(57)【要約】【課題】  太陽電池に蓄電池を並列接続した構成に対してＭＰＰＴ制御を実施しても蓄電池が過放電することのない太陽光発電システムを提供する。【解決手段】  蓄電池５が並列接続された太陽電池１をパワーコンディショナ２を介して負荷４及び系統電源３に接続され、蓄電池５は蓄電池５からの放電電流を制限する定電流回路６を介して太陽電池１に並列接続されると共に、定電流回路６には蓄電池５への充電電流を通過させるためのダイオード８が並列接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池が並列接続された太陽電池をパワーコンディショナを介して負荷及び系統電源に接続した太陽光発電システムであって、
前記蓄電池は、当該蓄電池からの放電電流を制限する定電流回路を介して前記太陽電池に並列接続されると共に、前記定電流回路には前記蓄電池への充電電流を通過させる電流通過手段が並列接続されていることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記太陽電池には複数の蓄電池が並列接続されていると共に、前記定電流回路は第１定電流回路と複数の第２定電流回路の２種類を有し、
個々の前記蓄電池は、当該蓄電池からの放電電流を制限する第２定電流回路を介して互いに並列接続されると共に、
並列接続された全ての蓄電池と前記第２定電流回路の組は、共通する１つの前記第１の定電流回路を介して前記太陽電池に対して並列接続されていることを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に蓄電池を並列に接続して太陽光発電電力の効率の良い使用を実施する太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電電力を平滑化するために太陽電池に蓄電池を並列接続した太陽光発電システムがある。例えば特許文献１では、太陽電池モジュールの出力に対してスイッチを介して並列に蓄電池モジュールを接続し、スイッチにより太陽電池モジュールの出力と太陽電池モジュールに蓄電池モジュールを加えた出力とを切り替えて平滑化を図った。
この太陽電池に蓄電池を並列接続した構成は、太陽電池が発電した直流電力を交流に変換することなく充電できるため効率良く充放電ができ、単に発電した電力の余剰分を蓄電する目的に使用しても好ましい構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０１２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、太陽光発電電力の効率の良い利用を考えた場合、最大点電力追従制御（ＭＰＰＴ制御）が実施されるが、上記蓄電池を備えた構成をこのＭＰＰＴ制御を適用すると、太陽電池の発電電力が十分でない場合にＭＰＰＴ制御を実行しようとすると蓄電池から大きな電流を取り出す制御が実行され、その場合蓄電池の過放電による事故や過電流による電路が発火する恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、太陽電池に蓄電池を並列接続した構成に対してＭＰＰＴ制御を実施しても蓄電池が過放電することのない太陽光発電システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、蓄電池が並列接続された太陽電池をパワーコンディショナを介して負荷及び系統電源に接続した太陽光発電システムであって、
蓄電池は、当該蓄電池からの放電電流を制限する定電流回路を介して太陽電池に並列接続されると共に、定電流回路には蓄電池への充電電流を通過させる電流通過手段が並列接続されていることを特徴とする。
この構成によれば、パワーコンディショナがＭＰＰＴ制御を実施しても、蓄電池から出力される最大電流は制限されるため、蓄電池を保護できるし電線の発熱や発火を防止できる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、太陽電池には複数の蓄電池が並列接続されていると共に、定電流回路は第１定電流回路と複数の第２定電流回路の２種類を有し、個々の蓄電池は、当該蓄電池からの放電電流を制限する第２定電流回路を介して互いに並列接続されると共に、並列接続された全ての蓄電池と第２定電流回路の組は、共通する１つの第１の定電流回路を介して太陽電池に対して並列接続されていることを特徴とする。
この構成によれば、並列接続された蓄電池の放電に偏りがでても、個々の蓄電池の放電が第２定電流回路により制限されるため、何れの蓄電池も保護できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パワーコンディショナがＭＰＰＴ制御を実施しても、蓄電池から出力される最大電流は制限されるため、蓄電池を保護できるし電線の発熱や発火を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る太陽光発電システムの一例を示す構成図である。
【図２】１つの太陽電池に対して複数の蓄電池が並列接続された太陽光発電システムの構成図である。
【図３】複数の太陽電池が並列接続された場合の太陽光発電システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る太陽光発電システムの一例を示す構成図であり、１は太陽電池、２はパワーコンディショナ、３は系統電源、４は負荷、５は蓄電池、６は定電流回路である。また、１０は太陽光発電電力を集電するための接続箱であり、蓄電池５や定電流回路６はこの接続箱１０に収容されている。
尚、ここで言う太陽電池１は、例えば太陽電池ストリングであり、複数の太陽電池モジュールを備えた構成を太陽電池１としている。
【００１１】
蓄電池５は、例えばリチウムイオン電池で構成され、端子電圧が一定で例えば４８Ｖとなっている。そのため、太陽電池１の出力電圧はこの蓄電池５の端子電圧で規定された電圧で出力されるよう構成されている。
【００１２】
パワーコンディショナ２は、インバータ回路、昇圧回路等を具備し、直流／交流変換を行って系統電源３に連系させるための交流電力を生成する。また、ここではＭＰＰＴ制御を実施して、太陽電池１の発電効率が最大となるよう電流制御される。尚、系統電源３は、例えば２００Ｖ単相電路等の商用電力系統である。
【００１３】
定電流回路６は、通電可能な電流の上限（閾値）が設定されており、例えば５０アンペア以上の電流がパワーコンディショナ２へ流れ出ないよう構成されている。またその逆方向の電流は阻止するよう構成されている。そのため、蓄電池５への充電電流を通過させるためのダイオード８が並列に接続されている。
【００１４】
接続箱１０は、複数の太陽電池ストリングの発電電力を１系統にまとめて出力するためのものである。但し、ここでは接続箱１０に接続される太陽電池ストリングを１つとして、これを太陽電池１として説明する。そして、蓄電池５、定電流回路６を収容し、７は太陽電池１を回路から分離するための開閉器、９は太陽電池１を保護する逆流防止ダイオードである。
【００１５】
このように構成された太陽光発電システムは、太陽電池１により発電された直流電力が、パワーコンディショナ２により系統電源に同調した交流に変換され、負荷に供給されたり系統電源に連系されて逆潮流される。
【００１６】
ここで定電流回路６の作用について説明する。パワーコンディショナ２はＭＰＰＴ制御を実施し、太陽電池１を最大効率で発電させる制御が成される。そのため、必要に応じて蓄電池５から電流を取り出して太陽光発電電力に加えることで、太陽電池１の発電効率を良好な状態で維持する制御が実施される。
その際、蓄電池５から取り出される電流が大きく、蓄電池５の定格電流を超える場合が発生してしまう。このような場合、定電流回路６により制限が掛かり、設定された閾値以上の電流が取り出されないよう制御される。
【００１７】
尚、蓄電池５の充電は、太陽電池１の発電電力に余裕がある場合、或いは、負荷４での消費が少なく、また連系する系統電源への逆潮流に制限が掛かって売電できない場合に実施される。このとき定電流回路６に並列に接続されているダイオード８を介して充電電流が蓄電池５に流れ込む。また、図１では、蓄電池５の正極側に定電流回路６を設けているが、負極側であっても良い。
【００１８】
このように、パワーコンディショナ２がＭＰＰＴ制御を実施しても、蓄電池５から出力される最大電流は制限されるため、蓄電池５を保護できるし、電線の発熱や発火を防止できる。
【００１９】
図２は、太陽光発電システムの他の形態を示し、２つの蓄電池５が並列接続されている場合を示している。複数の蓄電池５が並列接続されている場合は、図２に示すように、個々の蓄電池５に第２定電流回路６ｂが直列に接続され、蓄電池５と第２定電流回路６ｂの組が並列接続されている。そして、共通する１つの第１定電流回路６ａを介してこの蓄電池５と第２定電流回路６ｂの直列回路が太陽電池１に並列接続されている。
また、第１定電流回路６ａに対して蓄電池５の充電を可能とするダイオード８ａが並列に接続され、第２定電流回路６ｂに対して蓄電池５の充電を可能とするダイオード８ｂが並列接続されている。
【００２０】
尚、この場合、第２定電流回路６ｂは蓄電池５を過電流の放電から保護する閾値に設定すれば良いし、第１定電流回路６ａは電線や端子を保護する閾値に設定すれば良い。また、ここでは２つの蓄電池５を並列接続した場合を説明したが、更に多数の蓄電池５が並列接続された場合は、並列接続した全ての蓄電池５に対して第２定電流回路６ｂを直列に接続すれば良い。
【００２１】
このように、１つの第１定電流回路６ａと蓄電池５毎に第２定電流回路６ｂを設けることで、並列接続された蓄電池５からの電流の取り出しに偏りがでても、第２定電流回路６ｂが電流を制限するため、何れの蓄電池５も保護できる。
【００２２】
尚、上記実施形態では、太陽電池ストリングが１つの場合を説明したが、太陽電池ストリングが複数、即ち太陽電池１が複数の場合は、それぞれの太陽電池１に定電流回路６が設けられる。図３はこの構成、即ち太陽電池１が複数の場合の構成図であり、図３に示すように個々の太陽電池１ａ〜１ｎに対して定電流回路６が並列に接続された構成を示している。
【符号の説明】
【００２３】
１・・太陽電池、２・・パワーコンディショナ、３・・系統電源、４・・負荷、５・・蓄電池、６・・定電流回路、６ａ・・第１定電流回路、６ｂ・・第２定電流回路、８，８ａ，８ｂ・・ダイオード（電流通過手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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