JP7071816B2

JP7071816B2 - Power storage system

Info

Publication number: JP7071816B2
Application number: JP2017210037A
Authority: JP
Inventors: 剛幸松本
Original assignee: 株式会社Ｇｓユアサインフラシステムズ
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2037-10-31
Also published as: JP2019083635A

Description

本発明は、分散設置された複数の電力蓄電装置間で電力融通を行う蓄電システムに関する。 The present invention relates to a power storage system that exchanges power between a plurality of distributed power storage devices.

近年、自然エネルギーの利用方法として、系統連系ではなく自己消費（自家消費）システムへのシフトが予想されている。自己消費システムとしては、例えば、防災拠点において、太陽電池装置で発電された電力を蓄電する蓄電装置が考えられる。また、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plugin Hybrid Vehicle）の普及により、充電ステーションの拡充が行われているが、これらのエネルギー源として太陽電池装置付カーポート等で発電された電力を蓄電する蓄電装置の普及も考えられる。 In recent years, it is expected that the method of using natural energy will shift to a self-consumption (self-consumption) system instead of grid interconnection. As a self-consumption system, for example, a power storage device that stores electric power generated by a solar cell device at a disaster prevention base can be considered. In addition, with the spread of EVs (Electric Vehicles) and PHVs (Plugin Hybrid Vehicles), charging stations are being expanded, and as these energy sources, electricity stored in car ports with solar cell devices is stored. The spread of equipment is also conceivable.

さらに、これらの蓄電装置を分散設置した自立分散型電力ネットワークも研究され、各蓄電装置間で電力の融通制御を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Further, a self-sustaining distributed power network in which these power storage devices are distributed and installed has also been studied, and a technique for controlling power interchange between each power storage device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６－２８８１６２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-288162

しかしながら、従来技術では、需要家集団内で需要家間の電力融通制御を集中管理している。従って、電力融通制御を集中管理しているコントローラのダウンによりシステム全体の電力融通制御ができなくなるため、システム効率、リスク管理の面で問題が生じる。 However, in the prior art, the power interchange control between consumers is centrally managed within the consumer group. Therefore, if the controller that centrally manages the power interchange control goes down, the power interchange control of the entire system cannot be performed, which causes problems in terms of system efficiency and risk management.

本発明の目的は、従来技術の上記問題を解決し、システム効率を向上させ、リスクを低減することができる蓄電システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power storage system capable of solving the above-mentioned problems of the prior art, improving system efficiency, and reducing risk.

本発明の蓄電システムは、太陽電池によって発電された直流電力を蓄電する蓄電池が接続された蓄電装置を基本単位とし、複数の前記蓄電装置を分散設置し、前記蓄電装置間の電力融通を実施する蓄電システムであって、３以上の前記蓄電装置が環状に接続されて電力融通の方向が１方向に限定され、前記蓄電装置は、それぞれ、接続された前記蓄電池の蓄電量を電力要求信号として出力する信号出力端子と、前記電力要求信号に基づく電力を受電する、電力融通受電端子又はＰＶ接続端子と、他の蓄電装置からの電力要求信号が入力される信号入力端子と、前記電力要求信号に基づく前記他の蓄電装置への電力を送電する電力融通送電端子と、を備えることを特徴とする。 The power storage system of the present invention has a power storage device to which a storage battery for storing DC power generated by a solar cell is connected as a basic unit, and a plurality of the power storage devices are distributed and installed to carry out power interchange between the power storage devices. In a power storage system, three or more of the power storage devices are connected in a ring shape so that the direction of power interchange is limited to one direction, and each of the power storage devices outputs the power storage amount of the connected storage battery as a power request signal. To the signal output terminal, the power interchange power receiving terminal or PV connection terminal that receives power based on the power request signal, the signal input terminal to which the power request signal from another power storage device is input, and the power request signal. It is characterized by comprising a power interchange transmission terminal for transmitting power to the other power storage device based on the above .

本発明によれば、電力融通制御の集中管理を行う必要がなく、隣接する蓄電装置１間で個別に電力融通を実施するため、システム効率を向上させ、リスクを低減することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is not necessary to centrally manage the power interchange control, and the power interchange is individually performed between the adjacent power storage devices 1, so that the system efficiency can be improved and the risk can be reduced. Play.

本発明に係る蓄電システムの第１の実施の形態の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the 1st Embodiment of the power storage system which concerns on this invention. 図１に示す蓄電装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power storage device shown in FIG. 図１に示す蓄電装置による電力融通動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the electric power interchange operation by the power storage device shown in FIG. 本発明に係る蓄電システムの第２の実施の形態の他の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the 2nd Embodiment of the power storage system which concerns on this invention. 図４に示す蓄電装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power storage device shown in FIG.

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付して適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same reference numerals are given to the configurations showing the same functions, and the description thereof will be omitted as appropriate.

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態は、図１を参照すると、太陽電池２と、太陽電池２によって発電された直流電力を蓄電する蓄電池３と、負荷４とが接続された蓄電装置１を1つの基本単位とし、蓄電装置１を環状に分散設置し、蓄電池３の充電量に応じて蓄電装置１間の電力融通を実施する蓄電システムである。図１には、３台の蓄電装置１を環状に分散設置した例が示されているが、環状に分散設置するのであれば、蓄電装置１の台数に制限はない。 (First Embodiment)
In the first embodiment, referring to FIG. 1, one basic unit is a power storage device 1 to which a solar cell 2, a storage battery 3 for storing DC power generated by the solar cell 2, and a load 4 are connected. This is a power storage system in which the power storage devices 1 are distributed and installed in a ring shape, and power is interchanged between the power storage devices 1 according to the amount of charge of the storage battery 3. FIG. 1 shows an example in which three power storage devices 1 are distributed and installed in a ring shape, but there is no limit to the number of power storage devices 1 as long as they are distributed and installed in a ring shape.

各蓄電装置１は、信号入力端子Ｔ１と、電力融通送電端子Ｔ２と、信号出力端子Ｔ３と、電力融通受電端子Ｔ４と、ＰＶ接続端子Ｔ５と、蓄電地接続端子Ｔ６と、負荷接続端子Ｔ７とをそれぞれ備えている。 Each power storage device 1 includes a signal input terminal T1, a power interchange transmission terminal T2, a signal output terminal T3, a power interchange power reception terminal T4, a PV connection terminal T5, a storage area connection terminal T6, and a load connection terminal T7. Each has.

信号入力端子Ｔ１は、隣接する一方の蓄電装置１からの電力要求信号が入力される端子であり、隣接する一方の蓄電装置１の信号出力端子Ｔ３と信号線６によって接続されている。また、信号出力端子Ｔ３は、隣接する他方の蓄電装置１に電力要求信号を出力する端子であり、隣接する他方の蓄電装置１の信号入力端子Ｔ１と信号線６によって接続されている。 The signal input terminal T1 is a terminal to which a power request signal from one of the adjacent power storage devices 1 is input, and is connected to the signal output terminal T3 of one of the adjacent power storage devices 1 by a signal line 6. Further, the signal output terminal T3 is a terminal that outputs a power request signal to the other adjacent power storage device 1, and is connected to the signal input terminal T1 of the other adjacent power storage device 1 by a signal line 6.

電力融通送電端子Ｔ２は、隣接する一方の蓄電装置１に直流電力を送電する端子であり、隣接する一方の蓄電装置１の電力融通受電端子Ｔ４とＤＣ接続線５によって接続されている。電力融通受電端子Ｔ４は、隣接する他方の蓄電装置１から送電された直流電力を受電する端子であり、隣接する他方の蓄電装置１の電力融通送電端子Ｔ２とＤＣ接続線５によって接続されている。 The power interchange power transmission terminal T2 is a terminal for transmitting DC power to one of the adjacent power storage devices 1, and is connected to the power interchange power reception terminal T4 of one of the adjacent power storage devices 1 by a DC connection line 5. The power interchange power receiving terminal T4 is a terminal for receiving DC power transmitted from the other adjacent power storage device 1, and is connected to the power interchange power transmission terminal T2 of the adjacent other power storage device 1 by a DC connection line 5. ..

ＰＶ接続端子Ｔ５には、接続箱２１を介して接続された太陽電池２によって発電された直流電力を受電する端子である。蓄電地接続端子Ｔ６は、接続された蓄電池３の充放電用の端子である。負荷接続端子Ｔ７は、接続された負荷４に電力を供給する端子である。 The PV connection terminal T5 is a terminal that receives DC power generated by the solar cell 2 connected via the junction box 21. The storage area connection terminal T6 is a terminal for charging / discharging the connected storage battery 3. The load connection terminal T7 is a terminal that supplies electric power to the connected load 4.

蓄電装置１は、図２を参照すると、ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＰＣＳ１３と、受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と、電流センサー１６と、充電量検出部１７と、融通制御部１８とを備えている。ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２、ＰＣＳ１３、受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及び送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ＤＣリンク１０を介して接続されている。なお、Ｃ１は、ＤＣリンク１０の直流電圧を平滑化するために設けられたＤＣリンクコンデンサである。 With reference to FIG. 2, the power storage device 1 includes an MPPTDC / DC converter 11, a bidirectional DC / DC converter 12, a PCS13, a power receiving DC / DC converter 14, a power transmission DC / DC converter 15, and a current sensor. 16, a charge amount detecting unit 17, and a flexibility control unit 18 are provided. The MPPTDC / DC converter 11, the bidirectional DC / DC converter 12, the PCS13, the power receiving DC / DC converter 14, and the power transmission DC / DC converter 15 are connected via the DC link 10. Note that C1 is a DC link capacitor provided for smoothing the DC voltage of the DC link 10.

ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、ＰＶ接続端子Ｔ５とＤＣリンク１０との間に接続され、太陽電池２によって発電された直流電力を受電する最大電力点追従方式（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）のＤＣ／ＤＣコンバータである。ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、太陽電池２から受電した直流電力をＤＣリンク１０に出力する。 The MPPTDC / DC converter 11 is connected between the PV connection terminal T5 and the DC link 10, and is a DC / DC / of the maximum power point tracking method (MPPT: Maximum Power Point Tracking) that receives the direct current power generated by the solar cell 2. It is a DC converter. The MPPTDC / DC converter 11 outputs the DC power received from the solar cell 2 to the DC link 10.

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、蓄電地接続端子Ｔ６とＤＣリンク１０との間に接続され、蓄電池３を充放電する充放電器である。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、蓄電池３を充電する際、ＤＣリンク１０の直流電圧を蓄電池３の充電に適した電圧に変換して蓄電池３への充電を行う。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、蓄電池３から放電する際、蓄電池３の直流電圧をＤＣリンク１０の直流電圧に変換して蓄電池３からの放電を行う。 The bidirectional DC / DC converter 12 is a charger / discharger connected between the storage area connection terminal T6 and the DC link 10 to charge / discharge the storage battery 3. When charging the storage battery 3, the bidirectional DC / DC converter 12 converts the DC voltage of the DC link 10 into a voltage suitable for charging the storage battery 3 to charge the storage battery 3. Further, when the bidirectional DC / DC converter 12 discharges from the storage battery 3, the bidirectional DC / DC converter 12 converts the DC voltage of the storage battery 3 into the DC voltage of the DC link 10 and discharges from the storage battery 3.

ＰＣＳ１３は、負荷接続端子Ｔ７とＤＣリンク１０との間に接続され、ＤＣリンク１０の直流電圧を負荷４に適した電力に変換して負荷４に供給するパワーコンディショナシステムである。 The PCS 13 is a power conditioner system connected between the load connection terminal T7 and the DC link 10 and converting the DC voltage of the DC link 10 into electric power suitable for the load 4 and supplying the DC link 10 to the load 4.

受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、電力融通受電端子Ｔ４とＤＣリンク１０との間に接続され、隣接する他方の蓄電装置１からの直流電力をＤＣリンク１０の直流電圧に変換してＤＣリンク１０に出力する。 The power receiving DC / DC converter 14 is connected between the power interchange power receiving terminal T4 and the DC link 10, and converts the DC power from the other adjacent power storage device 1 into the DC voltage of the DC link 10 to be converted into the DC link 10. Output to.

送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、電力融通送電端子Ｔ２とＤＣリンク１０との間に接続され、ＤＣリンク１０の直流電圧を送電利用の直流電圧に変換して隣接する一方の蓄電装置１に送電する。 The DC / DC converter 15 for power transmission is connected between the power interchange transmission terminal T2 and the DC link 10, converts the DC voltage of the DC link 10 into a DC voltage for power transmission, and transmits the DC voltage to one of the adjacent power storage devices 1. do.

電流センサ１６は、蓄電池３が充放電される際、蓄電池３に流れる充放電電流を検出し、充電量検出部１７に出力する。 The current sensor 16 detects the charge / discharge current flowing through the storage battery 3 when the storage battery 3 is charged / discharged, and outputs the charge / discharge current to the charge amount detecting unit 17.

充電量検出部１７は、蓄電池３の充電量レベルとして、電流センサ１６によって検出された蓄電池３の充放電電流に基づいて、蓄電池３のＳＯＣ（State of charge）を算出する。充電量検出部１７は、蓄電池３の充電電流と、放電電流とそれぞれ積算し、その差分値に基づいてＳＯＣを算出する。なお、ＳＯＣの算出は、蓄電池３の端子電圧等に基づいて算出しても良く、蓄電値マネジメントコントローラで監視された情報を入手しても良い。 The charge amount detection unit 17 calculates the SOC (State of charge) of the storage battery 3 based on the charge / discharge current of the storage battery 3 detected by the current sensor 16 as the charge amount level of the storage battery 3. The charge amount detection unit 17 integrates the charge current and the discharge current of the storage battery 3, respectively, and calculates the SOC based on the difference value. The SOC may be calculated based on the terminal voltage of the storage battery 3 or the like, or the information monitored by the storage value management controller may be obtained.

融通制御部１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには蓄電装置１（ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２、ＰＣＳ１３、受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及び送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１５）の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。融通制御部１８は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、指示情報に応じて装置全体の制御を行う。 The accommodation control unit 18 is an information processing unit such as a microcomputer equipped with a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The ROM stores a control program for controlling the operation of the power storage device 1 (MPPTDC / DC converter 11, bidirectional DC / DC converter 12, PCS13, power receiving DC / DC converter 14, and power transmission DC / DC converter 15). Has been done. The accommodation control unit 18 reads the control program stored in the ROM and expands the control program in the RAM to control the entire device according to the instruction information.

融通制御部１８は、充電量検出部１７によって算出されたＳＯＣに基づく電力要求信号を信号出力端子Ｔ３から隣接する他方の蓄電装置１に出力する。電力要求信号は、蓄電池３の充電量を表す信号であり、融通制御部１８は、ＳＯＣが第１閾値未満の第１状態である場合、電力要求信号も第１状態に設定し、ＳＯＣが第１閾値以上で第１閾値より大きい第２閾値未満の第２状態である場合、電力要求信号も第２状態に設定し、ＳＯＣが第２閾値以上の第３状態である場合、電力要求信号も第３状態に設定する。なお、第１閾値は、接続されている負荷４への電力供給がおぼつかなくなってしまう虞がある値、例えば、２０～３０％に設定されている。また、第２閾値は、接続されている負荷４への電力供給に余裕がある値、例えば、７０～８０％に設定されている。 The accommodation control unit 18 outputs a power request signal based on the SOC calculated by the charge amount detection unit 17 from the signal output terminal T3 to the other power storage device 1 adjacent to the signal output terminal T3. The power request signal is a signal representing the charge amount of the storage battery 3, and the accommodation control unit 18 also sets the power request signal to the first state when the SOC is in the first state below the first threshold value, and the SOC is the first state. When the second state is 1 threshold or more and larger than the 1st threshold and less than the 2nd threshold, the power request signal is also set to the 2nd state, and when the SOC is the 3rd state of the 2nd threshold or more, the power request signal is also set. Set to the third state. The first threshold value is set to a value that may make the power supply to the connected load 4 uncertain, for example, 20 to 30%. Further, the second threshold value is set to a value at which there is a margin in supplying electric power to the connected load 4, for example, 70 to 80%.

また、融通制御部１８は、信号入力端子Ｔ１に隣接する一方の蓄電装置１から入力される電力要求信号と、充電量検出部１７によって算出されたＳＯＣとに基づいて、隣接する一方の蓄電装置１に電力を融通するか否かを判断する。 Further, the accommodation control unit 18 is one of the adjacent power storage devices based on the power request signal input from the one power storage device 1 adjacent to the signal input terminal T1 and the SOC calculated by the charge amount detection unit 17. It is determined whether or not to accommodate the electric power to 1.

以下、蓄電装置１による電力融通動作について図３を参照して詳細に説明する。なお、図３において、蓄電装置１ａから見て蓄電装置１ｂを隣接する一方の蓄電装置１とし、蓄電装置１ｂから見て蓄電装置１ａを隣接する他方の蓄電装置１とする。 Hereinafter, the power interchange operation by the power storage device 1 will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 3, the power storage device 1b is referred to as one adjacent power storage device 1 when viewed from the power storage device 1a, and the power storage device 1a is referred to as the other adjacent power storage device 1 when viewed from the power storage device 1b.

図３（ａ）に示すように、蓄電装置１ｂに接続された蓄電池３が第１状態である場合、蓄電装置１ｂの融通制御部１８は、電力要求信号も第１状態に設定する。蓄電装置１ｂから入力される電力要求信号が第１状態である場合、蓄電装置１ａの融通制御部１８は、蓄電装置１ａに接続された蓄電池３が第２状態もしくは第３状態（ＳＯＣが第１閾値以上）であることを条件に、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を放電方向に起動すると共に送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を起動し、蓄電池３から放電した直流電力を蓄電装置１ｂに融通する。 As shown in FIG. 3A, when the storage battery 3 connected to the power storage device 1b is in the first state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1b also sets the power request signal to the first state. When the power request signal input from the power storage device 1b is in the first state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1a has the storage battery 3 connected to the power storage device 1a in the second state or the third state (SOC is the first state). On condition that the value is equal to or higher than the threshold value), the bidirectional DC / DC converter 12 is started in the discharge direction, and the power transmission DC / DC converter 15 is started to accommodate the DC power discharged from the storage battery 3 to the power storage device 1b.

また、蓄電装置１ｂに接続された蓄電池３が第１状態である場合、蓄電装置１ｂの融通制御部１８は、受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を起動し、蓄電装置１ａから受電を待機する。そして、受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４によって蓄電装置１ａから直流電力が受電されると、蓄電装置１ｂの融通制御部１８は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を充電方向に起動し、蓄電装置１ａから受電された直流電力を蓄電池３に充電する。これにより、蓄電装置１ｂに接続された蓄電地３の充電量が、接続されている負荷４への電力供給がおぼつかなくなってしまう虞があるＳＯＣ（第１閾値）を下回った場合、蓄電装置１ａからの電力融通によって充電量を回復させることができる。 When the storage battery 3 connected to the power storage device 1b is in the first state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1b activates the power receiving DC / DC converter 14 and waits for power reception from the power storage device 1a. Then, when DC power is received from the power storage device 1a by the power receiving DC / DC converter 14, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1b activates the bidirectional DC / DC converter 12 in the charging direction from the power storage device 1a. The received DC power is charged into the storage battery 3. As a result, when the charge amount of the storage area 3 connected to the power storage device 1b is lower than the SOC (first threshold value) at which the power supply to the connected load 4 may become unclear, the power storage device 1a The amount of charge can be restored by the power interchange from.

図３（ｂ）に示すように、蓄電装置１ｂに接続された蓄電池３が第２状態である場合、蓄電装置１ｂの融通制御部１８は、電力要求信号も第２状態に設定する。蓄電装置１ｂから入力される電力要求信号が第２状態である場合、蓄電装置１ａの融通制御部１８は、蓄電装置１ａに接続された蓄電池３が第３状態（ＳＯＣが第２閾値以上）であることを条件に、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を放電方向に起動すると共に送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を起動し、蓄電池３から放電した直流電力を蓄電装置１ｂに融通する。 As shown in FIG. 3B, when the storage battery 3 connected to the power storage device 1b is in the second state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1b also sets the power request signal to the second state. When the power request signal input from the power storage device 1b is in the second state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1a is in the third state (SOC is the second threshold value or higher) of the storage battery 3 connected to the power storage device 1a. On condition that there is, the bidirectional DC / DC converter 12 is started in the discharge direction and the power transmission DC / DC converter 15 is started, and the DC power discharged from the storage battery 3 is accommodated in the power storage device 1b.

また、蓄電装置１ｂに接続された蓄電池３が第２状態である場合、蓄電装置１ｂの融通制御部１８は、受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を起動し、蓄電装置１ａから受電を待機する。そして、受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１４によって蓄電装置１ａから直流電力が受電されると、蓄電装置１ｂの融通制御部１８は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を充電方向に起動し、蓄電装置１ａから受電された直流電力を蓄電池３に充電する。これにより、蓄電装置１ａに接続された蓄電地３の充電量が余裕のあるＳＯＣ（第２閾値）を上回った場合、電力融通によって蓄電装置１ａの余剰電力を蓄電装置１ｂに吸収させることができる。 When the storage battery 3 connected to the power storage device 1b is in the second state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1b activates the power receiving DC / DC converter 14 and waits for power reception from the power storage device 1a. Then, when DC power is received from the power storage device 1a by the power receiving DC / DC converter 14, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1b activates the bidirectional DC / DC converter 12 in the charging direction from the power storage device 1a. The received DC power is charged into the storage battery 3. As a result, when the charge amount of the storage area 3 connected to the power storage device 1a exceeds the affordable SOC (second threshold value), the surplus power of the power storage device 1a can be absorbed by the power storage device 1b by power interchange. ..

蓄電装置１ｂに接続された蓄電池３が第３状態である場合、蓄電装置１ｂの融通制御部１８は、電力要求信号も第３状態に設定する。蓄電装置１ｂから入力される電力要求信号が第３状態である場合、蓄電装置１ａの融通制御部１８は、蓄電装置１ｂへの電力融通を実行しない。 When the storage battery 3 connected to the power storage device 1b is in the third state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1b also sets the power request signal to the third state. When the power request signal input from the power storage device 1b is in the third state, the accommodation control unit 18 of the power storage device 1a does not execute the power transfer to the power storage device 1b.

また、日中、蓄電装置１ａに接続された太陽電池２が発電状態である場合、蓄電装置１ｂへの電力融通に太陽電池２によって発電された直流電力を用いることもできる。 Further, when the solar cell 2 connected to the power storage device 1a is in a power generation state during the daytime, the DC power generated by the solar cell 2 can be used for power interchange to the power storage device 1b.

さらに、本実施の形態では、蓄電池３の充電量を電力要求信号として第１～３状態に分けて通知するように構成したが、電力要求信号としてＳＯＣの値自体を通知するようにしても良い。この場合には、電力要求信号が入力された蓄電装置１ａ側で、蓄電装置１ｂに接続された蓄電池３の充電量が第１～３状態のいずれであるかを判断する。 Further, in the present embodiment, the charge amount of the storage battery 3 is configured to be notified separately as the power request signal in the first to third states, but the SOC value itself may be notified as the power request signal. .. In this case, on the power storage device 1a side to which the power request signal is input, it is determined which of the first to third states the charge amount of the storage battery 3 connected to the power storage device 1b is.

さらに、電力要求信号としてＳＯＣの値自体を通知する場合、ＳＯＣが同じ値になるまで、電力融通を実施するようにしても良い。この場合、電力要求信号が入力された蓄電装置１は、自装置に接続された蓄電池３のＳＯＣが、電力要求信号のＳＯＣを上回っている場合に、電力融通を実施すると良い。 Further, when notifying the SOC value itself as a power request signal, power interchange may be performed until the SOC becomes the same value. In this case, the power storage device 1 to which the power request signal is input may perform power interchange when the SOC of the storage battery 3 connected to the own device exceeds the SOC of the power request signal.

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、図４を参照すると、第１の実施の形態と同様に、太陽電池２と、太陽電池２によって発電された直流電力を蓄電する蓄電池３と、負荷４とが接続された蓄電装置１’を1つの基本単位とし、蓄電装置１を環状に分散設置し、蓄電池３の充電量に応じて蓄電装置１’間の電力融通を実施する蓄電システムである。 (Second embodiment)
In the second embodiment, referring to FIG. 4, the solar cell 2, the storage battery 3 for storing the DC power generated by the solar cell 2, and the load 4 are connected as in the first embodiment. This is a power storage system in which the power storage device 1'is one basic unit, the power storage devices 1 are distributed and installed in a ring shape, and power is interchanged between the power storage devices 1'according to the amount of charge of the storage battery 3.

蓄電装置１’には、電力融通受電端子Ｔ４が設けられておらず、ＰＶ接続端子Ｔ５が隣接する他方の蓄電装置１’の電力融通送電端子Ｔ２とＤＣ接続線５によって接続されている。 The power storage device 1'is not provided with the power interchange power receiving and receiving terminal T4, and the PV connection terminal T5 is connected to the power interchange power transmission terminal T2 of the other power storage device 1'to which the PV connection terminal T5 is adjacent by a DC connection line 5.

蓄電装置１’では、図５を参照すると、送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の代わりに、ＰＶ擬似ＤＣ／ＤＣコンバータ１５ａが電力融通送電端子Ｔ２とＤＣリンク１０との間に接続されている。 In the power storage device 1', referring to FIG. 5, a PV pseudo DC / DC converter 15a is connected between the power interchange transmission terminal T2 and the DC link 10 instead of the power transmission DC / DC converter 15.

ＰＶ擬似ＤＣ／ＤＣコンバータ１５ａは、電力融通に際し、ＤＣリンク１０の直流電圧を太陽電池２の電圧電流特性を有する直流電力に変換して電力融通送電端子Ｔ２から出力する。これにより、電力融通を受ける側の蓄電装置１’では、ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって受電することができる。なお、ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１としては、太陽電池２の出力定格とＰＶ擬似ＤＣ／ＤＣコンバータ１５ａの出力定格とを加算したよりも大きい入力定格を有するものを用いる。 The PV pseudo DC / DC converter 15a converts the DC voltage of the DC link 10 into DC power having the voltage / current characteristics of the solar cell 2 and outputs the DC voltage from the power interchange transmission terminal T2 at the time of power interchange. As a result, the power storage device 1'on the side receiving the power interchange can receive power by the MPPTDC / DC converter 11. As the MPPTDC / DC converter 11, a converter 11 having an input rating larger than the sum of the output rating of the solar cell 2 and the output rating of the PV pseudo DC / DC converter 15a is used.

以上説明したように、本実施の形態によれば、太陽電池２によって発電された直流電力を蓄電する蓄電池３が接続された蓄電装置１を基本単位とし、複数の蓄電装置１を分散設置し、蓄電装置１間の電力融通を実施する蓄電システムであって、３以上の蓄電装置１が環状に分散設置され、蓄電装置１は、接続された蓄電地３の蓄電量を電力要求信号として隣接する他方の蓄電装置１に通知すると共に、隣接する一方の蓄電装置１から通知された電力要求信号に基づいて、隣接する一方の蓄電装置１への電力融通を実施する。
この構成により、電力融通制御の集中管理を行う必要がなく、隣接する蓄電装置１間で個別に電力融通を実施するため、システム効率を向上させ、リスクを低減することができる。また、蓄電装置１を環状に分散設置し、電力融通の方向を１方向に限定しているため、基本単位である蓄電装置１を同一構成とすることができ、蓄電装置１の増設や撤去を簡単に行うことができる。そして、蓄電装置１の増設や撤去の際には、隣接する蓄電装置１間にＤＣ接続線５及び信号線６を結線するだけで良いため、設置コストもしくは撤去コストを低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, the power storage device 1 to which the storage battery 3 for storing the DC power generated by the solar cell 2 is connected is used as a basic unit, and a plurality of power storage devices 1 are distributed and installed. It is a power storage system that implements power interchange between power storage devices 1. Three or more power storage devices 1 are distributed and installed in a ring shape, and the power storage devices 1 are adjacent to each other with the storage amount of the connected storage area 3 as a power request signal. While notifying the other power storage device 1, power is interchanged to the adjacent power storage device 1 based on the power request signal notified from the adjacent power storage device 1.
With this configuration, it is not necessary to centrally manage the power interchange control, and the power interchange is individually performed between the adjacent power storage devices 1, so that the system efficiency can be improved and the risk can be reduced. Further, since the power storage device 1 is distributed and installed in a ring shape and the direction of power interchange is limited to one direction, the power storage device 1 which is a basic unit can have the same configuration, and the power storage device 1 can be added or removed. It's easy to do. When adding or removing the power storage device 1, it is only necessary to connect the DC connection line 5 and the signal line 6 between the adjacent power storage devices 1, so that the installation cost or the removal cost can be reduced.

さらに、本実施の形態は、蓄電装置１は、電力要求信号によって、隣接する一方の蓄電装置１に接続された蓄電地３の蓄電量が第１閾値未満であることを通知されると、接続された蓄電地３の蓄電量が第１閾値以上であることを条件に電力融通を実施する。
この構成により、接続された蓄電地３の充電量が、接続されている負荷４への電力供給がおぼつかなくなってなってしまう虞があるＳＯＣ（第１閾値）を下回った場合、電力融通によって充電量を回復させることができる。 Further, in the present embodiment, when the power storage device 1 is notified by the power request signal that the storage amount of the storage area 3 connected to one of the adjacent power storage devices 1 is less than the first threshold value, the power storage device 1 is connected. The power interchange is carried out on condition that the stored amount of the stored storage area 3 is equal to or more than the first threshold value.
With this configuration, when the charge amount of the connected storage area 3 is lower than the SOC (first threshold value) at which the power supply to the connected load 4 may become unclear, the battery is charged by power interchange. The amount can be restored.

さらに、本実施の形態は、蓄電装置１は、電力要求信号によって、隣接する一方の蓄電装置１に接続された蓄電地３の蓄電量が第１閾値以上で第１閾値より大きい第２閾値未満であることを通知されると、接続された蓄電地３の蓄電量が第２閾値以上であることを条件に電力融通を実施する。
この構成により、接続された蓄電地３の充電量が余裕のあるＳＯＣ（第２閾値）を上回った場合、電力融通によって余剰電力を隣接する蓄電装置１に吸収させることができる。 Further, in the present embodiment, in the power storage device 1, the power storage amount of the storage area 3 connected to one of the adjacent power storage devices 1 by the power request signal is equal to or more than the first threshold value and less than the second threshold value larger than the first threshold value. Upon being notified, power interchange is performed on condition that the amount of electricity stored in the connected storage area 3 is equal to or greater than the second threshold value.
With this configuration, when the charge amount of the connected power storage area 3 exceeds the affordable SOC (second threshold value), the surplus power can be absorbed by the adjacent power storage device 1 by power interchange.

さらに、本実施の形態は、蓄電装置１は、電力要求信号によって通知される蓄電地３の蓄電量よりも、接続された蓄電地３の蓄電量が上回っていることを条件に電力融通を実施する。
この構成により、各蓄電装置１に接続されたそれぞれの蓄電地３の蓄電量を均一化することができ、エネルギー効率を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the power storage device 1 performs power interchange on the condition that the power storage amount of the connected storage area 3 exceeds the power storage amount of the storage area 3 notified by the power request signal. do.
With this configuration, the amount of electricity stored in each storage area 3 connected to each energy storage device 1 can be made uniform, and energy efficiency can be improved.

さらに、本実施の形態は、蓄電装置１は、電力要求信号によって通知される蓄電地３の蓄電量、接続された蓄電地３の蓄電量とが同じ値になるまで電力融通を実施する。
この構成により、各蓄電装置１に接続されたそれぞれの蓄電地３の蓄電量をさらに均一化することができ、エネルギー効率を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the power storage device 1 performs power interchange until the amount of electricity stored in the storage area 3 notified by the power request signal and the amount of electricity stored in the connected storage area 3 become the same value.
With this configuration, the amount of electricity stored in each storage area 3 connected to each energy storage device 1 can be further made uniform, and energy efficiency can be improved.

さらに、本実施の形態は、蓄電装置１’は、太陽電池２によって発電された直流電力を受電する最大電力点追従方式のＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、蓄電地３を充放電する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータと双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとを接続するＤＣリンク１０と、ＤＣリンクの直流電圧を太陽電池２の電圧電流特性を有する直流電力に変換するＰＶ擬似ＤＣ／ＤＣコンバータ１５ａとを具備し、ＰＶ擬似ＤＣ／ＤＣコンバータ１５ａによって変換された直流電力を隣接する一方の蓄電装置１に電力融通すると共に、隣接する他方の蓄電装置１からの電力融通をＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって受電する。
この構成により、電力融通を受電する専用の端子とＤＣ／ＤＣコンバータとが必要なくなり、蓄電装置１’のコストを低減させることができる。
Further, in the present embodiment, the power storage device 1'is a MPPTDC / DC converter 11 of the maximum power point tracking method that receives the DC power generated by the solar cell 2, and a bidirectional DC / that charges and discharges the storage area 3. A PV pseudo DC / DC that converts the DC voltage of the DC converter 12, the DC link 10 that connects the MPPT DC / DC converter and the bidirectional DC / DC converter, and the DC voltage of the DC link into the DC power having the voltage and current characteristics of the solar cell 2. A converter 15a is provided, and the DC power converted by the PV pseudo DC / DC converter 15a is transferred to one adjacent power storage device 1, and the power interchange from the other adjacent power storage device 1 is transferred to the MPPT DC / DC converter. Receives power by 11.
This configuration eliminates the need for a dedicated terminal for receiving power interchange and a DC / DC converter, and can reduce the cost of the power storage device 1'.

以上、本発明を具体的な実施形態で説明したが、上記実施形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更して実施できることは言うまでもない。 Although the present invention has been described above with specific embodiments, it goes without saying that the above embodiment is an example and can be modified and implemented without departing from the spirit of the present invention.

１、１’、１ａ、１ｂ蓄電装置
２太陽電池
３蓄電池
４負荷
５ＤＣ接続線
６信号線
１０ＤＣリンク
１１ＭＰＰＴＤＣ／ＤＣコンバータ
１２双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３ＰＣＳ
１４受電用ＤＣ／ＤＣコンバータ
１５送電用ＤＣ／ＤＣコンバータ
１５ａＰＶ擬似ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６電流センサ
１７充電量検出部
１８融通制御部
２１接続箱
Ｔ１信号入力端子
Ｔ２電力融通送電端子
Ｔ３信号出力端子
Ｔ４電力融通受電端子
Ｔ５ＰＶ接続端子
Ｔ６蓄電地接続端子
Ｔ７負荷接続端子 1, 1', 1a, 1b Power storage device 2 Solar cell 3 Storage battery 4 Load 5 DC connection line 6 Signal line 10 DC link 11 MPPTDC / DC converter 12 Bidirectional DC / DC converter 13 PCS
14 DC / DC converter for power reception 15 DC / DC converter for power transmission 15a PV pseudo DC / DC converter 16 Current sensor 17 Charge amount detection unit 18 Flexible control unit 21 Connection box T1 Signal input terminal T2 Power interchange power transmission terminal T3 Signal output terminal T4 Power interchange power receiving terminal T5 PV connection terminal T6 Storage area connection terminal T7 Load connection terminal

Claims

A power storage system in which a power storage device connected to a storage battery for storing DC power generated by a solar cell is used as a basic unit, and a plurality of the power storage devices are distributed and installed to exchange power between the power storage devices.
Three or more of the power storage devices are connected in a ring shape, and the direction of power interchange is limited to one direction .
Each of the power storage devices
A signal output terminal that outputs the stored amount of the connected storage battery as a power request signal,
A power interchange power receiving terminal or a PV connection terminal that receives power based on the power request signal,
A signal input terminal to which a power request signal from another power storage device is input,
A power storage system including a power interchange transmission terminal for transmitting power to the other power storage device based on the power request signal .

The power storage device is connected when the power request signal input from the signal input terminal notifies that the storage amount of the storage battery connected to the other power storage device is less than the first threshold value. The power storage system according to claim 1 , wherein power is interchanged with the other power storage device on condition that the storage amount of the storage battery is equal to or higher than the first threshold value.

In the power storage device, the storage amount of the storage battery connected to the other power storage device is equal to or more than the first threshold value and less than the second threshold value larger than the first threshold value by the power request signal input from the signal input terminal . 2. The invention according to claim 2, wherein when notified that the signal is stored, power is interchanged with the other storage device on condition that the stored capacity of the connected storage battery is equal to or higher than the second threshold value. Power storage system.

In the power storage device, the storage amount of the connected storage battery exceeds the storage amount of the storage battery connected to the other storage device notified by the power request signal input from the signal input terminal . The power storage system according to any one of claims 1 to 3, wherein power is interchanged with the other power storage device on condition of the above .

In the power storage device, the storage amount of the storage battery connected to the other storage device notified by the power request signal input from the signal input terminal and the storage amount of the connected storage battery have the same value. The power storage system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that power is interchanged with the other power storage device until it becomes.

The power storage device includes a maximum power point tracking MPPTDC / DC converter that receives DC power generated by the solar cell connected to the PV connection terminal .
A bidirectional DC / DC converter that charges and discharges the storage battery,
A DC link connecting the MPPTDC / DC converter and the bidirectional DC / DC converter,
It is provided with a PV pseudo DC / DC converter that converts the DC voltage of the DC link into DC power having the voltage and current characteristics of the solar cell and transmits the DC voltage from the power interchange transmission terminal .
The power storage system according to any one of claims 1 to 5 , wherein electric power is received by the PV connection terminal .