(57)【要約】【課題】電力変換効率を向上させ、電解装置の劣化が生じても継続動作が可能なこと。【解決手段】発電した第１の直流電力を出力する発電装置と、発電装置が出力する第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、第２の直流電力の電圧情報と第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する複数の変換装置と、複数の変換装置の各々から出力される第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生する複数の電解装置と、第１の直流電力の電圧値と第１の直流電力の電流値とに基づき、発電装置が出力する第１の直流電力を最大にする制御情報を出力する制御装置と、制御装置が出力する制御情報と、複数の変換装置の各々が出力する電圧情報及び電流情報とに基づき、目標電流値と複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、複数の変換装置の各々に対して出力する選択装置とを備える、電解システム。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電した第１の直流電力を出力する発電装置と、
前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する複数の変換装置と、
前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生する複数の電解装置と、
前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力する制御装置と、
前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する選択装置とを備える、電解システム。
【請求項２】
前記選択装置は、前記発電装置が出力する最大の前記第１の直流電力が前記複数の変換装置のいずれかに均等に割り振られて入力されるように、前記目標電流値と前記選択信号とを出力する、請求項１に記載の電解システム。
【請求項３】
前記選択装置は、最大の電力変換効率になる電力を用いて、前記発電装置が出力する最大の前記第１の直流電力が前記複数の変換装置のいずれかに均等に割り振られて入力されるように、前記目標電流値と前記選択信号とを出力する、請求項２に記載の電解システム。
【請求項４】
前記選択装置は、動作する電解装置の数を増やす場合、停止中の電解装置の中で使用優先順位の最も高い電解装置を選択し、動作する電解装置の数を減らす場合、動作中の電解装置の中で使用優先順位の最も低い電解装置を選択する、請求項２又は３に記載の電解システム。
【請求項５】
前記選択装置は、前記発電装置が出力する最大の前記第１の直流電力が前記複数の変換装置のいずれかに割り振られ、最大の電力変換効率になる電力が入力される変換装置が最多数になるように、前記目標電流値と前記選択信号とを出力する、請求項１に記載の電解システム。
【請求項６】
前記選択装置は、動作する電解装置の数を増やす場合、最大の電力変換効率になる電力以外の電力で動作する電解装置として、停止中の電解装置の中で使用優先順位の最も高い電解装置を選択し、動作する電解装置の数を減らす場合、最大の電力変換効率になる電力以外の電力で動作する電解装置として、動作中の電解装置の中で使用優先順位の最も低い電解装置を選択する、請求項５に記載の電解システム。
【請求項７】
前記選択装置は、前記複数の電解装置の各々の属性に応じて、前記選択信号を出力する、請求項１から６のいずれか一項に記載の電解システム。
【請求項８】
前記属性は、抵抗値である、請求項７に記載の電解システム。
【請求項９】
前記選択装置は、前記複数の電解装置のうち前記抵抗値の小さい電解装置ほど優先的に動作するように、前記選択信号を出力する、請求項８に記載の電解システム。
【請求項１０】
前記属性は、動作時間である、請求項７に記載の電解システム。
【請求項１１】
前記選択装置は、前記複数の電解装置のうち前記動作時間の短い電解装置ほど優先的に動作するように、前記選択信号を出力する、請求項１０に記載の電解システム。
【請求項１２】
発電した第１の直流電力を出力する発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する複数の変換装置と、前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生する複数の電解装置とを制御する電解制御装置であって、
前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力する制御装置と、
前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する選択装置とを備える、電解制御装置。
【請求項１３】
発電した第１の直流電力を出力する発電装置を有する電解システムの制御方法であって、
前記電解システムが備える複数の変換装置は、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力し、
前記電解システムが備える複数の電解装置は、前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生し、
前記電解システムが備える制御装置は、前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力し、
前記電解システムが備える選択装置は、前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する、電解制御システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解システム、電解制御装置及び電解システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池が発電した電気エネルギーにより、水を電気分解することによって水素を生成する技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１８１３号公報
【特許文献２】特開２００１−３３５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は、水素製造システムの構成の一例を示す図である。図１に示される水素製造システム１００１は、直流電圧（例えば、ＤＣ（Direct  Current）４００Ｖ）を交流電圧（例えば、ＡＣ（Alternating  Current）２００Ｖ）に変換するパワーコンディショナ９２を備える。パワーコンディショナ９２を太陽電池９１に接続した場合、中間バス９３に流れる電流は交流となる。そのため、水素電解装置９５を接続するには、ＡＣ／ＤＣコンバータ９４によって交流を直流に再変換することが必要となるので、電力変換効率が低下する。また、水素電解装置９５に発生する電圧を上げるため、セルが直列につながっている数（スタック数）を増やす場合がある。この場合、直列に接続されたセルが一つでも劣化して内部抵抗が増加すると、発熱によりそのセルで加速度的に劣化が進行し、ついには水素電解装置９５全体が動作不能となるおそれがある。
【０００５】
そこで、本開示では、電力変換効率を向上させるとともに、電解装置の劣化が生じても継続動作が可能な電解システム、電解制御装置及び電解システムの制御方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様では、
発電した第１の直流電力を出力する発電装置と、
前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する複数の変換装置と、
前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生する複数の電解装置と、
前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力する制御装置と、
前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する選択装置とを備える、電解システムが提供される。
【０００７】
本開示の一態様では、
発電した第１の直流電力を出力する発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する複数の変換装置と、前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生する複数の電解装置とを制御する電解制御装置であって、
前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力する制御装置と、
前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する選択装置とを備える、電解制御装置が提供される。
【０００８】
本開示の一態様では、
発電した第１の直流電力を出力する発電装置を有する電解システムの制御方法であって、
複数の変換装置は、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力し、
複数の電解装置は、前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生し、
制御装置は、前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力し、
選択装置は、前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する、電解制御システムの制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、電力変換効率を向上させるとともに、電解装置の劣化が生じても継続動作が可能な電解システム、電解制御装置及び電解システムの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】水素製造システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本開示に係る電解システムの構成の一例を示す図である。
【図３】太陽電池の電流−電圧特性（ＩＶ特性）の一例を示す図である。
【図４】山登り法によるＭＰＰＴ制御器の構成の一例を示す図である。
【図５】制御目標値を出力電流制御に使用した場合の山登り法の動作の一例を示す図である。
【図６】水電解セルの一例を示す模式図である。
【図７】水電解セルの電気特性の一例を示す図である。
【図８】定電流制御型ＤＣ−ＤＣコンバータの構成の一例を示す図である。
【図９】定電流制御型ＤＣ−ＤＣコンバータの効率の一例を示す図である。
【図１０】セル選択器の構成の一例を示す図である。
【図１１】セル選択器の構成の一例を示す図である。
【図１２】メモリ内にリストを個別に用意した場合の一例を示す図である。
【図１３】メモリ内にリストを構造体として用意した場合の一例を示す図である。
【図１４】制御目標値の割り当て（均等割り当ての場合）の一例を示す図である。
【図１５】制御目標値の割り当て（最多数をPmaxで動かす場合）の一例を示す図である。
【図１６】セル属性リストの一例を示す図である。
【図１７】実施例と比較例の効率を示す図である。
【図１８】比較例に係る水素製造システムの構成を示す図である。
【図１９】制御目標値の割り当て（最多数をＰｍａｘで動かす場合）の一例を示す図である。
【図２０】本開示に係る電解システムの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示に係る電解システムの実施形態について説明する。
【００１２】
＜電解システム＞
図２は、本開示に係る電解システムの構成の一例を示す図である。図２に示される電解システム１０００は、ソーラーパネル１００が発電した電気エネルギーにより、水を電気分解することによって水素を生成する。電解システム１０００は、ソーラーパネル１００から最大電力が出力されるように、ソーラーパネル１００から引き出す電力を制御する。電解システム１０００は、ソーラーパネル１００、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００、複数のセル２００及び電解制御装置を備える。電解制御装置は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００及び複数のセル２００を制御する。電解制御装置は、ＭＰＰＴ（Maximum  Power  Point  Tracking）制御器３００及びセル選択器４００を備える。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、互いに同一の構成を有する。複数のセル２００も、互いに同一の構成を有する。以下、各構成及び機能等について説明する。
【００１３】
ソーラーパネル１００は、発電した第１の直流電力を出力する発電装置の一例であり、パネル面に配列された複数の太陽電池を有する。太陽電池は、光起電力効果を利用し、太陽光のような光エネルギーを直流電力に変換して出力する。
【００１４】
＜太陽電池の制御＞
図３は、太陽電池の電流−電圧特性（ＩＶ特性）の一例を示す図である。太陽電池は、内部抵抗の比較的大きな電池のような電流−電圧特性をもっており、電流を引き出すことで電圧降下が発生する。最大の電力を引き出せる電流と電圧で決まる最大電力点（Maximum  Power  Point）は、太陽電池を照らす照度と太陽電池の温度によって変化する。照度が高ければ、発電量があがるため、最大電力は増加する。一方で、太陽電池の温度が高くなると内部抵抗が増加し最大電力が低下する。
【００１５】
常に最大電力点を満たすように太陽電池から引き出す電力を制御する方法を最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum  Power  Point  Tracking）制御とよび、山登り法と呼ばれる制御方法が使用されることが多い。太陽電池を高効率で使うためには、ＭＰＰＴ制御は有効な技術である。以下では、ソーラーパネル１００の最大電力点での出力電力を最大電力Psolar_maxと表記する。
【００１６】
＜山登り法によるＭＰＰＴ制御器＞
図４は、山登り法によるＭＰＰＴ制御器の構成の一例を示す図である。ＭＰＰＴ制御器３００は、ソーラーパネル１００の出力ライン１０１に設置された電流計１０２及び電圧計１０３により計算されたソーラーパネル１００の出力電力が最大になるように、制御目標値を制御する。制御目標値は、ソーラーパネル１００の出力電力を最大にする制御情報の一例である。本実施形態では、ＭＰＰＴ制御器３００は、ソーラーパネル１００の負荷の一つである電解槽制御器（具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００）の制御目標値を制御する。
【００１７】
図５は、制御目標値を出力電流制御に使用した場合の山登り法の動作の一例を示す図である。次に、図４及び図５を参照して、ＭＰＰＴ制御器３００の構成及び制御動作を詳述する。
【００１８】
ＭＰＰＴ制御器３００は、タイマー２、クロックジェネレータ３、アンプ２１，２２を有する。また、ＭＰＰＴ制御器３００は、乗算器４、サンプルアンドホールド回路５，６，７、比較器８、切り替えスイッチ９、アップダウンカウンタ１０、インターフェイス回路１１、差分器１２、絶対値回路１５、比較器１３及び停止信号生成器１６を有する。
【００１９】
電流計１０２は、ソーラーパネル１００の出力電流（出力ライン１０１に流れる電流）を測定し、電圧計１０３は、ソーラーパネル１００の出力電圧（出力ライン１０１に印加される電圧）を測定する。測定された電圧値Ｖを表す電圧信号及び測定された電流値Ｉを表す電流信号は、必要に応じて振幅調整用のアンプ２１，２２を通じて、ＭＰＰＴ制御器３００に入力される。電圧値Ｖは、ソーラーパネル１００の直流の出力電力の電圧値を表す。電流値Ｉは、ソーラーパネル１００の直流の出力電力の電流値を表す。
【００２０】
タイマー２は、ＭＰＰＴ制御器３００の動作を開始させるインターバルタイマーを表す。  タイマー２は、一定時間（例えば１０秒周期）に一度、クロックジェネレータ３に１パルスのスタート信号（Start）を送信する。クロックジェネレータ３は、スタート信号を受信すると一定周期（例えば１００ミリ秒周期）の１パルスのクロック３ａを生成して出力し、クロック３ａに同期して動作する回路（細点線の内部の回路３ｂ）を起動させる。
【００２１】
クロック３ａが回路３ｂに供給されると、電圧信号及び電流信号は、乗算器４によって、電力値を表す電力信号に変換される。電力信号が表す電力値は、サンプルアンドホールド回路５に格納される。サンプルアンドホールド部は、カスケード接続された３段のサンプルアンドホールド回路５，６，７を有する。サンプルアンドホールド回路５，６，７は、それぞれ、今回のクロック３ａに対応する電力値、前回のクロック３ａに対応する電力値、前々回のクロック３ａに対応する電力値を保持する。
【００２２】
比較器８は、今回のクロック３ａに対応する電力値と前回のクロック３ａに対応する電力値との大小を比較する。比較器８は、今回の電力値が前回の電力値以上である場合、切り替えスイッチ９の状態を現状位置に保持する。一方、比較器８は、今回の電力値が前回の電力値未満である場合、ソーラーパネル１００の出力電力が低下する方向に制御目標値が変化したと推定されるので、切り替えスイッチ９に切り替え信号を送信する。切り替えスイッチ９は、切り替え信号を受信すると、クロック３ａの接続先を現状の接続先から切り替える。
【００２３】
アップダウンカウンタ１０は、切り替えスイッチ９から送られてくるクロック３ａがアップポート１０ａに入力されたとき、カウンタ値を１つ増加させる。一方、アップダウンカウンタ１０は、切り替えスイッチ９から送られてくるクロック３ａがダウンポート１０ｂに入力されたとき、カウンタ値を１つ減少させる。さらに、アップダウンカウンタ１０は、インターフェイス回路１１を介して、現在のカウンタ値を制御目標値としてセル選択器へ出力する。
【００２４】
インターフェイス回路１１は、例えば、デジタル通信の場合、制御目標値をデジタル通信信号に変換する通信ポートであり、アナログ電圧信号による伝送の場合、制御目標値をアナログ電圧に変換するデジタルアナログコンバータである。以下、通信ポートを「ＣＯＭ」（COMmunication）と称し、デジタルアナログコンバータを「ＤＡＣ」（Digital-to-Analog  Converter）と称することがある。
【００２５】
差分器１２は、今回のクロック３ａに対応する電力値（サンプルアンドホールド回路５からの値）と前々回のクロック３ａに対応する電力値（サンプルアンドホールド回路７からの値）との差分を出力する。絶対値回路１５は、その差分の絶対値をとって出力する。比較器１３は、絶対値回路１５によって得られたその差分の絶対値があらかじめ決められた閾値１４よりも小さくなった時、ソーラーパネル１００の出力電力が最大電力点に到達したとして、クロック停止信号（Stop）を停止信号生成器１６に生成させる。クロックジェネレータ３は、停止信号生成器１６により生成されたクロック停止信号を受信したとき、スタート信号を受信しているときかどうかにかかわらず、クロック３ａの出力を停止する。これにより、ＭＰＰＴ制御器３００のＭＰＰＴ制御は、停止する。
【００２６】
アップダウンカウンタ１０は、ＭＰＰＴ制御器３００のＭＰＰＴ制御の停止期間では、ＭＰＰＴ制御器３００の停止直前の制御目標値を出力し続ける。
【００２７】
＜水電解セルの特性＞
図６は、水電解セルの構成の一例を示す図である。セル２００は、水電解セル又は電解槽とも称する。水に直流電圧が印加されることにより電気分解が起こり、気体（具体的には、酸素と水素）が発生する。発生した酸素は、酸素配管２０１（図２参照）を介して、大気に放出又は貯蔵される。発生した水素は、水素配管２０２（図２参照）を介して、貯蔵される。貯蔵された水素は、エネルギーとして利用される。
【００２８】
セル２００は、対応するＤＣ／ＤＣコンバータ５００から出力される直流電流が入力されて、水素等の気体を発生する電解装置の一例である。水電解セルには、アルカリ水型、高温水蒸気型、高分子ポリマー型などの様々な種類がある。
【００２９】
図７は、水電解セルの電気特性の一例を示す図である。水電解セルは、ダイオードのような電流‐電圧特性を持っており、１〜１．５Ｖ程度の閾値電圧から急激に電流が流れ出し、電気分解が始まる（図７実線参照）。水電解セルの使用を続けると、電極の劣化により水電解セルの抵抗が増大し、電流が流れにくくなる（図７点線参照）。
【００３０】
太陽光発電による水素製造では、水電解セルに入力される入力電力の変動が大きいため、低電力時でも電力効率の低下を抑制可能な常温稼働型の電解槽が使用されることが好ましい。水電解セルのセル電圧の変化に対し水電解セルのセル電流の変化が大きいため、水電解セルに印加する電圧を一定に制御する定電圧制御よりも、水電解セルに流す電流を一定に制御する定電流制御が行われることが好ましい。
【００３１】
数ｋＷクラスの以上の水電解セルを単セルにすると、セル電流が大きくなりすぎて（〜数千Ａ）、配線が困難になる。そのため、単セルを数十〜数百段スタックさせることで全体の動作電圧を上げ、セル電流を下げることができる。
【００３２】
＜定電流制御型ＤＣ／ＤＣコンバータ＞
図８は、定電流制御型ＤＣ／ＤＣコンバータの構成の一例を示す図である。図８は、図２に示す複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のそれぞれの構成の一例を示す。ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、変換装置の一例であって、セル２００に供給する出力電流を一定に制御する定電流制御型ＤＣ／ＤＣコンバータの一例である。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ソーラーパネル１００が出力する第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、第２の直流電力の電圧情報と第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する。
【００３３】
図８が示すＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、キャパシタ５０、スイッチ５１、トランス５２、ダイオード５３，５４、インダクタ５５、キャパシタ５６、電流検出抵抗５７、電流検出回路６１及び電圧検出回路６２を備える。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、アナログデジタルコンバータ（Analog-to-Digital  Converter、ＡＤＣ）６３，６４、ＤＣＤＣ制御器５８、ゲートドライバ６９、マルチプレクサ６５、通信ポート（ＣＯＭ）５９及び汎用入出力ポート（General  Purpose  Input/Output、ＧＰＩＯ）６０を備える。
【００３４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ソーラーパネル１００内の複数の太陽電池で発電した電力を、スイッチ５１のオンとオフによって、トランス５２を介して伝送する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、トランス５２を介して伝送された電力を、ダイオード５３，５４により整流後、インダクタ５５とコンデンサ５６で平滑化し、セル２００に供給する。
【００３５】
ＤＣＤＣ制御器５８は、セル２００に供給する出力電流の電流値が、セル選択器４００から通信ポート５９を介して供給される目標電流値と一致するように、スイッチ５１のオン時間をゲートドライバ６９によりＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御する。セル２００に供給する出力電流の電流値は、例えば、出力電流が流れる電流検出抵抗５７の両端に発生する電圧が電流検出回路６１のアンプにより増幅されることにより検出される。
【００３６】
ＤＣＤＣ制御器５８は、例えば、エラーアンプ６６、補償器６７及びＰＷＭ信号発生回路６８を有する。エラーアンプ６６は、目標電流値と検出された電流値との誤差を演算する。補償器６７は、当該誤差が零になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ５００のデューティ比を制御するデューティ比制御値を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５００のデューティ比とは、スイッチ５１のスイッチングのデューティ比を表す。ＰＷＭ信号発生回路６８は、補償器６７により生成されたデューティ比制御値に従って、ＰＷＭ信号を出力する。ゲートドライバ６９は、ＰＷＭ信号発生回路６８から出力されたＰＷＭ信号に従って、スイッチ５１をスイッチングさせる。
【００３７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、セル２００の状態管理のため、セル２００に印加する出力電圧の電圧値及びセル２００に流す出力電流の電流値を通信ポート５９経由で送信する機能を有する。例えば、ＡＤＣ６３は、電流検出回路６１のアンプにより検出されたアナログ電流値をデジタルの電流検出値に変換して出力し、ＡＤＣ６４は、電圧検出回路６２のアンプにより検出されたアナログ電圧値をデジタルの電圧検出値に変換して出力する。マルチプレクサ６５は、ＡＤＣ６３から出力された電流検出値とＡＤＣ６４から出力された電圧検出値とをＣＯＭ５９を介してセル選択器４００（図２参照）に送信する。
【００３８】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、セル選択器４００（図２参照）から汎用入出力ポート６０を介して受信したセル選択信号に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００の起動と停止とを切り替える機能を有する。
【００３９】
図９は、定電流制御型ＤＣ／ＤＣコンバータの効率の一例を示す図である。ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力が比較的高い高出力側では、抵抗ロスの増大のため、ＤＣ／ＤＣコンバータの電力変換効率は低下する。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力が比較的低い低出力側では、制御回路の固定ロスとスイッチのオンオフに伴うスイッチングロスのため、ＤＣ／ＤＣコンバータの電力変換効率は低下する。以下では、電力変換効率が最大になるときの電力を最大効率電力Pmaxと表記する。
【００４０】
＜セル選択器＞
図１０は、ＭＰＰＴ制御器３００から出力される制御目標値がアナログ電圧である場合のセル選択器の構成の一例を示す図である。図１０が示すセル選択器４００Ａは、図２が示すセル選択器４００の一例である。セル選択器４００Ａは、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）４１、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）４３、メモリ４４、タイマ４５、汎用入出力ポート（ＧＰＩＯ）４６及び通信ポート（ＣＯＭ）４７を有する。Ａ／Ｄ４１には、ＭＰＰＴ制御器３００（図２，４参照）から出力される制御目標値が入力される。
【００４１】
図１１は、ＭＰＰＴ制御器３００から出力される制御目標値がデジタルである場合のセル選択器の構成の一例を示す図である。図１１が示すセル選択器４００Ｂは、図２が示すセル選択器４００の一例である。セル選択器４００Ｂは、通信ポート（ＣＯＭ）４２、ＣＰＵ４３、メモリ４４、タイマ４５、汎用入出力ポート（ＧＰＩＯ）４６及び通信ポート（ＣＯＭ）４７を有する。ＣＯＭ４２には、ＭＰＰＴ制御器３００（図２，４参照）から出力される制御目標値が入力される。
【００４２】
図１２は、メモリ内にリストを個別に用意した場合の一例を示す図である。セル選択器４００内のメモリ４４には、例えば図１２のように、動作時間リスト、セル抵抗リスト及び使用優先リストが記憶されている。動作時間リストには、複数（Ｎ個）のＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々の動作時間（言い換えれば、複数のセル２００の各々の動作時間（通電時間））が格納される。セル抵抗リストには、複数（Ｎ個）のセル２００の各々のセル抵抗値が格納される。使用優先順リストには、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々の使用優先順位（言い換えれば、複数のセル２００の各々の使用優先順位）が格納されている。使用優先順位の高いＤＣ／ＤＣコンバータ５００（又は、セル２００）ほど、使用が優先される。
【００４３】
図１３は、メモリ内にリストを構造体として用意した場合の一例を示す図である。セル選択器４００内のメモリ４４には、例えば図１３のように、動作時間、セル抵抗値、使用優先順位、使用可否、セル温度、セル電圧及びセル電流などが、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００（言い換えれば、複数のセル２００）の各々に対して記憶されている。使用可の欄において、Ｔは、使用可を表し、Ｆは、使用不可を表す。
【００４４】
図２が示すセル選択器４００は、選択装置の一例である。セル選択器４００は、ＭＰＰＴ制御器３００が出力する制御目標値と、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々が出力する電圧情報及び電流情報とに基づき、目標電流値とセル選択信号とを、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々に対して出力する。セル選択信号は、複数のセル２００（複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００でもよい）の各々の使用を選択するか否かの選択信号の一例である。
【００４５】
セル選択器４００は、電解システム１０００全体の電力変換効率を最大化する機能を有する。例えば、セル選択器４００のＣＰＵ４３（図１０，１１参照）は、ソーラーパネル１００から出力される最大電力Psolar_maxが複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のいずれかに均等に割り振られて入力されるように、目標電流値とセル選択信号とを出力する処理を行う。これにより、最大電力Psolar_maxが複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のいずれかに集中して供給されることを防ぐことができる。セル選択器４００のＣＰＵ４３は、ソーラーパネル１００の出力電力を最大電力点に移動させる制御目標値をＭＰＰＴ制御器３００から受信することによって、最大電力Psolar_maxを取得する。
【００４６】
セル選択器４００のＣＰＵ４３は、例えば、最大効率電力Pmaxを用いて、最大電力Psolar_maxが（int（Psolar_max/Pmax）＋１）台のＤＣ／ＤＣコンバータ５００に均等に割り振られて入力されるように、目標電流値とセル選択信号とを出力する処理を行う。つまり、（int（Psolar_max/Pmax）＋１）台のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のそれぞれに、（Psloar_max/（int（Psolar_max/Pmax）＋１））が入力される。Int(＊)は、＊の小数点以下を切り捨てた整数を表す。これにより、int（Psolar_max/Pmax）＋１）台のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のそれぞれに、最大効率電力Pmaxを上限に電力を供給することができる。その結果、int（Psolar_max/Pmax）＋１）台のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のそれぞれの電力変換効率を向上させることができる。
【００４７】
最大効率電力Pmaxは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００が最大の電力変換効率になる電力を表す。最大効率電力Pmaxは、セル選択器４００のメモリ４４（図１０，１１参照）にＣＰＵ４３により読み出し可能に予め記憶されている。
【００４８】
セル選択器４００のＣＰＵ４３は、最大電力Psolar_maxが複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のいずれかに割り振られ、最大効率電力Pmaxが入力されるＤＣ／ＤＣコンバータ５００が最多数になるように、目標電流値とセル選択信号とを出力する処理を行ってもよい。つまり、セル選択器４００は、最大効率電力Pmaxをint（Psolar_max/Pmax）台のＤＣ／ＤＣコンバータ５００に振り分け、残りの電力（Psloar_max  -  int（Psolar_max/Pmax）×Pmax）をもう一台のＤＣ／ＤＣコンバータ５００に振り分ける。これにより、最大効率電力Pmaxが入力されるＤＣ／ＤＣコンバータ５００の数を最大化することができるので、電解システム１０００全体の電力変換効率が向上する。
【００４９】
また、セル選択器４００は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００又は複数のセル２００の各々の動作時間を平準化する機能を有する。セル選択器４００のＣＰＵ４３は、正常動作しているセル２００を定電流制御するＤＣ／ＤＣコンバータ５００が動作している時間（セル２００が通電している時間）をタイマ４５を用いてカウントした値（カウント時間）をメモリ４４に記録する。これにより、動作時間リストがメモリ４４内に作成される。セル選択器４００のＣＰＵ４３は、作成した動作時間リストを参照して、動作時間の短いセルほど余命の長い（劣化の進んでいない）セルと判断する。ＣＰＵ４３は、動作時間の最も短いセルが優先的に動作するように、当該セルの使用を選択する選択信号を出力する。これにより、複数のセル２００の各々の動作時間を平準化することができるので、一部のセル２００の劣化が過度に進行することを防ぐことができる。
【００５０】
セル選択器４００のＣＰＵ４３は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々からＣＯＭ４７を経由して収集した電流値及び電圧値に基づいて、複数のセル２００の各々のセル抵抗値を計算し、メモリ４４に記録する。これにより、セル抵抗リストがメモリ４４内に作成される。セル選択器４００のＣＰＵ４３は、作成したセル抵抗リストを参照して、セル抵抗値の小さいセルほど余命の長い（劣化の進んでいない）セルと判断する。ＣＰＵ４３は、セル抵抗値の最も小さいセルが優先的に動作するように、当該セルの使用を選択する選択信号を出力する。これにより、複数のセル２００の各々のセル抵抗値を平準化することができるので、一部のセル２００の劣化が過度に進行することを防ぐことができる。
【００５１】
セル選択器４００のＣＰＵ４３は、セル抵抗値が予め決められた閾値を超えたセル２００は劣化したと判定する。セル選択器４００は、劣化したセル２００の使用を中止するため、例えば、その劣化したセル２００に供給する電流を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ５００の動作を止めるセル選択信号をＧＰＩＯ４６（図１０，１１参照）を介して出力する。また、セル選択器４００のＣＰＵ４３は、複数のセル２００の中でセル抵抗値が閾値を超えたセル２００に対応するアラーム装置６００（図２参照）にアラームを発生させる。光や音などによるアラームが発生することによって、劣化したセルをユーザに識別させることができる。
【００５２】
＜実施例１＞
実施例１は、図２において、ソーラーパネル１００を、無負荷時出力電圧150〜300Vで最大出力200Wの太陽電池を5台並列接続し、最大電力Psolar_maxを1kWとした場合を示す。また、セル２００を、最大入力100Wの単セルを13台並列接続した構成とする。
【００５３】
実施例１では、ＭＰＰＴ制御器３００は、セル選択器４００に送る制御目標値として、ＭＰＰＴ制御時の最大電力Psolar_max（0〜1  kW）を、12ビットのデジタル信号1〜4096に対応させて、インターフェイス回路１１の通信ポートを介して出力する。
【００５４】
実施例１では、セル選択器４００は、ＣＯＭ４７を介して受信した制御目標値に基づいて、ＣＰＵ４３によりＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々に指令する目標電流値を計算する。ここで、セル選択器４００のＣＰＵ４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００に指令する目標電流値を、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００の定格最大電流ＩＭａｘを100とするデジタル値に換算する。
【００５５】
図１４は、制御目標値の割り当て（均等割り当ての場合）の一例を示す図である。図１４は、セル選択器４００が、最大効率電力Pmaxを用いて、最大電力Psolar_maxが（int（Psolar_max/Pmax）＋１）台のＤＣ／ＤＣコンバータ５００に均等に割り振られて入力されるように、目標電流値とセル選択信号とを出力する場合を示す。この場合、セル選択器４００は、図１４に示される関係に従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を動作させる台数とＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々に指令する目標電流値とを決定する。
【００５６】
図１５は、制御目標値の割り当て（最多数をPmaxで動かす場合）の一例を示す図である。図１５は、セル選択器４００が、最大電力Psolar_maxが複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のいずれかに割り振られ、最大効率電力Pmaxが入力されるＤＣ／ＤＣコンバータ５００が最多数になるように、目標電流値とセル選択信号とを出力する場合を示す。この場合、セル選択器４００は、図１５に示される関係に従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を動作させる台数とＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々に指令する目標電流値とを決定する。
【００５７】
次に、セル選択器４００は、メモリ４４に記録されている複数のセル２００の各々の属性に応じて、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００及び複数のセル２００のどれを動作させるのかを示すセル選択信号を出力する。セル２００の属性の具体例として、セル２００の使用時間、セル２００のセル抵抗値などが挙げられる。
【００５８】
例えば、セル選択器４００のＣＰＵ４３は、複数のセル２００の各々の属性を参照して、セル２００の使用優先順位を決定する。セル選択器４００のＣＰＵ４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００のそれぞれに対して、使用優先順位の高いセルから順に使用されるように選択信号を出力するとともに、セル２００の各々の目標電流値とを出力する。セル選択器４００のＣＰＵ４３は、タイマ４５をスタートさせ、セル２００又はＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々の動作時間（使用時間）を計測する。
【００５９】
図８において、ＧＰＩＯ６０よりセル選択信号を受けて起動したＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ＣＯＭ５９経由で伝送された目標電流値に基づいて、セル２００に流す電流を制御する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、電流検出回路６１により検出された電流の電流検出値をＡＤ変換した値と、電圧検出回路６２により検出された電圧の電圧検出値をＡＤ変換した値とを、ＣＯＭ５９経由でセル選択器４００に送信する。
【００６０】
セル選択器４００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々から送信された電流検出値及び電圧検出値に基づいて、ＣＰＵ４３によりセル抵抗値を計算し、メモリ４４内のセル属性リストに記録する。
【００６１】
図１６は、セル属性リストの一例を示す図である。セル選択器４００は、タイマ４５からセル２００の各々の動作時間を読み出し、セル属性リストに格納された動作時間を更新する。セル選択器４００は、動作時間の更新とともに、セル抵抗値も最新値に更新する。セル選択器４００は、動作時間又はセル抵抗値に基づいて、セル２００の使用優先順位を更新する。セル選択器４００は、動作時間が短いほど又はセル抵抗値が低いほど、使用優先順位を高くする。
【００６２】
セル選択器４００は、制御目標値を均等に割り当てる上述の制御を行う場合、セル２００の電流値と電圧値とが取得されるたびに、セル抵抗値を演算して更新する。これにより、セル２００の使用優先順位を適切に決定することができる。又は、セル選択器４００は、最多数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００を最大効率電力Pmaxで動かす上述の制御を行う場合、最大効率電力Pmaxで動作するＤＣ／ＤＣコンバータ５００によって制御されているセル２００のセル抵抗値を演算して更新する。これにより、セル２００の使用優先順位を適切に決定することができる。
【００６３】
セル選択器４００は、ＭＰＰＴ制御器３００から提供される制御目標値が変化することによって動作するセル２００の数を増やす場合、停止中のセル２００の中で使用優先順位の最も高いセル２００を新たに動作させるセルとして選択する。一方、セル選択器４００は、ＭＰＰＴ制御器３００から提供される制御目標値が変化することによって動作するセル２００の数を減らす場合、動作中のセル２００の中で使用優先順位の最も低いセル２００を動作を停止させるセルとして選択する。これにより、負荷変動によるセルへの負担を均等化することができる。
【００６４】
また、セル選択器４００は、最多数をPmaxで動かす上述の制御を行う場合において、ＭＰＰＴ制御器３００から提供される制御目標値が変化することによって動作するセル２００の数を変更する場合、Pmax以外の電力で動作するセルを以下のように選択する。Pmax以外の電力で動作するセルとは、残りの電力（Psloar_max  -  int（Psolar_max/Pmax）×Pmax）が振り分けられたＤＣ／ＤＣコンバータ５００によって制御されるセル（Pmaxよりも低い電力で動作するセル）を表す。セル選択器４００は、動作するセル２００の数を増やす場合、Pmax以外の電力で動作するセルとして、停止中のセル２００の中で使用優先順位の最も高いセル２００を選択する。一方、セル選択器４００は、動作するセル２００の数を減らす場合、Pmax以外の電力で動作するセルとして、動作中のセル２００の中で使用優先順位の最も低いセル２００を選択する。これにより、負荷変動によるセルへの負担を均等化することができる。
【００６５】
図１６が示すセル属性リストには、セル又はＤＣ／ＤＣコンバータの動作時間、セル電流、セル電圧、セル抵抗値が記録されるが、セルの温度等も記憶されてもよい。これにより、セル選択器４００は、セル２００の各々の動作状況をより詳しく監視できる。なお、図１６の「使用中」の欄において、Ｔは、使用中を表し、Ｆは、不使用中を表す。図１６の「使用可」の欄において、Ｔは、使用可を表し、Ｆは、使用不可を表す。
【００６６】
図１７は、実施例と比較例の効率を示す図である。図１７の縦軸の値は、太陽電池の発電効率30％を含んだ電力変換効率を表す。比較形態１は、図１が示す形態のシステムの場合を表す。比較形態２は、図１８が示す形態のシステムの場合を表す。
【００６７】
図１８は、比較例に係る水素製造システムの構成を示す図である。図１８が示す水製造システム１００２の構成では、図１の場合と異なり、パワーコンディショナが無く、太陽電池と水素電解セルスタックとがスイッチ群を経由して直結されている。ＭＰＰＴ制御器は、スイッチ群に含まれる４つのスイッチの切り替えによって、動作させるスタック数を変化させる。
【００６８】
図１７に示されるように、電力変換効率の最大値は、比較形態２が実施例１及び比較形態１よりも高い。しかしながら、スイッチ群に含まれるスイッチによるセルの接続切り替え期間で効率が低下する。これに対し、実施例１の構成では、広範囲にわたって高効率を保つことができる。
【００６９】
＜実施例２＞
セル２００の余命は、セル抵抗値で判断することができる。セル選択器４００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００に供給する電流目標値を、セル２００のセル抵抗値Rcellで補正する。これにより、セル２００が劣化してセル抵抗値が上昇しても、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を最大効率電力Pmaxで動作させることが可能となるので、電解システム全体の電力変換効率の低下を抑制することができる。
【００７０】
図１９は、制御目標値の割り当て（最多数をPmaxで動かす場合）の一例を示す図である。図１９は、セル選択器４００が、最大電力Psolar_maxが複数のＤＣ／ＤＣコンバータ５００のいずれかに割り振られ、最大効率電力Pmaxが入力されるＤＣ／ＤＣコンバータ５００が最多数になるように、目標電流値とセル選択信号とを出力する場合を示す。この場合、セル選択器４００は、図１９に示される関係に従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を動作させる台数とＤＣ／ＤＣコンバータ５００の各々に指令する目標電流値とを決定する。図１５では、電流は、セル電圧Vcellを使って定義されていたが、図１９では、セル抵抗値Rcellを使って定義されている。このように、セル選択器４００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００に供給する電流目標値を、セル２００のセル抵抗値Rcellで補正する。
【００７１】
＜実施例３＞
図２０は、本開示に係る電解システムの構成の一例を示す図である。図２０が示す電解システム２０００による実施例３では、特定のセルが劣化し使用不能となった場合の動作例が示されている。
【００７２】
セル選択器４００は、複数のセル２００の中で抵抗値が所定の停止判定閾値を超えたセル２００を停止する。セル選択器４００は、例えば、ＭＰＰＴ制御器３００から提供される制御目標値が変化することによって動作するセル２００の数を減らす場合、抵抗値が停止判定閾値を超えたセルを停止すると共に、セル属性リストに使用不可フラグ（図１６の使用可の欄の“Ｆ”）を書き込む。
【００７３】
また、セル選択器４００は、停止させるセルを電解システム２０００から切り離す。例えば、セル選択器４００は、セル選択信号を使って、当該セルを制御するＤＣ／ＤＣコンバータ５００の動作を停止する、及び／又は、当該セルを制御するＤＣ／ＤＣコンバータ５００をブレーカ１０４を用いて出力ライン１０１から切り離す。
【００７４】
また、セル選択器４００は、停止させるセルの劣化を表すアラームを発生させてもよい。また、セル選択器４００は、当該セルがメンテナンスされるまで当該セルの動作を継続させてもよい。
【００７５】
また、セル選択器４００のＣＰＵ４３は、Psolar_maxが（Pmax×（使用可能なセル数））以下である場合、実施例１又は実施例２の方法で動作を継続させる。一方、セル選択器４００のＣＰＵ４３は、Psolar_maxが（Pmax×（使用可能なセル数））を超える場合、使用可能な全セルを、（Psolar_max／（使用可能なセル数））で動作させる。元々、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を定格最大電力PMaxよりも低い最大効率電力Pmaxで動作させているため、PMax以下の電力範囲では過負荷にはならない。
【００７６】
劣化したセルのメンテナンスが終了した時点で、セル属性リストにおいて、セル動作時間、セル抵抗値及び使用不可フラグが手動又は自動で初期化され、セルの動作を復帰させる。
【００７７】
実施例３によれば、個々のセルが劣化して使用不能になっても、電解システム２０００そのものは継続して動作可能であり、運用効率の向上を図ることが可能である。
【００７８】
以上、電解システム、電解制御装置及び電解システムの制御方法を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【００７９】
例えば、発電装置は、再生可能エネルギーの一つである太陽光を用いて電力を発電する装置に限られず、風力などの他の再生可能エネルギーを用いて電力を発電する装置でもよい。
【００８０】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
発電した第１の直流電力を出力する発電装置と、
前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する複数の変換装置と、
前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生する複数の電解装置と、
前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力する制御装置と、
前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する選択装置とを備える、電解システム。
（付記２）
前記選択装置は、前記発電装置が出力する最大の前記第１の直流電力が前記複数の変換装置のいずれかに均等に割り振られて入力されるように、前記目標電流値と前記選択信号とを出力する、付記１に記載の電解システム。
（付記３）
前記選択装置は、最大の電力変換効率になる電力を用いて、前記発電装置が出力する最大の前記第１の直流電力が前記複数の変換装置のいずれかに均等に割り振られて入力されるように、前記目標電流値と前記選択信号とを出力する、付記２に記載の電解システム。
（付記４）
前記選択装置は、動作する電解装置の数を増やす場合、停止中の電解装置の中で使用優先順位の最も高い電解装置を選択し、動作する電解装置の数を減らす場合、動作中の電解装置の中で使用優先順位の最も低い電解装置を選択する、付記２又は３に記載の電解システム。
（付記５）
前記選択装置は、前記発電装置が出力する最大の前記第１の直流電力が前記複数の変換装置のいずれかに割り振られ、最大の電力変換効率になる電力が入力される変換装置が最多数になるように、前記目標電流値と前記選択信号とを出力する、付記１に記載の電解システム。
（付記６）
前記選択装置は、動作する電解装置の数を増やす場合、最大の電力変換効率になる電力以外の電力で動作する電解装置として、停止中の電解装置の中で使用優先順位の最も高い電解装置を選択し、動作する電解装置の数を減らす場合、最大の電力変換効率になる電力以外の電力で動作する電解装置として、動作中の電解装置の中で使用優先順位の最も低い電解装置を選択する、付記５に記載の電解システム。
（付記７）
前記選択装置は、前記複数の電解装置の各々の属性に応じて、前記選択信号を出力する、付記１から６のいずれか一項に記載の電解システム。
（付記８）
前記属性は、抵抗値である、付記７に記載の電解システム。
（付記９）
前記選択装置は、前記複数の電解装置のうち前記抵抗値の小さい電解装置ほど優先的に動作するように、前記選択信号を出力する、付記８に記載の電解システム。
（付記１０）
前記属性は、動作時間である、付記７に記載の電解システム。
（付記１１）
前記選択装置は、前記複数の電解装置のうち前記動作時間の短い電解装置ほど優先的に動作するように、前記選択信号を出力する、付記１０に記載の電解システム。
（付記１２）
前記選択装置は、前記複数の電解装置の各々の抵抗値に応じて、前記目標電流値を補正する、付記１から１１のいずれか一項に記載の電解システム。
（付記１３）
前記選択装置は、前記複数の電解装置の中で抵抗値が閾値を超えた電解装置に対応するアラームを発生させる、付記１から１２のいずれか一項に記載の電解システム。
（付記１４）
前記選択装置は、前記複数の電解装置の中で抵抗値が閾値を超えた電解装置を停止する、付記１から１３のいずれか一項に記載の電解システム。
（付記１５）
発電した第１の直流電力を出力する発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力する複数の変換装置と、前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生する複数の電解装置とを制御する電解制御装置であって、
前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力する制御装置と、
前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する選択装置とを備える、電解制御装置。
（付記１６）
発電した第１の直流電力を出力する発電装置を有する電解システムの制御方法であって、
前記電解システムが備える複数の変換装置は、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を、入力される目標電流値に応じて、第２の直流電力にそれぞれ変換するとともに、前記第２の直流電力の電圧情報と前記第２の直流電力の電流情報とをそれぞれ出力し、
前記電解システムが備える複数の電解装置は、前記複数の変換装置の各々から出力される前記第２の直流電力がそれぞれ入力されて、気体をそれぞれ発生し、
前記電解システムが備える制御装置は、前記第１の直流電力の電圧値と前記第１の直流電力の電流値とに基づき、前記発電装置が出力する前記第１の直流電力を最大にする制御情報を出力し、
前記電解システムが備える選択装置は、前記制御装置が出力する前記制御情報と、前記複数の変換装置の各々が出力する前記電圧情報及び前記電流情報とに基づき、前記目標電流値と前記複数の電解装置の各々を選択するか否かの選択信号とを、前記複数の変換装置の各々に対して出力する、電解制御システムの制御方法。
【符号の説明】
【００８１】
１００  ソーラーパネル
２００  セル
３００  ＭＰＰＴ制御器
４００  セル選択器
５００  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０００，２０００  電解システム
【図１】
2018178175.tif 000003
【図２】
2018178175.tif 000004
【図３】
2018178175.tif 000005
【図４】
2018178175.tif 000006
【図５】
2018178175.tif 000007
【図６】
2018178175.tif 000008
【図７】
2018178175.tif 000009
【図８】
2018178175.tif 000010
【図９】
2018178175.tif 000011
【図１０】
2018178175.tif 000012
【図１１】
2018178175.tif 000013
【図１２】
2018178175.tif 000014
【図１３】
2018178175.tif 000015
【図１４】
2018178175.tif 000016
【図１５】
2018178175.tif 000017
【図１６】
2018178175.tif 000018
【図１７】
2018178175.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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