WO2019235220A1 - 自立運転用蓄電システム、蓄電ユニット及び制御方法 - Google Patents

自立運転用蓄電システム、蓄電ユニット及び制御方法 Download PDF

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WO2019235220A1
WO2019235220A1 PCT/JP2019/020269 JP2019020269W WO2019235220A1 WO 2019235220 A1 WO2019235220 A1 WO 2019235220A1 JP 2019020269 W JP2019020269 W JP 2019020269W WO 2019235220 A1 WO2019235220 A1 WO 2019235220A1
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power
power storage
storage unit
unit
output terminal
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PCT/JP2019/020269
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哲男 秋田
綾井 直樹
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住友電気工業株式会社
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to a power storage system for self-sustained operation, a power storage unit, and a control method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-108309 filed on June 6, 2018, and incorporates all the description content described in the above Japanese application.
  • An electric storage system that is connected to an electric power system and can supply electric power once stored in a storage battery to a load via a power conversion device in the event of a power failure or the like is known.
  • a power storage system that is also connected to a solar power generation system and stores generated power (surplus power) exceeding the power supplied to the load is also known.
  • Patent Document 1 described later discloses a technology that can easily increase the capacity of a backup power supply system after installation in an existing photovoltaic power generation system.
  • a power conditioner (hereinafter referred to as a PCS (Power Conditioning System)) of power storage unit 900 is connected to a specific outlet 906.
  • the PCS of the power storage unit 900 converts the power stored in the power storage unit 900 and the extension unit 902 from direct current to alternating current and supplies it to the specific outlet 906 according to the setting by the remote controller 904. .
  • power is supplied to the device connected to the specific outlet 906 even during a power failure.
  • the storage capacity increases. Therefore, a request for a relatively small capacity can be handled by the power storage unit 900 alone, and if the required capacity is larger, it can be handled by adding the extension unit 902.
  • An energy storage system for autonomous operation includes a plurality of energy storage units and a control unit, and each energy storage unit of the plurality of energy storage units includes a storage battery, a power input terminal, and a power output terminal.
  • a switch that opens or short-circuits the input terminal and the output terminal, and controls charging / discharging of the switch and the storage battery according to an instruction from the control unit, and the plurality of power storage units are each power storage unit of the plurality of power storage units Are connected to the output terminal of one of the plurality of power storage units, so that the plurality of power storage units are connected in series as a whole.
  • the control unit In a plurality of power storage units connected in series, input terminals that are not connected to the output terminals of any power storage unit In the plurality of power storage units connected in series, connected to the self-sustained output terminal of the power generator that outputs the generated power from the self-supporting output terminal, the output terminal that is not connected to the input terminal of any power storage unit is Connected to a specific load to which power is to be supplied at the time of a power failure, the control unit generates an instruction for each power storage unit of the plurality of power storage units in response to the power system being in a power failure state.
  • a power storage unit is a power storage unit that includes a storage battery and controls charging / discharging of the storage battery according to an instruction from a control unit shared with another power storage unit, the power input terminal, And an output terminal and a switch for opening or shorting the input terminal and the output terminal, the power storage unit is connected in series with another power storage unit via at least one of the input terminal and the output terminal, and the switch is controlled The unit opens or shorts the input terminal and the output terminal in response to an instruction output in response to the power system being in a power failure state.
  • a control method includes a plurality of power storage units, and each power storage unit of the plurality of power storage units includes a storage battery, a power input terminal, a power output terminal, the input terminal, and the power storage unit.
  • a plurality of power storage units, each of the plurality of power storage units is a power storage unit different from each power storage unit.
  • a plurality of power storage units are connected in series by being connected to the output terminal of one of the power storage units, and the plurality of power storage units connected in series are connected to the output terminal of any power storage unit.
  • the input terminal that is not connected is connected to the self-sustained output terminal of the generator that outputs power from the self-sustained output terminal by performing self-sustained operation when the power system fails.
  • the output terminal that is not connected to the input terminal of any power storage unit is a control method for a system that is connected to a specific load to which power is to be supplied in the event of a power failure,
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional power storage system for independent operation.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a self-sustaining operation power storage system including a plurality of power storage units of the same product in parallel.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the self-sustaining operation power storage system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the remote controller of FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the power storage unit of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the extension unit of FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the power generation apparatus of FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a state of the power storage unit and the extension unit of FIG. 3 at the time of a power failure.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a state different from that in FIG. 8 when the power storage unit and the extension unit in FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a state different from those in FIGS. 8 and 9 when the power storage unit and the extension unit in FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a state different from that shown in FIGS. 8 to 10 when the power storage unit and the extension unit of FIG.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a state different from that shown in FIGS. 8 to 11 when the power storage unit and the extension unit in FIG. 3 are in a power failure.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the remote controller in the second modification.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a self-sustaining operation power storage system according to a third modification.
  • the extension unit 902 has a different configuration from the power storage unit 900, and thus it is necessary to manage the power storage unit 900 and the extension unit 902 with different product numbers. Further, it is necessary to adjust the number of manufactured power storage units 900 and the number of manufactured extension units 902, which is complicated.
  • the present disclosure provides a power storage system for self-sustained operation, a power storage unit, and a control method thereof that include a plurality of power storage units and can efficiently supply power to a specific load when a power failure occurs in the power system. For the purpose.
  • a power storage system for self-sustained operation includes a plurality of power storage units and a control unit, and each power storage unit of the plurality of power storage units includes a storage battery, a power input terminal, An output terminal, and the input terminal and a switch that opens or short-circuits the output terminal, and controls charging and discharging of the switch and the storage battery according to an instruction from the control unit.
  • an input terminal that is not connected to the output terminal of any power storage unit
  • the output terminal that is connected to the self-sustained output terminal of the power generator that outputs the generated power from the self-sustained output terminal and is connected to the input terminal of any of the power storage units. Is connected to a specific load to which power is to be supplied in the event of a power failure, and the control unit generates an instruction for each power storage unit of the plurality of power storage units in response to the power system being in a power failure state.
  • FIG. 2 shows a single line.
  • the remote controller 914 controls the PCS of the power storage unit 910 so that the generated power is supplied to the first specific load 922 if the power generation device 920 is generating power.
  • the remote controller 914 charges the storage battery in the power storage unit 910 with the surplus power.
  • the PCS of the power storage unit 910 is controlled.
  • the remote control 914 supplies the insufficient power from the storage battery inside the storage unit 910. Control the PCS. If the power generation device 920 is not generating power, the remote controller 914 controls the PCS of the power storage unit 910 so that power is supplied from the storage battery inside the power storage unit 910 to the first specific load 922.
  • the remote controller 916 operates in the same manner as the remote controller 914. That is, when a power failure occurs, the remote controller 916 controls the PCS of the extension unit 912 so that the generated power is supplied to the second specific load 924 if the power generation device 920 is generating power. When the power supplied from the second independent output terminal 928 exceeds the power consumption of the second specific load 924, the remote controller 916 sets the PCS of the expansion unit 912 so that the storage battery inside the expansion unit 912 is charged with surplus power. Control. When the power supplied from the second independent output terminal 928 is smaller than the power consumption of the second specific load 924, the remote controller 916 supplies the insufficient power from the storage battery inside the expansion unit 912. Control the PCS. If the power generation device 920 is not generating power, the remote controller 916 controls the PCS of the extension unit 912 so that power is supplied from the storage battery inside the extension unit 912 to the second specific load 924.
  • FIG. 2 is a redundant system in which two independent power generation outputs are required and a total of two remote controllers are required to control each of the power storage unit 910 and the extension unit 912.
  • an abnormality occurs, it is necessary to operate the two remote controllers, which is complicated.
  • a plurality of power storage units and power generators Electric power can be efficiently supplied from either one to a specific load.
  • a plurality of power storage units are connected in series, power can be supplied to a specific load for a longer time than when connected in parallel.
  • a control part produces
  • the electric power source supplied to a specific load can be appropriately determined from among a plurality of power storage units and power generators.
  • the sensor further includes a sensor that detects a current supplied to the specific load, and the control unit is configured according to the power consumption of the specific load obtained from the detection value of the sensor and the output power of the independent output terminal. An instruction for each power storage unit of the plurality of power storage units is generated. Thereby, the electric power source supplied to a specific load can be determined more appropriately from a plurality of power storage units and power generators.
  • control unit generates an instruction for the power storage unit according to the power storage amount of the storage battery of the power storage unit.
  • control unit is included in any one of the plurality of power storage units, and the control unit is wired or wirelessly connected to each of the plurality of power storage units excluding the power storage unit including the control unit.
  • the control unit includes a communication unit that communicates with each other, and the control unit transmits an instruction to each of the plurality of power storage units excluding the power storage unit including the control unit via the communication unit.
  • control unit may charge and discharge the storage battery of the power storage unit connected to the specific load among the plurality of power storage units connected in series first. Generate instructions for.
  • control unit is configured to charge and discharge the storage battery of the power storage unit connected at a position closer to the specific load more preferentially.
  • indication with respect to each electrical storage unit is produced
  • the control unit turns off the switch of the power storage unit that supplies power to the specific load in response to the amount of power supplied from the independent output terminal being less than a predetermined value.
  • the power supply from the self-sustained output terminal to the storage battery is stopped, and an instruction for each power storage unit of the plurality of power storage units is generated so as to turn on the switch of the power storage unit located on the specific load side of the power storage unit.
  • the power storage unit receives a request transmitted from the control unit when the power system is in a power failure state, and transmits the power storage amount of the storage battery of the power storage unit to the control unit.
  • the self-sustaining operation power storage system further includes a remote controller, and the control unit is included in the remote controller.
  • the self-sustaining operation power storage system includes a sensor that detects power supplied from the power system, and a determination unit that determines whether or not the power system is in a power failure state according to a detection value of the sensor. And further including.
  • control unit includes a receiving unit that receives a signal indicating that the power system is in a power failure state from an external device.
  • the self-sustained operation power storage system further includes a switching unit that disconnects the specific load from the power system and connects the plurality of power storage units connected in series in response to the power system being in a power failure state. Including.
  • a power storage unit is a power storage unit that includes a storage battery and controls charging / discharging of the storage battery according to an instruction from a control unit that is shared with another power storage unit. And a switch that opens or short-circuits the input terminal and the output terminal, and the power storage unit is connected in series with another power storage unit via at least one of the input terminal and the output terminal.
  • an input terminal that is not connected to any output terminal of the power storage unit performs a self-sustained operation during a power failure of the power system and outputs generated power from the self-supporting output terminal
  • the switch is connected to the self-sustained output terminal of the power generator, and the control unit outputs in response to the fact that the output power of the self-sustained output terminal of the power generator is in the disappearing state. Responsive to the instruction to open or short the input and output terminals.
  • the storage battery is connected to an electric circuit that short-circuits the input terminal and the output terminal when the switch is turned on.
  • One end of the switch is connected to the storage battery, and the other end of the switch is connected to the input terminal. Has been.
  • a control method includes a plurality of power storage units, and each power storage unit of the plurality of power storage units includes a storage battery, a power input terminal, a power output terminal, and the input A plurality of power storage units, a power storage unit separate from each power storage unit, and a plurality of power storage units.
  • a plurality of power storage units are connected in series by being connected to the output terminal of one power storage unit of the power storage units, and in any of the plurality of power storage units connected in series, the output terminal of any of the power storage units
  • the input terminal that is not connected to the power generator is a self-sustained output terminal of a power generator that performs self-sustained operation during a power failure and outputs the generated power from the self-sustained output terminal.
  • an output terminal that is not connected to an input terminal of any power storage unit is a system control method that is connected to a specific load to which power is to be supplied in the event of a power failure.
  • control step includes a step of first charging / discharging a storage battery of the storage unit connected to the specific load among the plurality of storage units.
  • the control step outputs electric power from the independent output terminal by the independent output determination step.
  • the plurality of power storage units are controlled by the surplus power of the power generation device while controlling each switch of the plurality of power storage units so that the power output from the independent output terminal is supplied to the specific load. Charging the storage battery of each of the units, and the charging rate of each storage battery of the plurality of power storage units is controlled so that the state of each storage battery of the plurality of power storage units is equal.
  • control step is connected to the self-supporting output terminal among the plurality of power storage units upon receiving the determination that the power is not output from the self-supporting output terminal by the self-supporting output determination step.
  • the first switch that is the switch of the storage unit that is open, and among the plurality of storage units, power is supplied to the specific load from the storage battery of the storage unit that is connected in series at a position closer to the power generation device, A first step of controlling each switch of the plurality of power storage units other than the first switch is included.
  • control step further includes a storage amount determination step of determining whether or not the storage amount of the storage battery of the storage unit that has output power to the specific load has become zero after the first step.
  • the control step is a second switch that is a switch of the power storage unit when the power storage amount determination step determines that the power storage amount of the storage battery of the power storage unit that has output power to the specific load has become zero.
  • a plurality of switches other than the first switch and the second switch so that power is supplied to the specific load from the storage battery of the power storage units connected in series at a position closer to the specific load than the power storage unit.
  • a second step of controlling each switch of the power storage units is a second switch that is a switch of the power storage unit when the power storage amount determination step determines that the power storage amount of the storage battery of the power storage unit that has output power to the specific load has become zero.
  • a power storage system 100 for autonomous operation includes a power storage unit 102, an extension unit 104, a remote controller 106, a switching unit 108, a first sensor 110, and a second sensor. 132.
  • the power storage unit 102 is connected to the self-supporting output terminal 122 of the power generation device 120.
  • the extension unit 104 is connected to the power storage unit 102 in series.
  • the remote control 106 includes a communication unit 107.
  • the remote controller 106 communicates with the power storage unit 102 and the extension unit 104 via a communication unit 107 by wire or wireless.
  • the switching unit 108 is connected to the extension unit 104.
  • the first sensor 110 measures the power supplied to the specific load 124.
  • the second sensor 132 detects power supply from the power system 130.
  • the specific load 124 is supplied with power not only when a power failure has occurred in the power system 130 (hereinafter also referred to as normal time) but also when a power failure has occurred (hereinafter also referred to as power failure).
  • the general load 134 is a load that is supplied with power during normal operation but is not supplied with power during a power failure.
  • FIG. 3 shows a single line.
  • the power generation device 120 is connected to a distribution line for supplying power from the power system 130 to the general load 134, and can normally supply the generated power to the general load 134.
  • the power generation device 120 opens a connection to a distribution line for supplying power to the second sensor 132, starts a self-sustaining operation, and supplies power from the self-sustaining output terminal 122.
  • the second sensor 132 is, for example, a voltage sensor that detects a voltage supplied from the power system 130, and the power generation device 120 can determine whether or not a power failure has occurred based on the detection value of the second sensor 132.
  • the power generation device 120 transmits information representing the amount of power supplied from the self-sustained output terminal 122 (hereinafter also referred to as self-sustained output information) to the remote control 106.
  • the power generation device 120 is a solar power generation system including a solar panel and a PCS.
  • the PCS of the power generation device 120 includes a control unit (CPU, microcomputer, etc.), a storage unit (for example, a rewritable nonvolatile memory), and a communication unit, and communicates with the communication unit of the remote controller 106.
  • the power storage unit 102 and the extension unit 104 each include a PCS and a storage battery (such as a lithium ion secondary battery). Each of the power storage unit 102 and the extension unit 104 converts externally supplied power (AC) from AC to DC via the PCS and stores it in an internal storage battery.
  • Each PCS of the power storage unit 102 and the extension unit 104 includes a control unit (CPU, microcomputer, etc.), a storage unit (for example, a rewritable nonvolatile memory), and a communication unit.
  • Each PCS communicates with the communication unit 107 of the remote control 106 via its own communication unit, and receives instructions such as operation / stop. Each PCS performs a charge / discharge operation in response to an instruction from the remote controller 106.
  • the power storage unit 102 and the extension unit 104 have the same configuration, and the capacity of the storage battery is also the same. That is, the power storage unit 102 and the extension unit 104 are provided to the market as the same product.
  • the power storage unit 102 and the extension unit 104 include a first bypass switch 112 and a second bypass switch 114, respectively.
  • the first bypass switch 112 of the power storage unit 102 has one end (the input end of the power storage unit 102) connected to the self-supporting output terminal 122 and the other end (the output end of the power storage unit 102) connected to the PCS. That is, the first bypass switch 112 is disposed closer to the input terminal of the power storage unit 102 than the PCS and the storage battery.
  • the second bypass switch 114 of the extension unit 104 has one end (input end of the extension unit 104) connected to the output end of the power storage unit 102 and the other end (output end of the extension unit 104) connected to the PCS. That is, the second bypass switch 114 is disposed closer to the input terminal of the extension unit 104 than the PCS and the storage battery.
  • one input terminal 140 is connected to the output terminal of the extension unit 104, the other input terminal 142 is connected to a distribution line for supplying power from the power system 130, and the output terminal 144 is specified. Connected to a load 124.
  • the switching unit 108 is controlled by the remote controller 106, and normally connects the other input terminal 142 and the output terminal 144, and connects one input terminal 140 and the output terminal 144 at the time of power failure of the power system 130. As a result, the power supply source to be supplied to the specific load 124 is changed between the normal time and the power failure of the power system 130.
  • the remote controller 106 includes a control unit (CPU, microcomputer, etc.), a storage unit (for example, a rewritable nonvolatile memory), and a communication unit.
  • the remote controller 106 communicates with the power storage unit 102 and the extension unit 104 and stores the received information in the storage unit as appropriate.
  • the remote controller 106 can obtain the amount of power supplied to the specific load 124 by receiving the detection value of the first sensor 110.
  • the first sensor 110 is, for example, a current sensor, detects a current (alternating current) flowing through the distribution line at a position where the first sensor 110 is installed, and outputs corresponding information (such as a current value).
  • the remote control 106 can determine whether or not a power failure has occurred in the power system 130 by receiving the detection value of the second sensor 132.
  • the remote controller 106 detects that a power failure has occurred, the remote controller 106 controls the switching unit 108 to switch the connection as described above, and according to the self-sustained output information acquired from the power generation device 120, the power storage unit 102 and the extension unit 104. Control each PCS.
  • remote controller 106 is executed by the remote controller 106. Specifically, the control unit of remote controller 106 reads and executes a predetermined program from the storage unit inside remote controller 106.
  • step 200 the remote controller 106 measures the power consumption of the specific load 124. Specifically, the remote controller 106 obtains the power supplied to the specific load 124 from the information (current value) input from the first sensor 110 and stores it in the internal storage unit. As will be described later, since step 200 is repeated, the latest power value may be stored. Control then proceeds to step 202.
  • the remote controller 106 determines whether or not a power failure has occurred in the power system 130. Specifically, the remote controller 106 determines whether or not a power failure occurs based on information (voltage value) from the second sensor 132. For example, if the voltage is equal to or less than a predetermined value (value close to zero), it can be determined that a power failure occurs. If it is determined that there is a power failure, the control proceeds to step 204. Otherwise, control returns to step 200.
  • step 204 the remote controller 106 sets the switching unit 108 at the time of a power failure as described above (the input terminal 140 and the output terminal 144 are connected), and stores the storage battery charge in the extension unit 104 (hereinafter referred to as SOC (State Of Charge). )) Is transmitted to the extension unit 104.
  • SOC State Of Charge
  • the request code (hereinafter also referred to as SOC request code) is transmitted to the extension unit 104.
  • Step 206 the remote controller 106 determines whether or not the SOC requested to the extension unit 104 in Step 204 and the information on the self-sustained output power of the power generation device 120 have been acquired.
  • the information on the self-sustained output power is the self-sustained output information (the amount of power supplied from the self-sustained output terminal 122) transmitted from the power generation device 120 to the remote controller 106 when a power failure occurs. If it is determined that both have been acquired, the remote control 106 stores the acquired SOC and independent output information in the storage unit, and the control proceeds to step 208. Otherwise, step 206 is repeated. As will be described later, since step 206 is repeated, it is only necessary that the latest values of the SOC and the independent output information are stored.
  • the remote controller 106 outputs an instruction to the extension unit 104 so as to bypass the input power and stop the PCS.
  • the instruction may include, for example, a set of bypass parameters (bypass switch ON / OFF) and charge / discharge parameters.
  • bypass parameter for example, “1” indicates an instruction for bypass output, that is, an instruction to turn on (short-circuit) the bypass switch in the unit, and “0” indicates an instruction for no bypass output, that is, an instruction for bypassing the unit. Indicates an instruction to turn off.
  • the charge / discharge parameter for example, “ ⁇ 1” indicates a charge instruction, “1” indicates a discharge instruction, and “0” indicates a stop (no charge / discharge) instruction.
  • the remote controller 106 sends the data (1, 0) (bypass parameter is “1” (bypass output)) and the charge / discharge parameter is “0” (PCS). An instruction including stop)) may be transmitted. Control then proceeds to step 212.
  • step 212 the remote controller 106 determines whether or not the self-supporting output power acquired in step 206 is equal to or higher than the power of the specific load 124 measured in step 200. If it is determined that the self-sustained output power is greater than or equal to the specific load power, control proceeds to step 214. Otherwise, control passes to step 216.
  • step 214 the remote controller 106 outputs an instruction to the power storage unit 102 so as to bypass the power input to the power storage unit 102 and charge the power. Specifically, if the bypass parameter and the charge / discharge parameter are set as described above, remote controller 106 may transmit an instruction including data (1, ⁇ 1) to power storage unit 102. Control then proceeds to step 226.
  • the data (1, ⁇ 1) indicates that the bypass parameter is “1” (bypass output) and the charge / discharge parameter is “ ⁇ 1” (charge).
  • the remote controller 106 transmits an instruction to the power storage unit 102 so that the power input to the power storage unit 102 is not bypassed and discharged. Specifically, if the bypass parameter and the charge / discharge parameter are set as described above, remote controller 106 may transmit an instruction including (0, 1) data to power storage unit 102. The data (0, 1) indicates that the bypass parameter is “0” (no bypass output) and the charge / discharge parameter is “1” (discharge). Control then proceeds to step 226.
  • step 2108 remote control 106 bypasses the power input to power storage unit 102 and transmits an instruction to power storage unit 102 to stop the PCS. To do. Specifically, if the bypass parameter and the charge / discharge parameter are set as described above, remote controller 106 may transmit an instruction including data (1, 0) to power storage unit 102. The data of (1, 0) indicates that the bypass parameter is “1” (bypass output) and the charge / discharge parameter is “0” (PCS is stopped). Control then proceeds to step 220.
  • Step 220 the remote controller 106 determines whether or not the self-supporting output power acquired in Step 206 is equal to or higher than the power of the specific load 124 measured in Step 200. If it is determined that the self-sustained output power is greater than or equal to the specific load power, control proceeds to step 222. Otherwise control passes to step 224.
  • the remote controller 106 bypasses the power input to the extension unit 104 and transmits an instruction to the extension unit 104 so as to charge. Specifically, if the bypass parameter and the charge / discharge parameter are set as described above, the remote controller 106 may transmit an instruction including data (1, ⁇ 1) to the extension unit 104.
  • the data (1, ⁇ 1) indicates that the bypass parameter is “1” (bypass output) and the charge / discharge parameter is “ ⁇ 1” (charge). Control then proceeds to step 226.
  • the remote controller 106 transmits an instruction to the extension unit 104 so that the power input to the extension unit 104 is not bypass output and is discharged. Specifically, if the bypass parameter and the charge / discharge parameter are set as described above, the remote controller 106 may transmit an instruction including data (0, 1) to the extension unit 104. The data (0, 1) indicates that the bypass parameter is “0” (no bypass output) and the charge / discharge parameter is “1” (discharge). Control then proceeds to step 226.
  • the remote controller 106 determines whether or not to end. For example, when the power failure of the power system 130 is resolved and the supply of power from the power system 130 is started, the remote controller 106 determines that the remote control 106 is finished. When it is determined to end, the remote controller 106 changes the switching unit 108 to the normal state, and transmits a stop instruction to the power storage unit 102 and the extension unit 104. Thereafter, the program ends. Otherwise, control returns to step 200, and the processing from step 200 to step 226 is repeated until it is determined to end. Even if the program is terminated once, it is preferable that the program is started again if the power system 130 recovers from the power failure.
  • the control unit of the power storage unit 102 reads and executes a predetermined program from the storage unit inside the power storage unit 102.
  • step 300 the power storage unit 102 determines whether or not data has been received. If it is determined that it has been received, control proceeds to step 302. Otherwise, step 300 is repeated.
  • step 302 the power storage unit 102 determines whether or not the data received in step 300 includes a bypass output instruction. If it is determined that it is included, control proceeds to step 304. Otherwise control passes to step 306. If the bypass parameter is “1”, it is determined that the instruction is a bypass output, and if the bypass parameter is “0”, it is determined that the instruction is not a bypass output.
  • step 304 the power storage unit 102 turns on the first bypass switch 112. Control then proceeds to step 308.
  • step 306 the power storage unit 102 turns off the first bypass switch 112. Control then proceeds to step 308.
  • step 308 the power storage unit 102 determines which of charging, discharging, and stopping instructions has been received. If the charge / discharge parameter is “ ⁇ 1”, it is determined as a charge instruction, “1” as a discharge instruction, and “0” as a stop instruction. If it is determined that the instruction is a charge instruction, the control proceeds to step 310. If it is determined that the instruction is a discharge instruction, the control proceeds to step 312. If it is determined that the instruction is a stop instruction, the control proceeds to step 310. The process proceeds to 314.
  • step 310 the power storage unit 102 starts charging the storage battery by PCS. Control then proceeds to step 316.
  • step 312 the power storage unit 102 starts discharging the storage battery by PCS. Control then proceeds to step 316.
  • step 314 the power storage unit 102 stops the PCS. Control then proceeds to step 316.
  • step 316 the power storage unit 102 determines whether or not an end instruction has been received. If it is determined that an end instruction has been received, the program ends. Otherwise, control returns to step 300 and the processing from step 300 to step 316 is repeated.
  • the termination instruction is issued, for example, by transmitting a stop instruction from the remote control 106 to the power storage unit 102. Even if the program is terminated once, it is preferable that the program is started again if the power system 130 recovers from the power failure.
  • the control unit of the expansion unit 104 reads a predetermined program from the storage unit inside the expansion unit 104 and executes it.
  • the flowchart of FIG. 6 is obtained by adding steps 400 and 402 to the flowchart of FIG. 6 is different from FIG. 5 in that the operation subject is changed from the power storage unit 102 to the extension unit 104, and the processing target is the second bypass switch 114 and the PCS in the extension unit 104.
  • the processing of the steps given the same numbers as in FIG. 5 is the same as the processing of FIG. 5, so that the overlapping description will not be repeated and the differences will be mainly described.
  • the extension unit 104 determines whether or not data has been received, similarly to the power storage unit 102 (step 300). If it is determined that the data has been received, in step 400, the extension unit 104 receives the SOC transmission request. Determine whether or not. Specifically, the extension unit 104 determines whether or not the data received in step 300 is the SOC request code transmitted from the extension unit 104 in step 204 (see FIG. 4). If it is determined that the SOC request code has been received, control proceeds to step 402. Otherwise control passes to step 302.
  • step 402 the extension unit 104 detects the current storage amount (SOC) of the storage battery in the extension unit 104 and transmits the value to the remote controller 106. Thereafter, control proceeds to step 302.
  • SOC current storage amount
  • the extension unit 104 repeats the processing from step 300 to step 316, step 400, and step 402 until an end instruction is received, similarly to the power storage unit 102.
  • the extension unit 104 turns on the second bypass switch 114 in step 304 and turns off the second bypass switch 114 in step 306.
  • step 310 the expansion unit 104 starts charging by the PCS in the expansion unit 104, in step 312, the discharging starts by the PCS in the expansion unit 104, and in step 314, the PCS in the expansion unit 104 is stopped. .
  • step 316 when the extension unit 104 receives the stop instruction transmitted from the remote controller 106 to the extension unit 104, the program ends. Even if the program is terminated once, it is preferable that the program is started again if the power system 130 recovers from the power failure.
  • control unit inside the power generation device 120 reads and executes a predetermined program from the storage unit inside the power generation device 120.
  • step 500 the power generator 120 determines whether or not a power failure has occurred in the power system 130. Specifically, the power generation apparatus 120 determines whether or not a power failure has occurred in the power system 130 based on information (voltage value) from the second sensor 132. For example, if the voltage is equal to or less than a predetermined value (value close to zero), it can be determined that a power failure occurs. If it is determined that there is a power failure, control proceeds to step 502. Otherwise, step 500 is repeated.
  • a predetermined value value close to zero
  • step 502 the power generator 120 starts a self-sustaining operation. Specifically, as described above, the power generation device 120 opens a connection to a distribution line for supplying power to the second sensor 132 and starts outputting power from the self-supporting output terminal 122. Thereafter, control proceeds to step 504.
  • step 504 the power generation device 120 transmits the self-sustained output information indicating the amount of power supplied from the self-sustained output terminal 122 to the remote controller 106. Thereafter, control proceeds to step 506.
  • the power generator 120 determines whether or not to end. For example, it is determined that the power generation apparatus 120 is finished when the power failure of the power system 130 is resolved and the supply of power from the power system 130 is started. When it determines with complete
  • the remote controller 106 sets the switching unit 108 to the state at the time of the power failure, disconnects the specific load 124 from the power system 130, and transmits the SOC (storage amount) to the extension unit 104. Request (step 204 in FIG. 4). As a result, the specific load 124 enters a connected state in which power can be supplied from the self-sustained output terminal 122, the power storage unit 102, and the extension unit 104 of the power generation device 120.
  • the power generator 120 starts a self-sustained operation and transmits self-sustained output information (the amount of output power from the self-sustained output terminal 122) to the remote control 106 (steps 502 and 504 in FIG. 7).
  • the extension unit 104 receives the SOC request code, the extension unit 104 transmits the SOC to the remote controller 106 (step 402 in FIG. 6). Whether the remote controller 106 supplies power to the specific load 124 from the power generation device 120, the power storage unit 102, or the expansion unit 104 according to the independent output power supplied by the self-sustained operation of the power generation device 120 and the SOC of the expansion unit 104. To decide.
  • the remote controller 106 transmits an instruction according to the determination to the power storage unit 102 and the extension unit 104 (see step 208 to step 224 in FIG. 4).
  • the power storage unit 102 sets the first bypass switch 112 according to the instruction received from the remote controller 106, and starts charging / discharging by the PCS or stops the PCS (step 302 to step 314 in FIG. 5).
  • the extension unit 104 sets the second bypass switch 114 according to the instruction received from the remote controller 106, and starts charging / discharging by the PCS or stops the PCS (from step 302 to step 314 in FIG. 6). .
  • electric power can be supplied to the specific load 124 from any of the power generation device 120, the power storage unit 102, and the extension unit 104.
  • 8 to FIG. 11 how the power is supplied to the specific load 124 according to the self-sustained output power and the storage amount (SOC) of the extension unit 104 will be specifically described.
  • 8 to 11 show only elements related to a change in power supplied to the specific load 124 during a power failure in the configuration shown in FIG. 4. Dashed arrows represent current.
  • the storage batteries of the power storage unit 102 and the extension unit 104 are charged (not limited to full charge) at normal times.
  • the case where the battery is charged) is shown.
  • the determination result of step 208 in FIG. 4 is NO, and step 218 is executed.
  • the determination result of step 220 is YES, and step 222 is executed. Therefore, an instruction including data (1, 0) (bypass parameter is “1” (bypass output) and charge / discharge parameter is “0” (stop PCS)) is transmitted to power storage unit 102.
  • an instruction including data (1, ⁇ 1) (bypass parameter is “1” (bypass output) and charge / discharge parameter is “ ⁇ 1” (charge)) is transmitted to the extension unit 104.
  • the PCS of the power storage unit 102 is stopped, the first bypass switch 112 is turned on, and the input power is bypassed and output to the extension unit 104.
  • the extension unit 104 bypasses the input power and outputs it to the specific load 124 to charge the surplus power to the internal storage battery.
  • the determination result of step 208 in FIG. 4 is NO, and step 218 is executed.
  • the determination result of step 220 is NO, and step 224 is executed. Therefore, an instruction including data (1, 0) is transmitted to the power storage unit 102 as in the case of FIG. Unlike the case of FIG.
  • the extension unit 104 is instructed to include (0, 1) data (bypass parameter is “0” (no bypass output) and charge / discharge parameter is “1” (discharge)). Sent. As a result, as shown in FIG. 9, the PCS of the power storage unit 102 is stopped, and the state where the first bypass switch 112 is turned on (bypass output) is maintained. The extension unit 104 turns off the second bypass switch 114 (does not perform bypass output), discharges the internal storage battery, and supplies power to the specific load 124.
  • step 208 in FIG. 4 the determination result of step 208 in FIG. 4 is YES, and step 210 is executed. Moreover, the determination result of step 212 is YES, and step 214 is executed. Therefore, an instruction including data (1, 0) (bypass parameter is “1” (bypass output) and charge / discharge parameter is “0” (stop PCS)) is transmitted to the extension unit 104.
  • An instruction including (1, ⁇ 1) data (bypass parameter is “1” (bypass output) and charge / discharge parameter is “ ⁇ 1” (charge)) is transmitted to power storage unit 102.
  • the power storage unit 102 turns on the first bypass switch 112 (bypasses the output), bypasses the power consumed by the specific load 124 out of the input power, and the extension unit 104 The surplus power is charged to the internal storage battery.
  • the expansion unit 104 stops the PCS, turns on the second bypass switch 114 (bypasses output), bypasses the input power, and outputs it to the specific load 124.
  • the determination result of step 208 in FIG. 4 is YES, and step 210 is executed. Further, the determination result of step 212 is NO, and step 216 is executed. Therefore, an instruction including data (1, 0) is transmitted to the extension unit 104 as in the case of FIG. Unlike the case of FIG.
  • an instruction including data (0, 1) (bypass parameter is “0” (no bypass output) and charge / discharge parameter is “1” (discharge)) is transmitted to the power storage unit 102.
  • the power storage unit 102 turns off the first bypass switch 112 (does not perform bypass output), discharges the internal storage battery, and outputs power to the extension unit 104.
  • the extension unit 104 stops the PCS, maintains the state in which the second bypass switch 114 is turned on (bypass output), bypasses the input power, and outputs it to the specific load 124.
  • the unit (extension unit 104) connected at a position closer to the specific load 124 is charged / discharged.
  • the remaining unit (power storage unit 102) is charged / discharged.
  • the expansion unit 104 connected at a position closer to the specific load 124 (that is, a position farther from the power generation device 120) is first charged / discharged.
  • the present invention is not limited to this.
  • the power storage unit 102 and the extension unit are supplied by surplus power of the power generation apparatus 120 while supplying power to the specific load 124. 104 may be charged.
  • the ratio of the electric power for charging the power storage unit 102 and the extension unit 104 is equal in consideration of the state of each of the power storage unit 102 and the extension unit 104, that is, at least one of the SOC and the deterioration degree.
  • Control may be performed as follows.
  • the degree of deterioration is an index representing the deterioration state of the battery, for example, SOH (State Of Health).
  • SOH is expressed as a ratio (%) of the storage capacity (Ah) at a certain point in time (deterioration) to the initial full charge capacity (Ah).
  • the first bypass switch 112 of the power storage unit 102 is turned off. Then, power is supplied to the specific load 124 from either the power storage unit 102 or the extension unit 104 connected in series.
  • the second bypass switch 114 of the extension unit 104 is turned on, and the specific load 124 from the storage battery of the power storage unit 102 connected at a position farther from the specific load 124 (that is, a position closer to the power generator 120). To supply power.
  • control is performed so that power is supplied from the power storage unit 102 or the extension unit 104 to the specific load 124. At that time, since the power storage unit 102 and the extension unit 104 are connected in series, power can be supplied to the specific load 124 for a longer time than when connected in parallel.
  • extension unit 104 As the power storage unit 102, it is easy to add the same product (extension unit 104) as the power storage unit 102. It can correspond to.
  • the remote controller 106 may operate in the same manner as when two power storage units are connected in series. . That is, the remote controller 106 may generate an instruction regarding the setting of the internal bypass switch and the operation of the PCS for each power storage unit in accordance with the output power of the independent output terminal 122. Thereby, the power source supplied to the specific load 124 can be appropriately determined from among the plurality of power storage units and the power generation device 120.
  • the remote controller 106 sets the internal bypass switch for each power storage unit according to the power consumption of the specific load 124 obtained from the detection value of the first sensor 110 and the output power of the independent output terminal 122. And instructions regarding the operation of the PCS may be generated. Thereby, the electric power source supplied to the specific load 124 can be determined more appropriately from the plurality of power storage units and the power generation device.
  • the remote controller 106 generates an instruction regarding the setting of the internal bypass switch and the operation of the PCS for the power storage unit according to at least one of the power storage amount and the degree of deterioration (SOH) of the storage battery of each power storage unit. Also good.
  • the power source to be supplied to the specific load 124 can be appropriately determined from among the plurality of power storage units and the power generation device, and the power storage amount becomes zero when power is supplied from the storage battery of one power storage unit. Electric power can be supplied from a storage battery of another power storage unit.
  • the present invention is not limited to this. It suffices if the setting of the respective bypass switches and the operation of the PCS can be designated for each unit (the power storage unit 102 and the extension unit 104).
  • the remote control and each unit store possible combinations of bypass switch settings and PCS operations in a table format, and information (for example, numbers) specifying one combination is transmitted from the remote control to each unit. May be.
  • Each unit can search the table by number to identify bypass switch settings and PCS operations.
  • the remote control 106 may receive information indicating the occurrence of a power failure from an external device (for example, the power generation device 120).
  • the present invention is not limited to this.
  • the power storage unit 102 and the extension unit 104 have current sensors therein, and can measure the output power of each unit. Therefore, in FIG. 3, the first sensor 110 may not be provided. In that case, the remote controller 106 does not need to execute the process of step 200 in the flowchart of FIG.
  • the remote controller 106 measures the output current of each unit with an internal current sensor for each of the power storage unit 102 and the extension unit 104, and compares the output power calculated from the measured value with the maximum output power of each unit. Depending on the comparison result, the remote controller 106 can determine whether to supply power from each of the power storage unit 102 and the extension unit 104.
  • the remote controller 106 may execute the flowchart of FIG.
  • the flowchart of FIG. 13 is the same as the flowchart of FIG. 4 except that step 200 is deleted, steps 212, 216, 220, and 224 are replaced with steps 242, 244, 248, and 250, respectively, and steps 240 and 246 are added. is there.
  • steps 240 and 246 are added. is there.
  • the processing of the step given the same number as in FIG. 4 is the same as that in FIG. 4. Therefore, the overlapping description will not be repeated, and different points will be mainly described.
  • step 242 the remote controller 106 requests the power storage unit 102 to transmit the output power of the power storage unit 102 (calculated value from the output current value measured by the internal current sensor).
  • the remote control 106 determines whether or not the acquired value (output power of the power storage unit 102) is less than the maximum independent output value. If the output power of power storage unit 102 is less than the maximum self-sustained output value, control proceeds to step 214; otherwise, control proceeds to step 244.
  • This maximum self-sustained output value is the maximum power that can be output by the power generation device 120 at the present time, that is, the self-supported output power acquired in step 206 (the amount of power supplied from the self-sustained output terminal 122 transmitted from the power generation device 120) Self-supporting output information).
  • step 214 the same processing as in FIG. 4 is executed.
  • remote control 106 transmits an instruction to power storage unit 102 to bypass and discharge.
  • step 218 the remote control 106 bypasses the input power to the power storage unit 102 and transmits an instruction to stop the PCS. To do. Thereafter, in step 246, the remote controller 106 transmits an instruction to the extension unit 104 so as to bypass the input power.
  • step 248 the remote controller 106 requests the extension unit 104 to transmit the output power of the extension unit 104 (calculated value from the output current value measured by the internal current sensor).
  • the remote controller 106 determines whether or not the acquired value (output power of the extension unit 104) is less than the maximum independent output value. If the output power of the extension unit 104 is less than the maximum self-sustained output value, control proceeds to step 222; otherwise, control proceeds to step 250.
  • This self-sustained output maximum value means the maximum value of power that can be output by the extension unit 104 itself. Both the power storage unit 102 and the extension unit 104 are instructed to bypass (steps 218 and 246), and the bypass switch is turned on.
  • the output power of the extension unit 104 calculated from the measured value of the current sensor inside the extension unit 104 includes the output power from the power generation device 120 and the power storage unit 102 in addition to the output power of the extension unit 104 itself. Can be. However, here, the output power from the power storage unit 102 is 0 in step 218.
  • step 222 as described above, the same processing as in FIG. 4 is executed.
  • step 250 the remote control 106 transmits an instruction to the extension unit 104 and the power storage unit 102 to discharge.
  • the shortage can be supplied by discharging the power storage unit 102 (step 250).
  • the maximum output power (independent output maximum value) of the extension unit 104 is 1500 W
  • the shortage (100 W) can be supplied from the power storage unit 102 when the output power (measured value) of the extension unit 104 exceeds 1600 W. .
  • the maximum power that can be output by the expansion unit 104 itself may be stored in advance in the storage unit inside the remote controller 106.
  • the maximum value of the power that can be output by the power storage unit 102 itself may be used as the maximum independent output value.
  • the output power of the power storage unit 102 power consumption at the specific load 124 exceeds the maximum self-sustained output value of the power storage unit 102 itself, the shortage is removed from the power generator 120. What is necessary is just to supply.
  • the remote controller 106 does not have to acquire the independent output power (independent output information transmitted from the power generation device 120).
  • the remote controller 106 mainly controls the power storage unit 102 and the extension unit 104 .
  • the present invention is not limited to this. Similar control may be performed mainly by at least one of the power storage unit 102 and the extension unit 104.
  • the power storage unit 102 is the main body and performs the same control as the remote controller 106.
  • the power storage system 150 for independent operation according to the third modification can be configured as shown in FIG.
  • the self-sustaining operation power storage system 150 is obtained by deleting the remote controller 106 from the self-sustained operation power storage system 100 of FIG.
  • the self-sustained operation power storage system 150 further includes a communication path 160 that connects the PCS 152 of the power storage unit 102 and the PCS 154 of the extension unit 104 so that they can communicate with each other, and the PCS 152 of the power storage unit 102 for acquiring information and controlling each device. Lines 162-168.
  • the communication path 160 may be wired communication or wireless communication.
  • the PCS 152 of the power storage unit 102 executes the same processing as the flowchart shown in FIG. 4 in addition to the processing shown in the flowchart shown in FIG.
  • the PCS 154 of the extension unit 104 executes the same processing as the flowchart shown in FIG.
  • the power generation device 120 executes the same processing as the flowchart shown in FIG. Therefore, the steps of FIGS. 4 to 7 are referred to as appropriate.
  • the PCS 152 obtains the power supplied to the specific load 124 from information (current value) input from the first sensor 110 via the specific load power detection line 162 (see step 200 in FIG. 4). Subsequently, the PCS 152 determines whether or not a power failure has occurred in the power system 130 based on information (voltage value) input from the second sensor 132 via the power failure detection line 164 (see step 202 in FIG. 4). ).
  • the PCS 152 outputs an instruction to the switching unit 108 via the switching unit control line 166 to set the switching unit 108 to a setting at the time of a power failure (the input terminal 140 and the output terminal 144 are connected). Further, the PCS 152 transmits an SOC request code for requesting transmission of the SOC of the storage battery in the expansion unit 104 to the expansion unit 104 via the communication path 160 (see step 204 in FIG. 4). In response to this, the PCS 154 of the extension unit 104 detects the current SOC of the storage battery inside the extension unit 104 and transmits the value to the PCS 152 via the communication path 160 (see step 402 in FIG. 6).
  • the PCS 152 determines whether or not the independent output power is equal to or higher than the power of the specific load 124 (see step 212). If the self-sustained output power is greater than or equal to the specific load power, the PCS 152 bypasses the power input to the power storage unit 102 and controls the power storage unit 102 to charge (see step 214 in FIG. 4). That is, the PCS 152 turns on the first bypass switch 112 (see step 304 in FIG. 5) and starts charging the storage battery (see step 310 in FIG. 5).
  • the PCS 152 controls the power storage unit 102 so that the power input to the power storage unit 102 is not bypassed and discharged (see step 216 in FIG. 4). . That is, the PCS 152 turns off the first bypass switch 112 (see step 306 in FIG. 5), and starts discharging the storage battery (see step 312 in FIG. 5).
  • the PCS 152 bypasses the power input to the power storage unit 102 and controls the power storage unit 102 to stop the charge / discharge control function (see step 218 in FIG. 4). That is, the PCS 152 turns on the first bypass switch 112 (see step 304 in FIG. 5), and stops the function of controlling charge / discharge of the storage battery of the power storage unit 102 (see step 314 in FIG. 5). Subsequently, the PCS 152 determines whether or not the independent output power is equal to or higher than the power of the specific load 124 (see step 220 in FIG. 4).
  • the PCS 152 bypasses the power input to the extension unit 104 and transmits an instruction to the extension unit 104 via the communication path 160 so as to be charged ( (See step 222 in FIG. 4). If the self-sustained output power is less than the specific load power, the PCS 152 transmits an instruction to the extension unit 104 via the communication path 160 so that the power input to the extension unit 104 is not bypassed and discharged. (See step 224 in FIG. 4). In response to this, the PCS 154 of the extension unit 104 executes processing according to the instruction (see step 302 to step 314 in FIG. 6).
  • the self-sustaining operation power storage system 150 operates in the same manner as the self-sustained operation power storage system 100 (FIG. 3). That is, when a power failure occurs in the power system 130, the PCS 152 sets the switching unit 108 to the state at the time of the power failure, disconnects the specific load 124 from the power system 130, and requests the extension unit 104 to transmit SOC (amount of storage). (See step 204 in FIG. 4). As a result, the specific load 124 enters a connected state in which power can be supplied from the self-sustained output terminal 122, the power storage unit 102, and the extension unit 104 of the power generation device 120.
  • the power generator 120 When a power failure occurs in the power system 130, the power generator 120 starts a self-sustained operation and transmits self-sustained output information to the PCS 152 (see step 502 and step 504 in FIG. 7).
  • the expansion unit 104 receives the SOC request code, it transmits the SOC to the PCS 152 (see step 402 in FIG. 6).
  • the PCS 152 determines which of the power generation device 120, the power storage unit 102, and the expansion unit 104 supplies power to the specific load 124 according to the self-sustained output power supplied by the self-sustaining operation of the power generation device 120 and the SOC of the expansion unit 104. decide.
  • the PCS 152 sets the power storage unit 102 and transmits an instruction to the extension unit 104 (see step 208 to step 224 in FIG. 4). That is, the PCS 152 sets the first bypass switch 112 according to the determination, and starts charging / discharging or stops the charging / discharging control function (see step 302 to step 314 in FIG. 5). Similarly, the extension unit 104 sets the second bypass switch 114 according to the instruction received from the PCS 152 and starts charging / discharging by the PCS 154 or stops the charging / discharging control function of the PCS 154 (FIG. 6). Step 302 to Step 314). Thereby, at the time of a power failure, electric power can be supplied to the specific load 124 from any of the power generation device 120, the power storage unit 102, and the extension unit 104.
  • the PCS 152 of the power storage unit 102 can assume the function of the remote controller 106.
  • the extension unit 104 may be a main body and control similar to the above may be performed. That is, a case where the power storage unit 102 includes a remote controller or a case where the extension unit 104 includes a remote controller is conceivable.
  • bypass switch (112, 114) is disposed only between the input terminal and the PCS in each power storage unit (102, 104), and the PCS and the output terminal are directly connected without a switch.
  • a switch may be provided between the PCS and the output terminal.
  • a switch may be provided before and after the PCS to control a total of two switches.

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Abstract

複数の蓄電ユニットと、制御部とを含み、各蓄電ユニットは、蓄電池と、入力端子と、出力端子と、入力端子及び出力端子を開放又は短絡するスイッチとを有し、制御部からの指示にしたがってスイッチ及び蓄電池の充放電を制御し、複数の蓄電ユニットは、各蓄電ユニットの入力端子と、各蓄電ユニットとは別の、複数の蓄電ユニットのうちの1つの蓄電ユニットの出力端子とが接続されて直列接続され、いずれの出力端子にも接続されていない入力端子は、停電時に自立運転を行ない発電した電力を出力する発電装置の自立出力端子に接続され、いずれの入力端子にも接続されていない出力端子は、停電時に電力が供給されるべき特定負荷に接続され、制御部は、停電時に、各蓄電ユニットに対する指示を生成する。

Description

自立運転用蓄電システム、蓄電ユニット及び制御方法
 本開示は、自立運転用蓄電システム、蓄電ユニット及び制御方法に関する。本出願は、2018年6月6日出願の日本出願第2018-108309号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 電力系統に接続され、一旦蓄電池に蓄えた電力を、停電時等に電力変換装置を介して負荷に供給することができる蓄電システムが知られている。太陽光発電システムにも接続され、負荷に供給される電力を超えた発電電力(余剰電力)を蓄える蓄電システムも知られている。そのような蓄電システムにおいて、一旦、所定容量の蓄電システムを設置した後に、何らかの理由により大容量の電力を蓄電することが必要になることがある。後掲の特許文献1には、既設の太陽光発電システムにおいて、設置後にバックアップ電源システムの容量の増大を簡易に行なうことができる技術が開示されている。
 既設の蓄電システムにおいて蓄電容量を増大するために、蓄電池のみで構成される増設ユニットが追加される。図1を参照して、蓄電ユニット900のパワーコンディショナ(以下、PCS(Power Conditioning System)という)は特定コンセント906に接続されている。電力系統に停電が発生すると、蓄電ユニット900のPCSは、リモコン904による設定に応じて、蓄電ユニット900及び増設ユニット902に蓄えられた電力を直流から交流に変換して、特定コンセント906に供給する。これにより、特定コンセント906に接続されている機器には、停電時にも電力が供給される。蓄電ユニット900の蓄電池に、増設ユニット902の蓄電池が並列に接続されることにより蓄電容量が大きくなる。したがって、比較的小容量の要望には蓄電ユニット900単体で対応し、要求される容量がより大きければ、増設ユニット902を追加することで対応が可能になる。
特開2017-28884号公報
 本開示のある局面に係る自立運転用蓄電システムは、複数の蓄電ユニットと、制御部とを含み、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットは、蓄電池と、電力の入力端子と、電力の出力端子と、当該入力端子及び当該出力端子を開放又は短絡するスイッチとを有し、制御部からの指示にしたがってスイッチ及び蓄電池の充放電を制御し、複数の蓄電ユニットは、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットの入力端子と、各蓄電ユニットとは別の蓄電ユニットであって、複数の蓄電ユニットのうちの1つの蓄電ユニットの出力端子とが接続されることにより、複数の蓄電ユニット全体として直列接続されており、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の自立出力端子に接続され、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの入力端子にも接続されていない出力端子は、停電時に電力が供給されるべき特定負荷に接続され、制御部は、電力系統が停電状態になったことを受けて、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する指示を生成する。
 本開示の別の局面に係る蓄電ユニットは、蓄電池を含み、別の蓄電ユニットと共通の制御部からの指示にしたがって蓄電池の充放電を制御する蓄電ユニットであって、電力の入力端子と、電力の出力端子と、入力端子及び出力端子を開放又は短絡するスイッチとをさらに含み、蓄電ユニットは、入力端子及び出力端子の少なくとも一方を介して、別の蓄電ユニットと直列接続され、スイッチは、制御部が、電力系統が停電状態になったことを受けて出力した指示に応じて、入力端子及び出力端子を開放又は短絡する。
 本開示のさらに別の局面に係る制御方法は、複数の蓄電ユニットを含み、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットは、蓄電池と、電力の入力端子と、電力の出力端子と、当該入力端子及び当該出力端子を開放又は短絡するスイッチとを有し、複数の蓄電ユニットは、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットの入力端子と、各蓄電ユニットとは別の蓄電ユニットであって、複数の蓄電ユニットのうちの1つの蓄電ユニットの出力端子とが接続されることにより、複数の蓄電ユニット全体として直列接続されており、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の自立出力端子に接続され、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの入力端子にも接続されていない出力端子は、停電時に電力が供給されるべき特定負荷に接続されているシステムの制御方法であって、電力系統が停電状態になったか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにより、停電状態が発生したと判定されたことを受けて、自立出力端子から供給されている電力量、及び、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電池の蓄電量に応じて、複数の蓄電ユニットの各々のスイッチ及び蓄電池の充放電を制御する制御ステップとを含む。
図1は、従来の自立運転用蓄電システムの構成を示すブロック図である。 図2は、同じ製品の蓄電ユニットを複数並列に備える自立運転用蓄電システムの構成を示すブロック図である。 図3は、本開示の実施形態に係る自立運転用蓄電システムの構成を示すブロック図である。 図4は、図3のリモコンの動作を示すフローチャートである。 図5は、図3の蓄電ユニットの動作を示すフローチャートである。 図6は、図3の増設ユニットの動作を示すフローチャートである。 図7は、図3の発電装置の動作を示すフローチャートである。 図8は、図3の蓄電ユニット及び増設ユニットの停電時における状態を示すブロック図である。 図9は、図3の蓄電ユニット及び増設ユニットの停電時における、図8とは別の状態を示すブロック図である。 図10は、図3の蓄電ユニット及び増設ユニットの停電時における、図8及び図9とは別の状態を示すブロック図である。 図11は、図3の蓄電ユニット及び増設ユニットの停電時における、図8から図10とは別の状態を示すブロック図である。 図12は、図3の蓄電ユニット及び増設ユニットの停電時における、図8から図11とは別の状態を示すブロック図である。 図13は、第2変形例におけるリモコンの動作を示すフローチャートである。 図14は、第3変形例に係る自立運転用蓄電システムの構成を示すブロック図である。
 [本開示が解決しようとする課題]
 図1の構成では、増設ユニット902は、蓄電ユニット900とは構成が異なるため、蓄電ユニット900と増設ユニット902とをそれぞれ別の製品番号を付して管理することが必要になる。また、蓄電ユニット900の製造台数と増設ユニット902の製造台数とを調整することも必要になり、煩雑である。
 したがって、本開示は、蓄電ユニットを複数備え、電力系統に停電が発生した場合に、特定負荷に効率的に電力を供給することができる自立運転用蓄電システム、蓄電ユニット及びその制御方法を提供することを目的とする。
 [本開示の効果]
 本開示によれば、蓄電ユニットを複数備える自立運転用蓄電システムにおいて、電力系統に停電が発生した場合に、特定負荷に効率的に電力を供給できる。
 [本開示の実施形態の説明]
 最初に、本開示の実施の形態の内容を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
 (1)本開示のある局面に係る自立運転用蓄電システムは、複数の蓄電ユニットと、制御部とを含み、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットは、蓄電池と、電力の入力端子と、電力の出力端子と、当該入力端子及び当該出力端子を開放又は短絡するスイッチとを有し、制御部からの指示にしたがってスイッチ及び蓄電池の充放電を制御し、複数の蓄電ユニットは、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットの入力端子と、各蓄電ユニットとは別の蓄電ユニットであって、複数の蓄電ユニットのうちの1つの蓄電ユニットの出力端子とが接続されることにより、複数の蓄電ユニット全体として直列接続されており、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の自立出力端子に接続され、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの入力端子にも接続されていない出力端子は、停電時に電力が供給されるべき特定負荷に接続され、制御部は、電力系統が停電状態になったことを受けて、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する指示を生成する。
 上記した従来技術の問題を解決するために、図2のように、蓄電ユニット910と同じ製品の増設ユニット912を追加することが考えられる。蓄電ユニット910及び増設ユニット912は、発電装置920の自立出力端子に並列に接続されている。即ち、蓄電ユニット910は、第1自立出力端子926に接続され、停電時に、第1特定負荷922に電力を供給可能に構成されている。増設ユニット912は、第2自立出力端子928に接続され、停電時に、第2特定負荷924に電力を供給可能に構成されている。なお、実際の配電線は複数本(2相又は3相)であるが、図2では1本のラインで示している。
 停電が発生すると、リモコン914は、発電装置920が発電中であれば、発電された電力が第1特定負荷922に供給されるように蓄電ユニット910のPCSを制御する。第1自立出力端子926から供給される電力が、第1特定負荷922の消費電力を超える場合(余剰電力がある場合)、リモコン914は、余剰電力で蓄電ユニット910内部の蓄電池を充電するように、蓄電ユニット910のPCSを制御する。第1自立出力端子926から供給される電力が、第1特定負荷922の消費電力よりも小さい場合、リモコン914は、不足する電力を蓄電ユニット910内部の蓄電池から供給するように、蓄電ユニット910のPCSを制御する。発電装置920が発電中でなければ、リモコン914は、蓄電ユニット910内部の蓄電池から電力を第1特定負荷922に供給するように、蓄電ユニット910のPCSを制御する。
 リモコン916もリモコン914と同様に動作する。即ち、停電が発生すると、リモコン916は、発電装置920が発電中であれば、発電された電力が第2特定負荷924に供給されるように増設ユニット912のPCSを制御する。第2自立出力端子928から供給される電力が、第2特定負荷924の消費電力を超える場合、リモコン916は、余剰電力で増設ユニット912内部の蓄電池を充電するように、増設ユニット912のPCSを制御する。第2自立出力端子928から供給される電力が、第2特定負荷924の消費電力よりも小さい場合、リモコン916は、不足する電力を増設ユニット912内部の蓄電池から供給するように、増設ユニット912のPCSを制御する。発電装置920が発電中でなければ、リモコン916は、増設ユニット912内部の蓄電池から電力を第2特定負荷924に供給するように、増設ユニット912のPCSを制御する。
 しかし、図2の構成では、発電装置の自立出力が2系統必要であり、蓄電ユニット910及び増設ユニット912のそれぞれを制御するために合計2つのリモコンが必要である等、冗長なシステムである。また、異常発生時等に、2つのリモコンをそれぞれ操作する必要があり煩雑である。これに対して、上記した本開示のある局面に係る自立運転用蓄電システムでは、従来技術の問題を解決できることに加えて、電力系統に停電が発生した場合に、複数の蓄電ユニット及び発電装置のいずれかから特定負荷に効率的に電力を供給できる。また、複数の蓄電ユニットが直列接続されていることにより、並列接続される場合よりも長い時間、特定負荷に電力を供給できる。
 (2)好ましくは、制御部は、自立出力端子の出力電力に応じて、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する指示を生成する。これにより、複数の蓄電ユニット及び発電装置の中から、特定負荷に供給する電力源を適切に決定できる。
 (3)より好ましくは、特定負荷に供給される電流を検出するセンサをさらに含み、制御部は、センサの検出値から得た特定負荷の消費電力と自立出力端子の出力電力とに応じて、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する指示を生成する。これにより、複数の蓄電ユニット及び発電装置の中から、特定負荷に供給する電力源を、より適切に決定できる。
 (4)さらに好ましくは、制御部は、蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量に応じて、当該蓄電ユニットに対する指示を生成する。これにより、複数の蓄電ユニット及び発電装置の中から、特定負荷に供給する電力源を適切に決定でき、1つの蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給しているときに蓄電量がゼロになれば、別の蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給できる。
 (5)好ましくは、制御部は、複数の蓄電ユニットの内のいずれかの蓄電ユニットに含まれ、制御部は、制御部を含む蓄電ユニットを除く複数の蓄電ユニットの各々と、有線又は無線で互いに通信する通信部を含み、制御部は、制御部を含む蓄電ユニットを除く複数の蓄電ユニットの各々に対して指示を、通信部を介して送信する。
 (6)より好ましくは、制御部は、直列接続された複数の蓄電ユニットのうち、特定負荷に接続されている蓄電ユニットの蓄電池を最初に充放電させるように、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する指示を生成する。
 (7)さらに好ましくは、制御部は、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、特定負荷により近い位置で接続されている蓄電ユニットの蓄電池をより優先的に充放電させるように、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する指示を生成する。
 (8)好ましくは、制御部は、自立出力端子から供給される電力量が所定値未満になったことを受けて、特定負荷に電力を供給する蓄電ユニットのスイッチをオフして当該蓄電ユニットの蓄電池への自立出力端子からの電力供給を停止し、当該蓄電ユニットよりも特定負荷側に位置する蓄電ユニットのスイッチをオンするように、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する指示を生成する。
 (9)より好ましくは、蓄電ユニットは、電力系統が停電状態になったことを受けて制御部から送信される要求を受けて、当該蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量を制御部に送信する。
 (10)さらに好ましくは、自立運転用蓄電システムはリモコンをさらに含み、制御部はリモコンに含まれる。
 (11)好ましくは、自立運転用蓄電システムは、電力系統から供給される電力を検出するセンサと、当該センサの検出値に応じて、電力系統が停電状態になったか否かを判定する判定部とをさらに含む。
 (12)より好ましくは、制御部は、外部装置から、電力系統が停電状態になったことを表す信号を受信する受信部を含む。
 (13)さらに好ましくは、自立運転用蓄電システムは、電力系統が停電状態になったことを受けて、特定負荷を電力系統から切り離し、直列接続された複数の蓄電ユニットに接続する切替部をさらに含む。
 (14)本開示の別の局面に係る蓄電ユニットは、蓄電池を含み、別の蓄電ユニットと共通の制御部からの指示にしたがって蓄電池の充放電を制御する蓄電ユニットであって、電力の入力端子と、電力の出力端子と、入力端子及び出力端子を開放又は短絡するスイッチとをさらに含み、蓄電ユニットは、入力端子及び出力端子の少なくとも一方を介して、別の蓄電ユニットと直列接続され、直列接続された蓄電ユニット及び別の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の自立出力端子に接続され、スイッチは、制御部が、発電装置の自立出力端子の出力電力が消失状態になったことを受けて出力した指示に応じて、入力端子及び出力端子を開放又は短絡する。
 (15)好ましくは、蓄電池は、スイッチがオンすることにより、入力端子と出力端子とを短絡する電路に接続されており、スイッチの一端は蓄電池に接続され、スイッチの他端は入力端子に接続されている。
 (16)本開示のさらに別の局面に係る制御方法は、複数の蓄電ユニットを含み、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットは、蓄電池と、電力の入力端子と、電力の出力端子と、当該入力端子及び当該出力端子を開放又は短絡するスイッチとを有し、複数の蓄電ユニットは、複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットの入力端子と、各蓄電ユニットとは別の蓄電ユニットであって、複数の蓄電ユニットのうちの1つの蓄電ユニットの出力端子とが接続されることにより、複数の蓄電ユニット全体として直列接続されており、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の自立出力端子に接続され、直列接続された複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの入力端子にも接続されていない出力端子は、停電時に電力が供給されるべき特定負荷に接続されているシステムの制御方法であって、電力系統が停電状態になったか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにより、停電状態が発生したと判定されたことを受けて、自立出力端子から供給されている電力量、及び、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電池の蓄電量に応じて、複数の蓄電ユニットの各々のスイッチ及び蓄電池の充放電を制御する制御ステップとを含む。
 (17)好ましくは、制御ステップは、複数の蓄電ユニットのうち、特定負荷に接続されている蓄電ユニットの蓄電池を最初に充放電させるステップを含む。
 (18)より好ましくは、自立出力端子から電力が出力されているか否かを判定する自立出力判定ステップをさらに含み、制御ステップは、自立出力判定ステップにより、自立出力端子から電力が出力されていると判定されたことを受けて、自立出力端子から出力される電力が特定負荷に供給されるように、複数の蓄電ユニットの各々のスイッチを制御しつつ、発電装置の余剰電力により、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電池を充電するステップを含み、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電池の充電割合は、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電池の状態が均等になるように制御される。
 (19)より好ましくは、制御ステップは、自立出力判定ステップにより、自立出力端子から電力が出力されていないと判定されたことを受けて、複数の蓄電ユニットの内、自立出力端子に接続されている蓄電ユニットのスイッチである第1スイッチを開放し、且つ、複数の蓄電ユニットの内、発電装置により近い位置で直列接続されている蓄電ユニットの蓄電池から特定負荷に電力が供給されるように、第1スイッチ以外の、複数の蓄電ユニットの各々のスイッチを制御する第1ステップを含む。
 (20)さらに好ましくは、制御ステップは、第1ステップの後、特定負荷に電力を出力していた蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量がゼロになったか否かを判定する蓄電量判定ステップをさらに含み、制御ステップは、蓄電量判定ステップにより、特定負荷に電力を出力していた蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量がゼロになったと判定されたことを受けて、当該蓄電ユニットのスイッチである第2スイッチを開放し、且つ、当該蓄電ユニットよりも、特定負荷に近い位置で直列接続されている蓄電ユニットの蓄電池から特定負荷に電力が供給されるように、第1スイッチ及び第2スイッチ以外の、複数の蓄電ユニットの各々のスイッチを制御する第2ステップをさらに含む。
 [本開示の実施形態の詳細]
 以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
 (実施形態)
 [全体構成]
 図3を参照して、本開示の実施形態に係る自立運転用蓄電システム100は、蓄電ユニット102と、増設ユニット104と、リモコン106と、切替部108と、第1センサ110と、第2センサ132とを含む。蓄電ユニット102は、発電装置120の自立出力端子122に接続されている。増設ユニット104は、蓄電ユニット102に直列に接続されている。リモコン106は、通信部107を含む。リモコン106は、通信部107を介して蓄電ユニット102及び増設ユニット104と、有線又は無線により通信する。切替部108は、増設ユニット104に接続されている。第1センサ110は、特定負荷124に供給される電力を測定する。第2センサ132は、電力系統130からの電力供給を検出する。特定負荷124は、電力系統130に停電が発生していないとき(以下、通常時ともいう)に限らず、停電が発生しているとき(以下、停電時ともいう)にも電力が供給されるべき負荷である。一般負荷134は、通常時に電力が供給されるが、停電時には電力が供給されない負荷である。なお、実際の配電線は複数本(2相又は3相)であるが、図3では1本のラインで示している。
 発電装置120は、電力系統130から一般負荷134に電力を供給するための配電線に接続され、通常時には、発電した電力を一般負荷134に供給できる。発電装置120は、電力系統130の停電時には、第2センサ132に電力を供給するための配電線への接続を開放して自立運転を開始し、自立出力端子122から電力を供給する。第2センサ132は、例えば電力系統130から供給される電圧を検出する電圧センサであり、発電装置120は、第2センサ132の検出値により、停電の発生の有無を判定できる。発電装置120は、自立運転を開始すると、自立出力端子122から供給する電力量を表す情報(以下、自立出力情報ともいう)をリモコン106に送信する。ここでは、発電装置120は、太陽光パネルとPCSとを備えた太陽光発電システムである。発電装置120のPCSは、制御部(CPU、マイコン等)と記憶部(例えば、書換可能な不揮発性メモリ)と通信部とを備え、リモコン106の通信部と通信を行なう。
 蓄電ユニット102及び増設ユニット104はそれぞれ、PCSと蓄電池(リチウムイオン二次電池等)とを備える。蓄電ユニット102及び増設ユニット104はそれぞれ、外部から供給される電力(交流)を、PCSを介して交流から直流に変換して内部の蓄電池に蓄える。蓄電ユニット102及び増設ユニット104の各PCSは、制御部(CPU、マイコン等)と記憶部(例えば、書換可能な不揮発性メモリ)と通信部とを備えている。各PCSは、自機の通信部を介してリモコン106の通信部107と通信を行ない、運転/停止等の指示を受信する。各PCSは、リモコン106からの指示に応じて充放電動作を実行する。ここでは、蓄電ユニット102と増設ユニット104とは同じ構成であり、蓄電池の容量も同じであるとする。即ち、蓄電ユニット102及び増設ユニット104は同じ製品として市場に提供される。
 また、蓄電ユニット102及び増設ユニット104はそれぞれ、第1バイパススイッチ112及び第2バイパススイッチ114を備えている。蓄電ユニット102の第1バイパススイッチ112は、その一端(蓄電ユニット102の入力端)が自立出力端子122に接続され、他端(蓄電ユニット102の出力端)がPCSに接続されている。即ち、第1バイパススイッチ112は、PCS及び蓄電池よりも蓄電ユニット102の入力端子側に配置されている。増設ユニット104の第2バイパススイッチ114は、その一端(増設ユニット104の入力端)が蓄電ユニット102の出力端に接続され、他端(増設ユニット104の出力端)がPCSに接続されている。即ち、第2バイパススイッチ114は、PCS及び蓄電池よりも増設ユニット104の入力端子側に配置されている。
 切替部108は、一方の入力端140が増設ユニット104の出力端に接続され、他方の入力端142が電力系統130から電力を供給するための配電線に接続されており、出力端144は特定負荷124に接続されている。切替部108は、リモコン106により制御され、通常時には他方の入力端142と出力端144とを接続し、電力系統130の停電時には一方の入力端140と出力端144とを接続する。これにより、通常時と電力系統130の停電時とにおいて、特定負荷124に供給する電力の供給源が変更される。
 リモコン106は、制御部(CPU、マイコン等)と記憶部(例えば、書換可能な不揮発性メモリ)と通信部とを備えている。リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104と通信し、受信した情報を適宜記憶部に記憶する。リモコン106は、第1センサ110の検出値を受けて、特定負荷124に供給されている電力量を求めることができる。第1センサ110は、例えば電流センサであり、設置された位置で配電線に流れる電流(交流)を検出し、対応する情報(電流値等)を出力する。また、リモコン106は、第2センサ132の検出値を受けて、電力系統130に停電が発生したか否かを判定できる。リモコン106は、停電が発生したことを検出すると、切替部108を制御して、上記したように接続を切替えさせ、発電装置120から取得した自立出力情報に応じて、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の各PCSを制御する。
 [制御動作]
 以下に、図4から図7を参照して、電力系統130の停電時におけるリモコン106、蓄電ユニット102、増設ユニット104及び発電装置120が行なう動作を具体的に説明する。ここでは、蓄電ユニット102及び増設ユニット104は、通常時(初期状態)には、それぞれ第1バイパススイッチ112及び第2バイパススイッチ114が開放(オフ)され、それぞれのPCSは停止しているとする。なお、PCSが停止している状態では、PCSは充放電の制御動作を停止しているが、リモコン106と通信可能な状態にある。
 図4のフローチャートはリモコン106により実行される。具体的には、リモコン106の制御部が、リモコン106内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
 ステップ200において、リモコン106は、特定負荷124の消費電力を測定する。具体的には、リモコン106は、第1センサ110から入力される情報(電流値)から特定負荷124に供給されている電力を求め、内部の記憶部に記憶する。後述するように、ステップ200は繰返されるので、最新の電力値を記憶しておけばよい。その後制御は、ステップ202に移行する。
 ステップ202において、リモコン106は、電力系統130に停電が発生しているか否かを判定する。具体的には、リモコン106は、第2センサ132からの情報(電圧値)により、停電時であるか否かを判定する。例えば、電圧が所定値(ゼロに近い値)以下であれば、停電時であると判定することができる。停電時であると判定された場合、制御はステップ204に移行する。そうでなければ、制御はステップ200に戻る。
 ステップ204において、リモコン106は、上記したように切替部108を停電時の設定(入力端140及び出力端144が接続)にし、増設ユニット104内部の蓄電池の蓄電量(以下、SOC(State Of Charge)という)の送信を要求する要求コード(以下、SOC要求コードともいう)を、増設ユニット104に送信する。後述するように、ステップ204は繰返されるので、既に切替部108が停電時の設定になっていれば、その状態が維持される。その後、制御はステップ206に移行する。
 ステップ206において、リモコン106は、ステップ204で増設ユニット104に要求したSOCと、発電装置120の自立出力電力の情報とを取得したか否かを判定する。自立出力電力の情報は、上記したように、停電が発生すると、発電装置120からリモコン106に送信される自立出力情報(自立出力端子122から供給する電力量)である。両方を取得したと判定された場合、リモコン106は、取得したSOC及び自立出力情報を記憶部に記憶し、制御はステップ208に移行する。そうでなければ、ステップ206が繰返される。後述するように、ステップ206は繰返されるので、SOC及び自立出力情報は最新の値が記憶されていればよい。
 ステップ208において、リモコン106は、ステップ206で取得したSOC(増設ユニット104の蓄電池の蓄電量)がゼロであるか否かを判定する。SOC=0であると判定された場合、制御はステップ210に移行する。そうでなければ、制御はステップ218に移行する。
 ステップ210において、リモコン106は、入力される電力をバイパス出力し、且つ、PCSを停止するように、増設ユニット104に指示を送信する。指示は、例えば、バイパスパラメータ(バイパススイッチのON/OFF)及び充放電パラメータの組を含むようにすればよい。バイパスパラメータに関しては、例えば、“1”はバイパス出力の指示、即ち、ユニット内部のバイパススイッチをオン(短絡)する指示を表し、“0”はバイパス出力しない指示、即ち、ユニット内部のバイパススイッチをオフする指示を表す。充放電パラメータに関しては、例えば、“-1”は充電の指示、“1”は放電の指示、“0”は停止(充放電なし)の指示を表す。このような規則が予め定められていれば、リモコン106は増設ユニット104に、(1,0)のデータ(バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“0”(PCSを停止))を含む指示を送信すればよい。その後制御は、ステップ212に移行する。
 ステップ212において、リモコン106は、ステップ206で取得した自立出力電力が、ステップ200で測定した特定負荷124の電力以上であるか否かを判定する。自立出力電力が特定負荷電力以上であると判定された場合、制御はステップ214に移行する。そうでなければ、制御はステップ216に移行する。
 ステップ214において、リモコン106は、蓄電ユニット102に入力される電力をバイパス出力し、且つ、充電するように、蓄電ユニット102に指示を送信する。具体的には、バイパスパラメータ及び充放電パラメータを上記のように設定するとすれば、リモコン106は蓄電ユニット102に、(1,-1)のデータを含む指示を送信すればよい。その後制御は、ステップ226に移行する。(1,-1)のデータは、バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“-1”(充電)を表す。
 ステップ216において、リモコン106は、蓄電ユニット102に入力される電力をバイパス出力せず、且つ、放電するように、蓄電ユニット102に指示を送信する。具体的には、バイパスパラメータ及び充放電パラメータを上記のように設定するとすれば、リモコン106は蓄電ユニット102に、(0,1)のデータを含む指示を送信すればよい。(0,1)のデータは、バイパスパラメータが“0”(バイパス出力しない)、充放電パラメータが“1”(放電)を表す。その後制御は、ステップ226に移行する。
 一方、SOC=0でない場合(ステップ208参照)、ステップ218において、リモコン106は、蓄電ユニット102に入力される電力をバイパス出力し、且つ、PCSを停止するように、蓄電ユニット102に指示を送信する。具体的には、バイパスパラメータ及び充放電パラメータを上記のように設定するとすれば、リモコン106は蓄電ユニット102に、(1,0)のデータを含む指示を送信すればよい。(1,0)のデータは、バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“0”(PCSを停止)を表す。その後制御は、ステップ220に移行する。
 ステップ220において、リモコン106は、ステップ206で取得した自立出力電力が、ステップ200で測定した特定負荷124の電力以上であるか否かを判定する。自立出力電力が特定負荷電力以上であると判定された場合、制御はステップ222に移行する。そうでなければ、制御はステップ224に移行する。
 ステップ222において、リモコン106は、増設ユニット104に入力される電力をバイパス出力し、且つ、充電するように、増設ユニット104に指示を送信する。具体的には、バイパスパラメータ及び充放電パラメータを上記のように設定するとすれば、リモコン106は増設ユニット104に、(1,-1)のデータを含む指示を送信すればよい。(1,-1)のデータは、バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“-1”(充電)を表す。その後制御は、ステップ226に移行する。
 ステップ224において、リモコン106は、増設ユニット104に入力される電力をバイパス出力せず、且つ、放電するように、増設ユニット104に指示を送信する。具体的には、バイパスパラメータ及び充放電パラメータを上記のように設定するとすれば、リモコン106は増設ユニット104に、(0,1)のデータを含む指示を送信すればよい。(0,1)のデータは、バイパスパラメータが“0”(バイパス出力しない)、充放電パラメータが“1”(放電)を表す。その後制御は、ステップ226に移行する。
 ステップ226において、リモコン106は、終了するか否かを判定する。例えば、電力系統130の停電が解消し、電力系統130から電力の供給が開始されたことにより、リモコン106は終了と判定する。終了すると判定された場合、リモコン106は、切替部108を通常時の状態に変更し、蓄電ユニット102及び増設ユニット104に対して停止指示を送信する。その後、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ200に戻り、終了すると判定されるまで、ステップ200からステップ226の処理が繰返される。なお、本プログラムが一旦終了しても、電力系統130が停電から復帰すれば、再度本プログラムが起動されることが好ましい。
 図5のフローチャートは蓄電ユニット102により実行される。具体的には、蓄電ユニット102の制御部が、蓄電ユニット102内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
 ステップ300において、蓄電ユニット102は、データを受信したか否かを判定する。受信したと判定された場合、制御はステップ302に移行する。そうでなければ、ステップ300が繰返される。
 ステップ302において、蓄電ユニット102は、ステップ300で受信したデータにバイパス出力の指示が含まれているか否かを判定する。含まれていると判定された場合、制御はステップ304に移行する。そうでなければ、制御はステップ306に移行する。バイパスパラメータが“1”であれば、バイパス出力の指示と判定され、バイパスパラメータが“0”であれば、バイパス出力の指示ではないと判定される。
 ステップ304において、蓄電ユニット102は、第1バイパススイッチ112をオンする。その後制御はステップ308に移行する。
 ステップ306において、蓄電ユニット102は、第1バイパススイッチ112をオフする。その後制御はステップ308に移行する。
 ステップ308において、蓄電ユニット102は、充電、放電及び停止のいずれの指示を受けたか判定する。充放電パラメータが“-1”であれば充電の指示、“1”であれば放電の指示、“0”であれば停止の指示と判定される。充電の指示であると判定されると、制御はステップ310に移行し、放電の指示と判定されると、制御はステップ312に移行し、停止の指示であると判定されると、制御はステップ314に移行する。
 ステップ310において、蓄電ユニット102は、PCSにより蓄電池の充電を開始する。その後制御はステップ316に移行する。
 ステップ312において、蓄電ユニット102は、PCSにより蓄電池の放電を開始する。その後制御はステップ316に移行する。
 ステップ314において、蓄電ユニット102は、PCSを停止する。その後制御はステップ316に移行する。
 ステップ316において、蓄電ユニット102は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ300に戻り、ステップ300からステップ316の処理が繰返される。終了の指示は、例えば、リモコン106から蓄電ユニット102に停止指示を送信することにより成される。なお、本プログラムが一旦終了しても、電力系統130が停電から復帰すれば、再度本プログラムが起動されることが好ましい。
 図6のフローチャートは増設ユニット104により実行される。具体的には、増設ユニット104の制御部が、増設ユニット104内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
 図6のフローチャートは、図5のフローチャートにステップ400及び402が追加されたものである。図6では、動作の主体が蓄電ユニット102から増設ユニット104に変更され、処理の対象が増設ユニット104内部の第2バイパススイッチ114及びPCSである点が図5と異なる。図5と同じ番号を付したステップの処理は図5の処理と同じであるので、重複説明を繰返さず、主として異なる点を説明する。
 増設ユニット104は、蓄電ユニット102と同様に、データを受信したか否かを判定し(ステップ300)、受信したと判定された場合、ステップ400において、増設ユニット104は、SOCの送信要求を受信したか否かを判定する。具体的には、増設ユニット104は、ステップ300で受信したデータが、ステップ204(図4参照)で増設ユニット104から送信されたSOC要求コードであるか否かを判定する。SOC要求コードを受信したと判定された場合、制御はステップ402に移行する。そうでなければ、制御はステップ302に移行する。
 ステップ402において、増設ユニット104は、増設ユニット104内部の蓄電池の現在の蓄電量(SOC)を検出し、その値をリモコン106に送信する。その後、制御はステップ302に移行する。
 増設ユニット104は、蓄電ユニット102と同様に、終了の指示を受けるまで、ステップ300からステップ316、ステップ400及びステップ402の処理を繰返す。なお、増設ユニット104は、ステップ304では第2バイパススイッチ114をオンし、ステップ306では第2バイパススイッチ114をオフする。増設ユニット104は、ステップ310では、増設ユニット104内部のPCSにより充電を開始し、ステップ312では、増設ユニット104内部のPCSにより放電を開始し、ステップ314では、増設ユニット104内部のPCSを停止させる。ステップ316において、増設ユニット104が、リモコン106から増設ユニット104に送信した停止指示を受信すると、本プログラムは終了する。なお、本プログラムが一旦終了しても、電力系統130が停電から復帰すれば、再度本プログラムが起動されることが好ましい。
 図7のフローチャートは発電装置120により実行される。具体的には、発電装置120内部の制御部が、発電装置120内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。
 ステップ500において、発電装置120は、電力系統130に停電が発生したか否かを判定する。具体的には、発電装置120は、第2センサ132からの情報(電圧値)により、電力系統130に停電が発生しているか否かを判定する。例えば、電圧が所定値(ゼロに近い値)以下であれば、停電時であると判定できる。停電時であると判定された場合、制御はステップ502に移行する。そうでなければ、ステップ500が繰返される。
 ステップ502において、発電装置120は、自立運転を開始する。具体的には、発電装置120は上記したように、第2センサ132に電力を供給するための配電線への接続を開放して、自立出力端子122から電力の出力を開始する。その後、制御はステップ504に移行する。
 ステップ504において、発電装置120は上記したように、自立出力端子122から供給する電力量を表す自立出力情報をリモコン106に送信する。その後、制御はステップ506に移行する。
 ステップ506において、発電装置120は、終了するか否かを判定する。例えば、電力系統130の停電が解消し、電力系統130から電力の供給が開始されたことにより、発電装置120は終了すると判定する。終了すると判定された場合、発電装置120は、一般負荷134に電力を供給するための配電線に接続して電力の供給を開始し、自立出力端子122からの電力の供給を停止する。その後、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ504に戻り、終了すると判定されるまで、ステップ504の処理が繰返される。なお、本プログラムが一旦終了しても、電力系統130が停電から復帰すれば、再度本プログラムが起動されることが好ましい。
 以上により、電力系統130に停電が発生すると、リモコン106は、切替部108を停電時の状態に設定して特定負荷124を電力系統130から切り離し、増設ユニット104にSOC(蓄電量)の送信を要求する(図4のステップ204)。これにより、特定負荷124は、発電装置120の自立出力端子122、蓄電ユニット102及び増設ユニット104から電力が供給され得る接続状態になる。電力系統130に停電が発生すると、発電装置120は、自立運転を開始し、自立出力情報(自立出力端子122からの出力電力量)をリモコン106に送信する(図7のステップ502及び504)。増設ユニット104は、SOC要求コードを受信すると、SOCをリモコン106に送信する(図6のステップ402)。リモコン106は、発電装置120の自立運転により供給される自立出力電力及び増設ユニット104のSOCに応じて、発電装置120、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれから特定負荷124に電力を供給するかを決定する。続いて、リモコン106は、決定に応じた指示を蓄電ユニット102及び増設ユニット104に送信する(図4のステップ208からステップ224参照)。蓄電ユニット102は、リモコン106から受信した指示に応じて、第1バイパススイッチ112を設定し、PCSによる充放電を開始する、又はPCSを停止する(図5のステップ302からステップ314)。同様に、増設ユニット104は、リモコン106から受信した指示に応じて、第2バイパススイッチ114を設定し、PCSによる充放電を開始する、又はPCSを停止する(図6のステップ302からステップ314)。これにより、停電時において、発電装置120、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれかから、特定負荷124に電力を供給できる。
 図8から図11を参照して、自立出力電力及び増設ユニット104の蓄電量(SOC)に応じて、特定負荷124にどのように電力が供給されるかを具体的に説明する。なお、図8から図11には、図4に示した構成のうち、停電時に特定負荷124に供給される電力の変化に関係する要素のみを示している。破線の矢印は電流を表す。ここでは、通常時に、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の蓄電池は充電されている(満充電には限らない)とする。
 図8は、停電時に発電装置120が発電中であり、自立出力端子122から出力される電力(自立出力電力)が特定負荷124の消費電力よりも大きく、SOC=0ではない(増設ユニット104の蓄電池に蓄電されている)場合を示す。この場合、図4のステップ208の判定結果はNOであり、ステップ218が実行される。また、ステップ220の判定結果はYESであり、ステップ222が実行される。したがって、蓄電ユニット102には、(1,0)のデータ(バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“0”(PCSを停止))を含む指示が送信される。また、増設ユニット104には、(1,-1)のデータ(バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“-1”(充電))を含む指示が送信される。その結果、図8に示すように、蓄電ユニット102のPCSは停止し、第1バイパススイッチ112はオンし、入力される電力をバイパスして増設ユニット104に出力する。増設ユニット104は、入力される電力をバイパスして特定負荷124に出力し、余剰電力を内部の蓄電池に充電する。
 図9は、図8の状態から、発電装置120の発電量が低下し、自立出力端子122から出力される電力(自立出力電力)が特定負荷124の消費電力よりも小さくなった場合(SOC=0ではない)を示す。この場合、図4のステップ208の判定結果はNOであり、ステップ218が実行される。また、ステップ220の判定結果はNOであり、ステップ224が実行される。したがって、蓄電ユニット102には、図8の場合と同様に、(1,0)のデータを含む指示が送信される。また、増設ユニット104には、図8の場合と異なり、(0,1)のデータ(バイパスパラメータが“0”(バイパス出力しない)、充放電パラメータが“1”(放電))を含む指示が送信される。その結果、図9に示すように、蓄電ユニット102のPCSが停止し、第1バイパススイッチ112がオン(バイパス出力する)した状態が維持される。増設ユニット104は、第2バイパススイッチ114をオフ(バイパス出力しない)し、内部の蓄電池を放電して特定負荷124に電力を供給する。
 図10は、図9の状態から、増設ユニット104の蓄電残量がゼロ(SOC=0)になり、発電装置120の発電電力が増大し、自立出力端子122から出力される電力(自立出力電力)が特定負荷124の消費電力よりも大きくなった場合を示す。この場合、図4のステップ208の判定結果はYESであり、ステップ210が実行される。また、ステップ212の判定結果はYESであり、ステップ214が実行される。したがって、増設ユニット104には、(1,0)のデータ(バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“0”(PCSを停止))を含む指示が送信される。蓄電ユニット102には、(1,-1)のデータ(バイパスパラメータが“1”(バイパス出力する)、充放電パラメータが“-1”(充電))を含む指示が送信される。その結果、図10に示すように、蓄電ユニット102は、第1バイパススイッチ112をオン(バイパス出力する)し、入力される電力のうち特定負荷124で消費される電力をバイパスして増設ユニット104に出力し、余剰電力を内部の蓄電池に充電する。増設ユニット104は、PCSを停止し、第2バイパススイッチ114をオン(バイパス出力する)し、入力される電力をバイパスして特定負荷124に出力する。
 図11は、図10の状態から、発電装置120の発電量が低下し、自立出力端子122から出力される電力(自立出力電力)が特定負荷124の消費電力よりも小さくなった場合(SOC=0)を示す。この場合、図4のステップ208の判定結果はYESであり、ステップ210が実行される。また、ステップ212の判定結果はNOであり、ステップ216が実行される。したがって、増設ユニット104には、図10の場合と同様に、(1,0)のデータを含む指示が送信される。蓄電ユニット102には、図10の場合と異なり、(0,1)のデータ(バイパスパラメータが“0”(バイパス出力しない)、充放電パラメータが“1”(放電))を含む指示が送信される。その結果、図11に示すように、蓄電ユニット102は、第1バイパススイッチ112をオフ(バイパス出力しない)し、内部の蓄電池を放電して増設ユニット104に電力を出力する。増設ユニット104は、PCSを停止し、第2バイパススイッチ114がオン(バイパス出力する)した状態を維持し、入力される電力をバイパスして特定負荷124に出力する。
 このように、直列に接続された2台の蓄電ユニットのうち、特定負荷124により近い位置で接続されたユニット(増設ユニット104)に充放電を実行させる。そのユニット(増設ユニット104)の蓄電量がなくなり放電できなくなれば、残りのユニット(蓄電ユニット102)に充放電させる。これにより、停電が発生した場合に、発電装置120、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれかから効率的に特定負荷124に電力を供給できる。
 上記では、直列に接続された蓄電ユニット102及び増設ユニット104のうち、特定負荷124により近い位置(即ち発電装置120からより遠い位置)で接続された増設ユニット104に、最初に充放電を実行させる場合を説明したが、これに限定されない。例えば、停電が発生し、発電装置120の自立出力電力が特定負荷124の消費電力よりも大きい場合、特定負荷124に電力を供給しつつ、発電装置120の余剰電力により、蓄電ユニット102及び増設ユニット104を充電してもよい。このとき、蓄電ユニット102及び増設ユニット104を充電する電力の割合は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の各々の状態、即ち、SOC及び劣化度の少なくとも一方を考慮して、その値が均等になるように制御すればよい。劣化度は、電池の劣化状態を表す指標、例えばSOH(State Of Health)である。SOHは、ある時点(劣化時)の蓄電容量(Ah)の、初期の満充電容量(Ah)に対する割合(%)で表される。
 一方、発電装置120の自立出力電力が消失した場合(ゼロになった場合)、蓄電ユニット102の第1バイパススイッチ112をオフする。そして、直列に接続された蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれかから特定負荷124に電力を供給する。例えば、図11と同様に、増設ユニット104の第2バイパススイッチ114をオンし、特定負荷124からより遠い位置(即ち発電装置120により近い位置)で接続された蓄電ユニット102の蓄電池から特定負荷124に電力を供給する。ここでは、増設ユニット104の蓄電池は蓄電されている(SOC=0ではない)とする。その後、蓄電ユニット102の蓄電池の蓄電残量が消失すれば(ゼロになれば)、図12に示すように、増設ユニット104の第2バイパススイッチ114をオフし、増設ユニット104の蓄電池から特定負荷124に電力を供給する。
 [効果]
 同じ製品である蓄電ユニット102及び増設ユニット104を2台直列に接続した構成の自立運転用蓄電システム100において、停電が発生した場合に、発電装置120、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれかから特定負荷124に電力を供給できる。また、発電装置120の発電量が変化した場合には、蓄電ユニット102及び増設ユニット104の充放電状態を適切に制御して、特定負荷124への電力供給を維持できる。
 発電装置120の発電量が低下した場合には、蓄電ユニット102又は増設ユニット104から特定負荷124に電力を供給するように制御する。そのとき、蓄電ユニット102及び増設ユニット104が直列接続されていることにより、並列接続される場合よりも長い時間特定負荷124に電力を供給できる。
 また、1台の蓄電ユニット102が設置された後、停電時に特定負荷124に供給する電力量を増大させる必要が生じた場合、蓄電ユニット102と同じ製品(増設ユニット104)を追加することにより容易に対応できる。
 (第1変形例)
 上記では、2台の蓄電ユニットを、発電装置120の自立出力端子122と特定負荷124との間に直列接続する場合を説明したが、これに限定されない。3台以上の蓄電ユニットを、発電装置120の自立出力端子122と特定負荷124との間に直列接続してもよい。その場合にも、直列に接続された複数台の蓄電ユニットのうち、特定負荷124に最も近い位置で接続された蓄電ユニットに充放電を実行させる。その蓄電ユニットの蓄電量がゼロになり放電できなくなれば、特定負荷124に2番目に近い位置で接続された蓄電ユニットに充放電を実行させる。同様に、特定負荷124に2番目に近い位置で接続された蓄電ユニットの蓄電量がゼロになれば、特定負荷124に3番目に近い位置で接続された蓄電ユニットに充放電を実行させる。このように、特定負荷124に近い蓄電ユニットから優先的に順次充放電させることにより、停電が発生した場合に、発電装置及び複数の蓄電ユニットのいずれかから特定負荷124に効率的に電力を供給できる。また、複数の蓄電ユニットが直列接続されていることにより、並列接続される場合よりも長い時間、特定負荷124に電力を供給できる。なお、特定負荷124から遠い蓄電ユニット、即ち、発電装置120に近い蓄電ユニットから優先的に順次充放電させてもよい。
 3台以上の蓄電ユニットを、発電装置120の自立出力端子122と特定負荷124との間に直列接続する場合、リモコン106は、2台の蓄電ユニットを直列接続する場合と同様に動作すればよい。即ち、リモコン106は、自立出力端子122の出力電力に応じて、各蓄電ユニットに対して、それぞれの内部のバイパススイッチの設定及びPCSの動作に関する指示を生成すればよい。これにより、複数の蓄電ユニット及び発電装置120の中から、特定負荷124に供給する電力源を適切に決定することができる。
 また、リモコン106は、第1センサ110の検出値から得た特定負荷124の消費電力と自立出力端子122の出力電力とに応じて、各蓄電ユニットに対して、それぞれの内部のバイパススイッチの設定及びPCSの動作に関する指示を生成してもよい。これにより、複数の蓄電ユニット及び発電装置の中から、特定負荷124に供給する電力源を、より適切に決定できる。
 また、リモコン106は、各蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量及び劣化度(SOH)の少なくとも一方に応じて、当該蓄電ユニットに対して、内部のバイパススイッチの設定及びPCSの動作に関する指示を生成してもよい。これにより、複数の蓄電ユニット及び発電装置の中から、特定負荷124に供給する電力源を適切に決定でき、1つの蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給しているときに蓄電量がゼロになれば、別の蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給できる。
 上記では、バイパスパラメータ及び充放電パラメータを含む指示が送信される場合を説明したが、これに限定されない。各ユニット(蓄電ユニット102及び増設ユニット104)に対して、それぞれのバイパススイッチの設定及びPCSの動作を指定できればよい。例えば、リモコン及び各ユニットが、バイパススイッチの設定及びPCSの動作の可能な組合せをテーブル形式で記憶しておき、リモコンから、1つの組合せを特定する情報(例えば、番号)を各ユニットに送信してもよい。各ユニットは、番号でテーブルを検索して、バイパススイッチの設定及びPCSの動作を特定できる。
 上記では、リモコン106が第2センサ132の検出値から停電の有無を判定する場合を説明したが、これに限定されない。リモコン106は、外部装置(例えば発電装置120)から停電の発生を表す情報を受信してもよい。
 (第2変形例)
 上記では、特定負荷124に供給される電流を第1センサ110により検出する場合を説明したが、これに限定されない。蓄電ユニット102及び増設ユニット104は、内部に電流センサを備えており、それぞれのユニットの出力電力を測定できる。したがって、図3において、第1センサ110を備えない構成であってもよい。その場合、リモコン106は、図4のフローチャートにおいて、ステップ200の処理を実行する必要はない。リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のそれぞれに関して、内部の電流センサにより、各ユニットの出力電流を測定し、測定値から算出される出力電力と各ユニットの最大出力電力とを比較する。その比較結果に応じて、リモコン106は、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のそれぞれから電力を供給するか否かを決定できる。
 例えば、リモコン106は、図13のフローチャートを実行すればよい。図13のフローチャートは、図4のフローチャートにおいて、ステップ200が削除され、ステップ212、216、220及び224がそれぞれステップ242、244、248及び250に代替され、ステップ240及び246が追加されたものである。図13の各ステップに関して、図4と同じ番号が付されたステップの処理は図4と同じである。したがって、重複説明を繰返さず、主として異なる点に関して説明する。
 停電が発生すると、リモコン106は、SOC及び自立出力電力を取得する。その後、リモコン106は、ステップ208での判定結果がYES(SOC=0)である場合、ステップ210において、増設ユニット104に、入力される電力をバイパス出力し、且つ、PCSを停止するように指示を送信する。その後、ステップ240において、リモコン106は、蓄電ユニット102に、入力される電力をバイパス出力するように指示を送信する。
 続いて、ステップ242において、リモコン106は、蓄電ユニット102に、蓄電ユニット102の出力電力(内部の電流センサにより測定された出力電流値からの算出値)の送信を要求する。リモコン106は、取得した値(蓄電ユニット102の出力電力)が、自立出力最大値未満であるか否かを判定する。蓄電ユニット102の出力電力が、自立出力最大値未満であれば、制御はステップ214に移行し、そうでなければ、制御はステップ244に移行する。この自立出力最大値は、現時点で発電装置120が出力可能な電力の最大値、即ち、ステップ206で取得した自立出力電力(発電装置120から送信される、自立出力端子122から供給される電力量を表す自立出力情報)を意味する。蓄電ユニット102及び増設ユニット104はいずれも、バイパスするように指示されて(ステップ210及び240)バイパススイッチがオンしており、増設ユニット104はSOC=0である。したがって、蓄電ユニット102の内部の電流センサの測定値から算出される蓄電ユニット102の出力電力は、特定負荷124の消費電力を表している。また、蓄電ユニット102の出力電力には、蓄電ユニット102自体の出力電力に加えて、発電装置120からの出力電力が含まれ得る。
 ステップ214では、上記したように、図4と同じ処理が実行される。一方、ステップ244において、リモコン106は、蓄電ユニット102に、バイパスし放電するように指示を送信する。
 これにより、蓄電ユニット102の出力電力(特定負荷124での消費電力)が、発電装置120の最大電力を超える場合、不足分を蓄電ユニット102の放電により供給できる(ステップ244)。
 ステップ208での判定結果がNO(SOC>0)である場合、ステップ218において、リモコン106は、蓄電ユニット102に、入力される電力をバイパス出力し、且つ、PCSを停止するように指示を送信する。その後、ステップ246において、リモコン106は、増設ユニット104に、入力される電力をバイパス出力するように指示を送信する。
 続いて、ステップ248において、リモコン106は、増設ユニット104に、増設ユニット104の出力電力(内部の電流センサにより測定された出力電流値からの算出値)の送信を要求する。リモコン106は、取得した値(増設ユニット104の出力電力)が、自立出力最大値未満であるか否かを判定する。増設ユニット104の出力電力が、自立出力最大値未満であれば、制御はステップ222に移行し、そうでなければ、制御はステップ250に移行する。この自立出力最大値は、増設ユニット104自体が出力可能な電力の最大値を意味する。蓄電ユニット102及び増設ユニット104はいずれも、バイパスするように指示されて(ステップ218及び246)バイパススイッチがオンしている。したがって、増設ユニット104の内部の電流センサの測定値から算出される増設ユニット104の出力電力には、増設ユニット104自体の出力電力に加えて、発電装置120及び蓄電ユニット102からの出力電力が含まれ得る。但し、ここでは、ステップ218により、蓄電ユニット102からの出力電力は0になっている。
 ステップ222では、上記したように、図4と同じ処理が実行される。一方、ステップ250において、リモコン106は、増設ユニット104及び蓄電ユニット102に、放電するように指示を送信する。
 これにより、増設ユニット104の出力電力(特定負荷124での消費電力)が、増設ユニット104自体の自立出力最大値を超える場合、不足分を蓄電ユニット102の放電により供給できる(ステップ250)。例えば、増設ユニット104の最大出力電力(自立出力最大値)を1500Wとしたとき、増設ユニット104の出力電力(測定値)が1600Wを超えた場合、蓄電ユニット102から不足分(100W)を供給できる。
 なお、増設ユニット104自体が出力可能な最大電力は、予めリモコン106内部の記憶部に記憶しておけばよい。
 また、図13のステップ242の処理に関して、自立出力最大値として、蓄電ユニット102自体が出力可能な電力の最大値を用いてもよい。その場合には、ステップ242に続く処理においては、蓄電ユニット102の出力電力(特定負荷124での消費電力)が、蓄電ユニット102自体の自立出力最大値を超えるときには、不足分を発電装置120から供給すればよい。また、その場合には、ステップ206において、リモコン106は、自立出力電力(発電装置120から送信される自立出力情報)を取得しなくてもよい。
 (第3変形例)
 上記では、リモコン106が主体となって、蓄電ユニット102及び増設ユニット104を制御する場合を説明したが、これに限定されない。蓄電ユニット102及び増設ユニット104の少なくとも一方が主体となって同様の制御を行なってもよい。第3変形例では、蓄電ユニット102が主体となり、リモコン106と同様の制御を行なう。第3変形例に係る自立運転用蓄電システム150は、図14に示すように構成できる。自立運転用蓄電システム150は、図3の自立運転用蓄電システム100からリモコン106を削除したものである。自立運転用蓄電システム150はさらに、蓄電ユニット102のPCS152及び増設ユニット104のPCS154を相互に通信可能に接続する通信経路160と、蓄電ユニット102のPCS152が情報を取得し各機器を制御するためのライン162~168とを含む。通信経路160は、有線通信によるものであっても無線通信によるものであってもよい。
 蓄電ユニット102のPCS152は、図5に示したフローチャートの処理に加えて、図4に示したフローチャートと同様の処理を実行する。増設ユニット104のPCS154は、図6に示したフローチャートと同じ処理を実行する。発電装置120は、図7に示したフローチャートと同じ処理を実行する。したがって、図4から図7の各ステップを適宜参照する。
 PCS152は、第1センサ110から特定負荷電力検出ライン162を介して入力される情報(電流値)から特定負荷124に供給されている電力を求める(図4のステップ200参照)。続いて、PCS152は、第2センサ132から停電検出ライン164を介して入力される情報(電圧値)により、電力系統130に停電が発生しているか否かを判定する(図4のステップ202参照)。
 PCS152は、切替部108に切替部制御ライン166を介して指示を出力し、切替部108を停電時の設定(入力端140及び出力端144が接続)にする。また、PCS152は、増設ユニット104内部の蓄電池のSOCの送信を要求するSOC要求コードを、増設ユニット104に通信経路160を介して送信する(図4のステップ204参照)。これを受けて、増設ユニット104のPCS154は、増設ユニット104内部の蓄電池の現在のSOCを検出し、通信経路160を介してその値をPCS152に送信する(図6のステップ402参照)。
 PCS152は、発電装置120から自立出力情報取得ライン168を介して自立出力情報(発電装置120が供給する電力量)を取得し、増設ユニット104から通信経路160を介してSOCを取得する(図4のステップ206参照)。続いて、PCS152は、SOCがゼロであるか否かを判定する(図4のステップ208参照)。SOC=0である場合、PCS152は、入力される電力をバイパス出力し、且つ、PCSを停止するように、増設ユニット104に通信経路160を介して指示を送信する(図4のステップ210参照)。これを受けて、増設ユニット104のPCS154は、指示に応じた処理を実行する(図6のステップ302~314参照)。
 PCS152は、自立出力電力が特定負荷124の電力以上であるか否かを判定する(ステップ212参照)。自立出力電力が特定負荷電力以上であれば、PCS152は、蓄電ユニット102に入力される電力をバイパス出力し、且つ、充電するように蓄電ユニット102を制御する(図4のステップ214参照)。即ち、PCS152は、第1バイパススイッチ112をオンし(図5のステップ304参照)、蓄電池の充電を開始する(図5のステップ310参照)。
 自立出力電力が特定負荷電力未満であれば、PCS152は、蓄電ユニット102に入力される電力をバイパス出力せず、且つ、放電するように、蓄電ユニット102を制御する(図4のステップ216参照)。即ち、PCS152は、第1バイパススイッチ112をオフし(図5のステップ306参照)、蓄電池の放電を開始する(図5のステップ312参照)。
 SOC=0でない場合、PCS152は、蓄電ユニット102に入力される電力をバイパス出力し、且つ、充放電の制御機能を停止するように、蓄電ユニット102を制御する(図4のステップ218参照)。即ち、PCS152は、第1バイパススイッチ112をオンし(図5のステップ304参照)、蓄電ユニット102の蓄電池の充放電を制御する機能を停止する(図5のステップ314参照)。続いて、PCS152は、自立出力電力が特定負荷124の電力以上であるか否かを判定する(図4のステップ220参照)。
 自立出力電力が特定負荷電力以上であれば、PCS152は、増設ユニット104に入力される電力をバイパス出力し、且つ、充電するように、増設ユニット104に通信経路160を介して指示を送信する(図4のステップ222参照)。自立出力電力が特定負荷電力未満であれば、PCS152は、増設ユニット104に入力される電力をバイパス出力せず、且つ、放電するように、増設ユニット104に通信経路160を介して指示を送信する(図4のステップ224参照)。これを受けて、増設ユニット104のPCS154は、指示に応じた処理を実行する(図6のステップ302からステップ314参照)。
 以上により、自立運転用蓄電システム150は、自立運転用蓄電システム100(図3)と同様に動作する。即ち、電力系統130に停電が発生すると、PCS152は、切替部108を停電時の状態に設定して特定負荷124を電力系統130から切り離し、増設ユニット104にSOC(蓄電量)の送信を要求する(図4のステップ204参照)。これにより、特定負荷124は、発電装置120の自立出力端子122、蓄電ユニット102及び増設ユニット104から電力が供給され得る接続状態になる。電力系統130に停電が発生すると、発電装置120は、自立運転を開始し、自立出力情報をPCS152に送信する(図7のステップ502及びステップ504参照)。増設ユニット104は、SOC要求コードを受信すると、SOCをPCS152に送信する(図6のステップ402参照)。PCS152は、発電装置120の自立運転により供給される自立出力電力及び増設ユニット104のSOCに応じて、発電装置120、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれから特定負荷124に電力を供給するかを決定する。続いて、PCS152は、決定に応じて、蓄電ユニット102を設定し、指示を増設ユニット104に送信する(図4のステップ208からステップ224参照)。即ち、PCS152は、決定に応じて、第1バイパススイッチ112を設定し、充放電を開始する、又は、充放電の制御機能を停止する(図5のステップ302からステップ314参照)。同様に、増設ユニット104は、PCS152から受信した指示に応じて、第2バイパススイッチ114を設定し、PCS154による充放電を開始する、又は、PCS154の充放電の制御機能を停止する(図6のステップ302からステップ314参照)。これにより、停電時において、発電装置120、蓄電ユニット102及び増設ユニット104のいずれかから、特定負荷124に電力を供給できる。
 以上のように、蓄電ユニット102のPCS152は、リモコン106の機能を担うことができる。なお、蓄電ユニット102の代わりに増設ユニット104が主体となって、上記と同様の制御を行なってもよい。即ち、蓄電ユニット102がリモコンを含む場合、又は、増設ユニット104がリモコンを含む場合が考えられる。
 上記では、バイパススイッチ(112、114)が、各蓄電ユニット(102、104)における入力端子とPCSとの間にのみ配置され、PCSと出力端子とがスイッチを介さずに直接接続されている場合を説明したが、これに限定されない。PCSと出力端子との間にスイッチを設けてもよい。また、各蓄電ユニットにおいて、PCSの前後にスイッチを設け、合計2つのスイッチを制御してもよい。
 以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。
100、150  自立運転用蓄電システム
102、900、910  蓄電ユニット
104、902、912  増設ユニット
106、904、914、916  リモコン
108  切替部
110  第1センサ
112  第1バイパススイッチ
114  第2バイパススイッチ
120、920  発電装置
122  自立出力端子
124  特定負荷
130  電力系統
132  第2センサ
134  一般負荷
140、142  入力端
144  出力端
152、154  PCS
160  通信経路
162  特定負荷電力検出ライン
164  停電検出ライン
166  切替部制御ライン
168  自立出力情報取得ライン
200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、300、302、304、306、308、310、312、314、316、400、402、500、502、504、506  ステップ
906  特定コンセント
922  第1特定負荷
924  第2特定負荷
926  第1自立出力端子
928  第2自立出力端子

Claims (12)

  1.  複数の蓄電ユニットと、
     制御部とを含み、
     前記複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットは、蓄電池と、電力の入力端子と、電力の出力端子と、当該入力端子及び当該出力端子を開放又は短絡するスイッチとを有し、前記制御部からの指示にしたがって前記スイッチ及び前記蓄電池の充放電を制御し、
     前記複数の蓄電ユニットは、前記複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットの入力端子と、前記各蓄電ユニットとは別の蓄電ユニットであって、前記複数の蓄電ユニットのうちの1つの蓄電ユニットの出力端子とが接続されることにより、前記複数の蓄電ユニット全体として直列接続されており、
     直列接続された前記複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の前記自立出力端子に接続され、
     直列接続された前記複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの入力端子にも接続されていない出力端子は、停電時に電力が供給されるべき特定負荷に接続され、
     前記制御部は、前記電力系統が停電状態になったことを受けて、前記複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する前記指示を生成する、自立運転用蓄電システム。
  2.  前記制御部は、前記自立出力端子の出力電力に応じて、前記複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する前記指示を生成する、請求項1に記載の自立運転用蓄電システム。
  3.  前記特定負荷に供給される電流を検出するセンサをさらに含み、
     前記制御部は、前記センサの検出値から得た前記特定負荷の消費電力と前記自立出力端子の出力電力とに応じて、前記複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットに対する前記指示を生成する、請求項1又は請求項2に記載の自立運転用蓄電システム。
  4.  前記制御部は、前記蓄電ユニットの前記蓄電池の蓄電量に応じて、当該蓄電ユニットに対する前記指示を生成する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の自立運転用蓄電システム。
  5.  前記制御部は、前記複数の蓄電ユニットの内のいずれかの蓄電ユニットに含まれ、
     前記制御部は、前記制御部を含む蓄電ユニットを除く前記複数の蓄電ユニットの各々と、有線又は無線で互いに通信する通信部を含み、
     前記制御部は、前記制御部を含む蓄電ユニットを除く前記複数の蓄電ユニットの各々に対して前記指示を、前記通信部を介して送信する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の自立運転用蓄電システム。
  6.  蓄電池を含み、別の蓄電ユニットと共通の制御部からの指示にしたがって前記蓄電池の充放電を制御する蓄電ユニットであって、
     電力の入力端子と、
     電力の出力端子と、
     前記入力端子及び前記出力端子を開放又は短絡するスイッチとをさらに含み、
     前記蓄電ユニットは、前記入力端子及び前記出力端子の少なくとも一方を介して、前記別の蓄電ユニットと直列接続され、
     直列接続された前記蓄電ユニット及び前記別の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の前記自立出力端子に接続され、
     前記スイッチは、前記制御部が、前記発電装置の前記自立出力端子の出力電力が消失状態になったことを受けて出力した指示に応じて、前記入力端子及び前記出力端子を開放又は短絡する、蓄電ユニット。
  7.  前記蓄電池は、前記スイッチがオンすることにより、前記入力端子と前記出力端子とを短絡する電路に接続されており、
     前記スイッチの一端は前記蓄電池に接続され、
     前記スイッチの他端は前記入力端子に接続されている、請求項6に記載の蓄電ユニット。
  8.  複数の蓄電ユニットを含み、
     前記複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットは、蓄電池と、電力の入力端子と、電力の出力端子と、当該入力端子及び当該出力端子を開放又は短絡するスイッチとを有し、
     前記複数の蓄電ユニットは、前記複数の蓄電ユニットの各蓄電ユニットの入力端子と、前記各蓄電ユニットとは別の蓄電ユニットであって、前記複数の蓄電ユニットのうちの1つの蓄電ユニットの出力端子とが接続されることにより、前記複数の蓄電ユニット全体として直列接続されており、
     直列接続された前記複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの出力端子にも接続されていない入力端子は、電力系統の停電時に自立運転を行ない発電した電力を自立出力端子から出力する発電装置の前記自立出力端子に接続され、
     直列接続された前記複数の蓄電ユニットにおいて、いずれの蓄電ユニットの入力端子にも接続されていない出力端子は、停電時に電力が供給されるべき特定負荷に接続されているシステムの制御方法であって、
     前記電力系統が停電状態になったか否かを判定する判定ステップと、
     前記判定ステップにより、前記停電状態が発生したと判定されたことを受けて、前記自立出力端子から供給されている電力量、及び、前記複数の蓄電ユニットの各々の前記蓄電池の蓄電量に応じて、前記複数の蓄電ユニットの各々の前記スイッチ及び前記蓄電池の充放電を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
  9.  前記制御ステップは、前記複数の蓄電ユニットのうち、前記特定負荷に接続されている蓄電ユニットの蓄電池を最初に充放電させるステップを含む、請求項8に記載の制御方法。
  10.  前記自立出力端子から電力が出力されているか否かを判定する自立出力判定ステップをさらに含み、
     前記制御ステップは、前記自立出力判定ステップにより、前記自立出力端子から電力が出力されていると判定されたことを受けて、前記自立出力端子から出力される電力が前記特定負荷に供給されるように、前記複数の蓄電ユニットの各々の前記スイッチを制御しつつ、前記発電装置の余剰電力により、前記複数の蓄電ユニットの各々の前記蓄電池を充電するステップを含み、
     前記複数の蓄電ユニットの各々の前記蓄電池の充電割合は、前記複数の蓄電ユニットの各々の前記蓄電池の状態が均等になるように制御される、請求項8又は請求項9に記載の制御方法。
  11.  前記制御ステップは、前記自立出力判定ステップにより、前記自立出力端子から電力が出力されていないと判定されたことを受けて、前記複数の蓄電ユニットの内、前記自立出力端子に接続されている蓄電ユニットのスイッチである第1スイッチを開放し、且つ、前記複数の蓄電ユニットの内、前記発電装置により近い位置で前記直列接続されている蓄電ユニットの蓄電池から前記特定負荷に電力が供給されるように、前記第1スイッチ以外の、前記複数の蓄電ユニットの各々の前記スイッチを制御する第1ステップを含む、請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の制御方法。
  12.  前記制御ステップは、前記第1ステップの後、前記特定負荷に電力を出力していた蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量がゼロになったか否かを判定する蓄電量判定ステップをさらに含み、
     前記制御ステップは、前記蓄電量判定ステップにより、前記特定負荷に電力を出力していた蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量がゼロになったと判定されたことを受けて、当該蓄電ユニットのスイッチである第2スイッチを開放し、且つ、当該蓄電ユニットよりも、前記特定負荷に近い位置で前記直列接続されている蓄電ユニットの蓄電池から前記特定負荷に電力が供給されるように、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチ以外の、前記複数の蓄電ユニットの各々の前記スイッチを制御する第2ステップをさらに含む、請求項11に記載の制御方法。
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