(57)【要約】【課題】発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる電力制御装置を提供する。【解決手段】電力制御装置２０１は、発電装置２０２の出力値を取得する第１の取得部２１１と、発電装置２０２から供給される直流電力の供給先を変換装置２０４および蓄電装置２０３のいずれか一方に切替える切替え部２１３と、出力値が所定の閾値以上である場合は発電装置２０２からの電力が変換装置２０４へ供給されるように切替え部２１３を制御し、出力値が所定の閾値未満である場合は発電装置２０２からの電力が蓄電装置２０３へ供給されるように切替え部２１３を制御する制御部２１２とを備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーを利用して発電する発電装置の出力値を取得する第１の取得部と、
前記発電装置から供給される直流電力の供給先を、当該直流電力を交流電力に変換する変換装置、および、前記発電装置から供給された前記直流電力を充電する蓄電装置のいずれか一方に切替える切替え部と、
前記第１の取得部で取得された前記出力値が所定の閾値以上である場合は前記発電装置からの電力が前記変換装置へ供給されるように前記切替え部を制御し、前記出力値が前記所定の閾値未満である場合は前記発電装置からの電力が前記蓄電装置へ供給されるように前記切替え部を制御する制御部とを備える
電力制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、単位時間当たりに前記発電装置の出力値が前記所定の閾値を超えた回数が一定回数を超えた場合に、前記発電装置からの電力が前記変換装置へ供給されるように前記切替え部を制御する、
請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記発電装置の出力値が前記所定の閾値を超えている時間が一定時間以上経過した場合に前記発電装置からの電力が前記変換装置へ供給されるように前記切替え部を制御する
請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記蓄電装置に放電させることにより、前記蓄電装置から前記変換装置へ電力を供給する
請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記蓄電装置の残存電力に関する情報を取得する第２の取得部を備え、
前記制御部は、前記出力値が前記所定の閾値未満である場合、かつ、前記蓄電装置の残存電力が所定の電力以上である場合、前記発電装置からの電力を前記蓄電装置へ供給し、前記蓄電装置に前記発電装置からの電力を充電させつつ、前記蓄電装置に放電させ、前記蓄電装置からの電力を前記変換装置へ供給する
請求項４に記載の電力制御装置。
【請求項６】
前記蓄電装置の残存電力に関する情報を取得する第２の取得部を備え、
前記制御部は、前記出力値が前記所定の閾値以上である場合、かつ、前記発電装置からの電力が前記発電装置からの電力を消費する負荷装置の需要電力未満である場合、前記蓄電装置に放電させ、前記蓄電装置からの電力を前記変換装置へ供給する
請求項４に記載の電力制御装置。
【請求項７】
前記第１の取得部は、前記発電装置からの発電電力の値を前記出力値として取得する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力制御装置。
【請求項８】
前記第１の取得部は、前記蓄電装置に蓄電されている電力の単位時間当たりの増加分を、前記発電装置の前記出力値として取得する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記出力値が前記所定の閾値以上である場合、かつ、前記発電装置からの電力が前記発電装置からの電力を消費する負荷装置の需要電力よりも大きい場合、前記発電装置からの電力のうち前記需要電力に相当する電力を前記変換装置へ供給し、前記発電装置からの電力のうち前記需要電力に相当する電力を除く電力を前記蓄電装置へ供給する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力制御装置。
【請求項１０】
前記発電装置は、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置である、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電力制御装置と、
前記蓄電装置とを備える
接続箱。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電力制御装置と、
前記変換装置とを備える
電力調整器。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電力制御装置と、
前記発電装置と、
前記変換装置と、
前記蓄電装置とを備える
発電システム。
【請求項１４】
交流電力を供給する発電システムにおいて用いられる電力制御方法であって、
自然エネルギーを利用して発電する発電装置の出力値を取得し、
前記出力値が所定の閾値以上である場合、前記発電装置からの電力を直流から交流に変換する変換装置へ前記発電装置からの電力を供給し、
前記出力値が前記所定の閾値未満である場合、前記発電装置からの電力を充電する蓄電装置へ前記発電装置からの電力を供給する
電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
交流電力を供給する発電システムにおいて用いられる電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を供給する発電システムの電力制御に関する技術として、特許文献１〜４に記載の技術がある。具体的には、特許文献１には、風力発電装置と蓄電装置とのハイブリッドシステムに関する技術が示されている。特許文献２には、回路構成体および電気接続箱に関する技術が示されている。特許文献３には、蓄電システムに関する技術が示されている。特許文献４には、ハイブリッド電源接続インタフェースに関する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８２８５９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３９５６８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５１９６１号公報
【特許文献４】特開２０１２−２９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の発電システムでは、発電で得られた電力（電力量）が家電などへ供給されずに無駄になる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる電力制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る電力制御装置は、自然エネルギーを利用して発電する発電装置の出力値を取得する第１の取得部と、前記発電装置から供給される直流電力の供給先を、当該直流電力を交流電力に変換する変換装置、および、前記発電装置から供給された前記直流電力を充電する蓄電装置のいずれか一方に切替える切替え部と、前記第１の取得部で取得された前記出力値が所定の閾値以上である場合は前記発電装置からの電力が前記変換装置へ供給されるように前記切替え部を制御し、前記出力値が前記所定の閾値未満である場合は前記発電装置からの電力が前記蓄電装置へ供給されるように前記切替え部を制御する制御部とを備える。
【０００７】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電力制御装置は、発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る太陽光発電システムを示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る太陽光発電システムの第１の利用状態を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る太陽光発電システムの第２の利用状態を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る太陽光発電システムの第３の利用状態を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係るパワコンの日の出の際の出力を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係るパワコンの日の入りの際の出力を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係るソーラーパネルの出力を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る発電システムを示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る発電システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係る発電システムを示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３に係る発電システムの動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施の形態４に係る発電システムを示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態５に係る発電システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の基礎となった知見）
「背景技術」の欄に記載の技術に関し、近年、環境に対する関心の高まりによって、自然エネルギーを利用する発電システム、特に、太陽光発電システムが注目されている。本発明者は、このような発電システムに関し、以下の問題があることを見出した。
【００１１】
家庭用の一般的な太陽光発電システムは、ソーラーパネル（太陽電池パネル、太陽電池モジュールまたは太陽光発電パネルとも呼ばれる）、および、パワーコンディショナー（電力調整器またはパワコンとも呼ばれる）を備える。ソーラーパネルは、太陽光を利用して発電する。そして、ソーラーパネルの発電電力は、パワコンに供給される。パワコンには、家電などの負荷装置が接続されている。パワコンは、ソーラーパネルから供給された電力を負荷装置に供給する。
【００１２】
また、パワコンは、ソーラーパネルから供給された電力を家庭環境で利用可能な電力に変換する。例えば、パワコンは、ソーラーパネルから供給された電力を直流から交流へ変換する。これにより、パワコンは、家庭環境で利用可能な電力を供給することができる。また、パワコンは、ソーラーパネルから供給された電力で動作する。これにより、パワコンは、電力会社の電力系統から供給される電力によらずに動作する。また、パワコンは、ソーラーパネルから電力が供給される時に動作する。したがって、無駄な電力の消費が削減される。
【００１３】
ソーラーパネルの発電電力は、時間帯および天候に依存する。そのため、太陽光発電システムは、蓄電池を用いることが多い。例えば、ソーラーパネルの発電電力が負荷装置の需要電力を超えた場合、余剰電力は、蓄電池に供給され充電される。逆に、負荷装置の需要電力がソーラーパネルの発電電力を超えた場合、蓄電池に充電された電力が負荷装置に供給される。これにより、ソーラーパネルの発電電力が無駄になることが抑制される。
【００１４】
しかしながら、このような太陽光発電システムでも、他の状況において、ソーラーパネルの発電電力が無駄になる場合がある。具体的には、ソーラーパネルの発電電力が、小さく不安定な場合に、無駄になる場合がある。
【００１５】
例えば、曇りの日では、ソーラーパネルで得られる電力が不安定である。不安定な電力がパワコンに供給された場合、その不安定な電力でパワコンは動作する。この時、いわゆるチャタリング現象が生じる。すなわち、断続的に電力がソーラーパネルからパワコンに供給されることで、パワコンが起動と停止とを繰り返す。これにより、パワコンの劣化が進行する。また、騒音が発生する。
【００１６】
このようなチャタリング現象を回避するため、ソーラーパネルから十分な電力が得られると判定されるまで、パワコンは起動しないように制御される場合がある。この場合、ソーラーパネルから十分な電力が得られると判定された後に、パワコンが起動する。これにより、チャタリング現象の発生が抑制される。一方、ソーラーパネルから十分な電力が得られると判定されるまでの不安定な電力は、利用されずに捨てられる。したがって、それまでの電力が無駄になる。
【００１７】
このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る電力制御装置は、自然エネルギーを利用して発電する発電装置の出力値を取得する第１の取得部と、前記発電装置から供給される直流電力の供給先を、当該直流電力を交流電力に変換する変換装置、および、前記発電装置から供給された前記直流電力を充電する蓄電装置のいずれか一方に切替える切替え部と、前記第１の取得部で取得された前記出力値が所定の閾値以上である場合は前記発電装置からの電力が前記変換装置へ供給されるように前記切替え部を制御し、前記出力値が前記所定の閾値未満である場合は前記発電装置からの電力が前記蓄電装置へ供給されるように前記切替え部を制御する制御部とを備える。
【００１８】
これにより、発電装置から十分な電力が得られない場合でも、発電装置から供給される電力は充電される。したがって、電力制御装置は、発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる。
【００１９】
例えば、前記制御部は、単位時間当たりに前記発電装置の出力値が前記所定の閾値を超えた回数が一定回数を超えた場合に、前記発電装置からの電力が前記変換装置へ供給されるように前記切替え部を制御してもよい。
【００２０】
これにより、効率的な動作が可能になる。例えば、発電装置の出力値が閾値を超えた後、発電装置の出力値が閾値を再度下回るような状況が度々生じた場合、その度スイッチが切り替えられる。このような動作は、パワコンへの電力供給が非連続になるため、パワコンにとって非効率である。本態様では、例えば、単位時間当たりに閾値を超えた回数が規定回数を超えた場合にスイッチが電池側からパワコン側へ切り替えられる。これにより、より効率的にパワコンを動作させることが可能になる。
【００２１】
また、例えば、前記制御部は、前記発電装置の出力値が前記所定の閾値を超えている時間が一定時間以上経過した場合に前記発電装置からの電力が前記変換装置へ供給されるように前記切替え部を制御してもよい。
【００２２】
これにより、効率的な動作が可能になる。例えば、発電装置の出力値が閾値を超えた後、発電装置の出力値が閾値を再度下回るような状況が度々生じた場合、その度スイッチが切り替えられる。このような動作は、パワコンへの電力供給が非連続になるため、パワコンにとって非効率である。本態様では、例えば、発電装置の出力値が所定の閾値を超えている時間が一定時間以上経過した場合にスイッチが電池側からパワコン側へ切り替えられる。これにより、より効率的にパワコンを動作させることが可能になる。
【００２３】
また、例えば、前記制御部は、前記蓄電装置に放電させることにより、前記蓄電装置から前記変換装置へ電力を供給してもよい。
【００２４】
これにより、蓄電装置に十分な電力が充電された場合に、蓄電装置から変換装置へ安定した電力が供給される。
【００２５】
また、例えば、前記蓄電装置の残存電力に関する情報を取得する第２の取得部を備え、前記制御部は、前記出力値が前記所定の閾値未満である場合、かつ、前記蓄電装置の残存電力が所定の電力以上である場合、前記発電装置からの電力を前記蓄電装置へ供給し、前記蓄電装置に前記発電装置からの電力を充電させつつ、前記蓄電装置に放電させ、前記蓄電装置からの電力を前記変換装置へ供給してもよい。
【００２６】
これにより、蓄電装置に十分な電力が充電された場合に、蓄電装置から変換装置へ安定した電力が供給される。この時、発電装置から十分な電力が得られなくてもよい。このような場合でも、チャタリング現象の発生が抑制される。
【００２７】
また、例えば、前記蓄電装置の残存電力に関する情報を取得する第２の取得部を備え、前記制御部は、前記出力値が前記所定の閾値以上である場合、かつ、前記発電装置からの電力が前記発電装置からの電力を消費する負荷装置の需要電力未満である場合、前記蓄電装置に放電させ、前記蓄電装置からの電力を前記変換装置へ供給してもよい。
【００２８】
これにより、充電された電力が有効に利用される。したがって、自然エネルギーが有効に利用される。
【００２９】
また、例えば、前記第１の取得部は、前記発電装置からの発電電力の値を前記出力値として取得してもよい。
【００３０】
これにより、電力制御装置は、発電電力に基づいて、発電電力の供給の切替えを適切に制御できる。
【００３１】
また、例えば、前記第１の取得部は、前記蓄電装置に蓄電されている電力の単位時間当たりの増加分を、前記発電装置の前記出力値として取得してもよい。
【００３２】
これにより、電力制御装置は、蓄電装置に充電された電力の変化から導出される発電電力値に基づいて、発電電力の供給の切替えを適切に制御できる。
【００３３】
また、例えば、前記制御部は、前記出力値が前記所定の閾値以上である場合、かつ、前記発電装置からの電力が前記発電装置からの電力を消費する負荷装置の需要電力よりも大きい場合、前記発電装置からの電力のうち前記需要電力に相当する電力を前記変換装置へ供給し、前記発電装置からの電力のうち前記需要電力に相当する電力を除く電力を前記蓄電装置へ供給してもよい。
【００３４】
これにより、余剰電力が充電される。したがって、電力制御装置は、発電装置で得られる電力が無駄になることを抑制することができる。
【００３５】
また、例えば、前記発電装置は、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置でもよい。
【００３６】
これにより、太陽光発電装置から十分な電力が得られない場合でも、太陽光発電装置から供給される電力は充電される。したがって、電力制御装置は、太陽光発電装置で得られる電力が無駄になることを抑制することができる。
【００３７】
また、本発明の一態様に係る接続箱は、前記電力制御装置と、前記蓄電装置とを備える接続箱でもよい。
【００３８】
これにより、上記の電力制御装置が接続箱に搭載される。この接続箱は、発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる。
【００３９】
また、本発明の一態様に係る電力調整器は、前記電力制御装置と、前記変換装置とを備える電力調整器でもよい。
【００４０】
これにより、上記の電力制御装置が電力調整器に搭載される。この電力調整器は、発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる。
【００４１】
また、本発明の一態様に係る発電システムは、前記電力制御装置と、前記発電装置と、前記変換装置と、前記蓄電装置とを備える発電システムでもよい。
【００４２】
これにより、上記の電力制御装置が発電システムに搭載される。この発電システムは、発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる。
【００４３】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００４４】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る発電システム１００を示すブロック図である。発電システム１００は、自然エネルギーを利用して発電する発電システムであり、例えば、太陽光発電システム、太陽熱発電システム、風力発電システムおよび地熱発電システムなどに利用可能である。本実施の形態では、発電システム１００が太陽光発電システムである場合を例として説明する。
【００４６】
図１に示された発電システム１００は、接続箱１０１、ソーラーパネル１０２およびパワコン１０３を備える。また、パワコン１０３は、家庭用分電盤１０４に接続されている。電力系統１０５も、同様に、家庭用分電盤１０４に接続されている。家庭用分電盤１０４には、燃料電池１０６が接続されている。同様に、家庭用分電盤１０４には、家電など（図示せず）が接続されている。
【００４７】
接続箱１０１は、ソーラーパネル１０２とパワコン１０３とを接続するための接続ユニットである。例えば、接続箱１０１は、ソーラーパネル１０２からの複数の配線をまとめてパワコン１０３に接続する。実質的には、接続箱１０１は、ブレーカーのような役割を有し、パワコン１０３のメンテナンスの際、ソーラーパネル１０２とパワコン１０３との接続を遮断するために用いられる。
【００４８】
ソーラーパネル１０２は、太陽光を利用して発電する。例えば、ソーラーパネル１０２は、パネル状に配置された複数の太陽電池で構成される。ソーラーパネル１０２で得られた電力は、接続箱１０１を介して、パワコン１０３に供給される。
【００４９】
パワコン１０３は、ソーラーパネル１０２から供給された電力を家庭環境で利用可能な電力に変換する。パワコン１０３は、内部に、ＤＣ−ＤＣコンバータおよびＤＣ−ＡＣインバータを含んでもよい。例えば、パワコン１０３は、ソーラーパネル１０２から供給された電力を直流から交流へ変換する。また、パワコン１０３は、ソーラーパネル１０２から供給された電力の電圧を調整する。パワコン１０３は、家庭用分電盤１０４を介して、調整された電力を家電などに供給する。
【００５０】
家庭用分電盤１０４は、電力を分配する。家庭用分電盤１０４には、燃料電池１０６、および、家電などが接続されている。家庭用分電盤１０４は、これらに電力を供給する。また、家庭用分電盤１０４は、電力の供給を遮断するブレーカーを含む。
【００５１】
電力系統１０５は、電力会社が提供する電力供給システムである。ソーラーパネル１０２から供給される電力が小さい場合、電力系統１０５から電力が供給される。ソーラーパネル１０２から供給される電力が大きい場合、電力系統１０５へ電力が供給される場合もある。
【００５２】
燃料電池１０６は、燃料の化学反応を利用して発電する。例えば、燃料電池１０６は、水素と酸素とを反応させることによって発電する。燃料電池１０６によって得られた電力は、家電などに供給される。燃料電池１０６は、ソーラーパネル１０２または電力系統１０５から供給される電力を用いて発電を開始する。
【００５３】
本実施の形態に係る接続箱１０１は、入力切替えスイッチ１１１、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２、充電制御部１１３、蓄電池１１４、放電制御部１１５、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１６、管理部１１７、シャント抵抗器１１８および非常用スイッチ１１９を備える。
【００５４】
入力切替えスイッチ１１１は、パワコン１０３および蓄電池１１４のいずれかに、ソーラーパネル１０２からの電力の供給先を切替える。入力切替えスイッチ１１１は、パワコン１０３および蓄電池１１４の両方に、ソーラーパネル１０２からの電力を分配してもよい。例えば、入力切替えスイッチ１１１は、管理部１１７からの切替え信号に応じて、ソーラーパネル１０２とパワコン１０３との間の接続状態を導通または非導通に切替え、ソーラーパネル１０２と蓄電池１１４との間の接続状態を導通または非導通に切替える。
【００５５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２は、直流電力を別の直流電力に変換する。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２は、直流電力の電圧を所定の電圧に変換する。具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２は、ソーラーパネル１０２からの電力を蓄電池１１４が充電できる電力に変換する。
【００５６】
充電制御部１１３は、蓄電池１１４の充電を制御する。具体的には、充電制御部１１３は、管理部１１７の充電指令に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２から出力される電力を蓄電池１１４に充電させる。
【００５７】
蓄電池１１４は、充放電可能な電池であり、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池またはニッケル水素電池等である。蓄電池１１４の容量は、０．３〜０．５ｋＷｈでもよい。蓄電池１１４には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２から出力される電力が充電される。
【００５８】
放電制御部１１５は、蓄電池１１４の放電を制御する。具体的には、放電制御部１１５は、管理部１１７の放電指令に基づいて、蓄電池１１４に放電させる。蓄電池１１４から取り出された電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１６に供給される。
【００５９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２と同様に、直流電力を別の直流電力に変換する。具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１６は、蓄電池１１４から取り出された電力をパワコン１０３が利用できる電力に変換する。
【００６０】
管理部１１７は、ソーラーパネル１０２の出力値を取得する。また、管理部１１７は、入力切替えスイッチ１１１へ切替え信号を送信することにより、入力切替えスイッチ１１１を制御する。また、管理部１１７は、蓄電池１１４の残存電力の値を取得する。また、管理部１１７は、充電制御部１１３に充電指令を送信することにより、蓄電池１１４の充電を制御し、放電制御部１１５に放電指令を送信することにより、蓄電池１１４の放電を制御する。
【００６１】
なお、入力切替えスイッチ１１１の制御機能と蓄電池の充電および放電の制御機能とが、同じ管理部１１７の中ではなく、例えば、スイッチ制御部および蓄電制御部としてそれぞれ独立に設けられていてもよい。
【００６２】
シャント抵抗器１１８は、電流を測定するために用いられる抵抗器である。管理部１１７は、電圧の値、および、シャント抵抗器１１８を用いて測定される電流の値に基づいて、ソーラーパネル１０２からの電力の値を取得できる。
【００６３】
非常用スイッチ１１９は、手動で蓄電池１１４に放電させるためのスイッチである。例えば、非常用スイッチ１１９が入れられた場合、管理部１１７は、蓄電池１１４の残存電力によらず、蓄電池１１４に放電させる。
【００６４】
本実施の形態に係る発電システム１００は、上記の構成を備える。そして、本実施の形態に係る発電システム１００は、チャタリング現象の発生を抑制し、発電で得られた電力が無駄になることを抑制することができる。
【００６５】
例えば、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からの電力が所定の電力以上である場合、ソーラーパネル１０２からの電力がパワコン１０３に供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。また、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からの電力が所定の電力未満である場合、ソーラーパネル１０２からの電力が蓄電池１１４に供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。また、管理部１１７は、充電制御部１１３を制御して、ソーラーパネル１０２からの電力を蓄電池１１４に充電させる。
【００６６】
これにより、ソーラーパネル１０２から十分な電力が得られる場合に、パワコン１０３に電力が供給される。したがって、チャタリング現象の発生が抑制される。また、ソーラーパネル１０２から十分な電力が得られない場合、蓄電池１１４に電力が供給される。したがって、発電で得られた電力が無駄になることが抑制される。
【００６７】
管理部１１７は、シャント抵抗器１１８を用いて、ソーラーパネル１０２からの電力の値を取得してもよい。管理部１１７は、蓄電池１１４の残存電力の値を用いて、ソーラーパネル１０２からの電力の値を取得してもよい。また、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からの電圧の値、または、ソーラーパネル１０２からの電流の値に基づいて、入力切替えスイッチ１１１を制御してもよい。
【００６８】
電流の値は、電流を流すことで計測される。一方、電圧の値は、電流を流すことなく計測される。ソーラーパネル１０２からの電力がどこにも供給されない場合、電流が流れない。この場合、管理部１１７は、電圧の値をソーラーパネル１０２の出力値として取得し、電圧の値に基づいて、入力切替えスイッチ１１１を制御する。
【００６９】
しかし、電圧が大きい場合でも、電力が小さい場合がある。小さい電力でパワコン１０３が起動しても、電力不足で、すぐに停止する。したがって、電圧の値に基づく制御は、チャタリング現象を誘発する。本実施の形態では、パワコン１０３に電力を供給しない場合も、蓄電池１１４に電力が供給されるため、電流の計測が可能である。したがって、本実施の形態では、電圧のみではなく、電流および電力に基づく確実な制御が可能である。
【００７０】
さらに、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２の温度、日射量、または、時間帯などに基づいて、ソーラーパネル１０２の出力値を推定することにより、ソーラーパネル１０２の出力値を取得してもよい。
【００７１】
また、管理部１１７は、蓄電池１１４の残存電力が所定の電力以上である場合、蓄電池１１４に放電させる。例えば、蓄電池１１４の残存電力が所定の電力以上であり、かつ、ソーラーパネル１０２からの電力が所定の電力以上であり、かつ、ソーラーパネル１０２からの電力が家電などの需要電力未満である場合に、管理部１１７は、蓄電池１１４に放電させてもよい。これにより、電力系統１０５から供給される電力が削減され、蓄電池１１４の電力が有効利用される。
【００７２】
また、例えば、蓄電池１１４の残存電力が所定の電力以上であり、かつ、ソーラーパネル１０２からの電力が所定の電力未満である場合、かつ、家電などの需要電力が所定の需要電力以上である場合に、管理部１１７は、蓄電池１１４を放電させてもよい。これにより、安定した電力が蓄電池１１４から供給される。したがって、チャタリング現象の発生が抑制され、蓄電池１１４の電力が有効利用される。
【００７３】
図２は、図１に示された発電システム１００の第１の利用状態を示す図である。図２に示された利用状態は、ソーラーパネル１０２からの電力が安定している状態である。この時、ソーラーパネル１０２の出力値は所定の閾値以上である。したがって、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からパワコン１０３に電力が供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。これにより、ソーラーパネル１０２からパワコン１０３に電力が供給される。
【００７４】
図２に示された利用状態では、ソーラーパネル１０２からパワコン１０３に電力が安定的に供給される。したがって、チャタリング現象は発生しない。また、ソーラーパネル１０２からの電力が無駄にならない。
【００７５】
図３は、図１に示された発電システム１００の第２の利用状態を示す図である。図３に示された利用状態は、ソーラーパネル１０２からの電力が安定していない状態である。この時、ソーラーパネル１０２の出力値は所定の閾値未満である。したがって、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２から蓄電池１１４に電力が供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。これにより、ソーラーパネル１０２から蓄電池１１４に電力が供給される。
【００７６】
図３に示された利用状態では、不安定な電力がパワコン１０３に供給されない。したがって、チャタリング現象は発生しない。また、この不安定な電力は、蓄電池１１４に充電されるため、無駄にならない。
【００７７】
さらに、蓄電池１１４の残存電力が所定の電力以上である場合、管理部１１７は、蓄電池１１４に放電させる。蓄電池１１４からの電力は、パワコン１０３に供給される。これにより、安定した電力が、蓄電池１１４からパワコン１０３に供給される。したがって、チャタリング現象は発生せず、蓄電池１１４の電力が有効利用される。
【００７８】
図４は、図１に示された発電システム１００の第３の利用状態を示す図である。図４に示された利用状態は、夜間あるは雨天によりソーラーパネル１０２から電力が得られず、かつ、停電により電力系統１０５からも電力が得られない状態である。
【００７９】
このような状態で非常用スイッチ１１９が入れられた場合、管理部１１７は、蓄電池１１４に放電させる。蓄電池１１４からの電力は、パワコン１０３に供給される。これにより、安定した電力が、蓄電池１１４からパワコン１０３に供給される。したがって、チャタリング現象は発生せず、蓄電池１１４の電力が有効利用される。
【００８０】
例えば、このような状態でも、蓄電池１１４の電力が、冷蔵庫または照明などの家電に供給される。また、蓄電池１１４の電力が燃料電池１０６へ供給されることで、燃料電池１０６が発電を開始できる可能性がある。そして、燃料電池１０６が家電などに電力を供給できる可能性がある。
【００８１】
図５は、図１に示されたパワコン１０３の日の出の際の出力を示す図である。ソーラーパネル１０２の出力は、日射量に対応する。また、パワコン１０３の出力は、ソーラーパネル１０２の出力に対して、正の相関関係を有する。すなわち、ソーラーパネル１０２の出力が大きいほど、パワコン１０３の出力は大きい。
【００８２】
しかし、ソーラーパネル１０２からの電力が小さい場合、チャタリング現象を回避するため、パワコン１０３に電力が供給されない。したがって、図５のように、非変換電力が発生する。本実施の形態では、この非変換電力が蓄電池１１４に充電される。よって、チャタリング現象の発生が抑制され、かつ、発電電力が無駄になることも抑制される。
【００８３】
図６は、図１に示されたパワコン１０３の日の入りの際の出力を示す図である。日の入りの際の状況も、日の出の際の状況と同様である。日の入りの際にも、非変換電力が発生する。この非変換電力が蓄電池１１４に充電されるため、発電電力が無駄になることが抑制される。
【００８４】
図７は、図１に示されたソーラーパネル１０２の出力を示す図である。ソーラーパネル１０２の出力は、時刻に応じて変化する。時々刻々の出力値が用いられた場合、出力値の瞬間的な上昇、および、出力値の瞬間的な下降によって、チャタリング現象が発生する可能性がある。そこで、管理部１１７は、所定の時間間隔毎の出力の平均値を出力値として入力切替えスイッチ１１１の制御に用いてもよい。これにより、チャタリング現象の発生が抑制される。
【００８５】
例えば、図７のように、管理部１１７は、それぞれが所定の時間間隔に対応する時間帯Ｔ１〜Ｔ８のそれぞれで、ソーラーパネル１０２の出力の平均値を取得する。平均値が閾値以上である場合、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からの電力がパワコン１０３に供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。平均値が閾値未満である場合、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からの電力が蓄電池１１４に供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。
【００８６】
時刻Ｔａの瞬間的な出力値は閾値以上である。しかし、時刻Ｔａを含む時間帯Ｔ２における出力の平均値は閾値未満である。この場合、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からの電力が蓄電池１１４に供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。
【００８７】
また、時刻Ｔｂの瞬間的な出力値は閾値未満である。しかし、時刻Ｔｂを含む時間帯Ｔ５における出力の平均値は閾値以上である。この場合、管理部１１７は、ソーラーパネル１０２からの電力がパワコン１０３に供給されるように、入力切替えスイッチ１１１を制御する。
【００８８】
管理部１１７は、蓄電池１１４の残存電力の変化に基づいて、出力の平均値を算出してもよい。例えば、管理部１１７は、所定の時間間隔毎に残存電力を計測する。ソーラーパネル１０２からの電力が蓄電池１１４に供給されている場合、蓄電池１１４の残存電力は増加する。
【００８９】
したがって、管理部１１７は、所定の時間間隔における残存電力の増分値を当該所定の時間間隔におけるソーラーパネル１０２からの電力の合計値として取得することができる。また、管理部１１７は、この増分値に基づいて、所定の時間間隔におけるソーラーパネル１０２からの電力の平均値を取得することができる。蓄電池１１４が放電している場合、管理部１１７は、放電に対応する電力値を残存電力の増分値に加えることで、ソーラーパネル１０２からの電力に対応する値を取得してもよい。
【００９０】
また、管理部１１７は、所定の時間間隔内において、シャント抵抗器１１８を利用してソーラーパネル１０２からの電力を複数回計測し、計測結果の平均値を出力値として用いてもよい。これにより、ソーラーパネル１０２からの電力の瞬間的な上昇または下降に伴うチャタリング現象の発生が抑制される。
【００９１】
以上の通り、本実施の形態に係る接続箱１０１は、ソーラーパネル１０２の出力値が小さい場合、ソーラーパネル１０２からの電力をパワコン１０３に供給せずに、ソーラーパネル１０２からの電力を蓄電池１１４に充電させる。これにより、チャタリング現象の発生を抑制し、発電電力が無駄になることを抑制する。
【００９２】
なお、本実施の形態では、接続箱１０１が電力制御装置として電力制御を行っているが、他の装置が電力制御装置として同様の電力制御を行ってもよい。例えば、専用の装置が同様の電力制御を行ってもよいし、パワコン１０３のフロント部分で同様の電力制御が行われてもよい。また、本実施の形態では、太陽光発電システムである発電システム１００が示されているが、太陽熱発電システム、風力発電システムまたは地熱発電システム等に、同様の仕組みが適用されてもよい。
【００９３】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る発電システムは、実施の形態１に係る発電システム１００と同様に、発電電力が無駄になることを抑制する。また、本実施の形態に係る発電システムは、実施の形態１で示された特徴的な構成要素を備える。
【００９４】
図８は、本実施の形態に係る発電システムを示すブロック図である。図８に示された発電システム２００は、電力制御装置２０１、発電装置２０２、蓄電装置２０３および変換装置２０４を備え、変換装置２０４に接続された負荷装置２０５に交流電力を供給する。
【００９５】
電力制御装置２０１は、取得部２１１、制御部２１２および切替え部２１３を備える。電力制御装置２０１は、実施の形態１に係る接続箱１０１またはパワコン１０３に対応する装置でもよいし、接続箱１０１またはパワコン１０３に搭載される装置でもよい。発電装置２０２は、実施の形態１に係るソーラーパネル１０２に対応する。
【００９６】
蓄電装置２０３は、実施の形態１に係る蓄電池１１４に対応する。蓄電装置２０３は、さらに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１２、充電制御部１１３、放電制御部１１５およびＤＣ−ＤＣコンバータ１１６に対応してもよい。変換装置２０４は、実施の形態１に係るパワコン１０３に対応する。
【００９７】
取得部２１１および制御部２１２は、実施の形態１に係る管理部１１７に対応する。取得部２１１は、さらに、実施の形態１に係るシャント抵抗器１１８に対応してもよい。制御部２１２は、さらに、実施の形態１に係る充電制御部１１３および放電制御部１１５に対応してもよい。切替え部２１３は、実施の形態１に係る入力切替えスイッチ１１１に対応する。
【００９８】
これらの構成要素は、それぞれ、これらに対応する構成要素と同様の構造を有してもよいし、これらに対応する構成要素と同様の処理を実行してもよい。しかし、これらの構成要素の構造および処理は、それぞれ、これらに対応する構成要素の構造および処理に限定されない。
【００９９】
電力制御装置２０１は、発電装置２０２から蓄電装置２０３または変換装置２０４への電力の供給を制御する。電力制御装置２０１は、上記のように実施の形態１に係る接続箱１０１などに搭載されてもよいし、別個の独立した装置でもよい。
【０１００】
発電装置２０２は、自然エネルギーを利用して発電する。自然エネルギーは、再生可能エネルギーとも呼ばれ、枯渇することなく、自然現象から継続的に得られるエネルギーである。自然エネルギーの例として、太陽光、太陽熱、水力、風力、地熱、波力、温度差およびバイオマスなどがある。特に、不安定な自然エネルギーが利用される場合、効果が高い。
【０１０１】
蓄電装置２０３は、発電装置２０２からの電力を充電する。すなわち、蓄電装置２０３は、発電装置２０２からの電力を内部に蓄積する。蓄電装置２０３は、１つの蓄電池で構成されてもよいし、複数の蓄電池で構成されてもよい。また、蓄電装置２０３は、１以上の蓄電池を含み、発電装置２０２からの電力をこの１以上の蓄電池に充電させてもよい。
【０１０２】
変換装置２０４は、発電装置２０２からの電力を直流から交流に変換する。例えば、変換装置２０４は、発電装置２０２からの電力を変換することで得られた電力を負荷装置２０５に供給する。
【０１０３】
負荷装置２０５は、発電装置２０２からの電力を消費する電気器具であり、例えば、家電である。負荷装置２０５は、変換装置２０４に接続される。そして、負荷装置２０５には、発電装置２０２からの電力が変換装置２０４を介して供給される。
【０１０４】
電力制御装置２０１の取得部２１１は、発電装置２０２の出力値を取得する。発電装置２０２の出力値の例として、発電装置２０２から出力される電力、電圧または電流等の値がある。取得部２１１は、発電装置２０２の出力値を監視または検出するセンサでもよいし、このようなセンサから発電装置２０２の出力値を取得してもよい。
【０１０５】
電力制御装置２０１の制御部２１２は、取得部２１１で取得された出力値に基づいて切替え部２１３を制御する。具体的には、発電装置２０２の出力値が所定の閾値未満である場合、制御部２１２は、切替え部２１３が発電装置２０２からの電力を蓄電装置２０３へ供給するように、切替え部２１３を制御する。そして、発電装置２０２の出力値が所定の閾値以上である場合、制御部２１２は、切替え部２１３が発電装置２０２からの電力を変換装置２０４へ供給するように、切替え部２１３を制御する。
【０１０６】
電力制御装置２０１の切替え部２１３は、変換装置２０４に発電装置２０２からの電力を供給するか否かを切替える。また、切替え部２１３は、蓄電装置２０３に発電装置２０２からの電力を供給するか否かを切替える。
【０１０７】
例えば、これらの構成要素は、主に、回路で構成される。特に、取得部２１１および制御部２１２は、１以上の集積回路で構成されてもよい。また、取得部２１１および制御部２１２は、汎用プロセッサで構成されてもよい。例えば、このような汎用プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより、取得部２１１および制御部２１２として動作する。
【０１０８】
また、これらの構成要素は、直接接続されてなくてもよい。これらの構成要素の間に、ＤＣ−ＤＣコンバータまたは家庭用分電盤などが存在してもよい。構成要素の間で、電力が調整されてもよいし、電力が変換されてもよい。
【０１０９】
また、これらの構成要素のうち、変換装置２０４の起動および停止の繰り返しが、変換装置２０４の劣化を進行させる。発電システム２００におけるその他の構成要素では、消費電力が小さい、あるいは、電力が消費されないため、起動および停止の繰り返しの影響は小さい。
【０１１０】
図９は、図８に示された発電システム２００の動作を示すフローチャートである。まず、発電装置２０２は、自然エネルギーを利用して発電する（Ｓ１０１）。次に、取得部２１１は、発電装置２０２の出力値を取得する（Ｓ１０２）。
【０１１１】
制御部２１２は、出力値に基づいて切替え部２１３を制御することにより、発電装置２０２からの電力を蓄電装置２０３または変換装置２０４へ供給する（Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５）。具体的には、出力値が閾値未満である場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、制御部２１２は、発電装置２０２からの電力を蓄電装置２０３へ供給する（Ｓ１０４）。出力値が閾値以上である場合（Ｓ１０３でＮｏ）、制御部２１２は、発電装置２０２からの電力を変換装置２０４へ供給する（Ｓ１０５）。
【０１１２】
その後、電力制御装置２０１は、これらの処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）を繰り返す。さらに、電力制御装置２０１は、蓄電装置２０３に充電されている電力の状況、または、負荷装置２０５の需要電力の状況などに応じて、追加的な任意の処理を実行してもよい。
【０１１３】
以上の通り、本実施の形態に係る電力制御装置２０１は、発電装置２０２の出力値が小さい場合、発電装置２０２からの電力を変換装置２０４ではなく蓄電装置２０３へ供給する。これにより、チャタリング現象の発生を抑制し、発電電力が無駄になることを抑制する。
【０１１４】
なお、蓄電装置２０３の残存電力が所定の電力以上である場合、制御部２１２は、蓄電装置２０３に放電させ、蓄電装置２０３からの電力を変換装置２０４へ供給してもよい。ここで、蓄電装置２０３からの電力は、放電によって蓄電装置２０３から取り出された電力である。
【０１１５】
また、電力制御装置２０１は、切替え部２１３および蓄電装置２０３の両方を制御する制御部２１２に代えて、あるいは、制御部２１２に加えて、切替え部２１３を制御する切替え制御部と、蓄電装置２０３を制御する蓄電制御部とを別々に備えてもよい。
【０１１６】
また、発電装置２０２の出力値が所定の閾値未満である場合、かつ、蓄電装置２０３の残存電力が所定の電力以上である場合、制御部２１２は、発電装置２０２からの電力を蓄電装置２０３に充電させつつ、蓄電装置２０３に放電させ、蓄電装置２０３からの電力を変換装置２０４へ供給してもよい。
【０１１７】
また、発電装置２０２の出力値が所定の閾値以上である場合、かつ、発電装置２０２からの電力が負荷装置２０５の需要電力未満である場合、制御部２１２は、蓄電装置２０３に放電させ、蓄電装置２０３からの電力を変換装置２０４へ供給してもよい。
【０１１８】
また、取得部２１１は、発電装置２０２からの電力の値を出力値として取得してもよい。また、取得部２１１は、蓄電装置２０３の残存電力の変化に基づいて、発電装置２０２からの電力の値を発電装置２０２の出力値として取得してもよい。また、取得部２１１は、所定の時間間隔毎の蓄電装置２０３の残存電力の変化に基づいて、所定の時間間隔毎の発電装置２０２からの電力の平均値を発電装置２０２の出力値として取得してもよい。
【０１１９】
また、取得部２１１は、蓄電装置２０３に蓄電されている電力の単位時間当たりの増加分を、発電装置２０２の出力値として取得してもよい。
【０１２０】
また、取得部２１１は、発電装置２０２からの電力の電圧の値を発電装置２０２の出力値として取得してもよい。また、取得部２１１は、所定の時間間隔毎の発電装置２０２の出力の平均値を発電装置２０２の出力値として取得してもよい。
【０１２１】
制御部２１２は、単位時間当たりに発電装置２０２の出力値が所定の閾値を超えた回数が一定回数を超えた場合に、発電装置２０２からの電力が変換装置２０４へ供給されるように切替え部２１３を制御してもよい。制御部２１２は、発電装置２０２の出力値が所定の閾値を超えている時間が一定時間以上経過した場合に発電装置２０２からの電力が変換装置２０４へ供給されるように切替え部２１３を制御してもよい。
【０１２２】
また、発電装置２０２は、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置（太陽光電池パネル）でもよい。発電装置２０２は、太陽熱を利用して発電する太陽熱発電装置（太陽熱電池パネル）でもよい。発電装置２０２は、風力を利用して発電する風力発電装置（風力発電機）でもよい。発電装置２０２は、地熱を利用して発電する地熱発電装置（地熱発電機）でもよい。
【０１２３】
例えば、発電装置２０２が太陽光発電装置である場合、変換装置２０４は、太陽光発電装置からの電力を直流から交流に変換する。そして、蓄電装置２０３は、太陽光発電装置からの電力を充電する。
【０１２４】
また、この場合、取得部２１１は、太陽光発電装置の出力値を取得する。また、切替え部２１３は、変換装置２０４に太陽光発電装置からの電力を供給するか否かを切替え、蓄電装置２０３に太陽光発電装置からの電力を供給するか否かを切替える。また、制御部２１２は、出力値が所定の閾値以上である場合に太陽光発電装置からの電力を変換装置２０４へ供給し、出力値が所定の閾値未満である場合に太陽光発電装置からの電力を蓄電装置２０３へ供給する。
【０１２５】
また、制御部２１２は、発電装置２０２の出力値が所定の閾値以上である場合、かつ、発電装置２０２からの電力が負荷装置２０５の需要電力よりも大きい場合、発電装置２０２からの電力のうち需要電力に相当する電力を変換装置２０４へ供給し、発電装置２０２からの電力のうち需要電力に相当する電力を除く電力を蓄電装置２０３へ供給してもよい。
【０１２６】
また、切替え部２１３は、発電装置２０２と変換装置２０４との間の接続状態を導通または非導通に切替えることにより、発電装置２０２からの電力を変換装置２０４へ供給するか否かを切替えてもよい。また、切替え部２１３は、発電装置２０２と蓄電装置２０３との間の接続状態を導通または非導通に切替えることにより、発電装置２０２からの電力を蓄電装置２０３へ供給するか否かを切替えてもよい。
【０１２７】
また、切替え部２１３は、蓄電装置２０３からの電力を変換装置２０４へ供給するか否かを切替えてもよい。例えば、切替え部２１３は、蓄電装置２０３と変換装置２０４との間の接続状態を導通または非導通に切替えることにより、蓄電装置２０３からの電力を変換装置２０４へ供給するか否かを切替えてもよい。あるいは、別の切替え部が、蓄電装置２０３からの電力を変換装置２０４へ供給するか否かを切替えてもよいし、蓄電装置２０３と変換装置２０４との間の接続状態を導通または非導通に切替えてもよい。
【０１２８】
また、制御部２１２は、蓄電装置２０３の充電および放電を制御してもよい。例えば、制御部２１２は、発電装置２０２と蓄電装置２０３との導通および非導通を制御することにより、蓄電装置２０３の充電を制御してもよい。同様に、制御部２１２は、蓄電装置２０３と変換装置２０４との導通および非導通を制御することにより、蓄電装置２０３の放電を制御してもよい。
【０１２９】
また、例えば、制御部２１２は、充電指令を蓄電装置２０３に送信することにより、蓄電装置２０３の充電を制御してもよい。そして、制御部２１２は、放電指令を蓄電装置２０３に送信することにより、蓄電装置２０３の放電を制御してもよい。電力制御装置２０１は、蓄電装置２０３の充電および放電を制御する別の制御部を備えてもよい。
【０１３０】
また、取得部２１１は、蓄電装置２０３の残存電力の値を取得してもよい。そして、制御部２１２が、取得部２１１で取得された値と、所定の残存電力の値との比較に基づいて、蓄電装置２０３の充電および放電を制御してもよい。電力制御装置２０１は、蓄電装置２０３の残存電力の値を取得する別の取得部を備えてもよい。
【０１３１】
また、出力値が所定の閾値未満である場合、制御部２１２は、蓄電装置２０３に放電させ、変換装置２０４へ蓄電装置２０３からの電力を供給してもよい。これにより、発電装置２０２からの電力が不安定である場合でも、切替え部２１３を制御することなく、電力制御装置２０１は、不安定な電力が無駄になることを抑制し、かつ、チャタリング現象の発生を抑制できる。したがって、このような処理が行われる場合、電力制御装置２０１は、切替え部２１３を備えていなくてもよい。
【０１３２】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る発電システムは、実施の形態２に係る発電システム２００と同様に、発電電力が無駄になることを抑制する。本実施の形態に係る発電システムは、実施の形態２で示された発電システム２００の一具体例である。
【０１３３】
図１０は、本実施の形態に係る発電システムを示すブロック図である。図１０に示された発電システム３００は、電力制御装置３０１、発電装置３０２、蓄電装置３０３および変換装置３０４を備え、変換装置３０４に接続された負荷装置３０５に交流電力を供給する。また、電力制御装置３０１は、取得部３１１、制御部３１２および切替え部３１３を備える。
【０１３４】
本実施の形態に係る電力制御装置３０１、発電装置３０２、蓄電装置３０３、変換装置３０４、負荷装置３０５、取得部３１１、制御部３１２および切替え部３１３は、それぞれ、実施の形態２に係る電力制御装置２０１、発電装置２０２、蓄電装置２０３、変換装置２０４、負荷装置２０５、取得部２１１、制御部２１２および切替え部２１３に対応する。
【０１３５】
基本的に、本実施の形態に係るこれらの構成要素は、それぞれ、これらに対応する構成要素と同様の構造を有し、同様の処理を実行する。ただし、本実施の形態に係る制御部３１２は、所定の条件が満たされた場合、蓄電装置３０３に放電させ、蓄電装置３０３からの電力を変換装置３０４へ供給する。
【０１３６】
図１１は、図１０に示された発電システム３００の動作を示すフローチャートである。まず、切替え部３１３は、発電装置３０２と変換装置３０４とを接続する（Ｓ２０１）。すなわち、切替え部３１３は、発電装置３０２からの電力を変換装置３０４へ供給するか否かを、電力を供給する方に切替える。
【０１３７】
次に、発電装置３０２は、自然エネルギーを利用して発電する（Ｓ２０２）。次に、取得部３１１は、発電装置３０２の発電電圧を取得する（Ｓ２０３）。
【０１３８】
発電装置３０２の発電電圧が０である場合（Ｓ２０４でＮｏ）、再度、最初から処理を行う。また、発電装置３０２の発電電圧が所定の電圧以上である場合（Ｓ２０５でＮｏ）、発電システム３００は、再度、最初から処理を行う。この場合、発電装置３０２からの電力は、変換装置３０４に供給される。
【０１３９】
発電装置３０２の発電電圧が０よりも大きい場合（Ｓ２０４でＹｅｓ）、かつ、発電装置３０２の発電電圧が所定の電圧未満である場合（Ｓ２０５でＹｅｓ）、切替え部３１３は、発電装置３０２と蓄電装置３０３とを接続する（Ｓ２０６）。この場合、切替え部３１３は、発電装置３０２からの電力を蓄電装置３０３へ供給するか否かを、電力を供給する方に切替える。そして、切替え部３１３は、発電装置３０２からの電力を変換装置３０４へ供給するか否かを、電力を供給しない方に切替える。
【０１４０】
そして、蓄電装置３０３の残存電力が所定の電力よりも小さい場合（Ｓ２０７でＹｅｓ）、蓄電装置３０３は発電装置３０２からの電力を充電する（Ｓ２０８）。その後においても、蓄電装置３０３の残存電力が所定の電力よりも小さい場合（Ｓ２０９でＹｅｓ）、蓄電装置３０３は、充電を継続する。
【０１４１】
蓄電装置３０３の残存電力が所定の電力以上である場合（Ｓ２０７でＮｏ、または、Ｓ２０９でＮｏ）、蓄電装置３０３は放電する（Ｓ２１０）。蓄電装置３０３からの電力は、変換装置３０４に供給される。蓄電装置３０３からの電力は安定しているため、チャタリング現象は生じない。また、この時、蓄電装置３０３は、充電を継続する。
【０１４２】
その後、蓄電装置３０３の残存電力が所定の電力以上である場合（Ｓ２１１でＮｏ）、蓄電装置３０３は、充電および放電を継続する。蓄電装置３０３の残存電力が所定の電力未満である場合（Ｓ２１１でＹｅｓ）、蓄電装置３０３は、放電を停止する（Ｓ２１２）。この時も、蓄電装置３０３は、充電を継続する。
【０１４３】
そして、発電装置３０２の発電電圧が所定の電圧よりも小さい場合（Ｓ２１３でＹｅｓ）、蓄電装置３０３は、さらに、充電を継続する。発電装置３０２の発電電圧が所定の電圧以上である場合（Ｓ２１３でＮｏ）、再度、最初から処理を行う。この場合、発電装置３０２からの電力は、変換装置３０４に供給される。
【０１４４】
以上の通り、充電および放電が適切なタイミングで実行される。したがって、発電装置３０２からの電力が無駄になることが抑制される。また、変換装置３０４には、安定した電力が供給されるため、チャタリング現象の発生が抑制される。
【０１４５】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る発電システムは、実施の形態１に係る発電システム２００または実施の形態２に係る発電システム３００と同様に、発電電力が無駄になることを抑制する。本実施の形態では、実施の形態１に係る電力制御装置２０１または実施の形態２に係る電力制御装置３０１と同様の構成要素が接続箱に搭載される。
【０１４６】
図１２は、本実施の形態に係る発電システムを示すブロック図である。図１２に示された発電システム４００は、接続箱４０１、発電装置４０２および変換装置４０４を備え、変換装置４０４に接続された負荷装置４０５に交流電力を供給する。また、接続箱４０１は、取得部４１１、制御部４１２、切替え部４１３および蓄電装置４０３を備える。
【０１４７】
本実施の形態に係る発電装置４０２、蓄電装置４０３、変換装置４０４、負荷装置４０５、取得部４１１、制御部４１２および切替え部４１３は、それぞれ、実施の形態２に係る発電装置２０２、蓄電装置２０３、変換装置２０４、負荷装置２０５、取得部２１１、制御部２１２および切替え部２１３に対応する。
【０１４８】
また、本実施の形態に係る発電装置４０２、蓄電装置４０３、変換装置４０４、負荷装置４０５、取得部４１１、制御部４１２および切替え部４１３は、それぞれ、実施の形態３に係る発電装置３０２、蓄電装置３０３、変換装置３０４、負荷装置３０５、取得部３１１、制御部３１２および切替え部３１３に対応してもよい。
【０１４９】
すなわち、本実施の形態では、実施の形態２に係る電力制御装置２０１、または、実施の形態３に係る電力制御装置３０１が、接続箱４０１として実装されている。また、接続箱４０１は、実施の形態１に係る接続箱１０１に対応し、蓄電装置４０３を備える。
【０１５０】
接続箱４０１は、発電装置４０２または変換装置４０４に比べて、簡易な構成である。したがって、比較的容易に、設置または置き換えが可能である。また、接続箱４０１において、発電装置４０２と変換装置４０４との間の複数の配線がまとめられている。したがって、接続箱４０１によって、一括して、変換装置４０４への電力の供給を制御することが可能である。
【０１５１】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る発電システムは、実施の形態１に係る発電システム２００または実施の形態２に係る発電システム３００と同様に、発電電力が無駄になることを抑制する。本実施の形態では、実施の形態１に係る電力制御装置２０１または実施の形態２に係る電力制御装置３０１と同様の構成要素が電力調整器に搭載される。
【０１５２】
図１３は、本実施の形態に係る発電システムを示すブロック図である。図１３に示された発電システム５００は、電力調整器５０１、発電装置５０２および蓄電装置５０３を備え、電力調整器５０１に接続された負荷装置５０５に交流電力を供給する。また、電力調整器５０１は、取得部５１１、制御部５１２、切替え部５１３および変換装置５０４を備える。
【０１５３】
本実施の形態に係る発電装置５０２、蓄電装置５０３、変換装置５０４、負荷装置５０５、取得部５１１、制御部５１２および切替え部５１３は、それぞれ、実施の形態２に係る発電装置２０２、蓄電装置２０３、変換装置２０４、負荷装置２０５、取得部２１１、制御部２１２および切替え部２１３に対応する。
【０１５４】
また、本実施の形態に係る発電装置５０２、蓄電装置５０３、変換装置５０４、負荷装置５０５、取得部５１１、制御部５１２および切替え部５１３は、それぞれ、実施の形態３に係る発電装置３０２、蓄電装置３０３、変換装置３０４、負荷装置３０５、取得部３１１、制御部３１２および切替え部３１３に対応してもよい。
【０１５５】
すなわち、本実施の形態では、実施の形態２に係る電力制御装置２０１、または、実施の形態３に係る電力制御装置３０１が、電力調整器５０１として実装されている。また、電力調整器５０１は、実施の形態１に係るパワコン１０３に対応し、変換装置５０４を備える。
【０１５６】
発電装置５０２から安定した電力が得られない場合、電力調整器５０１のうち、取得部５１１、制御部５１２および切替え部５１３が動作し、変換装置５０４は動作しない。この場合、電力調整器５０１は、蓄電装置５０３に電力を供給する。そして、発電装置５０２から安定した電力が得られる場合、電力調整器５０１は、変換装置５０４に電力を供給する。
【０１５７】
これにより、電力調整器５０１は、内部の変換装置５０４の起動を制御する。したがって、新たな制御装置を導入することなく、チャタリング現象の発生が抑制され、かつ、電力が無駄になることが抑制される。また、蓄電装置５０３は、不安定な電力の充電とは無関係に、余剰電力の充電のため、予め準備されている場合がある。したがって、追加コストが削減される。
【０１５８】
上記複数の実施の形態において示された通り、各実施の形態に係る発電システムは、蓄電装置と変換装置とを適切に利用する。したがって、チャタリング現象の発生が抑制され、かつ、電力が無駄になることが抑制される。
【０１５９】
なお、上記各実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【０１６０】
また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の電力制御装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【０１６１】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、交流電力を供給する発電システムにおいて用いられる電力制御方法であって、自然エネルギーを利用して発電する発電装置の出力値を取得し、前記出力値が所定の閾値以上である場合、前記発電装置からの電力を直流から交流に変換する変換装置へ前記発電装置からの電力を供給し、前記出力値が前記所定の閾値未満である場合、前記発電装置からの電力を充電する蓄電装置へ前記発電装置からの電力を供給する電力制御方法を実行させる。
【０１６２】
以上、一つまたは複数の態様に係る電力制御装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６３】
本発明は、自然エネルギーを利用して発電する発電システムに利用可能であり、例えば、太陽光発電システム、太陽熱発電システム、風力発電システムおよび地熱発電システムなどに利用可能である。
【符号の説明】
【０１６４】
１００、２００、３００、４００、５００  発電システム
１０１、４０１  接続箱
１０２  ソーラーパネル
１０３  パワコン（パワーコンディショナー）
１０４  家庭用分電盤
１０５  電力系統
１０６  燃料電池
１１１  入力切替えスイッチ
１１２、１１６  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１１３  充電制御部
１１４  蓄電池
１１５  放電制御部
１１７  管理部
１１８  シャント抵抗器
１１９  非常用スイッチ
２０１、３０１  電力制御装置
２０２、３０２、４０２、５０２  発電装置
２０３、３０３、４０３、５０３  蓄電装置
２０４、３０４、４０４、５０４  変換装置
２０５、３０５、４０５、５０５  負荷装置
２１１、３１１、４１１、５１１  取得部
２１２、３１２、４１２、５１２  制御部
２１３、３１３、４１３、５１３  切替え部
５０１  電力調整器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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