WO2011068154A1 - 蓄電ユニット、発電システムおよび充放電システム - Google Patents

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中島 武
山田 健
池部 早人
龍蔵 萩原
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to a power storage unit, a power generation system, and a charge / discharge system, and more particularly, to a power storage unit, a power generation system, and a charge / discharge system including a power storage unit capable of storing power.
  • a power generation system including a storage battery capable of storing electric power is known.
  • Such a power generation system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-127546.
  • the photovoltaic power generation module is linked to the power system.
  • a storage battery is connected to the solar power generation module so that the power generated by the solar power generation module can be stored.
  • the storage battery is configured to be able to be charged from the power system. Further, the storage battery can be discharged in a predetermined case to supply power to a predetermined load.
  • One object of the present invention is to provide a power storage unit, a power generation system, and a charge / discharge system capable of suppressing adverse effects on the power storage unit itself even when the power storage unit is housed in a housing. It is.
  • a power storage unit includes a power storage unit that stores power, a converter that converts power, a first temperature detection unit disposed in the vicinity of the converter, at least a converter, a first temperature detection unit, and A housing for storing the power storage unit.
  • the vicinity of the converter represents the range of a distance half the longest of the distances from the converter to the inner wall of the housing with the converter as the center.
  • a power generation system is arranged in the vicinity of a power generation module that is connected to a power system and generates power using natural energy, a power storage unit that stores power, a converter that converts power, and a converter. And a power storage unit including at least a converter, a housing for storing the first temperature detection unit, and the power storage unit.
  • a charge / discharge system includes a power storage unit that stores electric power, a converter that converts electric power, a first temperature detection unit disposed in the vicinity of the converter, at least a converter, and a first temperature detection unit. And a storage unit including a housing for storing the storage unit, and a control unit that controls a converter included in the storage unit, wherein the control unit detects a temperature detected by the first temperature detection unit equal to or higher than a predetermined first threshold value. When it is determined that it has become, the converter drive is stopped.
  • the increase in temperature of the power storage unit can be suppressed, so that the function of the power storage unit can be prevented from being lowered and the power storage unit can be adversely affected. Can be suppressed.
  • FIG. 1st Embodiment of this invention It is a block diagram which shows the structure of the electric power generation system by 1st Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the detailed structure (1st state and 4th state) of the changeover switch of the electric power generation system by 1st Embodiment shown in FIG. It is a figure for demonstrating the detailed structure (2nd state and 3rd state) of the changeover switch of the electric power generation system by 1st Embodiment shown in FIG. It is a figure for demonstrating the detailed structure (2nd state and 4th state) of the changeover switch of the electric power generation system by 1st Embodiment shown in FIG. It is a perspective view which shows the electrical storage unit of the electric power generation system by 1st Embodiment of this invention.
  • the solar power generation system 1 is connected to a power generation output unit 2 that outputs power generated using sunlight and the power system 50 so that the power output by the power generation output unit 2 can be reversely flowed.
  • Inverter 3 for output to power system 50 side, selector switch 5 and selector switch 6 connected to bus 4 connecting inverter 3 and power system 50, and power storage unit 7 connected to selector switch 6. Yes.
  • the inverter 3 has a function of converting DC power output from the generated power output unit 2 into AC.
  • the generated power output unit 2 is linked to the power system 50 via the inverter 3.
  • a specific load 60 is connected to the changeover switch 5.
  • the specific load 60 is a device driven by an AC power supply.
  • the specific load 60 is desired to be always supplied with power from a power source, and includes a device that needs to operate constantly.
  • the generated power output unit 2 includes a plurality of photovoltaic power generation modules 21 connected in series with each other.
  • the photovoltaic power generation module 21 can be configured using various types of solar cells such as a thin film silicon system, a crystalline silicon system, or a compound semiconductor system.
  • the solar power generation module 21 is an example of the “power generation module” in the present invention.
  • the changeover switch 5 is connected to the bus 4 via the wiring 5a and is connected to the specific load 60 via the wiring 5b.
  • the changeover switch 5 is connected to the changeover switch 6 via wirings 5c and 5d and wirings 6a and 6b.
  • the change-over switch 5 includes three change-over switches 51, 52, and 53, and the three change-over switches 51 to 53 are simultaneously turned on / off by a user operation. That is, by the user's operation, the changeover switches 51, 52, and 53 are switched between the first state in which the changeover switches 51, 52, and 53 are off, and the second state in which the changeover switches 51, 52, and 53 are on, on, and off, respectively.
  • the wiring 5a and the wiring 5b are connected via the switch 53 that is turned on, and the wiring 5a and the wiring 5c are disconnected by the switching switch 52 that is turned off. 5d and the wiring 5b are disconnected by the changeover switch 51 which is turned off.
  • the bus 4 and the specific load 60 are connected without passing through the power storage unit 7.
  • the bus 4 and the power storage unit 7 are electrically disconnected. Therefore, when the changeover switch 5 is in the first state, it is possible to supply power from the bus 4 to the specific load 60.
  • the wiring 5a and the wiring 5b are disconnected by the change-over switch 53 that is turned off, and the wiring 5a and the wiring 5c are connected via the change-over switch 52 that is turned on.
  • the wiring 5d and the wiring 5b are connected via a changeover switch 51 that is turned on.
  • the changeover switch 5 and the changeover switch 6 are electrically connected. As a result, the connection destination of the bus 4 is switched according to switching of the selector switch 6 described later.
  • the changeover switch 5 is provided in the switchboard 8 installed indoors.
  • the specific load 60 and the inverter 3 are also installed indoors.
  • An AC-DC converter 72 is electrically connected to the changeover switch 6 via a wiring 6 c and a wiring 7 a of the power storage unit 7.
  • the changeover switch 6 is connected to the inverter 74 a in the power storage unit 7 via the wiring 6 d and the wiring 7 b of the power storage unit 7.
  • the changeover switch 6 is also changed by the user's manual operation, similarly to the changeover switch 5.
  • the change-over switch 6 includes three change-over switches 61, 62, and 63, and the three change-over switches 61 to 63 are simultaneously turned on / off by a user operation. That is, by the user's operation, the changeover switches 61, 62, and 63 are respectively switched between the third state in which the changeover switches 61, 62, and 63 are off, and the fourth state in which the changeover switches 61, 62, and 63 are respectively on, on, and off.
  • the wiring 6a and the wiring 6b are connected via the switch 63 that is turned on, and the wiring 6a and the wiring 6c are disconnected by the switch 62 that is turned off.
  • the wiring 6b is disconnected by the switch 61 which is turned off. Since the electrical connection between the changeover switch 6 and the power storage unit 7 is disconnected, the bus 4 and the power storage unit 7 are electrically disconnected.
  • the wiring 6a and the wiring 6b are disconnected by the switch 63 which is turned off, and the wiring 6a and the wiring 6c are connected via the switch 62 which is turned on.
  • the wiring 6d and the wiring 6b are connected via a switch 61 that is turned on. Since the changeover switch 6 and the power storage unit 7 are electrically connected, the bus bar 4 and the power storage unit 7 are electrically connected via the changeover switch 5 in the second state.
  • the changeover switch 5 and the changeover switch 6 can switch the current path independently of each other.
  • the changeover switch 5 is switched to the first state with the power storage unit 7 removed, either the power system 50 or the generated power output unit 2 is connected to the specific load 60 via the current path passing through the wires 5a and 5b. Power is supplied directly to the specific load 60 from both.
  • the bus 4 and the power storage unit 7 are electrically connected via the changeover switch 5 and the changeover switch 6.
  • the bus 4 and the power storage unit 71 of the power storage unit 7 are connected, and the power storage unit 71 and the specific load 60 are connected.
  • the power from the power system 50 or the generated power output unit 2 can be stored in the power storage unit 71, and the power from the power storage unit 71 can be supplied to the specific load 60.
  • the power from the power system 50 or the generated power output unit 2 is not supplied to the power storage unit 71, and the power is supplied to the specific load 60. It is also possible to supply
  • the power storage unit 7 includes a power storage unit 71 that stores power from the power system 50, an AC-DC converter 72 that converts power from alternating current to direct current, and a charge / discharge control box 73 that controls charging / discharging of the power storage unit 71.
  • the power storage unit 7 and the control box 75 provided in the power storage unit 7 constitute a charge / discharge system of the solar power generation system 1.
  • the electrical storage unit 7 is comprised so that it may function as a charging / discharging system of the solar power generation system 1 with the apparatus accommodated in the inside of the housing
  • the AC-DC converter 72, the charge / discharge control box 73, the inverter unit 74, and the control box 75 are examples of the “storage unit device” of the present invention, and the AC-DC converter 72 is the “converter” of the present invention. It is an example.
  • the control box 75 is an example of the “control unit” in the present invention.
  • the power storage unit 7 is installed outdoors.
  • the power storage unit 7 includes a wiring 7 a for receiving power from the power system 50 and a wiring 7 b for supplying power to the specific load 60.
  • the power from the power system 50 and / or the generated power output unit 2 is stored in the power storage unit 71.
  • a power generation system capable of supplying the stored power to the specific load 60 is configured.
  • a secondary battery for example, a lithium ion storage battery that has a low spontaneous discharge and a high charge / discharge efficiency is used.
  • the lithium ion storage battery has a characteristic of absorbing heat during storage.
  • the charge / discharge control box 73 includes three switches 73 a, 73 b and 73 c that can be switched on / off by the control box 75.
  • Switches 73 a and 73 b are connected in series in a charging path between AC-DC converter 72 and power storage unit 71.
  • a diode 73d that rectifies current in a direction from the AC-DC converter 72 toward the power storage unit 71 is provided on a bypass path provided in parallel with the switch 73a.
  • the switch 73 c is provided in the discharge path between the power storage unit 71 and the inverter unit 74.
  • the switch 73b When charging the power storage unit 71 from one or both of the power system 50 and the generated power output unit 2, the switch 73b is first turned on, and then the switch 73a is turned on. As a result, the reverse flow from the power storage unit 71 to the AC-DC converter 72, which occurs when the AC-DC converter 72 is just started and its output voltage is low, can be prevented by the diode 73d.
  • the switch 73c when discharging from the power storage unit 71 to the specific load 60 via the inverter unit 74, the switch 73c is turned on. Further, the switch 73a is turned off, and then the switch 73b is turned off. In this case as well, backflow from the power storage unit 71 to the AC-DC converter 72 can be prevented by the diode 73d. When all of switches 73a, 73b, and 73c are turned on, both charging and discharging of power storage unit 71 can be performed.
  • the inverter unit 74 includes an inverter 74a as a DC-AC converter for supplying power of the power storage unit 71 that outputs DC power to a specific load 60 driven by an AC power source, and a switch that can be switched on / off 74b.
  • the switch 74b is provided between the wiring 7a and the wiring 7b.
  • the switch 74b is normally turned on, and the inverter 74a turns off the switch 74b when power is supplied to the inverter 74a, preferably when power of a predetermined voltage or higher is supplied to the inverter 74a. It is configured as follows.
  • a switch 77 that can be switched on / off is provided in a portion closer to the AC-DC converter 72 than the contact with the switch 74b. ing.
  • the switch 77 is configured to be turned on / off according to the temperature of a temperature sensor 75a provided in the control box 75. That is, when the temperature of the temperature sensor 75a is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, about 70 degrees), the switch 77 is turned on and power from the bus 4 side is supplied to the AC-DC converter 72. When the temperature of the temperature sensor 75a exceeds a predetermined temperature, the switch 77 is turned off, and the electrical connection between the bus 4 side and the AC-DC converter 72 is disconnected. On / off of the switch 77 is controlled by the control box 75.
  • the temperature sensor 75a is an example of the “first temperature detector” in the present invention.
  • 70 ° C. is an example of the “first threshold value” in the present invention.
  • the control box 75 Since the power of the control box 75 is taken from the wiring between the switch 77 and the AC-DC converter 72, when the switch 77 is turned off, the control box 75 is also driven by the power supply being lost. It is configured to stop automatically. When the control box 75 is stopped, the output from the AC-DC converter 72 is turned off (the power supply to the AC-DC converter 72 is also cut off), and the switches 73a and 73c are turned off. When the switch 73c is turned off, the power supply to the inverter 74a is cut off. Since the power supply to the inverter 74a is cut off, the switch 74b is turned on as described above.
  • the switch 74b By turning on the switch 74b, when the changeover switch 5 and the changeover switch 6 are in the second state and the fourth state, respectively, from the bus 4 side through the current path through the wiring 7a, the switch 74b, and the wiring 7b. Can be supplied to the specific load 60 without going through the power storage unit 71.
  • the current path through the wiring 7a, the switch 74b, and the wiring 7b is an example of the “second power supply path” in the present invention.
  • the switch 74b and the switch 77 are turned off and on, respectively, and the inside of the casing 76 (particularly, the AC-DC converter 72) is in an abnormal heat generation state (for example, When the temperature inside the control box 75 reaches about 70 ° C. or higher), the switch 74b and the switch 77 are turned on and off, respectively.
  • an abnormal heat generation state occurs, the AC-DC converter 72, the power storage unit 71, the inverter 74a, and the control box 75, which are heat sources, are maintained while maintaining the power supply from the bus 4 side to the specific load 60. It is possible to stop. For this reason, when the inside of the casing 76 (particularly, the AC-DC converter 72) is in an abnormal heat generation state, a further increase in temperature can be suppressed. Damage can be reduced.
  • a temperature sensor 78 and an exhaust fan 79 are further provided in the housing 76.
  • the exhaust fan 79 is driven, so that the heat inside the housing 76 can be discharged.
  • the temperature sensor 78 and the exhaust fan 79 are not connected to other devices (such as the power storage unit 71 and the control box 75) in the casing 76, and the power source is driven from the wiring 7a. Therefore, the temperature sensor 78 and the exhaust fan 79 operate independently from other devices (such as the power storage unit 71 and the control box 75) in the housing 76 even when the switch 77 is turned off. Configured to do.
  • the temperature sensor 78 and the exhaust fan 79 are examples of the “second temperature detection unit” and the “exhaust unit” of the present invention, respectively. Further, 40 ° C. is an example of the “second threshold value” in the present invention.
  • control box 75 is configured to output the AC-DC converter 72, the charge / discharge control box based on the charge amount of the power storage unit 71, the detection result of the temperature sensor 75a, the current time (whether or not it is the midnight time zone), and the like.
  • 73 has a function of controlling on / off of the switches 73a to 73c of the switch 73, the switch 74b of the inverter unit 74, the switch 77, and the like.
  • the temperature inside the casing 76 (in particular, the AC-DC converter 72) is a predetermined temperature (for example, the temperature inside the control box 75). Is about 70 ° C.
  • each switch such as the charge / discharge control box 73, the AC-DC converter 72, and the switch 74b of the inverter unit 74 is controlled based on a predetermined program. .
  • the control box 75 charges the power storage unit 71 from the power system 50 during normal operation, for example, at midnight, and when it is necessary to supply power to the specific load 60, the control box 75 sends the specific load 60 from the power storage unit 71 regardless of day or night.
  • Each switch is controlled so as to supply power.
  • a current path for charging the power storage unit 71 by supplying power from the bus 4 side to the power storage unit 71 is a path passing through the wiring 7a, the switch 77, the AC-DC converter 72, the switch 73a, and the switch 73b.
  • the current path when the power storage unit 71 discharges and supplies power to the specific load 60 is a path that passes through the switch 73c, the inverter 74a, and the wiring 7b.
  • the power stored in the power storage unit 71 is not supplied to the power system 50.
  • the path passing through the switch 73c, the inverter 74a, and the wiring 7b is an example of the “first power supply path” in the present invention.
  • the control box 75 even when the control box 75 discharges the power storage unit 71 during normal operation, the capacity of the power storage unit 71 does not fall below a predetermined threshold (for example, 50% of the fully charged state). In this way, the discharge of the power storage unit 71 is controlled.
  • the control box 75 determines that the capacity of the power storage unit 71 has become equal to or less than the threshold value, the control box 75 stops supplying power from the power storage unit 71 to the specific load 60 and directly supplies power to the specific load 60 from the bus 4.
  • each switch to supply. Specifically, the switch 73c of the charge / discharge control box 73 is turned off and the switch 74b of the inverter unit 74 is turned on. At this time, the output of the AC-DC converter 72 is turned off, and power charging is not performed during the daytime. However, if it exceeds the allowable voltage of the distribution line due to the reverse power flow from the customer side, or if it falls on a specific day when the power demand is expected to be significantly lower than the power generation, go to the power storage unit 71 The AC-DC converter 72 and each switch are controlled so as to be charged.
  • the supply of power from the power system 50 is stopped, so that the control box 75 is stopped. Further, the switch 77 and the switches 73a and 73b are turned off. As a result, no power is supplied to the AC-DC converter 72, and the driving of the AC-DC converter 72 is also stopped. Further, the voltage line signal of the wiring 7a is input to the switch 73c. When a power failure occurs, the switch 73c is turned on by detecting that no voltage is applied to the wiring 7a. . In addition, the inverter 74 a is configured to operate by power supply from the power storage unit 71.
  • the discharge is controlled so that the remaining capacity of the power storage unit 71 does not fall below a predetermined threshold (for example, 50%) during normal operation.
  • a predetermined threshold for example, 50%
  • the control box 75 is charged and discharged so as to discharge even when the amount of power stored in the power storage unit 71 falls below a predetermined threshold (50% of the fully charged state).
  • 73 is controlled. In an emergency, the power supply to the control box 75 is cut off, and the switch 73c cannot be turned on / off during the operation.
  • a lithium ion storage battery is used to store power. Electric power can be used effectively.
  • the power storage unit 7 includes a box-shaped casing 76 and five box-shaped lithium ion storage batteries 711, a box-shaped charge / discharge control box 73, A box-shaped control box 75 and a box-shaped power conversion unit 700 in which the inverter unit 74 and the AC-DC converter 72 are integrally configured are accommodated.
  • the lithium ion storage battery 711 is a pack-shaped storage battery unit in which a large number of lithium ion storage battery cells are arranged.
  • a power storage unit 71 is composed of five lithium ion storage batteries 711.
  • These eight devices are arranged side by side so as to be adjacent in the horizontal direction.
  • the control box 75 and the power conversion unit 700 are adjacent to each other. That is, the temperature sensor 75a of the control box 75 is disposed in the vicinity of the power conversion unit 700 (particularly, the AC-DC converter 72).
  • the inverter unit 74 is arranged on the control box 75 side. That is, the AC-DC converter 72 is disposed at a position separated from the control box 75 via the inverter unit 74.
  • the power conversion unit 700 and the control box 75 are examples of the “first housing portion” and the “second housing portion” in the present invention.
  • the temperature sensor 75a of the control box 75 is arranged on the inverter unit 74 side.
  • the exhaust fan 79 is provided on the side surface of the upper portion of the housing 76, and the temperature sensor 78 is disposed at a position adjacent to the exhaust fan 79 on the upper portion of the housing 76.
  • an air inlet 76 a is formed in the upper portion of the housing 76.
  • the intake port 76a is formed on a side surface facing the side surface of the casing 76 in which the exhaust fan 79 and the temperature sensor 78 are arranged. That is, the temperature sensor 78 is disposed at a position separated from the intake port 76a, and the temperature sensor 78 is disposed at a position closer to the exhaust fan 79 than the intake port 76a.
  • Two heat dissipating fans 701 for discharging heat generated by driving the AC-DC converter 72 and the inverter 74a from the power conversion unit 700 are integrally provided at the lower part of the power conversion unit 700.
  • the heat radiating fan 701 is disposed so as to blow downward from the lower surface of the power conversion unit 700 toward the lower side of the housing 76.
  • the heat radiating fan 701 is an example of the “blower” in the present invention.
  • an air flow path 761 is provided between the inner bottom surface of the casing 76 and each device (the lithium ion storage battery 711, the charge / discharge control box 73, the control box 75, the power conversion unit 700, etc.). Further, between the inner surface of the housing 76 and each device, and between each device (center portion in the housing 76), the air flow path 761 communicates and extends vertically to the exhaust fan 79. An air flow path 762 is provided. As a result, the air containing the heat sent by the heat radiating fan 701 flows through the case 76 through the air flow path 761 at the bottom of the case 76.
  • the air sent by the heat radiating fan 701 passes along the air flow path 762, rises along the side surface of each device, and is sent to the exhaust fan 79 at the top of the housing 76.
  • the local heat in the casing 76 is effectively diffused by the heat radiating fan 701, and is efficiently discharged by the exhaust fan 79 through the air circulation path 762.
  • the air circulation path 762 is an example of the “venting path” in the present invention.
  • the power storage unit 7 is configured such that the lithium ion storage battery 711 is heated using heat discharged from the power conversion unit 700 into the housing 76. Further, in order to suppress the temperature inside the casing 76 from excessively rising due to the heat released from the power conversion unit 700 or direct sunlight, the heat stored inside the casing 76 is the temperature inside the casing 76. When the temperature detected by the temperature sensor 78 is higher than a predetermined temperature (about 40 ° C.), the exhaust fan 79 exhausts the air from the upper portion of the housing 76.
  • Each lithium ion storage battery 711, charge / discharge control box 73, and power conversion unit 700 is provided with a communication unit (not shown) for communicating the state of each device (for example, temperature state) to the control box 75. It has been.
  • the communication units of each lithium ion storage battery 711 are connected in series in a daisy chain, and are configured so that five lithium ion storage batteries 711 are handled as a unit.
  • the temperature sensor 75a for detecting the temperature inside the casing 76
  • the temperature in the casing 76 increases
  • casing 76 can be started rapidly.
  • the temperature rise of the power storage unit 71 can be suppressed, so that the function of the power storage unit 71 can be suppressed from being lowered.
  • the driving of the AC-DC converter 72 is stopped, so that the temperature inside the casing 76 is reduced.
  • the temperature rises to 70 ° C. or higher it is possible to stop driving the AC-DC converter 72 that generates the largest amount of heat among the devices stored in the case 76, so that the temperature in the case 76 is excessive. The rise can be effectively suppressed.
  • the driving of the AC-DC converter 72 is stopped and the AC-DC converter 72 of the power storage unit 71 is stopped.
  • the drive for performing the charging operation via the switch and the discharging operation via the path passing through the switch 73c, the inverter 74a and the wiring 7b is stopped.
  • the driving of the device for performing the discharging operation is stopped, the driving of the power storage unit 71 itself can also be stopped. As a result, charging / discharging at a high temperature is suppressed, and deterioration of the power storage unit 71 is suppressed. can do.
  • the current path through the wiring 7a, the switch 74b, and the wiring 7b in the devices of the power storage unit 7 The driving of at least one device other than the upper device is stopped.
  • the driving of devices such as the AC-DC converter 72 serving as a heat source is stopped to suppress the generation of heat, and the wiring 7a from the power storage unit 71, the switch 74b, and the wiring 7b are connected.
  • the power supply to a predetermined load via the current path can be continued.
  • the exhaust fan 79 is driven when it is determined based on the detection result of the temperature sensor 78 that the temperature inside the housing 76 has become a predetermined 40 ° C. lower than 70 ° C. With this configuration, exhaust by the exhaust fan 79 is started when the internal temperature of the casing 76 reaches a predetermined 40 ° C. lower than 70 ° C. Therefore, the temperature inside the casing 76 is 70 ° C. It is possible to suppress the rise to ° C.
  • the temperature sensor 78 that is housed in the housing 76 and disposed on the top of the housing 76, the heat in the housing 76 moves upward, so the temperature sensor 78 disposed on the top of the housing 76. Thus, the temperature rise in the casing 76 can be detected quickly.
  • an exhaust fan 79 that operates to exhaust the air inside the casing 76 to the outside based on the detection result of the temperature sensor 78, it is automatically performed when the temperature inside the casing 76 rises.
  • the heat in the housing 76 can be exhausted by the exhaust fan 79, an increase in the temperature in the housing 76 can be effectively suppressed.
  • the temperature inside the casing 76 is lowered by the outside air, and the exhaust fan 79.
  • the temperature sensor 78 can be separated from the vicinity of the intake port 76a where the temperature decreases the fastest when exhausting is performed. As a result, the temperature in the casing 76 can be accurately detected by the temperature sensor 78, so that the exhaust by the exhaust fan 79 is stopped in a state where the temperature in the casing 76 is not actually lowered sufficiently. Can be suppressed.
  • the capacity of the power storage unit 71 when the capacity of the power storage unit 71 is 7.85 kWh, the output of the AC / DC converter 72 is 1.5 kW, and the power storage unit 71 is charged from a state where the power storage amount is 0 to a fully charged state, It is designed to charge over half of the time zone (for example, 8 hours from 23:00 to 7:00). In this case, the charging time is 5 hours or more by simple calculation. In the lithium ion storage battery, since it is necessary to control the charging speed to be slow in the vicinity of full charge, the actual charging time is further increased.
  • the capacity of the power storage unit 71 is also required to be about 3 kWh or more. Control is performed to stop discharging at 50% of the capacity of the power storage unit 71, and a capacity of about 6 kWh or more is required to continue driving the specific load 60 at a power failure of 5 hours with a capacity of 50% of full charge. Become. The value of 7.85 kWh is a value determined with a margin for this 6 kWh.
  • the specific load 60 has a power consumption that is less than the storage capacity of the day and that can be driven for, for example, 5 hours or more by the stored power of the power storage unit 71.
  • the specific load 60 is not used, it is difficult to set the load amount, and it is also difficult to set an appropriate capacity of the power storage unit 71.
  • the rated power of the inverter 74a is 1 kW, and the power consumption of the specific load 60 is about 1 kW at the maximum.
  • the volume energy density of the lead storage battery is about 50 Wh / L to 100 Wh / L, and the volume energy density of the lithium ion storage battery is about 400 Wh / L to 600 Wh / L. Therefore, when the volume energy densities of the lead storage battery and the lithium ion storage battery are 100 Wh / L and 500 Wh / L, respectively, a difference of 5 times occurs. That is, when storing the storage battery in the casing 76, the lead storage battery requires a casing 76 having a volume approximately five times that of the lithium ion storage battery. Further, the surface area of the casing 76 in this case has a difference of about twice.
  • the amount of heat required to raise the inside of the casing 76 by the same temperature is the volume ratio of the casing 76 (about 5 times). And from the surface area ratio (about 2 times) there is a difference of about 10 times.
  • the heat generation amount of the AC-DC converter 72 serving as a heat generation source is proportional to the output value of the AC-DC converter 72, and the output value of the AC-DC converter 72 is the capacity of the storage battery 71 as described above. Therefore, if the storage battery capacity is the same, the calorific value is the same. Therefore, regarding the temperature rise effect in the casing 76 due to the heat generated by the AC-DC converter 72, the lead storage battery is about one-tenth of the lithium ion storage battery.
  • the temperature in the housing 76 is easily increased by heat discharged from a device such as the AC-DC converter 72 than when a lead storage battery is used. Since it rises, temperature detection by the temperature sensors 75a and 78 is more important.
  • the generated power output unit 101 connects the plurality of solar power generation modules 21a connected to each other and the generated power of the solar power generation module 21a to the inverter 3 side or the power storage unit 71 side of the power storage unit 7 in a switchable manner. Switching circuit unit 101a.
  • the switching circuit unit 101a When the generated power output unit 101 is connected to the inverter 3 side, the switching circuit unit 101a electrically disconnects the generated power output unit 101 and the power storage unit 71 and connects the generated power output unit 101 to the power storage unit 71. When connecting to the side, the connection between the generated power output unit 101 and the inverter 3 is electrically disconnected. Further, when the switching circuit unit 101a connects the generated power output unit 101 to the inverter 3 side, the connection state of the five solar power generation modules 21a is connected to each other in series with the five solar power generation modules 21a. It is possible to switch to a serial connection state.
  • the switching circuit unit 101a connects the generated power output unit 101 to the power storage unit 71 side, the five solar power generation modules 21a are connected in parallel to each other in the connection state of the five solar power generation modules 21a. It is possible to switch to a parallel connection state.
  • the control unit 102 transmits a control command to the control box 75 of the power storage unit 7 based on the power generation amount of the generated power output unit 101, the charge amount of the power storage unit 71, the operation status of the inverter 3, preset setting information, and the like. In addition, it has a function of receiving information related to the power storage unit 7 such as the amount of power stored in the power storage unit 71 from the control box 75. Further, the control unit 102 switches the switching circuit unit 101a of the generated power output unit 101 based on the power generation amount of the generated power output unit 101, the charge amount of the power storage unit 71, the operation status of the inverter 3, preset setting information, and the like. And the like.
  • control unit 102 determines whether the system is in normal operation or in an emergency based on the amount of charge in power storage unit 71, the operating status of inverter 3, and preset setting information. .
  • the power storage unit 7 and the control box 75 constitute a charge / discharge system of the solar power generation system 1, and the power storage unit 7 and the control unit 102 also constitute a charge / discharge system of the solar power generation system 1. Yes.
  • control unit 102 When the control unit 102 determines that it is during normal operation, the control unit 102 switches the connection state of the photovoltaic power generation module 21a to the serial connection state and switches the connection destination of the generated power output unit 101 to the inverter 3 side.
  • the circuit unit 101a is controlled. During normal operation, the output power of the generated power output unit 101 is consumed by the specific load 60 or the like, and the surplus power is reversely flowed to the power system 50.
  • control unit 102 changes the connection state of the photovoltaic power generation module 21a to the parallel connection state and switches the connection destination of the generated power output unit 101 to the power storage unit 71 side.
  • the switching circuit unit 101a is controlled.
  • the output power of the generated power output unit 101 is supplied to the power storage unit 71, and the specific load 60 is driven by the charging power of the power storage unit 71 and the output power of the generated power output unit 101.
  • control unit 102 generates solar power based on the detection results of the current detection unit 103 provided on the generated power output unit 101 side of the inverter 3 and the current detection unit 104 provided on the power system 50 side of the inverter 3. It is possible to detect the amount of power generated by the module 21a, the amount of reverse power flow, the amount of power consumed by the specific load 60, and the like. In addition, the control unit 102 controls the power generation amount of the solar power generation module 21a, the reverse power flow amount, the power consumption at the specific load 60, the state of the power storage unit 71 (charge amount, temperature state, etc.), and other solar power generation systems 100. This information is transmitted to the external server 150 via the Internet.
  • This external server 150 is a server of a maintenance company of the photovoltaic power generation system 100, for example. Thereby, the maintenance company can grasp the state of the photovoltaic power generation system 100 at any time.
  • the external server 150 can be accessed from the user's PC (personal computer) 160 or the like via the Internet, and the user can check the state of the solar power generation system 100 using the PC 160. Is possible.
  • the specific load 60 can be driven for a longer time.
  • the present invention is not limited thereto, and other DC power generation devices or wind power generation devices may be used as power generation modules.
  • a power generation module that generates power using natural energy of may be used.
  • the lithium ion storage battery 711 is used as the power storage unit 71 .
  • the present invention is not limited to this, and other secondary batteries may be used.
  • a storage battery such as a nickel hydride storage battery or a lead storage battery may be used.
  • a capacitor may be used instead of the storage battery.
  • the device driven by the AC power source is shown as an example of the specific load 60, but a device driven by the DC power source may be used.
  • a DC-DC converter that performs voltage conversion between direct current and direct current is used between the power storage unit 71 and the specific load 60 in place of the inverter 74a that converts direct current to alternating current.
  • the power storage unit 71 and the specific load 60 are directly connected.
  • a DC load and an AC load may be mixed.
  • the temperature sensor 78 and the exhaust fan 79 are provided in the power storage unit 7.
  • the present invention is not limited to this, and the temperature sensor 78 and the exhaust fan 79 are not provided. Also good.
  • the present invention is not limited to this, and the arrangement is appropriately changed. May be.
  • the AC-DC converter 72 and the inverter unit 74 may be separated, and the control box 75 having the temperature sensor 75 a may be disposed between the AC-DC converter 72 and the inverter unit 74.
  • the present invention is not limited to this, and the power storage unit 7 may be installed indoors.
  • the example in which the temperature sensor 75a as the “first temperature detection unit” is provided in the control unit 75 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the control unit 75 It may be provided outside.
  • the “first threshold value” and the “second threshold value” are 70 ° C. and 40 ° C., respectively.
  • the present invention is not limited thereto, and 70 ° C. and 40 ° C. It may be a temperature other than ° C.
  • the temperature is 70 ° C. or higher in a configuration in which no device is provided on the current path (second power supply path) via the wiring 7a, the switch 74b, and the wiring 7b.
  • the present invention is not limited to this. That is, in a configuration in which devices are provided on the second power supply path, devices other than the devices on the second power supply path may be stopped when the temperature reaches 70 ° C. or higher. Thereby, even when a device such as the AC-DC converter 72 is stopped, it is possible to continue supplying power to the load via the second power supply path.

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Abstract

 この蓄電ユニット(7)は、電力を蓄電する蓄電部(71)と、電力を変換するコンバータ(72)と、コンバータの近傍に配置された第1温度検知部(75a)と、少なくともコンバータ、第1温度検知部および蓄電部を収納する筐体(76)とを備える。

Description

蓄電ユニット、発電システムおよび充放電システム
 本発明は、蓄電ユニット、発電システムおよび充放電システムに関し、特に、電力を蓄電可能な蓄電部を備えた蓄電ユニット、発電システムおよび充放電システムに関する。
 従来、電力を蓄電可能な蓄電池を備えた発電システムが知られている。このような発電システムは、たとえば、特開平11-127546号公報に開示されている。
 この発電システムでは、太陽光発電モジュールが電力系統に連系されている。そして、太陽光発電モジュールには、太陽光発電モジュールの発電電力を蓄電可能なように蓄電池が接続されている。蓄電池は、電力系統からも充電することが可能に構成されている。また、蓄電池は、所定の場合に放電して所定の負荷に電力を供給することが可能である。
特開平11-127546号公報
 実際にシステムを設置する場合に、蓄電池をどのように設置するのかについては開示していないが、たとえば、屋外に蓄電池を設置する場合に蓄電池を保護するために、蓄電池および蓄電池の充放電に必要な機器を筐体に収納して用いることが考えられる。しかしながら、蓄電池を筐体に収納した場合には、上記機器からの発熱や直射日光によって筐体内の温度(蓄電池の温度)が上昇し易くなってしまうという不都合がある。そして、筐体内の温度が上昇した場合には、蓄電池そのものに悪影響を与える可能性がある。
 この発明の1つの目的は、蓄電部を筐体に収納して用いる場合にも、蓄電部そのものに悪影響を与えることを抑制することが可能な蓄電ユニット、発電システムおよび充放電システムを提供することである。
 この発明の第1の局面による蓄電ユニットは、電力を蓄電する蓄電部と、電力を変換するコンバータと、コンバータの近傍に配置された第1温度検知部と、少なくともコンバータ、第1温度検知部および蓄電部を収納する筐体とを備える。なお、「コンバータの近傍」とは、コンバータを中心として、コンバータから筐体の内壁までの距離のうち最も長い距離の半分の距離の範囲内を表す。
 この発明の第2の局面による発電システムは、電力系統に連系され、自然エネルギーを用いて発電する発電モジュールと、電力を蓄電する蓄電部と、電力を変換するコンバータと、コンバータの近傍に配置された第1温度検知部と、少なくともコンバータ、第1温度検知部および蓄電部を収納する筐体とを含む蓄電ユニットとを備える。
 この発明の第3の局面による充放電システムは、電力を蓄電する蓄電部と、電力を変換するコンバータと、コンバータの近傍に配置された第1温度検知部と、少なくともコンバータ、第1温度検知部および蓄電部を収納する筐体とを含む蓄電ユニットと、蓄電ユニットに含まれるコンバータを制御する制御部とを備え、制御部は、第1温度検知部による検知温度が所定の第1閾値以上になったと判断した場合に、コンバータの駆動を停止する。
 蓄電部を筐体に収納して用いる場合にも、蓄電部の温度の上昇を抑制することができるので、蓄電部の機能が低下することを抑制することができるとともに、蓄電部に悪影響を与えてしまうことを抑制することができる。
本発明の第1実施形態による発電システムの構成を示すブロック図である。 図1に示した第1実施形態による発電システムの切替スイッチの詳細構造(第1状態および第4状態)を説明するための図である。 図1に示した第1実施形態による発電システムの切替スイッチの詳細構造(第2状態および第3状態)を説明するための図である。 図1に示した第1実施形態による発電システムの切替スイッチの詳細構造(第2状態および第4状態)を説明するための図である。 本発明の第1実施形態による発電システムの蓄電ユニットを示す斜視図である。 本発明の第1実施形態による発電システムの蓄電ユニットを示す上面図である。 本発明の第1実施形態による発電システムの蓄電ユニットを示す断面図である。 本発明の第2実施形態による発電システムの構成を示すブロック図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 (第1実施形態)
 まず、図1~図7を参照して、本発明の第1実施形態による発電システム(太陽光発電システム1)の構造を説明する。
 太陽光発電システム1は、太陽光を用いて発電した電力を出力する発電電力出力部2と、電力系統50に接続され、発電電力出力部2により出力された電力を逆潮流が可能となるように電力系統50側に出力するインバータ3と、インバータ3および電力系統50を接続する母線4に接続された切替スイッチ5および切替スイッチ6と、切替スイッチ6に接続された蓄電ユニット7とを備えている。
 インバータ3は、発電電力出力部2から出力された直流の電力を交流に変換する機能を有している。発電電力出力部2は、インバータ3を介して電力系統50に連系されている。
 切替スイッチ5には特定負荷60が接続されている。特定負荷60は、交流電源によって駆動される機器である。特定負荷60には、常に電源から電力が供給されていることが望まれ、常時動作する必要のある機器が含まれる。
 発電電力出力部2は、互いに直列接続された複数の太陽光発電モジュール21を含んでいる。太陽光発電モジュール21は、薄膜シリコン系や結晶シリコン系、或いは化合物半導体系など、種々の太陽電池を用いて構成することができる。なお、太陽光発電モジュール21は、本発明の「発電モジュール」の一例である。
 また、切替スイッチ5は、配線5aを介して母線4に接続されており、配線5bを介して特定負荷60に接続されている。切替スイッチ5は、配線5cおよび5dと配線6aおよび6bとを介して切替スイッチ6に接続されている。
 この切替スイッチ5は、3つの切替スイッチ51、52および53を内部に含んでおり、ユーザの操作により3つの切替スイッチ51~53のオン/オフが一斉に切り替えられる。すなわち、ユーザの操作により、切替スイッチ51、52および53がそれぞれオフ、オフおよびオンの第1状態と、切替スイッチ51、52および53がそれぞれオン、オンおよびオフの第2状態とが切り替えられる。
 第1状態では、配線5aと配線5bとがオンになった切替スイッチ53を介して接続されており、配線5aと配線5cとの間はオフになった切替スイッチ52により切断されており、配線5dと配線5bとの間はオフになった切替スイッチ51により切断されている。この結果、第1状態では、母線4と特定負荷60とが蓄電ユニット7を介さずに接続される。また、この第1状態では、切替スイッチ5と切替スイッチ6との間で電気的な接続が切断されているので、母線4と蓄電ユニット7とは電気的に切り離されている。したがって、切替スイッチ5が第1状態にある場合には、母線4から特定負荷60に電力供給を行うことが可能である。
 第2状態では、配線5aと配線5bとの間はオフになった切替スイッチ53により切断されており、配線5aと配線5cとの間はオンになった切替スイッチ52を介して接続されており、配線5dと配線5bとの間はオンになった切替スイッチ51を介して接続されている。この第2状態では、切替スイッチ5と切替スイッチ6とが電気的に接続される。この結果、後述する切替スイッチ6の切替に応じて母線4の接続先が切り替わる。
 切替スイッチ5は、屋内に設置されている配電盤8に設けられている。また、特定負荷60およびインバータ3も屋内に設置されている。
 切替スイッチ6には、配線6cおよび蓄電ユニット7の配線7aを介してAC-DCコンバータ72が電気的に接続されている。また、切替スイッチ6は、配線6dおよび蓄電ユニット7の配線7bを介して蓄電ユニット7内のインバータ74aと接続されている。
 この切替スイッチ6も、切替スイッチ5と同様に、ユーザの手動による操作によって切り替えられる。切替スイッチ6は、3つの切替スイッチ61、62および63を内部に含んでおり、ユーザの操作により3つの切替スイッチ61~63のオン/オフが一斉に切り替えられる。すなわち、ユーザの操作により、切替スイッチ61、62および63がそれぞれオフ、オフおよびオンの第3状態と、切替スイッチ61、62および63がそれぞれオン、オンおよびオフの第4状態とが切り替えられる。
 第3状態では、配線6aと配線6bとがオンになったスイッチ63を介して接続されており、配線6aと配線6cとの間はオフになったスイッチ62により切断されており、配線6dと配線6bとの間はオフになったスイッチ61により切断されている。切替スイッチ6と蓄電ユニット7との間で電気的な接続が切断されているので、母線4と蓄電ユニット7とは電気的に切り離されている。また、第4状態では、配線6aと配線6bとの間がオフになったスイッチ63により切断されており、配線6aと配線6cとの間はオンになったスイッチ62を介して接続されており、配線6dと配線6bとの間はオンになったスイッチ61を介して接続されている。切替スイッチ6と蓄電ユニット7とが電気的に接続されているので、第2状態の切替スイッチ5を介して母線4と蓄電ユニット7とが電気的に接続されている。
 また、切替スイッチ5と切替スイッチ6とは互いに独立して電流経路を切り替えることが可能である。第1実施形態では、屋内において切替スイッチ5を第1状態に切り替えるか、または、屋外において切替スイッチ6を第3状態に切り替えることにより、母線4と蓄電ユニット7とを電気的に切り離すことが可能である。蓄電ユニット7を取り外した状態において切替スイッチ5が第1状態に切り替えられることにより、配線5aおよび5bを通る電流経路を介して特定負荷60に電力系統50および発電電力出力部2のいずれか一方または両方から特定負荷60に直接電力が供給される。蓄電ユニット7を取り外した状態において切替スイッチ5および切替スイッチ6をそれぞれ第2状態および第3状態にした場合においても、同様に、配線5a、5c、6a、6b、5dおよび5bを通る電流経路を介して、電力系統50および発電電力出力部2のいずれか一方または両方から特定負荷60に直接電力が供給される。
 切替スイッチ5を第2状態とし、切替スイッチ6を第4状態とした場合には、母線4と蓄電ユニット7とが切替スイッチ5および切替スイッチ6を介して電気的に接続される。この状態では、後述するように、母線4と蓄電ユニット7の蓄電部71とが接続されるとともに、蓄電部71と特定負荷60とが接続される。これにより、電力系統50または発電電力出力部2からの電力を蓄電部71に蓄電可能であるとともに、蓄電部71からの電力を特定負荷60に供給可能な状態となる。また、蓄電ユニット7内部のスイッチの切り替えによって蓄電ユニット7内の電流経路を切り替えることにより、電力系統50または発電電力出力部2からの電力を蓄電部71に供給せずに、特定負荷60に電力を供給することも可能である。
 次に、蓄電ユニット7の構造について説明する。
 蓄電ユニット7は、電力系統50からの電力を蓄電する蓄電部71と、電力を交流から直流に変換するAC-DCコンバータ72と、蓄電部71の充放電を制御するための充放電制御ボックス73と、蓄電部71または母線4から特定負荷60側に電力を供給するためのインバータユニット74と、蓄電部71、AC-DCコンバータ72および充放電制御ボックス73などの機器の制御を行うコントロールボックス75とを主に備えている。これらの機器は、筐体76の内部にまとめて収納されており、1つのユニットとして扱うことが可能である。ここで、蓄電ユニット7と、蓄電ユニット7に設けられたコントロールボックス75とにより、太陽光発電システム1の充放電システムが構成されている。すなわち、第1実施形態では、蓄電ユニット7は、筐体76の内部にまとめて収納された各機器により、単体で太陽光発電システム1の充放電システムとして機能するように構成されている。なお、AC-DCコンバータ72、充放電制御ボックス73、インバータユニット74およびコントロールボックス75は、本発明の「蓄電ユニットの機器」の一例であり、AC-DCコンバータ72は、本発明の「コンバータ」の一例である。また、コントロールボックス75は、本発明の「制御部」の一例である。
 また、第1実施形態では、この蓄電ユニット7を屋外に設置している。蓄電ユニット7は、電力系統50から電力を受け取るための配線7aと、特定負荷60に電力を供給するための配線7bとを有している。配線7aおよび配線7bをそれぞれ屋外に設けられた切替スイッチ6の配線6cおよび6dに接続することにより、電力系統50および発電電力出力部2のいずれか一方または両方からの電力を蓄電部71に蓄電し、蓄電した電力を特定負荷60に供給可能な発電システムが構成されている。
 また、蓄電部71としては、自然放電が少なく、充放電効率の高い2次電池(たとえば、リチウムイオン蓄電池)が用いられている。なお、リチウムイオン蓄電池は、蓄電時に吸熱する特性を有している。
 充放電制御ボックス73は、コントロールボックス75によりオン/オフの切り替えが可能な3つのスイッチ73a、73bおよび73cを含んでいる。スイッチ73aおよび73bは、AC-DCコンバータ72と蓄電部71との間の充電経路において直列に接続されている。またスイッチ73aと並列に設けられたバイパス経路上に、AC-DCコンバータ72から蓄電部71に向かう方向に電流を整流するダイオード73dが設けられている。スイッチ73cは、蓄電部71とインバータユニット74との間の放電経路に設けられている。
 電力系統50および発電電力出力部2のいずれか一方または両方から蓄電部71に充電する場合には、まずスイッチ73bがオンにされ、次いでスイッチ73aがオンにされる。これにより、AC-DCコンバータ72が起動直後であってその出力電圧が低い場合に生じる、蓄電部71からAC-DCコンバータ72への逆流を、ダイオード73dによって防止することが可能である。
 また、蓄電部71からインバータユニット74を介して特定負荷60に放電する場合には、スイッチ73cがオンにされる。また、スイッチ73aをオフにし、次いでスイッチ73bをオフにする。この場合にも同様に、蓄電部71からAC-DCコンバータ72への逆流をダイオード73dによって防止することが可能である。なお、スイッチ73a、73bおよび73cの全てがオンにされた場合には、蓄電部71の充電と放電との両方を行うことが可能である。
 インバータユニット74は、直流電力を出力する蓄電部71の電力を交流電源で駆動される特定負荷60に供給するための直流-交流変換器としてのインバータ74aと、オン/オフの切り替えが可能なスイッチ74bとを含んでいる。スイッチ74bは、配線7aと配線7bとの間に設けられている。スイッチ74bは通常オンになっており、インバータ74aは、インバータ74aに電力が供給される場合、好ましくは、インバータ74aに所定の電圧以上の電力が供給されている場合に、スイッチ74bをオフにするように構成されている。
 また、配線7aとAC-DCコンバータ72との間の電流経路のうち、スイッチ74bとの接点よりもAC-DCコンバータ72側の部分には、オン/オフの切り替えが可能なスイッチ77が設けられている。このスイッチ77は、コントロールボックス75内に設けられた温度センサ75aの温度に応じてオン/オフが切り替わるように構成されている。すなわち、温度センサ75aの温度が所定の温度(たとえば、約70度)以下である場合にはスイッチ77はオンとなり、母線4側からの電力がAC-DCコンバータ72に供給される。また、温度センサ75aの温度が所定の温度を上回った場合にはスイッチ77はオフとなり、母線4側とAC-DCコンバータ72との電気的な接続が切断される。スイッチ77のオン/オフは、コントロールボックス75によって制御される。なお、温度センサ75aは、本発明の「第1温度検知部」の一例である。また、70℃は、本発明の「第1閾値」の一例である。
 なお、コントロールボックス75の電力は、スイッチ77とAC-DCコンバータ72との間の配線から取っているので、スイッチ77がオフになった場合には、電源がなくなることによりコントロールボックス75の駆動も自動的に停止するように構成されている。また、コントロールボックス75が停止した場合、AC-DCコンバータ72からの出力がオフにされ(AC-DCコンバータ72への電力供給も断たれている)、スイッチ73aおよび73cがオフにされる。スイッチ73cがオフにされることによって、インバータ74aへの電力供給が断たれるように構成されている。インバータ74aへの電力供給が断たれるので、上述のようにスイッチ74bはオンになる。スイッチ74bをオンにすることにより、切替スイッチ5および切替スイッチ6がそれぞれ第2状態および第4状態の場合に、配線7a、スイッチ74bおよび配線7bを介した電流経路を介して、母線4側からの電力を蓄電部71を介さずに特定負荷60に供給することが可能となる。なお、配線7a、スイッチ74bおよび配線7bを介した電流経路は、本発明の「第2電力供給経路」の一例である。
 したがって、筐体76内の温度が低い状態では、スイッチ74bおよびスイッチ77はそれぞれオフおよびオンにされており、筐体76内の内部(特に、AC-DCコンバータ72)が異常発熱状態(たとえば、コントロールボックス75の内部の温度が約70℃以上)になった場合に、スイッチ74bおよびスイッチ77がそれぞれオンおよびオフにされる。これにより、異常発熱状態になった場合には、母線4側から特定負荷60への電力供給を維持したまま、発熱源となるAC-DCコンバータ72、蓄電部71、インバータ74aおよびコントロールボックス75を停止することが可能である。このため、筐体76の内部(特に、AC-DCコンバータ72)が異常発熱状態になった場合に、さらなる温度上昇を抑制することができるので、筐体76内の各機器が受ける熱的なダメージを低減することが可能である。
 また、筐体76の内部には、温度センサ78と排気ファン79がさらに設けられている。温度センサ78の検知温度が所定の温度(約40℃)以上になった場合に、排気ファン79が駆動されることにより、筐体76の内部の熱を排出することが可能である。なお、温度センサ78および排気ファン79は、筐体76内の他の機器(蓄電部71、コントロールボックス75など)とは接続されておらず、また電源は配線7aから取って駆動される。このため、温度センサ78および排気ファン79は、スイッチ77がオフになった場合にも、筐体76内の他の機器(蓄電部71、コントロールボックス75など)から電気的に独立して動作を行うように構成されている。したがって、排気ファン79は、AC-DCコンバータ72の駆動が停止された場合にも、独立して動作を行う。なお、温度センサ78および排気ファン79は、それぞれ、本発明の「第2温度検知部」および「排気部」の一例である。また、40℃は、本発明の「第2閾値」の一例である。
 また、コントロールボックス75は、蓄電部71の充電量、温度センサ75aの検知結果、現在時刻(深夜時間帯であるか否か)などに基づいて、AC-DCコンバータ72の出力、充放電制御ボックス73のスイッチ73a~73c、インバータユニット74のスイッチ74bおよびスイッチ77などのオン/オフなどを制御する機能を有する。具体的には、コントロールボックス75は、温度センサ75aの検知結果に基づいて、筐体76の内部(特に、AC-DCコンバータ72)の温度が所定の温度(たとえば、コントロールボックス75の内部の温度が約70℃)以上であると判断した場合に、異常発熱状態であると判断して、スイッチ77をオフにする。また、正常状態(異常発熱状態ではない状態)では、所定のプログラムなどに基づき、充放電制御ボックス73、AC-DCコンバータ72、インバータユニット74のスイッチ74bなどの各スイッチのオン/オフを制御する。
 コントロールボックス75は、通常運転時、たとえば、深夜においては電力系統50から蓄電部71に充電を行い、特定負荷60に電力を供給する必要が生じたときには昼夜を問わず蓄電部71から特定負荷60に電力を供給するように、各スイッチを制御する。母線4側から蓄電部71に電力を供給して蓄電部71を充電する際の電流経路は、配線7a、スイッチ77、AC-DCコンバータ72、スイッチ73aおよびスイッチ73bを通る経路である。また、蓄電部71が放電して特定負荷60に電力を供給する際の電流経路は、スイッチ73c、インバータ74aおよび配線7bを通る経路である。なお、蓄電部71に蓄電された電力は電力系統50には供給されない。なお、スイッチ73c、インバータ74aおよび配線7bを通る経路は、本発明の「第1電力供給経路」の一例である。ここで、第1実施形態では、コントロールボックス75は、通常運転時に蓄電部71の放電を行う場合にも、蓄電部71の容量が所定の閾値(たとえば、満充電状態の50%)以下にならないように蓄電部71の放電を制御する。コントロールボックス75は、蓄電部71の容量が閾値以下になったと判断した場合には、蓄電部71から特定負荷60に電力を供給するのを停止するとともに、母線4から直接特定負荷60に電力を供給するように各スイッチを切り替える。具体的には、充放電制御ボックス73のスイッチ73cをオフにするとともに、インバータユニット74のスイッチ74bをオンにする。この時、AC-DCコンバータ72の出力はオフとし、昼間時間帯での電力充電は行わない。ただし、需要家側からの逆潮流によって配電線の許容電圧を越える場合、或いは電力需要量が電力発電量を大きく下回ることが予想されるような特定日に該当する場合には、蓄電部71への充電が行われるようにAC-DCコンバータ72および各スイッチを制御する。
 また、停電時などの非常時には、電力系統50からの電力の供給が停止するので、コントロールボックス75が停止される。また、スイッチ77、スイッチ73aおよび73bがオフにされる。これにより、AC-DCコンバータ72にも電力が供給されないので、AC-DCコンバータ72の駆動も停止される。また、スイッチ73cには配線7aの電圧線信号が入力されており、停電した場合には、配線7aに電圧がかかっていないことを検知して、スイッチ73cがオンになるように構成されている。また、インバータ74aは、蓄電部71からの電力供給によって稼動するように構成されている。
 通常運転時に蓄電部71の残容量が所定の閾値(たとえば、50%)以下にならないように放電を制御している。この結果、停電時などの非常時における蓄電部71の特定負荷60への放電開始時には、蓄電部71に必ず閾値(満充電状態の50%)より大きい電力が蓄電されている。ここで、停電時においては、通常運転時と異なり、コントロールボックス75は、蓄電部71の蓄電量が所定の閾値(満充電状態の50%)以下になっても放電するように充放電制御ボックス73を制御する。非常時にはコントロールボックス75への電力の供給が断たれており、途中でスイッチ73cのオン/オフの切り替えは不可能であるが、第1実施形態のように、たとえばリチウムイオン蓄電池を用いることによって蓄電電力を有効に利用することが可能である。
 次に、蓄電ユニット7の構成を説明する。
 図5~図7に示すように、第1実施形態では、蓄電ユニット7は、箱状の筐体76内に箱状の5つのリチウムイオン蓄電池711と、箱状の充放電制御ボックス73と、箱状のコントロールボックス75と、インバータユニット74およびAC-DCコンバータ72が一体的に構成された箱状の電力変換ユニット700とが収納されている。リチウムイオン蓄電池711は、内部に多数のリチウムイオン蓄電池セルを配したパック状の蓄電池ユニットである。5つのリチウムイオン蓄電池711から蓄電部71が構成されている。これらの8個の機器(5つのリチウムイオン蓄電池711、充放電制御ボックス73、コントロールボックス75および電力変換ユニット700)は、横方向に隣接するように並べて配置されている。コントロールボックス75と電力変換ユニット700とは隣接している。すなわち、コントロールボックス75の温度センサ75aは、電力変換ユニット700(特に、AC-DCコンバータ72)の近傍に配置されている。電力変換ユニット700において、インバータユニット74はコントロールボックス75側に配置されている。すなわち、AC-DCコンバータ72はコントロールボックス75に対してインバータユニット74を介して離間した位置に配置されている。なお、電力変換ユニット700およびコントロールボックス75は、本発明の「第1収容部」および「第2収容部」の一例である。
 コントロールボックス75の温度センサ75aは、インバータユニット74側に配置されている。排気ファン79は、筐体76の上部の側面に設けられており、温度センサ78は、筐体76の上部であって排気ファン79に隣接した位置に配置されている。また、筐体76の上部には吸気口76aが形成されている。吸気口76aは、排気ファン79および温度センサ78が配置された筐体76の側面と対向する側面に形成されている。すなわち、温度センサ78は、吸気口76aから離間した位置に配置されており、温度センサ78は、吸気口76aよりも排気ファン79に近い位置に配置されている。排気ファン79の駆動時においては、吸気口76aから外気が取り込まれるとともに、排気ファン79によって排気される。また、筐体76において熱は上部に溜まるので、筐体76の上部に配置された吸気口76aおよび排気ファン79によって効率的に熱を排出することが可能である。
 電力変換ユニット700の下部にはAC-DCコンバータ72およびインバータ74aの駆動により発生する熱を電力変換ユニット700から排出するための2つの放熱ファン701が一体的に設けられている。この放熱ファン701は電力変換ユニット700の下面から下方に向けて筐体76の下方側に送風するように配置されている。なお、放熱ファン701は、本発明の「送風部」の一例である。
 また、筐体76の内部底面と各機器(リチウムイオン蓄電池711、充放電制御ボックス73、コントロールボックス75、電力変換ユニット700など)との間には空気流通経路761が設けられている。また、筐体76の内側面と各機器との間、および、各機器同士の間(筐体76内の中央部)には、空気流通経路761と連通し、上下に延びて排気ファン79に至る空気流通経路762が設けられている。これらにより、放熱ファン701により送られた熱を含む空気は、筐体76の下部の空気流通経路761を通り筐体76内を流通する。その後、放熱ファン701により送られた空気は、空気流通経路762を通り各機器の側面に沿って上昇し、筐体76の上部の排気ファン79まで送られる。この結果、放熱ファン701により筐体76内の局所的な熱が効果的に拡散されるとともに、空気流通経路762を通り排気ファン79により効率よく排出される。なお、空気流通経路762は、本発明の「通気経路」の一例である。
 蓄電ユニット7では、電力変換ユニット700から筐体76内に排出された熱を利用して、リチウムイオン蓄電池711が加熱されるように構成されている。また、電力変換ユニット700から放出される熱や直射日光によって筐体76内の温度が上昇し過ぎるのを抑制するために、筐体76の内部に蓄えられた熱は、筐体76内の温度(温度センサ78により検知された温度)が所定の温度(約40℃)よりも高い場合に、排気ファン79によって筐体76の上部から排出される。また、各リチウムイオン蓄電池711、充放電制御ボックス73および電力変換ユニット700には、各機器の状態(たとえば、温度状態など)をコントロールボックス75に通信するための通信部(図示せず)が設けられている。各リチウムイオン蓄電池711の通信部同士は、直列に数珠つなぎ状にデイジーチェーン(daisy chain)接続され、5つのリチウムイオン蓄電池711が一体として扱われるように構成されている。
 筐体76の内部の温度を検知するための温度センサ75aを設けることによって、筐体76内の温度(特に、発熱量の多いAC-DCコンバータ72の温度)が上昇した場合に、その温度上昇を温度センサ75aによって検知することができる。これにより、温度センサ75aの温度検知に基づいて、筐体76内の過剰な温度の上昇を抑制するための動作を速やかに開始することができる。これにより、蓄電部71を筐体76に収納して用いる場合にも、蓄電部71の温度の上昇を抑制することができるので、蓄電部71の機能が低下することを抑制することができるとともに、蓄電部71に悪影響を与えてしまうことを抑制することができる。
 温度センサ75aの検知結果に基づいて、筐体76の内部の温度が70℃以上になったと判断した場合に、AC-DCコンバータ72の駆動を停止することによって、筐体76の内部の温度が70℃以上になった場合に、筐体76内に収納される機器のうち、最も発熱量の大きいAC-DCコンバータ72の駆動を停止することができるので、筐体76内の温度の過剰な上昇を効果的に抑制することができる。
 温度センサ75aの検知結果に基づいて、筐体76の内部の温度が70℃以上になったと判断した場合に、AC-DCコンバータ72およびインバータ74aの駆動を停止する。このように構成することによって、筐体76の内部の温度が70℃以上になった場合に、AC-DCコンバータ72だけでなく、インバータ74aの駆動も停止することができるので、筐体76内の温度の過剰な上昇をさらに効果的に抑制することができる。
 温度センサ75aの検知結果に基づいて、筐体76の内部の温度が70℃以上になったと判断した場合に、AC-DCコンバータ72の駆動を停止するとともに、蓄電部71のAC-DCコンバータ72を介した充電動作とスイッチ73c、インバータ74aおよび配線7bを通る経路を介した放電動作とを行うための駆動を停止するように構成している。このように構成することによって、AC-DCコンバータ72の駆動を停止することに加えて、蓄電部71のAC-DCコンバータ72を介した充電動作とスイッチ73c、インバータ74aおよび配線7bを通る経路を介した放電動作とを行うための機器の駆動が停止されるので、蓄電部71自体の駆動も停止することができ、その結果、高温時における充放電が抑制され、蓄電部71の劣化を抑制することができる。
 温度センサ75aの検知結果に基づいて、筐体76の内部の温度が70℃以上になったと判断した場合に、蓄電ユニット7の機器のうちの配線7a、スイッチ74bおよび配線7bを介した電流経路上の機器以外の少なくとも1つの機器の駆動を停止するように構成している。このように構成することによって、発熱源となるAC-DCコンバータ72などの機器の駆動を停止して熱の発生を抑制しながら、蓄電部71からの配線7a、スイッチ74bおよび配線7bを介した電流経路を介した所定の負荷への電力供給を継続することができる。
 温度センサ78の検知結果に基づいて、筐体76の内部の温度が70℃よりも低い所定の40℃以上になったと判断した場合に、排気ファン79を駆動するように構成している。このように構成することによって、筐体76の内部の温度が70℃よりも低い所定の40℃以上になった場合に排気ファン79による排気が開始されるので、筐体76内の温度が70℃まで上昇することを抑制することができる。
 筐体76に収納されるとともに筐体76の上部に配置される温度センサ78を設けることによって、筐体76内の熱は上方に移動するので、筐体76の上部に配置された温度センサ78によって、筐体76内の温度上昇を速やかに検知することができる。
 また、温度センサ78の検知結果に基づいて、筐体76の内部の空気を外部へ排気するように動作する排気ファン79を設けることによって、筐体76内の温度が上昇している場合に自動的に排気ファン79により筐体76内の熱を排出することができるので、筐体76内の温度の上昇を効果的に抑制することができる。
 温度センサ78と排気ファン79との間の距離を温度センサ78と吸気口76aとの間の距離よりも短くすることによって、外気によって筐体76内のうちでも低い温度となり、かつ、排気ファン79による排気が行われる際に最も早く温度が低下する吸気口76aの付近から温度センサ78を離すことができる。これにより、温度センサ78によって筐体76内の温度を正確に検知することができるので、筐体76内の温度が実際には十分に下がっていない状態で排気ファン79による排気が停止するのを抑制することができる。
 次に、上記第1実施形態の太陽光発電システム1の具体的な実施例について説明する。
 この実施例では、蓄電部71の容量を7.85kWh、AC/DCコンバータ72の出力を1.5kWとし、蓄電部71を蓄電量が0の状態から満充電状態まで充電する際に、深夜電力時間帯(たとえば、23時から7時までの8時間など)の半分以上を費やして充電するように設計している。この場合、充電時間は単純計算では5時間以上となる。リチウムイオン蓄電池では、満充電付近では充電速度を遅く制御する必要があるので、実際の充電時間はさらに長くなる。
 特定負荷60の消費電力を約600Whとした場合、5時間の特定負荷60の駆動には約3kWhの電力量が必要となり、5時間の停電時に蓄電部71から特定負荷60に電力を供給する場合には、蓄電部71の容量も約3kWh以上必要となる。蓄電部71の容量の50%で放電を停止する制御を行っており、満充電の50%の容量で5時間の停電時に特定負荷60を駆動させ続けるには、約6kWh以上の容量が必要になる。7.85kWhの値は、この6kWhに余裕を見て決定した値である。
 また、蓄電部71に蓄電した電力を、短時間で放電しきるように使用せず、長時間をかけて出力させることを前提として設計している。昼間時間帯に短時間で蓄電電力を放電しきってしまう場合では、昼間の発電容量を減らすことにはつながりにくい。好ましくは、特定負荷60は、一日の使用電力量が蓄電容量よりも小さく、蓄電部71の蓄電電力によってたとえば5時間以上の駆動を賄える程度の消費電力とする。特定負荷60としない場合には、負荷量の設定が困難であり、適切な蓄電部71の容量の設定も困難になる。この実施例では、インバータ74aの定格電力を1kWとし、特定負荷60の消費電力は最大でも1kW程度とする。
 上記の実施例の構成を前提として、蓄電部71としてリチウムイオン蓄電池を用いた場合と鉛蓄電池を用いた場合との差異について説明する。
 鉛蓄電池の体積エネルギー密度は、約50Wh/L~100Wh/Lであり、リチウムイオン蓄電池の体積エネルギー密度は、約400Wh/L~600Wh/Lである。したがって、鉛蓄電池およびリチウムイオン蓄電池の体積エネルギー密度をそれぞれ100Wh/Lおよび500Wh/Lとした場合、5倍の差が生じる。すなわち、蓄電池を筐体76に収納する場合、鉛蓄電池の場合はリチウムイオン蓄電池の場合と比べて、約5倍の体積の筐体76が必要になる。また、この場合の筐体76の表面積は、約2倍の差が生じる。筐体76の表面積の大きさは、筐体76の放熱量に比例すると考えられるので、筐体76内を同じ温度だけ上げるために必要な熱量は、筐体76の体積比(約5倍)および表面積比(約2倍)から、約10倍の差が生じる。
 第1実施形態において発熱源となるAC-DCコンバータ72の発熱量はAC-DCコンバータ72の出力値に比例し、上記の前提のように、AC-DCコンバータ72の出力値は蓄電池71の容量に応じて決められるので、蓄電池容量が同じであれば、発熱量も同じとなる。したがって、AC-DCコンバータ72の発熱による筐体76内の温度上昇効果については、鉛蓄電池はリチウムイオン蓄電池の約10分の1となる。
 以上の点から、リチウムイオン蓄電池を蓄電部71として用いた場合には、鉛蓄電池を用いた場合よりもAC-DCコンバータ72などの機器から排出される熱によって筐体76内の温度が容易に上昇するので、温度センサ75aおよび78による温度検知がより重要である。
 (第2実施形態)
 次に、図8を参照して、本発明の第2実施形態による発電システム(太陽光発電システム100)について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、太陽光発電モジュール21aによる発電電力を蓄電部71に直接供給する構成の例について説明する。
 発電電力出力部101は、互いに接続された複数の太陽光発電モジュール21aと、太陽光発電モジュール21aの発電電力をインバータ3側または蓄電ユニット7の蓄電部71側に選択的に切替可能に接続する切替回路部101aとを含んでいる。
 切替回路部101aは、発電電力出力部101をインバータ3側に接続する場合には、発電電力出力部101と蓄電部71との接続を電気的に切断し、発電電力出力部101を蓄電部71側に接続する場合には、発電電力出力部101とインバータ3との接続を電気的に切断するように構成されている。また、切替回路部101aは、発電電力出力部101をインバータ3側に接続する場合には、5つの太陽光発電モジュール21a同士の接続状態を、5つの太陽光発電モジュール21aが互いに直列接続された直列接続状態に切り替えることが可能である。また、切替回路部101aは、発電電力出力部101を蓄電部71側に接続する場合には、5つの太陽光発電モジュール21a同士の接続状態を、5つの太陽光発電モジュール21aが互いに並列接続された並列接続状態に切り替えることが可能である。
 制御部102は、発電電力出力部101の発電量、蓄電部71の充電量、インバータ3の動作状況および予め設定された設定情報などに基づいて、蓄電ユニット7のコントロールボックス75に制御指令を送信するとともに、コントロールボックス75から蓄電部71の蓄電量などの蓄電ユニット7に関する情報を受信する機能を有する。また、制御部102は、発電電力出力部101の発電量、蓄電部71の充電量、インバータ3の動作状況および予め設定された設定情報などに基づいて、発電電力出力部101の切替回路部101aなどを制御する機能を有する。具体的には、制御部102は、蓄電部71の充電量、インバータ3の動作状況および予め設定された設定情報などに基づいて、システムが通常運転時であるか非常時であるかを判断する。蓄電ユニット7とコントロールボックス75とにより、太陽光発電システム1の充放電システムが構成されているとともに、蓄電ユニット7と制御部102とによっても、太陽光発電システム1の充放電システムが構成されている。
 制御部102は、通常運転時であると判断した場合には、太陽光発電モジュール21aの接続状態を直列接続状態にするとともに、発電電力出力部101の接続先をインバータ3側に切り替えるように切替回路部101aを制御する。通常運転時においては、発電電力出力部101の出力電力は、特定負荷60等において消費され、余った電力は電力系統50に逆潮流される。
 また、制御部102は、非常時であると判断した場合には、太陽光発電モジュール21aの接続状態を並列接続状態にするとともに、発電電力出力部101の接続先を蓄電部71側に切り替えるように切替回路部101aを制御する。非常時においては、発電電力出力部101の出力電力は、蓄電部71に供給され、特定負荷60は、蓄電部71の充電電力および発電電力出力部101の出力電力によって駆動される。
 また、制御部102は、インバータ3の発電電力出力部101側に設けられた電流検知部103およびインバータ3の電力系統50側に設けられた電流検知部104の検知結果に基づいて、太陽光発電モジュール21aの発電量、逆潮流電力量および特定負荷60における電力消費量などを検知することが可能である。また、制御部102は、太陽光発電モジュール21aの発電量、逆潮流電力量、特定負荷60における電力消費量および蓄電部71の状態(充電量、温度状態など)、その他の太陽光発電システム100の情報をインターネットを介して外部サーバ150に送信するように構成されている。この外部サーバ150は、たとえば、太陽光発電システム100のメンテナンス会社のサーバである。これにより、太陽光発電システム100の状態をメンテナンス会社が随時把握することが可能である。また、この外部サーバ150にはユーザのPC(パーソナルコンピュータ)160などからインターネットを介してアクセスすることが可能であり、ユーザはPC160を用いて自己の太陽光発電システム100の状態を確認することが可能である。
 第2実施形態の上記以外の構成は、上記第1実施形態と同様である。
 第2実施形態では、非常時において、太陽光発電モジュール21aの発電電力を蓄電部71に蓄電することができるので、より長時間特定負荷60を駆動することができる。
 第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
 なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 たとえば、上記第1および第2実施形態では、太陽光発電モジュール21によって発電を行う例について説明したが、本発明はこれに限らず、発電モジュールとして他の直流発電装置あるいは風力発電装置などの他の自然エネルギーを用いて発電する発電モジュールを用いてもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、蓄電部71としてリチウムイオン蓄電池711を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、他の2次電池を用いてもよい。たとえば、ニッケル水素蓄電池や鉛蓄電池などの蓄電池を用いてもよい。また、本発明の「蓄電部」の一例として、蓄電池の代わりにキャパシタを用いてもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、特定負荷60の例として交流電源で駆動させる機器を示したが、直流電源で駆動される機器を用いてもよい。この場合、蓄電部71と特定負荷60との間には、直流から交流に変換するインバータ74aに代えて直流と直流との電圧変換を行うDC-DCコンバータが用いられる。或いは、蓄電部71と特定負荷60との間が直接接続される。さらに、特定負荷60として、直流負荷および交流負荷が混在してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、蓄電ユニット7に温度センサ78および排気ファン79を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、温度センサ78および排気ファン79がなくてもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、筐体76内において、各機器の中で電力変換ユニット700を端に配置した例を示したが、本発明はこれに限らず、適宜配置を変えてもよい。たとえば、AC-DCコンバータ72とインバータユニット74とを分離し、温度センサ75aを有するコントロールボックス75をAC-DCコンバータ72とインバータユニット74との間に配置してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、リチウムイオン蓄電池711、充放電制御ボックス73、電力変換ユニット700およびコントロールボックス75を横に並べて配置した例について説明したが、本発明はこれに限らず、これらの機器の全部または一部を上下に重ねて配置してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、切替スイッチ5および6を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、切替スイッチ5および6のいずれか一方のみを設けるようにしてもよいし、切替スイッチを設けなくてもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、蓄電ユニット7を屋外に設置する例について説明したが、本発明はこれに限らず、蓄電ユニット7を屋内に設置してもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、「第1温度検知部」としての温度センサ75aをコントロールユニット75内に設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、コントロールユニット75の外部に設けてもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、「第1閾値」および「第2閾値」がそれぞれ70℃および40℃である例について説明したが、本発明はこれに限らず、70℃および40℃以外の温度でもよい。
 また、上記第1および第2実施形態では、配線7a、スイッチ74bおよび配線7bを介した電流経路(第2電力供給経路)上に機器が設けられていない構成において、温度が70℃以上になった場合に、AC-DCコンバータ72などの機器を停止させる例について説明したが、本発明はこれに限られない。すなわち、第2電力供給経路上に機器が設けられている構成においては、温度が70℃以上になった場合に、第2電力供給経路上の機器以外の機器を停止させればよい。これにより、AC-DCコンバータ72などの機器を停止させた場合にも、第2電力供給経路を介して負荷に電力を供給し続けることができる。

Claims (16)

  1.  電力を蓄電する蓄電部と、
     電力を変換するコンバータと、
     前記コンバータの近傍に配置された第1温度検知部と、
     少なくとも前記コンバータ、前記第1温度検知部および前記蓄電部を収納する筐体とを備える、蓄電ユニット。
  2.  前記筐体に収納され、前記コンバータを制御する制御部をさらに備え、
     前記制御部は、前記第1温度検知部による検知温度が所定の第1閾値以上になったと判断した場合に、前記コンバータの駆動を停止する、請求項1に記載の蓄電ユニット。
  3.  前記筐体に収納されるインバータをさらに備え、
     前記制御部は、前記第1温度検知部による検知温度が前記第1閾値以上になったと判断した場合に、前記コンバータおよび前記インバータの駆動を停止する、請求項2に記載の蓄電ユニット。
  4.  前記蓄電部から所定の負荷に電力を供給する第1電力供給経路をさらに備え、
     前記制御部は、前記第1温度検知部による検知温度が前記第1閾値以上になったと判断した場合に、前記コンバータの駆動を停止するとともに、前記蓄電部の前記コンバータを介した充電動作と前記第1電力供給経路を介した放電動作とを行うための機器の駆動を停止する、請求項2に記載の蓄電ユニット。
  5.  電力系統から前記蓄電部を介さずに所定の負荷に電力を供給する第2電力供給経路をさらに備え、
     前記制御部は、前記第1温度検知部による検知温度が前記第1閾値以上になったと判断した場合に、前記蓄電ユニットの機器のうちの前記第2電力供給経路上の機器以外の少なくとも1つの機器の駆動を停止する、請求項2に記載の蓄電ユニット。
  6.  前記筐体に収納され、前記筐体の内部の温度を検知するための第2温度検知部と、
     前記筐体の内部の空気を外部へ排気するための排気部とをさらに備え、
     前記制御部は、前記第2温度検知部による検知温度が前記第1閾値よりも低い所定の第2閾値以上になったと判断した場合に、前記排気部を駆動する、請求項2に記載の蓄電ユニット。
  7.  前記排気部は、前記コンバータの駆動が停止された場合にも、独立して動作を行うように構成されている、請求項6に記載の蓄電ユニット。
  8.  前記筐体に収納されるとともに前記筐体の上部に配置され、前記筐体の内部の温度を検知するための第2温度検知部をさらに備える、請求項1に記載の蓄電ユニット。
  9.  前記第2温度検知部の検知結果に基づいて、前記筐体の内部の空気を外部へ排気するように動作する排気部をさらに備える、請求項8に記載の蓄電ユニット。
  10.  前記筐体は、外部の空気を取り入れる吸気口をさらに備え、
     前記第2温度検知部と前記排気部との間の距離は、前記第2温度検知部と前記吸気口との間の距離よりも短い、請求項9に記載の蓄電ユニット。
  11.  前記吸気口は、前記筐体内において、前記排気部が設けられた前記筐体の一方側面に対して対向する他方側面に設けられている、請求項10に記載の蓄電ユニット。
  12.  前記排気部は、前記筐体内において、前記筐体の上部に配置されている、請求項9に記載の蓄電ユニット。
  13.  前記筐体内には、前記筐体内に収納される機器の少なくともいずれかの側面を通過して、前記排気部へと接続される通気経路が設けられている、請求項9に記載の蓄電ユニット。
  14.  前記コンバータは、箱状の第1収容部内に収容され、
     前記第1温度検知部は、箱状の第2収容部内に収容され、
     前記第1収容部と前記第2収容部とは前記筐体内で隣接するように配置されている、請求項1に記載の蓄電ユニット。
  15.  電力系統に連系され、自然エネルギーを用いて発電する発電モジュールと、
     電力を蓄電する蓄電部と、電力を変換するコンバータと、前記コンバータの近傍に配置された第1温度検知部と、少なくとも前記コンバータ、前記第1温度検知部および前記蓄電部を収納する筐体とを含む蓄電ユニットとを備える、発電システム。
  16.  電力を蓄電する蓄電部と、電力を変換するコンバータと、前記コンバータの近傍に配置された第1温度検知部と、少なくとも前記コンバータ、前記第1温度検知部および前記蓄電部を収納する筐体とを含む蓄電ユニットと、
     前記蓄電ユニットに含まれるコンバータを制御する制御部とを備え、
     前記制御部は、前記第1温度検知部による検知温度が所定の第1閾値以上になったと判断した場合に、前記コンバータの駆動を停止する、充放電システム。
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