364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173640A Pending JPH1023671A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | パワーコンディショナおよび分散型電源システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1023671A (ja) |
Cited By (21)
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1996
- 1996-07-03 JP JP8173640A patent/JPH1023671A/ja active Pending
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