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JP7652043B2 - Energy storage system and control method thereof - Google Patents
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Description

本開示は、蓄電システム及びその制御方法に関する。 This disclosure relates to a power storage system and a control method thereof.

太陽光発電装置を設置する、一般家庭等の小規模な電力の需要家が増加している。このような太陽光発電装置は、電力変換装置を介して、商用電力系統と系統連系し、売電することができる。また、停電時には、商用電力系統から解列した電力変換装置を自立運転させ、停電時にも使用したい特定負荷に自立出力による電力を供給することができる。 The number of small-scale electricity consumers, such as ordinary households, who are installing solar power generation equipment is increasing. Such solar power generation equipment can be connected to the commercial power grid via a power conversion device and the electricity can be sold. In addition, during a power outage, the power conversion device can be disconnected from the commercial power grid and operated independently, allowing independent output power to be supplied to specific loads that need to be used during the power outage.

さらに、近年、蓄電池を搭載する蓄電システムを、太陽光発電装置に併設する分散型電源システムが、普及し始めている(例えば、特許文献1参照)。停電時には、自立出力により需要家内の特定負荷に電力を供給するとともに、発電できる電力に余裕があれば、蓄電池の充電を行うことにより、発電できる電力を無駄なく有効に活用することができる。 Furthermore, in recent years, distributed power supply systems that incorporate a storage battery-equipped power storage system in addition to a solar power generation device have begun to become popular (see, for example, Patent Document 1). During a power outage, the system can supply power to a specific load within the consumer's facility through independent output, and if there is excess power that can be generated, the storage battery can be charged, making it possible to use the generated power effectively without waste.

特開2021-35236号公報JP 2021-35236 A

太陽光発電装置に蓄電池を併設する分散型電源システムを、新規に一式、導入する場合は、ハイブリッドな機能を持つ1台の電力変換装置に太陽光発電パネルと蓄電池とを接続して、統合した高度な制御を行うこともできる。しかしながら、既に太陽光発電装置が導入されている需要家に、既存の設備を有効に利用しつつ、後から蓄電システムを追加する場合には、太陽光発電装置と、蓄電システムとで、別々に制御を行うことになる。この場合、蓄電システム側から見れば、太陽光発電装置からどれだけの自立出力を引き出せるかが不明である。 When introducing a new distributed power supply system that combines a solar power generation system with a storage battery, it is possible to connect the solar power generation panel and the storage battery to a single power conversion device with hybrid functions and perform integrated advanced control. However, when a customer who already has solar power generation equipment wants to add a storage system later while making effective use of the existing equipment, the solar power generation system and the storage system will be controlled separately. In this case, from the storage system's perspective, it is unclear how much independent output can be obtained from the solar power generation system.

本開示は、太陽光発電装置の電力変換装置と連携をとらなくても、適切な制御を行うことができる蓄電システム及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a power storage system and a control method thereof that can perform appropriate control without linking with a power conversion device of a solar power generation system.

本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。 This disclosure includes the following inventions, however, the inventions are defined by the claims.

《蓄電システム》
本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に設けられる蓄電システムであって、
前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端に至る交流電路と、
前記交流電路と蓄電池との間にあって、直流と交流との間で双方向に電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値の設定を受け付け、
前記負荷に供給する負荷電流のピーク値を絶対値で求め、
前記交流電路から前記電力変換部へ送り込まれる電流のピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値から前記負荷電流の前記ピーク値を減じた電流値を超えないよう前記電力変換部を制御する、
蓄電システムである。
Energy Storage System
The present disclosure provides a power storage system provided between a power conversion device that provides independent output by solar power generation and a load,
an AC circuit extending from an input terminal for receiving the independent output to an output terminal to which the load is connected;
a power conversion unit that is disposed between the AC circuit and the storage battery and performs bidirectional power conversion between DC and AC;
A control unit that controls the power conversion unit,
The control unit is
Accepting a setting of a sink current value as a predicted value to be received from the power conversion device;
A peak value of a load current supplied to the load is calculated as an absolute value;
Controlling the power conversion unit so that a peak value of a current sent from the AC circuit to the power conversion unit does not exceed a current value obtained by subtracting the peak value of the load current from a value that is √2 times the incoming current value.
It is a power storage system.

《蓄電システムの制御方法》
また、本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に、蓄電システムが設けられている場合の、蓄電システムの制御方法であって、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値を設定し、
前記負荷に供給する負荷電流のピーク値を絶対値で求め、
蓄電池を充電する電力変換部へ送り込まれる電流のピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値から前記負荷電流の前記ピーク値を減じた電流値を超えないよう前記電力変換部を制御する、
蓄電システムの制御方法である。
<<Control method of power storage system>>
The present disclosure also provides a method for controlling a power storage system when the power storage system is provided between a power conversion device that provides an independent output by photovoltaic power generation and a load, comprising:
A current draw value is set as a predicted value to be received from the power conversion device;
A peak value of a load current supplied to the load is calculated as an absolute value;
Controlling the power conversion unit so that a peak value of a current fed to the power conversion unit for charging the storage battery does not exceed a current value obtained by subtracting the peak value of the load current from a value that is √2 times the value of the incoming current.
A method for controlling a power storage system.

本開示によれば、太陽光発電装置の電力変換装置と連携をとらなくても、適切な制御を行うことができる蓄電システム及びその制御方法を提供することができる。 This disclosure provides a power storage system and a control method thereof that can perform appropriate control without linking with the power conversion device of a solar power generation system.

図1は、蓄電システムを含む需要家の分散型電源システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a distributed power supply system of a consumer including a power storage system. 図2は、自立運転時の蓄電システムとその周辺機器とを示す単線接続図である。FIG. 2 is a single-line connection diagram showing the power storage system and its peripheral devices during independent operation. 図3は、充電電流指令値のピーク値の求め方の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of a method for determining the peak value of the charging current command value. 図4は、参考までに、ピーク値を意識した制御ではなく、実効値を意識した制御で、負荷が非線形負荷であった場合にどのようなことが起こるかの一例を示す波形図である。For reference, FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of what happens when control is performed based on effective values rather than peak values and the load is a nonlinear load. 図5は、本開示によるピーク値を意識した制御で、負荷が非線形負荷であった場合にどのような状態になるかの一例を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of a state in which the load is a nonlinear load under peak value-aware control according to the present disclosure. 図6は、負荷電流値と充電電流指令値との変化の一例を示すタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing an example of changes in the load current value and the charging current command value. 図7は、負荷電流値と充電電流指令値との変化の他の例を示すタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart showing another example of changes in the load current value and the charging current command value. 図8における(a)は、自立出力により、特定負荷への給電と、蓄電池の充電とを同時に行っている場合を示している。(b)は、制御部が充電を停止し、自立出力は蓄電システムを素通りするバイパス状態である。8A shows a case where the independent output is used to supply power to a specific load and charge the storage battery at the same time, while (b) shows a bypass state where the control unit stops charging and the independent output passes directly through the storage battery system. 図9は、天気情報に基づく引込電流値の設定を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing the setting of the lead current value based on weather information. 図10は、日射量に基づく引込電流値の設定を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the setting of the draw current value based on the amount of solar radiation. 図11は、モバイル情報端末(スマートフォン)を利用した引込電流値の設定を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing the setting of the lead-in current value using a mobile information terminal (smartphone).

[本開示の実施形態の説明]
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。
[Description of the embodiments of the present disclosure]
The gist of the present disclosure includes at least the following.

(1)本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に設けられる蓄電システムであって、前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端に至る交流電路と、前記交流電路と蓄電池との間にあって、直流と交流との間で双方向に電力変換を行う電力変換部と、前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値の設定を受け付け、前記負荷に供給する負荷電流のピーク値を絶対値で求め、前記交流電路から前記電力変換部へ送り込まれる電流のピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値から前記負荷電流の前記ピーク値を減じた電流値を超えないよう前記電力変換部を制御する蓄電システムである。 (1) The present disclosure relates to a power storage system provided between a power conversion device that provides an independent output by photovoltaic power generation and a load, the power storage system including an AC circuit extending from an input terminal that receives the independent output to an output terminal to which the load is connected, a power conversion unit that is between the AC circuit and a storage battery and performs bidirectional power conversion between AC and DC, and a control unit that controls the power conversion unit, the control unit receiving a setting of a draw current value as a predicted value received from the power conversion device, determining an absolute value of a peak value of a load current to be supplied to the load, and controlling the power conversion unit so that the peak value of a current sent from the AC circuit to the power conversion unit does not exceed a current value obtained by subtracting the peak value of the load current from a value that is √2 times the draw current value.

このような蓄電システムでは、外部の電力変換装置から自立出力の提供を受けて負荷に給電している間、設定された引込電流値(固定値)の√2倍の値と負荷電流のピーク値との差が、蓄電池の充電のための電流(交流)のピーク値となるように制御が行われる。従って、蓄電システムは、外部の電力変換装置と連携をとらなくても、自ら設定した引込電流値に基づいて、当該引込電流値の下での、適切な制御を行うことができる。また、非線形負荷であっても、外部の電力変換装置の停止を抑制する制御を行うことができる。 In such a storage battery system, while receiving an independent output from an external power conversion device and supplying power to a load, control is performed so that the difference between the value multiplied by √2 of the set draw current value (fixed value) and the peak value of the load current becomes the peak value of the current (AC) for charging the storage battery. Therefore, the storage battery system can perform appropriate control based on the draw current value that it has set itself, without the need to communicate with an external power conversion device. Furthermore, even in the case of a nonlinear load, control can be performed to suppress the stoppage of the external power conversion device.

(2)前記(1)の蓄電システムにおいて、前記負荷電流の前記ピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値より大きい場合には、前記制御部は、前記電力変換部の動作を停止としてもよい。
この場合、理論上は引込電流値の√2倍の値から負荷電流のピーク値を減じた電流値がマイナスになるが、実際は、設定した引込電流値以上の電流(電力)を太陽光発電により負荷に提供できていることになるので、蓄電池は充電も放電もしないことが適切である。
(2) In the energy storage system of (1), when the peak value of the load current is greater than a value that is √2 times the value of the draw current, the control unit may stop operation of the power conversion unit.
In this case, theoretically the current value obtained by subtracting the peak value of the load current from √2 times the draw current value will be negative. However, in reality, the solar power generation will be able to provide the load with a current (power) greater than or equal to the set draw current value, so it is appropriate not to charge or discharge the storage battery.

(3)前記(1)又は(2)の蓄電システムにおいて、前記制御部と電気的に接続され、操作の受付機能を有するリモコン装置、を備え、前記リモコン装置により、前記制御部に対して、前記引込電流値が設定されるようにしてもよい。
この場合、リモコン装置から任意に、引込電流値を設定することができる。
(3) In the energy storage system of (1) or (2), a remote control device may be provided that is electrically connected to the control unit and has an operation reception function, and the draw current value may be set for the control unit by the remote control device.
In this case, the incoming current value can be arbitrarily set from the remote control device.

(4)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記引込電流値は、前記リモコン装置に表示された複数の候補値から、ユーザが選択した値であってもよい。
この場合、目安となる候補値から、ユーザは、引込電流値を選択して設定することができる。
(4) In the power storage system of (3), the sink current value may be a value selected by a user from a plurality of candidate values displayed on the remote control device.
In this case, the user can select and set the lead-in current value from the candidate values that serve as a guideline.

(5)前記(1)から(4)のいずれかの電源システムにおいて、前記電力変換装置からの自立出力に所定値以上の歪が生じている場合、前記制御部は、前記電力変換部の動作を停止させ、前記入力端から前記出力端へ直通のバイパス状態とすることができる。
蓄電システムの電力変換部を動作させることにより、太陽光発電の電力変換装置の動作に影響を与えて自立出力(電圧)に歪が生じる場合がある。この場合、歪を検出した電力変換装置が停止することになれば、発電できる電力が活用できなくなる。そこで、蓄電システムの電力変換部を停止させ、バイパス状態とすることにより、電力変換装置の停止を抑制することができる。これにより、太陽光発電による自立出力を継続的に利用することができる。
(5) In any of the power supply systems (1) to (4), when distortion of a predetermined value or more occurs in the isolated output from the power conversion device, the control unit can stop operation of the power conversion unit and establish a bypass state directly from the input terminal to the output terminal.
Operating the power conversion unit of the energy storage system may affect the operation of the power conversion device of the solar power generation, causing distortion in the independent output (voltage). In this case, if the power conversion device that detects the distortion stops, the power that can be generated cannot be utilized. Therefore, by stopping the power conversion unit of the energy storage system and putting it into a bypass state, it is possible to prevent the power conversion device from stopping. This allows the independent output from the solar power generation to be used continuously.

(6)前記(5)の蓄電システムにおいて、前記歪が前記所定値未満になれば、前記制御部は、前記電力変換部を動作させ、前記蓄電池を充電するようにしてもよい。
歪は一時的に生じる場合もあるので、歪が所定値未満になれば、電力変換部を動作させ、蓄電池を充電することが、太陽光発電の電力をフル活用するためには好ましい。
(6) In the power storage system of (5) above, when the distortion becomes less than the predetermined value, the control unit may operate the power conversion unit to charge the storage battery.
Since distortion may occur temporarily, it is preferable to operate the power conversion unit and charge the storage battery when the distortion falls below a predetermined value in order to make full use of the power generated by solar power.

(7)前記(5)の蓄電システムにおいて、前記歪が前記所定値未満になっても前記蓄電池が満充電の場合には、前記制御部は、前記バイパス状態を継続するようにしてもよい。
この場合、蓄電池をさらに充電することはできないので、バイパス状態を継続することにより、負荷に給電することが好ましい。
(7) In the power storage system of (5) above, when the storage battery is fully charged even if the distortion becomes less than the predetermined value, the control unit may continue the bypass state.
In this case, since the storage battery cannot be further charged, it is preferable to continue the bypass state to supply power to the load.

(8)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記リモコン装置は、天気に関する情報を保有するサーバと電気通信回線を介して接続されており、前記リモコン装置は、前記サーバから取得した前記情報に基づいて前記引込電流値を設定することもできる。
太陽光発電の発電量は天気に大きく影響されるので、天気に応じて適切な引込電流値を設定することができる。
(8) In the energy storage system of (3), the remote control device is connected to a server that stores weather-related information via a telecommunications line, and the remote control device can also set the draw current value based on the information obtained from the server.
Since the amount of power generated by solar power generation is greatly affected by the weather, it is possible to set an appropriate draw current value depending on the weather.

(9)前記(3)の蓄電システムにおいて、日射量を検出する日射計を備え、前記リモコン装置は、前記日射計から取得した前記日射量に基づいて前記引込電流値を設定するようにしてもよい。
日射量から発電量を推定することができるので、推定した発電量に基づいて適切な引込電流値を設定することができる。
(9) The power storage system according to (3) may further include an actinometer that detects an amount of solar radiation, and the remote control device may set the draw current value based on the amount of solar radiation obtained from the actinometer.
Since the amount of power generation can be estimated from the amount of solar radiation, an appropriate draw current value can be set based on the estimated amount of power generation.

(10)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記リモコン装置は、太陽光発電用の前記電力変換装置から過去の発電量の情報を取得し、前記リモコン装置は、前記情報に基づいて前記引込電流値を設定するようにしてもよい。
現在の発電量は、過去の発電量の情報から推定することができるので、推定した発電量に基づいて適切な引込電流値を設定することができる。
(10) In the energy storage system of (3), the remote control device may obtain information on past power generation from the power conversion device for solar power generation, and the remote control device may set the draw current value based on the information.
Since the current amount of power generation can be estimated from information on the amount of power generation in the past, an appropriate draw current value can be set based on the estimated amount of power generation.

(11)前記(3)の蓄電システムにおいて、前記リモコン装置と通信可能なモバイル情報端末を備え、前記リモコン装置は、前記モバイル情報端末から前記引込電流値の設定を受け付けるとともに、設定した前記引込電流値が太陽光発電の発電量相当値より多い場合は前記モバイル情報端末に対して設定変更を促す情報を送るようにしてもよい。
この場合、モバイル情報端末から引込電流値を設定することができる。また、設定した引込電流値が適切でない場合は、設定変更を促す情報を受け取って、引込電流値を変更することができる。引込電流値が太陽光発電の発電量より多い場合は、太陽光発電装置の電力変換装置が停止することになるが、設定変更により停止を免れることができる。
(11) The energy storage system of (3) may further include a mobile information terminal capable of communicating with the remote control device, and the remote control device may receive a setting of the draw current value from the mobile information terminal and, if the set draw current value is greater than a value equivalent to the amount of power generated by solar power generation, send information to the mobile information terminal prompting the mobile information terminal to change the setting.
In this case, the draw current value can be set from the mobile information terminal. If the set draw current value is not appropriate, information is received prompting a change of setting, and the draw current value can be changed. If the draw current value is greater than the amount of power generated by the solar power generation system, the power conversion device of the solar power generation system will stop, but this can be avoided by changing the setting.

(12)本開示は、太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に、蓄電システムが設けられている場合の、蓄電システムの制御方法であって、前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値を設定し、前記負荷に供給する負荷電流のピーク値を絶対値で求め、蓄電池を充電する電力変換部へ送り込まれる電流のピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値から前記負荷電流の前記ピーク値を減じた電流値を超えないよう前記電力変換部を制御する、蓄電システムの制御方法である。 (12) The present disclosure relates to a control method for a power storage system when a power storage system is provided between a power conversion device that provides independent output by photovoltaic power generation and a load, the control method for a power storage system setting a draw current value as a predicted value to be received from the power conversion device, determining an absolute peak value of a load current to be supplied to the load, and controlling the power conversion unit so that the peak value of a current sent to a power conversion unit that charges a storage battery does not exceed a current value obtained by subtracting the peak value of the load current from a value that is √2 times the draw current value.

このような蓄電システムの制御方法によれば、外部の電力変換装置から自立出力の提供を受けて負荷に給電している間、設定した引込電流値(固定値)の√2倍の値と負荷電流のピーク値との差が、蓄電池の充電のための電流(交流)のピーク値となるように制御が行われる。従って、蓄電システムは、外部の電力変換装置と連携をとらなくても、自ら設定した引込電流値に基づいて、当該引込電流値の下での、適切な制御を行うことができる。また、非線形負荷であっても、外部の電力変換装置の停止を抑制する制御を行うことができる。 According to this control method for the energy storage system, while receiving an independent output from an external power conversion device and supplying power to a load, control is performed so that the difference between the value multiplied by √2 of the set draw current value (fixed value) and the peak value of the load current becomes the peak value of the current (AC) for charging the storage battery. Therefore, the energy storage system can perform appropriate control based on the draw current value that it has set itself, without the need to link with an external power conversion device. Furthermore, even in the case of a nonlinear load, control can be performed to suppress the stoppage of the external power conversion device.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の蓄電システムの具体例について、図面を参照して説明する。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Hereinafter, specific examples of the power storage system according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.

《分散型電源システムの一例》
図1は、蓄電システムを含む需要家の分散型電源システムの構成例を示す図である。図において、需要家1の屋根には、太陽光発電パネル2が設置されている。太陽光発電パネル2は、電力変換装置(パワーコンディショナ)3と接続されている。電力変換装置3の出力側は、一般負荷分電盤4と接続されている。一般負荷分電盤4は、売電用電力量計5及び買電用電力量計6を介して、商用電力系統7と接続されている。一般負荷分電盤4には、蓄電システム8がAC100V/200Vで接続されている。また、一般負荷分電盤4は、AC100Vで特定負荷用分電盤9とも接続されている。ここまでは、商用電力系統7の正常時の接続である。
<An example of a distributed power system>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a distributed power supply system of a consumer including a power storage system. In the diagram, a photovoltaic power generation panel 2 is installed on the roof of a consumer 1. The photovoltaic power generation panel 2 is connected to a power conversion device (power conditioner) 3. The output side of the power conversion device 3 is connected to a general load distribution board 4. The general load distribution board 4 is connected to a commercial power system 7 via a power selling power meter 5 and a power purchasing power meter 6. A power storage system 8 is connected to the general load distribution board 4 at AC 100V/200V. The general load distribution board 4 is also connected to a specific load distribution board 9 at AC 100V. Up to this point, the commercial power system 7 is connected in a normal state.

商用電力系統7の停電時には、電力変換装置3は商用電力系統7から自己を解列し、自立運転を行うことができる。自立運転時は、AC100Vでの自立出力が蓄電システム8に提供される。蓄電システム8は、特定負荷用分電盤9に、AC100Vを供給する。 When the commercial power grid 7 experiences a power outage, the power conversion device 3 can disconnect itself from the commercial power grid 7 and operate independently. During independent operation, an independent output of 100V AC is provided to the storage system 8. The storage system 8 supplies 100V AC to the specific load distribution board 9.

蓄電システム8には、リモコン装置8r(蓄電システム8の一部でもある。)が接続されている。リモコン装置8rにより、蓄電システム8の操作を行うことができ、また、動作状態の表示を行うことができる。リモコン装置は、Wi-Fi(Wi Fiは、登録商標)経由でルータ10と接続されている。ルータはインターネット接続されている。 A remote control device 8r (also a part of the power storage system 8) is connected to the power storage system 8. The remote control device 8r can be used to operate the power storage system 8 and also to display the operating status. The remote control device is connected to the router 10 via Wi-Fi (Wi-Fi is a registered trademark). The router is connected to the Internet.

《蓄電システム》
次に、自立運転時の蓄電システム8について説明する。
図2は、自立運転時の蓄電システム8とその周辺機器とを示す単線接続図である。蓄電システム8への補助入力となる入力端8inには、電力変換装置3の自立出力が入力される。蓄電システム8の出力端8outには、特定負荷用分電盤9が接続されている。特定負荷用分電盤9には、停電時にも給電を継続したい特定負荷11が接続されている。
Energy Storage System
Next, the power storage system 8 during independent operation will be described.
2 is a single-line connection diagram showing the power storage system 8 and its peripheral devices during independent operation. The independent output of the power conversion device 3 is input to an input terminal 8 in , which serves as an auxiliary input to the power storage system 8. A specific load distribution board 9 is connected to an output terminal 8 out of the power storage system 8. A specific load 11 to which it is desired to continue supplying power even during a power outage is connected to the specific load distribution board 9.

蓄電システム8は、電圧センサ80、スイッチ81、電流センサ82,83、電力変換部84、蓄電池85、BMS(Battery Management System)86、制御部87、及び、外部に設けられるリモコン装置8rを備え、これらは図示のように接続されている。スイッチ81が閉路すると、入力端8inから出力端8outに至る交流電路88が形成される。入力端8inの電圧は電圧センサ80により検出される。特定負荷11に流れる電流は、電流センサ82により検出される。電力変換部84は、交流電路88の分岐点88jに接続されている。分岐点88jと電力変換部84との間に流れる電流は、電流センサ83により検出される。電力変換部84は、双方向性のインバータ主回路であり、蓄電池85を、充電又は放電させることができる。 The power storage system 8 includes a voltage sensor 80, a switch 81, current sensors 82 and 83, a power conversion unit 84, a storage battery 85, a BMS (Battery Management System) 86, a control unit 87, and an external remote control device 8r, which are connected as shown in the figure. When the switch 81 is closed, an AC circuit 88 is formed from an input terminal 8 in to an output terminal 8 out . The voltage at the input terminal 8 in is detected by the voltage sensor 80. The current flowing through the specific load 11 is detected by the current sensor 82. The power conversion unit 84 is connected to a branch point 88j of the AC circuit 88. The current flowing between the branch point 88j and the power conversion unit 84 is detected by the current sensor 83. The power conversion unit 84 is a bidirectional inverter main circuit, and can charge or discharge the storage battery 85.

スイッチ81の開閉及び電力変換部84のスイッチング動作は、制御部87により制御される。電圧センサ80の検出出力、電流センサ82,83の検出出力、及び、BMS86の監視信号は、制御部87に送られる。BMS86は、蓄電池85のSOC(State of Charge)その他の情報を制御部87に送る。制御部87は、例えば、CPU及びROM、RAM等のメモリ(図示せず。)を含んで構成されるコンピュータシステムであり、CPUがソフトウェア(コンピュータプログラム)を実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアはメモリに格納されている。 The opening and closing of the switch 81 and the switching operation of the power conversion unit 84 are controlled by the control unit 87. The detection output of the voltage sensor 80, the detection output of the current sensors 82 and 83, and the monitoring signal of the BMS 86 are sent to the control unit 87. The BMS 86 sends the SOC (State of Charge) of the storage battery 85 and other information to the control unit 87. The control unit 87 is a computer system including, for example, a CPU and memories such as ROM and RAM (not shown), and the CPU executes software (computer programs) to realize the necessary control functions. The software is stored in the memory.

上記のように構成された蓄電システム8において、電力変換装置3から自立出力の電圧が蓄電システム8に入力されると、これを、電圧センサ80が検出し、制御部87は、スイッチ81を閉路する。電力変換装置3から蓄電システム8に流入する入力電流値をIin、蓄電システム8から特定負荷11へ流出する負荷電流値をIout、分岐点88jから電力変換部84に流れる電流すなわち充電電流指令値をIbatとする。 In the energy storage system 8 configured as described above, when the voltage of the independent output from the power conversion device 3 is input to the energy storage system 8, the voltage sensor 80 detects this, and the control unit 87 closes the switch 81. The input current value flowing from the power conversion device 3 to the energy storage system 8 is Iin, the load current value flowing from the energy storage system 8 to the specific load 11 is Iout, and the current flowing from the branch point 88j to the power conversion unit 84, i.e., the charging current command value, is Ibat.

また、ユーザは、リモコン装置8rに、制御部87に対して電力変換装置3から蓄電システム8へ引き込む交流電流の予想値としての引込電流値Ipvを設定することができる。設定値として選べるのは、例えば、5A、10A、及び、14Aの3つうちの1つである。これは、自立出力の定格最大値1500Wを上限とした段階的な値の一例である。なお、これらの設定値は一例に過ぎず、より細かく段階的に設定できるようにしてもよい。 The user can also set the draw current value Ipv in the remote control device 8r as a predicted value of the AC current to be drawn from the power conversion device 3 to the power storage system 8 for the control unit 87. The set value can be selected from, for example, one of three values: 5 A, 10 A, and 14 A. This is an example of a stepped value with the upper limit set to the rated maximum value of 1500 W for independent output. Note that these set values are merely examples, and it is also possible to set them in more finely stepped values.

ここで、入力電流値Iin(=Iout+Ibat)は、電力変換装置3が決める量ではなく、どれだけの電流が引かれるか、に依存する。また、電力変換装置3が出力できる最大電流(最大電力)は日射量に依存するので、一定の値が常に確保できるとは限らない。従って、実際に入力電流値Iinとしてどれだけの電流を引き込むことができるのかは、蓄電システム8には不明である。 Here, the input current value Iin (= Iout + Ibat) is not an amount determined by the power conversion device 3, but depends on how much current is drawn. Also, the maximum current (maximum power) that the power conversion device 3 can output depends on the amount of solar radiation, so it is not always possible to ensure a constant value. Therefore, it is unknown to the storage system 8 how much current can actually be drawn as the input current value Iin.

そこで、暫定的な予想値としての引込電流値Ipvを用いて、充電電流指令値Ibat(実効値)の√2倍の値であるピーク値Ibat_peakと、実効値としての負荷電流値Ioutの√2倍の値であるピーク値Iout_peakと、充電電流指令値Ipv(実効値)との関係は、以下の式(1)又は(1a)であるとする。なお、各値は絶対値とする。
Ipv×√2>Iout_peakのとき、
Ibat_peak=Ipv×√2-Iout_peak ・・・(1)
Ipv×√2≦Iout_peakのとき、
Ibat_peak=0 ・・・(1a)
式(1)より、設定した引込電流値の√2倍の値から負荷電流のピーク値を減じた電流値が充電電流指令値のピーク値の上限となる。充電電流指令値Ibat(実効値)は、ピーク値Ibat_peakの(1/√2)である。但し、Ibat_peakが式(1)の演算上、負の値になるときは、引込電流値の√2倍を超える負荷電流のピーク値が、自立出力として提供できているということになるので、充電は行わず、式(1a)により充電電流指令値のピーク値Ibat_peak=0とする。
Therefore, using the incoming current value Ipv as a provisional predicted value, the relationship between the peak value Ibat_peak, which is a value that is √2 times the charging current command value Ibat (effective value), the peak value Iout_peak, which is a value that is √2 times the load current value Iout as an effective value, and the charging current command value Ipv (effective value) is expressed as the following formula (1) or (1a). Note that each value is an absolute value.
When Ipv×√2>Iout_peak,
Ibat_peak=Ipv×√2−Iout_peak (1)
When Ipv×√2≦Iout_peak,
Ibat_peak=0...(1a)
According to formula (1), the current value obtained by subtracting the peak value of the load current from the value √2 times the set draw current value becomes the upper limit of the peak value of the charging current command value. The charging current command value Ibat (effective value) is (1/√2) of the peak value Ibat_peak. However, when Ibat_peak is a negative value in the calculation of formula (1), it means that a peak value of the load current exceeding √2 times the draw current value is being provided as an independent output, so charging is not performed, and the peak value of the charging current command value Ibat_peak = 0 according to formula (1a).

図3は、充電電流指令値Ibatのピーク値の求め方の一例を示すフローチャートである。制御部87(図2)は、まず、ステップS1において、電流センサ82(図2)の検出出力に基づいて、負荷電流の瞬時値の絶対値をゼロクロスから次のゼロクロスまでの間で順次、大きい方の値に更新し続け、最大値をピーク値Iout_peakとする。なお、この算出は、ノイズ除去のため移動平均等のフィルタ処理後に求めてもよい。また、1サイクル又は複数サイクルで求めてもよい。次に制御部87は、引込電流値Ipvの√2倍の値と負荷電流のピーク値Iout_peakとを比較し(ステップS2)、Ipv×√2>Iout_peak(YES)であればステップS4へ進み、Ipv×√2≦Iout_peak(NO)であればステップS3に進む。 Figure 3 is a flowchart showing an example of how to calculate the peak value of the charging current command value Ibat. First, in step S1, the control unit 87 (Figure 2) continues to update the absolute value of the instantaneous value of the load current to the larger value in sequence between zero crossings and the next zero crossings based on the detection output of the current sensor 82 (Figure 2), and sets the maximum value as the peak value Iout_peak. Note that this calculation may be performed after filtering such as moving average to remove noise. It may also be performed in one cycle or multiple cycles. Next, the control unit 87 compares the value of √2 times the draw current value Ipv with the peak value Iout_peak of the load current (step S2), and if Ipv x √2 > Iout_peak (YES), proceed to step S4, and if Ipv x √2 ≦ Iout_peak (NO), proceed to step S3.

ステップS4に進んだ場合、制御部87は、BMS86の情報から蓄電池85のSOCをチェックし、SOCが100%(又はその近傍の上限値)であれば、ステップS3に進み、充電可能であればステップS5に進む。ステップS3では、充電電流指令値のピーク値Ibat_peak=0(充電しない)とする。ステップS5では、充電電流指令値のピーク値Ibat_peakを、式(1)の通り、Ibat_peak=Ipv×√2-Iout_peakとして、蓄電池85の充電を行う。 When the process proceeds to step S4, the control unit 87 checks the SOC of the storage battery 85 from the information of the BMS 86, and if the SOC is 100% (or an upper limit value close to that), the process proceeds to step S3, and if charging is possible, the process proceeds to step S5. In step S3, the peak value Ibat_peak of the charging current command value is set to 0 (no charging). In step S5, the peak value Ibat_peak of the charging current command value is set to Ibat_peak = Ipv × √2 - Iout_peak according to formula (1), and the storage battery 85 is charged.

図4は、参考までに、上記のようにピーク値を意識した制御ではなく、実効値を意識した制御で、負荷が非線形負荷であった場合にどのようなことが起こるかの一例を示す波形図である。横軸は(a)~(d)に共通の時間である。(a)は、引込電流値がIpvの場合に、実際に流れる電流波形を示している。引込電流値Ipvは実効値であるので、電流波形のピーク値(波高値)は、絶対値で、Ipv×√2の値となる。 For reference, Figure 4 is a waveform diagram showing an example of what happens when control is performed with an effective value in mind, rather than a peak value as described above, and the load is nonlinear. The horizontal axis is time, which is common to (a) to (d). (a) shows the actual current waveform when the incoming current value is Ipv. Since the incoming current value Ipv is an effective value, the peak value (wave height value) of the current waveform is Ipv x √2 in absolute value.

図4の(b)は、非線形負荷に流れる負荷電流Ioutの一例を示す波形図である。この場合、ピーク値は、絶対値で、Iout_peakとなる。連続した正弦波状の波形ではないので、実効値は比較的小さい。その分、充電電流指令値Ibatは多くとることができると考えた場合、例えば(c)の波形となる。この場合、ピーク値は、絶対値で、Ibat_peakとなる。 Figure 4 (b) is a waveform diagram showing an example of the load current Iout flowing through a nonlinear load. In this case, the peak value is Iout_peak in absolute value. Because it is not a continuous sine wave, the effective value is relatively small. If it is considered that the charging current command value Ibat can be increased accordingly, the waveform will be, for example, (c). In this case, the peak value is Ibat_peak in absolute value.

ところが、(b)及び(c)の瞬時値を重ねると、電力変換装置3からの入力電流値Iinは(d)の波形となる。時刻t1,t2では、Iinのピーク値は引込電流値Ipvのピーク値を超える。この場合、電力変換装置3が、停止する場合がある。すなわち、実効値レベルでは停止するところではないが、ピーク値レベルでは、不要な停止を起こす場合があり得る。 However, when the instantaneous values of (b) and (c) are superimposed, the input current value Iin from the power conversion device 3 takes the waveform of (d). At times t1 and t2, the peak value of Iin exceeds the peak value of the incoming current value Ipv. In this case, the power conversion device 3 may stop. In other words, while it would not stop at the effective value level, it may stop unnecessarily at the peak value level.

図5は、式(1)で示したようにピーク値を意識した制御で、負荷が非線形負荷であった場合にどのような状態になるかの一例を示す波形図である。横軸は(a)~(d)に共通の時間である。(a)は、引込電流値がIpvの場合に、実際に流れる電流波形を示している。引込電流値Ipvは実効値であるので、電流波形のピーク値(波高値)は、絶対値で、Ipv×√2の値となる。 Figure 5 is a waveform diagram showing an example of the state that occurs when the load is a nonlinear load and control is performed with peak values in mind as shown in equation (1). The horizontal axis is time, which is common to (a) to (d). (a) shows the actual current waveform when the draw current value is Ipv. Since the draw current value Ipv is an effective value, the peak value (wave height value) of the current waveform is Ipv x √2 in absolute value.

図5の(b)は、非線形負荷に流れる負荷電流Ioutの一例を示す波形図である。この場合、ピーク値は、絶対値で、Iout_peakとなる。式(1)より、充電電流指令値のピーク値Ibat_peakは、Ipv×√2-Iout_peakとなる。(c)は、この充電電流指令値Ibatの波形図である。この場合、ピーク値は、絶対値で、Ibat_peakとなる。図4の(c)との比較により明らかなように、充電電流指令値Ibatは、抑制される。 Figure 5 (b) is a waveform diagram showing an example of the load current Iout flowing through a nonlinear load. In this case, the peak value is Iout_peak in absolute value. From equation (1), the peak value Ibat_peak of the charging current command value is Ipv × √2 - Iout_peak. (c) is a waveform diagram of this charging current command value Ibat. In this case, the peak value is Ibat_peak in absolute value. As is clear from a comparison with Figure 4 (c), the charging current command value Ibat is suppressed.

電力変換装置3からの入力電流値Iinは、図5の(b)及び(c)の瞬時値を重ねた(d)の波形となる。時刻t1,t2にIinのピーク値が生じるが、引込電流値Ipvのピーク値を超えることはない。従って、電力変換装置3が、不要な停止を起こすことは、抑制される。 The input current value Iin from the power conversion device 3 has a waveform (d) that is a superposition of the instantaneous values (b) and (c) in FIG. 5. Peak values of Iin occur at times t1 and t2, but do not exceed the peak value of the draw current value Ipv. Therefore, unnecessary shutdowns of the power conversion device 3 are suppressed.

次に、図6は、負荷電流値と充電電流指令値との変化の一例を示すタイムチャートである。自立出力の電流が一定値であるとして、引込電流値Ipvが10A(ピーク値14.1A)に設定されているとする。負荷電流値が0Aのときは、式(1)により充電電流指令値のピーク値Ibat_peakは14.1Aである。負荷電流のピーク値Iout_peakが9.9Aに増大すると、式(1)により充電電流指令値のピーク値Ibat_peakは4.2Aとなる。負荷電流のピーク値Iout_peakが18.4Aに増大すると、式(1a)により充電電流指令値のピーク値Ibat_peakは0A(充電停止)となる。 Next, FIG. 6 is a time chart showing an example of the change in the load current value and the charging current command value. It is assumed that the current of the independent output is a constant value, and the draw current value Ipv is set to 10 A (peak value 14.1 A). When the load current value is 0 A, the peak value Ibat_peak of the charging current command value is 14.1 A according to formula (1). When the peak value Iout_peak of the load current increases to 9.9 A, the peak value Ibat_peak of the charging current command value becomes 4.2 A according to formula (1). When the peak value Iout_peak of the load current increases to 18.4 A, the peak value Ibat_peak of the charging current command value becomes 0 A (charging stopped) according to formula (1a).

図7は、負荷電流値と充電電流指令値との変化の他の例を示すタイムチャートである。自立出力の電流が一定値であるとして、引込電流値Ipvが14A(ピーク値19.8A)に設定されているとする。負荷電流値が0Aのときは、式(1)により充電電流指令値のピーク値Ibat_peakは19.8Aである。負荷電流のピーク値Iout_peakが9.9Aに増大すると、式(1)により充電電流指令値のピーク値Ibat_peakは9.9Aとなる。負荷電流のピーク値が18.4Aに増大すると、式(1)により充電電流指令値Ibat_peakは1.4Aとなる。 Figure 7 is a time chart showing another example of the change in the load current value and the charging current command value. It is assumed that the current of the independent output is a constant value, and the draw current value Ipv is set to 14 A (peak value 19.8 A). When the load current value is 0 A, the peak value Ibat_peak of the charging current command value is 19.8 A according to formula (1). When the peak value Iout_peak of the load current increases to 9.9 A, the peak value Ibat_peak of the charging current command value becomes 9.9 A according to formula (1). When the peak value of the load current increases to 18.4 A, the charging current command value Ibat_peak becomes 1.4 A according to formula (1).

《入力電圧の歪について》
図2において、電力変換装置3が自立運転し、蓄電システム8の電力変換部84も充電を行っている場合、例えば両者のスイッチング周波数の違いから、相互に干渉し、自立出力の電圧に歪が生じる場合がある。歪は、電圧センサ80及びその検出出力を受け取る制御部87により、正弦波の理想電圧と比較して容易に検出することができる。
<Input voltage distortion>
2, when the power conversion device 3 is operating independently and the power conversion unit 84 of the power storage system 8 is also charging, for example, the difference in switching frequency between the two may cause mutual interference, resulting in distortion of the voltage of the independent output. The distortion can be easily detected by the voltage sensor 80 and the control unit 87 that receives the detection output from the voltage sensor 80, by comparing it with an ideal sine wave voltage.

図8の(a)は、自立出力により、特定負荷11への給電と、蓄電池85の充電とを同時に行っている場合を示している。この状態で、もし制御部87が自立出力の電圧に所定値以上の歪が生じていることを検出した場合、制御部87は充電を停止し、(b)の状態とする。(b)の状態では、電力変換部84はスイッチングを停止し、自立出力は蓄電システム8を素通りするバイパス状態となる。これにより、自立出力の電圧の歪を解消することができる。 Figure 8 (a) shows a case where the independent output is simultaneously supplying power to the specific load 11 and charging the storage battery 85. In this state, if the control unit 87 detects that the voltage of the independent output is distorted by a predetermined value or more, the control unit 87 stops charging and switches to state (b). In state (b), the power conversion unit 84 stops switching, and the independent output goes into a bypass state where it passes directly through the storage system 8. This makes it possible to eliminate distortion in the voltage of the independent output.

仮に、上記の歪を放置すると、電力変換装置3自身が出力電圧の異常を検出して運転を停止してしまう。運転停止になると、スイッチ81が開き、蓄電システム8が蓄電池85を放電させて自立出力を特定負荷11に提供する。しかし、これでは、太陽光発電による自立出力を有効活用できない。蓄電システム8の充電を停止することよりも、太陽光発電のエネルギーを有効活用できない方が、エネルギーの無駄が大きい。そこで、蓄電システム8は、充電を停止することで、電力変換装置3の運転停止を抑制し、太陽光発電の自立出力を安定して特定負荷11に供給することができる。 If the above distortion is left unchecked, the power conversion device 3 itself will detect an abnormality in the output voltage and stop operation. When operation stops, the switch 81 opens and the power storage system 8 discharges the storage battery 85 to provide independent output to the specific load 11. However, this does not allow for effective use of the independent output from solar power generation. There is more energy wasted by not being able to effectively use the energy of solar power generation than by stopping the charging of the power storage system 8. Therefore, by stopping charging, the power storage system 8 can prevent the power conversion device 3 from stopping operation and can stably supply independent output from solar power generation to the specific load 11.

充電の停止後、歪が所定値未満になれば、制御部87は電力変換部84のスイッチング動作を再開させ、充電を行う。歪は、一時的に生じて、再発しない場合もあるので、積極的に充電を行うことが、エネルギーの有効活用の観点からは、好ましい。但し、歪が所定値未満になっても、蓄電池85のSOCが満充電の状態であれば、制御部87は、バイパス状態を継続する。 After charging is stopped, if the distortion falls below a predetermined value, the control unit 87 resumes the switching operation of the power conversion unit 84 and performs charging. Since distortion may occur temporarily and not reoccur, it is preferable to perform charging proactively from the perspective of effective energy utilization. However, even if the distortion falls below the predetermined value, if the SOC of the storage battery 85 is fully charged, the control unit 87 continues the bypass state.

《引込電流値の設定方法に関するオプション》
前述のように、引込電流値Ipvは、リモコン装置8rに、ユーザが手動設定することができる。但し、設定方法はこれに限定される訳ではない。以下、他の設定方法について説明する。なお、以下の設定方法は、相互に併用してもよい。
<Options for setting the lead-in current value>
As described above, the lead-in current value Ipv can be manually set by the user on the remote control device 8r. However, the setting method is not limited to this. Other setting methods will be described below. Note that the following setting methods may be used in combination with each other.

図9は、天気情報に基づく引込電流値の設定を示す概略図である。蓄電システム8のリモコン装置8rは、インターネット経由で、天気情報サーバ100と通信可能に接続されている。太陽光発電の発電量は、天気に影響される。そこで、随時、天気情報を取得し、天気情報から想定される発電量に応じてリモコン装置8rは、引込電流値Ipvの設定を変更することができる。例えば、天気情報が、晴れであれば最大設定値、曇りであれば中間設定値、雨であれば最小設定値とすることができる。また、降水確率を考慮して、降水確率が低いときは引込電流値を高めに設定値し、降水確率が高いときは引込電流値を低めに設定することができる。 Figure 9 is a schematic diagram showing the setting of the draw-in current value based on weather information. The remote control device 8r of the power storage system 8 is communicatively connected to the weather information server 100 via the Internet. The amount of power generated by solar power generation is affected by the weather. Therefore, the remote control device 8r can acquire weather information at any time and change the setting of the draw-in current value Ipv according to the amount of power generated estimated from the weather information. For example, if the weather information is sunny, the maximum setting value can be used, if it is cloudy, the intermediate setting value can be used, and if it is raining, the minimum setting value can be used. In addition, taking into account the probability of precipitation, the draw-in current value can be set higher when the probability of precipitation is low, and lower when the probability of precipitation is high.

図10は、日射量に基づく引込電流値の設定を示す概略図である。蓄電システム8のリモコン装置8rは、太陽光発電パネル2の近傍に設けられた日射計200と接続されている。太陽光発電の発電量は、日射量と密接な関係がある。そこで、随時、日射量を取得し、日射量から想定される発電量に応じてリモコン装置8rは、引込電流値Ipvの設定を変更することができる。例えば、日射量を高レベル、中レベル、低レベルに分けて、前述の値であれば、高レベルなら14A、中レベルなら10A、低レベルなら5Aとすることができる。 Figure 10 is a schematic diagram showing the setting of the draw-in current value based on the amount of solar radiation. The remote control device 8r of the power storage system 8 is connected to an actinometer 200 provided near the solar power generation panel 2. The amount of power generated by solar power generation is closely related to the amount of solar radiation. Therefore, the remote control device 8r can acquire the amount of solar radiation at any time and change the setting of the draw-in current value Ipv according to the amount of power generated estimated from the amount of solar radiation. For example, the amount of solar radiation can be divided into high, medium, and low levels, and the aforementioned values can be set to 14 A for the high level, 10 A for the medium level, and 5 A for the low level.

太陽光発電の発電量は、過去の発電量の情報(履歴)から、推定することもできる。例えば電力変換装置3又は売電用電力量計5から出力情報を取得できる場合には、リモコン装置8rに、過去の発電量の情報を記憶させる。そして、リモコン装置8rが、過去の発電量の情報に基づいて、年月日から、発電量を推定し、発電量に見合う引込電流値(Ipv)を設定する。 The amount of power generated by solar power generation can also be estimated from information (history) on the amount of power generated in the past. For example, if output information can be acquired from the power conversion device 3 or the power meter for power sale 5, the remote control device 8r stores information on the amount of power generated in the past. The remote control device 8r then estimates the amount of power generated from the date based on the information on the amount of power generated in the past, and sets the draw current value (Ipv) appropriate for the amount of power generated.

図11は、モバイル情報端末(例えばスマートフォン)300を利用した引込電流値の設定を示す概略図である。蓄電システム8のリモコン装置8rは、ルータ10(図1)を介してモバイル情報端末300と通信可能である。モバイル情報端末300にインストールされた専用アプリの画面には、現在の発電量、引込電流値、負荷電流値を含む情報が表示される。ユーザは、これらの情報が表示された画面を見ながら、引込電流値の設定変更が必要と判断できるときは、モバイル情報端末300から設定値を変更することができる。また、天候、日射量等から推定される発電量相当値(発電量に相当する電流値=発電電力/電圧)に比べて引込電流値が超過している場合は、リモコン装置8rからモバイル情報端末300に設定変更を促す信号を表示することができる。 Figure 11 is a schematic diagram showing the setting of the draw-in current value using a mobile information terminal (e.g., a smartphone) 300. The remote control device 8r of the power storage system 8 can communicate with the mobile information terminal 300 via the router 10 (Figure 1). The screen of a dedicated app installed on the mobile information terminal 300 displays information including the current power generation amount, the draw-in current value, and the load current value. When the user determines that the setting of the draw-in current value needs to be changed while looking at the screen displaying this information, the user can change the setting value from the mobile information terminal 300. In addition, if the draw-in current value exceeds the power generation equivalent value (current value equivalent to the power generation amount = generated power / voltage) estimated from the weather, the amount of solar radiation, etc., a signal can be displayed from the remote control device 8r to the mobile information terminal 300 to prompt the mobile information terminal 300 to change the setting.

《開示のまとめ》
以上の開示は、以下のように一般化して表現することができる。
Summary of disclosure
The above disclosure can be generalized and expressed as follows.

本開示の蓄電システム8において、制御部87は、太陽光発電装置の電力変換装置3から受け入れる予想値としての引込電流値(Ipv)の設定を受け付け、交流電路88から電力変換部84へ送り込まれる充電電流指令値(Ibat)のピーク値(Ibat_peak)が、引込電流値の√2倍の値から、負荷に供給する負荷電流(Iout)のピーク値(Iout_peak)を減じた電流値を超えないよう電力変換部84を制御する。 In the energy storage system 8 of the present disclosure, the control unit 87 receives the setting of the incoming current value (Ipv) as a predicted value received from the power conversion device 3 of the solar power generation device, and controls the power conversion unit 84 so that the peak value (Ibat_peak) of the charging current command value (Ibat) sent from the AC circuit 88 to the power conversion unit 84 does not exceed a current value obtained by subtracting the peak value (Iout_peak) of the load current (Iout) supplied to the load from a value √2 times the incoming current value.

このような蓄電システム8では、外部の電力変換装置3から自立出力の提供を受けて特定負荷11に給電している間、設定された引込電流値(Ipv,固定値)の√2倍の値と負荷電流(Iout)のピーク値(Iout_peak)との差が、蓄電池85の充電のための充電電流指令値(Ibat、交流)のピーク値(Ibat_peak)となる。従って、蓄電システム8は、外部の電力変換装置3と連携をとらなくても、自ら設定した引込電流値(Ipv)に基づいて、当該引込電流値の下での、適切な制御を行うことができる。また、非線形負荷であっても、電力変換装置3の停止を抑制する制御を行うことができる。 In such a storage system 8, while receiving an independent output from the external power conversion device 3 and supplying power to the specific load 11, the difference between the value multiplied by √2 of the set draw current value (Ipv, fixed value) and the peak value (Iout_peak) of the load current (Iout) becomes the peak value (Ibat_peak) of the charging current command value (Ibat, AC) for charging the storage battery 85. Therefore, the storage system 8 can perform appropriate control based on the draw current value (Ipv) set by itself without linking with the external power conversion device 3, under the draw current value. Furthermore, even in the case of a nonlinear load, control can be performed to suppress the stop of the power conversion device 3.

ただし、負荷電流(Iout)のピーク値(Iout_peak)が、引込電流値(Ipv)の√2倍の値より大きい場合には、制御部87は、電力変換部84の動作を停止の状態とする。この場合、理論上は引込電流値(Ipv)の√2倍の値から負荷電流(Iout)のピーク値(Iout_peak)を減じた電流値がマイナスになるが、実際は、設定した引込電流値(Ipv)以上の電流(電力)を太陽光発電により特定負荷11に提供できていることになるので、蓄電池85は充電も放電もしないことが適切である。 However, if the peak value (Iout_peak) of the load current (Iout) is greater than √2 times the value of the draw current (Ipv), the control unit 87 stops the operation of the power conversion unit 84. In this case, theoretically, the current value obtained by subtracting the peak value (Iout_peak) of the load current (Iout) from √2 times the value of the draw current (Ipv) is negative, but in reality, a current (power) equal to or greater than the set draw current (Ipv) is being provided to the specific load 11 by photovoltaic power generation, so it is appropriate not to charge or discharge the storage battery 85.

引込電流値(Ipv)の設定は、リモコン装置8rにより、手動設定で任意に行うことができる。引込電流値(Ipv)は、リモコン装置8rに表示された複数の候補値から、ユーザが選択することができる。この場合、目安となる候補値から、ユーザは、引込電流値を選択して設定することができる。 The setting of the pull-in current value (Ipv) can be manually set as desired using the remote control device 8r. The user can select the pull-in current value (Ipv) from multiple candidate values displayed on the remote control device 8r. In this case, the user can select and set the pull-in current value from the candidate values that serve as a guideline.

引込電流値(Ipv)は、例えば以下のように、他の情報に基づいて設定(自動設定)することもできる。
(a)リモコン装置8rが、インターネット経由で天気情報サーバ100から取得した情報に基づいて、引込電流値(Ipv)を設定する。
(b)リモコン装置8rが、日射計200から取得した日射量に基づいて引込電流値(Ipv)を設定する。
(c)リモコン装置8rが、過去の発電量の情報に基づいて引込電流値(Ipv)を設定する。
The incoming current value (Ipv) can also be set (automatically set) based on other information, for example, as follows.
(a) The remote control device 8r sets the incoming current value (Ipv) based on information acquired from the weather information server 100 via the Internet.
(b) The remote control device 8r sets the draw current value (Ipv) based on the amount of solar radiation obtained from the actinometer 200.
(c) The remote control device 8r sets the draw current value (Ipv) based on information on the amount of power generated in the past.

また、モバイル情報端末300とリモコン装置8rとで通信することも考えられる。
リモコン装置8rは、モバイル情報端末300から引込電流値(Ipv)の設定を受け付けるとともに、設定した引込電流値(Ipv)が太陽光発電の発電量相当値より多い場合はモバイル情報端末300に対して設定変更を促す情報を送るようにしてもよい。
It is also possible for communication to occur between mobile information terminal 300 and remote control device 8r.
The remote control device 8r accepts the setting of the draw current value (Ipv) from the mobile information terminal 300, and may also send information to the mobile information terminal 300 prompting the mobile information terminal 300 to change the setting if the set draw current value (Ipv) is greater than the value equivalent to the amount of power generated by solar power generation.

なお、太陽光発電の電力変換装置3からの自立出力に所定値以上の歪が生じている場合には、制御部87は、電力変換部84の動作を停止させることが好ましい。自立運転している電力変換装置3が歪の発生により運転停止となることは、発電電力の有効活用の観点から、避けるべきである。 If distortion of a predetermined value or more occurs in the independent output from the solar power generation power conversion device 3, it is preferable for the control unit 87 to stop the operation of the power conversion unit 84. From the viewpoint of effective use of generated power, it should be avoided that the independent operation of the power conversion device 3 is stopped due to the occurrence of distortion.

《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
《Addendum》
The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims, and it is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the claims.

1 需要家
2 太陽光発電パネル
3 電力変換装置
4 一般負荷分電盤
5 売電用電力量計
6 買電用電力量計
7 商用電力系統
8 蓄電システム
in 入力端
out 出力端
8r リモコン装置
9 特定負荷用分電盤
10 ルータ
11 特定負荷
80 電圧センサ
81 スイッチ
82,83 電流センサ
84 電力変換部
85 蓄電池
86 BMS
87 制御部
88 交流電路
88j 分岐点
100 天気情報サーバ
200 日射計
300 モバイル情報端末
Reference Signs List 1 Consumer 2 Photovoltaic power generation panel 3 Power conversion device 4 General load distribution board 5 Power selling watt-hour meter 6 Power purchasing watt-hour meter 7 Commercial power system 8 Energy storage system 8 in input terminal 8 out output terminal 8r Remote control device 9 Specific load distribution board 10 Router 11 Specific load 80 Voltage sensor 81 Switch 82, 83 Current sensor 84 Power conversion unit 85 Storage battery 86 BMS
87 Control unit 88 AC circuit 88j Branch point 100 Weather information server 200 Pyranometer 300 Mobile information terminal

Claims (12)

太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に設けられる蓄電システムであって、
前記自立出力を受け入れる入力端から前記負荷が接続される出力端に至る交流電路と、
前記交流電路と蓄電池との間にあって、直流と交流との間で双方向に電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値の設定を受け付け、
前記負荷に供給する負荷電流のピーク値を絶対値で求め、
前記交流電路から前記電力変換部へ送り込まれる電流のピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値から前記負荷電流の前記ピーク値を減じた電流値を超えないよう前記電力変換部を制御する、
蓄電システム。
A power storage system provided between a power conversion device that provides independent output by photovoltaic power generation and a load,
an AC circuit extending from an input terminal for receiving the independent output to an output terminal to which the load is connected;
a power conversion unit that is disposed between the AC circuit and the storage battery and performs bidirectional power conversion between DC and AC;
A control unit that controls the power conversion unit,
The control unit is
Accepting a setting of a sink current value as a predicted value to be received from the power conversion device;
A peak value of a load current supplied to the load is calculated as an absolute value;
Controlling the power conversion unit so that a peak value of a current sent from the AC circuit to the power conversion unit does not exceed a current value obtained by subtracting the peak value of the load current from a value that is √2 times the incoming current value.
Energy storage system.
前記負荷電流の前記ピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値より大きい場合には、前記制御部は、前記電力変換部の動作を停止とする請求項1に記載の蓄電システム。 The energy storage system of claim 1, wherein the control unit stops operation of the power conversion unit when the peak value of the load current is greater than √2 times the value of the draw current. 前記制御部と電気的に接続され、操作の受付機能を有するリモコン装置、を備え、
前記リモコン装置により、前記制御部に対して、前記引込電流値が設定される、請求項1又は請求項2に記載の蓄電システム。
a remote control device electrically connected to the control unit and having an operation reception function;
The power storage system according to claim 1 or 2, wherein the draw current value is set for the control unit by the remote control device.
前記引込電流値は、前記リモコン装置に表示された複数の候補値から、ユーザが選択した値である請求項3に記載の蓄電システム。 The energy storage system according to claim 3, wherein the draw current value is a value selected by the user from a plurality of candidate values displayed on the remote control device. 前記電力変換装置からの自立出力に所定値以上の歪が生じている場合、前記制御部は、前記電力変換部の動作を停止させ、前記入力端から前記出力端へ直通のバイパス状態とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の蓄電システム。 The power storage system according to any one of claims 1 to 4, wherein when distortion of a predetermined value or more occurs in the independent output from the power conversion device, the control unit stops the operation of the power conversion unit and sets up a bypass state in which the input terminal is directly connected to the output terminal. 前記歪が前記所定値未満になれば、前記制御部は、前記電力変換部を動作させ、前記蓄電池を充電する請求項5に記載の蓄電システム。 The power storage system of claim 5, wherein when the distortion becomes less than the predetermined value, the control unit operates the power conversion unit to charge the storage battery. 前記歪が前記所定値未満になっても前記蓄電池が満充電の場合には、前記制御部は、前記バイパス状態を継続する請求項5に記載の蓄電システム。 The power storage system according to claim 5, wherein the control unit continues the bypass state if the storage battery is fully charged even when the distortion falls below the predetermined value. 前記リモコン装置は、天気に関する情報を保有するサーバと電気通信回線を介して接続されており、
前記リモコン装置は、前記サーバから取得した前記情報に基づいて前記引込電流値を設定する、請求項3に記載の蓄電システム。
The remote control device is connected to a server that stores weather information via an electric communication line,
The power storage system according to claim 3 , wherein the remote control device sets the draw current value based on the information acquired from the server.
日射量を検出する日射計を備え、
前記リモコン装置は、前記日射計から取得した前記日射量に基づいて前記引込電流値を設定する、請求項3に記載の蓄電システム。
Equipped with a pyranometer to detect the amount of solar radiation,
The power storage system according to claim 3 , wherein the remote control device sets the draw current value based on the amount of solar radiation acquired from the actinometer.
前記リモコン装置は、太陽光発電用の前記電力変換装置から過去の発電量の情報を取得し、
前記リモコン装置は、前記情報に基づいて前記引込電流値を設定する、請求項3に記載の蓄電システム。
the remote control device acquires information on past power generation amount from the power conversion device for solar power generation,
The power storage system according to claim 3 , wherein the remote control device sets the draw current value based on the information.
前記リモコン装置と通信可能なモバイル情報端末を備え、
前記リモコン装置は、前記モバイル情報端末から前記引込電流値の設定を受け付けるとともに、設定した前記引込電流値が太陽光発電の発電量相当値より多い場合は前記モバイル情報端末に対して設定変更を促す情報を送る、請求項3に記載の蓄電システム。
a mobile information terminal capable of communicating with the remote control device,
4. The power storage system according to claim 3, wherein the remote control device accepts a setting of the draw current value from the mobile information terminal, and sends information to the mobile information terminal prompting the mobile information terminal to change the setting if the set draw current value is greater than a value equivalent to a power generation amount of solar power generation.
太陽光発電による自立出力を提供する電力変換装置と、負荷との間に、蓄電システムが設けられている場合の、蓄電システムの制御方法であって、
前記電力変換装置から受け入れる予想値としての引込電流値を設定し、
前記負荷に供給する負荷電流のピーク値を絶対値で求め、
蓄電池を充電する電力変換部へ送り込まれる電流のピーク値が、前記引込電流値の√2倍の値から前記負荷電流の前記ピーク値を減じた電流値を超えないよう前記電力変換部を制御する、
蓄電システムの制御方法。
A method for controlling a power storage system in a case where the power storage system is provided between a power conversion device that provides an independent output by photovoltaic power generation and a load, comprising the steps of:
A current draw value is set as a predicted value to be received from the power conversion device;
A peak value of a load current supplied to the load is calculated as an absolute value;
Controlling the power conversion unit so that a peak value of a current fed to the power conversion unit for charging the storage battery does not exceed a current value obtained by subtracting the peak value of the load current from a value that is √2 times the value of the incoming current.
A method for controlling an energy storage system.
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