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JP7472602B2 - Energy storage system and energy storage device - Google Patents
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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及び蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage system and a power storage device that exchanges power between multiple 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。 In recent years, the use of natural energy is expected to shift from grid-connected systems to self-consumption (self-consumption) systems. One example of a self-consumption system is a power storage device at a disaster prevention base that stores electricity generated by a solar cell device.

そこで、本出願人は、DC接続バスに接続された双方向DC/DCコンバータを放電用と充電用とに切り換えるだけで、各蓄電装置間を電力融通制御させることができ、エネルギーの利用効率が高く、リスク低減された安価なシステムを提案した(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, the applicant has proposed an inexpensive system that can control the power interchange between each storage device by simply switching the bidirectional DC/DC converter connected to the DC connection bus between discharging and charging, with high energy utilization efficiency and reduced risk (see, for example, Patent Document 1).

特許第6458891号公報Patent No. 6458891

しかしながら、従来技術では、全ての蓄電装置が充電特性で動作する場合、蓄電装置間で電力融通が行われない。従って、負荷(消費電力)が大きい装置ほど早くダウンする虞があり、蓄電システムの安定した運用が困難になってしまうという問題点があった。 However, in conventional technology, when all the power storage devices are operating with charging characteristics, power is not exchanged between the power storage devices. Therefore, there is a risk that the device with the larger load (power consumption) will go down sooner, which makes it difficult to operate the power storage system stably.

本発明の目的は、従来技術の上記問題を解決し、全ての蓄電装置が充電特性で動作する場合でも、負荷が大きい装置がダウンするリスクが低減し、長期的に安定して運用が可能となる蓄電システム及び蓄電装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a power storage system and a power storage device that solves the above problems of the conventional technology, reduces the risk of a device with a large load going down even when all the power storage devices are operating with charging characteristics, and enables stable operation over the long term.

本発明の蓄電システムは、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、DC接続バスに接続された複数の前記蓄電装置が前記DC接続バスのグリッド電圧の制御で個別に充電または放電を制御して電力融通を実行する蓄電システムであって、複数の前記蓄電装置は、前記DC接続バスに接続された双方向DC/DCコンバータと、前記双方向DC/DCコンバータを充電用または放電用として設定する融通制御部と、前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出部と、をそれぞれ備え、前記双方向DC/DCコンバータは、前記充電用として設定されると、前記グリッド電圧の増加により充電電流が増加する充電特性に基づいて充電を制御し、前記蓄電池の蓄電量が予め設定されたシフト範囲である場合、前記充電電流がゼロになるオフセット電圧が増加する方向に前記充電特性をシフトさせ、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧以上の場合、充電方向の電流が正となる充電領域として動作し、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧未満の場合、充電方向の電流が負となる放電領域として動作することを特徴とする。
本発明の蓄電装置は、直流電力を蓄電する蓄電池とDC接続バスとの間に接続され、前記DC接続バスのグリッド電圧の制御で個別に充電または放電を制御して前記DC接続バスに接続された他の蓄電装置との間で電力融通を実行する蓄電装置であって、前記DC接続バスに接続された双方向DC/DCコンバータと、前記双方向DC/DCコンバータを充電用または放電用として設定する融通制御部と、前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出部と、を備え、前記双方向DC/DCコンバータは、前記充電用として設定されると、前記グリッド電圧の増加により充電電流が増加する充電特性に基づいて充電を制御し、前記蓄電池の蓄電量が予め設定されたシフト範囲である場合、前記充電電流がゼロになるオフセット電圧が増加する方向に前記充電特性をシフトさせ、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧以上の場合、充電方向の電流が正となる充電領域として動作し、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧未満の場合、充電方向の電流が負となる放電領域として動作することを特徴とする。
The energy storage system of the present invention is an energy storage system in which a basic unit is an energy storage device connected to a storage battery that stores DC power, and a plurality of the energy storage devices connected to a DC connection bus individually control charging or discharging by controlling the grid voltage of the DC connection bus to perform power interchange, and each of the plurality of energy storage devices includes a bidirectional DC/DC converter connected to the DC connection bus, an interchange control unit that sets the bidirectional DC/DC converter for charging or discharging, and a storage amount detection unit that detects the amount of stored energy in the storage battery, and when the bidirectional DC/DC converter is set for the charging use, it controls charging based on a charging characteristic in which a charging current increases with an increase in the grid voltage, and when the amount of stored energy in the storage battery is within a predetermined shift range, it shifts the charging characteristic in a direction in which an offset voltage that makes the charging current zero increases, and when the grid voltage is equal to or greater than the offset voltage, it operates as a charging region in which the current in the charging direction is positive, and when the grid voltage is less than the offset voltage, it operates as a discharging region in which the current in the charging direction is negative .
The energy storage device of the present invention is an energy storage device that is connected between a storage battery that stores DC power and a DC connection bus, and that individually controls charging or discharging by controlling the grid voltage of the DC connection bus to perform power interchange with other energy storage devices connected to the DC connection bus, and is characterized in that it includes a bidirectional DC/DC converter connected to the DC connection bus, an interchange control unit that sets the bidirectional DC/DC converter for charging or discharging, and a storage amount detection unit that detects the amount of stored energy in the storage battery, and when the bidirectional DC/DC converter is set for the charging use, it controls charging based on a charging characteristic in which a charging current increases as the grid voltage increases, and when the amount of stored energy in the storage battery is within a predetermined shift range, it shifts the charging characteristic in a direction in which an offset voltage that makes the charging current zero increases , and when the grid voltage is equal to or greater than the offset voltage, it operates as a charging region in which the current in the charging direction is positive, and when the grid voltage is less than the offset voltage, it operates as a discharging region in which the current in the charging direction is negative .

本発明によれば、全ての蓄電装置が充電特性で動作する場合でも、SOCが高い蓄電装置からSOCが低い蓄電装置へ電力を融通することができるため、負荷が大きい蓄電装置がダウンするリスクが低減し、長期的に安定して運用が可能となるという効果を奏する。 According to the present invention, even if all the storage devices are operating with charging characteristics, power can be transferred from a storage device with a high SOC to a storage device with a low SOC, which reduces the risk of a storage device with a high load going down and enables stable operation over the long term.

本発明に係る蓄電システムの実施の形態の構成例を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a configuration example of an embodiment of a power storage system according to the present invention; 図1に示す蓄電装置の構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a configuration of the power storage device shown in FIG. 1 . 図2に示す第1双方向DC/DCコンバータの出力電圧特性を示す図である。3 is a diagram showing an output voltage characteristic of the first bidirectional DC/DC converter shown in FIG. 2; 図2に示す融通制御部による第1双方向DC/DCコンバータの設定動作を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a setting operation of the first bidirectional DC/DC converter by the interchange control unit shown in FIG. 2 . 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。2 is an explanatory diagram illustrating a power interchange operation by the power storage device shown in FIG. 1 . 図5(a)、(b)に示す電力融通動作における出力電圧特性の動作点を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing operating points of output voltage characteristics in the power interchange operation shown in FIGS. 図5(c)に示す電力融通動作における出力電圧特性の動作点を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing operating points of output voltage characteristics in the power interchange operation shown in FIG. 5( c ).

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。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that in the following embodiments, components that have similar functions are given the same reference numerals and descriptions are omitted as appropriate.

本実施の形態は、図1を参照すると、蓄電池2が接続された蓄電装置1を1つの基本単位として、複数の蓄電装置1をDC接続バス20で並列に接続し、蓄電装置1間の電力融通を実施する蓄電システムである。なお、DC接続バス20は、無電化地域や防災地区等の安定した電源(電力系統等)に接続されていないDCグリッドを形成する。また、図1には、3台の蓄電装置1をDC接続バス20に接続した例が示されているが、DC接続バス20に接続する蓄電装置1の台数に制限はない。 Referring to FIG. 1, this embodiment is a power storage system in which a power storage device 1 connected to a storage battery 2 is treated as one basic unit, and multiple power storage devices 1 are connected in parallel via a DC connection bus 20 to exchange power between the power storage devices 1. Note that the DC connection bus 20 forms a DC grid that is not connected to a stable power source (such as a power system) in an unelectrified area or disaster prevention area. Also, while FIG. 1 shows an example in which three power storage devices 1 are connected to the DC connection bus 20, there is no limit to the number of power storage devices 1 that can be connected to the DC connection bus 20.

蓄電装置1は、電力融通端子T1と、蓄電地接続端子T2と、PV接続端子T3と、負荷接続端子T4とをそれぞれ備えている。 The energy storage device 1 has a power interchange terminal T1, a storage battery connection terminal T2, a PV connection terminal T3, and a load connection terminal T4.

電力融通端子T1は、DC接続バス20に接続され、直流電力を送受電する端子である。蓄電地接続端子T2は、接続された蓄電池2の充放電用の端子である。PV接続端子T3は、接続箱31を介して接続された太陽電池3によって発電された直流電力を受電する端子である。負荷接続端子T4は、接続された負荷4に電力を供給する端子である。 The power interchange terminal T1 is connected to the DC connection bus 20 and is a terminal for transmitting and receiving DC power. The battery connection terminal T2 is a terminal for charging and discharging the connected storage battery 2. The PV connection terminal T3 is a terminal for receiving DC power generated by the solar cell 3 connected via the connection box 31. The load connection terminal T4 is a terminal for supplying power to the connected load 4.

蓄電装置1は、図2を参照すると、第1双方向DC/DCコンバータ11(以下、第1DC/DC11と称す)と、第2双方向DC/DCコンバータ12(以下、第2DC/DC12と称す)と、MPPTDC/DCコンバータ13と、PCS14と、電流センサ15、16と、蓄電量検出部17と、融通制御部18とを備えている。そして、第1DC/DC11と、第2DC/DC12と、MPPTDC/DCコンバータ13及びPCS14は、DCリンク19を介して接続されている。 2, the energy storage device 1 includes a first bidirectional DC/DC converter 11 (hereinafter referred to as the first DC/DC 11), a second bidirectional DC/DC converter 12 (hereinafter referred to as the second DC/DC 12), an MPPT DC/DC converter 13, a PCS 14, current sensors 15 and 16, a storage amount detection unit 17, and an interchange control unit 18. The first DC/DC 11, the second DC/DC 12, the MPPT DC/DC converter 13, and the PCS 14 are connected via a DC link 19.

第2DC/DC12は、蓄電地接続端子T2とDCリンク19との間に接続され、DCリンク19のDCリンク電圧一定制御(固定値制御)で蓄電池2を充放電する充放電器である。第2DC/DC12は、蓄電池2を充電する際、DCリンク19の直流電圧を蓄電池2の充電に適した電圧に変換して蓄電池2への充電を行う。また、第2DC/DC12は、蓄電池2から放電する際、蓄電池2の直流電圧をDCリンク19の直流電圧に変換して蓄電池2からの放電を行う。 The second DC/DC 12 is a charger/discharger that is connected between the battery connection terminal T2 and the DC link 19 and charges/discharges the storage battery 2 with constant DC link voltage control (fixed value control) of the DC link 19. When charging the storage battery 2, the second DC/DC 12 converts the DC voltage of the DC link 19 to a voltage suitable for charging the storage battery 2, and charges the storage battery 2. When discharging the storage battery 2, the second DC/DC 12 converts the DC voltage of the storage battery 2 to the DC voltage of the DC link 19, and discharges the storage battery 2.

MPPTDC/DCコンバータ13は、PV接続端子T3とDCリンク19との間に接続され、太陽電池3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13は、太陽電池3から受電した直流電力をDCリンク19に出力する。 The MPPT DC/DC converter 13 is a maximum power point tracking (MPPT) DC/DC converter that is connected between the PV connection terminal T3 and the DC link 19 and receives DC power generated by the solar cell 3. The MPPT DC/DC converter 13 outputs the DC power received from the solar cell 3 to the DC link 19.

PCS14は、負荷接続端子T4とDCリンク19との間に接続され、DCリンク19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 14 is a power conditioner system that is connected between the load connection terminal T4 and the DC link 19, converts the DC voltage of the DC link 19 into power suitable for the load 4, and supplies it to the load 4.

電流センサ15は、蓄電池2が充放電される際に検出された充放電電流に基づいて蓄電量を検出する蓄電量検出部17に出力する。 The current sensor 15 outputs to the charge amount detection unit 17, which detects the amount of stored electricity based on the charge/discharge current detected when the storage battery 2 is charged or discharged.

電流センサ16は、太陽電池3の発電電流Ipvを検出し、融通制御部18に出力する。 The current sensor 16 detects the generated current Ipv of the solar cell 3 and outputs it to the interchange control unit 18.

蓄電量検出部17は、蓄電池2の蓄電量の検出として、電流センサ15によって検出された蓄電池2の充放電電流に基づいて、蓄電池2のSOC(State of charge)を算出する。蓄電量検出部17は、蓄電池2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、蓄電量は、蓄電池2の端子電圧等に基づいて検出しても良い。 The power storage amount detection unit 17 detects the amount of power stored in the storage battery 2 and calculates the SOC (State of charge) of the storage battery 2 based on the charge and discharge current of the storage battery 2 detected by the current sensor 15. The power storage amount detection unit 17 integrates the charge current and discharge current of the storage battery 2 and calculates the SOC based on the difference between the two. The amount of power stored may also be detected based on the terminal voltage of the storage battery 2, etc.

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には制御プログラムが記憶されている。融通制御部18のCPU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動作する。 The interchange 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), etc. A control program is stored in the ROM. The CPU of the interchange control unit 18 operates by reading the control program stored in the ROM and expanding the control program in the RAM.

融通制御部18は、太陽電池3の発電状態と、SOCとに基づいて、第1DC/DC11を放電用もしくは充電用に設定する。また、融通制御部18は、第1DC/DC11を充電用に設定し、SOCが予め設定されたシフト範囲内である場合、SOCに応じた出力電圧特性(ドループ特性)のシフト量を決定して第1DC/DC11に通知する。 The interchange control unit 18 sets the first DC/DC 11 for discharging or charging based on the power generation state of the solar cell 3 and the SOC. When the interchange control unit 18 sets the first DC/DC 11 for charging and the SOC is within a preset shift range, it determines the amount of shift of the output voltage characteristics (droop characteristics) according to the SOC and notifies the first DC/DC 11.

第1DC/DC11は、電力融通端子T1とDCリンク19との間に接続され、所定の出力電圧特性(ドループ特性)に基づいて、DC接続バス20の電圧(以下、グリッド電圧と称す)制御で個別に制御する。 The first DC/DC 11 is connected between the power interchange terminal T1 and the DC link 19, and is individually controlled by controlling the voltage of the DC connection bus 20 (hereinafter referred to as the grid voltage) based on a predetermined output voltage characteristic (droop characteristic).

第1DC/DC11は、放電用として設定されると、図3(a)に示す放電特性に基づいて、グリッド電圧制御で個別に制御する。図3(a)に示す放電特性は、放電方向の電流を正とし、グリッド電圧の増加により放電電流が低下する負の傾きを有し、グリッド電圧Vで放電電流がゼロになるように設定されている。 When the first DC/DC converter 11 is set for discharging, it is individually controlled by grid voltage control based on the discharge characteristics shown in Fig. 3(a). The discharge characteristics shown in Fig. 3(a) have a negative slope in which the current in the discharging direction is positive and the discharge current decreases with an increase in the grid voltage, and are set so that the discharge current becomes zero at a grid voltage V2 .

第1DC/DC11は、充電用として設定され、シフト量の通知がない場合、図3(b)に示す基準充電特性に基づいて、グリッド電圧制御で個別に制御する。図3(b)に示す充電特性は、充電方向の電流を正とし、グリッド電圧Vよりも低いグリッド電圧Vで充電電流がゼロでDC接続バス20のグリッド電圧の増加に従い充電電流が増加する正の傾きに設定されている。 The first DC/DC converter 11 is set for charging, and when there is no notification of the shift amount, it is individually controlled by grid voltage control based on the reference charging characteristic shown in Fig. 3(b). The charging characteristic shown in Fig. 3(b) is set to a positive slope in which the current in the charging direction is positive, the charging current is zero at a grid voltage V1 lower than the grid voltage V2, and the charging current increases as the grid voltage of the DC connection bus 20 increases.

第1DC/DC11は、充電用として設定され、シフト量Vの通知がある場合、図3(c)に示すように、通知されたシフト量分、充電電流がゼロになるオフセット電圧Vが増加する方向に基準充電特性をシフトさせたシフト充電特性に基づいて、グリッド電圧制御で個別に制御する。図3(c)に示す充電特性は、充電方向の電流を正とし、グリッド電圧Vにシフト量Vを加えたグリッド電圧(V+V)で充電電流がゼロでDC接続バス20のグリッド電圧の増加により充電電流が増加する正の傾きに設定されている。なお、シフト充電特性では、グリッド電圧が(V+V)以上の場合、充電方向の電流が正となる充電領域となり、グリッド電圧が(V+V)未満の場合、充電方向の電流が負となる放電領域となる。 The first DC/DC converter 11 is set for charging, and when a shift amount VX is notified, the first DC/DC converter 11 is individually controlled by grid voltage control based on a shift charging characteristic in which the reference charging characteristic is shifted in the direction in which the offset voltage V1 increases by the notified shift amount, as shown in Fig. 3(c). The charging characteristic shown in Fig. 3(c) is set to a positive slope in which the current in the charging direction is positive, the charging current is zero at a grid voltage ( V1 + VX ) obtained by adding the shift amount VX to the grid voltage V1 , and the charging current increases with an increase in the grid voltage of the DC connection bus 20. Note that, in the shift charging characteristic, when the grid voltage is ( V1 + VX ) or more, the current in the charging direction is positive, and when the grid voltage is less than ( V1 + VX ), the current in the charging direction is negative, which is a discharge region.

以下、融通制御部18による第1DC/DC11の設定動作について図4を参照して詳細に説明する。
図4を参照すると、融通制御部18は、太陽電池3の発電の有無を判断するため、電流センサ16によって検出される発電電流Ipvが0(A)以下か否かを判断する(ステップS101)。なお、発電電流Ipvではなく、別途に設けた照度計の出力に基づいて発電の有無を判断しても良く、また、時刻によって発電の有無を判断するようにしても良い。
Hereinafter, the setting operation of the first DC/DC 11 by the interchange control unit 18 will be described in detail with reference to FIG.
4, the interchange control unit 18 determines whether the generated current Ipv detected by the current sensor 16 is equal to or less than 0 (A) in order to determine whether the solar cell 3 is generating power (step S101). Note that the presence or absence of power generation may be determined based on the output of a separately provided illuminometer instead of the generated current Ipv, or the presence or absence of power generation may be determined based on the time of day.

融通制御部18は、ステップS101で発電電流Ipvが0(A)以下の場合に太陽電池3が未発電状態と判断する。そして、融通制御部18は、蓄電量検出部17によって算出されたSOCが、電池残量が十分か否かを判断するための下側閾値TH(例えば、20%)以上か否かを判断する(ステップS102)。 The interchange control unit 18 determines that the solar cell 3 is not generating power when the power generation current Ipv is 0 (A) or less in step S101. Then, the interchange control unit 18 determines whether the SOC calculated by the power storage amount detection unit 17 is equal to or greater than a lower threshold value TH1 (e.g., 20%) for determining whether the remaining battery charge is sufficient (step S102).

融通制御部18は、ステップS101で発電電流Ipvが0(A)を上回る場合に太陽電池3が発電状態と判断する。そして、融通制御部18は、蓄電量検出部17によって算出されたSOCが、電池残量が満充電に近づいているか否かを判断するための上側閾値TH(例えば、70%)以上か否かを判断する(ステップS103)。なお、上側閾値THは、下側閾値THよりも大きい値に設定されている。 The interchange control unit 18 determines that the solar cell 3 is in a power generating state when the power generation current Ipv exceeds 0 (A) in step S101. The interchange control unit 18 then determines whether the SOC calculated by the charge storage detection unit 17 is equal to or greater than an upper threshold TH2 (e.g., 70%) for determining whether the battery remaining capacity is approaching full charge (step S103). The upper threshold TH2 is set to a value greater than the lower threshold TH1 .

ステップS102でSOCが下側閾値TH以上の場合と、ステップS103でSOCが上側閾値TH以上の場合とにおいて、融通制御部18は、電池残量が十分であると判断し、第1DC/DC11を放電用に設定し(ステップS104)、設定動作を終了する。これにより、第1DC/DC11は、図3(a)に示す放電特性に基づいて動作し、DC接続バス20に接続され、充電用に設定された他の蓄電装置1に電力を融通する放電可能状態になる。 In the case where the SOC is equal to or greater than the lower threshold TH1 in step S102, and in the case where the SOC is equal to or greater than the upper threshold TH2 in step S103, the interchange control unit 18 determines that the remaining battery charge is sufficient, sets the first DC/DC converter 11 for discharging (step S104), and ends the setting operation. As a result, the first DC/DC converter 11 operates based on the discharge characteristics shown in Fig. 3(a) and is connected to the DC connection bus 20, and enters a dischargeable state in which it interchanges power with another storage device 1 set for charging.

ステップS102でSOCが下側閾値TH未満の場合と、ステップS103でSOCが上側閾値TH未満の場合とにおいて、融通制御部18は、電池残量が不十分であると判断し、第1DC/DC11を充電用に設定する(ステップS105)。 When the SOC is less than the lower threshold TH1 in step S102 and when the SOC is less than the upper threshold TH2 in step S103, the interchange control unit 18 determines that the remaining battery level is insufficient and sets the first DC/DC converter 11 for charging (step S105).

これにより、日中、太陽電池3が発電し蓄電池2を充電している状態において、蓄電池2の蓄電量が浅くSOCが上側閾値TH未満の蓄電装置1は充電可能状態として待機し、SOCが上側閾値TH以上になった蓄電装置1が充電可能状態から放電可能状態に遷移して、充電可能状態で待機している蓄電装置1へ電力を融通する。 As a result, during the day, when the solar cell 3 generates power and charges the storage battery 2, the storage device 1 with a lightly charged storage battery 2 and an SOC below the upper threshold value TH2 waits in a chargeable state, and the storage device 1 with an SOC equal to or greater than the upper threshold value TH2 transitions from a chargeable state to a dischargeable state and supplies power to the storage device 1 waiting in a chargeable state.

そして、太陽電池3が発電していない状態において、蓄電池2の蓄電量が残り少なくSOCが下側閾値TH未満の蓄電装置1は充電可能状態となると共に、SOCが下側閾値TH以上の蓄電装置1は放電可能状態となり、充電可能状態の蓄電装置1へ電力を融通する。 When the solar cell 3 is not generating electricity, the storage battery 2 has little remaining charge and the storage device 1 with an SOC less than the lower threshold value TH1 is in a chargeable state, while the storage device 1 with an SOC equal to or greater than the lower threshold value TH1 is in a dischargeable state, and electricity is supplied to the storage device 1 in the chargeable state.

次に、融通制御部18は、蓄電量検出部17によって算出されたSOCが、下側閾値TH~上側閾値THの間に設定されたシフト範囲(TH以上TH以下)内か否かを判断する(ステップS106)。シフト範囲の下限値THは、下側閾値TH以上の値に設定され、シフト範囲の上限値THは、上側閾値TH以下の値に設定される。 Next, the interchange control unit 18 judges whether the SOC calculated by the stored power detection unit 17 is within a shift range (THn or more and THP or less) set between a lower threshold value TH1 and an upper threshold value TH2 (step S106). The lower limit value THn of the shift range is set to a value equal to or greater than the lower threshold value TH1 , and the upper limit value THP of the shift range is set to a value equal to or less than the upper threshold value TH2 .

ステップS106でSOCがシフト範囲外である場合、融通制御部18は、シフト量Vを通知することなく、設定動作を終了する。これにより、第1DC/DC11は、図3(b)に示す基準充電特性に基づいて動作し、DC接続バス20に接続され、放電用に設定された他の蓄電装置1から電力を融通される充電可能状態になる。 If the SOC is outside the shift range in step S106, the interchange control unit 18 ends the setting operation without notifying the shift amount V X. As a result, the first DC/DC 11 operates based on the reference charging characteristics shown in Fig. 3(b), is connected to the DC connection bus 20, and is in a chargeable state in which power is interchanged from another power storage device 1 set for discharging.

ステップS106でSOCがシフト範囲内である場合、融通制御部18は、シフト量Vを決定し(ステップS107)、決定したシフト量Vを第1DC/DC11に通知して(ステップS108)、設定動作を終了する。これにより、第1DC/DC11は、図3(c)に示すシフト充電特性に基づいて動作し、DC接続バス20に接続され、放電用に設定された他の蓄電装置1から電力を融通される充電可能状態になる。 If the SOC is within the shift range in step S106, the interchange control unit 18 determines the shift amount VX (step S107), notifies the first DC/DC 11 of the determined shift amount VX (step S108), and ends the setting operation. As a result, the first DC/DC 11 operates based on the shift charging characteristics shown in Fig. 3(c), is connected to the DC connection bus 20, and is in a chargeable state in which power is interchanged from another storage device 1 set for discharging.

シフト量Vは、(グリッド電圧V-グリッド電圧V)よりも小さい値に設定される。そして、シフト量Vは、固定値でも良いが、SOCが大きい程、大きい値に決定する好適であり、例えば、次式によって算出する。
=(V-V)×(SOC-TH)/(TH-TH
但し、Vは、グリッド電圧Vとグリッド電圧Vとの間に設定されたグリッド電圧である。なお、上記の式で算出されるシフト量Vは、SOCが高いほど程、(V-V)を上限としてリニアに増加することになるが、シフト量Vを段階的に増加させるようにしても良い。
The shift amount VX is set to a value smaller than (grid voltage V2 -grid voltage V1 ). The shift amount VX may be a fixed value, but is preferably set to a larger value as the SOC increases. For example, the shift amount VX is calculated by the following formula.
Vx = ( V0 - V1 ) x (SOC - THn ) / ( THP - THn )
Here, V0 is a grid voltage set between grid voltages V1 and V2 . Note that the shift amount VX calculated by the above formula increases linearly with the SOC increasing up to an upper limit of ( V0 - V1 ), but the shift amount VX may be increased in stages.

なお、融通制御部18は、ステップS101~S103、S106の判断を定期的に行っており、ステップS101~S103、S106の判断が変化した場合に、上述の設定動作を実行する。これにより、太陽電池3の発電状態や、蓄電池2の蓄電量の変化に対応することができる。 The interchange control unit 18 periodically performs the judgments in steps S101 to S103 and S106, and executes the above-mentioned setting operation when the judgments in steps S101 to S103 and S106 change. This makes it possible to respond to changes in the power generation state of the solar cell 3 and the amount of electricity stored in the storage battery 2.

これにより、夜間、太陽電池3が発電していない状態においては、蓄電量が十分でSOCが下側閾値TH以上の蓄電装置1は放電可能状態として待機する。そして、SOCが下側閾値TH未満になった蓄電装置1から充電可能状態に遷移し、電力の融通を受けることができる。 As a result, at night, when the solar cell 3 is not generating power, the power storage device 1 with a sufficient stored power amount and an SOC equal to or greater than the lower threshold TH1 waits in a dischargeable state. When the SOC of the power storage device 1 becomes less than the lower threshold TH1 , the power storage device 1 transitions to a chargeable state and can receive power.

また、日中、太陽電池3が発電し蓄電池2を充電している状態において、蓄電池2の蓄電量が浅くSOCが上側閾値TH未満の蓄電装置1は充電可能状態として待機する。そして、SOCが下側閾値TH以上になった蓄電装置1が充電可能状態から放電可能状態に遷移し,充電可能状態で待機している蓄電装置1へ電力を融通する。 During the day, when the solar cell 3 generates power and charges the storage battery 2, the storage battery 2 has a shallow charge amount and the power storage device 1 with an SOC below the upper threshold TH2 is in a standby state in which it can be charged. When the SOC of the power storage device 1 becomes equal to or greater than the lower threshold TH2 , the power storage device 1 transitions from a chargeable state to a dischargeable state and supplies power to the storage device 1 in a standby state in which it can be charged.

さらに、日中、太陽電池3が発電し蓄電池2を充電している状態において、蓄電池2の蓄電量がシフト範囲(THn以上THp以下)以内の蓄電装置1はシフト量V増加したシフト充電特性で動作し、基準充電特性で動作する蓄電装置1と異なる蓄電量で充電することができる。 Furthermore, during the day, when the solar cell 3 generates power and charges the storage battery 2, the storage device 1 whose storage amount of the storage battery 2 is within the shift range (THn or more and THp or less) operates with the shift charging characteristics increased by the shift amount VX , and can be charged with a storage amount different from that of the storage device 1 operating with the reference charging characteristics.

図5(a)には、2台の蓄電装置1がDC接続バス20に接続され、1台目の第1DC/DC11が放電用(放電特性)に、2台目の第1DC/DC11が充電用(基準充電特性)にそれぞれ設定された状態が示されている。この状態では、図6(a)に示すように、基準充電特性と放電特性との交点が動作点Aとなる。なお、図6(a)において、基準充電特性では充電方向の電流を正とし、放電特性では放電方向の電流を正としている。 Figure 5(a) shows a state in which two storage devices 1 are connected to the DC connection bus 20, with the first first DC/DC 11 set for discharging (discharge characteristics) and the second first DC/DC 11 set for charging (reference charge characteristics). In this state, as shown in Figure 6(a), the intersection of the reference charge characteristics and the discharge characteristics is the operating point A. Note that in Figure 6(a), the current in the charge direction is positive in the reference charge characteristics, and the current in the discharge direction is positive in the discharge characteristics.

動作点Aでのグリッド電圧VAは、グリッド電圧Vよりも大きくグリッド電圧Vよりも低い値となる。そして、放電用(放電特性)に設定された第1DC/DC11からDC接続バス20への放電電流がIA(A)となると共に、DC接続バス20から充電用(基準充電特性)に設定された第1DC/DC11への充電電流がI(A)となり、放電用(放電特性)に設定された1台の蓄電装置1から充電用(基準充電特性)に設定された1台の蓄電装置1に電力融通が実行される。 The grid voltage V A at the operating point A has a value greater than the grid voltage V 1 and lower than the grid voltage V 2. Then, the discharge current from the first DC/DC 11 set for discharge (discharge characteristic) to the DC connection bus 20 becomes I A (A), and the charge current from the DC connection bus 20 to the first DC/DC 11 set for charge (reference charge characteristic) becomes I A (A), and power interchange is executed from one power storage device 1 set for discharge (discharge characteristic) to one power storage device 1 set for charge (reference charge characteristic).

図5(b)には、2台の蓄電装置1がDC接続バス20に接続され、1台目の第1DC/DC11が充電用(基準充電特性)に、2台目の第1DC/DC11が充電用(シフト充電特性:シフト量VXB)にそれぞれ設定された状態が示されている。この状態では、図6(b)に示すように、基準充電特性における正の充電電流とシフト充電特性における負の充電電流とが絶対値で等しくなる箇所が動作点Bとなる。なお、図6(b)において、基準充電特性及びシフト充電特性では充電方向の電流を正とする。従って、負の領域では、放電方向に電流が流れることを意味する。 Fig. 5(b) shows a state in which two storage devices 1 are connected to the DC connection bus 20, with the first first DC/DC 11 set for charging (reference charging characteristic) and the second first DC/DC 11 set for charging (shift charging characteristic: shift amount VXB ). In this state, as shown in Fig. 6(b), the operating point B is where the positive charging current in the reference charging characteristic and the negative charging current in the shift charging characteristic are equal in absolute value. Note that in Fig. 6(b), the current in the charging direction is positive in the reference charging characteristic and the shift charging characteristic. Therefore, in the negative region, this means that the current flows in the discharging direction.

動作点Bでのグリッド電圧Vは、グリッド電圧と基準充電特性とが正比例の関係である場合、グリッド電圧Vは、グリッド電圧Vにシフト量VXb/2を加えた値となる。そして、充電用(シフト充電特性)に設定された第1DC/DC11からDC接続バス20への放電電流がIB(A)となると共に、DC接続バス20から充電用(基準充電特性)に設定された第1DC/DC11への充電電流がI(A)となる。これにより、DC接続バス20に接続された全ての蓄電装置1が充電用に設定された場合でも、SOCが高い蓄電装置1からSOCが低い蓄電装置1に電力融通が実行され、各蓄電装置1の蓄電量が平均化され、負荷4が大きい蓄電装置1がダウンするリスクが低減し、長期的に安定して運用が可能となる。 When the grid voltage and the reference charging characteristic are in a directly proportional relationship, the grid voltage VB at the operating point B is a value obtained by adding the shift amount VXb /2 to the grid voltage V1 . Then, the discharge current from the first DC/DC 11 set for charging (shift charging characteristic) to the DC connection bus 20 is IB (A), and the charge current from the DC connection bus 20 to the first DC/DC 11 set for charging (reference charging characteristic) is IB (A). As a result, even when all the storage devices 1 connected to the DC connection bus 20 are set for charging, power interchange is performed from the storage device 1 with a high SOC to the storage device 1 with a low SOC, the amount of electricity stored in each storage device 1 is averaged, the risk of the storage device 1 with a large load 4 going down is reduced, and stable operation over the long term is possible.

図5(c)には、3台の蓄電装置1がDC接続バス20に接続され、1台目の第1DC/DC11が充電用(基準充電特性)に、2台目の第1DC/DC11が充電用(シフト充電特性:シフト量VXB)に、3台目の第1DC/DC11が放電用(放電特性)にそれぞれ設定された状態が示されている。この状態では、図7(a)に示すように、充電用に設定された2台の蓄電装置1は、基準充電特性とシフト充電特性とが合成され、グリッド電圧V(V+VXB/2)で充電電流がゼロで、基準充電特性(シフト充電特性)の2倍の傾きを有する合成充電特性で動作し、合成充電特性と放電特性との交点が動作点Cとなる。なお、図7(a)において、合成充電特性では充電方向の電流を正とし、放電特性では放電方向の電流を正としている。 5(c) shows a state in which three storage devices 1 are connected to the DC connection bus 20, with the first first DC/DC 11 set for charging (reference charging characteristics), the second first DC/DC 11 set for charging (shift charging characteristics: shift amount VXB ), and the third first DC/DC 11 set for discharging (discharging characteristics). In this state, as shown in FIG. 7(a), the two storage devices 1 set for charging operate with a composite charging characteristic having a gradient twice that of the reference charging characteristic (shift charging characteristic) with a grid voltage VB ( V1 + VXB /2) and a composite charging characteristic in which the reference charging characteristic and the shift charging characteristic are combined, and the charging current is zero at the grid voltage VB (V1+VXB/2). The intersection of the composite charging characteristic and the discharge characteristic is the operating point C. In FIG. 7(a), the current in the charging direction is positive in the composite charging characteristic, and the current in the discharging direction is positive in the discharge characteristic.

なお、充電用に設定されたN台の蓄電装置1がDC接続バス20に接続されている場合には、合成充電特性は、グリッド電圧Vに各シフト量Vの合計をNで除算した値を加えたグリッド電圧で充電電流がゼロで、基準充電特性(シフト充電特性)のN倍の傾きを有する。また、放電用に設定されたM台の蓄電装置1がDC接続バス20に接続されている場合には、合成放電特性は、グリッド電圧Vで放電電流がゼロで、放電特性のM倍の傾きを有する。 When N energy storage devices 1 set for charging are connected to the DC connecting bus 20, the composite charging characteristic has a gradient N times that of the reference charging characteristic (shift charging characteristic) with the charging current being zero at a grid voltage obtained by adding a value obtained by dividing the sum of the shift amounts VX by N to the grid voltage V1 . When M energy storage devices 1 set for discharging are connected to the DC connecting bus 20, the composite discharging characteristic has a gradient M times that of the discharging characteristic with the discharging current being zero at a grid voltage V2 .

動作点Cでのグリッド電圧Vは、グリッド電圧Vよりも大きくグリッド電圧Vよりも低い値となる。そして、放電用(放電特性)に設定された第1DC/DC11からDC接続バス20への放電電流がI(A)となると共に、DC接続バス20から充電用(基準充電特性)に設定された第1DC/DC11と充電用(シフト充電特性)に設定された第1DC/DC11とへの合計の充電電流がI(A)となる。 The grid voltage V C at the operating point C is greater than the grid voltage V 1 and less than the grid voltage V 2. The discharge current from the first DC/DC 11 set for discharging (discharge characteristic) to the DC connection bus 20 is I C (A), and the total charge current from the DC connection bus 20 to the first DC/DC 11 set for charging (reference charge characteristic) and the first DC/DC 11 set for charging (shift charge characteristic) is I C (A).

そして、動作点Cのグリッド電圧Vでは、図7(b)に示すように、DC接続バス20から充電用(基準充電特性)に設定された第1DC/DC11への充電電流がIC1(A)の方が、DC接続バス20から充電用(シフト充電特性)に設定された第1DC/DC11への充電電流がIC2(A)よりも大きい値となる。従って、SOCが低い蓄電装置1への電力融通が優先され、各蓄電装置1の蓄電量が平均化され、負荷4が大きい装置蓄電装置1がダウンするリスクが低減し、長期的に安定して運用が可能となる。 7B, at the grid voltage V C of the operating point C, the charging current I C1 (A) from the DC connection bus 20 to the first DC/DC 11 set for charging (reference charging characteristics) is greater than the charging current I C2 ( A) from the DC connection bus 20 to the first DC/DC 11 set for charging (shift charging characteristics). Therefore, priority is given to power interchange to the power storage device 1 with a low SOC, the amount of stored power in each power storage device 1 is averaged, the risk of the power storage device 1 with a large load 4 going down is reduced, and stable operation over the long term is possible.

上述のように動作点A~Cでのグリッド電圧V~Vは、いずれもグリッド電圧Vよりも大きくグリッド電圧Vよりも低い値となる。従って、放電特性で放電電流がゼロとなるグリッド電圧Vをグリッド電圧の電圧上限値に、基準充電特性で充電電流がゼロとなるグリッド電圧Vをグリッド電圧の電圧下限値にそれぞれ設定すると、グリッド電圧が適正範囲内で運用されることになる。 As described above, the grid voltages V A to V c at the operating points A to C are all greater than the grid voltage V 1 and less than the grid voltage V 2. Therefore, if the grid voltage V 2 at which the discharge current becomes zero in the discharge characteristic is set as the upper limit voltage of the grid voltage, and the grid voltage V 1 at which the charge current becomes zero in the reference charge characteristic is set as the lower limit voltage of the grid voltage, the grid voltage will be operated within an appropriate range.

本実施の形態では、SOCに応じてシフト量Vを算出するように構成したが、さらに太陽電池3での発電電力PPVと負荷4での消費電力POUTとに基づいて、発電電力PPVから消費電力POUTを減算した値の大小で蓄電装置1における電力余裕度を判断し、発電電力PPVから消費電力POUTを減算した値が閾値(例えば、太陽電池3の定格電力Ptyp)より小さく電力余裕度が低い場合には、その程度に応じてSOCに応じて算出されるシフト量Vを減少させても良い。この場合には、蓄電装置1における電力余裕度に応じた電力融通を実現することができる。 In this embodiment, the shift amount VX is calculated according to the SOC, but further, the power margin in the power storage device 1 may be determined based on the power generation PPV of the solar cell 3 and the power consumption POUT of the load 4, depending on whether the value obtained by subtracting the power consumption POUT from the power generation PPV is large or small, and when the value obtained by subtracting the power consumption POUT from the power generation PPV is smaller than a threshold value (e.g., the rated power Ptyp of the solar cell 3) and the power margin is low, the shift amount VX calculated according to the SOC may be reduced according to the degree of the power margin. In this case, power interchange according to the power margin in the power storage device 1 may be realized.

例えば、電力余裕度を考慮したシフト量V’は、例えば、次式によって算出する。
’=V×(PPV-POUT)/Ptyp
但し、Ptypは、太陽電池3の定格電力である。
なお、発電電力PPVが消費電力POUTを下回る場合には、シフト量V’をマイナスとすることなく、シフト量V’=0でリミットする。これにより、グリッド電圧がVを下回ることなく適正範囲内で運用できる。
For example, the shift amount V x ' taking into consideration the power margin is calculated by the following formula.
Vx ' = Vx x ( PPV - POUT ) / Ptyp
Here, P typ is the rated power of the solar cell 3 .
When the generated power PPV falls below the consumed power POUT , the shift amount VX ' is not made negative, but is limited to VX ' = 0. This allows operation within an appropriate range without the grid voltage falling below V1 .

さらに、蓄電装置1に過充電や過電流等の保護が必要な異常を検出する異常検出回路を設け、異常検出回路によって異常を検出した場合に、オフセット電圧Vが増加する方向に基準充電特性をシフトさせるようにしても良い。この場合には、蓄電装置1をダウンさせることなく、充電を抑制または中止することが可能となる。 Furthermore, an abnormality detection circuit for detecting an abnormality requiring protection such as overcharging or overcurrent may be provided in the storage device 1, and when an abnormality is detected by the abnormality detection circuit, the reference charging characteristic may be shifted in a direction in which the offset voltage V1 increases. In this case, it becomes possible to suppress or stop charging the storage device 1 without shutting it down.

なお、本実施の形態では、各蓄電装置1における第1DC/DC11の放電特性、基準充電特性及びシフト充電特性の傾きは同じものとして説明した。しかし、放電特性、基準充電特性及びシフト充電特性は、傾きを制御することにより充放電量の重みづけ制御が可能である。すなわち、放電特性の傾きが異なる第1DC/DC11が並列に接続されている場合、放電特性の傾きが大きい第1DC/DC11の放電量が大きくなる。同様に、基準充電特性及びシフト充電特性の傾きが異なる第1DC/DC11が並列に接続されている場合、基準充電特性及びシフト充電特性の傾きが大きい第1DC/DC11の蓄電量が大きくなる。 In this embodiment, the slopes of the discharge characteristic, reference charging characteristic, and shift charging characteristic of the first DC/DC 11 in each storage device 1 have been described as being the same. However, the discharge characteristic, reference charging characteristic, and shift charging characteristic can be weighted and controlled by controlling the slopes. That is, when first DC/DC 11 with different slopes of the discharge characteristic are connected in parallel, the discharge amount of the first DC/DC 11 with the larger slope of the discharge characteristic becomes larger. Similarly, when first DC/DC 11 with different slopes of the reference charging characteristic and shift charging characteristic are connected in parallel, the storage amount of the first DC/DC 11 with the larger slope of the reference charging characteristic and shift charging characteristic becomes larger.

以上説明したように、本実施の形態によれば、直流電力を蓄電する蓄電池2が接続された蓄電装置1を基本単位とし、DC接続バス20に接続された複数の蓄電装置1がDC接続バス20のグリッド電圧の制御で個別に充電または放電を制御して電力融通を実行する蓄電システムであって、複数の蓄電装置1は、DC接続バス20に接続された双方向DC/DCコンバータである第1DC/DC11と、第1DC/DC11を充電用または放電用として設定する融通制御部18と、蓄電池2の蓄電量を検出する蓄電量検出部17と、それぞれ備え、充電用として設定された第1DC/DC11は、DC接続バス20のグリッド電圧の増加により充電電流が増加する充電特性に基づいて充電を制御し、蓄電池2の蓄電量が予め設定されたシフト範囲(TH以上TH以下)である場合、充電電流がゼロになるオフセット電圧Vが増加する方向に充電特性をシフトさせる。
この構成により、全ての蓄電装置1が充電特性で動作する場合でも、SOCが高い蓄電装置1からSOCが低い蓄電装置1へ電力を融通することができるため、負荷4が大きい蓄電装置1がダウンするリスクが低減し、長期的に安定して運用が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the energy storage system performs power interchange by controlling charging or discharging individually by controlling the grid voltage of the DC connection bus 20, with the energy storage device 1 connected to the storage battery 2 that stores DC power as a basic unit, and the multiple energy storage devices 1 connected to the DC connection bus 20, and each of the multiple energy storage devices 1 includes a first DC/DC 11 which is a bidirectional DC/DC converter connected to the DC connection bus 20, an interchange control unit 18 which sets the first DC/DC 11 for charging or discharging, and a storage amount detection unit 17 which detects the amount of stored energy in the storage battery 2, and the first DC/DC 11 set for charging controls charging based on a charging characteristic in which the charging current increases with an increase in the grid voltage of the DC connection bus 20, and when the amount of stored energy in the storage battery 2 is within a preset shift range (not less than TH n and not more than TH P ), the charging characteristic is shifted in the direction in which the offset voltage V 1 at which the charging current becomes zero increases.
With this configuration, even when all the storage devices 1 are operating with charging characteristics, power can be transferred from the storage device 1 with a higher SOC to the storage device 1 with a lower SOC, thereby reducing the risk of the storage device 1 with a large load 4 going down and enabling stable operation over the long term.

さらに、本実施の形態によれば、第1DC/DC11は、SOCが高い(蓄電池3の蓄電量が多い程)、充電特性をシフトさせるシフト量Vを増加させる。
この構成により、SOCが高い蓄電装置1からSOCが低い蓄電装置1への電力融通を効率的に実行することができる。
Furthermore, according to this embodiment, the first DC/DC converter 11 increases the shift amount VX for shifting the charging characteristics as the SOC is higher (as the amount of charge stored in the storage battery 3 is greater).
This configuration makes it possible to efficiently exchange electric power from the power storage device 1 with a higher SOC to the power storage device 1 with a lower SOC.

さらに、本実施の形態によれば、複数の蓄電装置1は、太陽電池3によって発電された発電電力を受電する直流電力受電部であるMPPTDC/DCコンバータ13と、負荷4が消費する消費電力を供給する電力供給部であるPCS14と、をそれぞれ備え、第1DC/DC11は、発電電力PPVから消費電力POUTを減算した値が閾値(例えば、太陽電池3の定格電力Ptyp)よりも小さい場合、その程度に応じてシフト量Vを減少させる。
この構成により、蓄電装置1における電力余裕度に応じた電力融通を実現することができる。
Furthermore, according to this embodiment, each of the multiple power storage devices 1 includes an MPPT DC/DC converter 13 which is a DC power receiving unit that receives power generated by the solar cells 3, and a PCS 14 which is a power supply unit that supplies the power consumed by the load 4, and when the value obtained by subtracting the power consumption P OUT from the power generation power P PV is smaller than a threshold value (for example, the rated power P typ of the solar cells 3), the first DC/DC converter 11 reduces the shift amount VX in accordance with the degree of the difference.
This configuration makes it possible to realize power interchange according to the power margin in the power storage device 1.

さらに、本実施の形態によれば、複数の蓄電装置1は、保護が必要な異常を検出する異常検出回路をそれぞれ備え、第1DC/DC11は、異常検出回路によって異常が検出された場合、オフセット電圧Vが増加する方向に充電特性をシフトさせる。
この構成により、蓄電装置1をダウンさせることなく、充電を抑制または中止することが可能となる。
Furthermore, according to the present embodiment, the multiple power storage devices 1 each include an abnormality detection circuit that detects an abnormality that requires protection, and when an abnormality is detected by the abnormality detection circuit, the first DC/DC converter 11 shifts the charging characteristics in a direction in which the offset voltage V1 increases.
This configuration makes it possible to suppress or stop charging the power storage device 1 without causing it to shut down.

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。 The present invention has been described above using specific embodiments, but the above embodiments are merely examples, and it goes without saying that the present invention can be modified and implemented without departing from the spirit of the invention.

1 蓄電装置
2 蓄電池
3 太陽電池
4 負荷
11 第1双方向DC/DCコンバータ
12 第2双方向DC/DCコンバータ
13 MPPTDC/DCコンバータ
14 PCS
15、16 電流センサ
17 蓄電量検出部
18 融通制御部
19 DCリンク
20 DC接続バス
31 接続箱
T1 電力融通端子
T2 蓄電地接続端子
T3 PV接続端子
T4 負荷接続端子
Reference Signs List 1 Energy storage device 2 Storage battery 3 Solar cell 4 Load 11 First bidirectional DC/DC converter 12 Second bidirectional DC/DC converter 13 MPPT DC/DC converter 14 PCS
15, 16 Current sensor 17 Storage amount detection unit 18 Interchange control unit 19 DC link 20 DC connection bus 31 Connection box T1 Power interchange terminal T2 Storage battery connection terminal T3 PV connection terminal T4 Load connection terminal

Claims (5)

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、DC接続バスに接続された複数の前記蓄電装置が前記DC接続バスのグリッド電圧の制御で個別に充電または放電を制御して電力融通を実行する蓄電システムであって、
複数の前記蓄電装置は、
前記DC接続バスに接続された双方向DC/DCコンバータと、
前記双方向DC/DCコンバータを充電用または放電用として設定する融通制御部と、
前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出部と、をそれぞれ備え、
前記双方向DC/DCコンバータは、前記充電用として設定されると、前記グリッド電圧の増加により充電電流が増加する充電特性に基づいて充電を制御し、前記蓄電池の蓄電量が予め設定されたシフト範囲である場合、前記充電電流がゼロになるオフセット電圧が増加する方向に前記充電特性をシフトさせ、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧以上の場合、充電方向の電流が正となる充電領域として動作し、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧未満の場合、充電方向の電流が負となる放電領域として動作することを特徴とする蓄電システム。
A power storage system in which a basic unit is a power storage device connected to a storage battery that stores DC power, and a plurality of the power storage devices connected to a DC connection bus are individually controlled to charge or discharge by controlling a grid voltage of the DC connection bus to perform power interchange,
The plurality of power storage devices
a bidirectional DC/DC converter connected to the DC connection bus;
an interchange control unit that sets the bidirectional DC/DC converter for charging or discharging;
a storage amount detection unit that detects a storage amount of the storage battery,
the bidirectional DC/DC converter, when configured for charging, controls charging based on a charging characteristic in which a charging current increases as the grid voltage increases, and, when an amount of charge stored in the storage battery is within a preset shift range, shifts the charging characteristic in a direction in which an offset voltage increases so that the charging current becomes zero , and, when the grid voltage is equal to or greater than the offset voltage, operates in a charging region where the current in the charging direction is positive, and, when the grid voltage is less than the offset voltage, operates in a discharging region where the current in the charging direction is negative .
前記双方向DC/DCコンバータは、前記蓄電池の蓄電量が多い程、前記充電特性をシフトさせるシフト量を増加させることを特徴とする請求項1記載の蓄電システム。 The energy storage system according to claim 1, characterized in that the bidirectional DC/DC converter increases the amount of shift of the charging characteristics as the amount of stored electricity in the storage battery increases. 複数の前記蓄電装置は、
太陽電池によって発電された発電電力を受電する電力受電部と、
負荷が消費する消費電力を供給する電力供給部と、をそれぞれ備え、
前記双方向DC/DCコンバータは、前記発電電力から前記消費電力を減算した値が閾値よりも小さい場合、その程度に応じて前記シフト量を減少させることを特徴とする請求項2記載の蓄電システム。
The plurality of power storage devices
a power receiving unit that receives power generated by the solar cell;
a power supply unit that supplies the power consumed by the load;
3. The power storage system according to claim 2, wherein, when a value obtained by subtracting the power consumption from the generated power is smaller than a threshold value, the bidirectional DC/DC converter reduces the shift amount in accordance with the degree of the difference.
複数の前記蓄電装置は、保護が必要な異常を検出する異常検出回路をそれぞれ備え、
前記双方向DC/DCコンバータは、前記異常検出回路によって異常が検出された場合、前記オフセット電圧が増加する方向に前記充電特性をシフトさせることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の蓄電システム。
Each of the plurality of power storage devices includes an abnormality detection circuit that detects an abnormality that requires protection;
4. The power storage system according to claim 1, wherein the bidirectional DC/DC converter shifts the charging characteristics in a direction in which the offset voltage increases when an abnormality is detected by the abnormality detection circuit.
直流電力を蓄電する蓄電池とDC接続バスとの間に接続され、前記DC接続バスのグリッド電圧の制御で個別に充電または放電を制御して前記DC接続バスに接続された他の蓄電装置との間で電力融通を実行する蓄電装置であって、
前記DC接続バスに接続された双方向DC/DCコンバータと、
前記双方向DC/DCコンバータを充電用または放電用として設定する融通制御部と、
前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出部と、を備え、
前記双方向DC/DCコンバータは、前記充電用として設定されると、前記グリッド電圧の増加により充電電流が増加する充電特性に基づいて充電を制御し、前記蓄電池の蓄電量が予め設定されたシフト範囲である場合、前記充電電流がゼロになるオフセット電圧が増加する方向に前記充電特性をシフトさせ、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧以上の場合、充電方向の電流が正となる充電領域として動作し、前記グリッド電圧が前記オフセット電圧未満の場合、充電方向の電流が負となる放電領域として動作することを特徴とする蓄電装置。
A power storage device that is connected between a storage battery that stores direct current power and a DC connection bus, and that controls charging or discharging individually by controlling a grid voltage of the DC connection bus to exchange power with another power storage device connected to the DC connection bus,
a bidirectional DC/DC converter connected to the DC connection bus;
an interchange control unit that sets the bidirectional DC/DC converter for charging or discharging;
a charge amount detection unit that detects a charge amount of the storage battery,
the bidirectional DC/DC converter, when set for charging, controls charging based on a charging characteristic in which a charging current increases as the grid voltage increases, and, when the amount of charge in the storage battery is within a predetermined shift range, shifts the charging characteristic in a direction in which an offset voltage at which the charging current becomes zero increases , and, when the grid voltage is equal to or greater than the offset voltage, operates in a charging region where the current in the charging direction is positive, and, when the grid voltage is less than the offset voltage, operates in a discharging region where the current in the charging direction is negative .
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