(57)【要約】【課題】生成された再生可能エネルギーをいっそう有効に活用できる再生可能エネルギー制御システムを提供する。【解決手段】ソーラー起電力を発生させるソーラーパネル１、バッテリ３、無線中継器４、外部負荷８、コントローラ２によって再生可能エネルギーシステムを構成する。コントローラ２は、ソーラー起電力の発生量、無線中継器４におけるソーラー起電力の消費量、外部負荷８におけるソーラー起電力の消費量及びバッテリ３における再生可能エネルギーの蓄積量を観測する。また、コントローラ２は、観測されたソーラー起電力の発生量、無線中継器４及び外部負荷８のソーラー起電力の消費量、バッテリ３のソーラー起電力の蓄積量の互いの関係に応じ、ソーラー起電力の外部負荷８への供給を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生可能エネルギーを発生させる再生可能エネルギー発生部と、前記再生可能エネルギー発生部が発生した再生可能エネルギーによって稼働する第１負荷と、前記再生可能エネルギー発生部によって発生した再生可能エネルギーを蓄積する再生可能エネルギー蓄積部と、含む稼働システムと、
前記稼働システムの外部に設けられ、前記再生可能エネルギー発生部から再生可能エネルギーの供給を受ける第２負荷と、
前記再生可能エネルギー発生部の再生可能エネルギーの発生量及び前記再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量を観測する観測部と、
前記観測部によって観測された再生可能エネルギーの発生量と、前記再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量と、前記第１負荷が消費する電力である第１消費量と、前記第２負荷が消費する電力である第２消費量と、の関係に応じ、再生可能エネルギーを前記第２負荷へ供給するか否かを制御する制御部と、を備えることを特徴とする再生可能エネルギー制御システム。
【請求項２】
再生可能エネルギーを発生させる再生可能エネルギー発生部と、前記再生可能エネルギー発生部が発生した再生可能エネルギーによって稼働する第１負荷と、前記再生可能エネルギー発生部によって発生した再生可能エネルギーを蓄積する再生可能エネルギー蓄積部と、含む稼働システムに設けられる再生可能エネルギー制御装置であって、
前記再生可能エネルギー発生部の再生可能エネルギーの発生量及び前記再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量を観測する観測部と、
前記観測部によって観測された再生可能エネルギーの発生量と、前記再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量と、前記第１負荷が消費する電力である第１消費量と、前記稼働システムの外部に設けられ、前記再生可能エネルギー発生部から再生可能エネルギーの供給を受ける第２負荷が消費する電力である第２消費量との関係に応じ、再生可能エネルギーを前記第２負荷へ供給するか否かを制御する制御部と、を備えることを特徴とする再生可能エネルギー制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの残存蓄積量が前記第１負荷の予め定められた期間の消費電力よりも大きいという第１条件と、前記再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電圧が上昇し、かつ、前記再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電流が下降するように変化するという第２条件と、が満たされた場合、または、前記再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの単位時間当たりの蓄積量が前記第１負荷の単位時間当たりの消費電力よりも大きいという第３条件と、前記再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電圧が上昇し、かつ、前記再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電流が下降するように変化するという第４条件と、が満たされた場合に、再生可能エネルギーの前記第２負荷への供給を開始することを特徴とする請求項２に記載の再生可能エネルギー制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記再生可能エネルギー発生部における再生可能エネルギーの単位時間当たりの発生量が前記第２負荷の単位時間当たりの消費電力よりも小さい場合、再生可能エネルギーの前記第２負荷への供給を停止することを特徴とする請求項３に記載の再生可能エネルギー制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電や風力発電等、再生可能エネルギーを有効に活用できるように制御する再生可能エネルギー制御システム、再生可能エネルギー制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽光や風力を利用した再生可能エネルギーを使って稼働する機器が普及している。図６は、公知の再生可能エネルギーを使って稼働する機器を含むシステムを説明するための図である。図６は、ソーラーパネル６１と、ソーラーパネル６１が発電して生成されたソーラー電力を蓄積するバッテリ６３と、ソーラー電力によって稼働する機器６４と、バッテリ６３及び機器６４のいずれかにソーラー電力が供給されるように制御するコントローラ６２と、を含むシステムを示している。このような公知のシステムは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の踏切遮断用警告灯は、複数の警告ランプをソーラー電力によって点灯させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７３６５４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、再生可能エネルギーで機器を稼働させるシステムは、気象状態等によって再生可能エネルギーを生成できない事態が起こり得る。このため、公知のシステムでは、ソーラー電力を安定させるため、機器６４の消費電力とバッテリ６３の蓄電量との合計よりも大きい電力量を発電できるソーラーパネル６１を使用することが一般的であった。このため、再生可能エネルギーを使って機器を稼働させるシステムは、余剰の再生可能エネルギーを生成しており、再生可能エネルギーの有効利用には改善の余地を残していた。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、生成された再生可能エネルギーをいっそう有効に活用できる再生可能エネルギー制御システム、再生可能エネルギー制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の再生可能エネルギー制御システムの一態様は、再生可能エネルギーを発生させる再生可能エネルギー発生部と、再生可能エネルギー発生部が発生した再生可能エネルギーによって稼働する第１負荷と、再生可能エネルギー発生部によって発生した再生可能エネルギーを蓄積する再生可能エネルギー蓄積部と、含む稼働システムと、稼働システムの外部に設けられ、再生可能エネルギー発生部から再生可能エネルギーの供給を受ける第２負荷と、再生可能エネルギー発生部の再生可能エネルギーの発生量及び再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量を観測する観測部と、観測部によって観測された再生可能エネルギーの発生量と、再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量と、第１負荷が消費する電力である第１消費量と、第２負荷が消費する電力である第２消費量と、の関係に応じ、再生可能エネルギーを第２負荷へ供給するか否かを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の再生可能エネルギー制御装置の一態様は、再生可能エネルギーを発生させる再生可能エネルギー発生部と、再生可能エネルギー発生部が発生した再生可能エネルギーによって稼働する第１負荷と、再生可能エネルギー発生部によって発生した再生可能エネルギーを蓄積する再生可能エネルギー蓄積部と、含む稼働システムに設けられる再生可能エネルギー制御装置であって、再生可能エネルギー発生部の再生可能エネルギーの発生量及び再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量を観測する観測部と、観測部によって観測された再生可能エネルギーの発生量と、再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの蓄積量と、第１負荷が消費する電力である第１消費量と、稼働システムの外部に設けられ、再生可能エネルギー発生部から再生可能エネルギーの供給を受ける第２負荷が消費する電力である第２消費量との関係に応じ、再生可能エネルギーを第２負荷へ供給するか否かを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の再生可能エネルギー制御装置の一態様は、上記発明において、制御部は、再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの残存蓄積量が第１負荷の予め定められた期間の消費電力よりも大きいという第１条件と、再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電圧が上昇し、かつ、再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電流が下降するように変化するという第２条件と、が満たされた場合、または、再生可能エネルギー蓄積部における再生可能エネルギーの単位時間当たりの蓄積量が第１負荷の単位時間当たりの消費電力よりも大きいという第３条件と、再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電圧が上昇し、かつ、再生可能エネルギー発生部が発生する再生可能エネルギーに係る電流が下降するように変化するという第４条件と、が満たされた場合に、再生可能エネルギーの第２負荷への供給を開始することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の再生可能エネルギー制御装置の一態様は、上記発明において、制御部が、再生可能エネルギー発生部における再生可能エネルギーの単位時間当たりの発生量が第２負荷の単位時間当たりの消費電力よりも小さい場合、再生可能エネルギーの第２負荷への供給を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
生成された再生可能エネルギーをいっそう有効に活用できる再生可能エネルギー制御システム、再生可能エネルギー制御装置及び再生可能エネルギー制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の再生可能エネルギー制御システムの全体図である。
【図２】図１に示したコントローラを説明するための図である。
【図３】図１に示したソーラーパネルの起電効率を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態の太陽電池電圧、太陽電池電流、ソーラー起電力、充電電力量の観測結果を例示した図である。
【図５】図２に示したコントローラで行われる制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】再生可能エネルギー制御システムの公知例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態の再生可能エネルギー制御システム、再生可能エネルギー制御装置、ソーラーパネル制御装置、再生可能エネルギー制御方法の一実施形態について説明する。
・構成
本明細書では、太陽光、風力、波力、潮力、流水、潮汐、地熱、バイオマス等、自然の力を利用して生成され、これを利用して機器を稼働できるエネルギーを再生可能エネルギーと記す。本実施形態は、再生可能エネルギーとして、太陽光を利用して生成される電気的なエネルギー（太陽光エネルギー）を例にする。
【００１３】
図１は、本実施形態の再生可能エネルギー制御装置を含む再生可能エネルギー制御システムを示す図である。図１中、実線は電力の供給を示し、破線は制御に使用される信号や観測結果を示す信号を示している。
本実施形態の再生可能エネルギー制御システムは、ソーラーパネル１と、バッテリ３と、無線中継器４と、外部負荷８と、コントローラ２と、切替部５と、を備えている。ソーラーパネル１、バッテリ３及び無線中継器４は、稼働システムを構成している。ソーラーパネル１、バッテリ３及び無線中継器４によって構成される稼働システムは、太陽光エネルギーを生成し、生成された太陽光エネルギーを使って無線中継器４を稼働させていて、外部からエネルギーの供給を受ける必要がない。このような稼働システムは、自己完結型の稼働システムとも呼ばれている。外部負荷８は、自己完結型の稼働システムの外部に設けられ、ソーラーパネル１からソーラー起電力の供給を受ける。
【００１４】
コントローラ２及び切替部５は、本実施形態の再生可能エネルギー制御装置を構成する。
ソーラーパネル１は、太陽光エネルギーを発生させる装置である。ソーラーパネル１は、複数の太陽電池（図示せず）を二次元方向に配置して構成されている。太陽電池は、太陽光を受光し、光起電力効果によって起電力（以下、ソーラー起電力と記す）を生じる。なお、本明細書において、ソーラー起電力の値は、太陽電池で生じた電圧（太陽電池電圧）と電流（太陽電池電流）との積によって決定されるものとする。
【００１５】
バッテリ３は、ソーラーパネル１が発生したソーラー起電力によって充電されてソーラー起電力を蓄積する機器である。バッテリ３に蓄積されたソーラー起電力は、日中、無線中継器４の稼働に使用される他、バッテリ３の充電に使用される。バッテリ３に充電された電力は、夜間、無線中継器４の稼働に使用される。
無線中継器４は、無線ＬＡＮの通信に利用される機器であり、ソーラー起電力の供給を受けて２４時間稼働する。なお、無線中継器４の「２４時間稼働」は、２４時間常に通信データの中継を行うという意味でなく、「２４時間通信データの中継が可能な状態にある」ことをいう。
【００１６】
図２は、コントローラ２を説明するための図である。コントローラ２は、観測部２１を有している。観測部２１は、ソーラーパネル１を構成するソーラーパネル１の太陽電池電圧、太陽電池電流を観測する起電力観測部２１ａ、バッテリ３に充電されたソーラー起電力（以下、「バッテリの充電電力量」とも記す）を観測する充電量観測部２１ｂを含んでいる。起電力観測部２１ａは、太陽電池電圧の値と太陽電池電流の値とを順次出力する。充電量観測部２１ｂは、バッテリ３の充電電力量を順次出力する。
【００１７】
本実施形態の起電力観測部２１ａは、バッテリ３の充電電力量として、バッテリ３に充電されている残存電力を観測する。ただし、本実施形態は、このような構成に限定されるものでなく、例えば、起電力観測部２１ａがバッテリ３に単位時間あたりに充電される電力をバッテリ３の充電電力量とすることが可能である。
なお、本実施形態では、無線中継器４及び外部負荷８の消費電力は既知であるものとして観測を行わず、演算部２２が消費電力の値を保持しているものとする。しかし、無線中継器４や外部負荷８の消費電力が一定でない場合、観測部２１が、無線中継器４及び外部負荷８の消費電力を観測するようにしても良い。
【００１８】
また、コントローラ２は、演算部２２及び制御信号生成部２３を備えている。演算部２２及び制御信号生成部２３は、ソーラー起電力、バッテリ３の充電電力量、無線中継器４及び外部負荷８の消費電力の関係に応じ、外部負荷８をソーラーパネル１と接続するか否かを制御する。
即ち、演算部２２は、太陽電池電圧、太陽電池電流を順次入力し、両者を積算してソーラー起電力を求める。また、演算部２２は、バッテリ３の充電電力量を入力する。そして、バッテリ３の充電電力量と無線中継器４の消費電力との大小関係、及び外部負荷８の消費電力とソーラー起電力との大小関係を求める。さらに、演算部２２は、太陽電池電圧及び太陽電池電流の変化から太陽電池電圧及び太陽電池電流の上昇及び下降を検出する。
【００１９】
上記演算部２２の動作において、バッテリ３の充電電力量をバッテリ３の残存電力とした場合、バッテリ３の充電電力量は、無線中継器４の予め設定された一定の期間の消費電力と比較される。予め設定された一定の期間は、例えば、２４時間としてもよい。また、バッテリ３の充電電力量をバッテリ３に単位時間あたりに蓄積される電力とした場合、バッテリ３の充電電力量は、無線中継器４の単位時間当たりの消費電力と比較される。
【００２０】
また、上記演算部２２の動作において、外部負荷８の消費電力は、外部負荷８が単位時間あたりに消費する電力をいう。外部負荷８の消費電力は、ソーラーパネル１が単位時間あたりに発生するソーラー起電力と比較される。
制御信号生成部２３は、演算部２２が求めた大小関係や太陽電池電圧及び太陽電池電流の上昇、下降に応じたスイッチ制御信号を生成し、切替部５に出力する。
【００２１】
切替部５は、図１に示したように、スイッチ５１、５２、接点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を有している。スイッチ５１、５２は、スイッチ制御信号にしたがって接点のいずれかに接続され（オン）、いずれかと切り離なされる（オフ）。より具体的には、スイッチ５１は、接点Ｃ１と接続することによってソーラーパネル１と外部負荷８とを接続する。接点Ｃ２は、いずれの負荷とも接続されていない。スイッチ５２は、接点Ｃ３または接点Ｃ４と接続されるスイッチである。スイッチ５２は、接点Ｃ３と接続することによってバッテリ３と無線中継器４とを接続する。また、スイッチ５２は、接点Ｃ４と接続することによってソーラーパネル１とバッテリ３とを接続する。
【００２２】
即ち、切替部５は、ソーラーパネル１と外部負荷８とを接続する場合にはスイッチ５１を接点Ｃ１と接続し、スイッチ５２を接点Ｃ３と接続する。また、本実施形態は、ソーラーパネル１と外部負荷８とを切離す場合には、スイッチ５１を接点Ｃ２と接続する。このとき、スイッチ５２は、接点Ｃ３または接点Ｃ４と接続する。
【００２３】
・ソーラー起電力
ここで、ソーラーパネル１において発生するソーラー起電力について説明する。
ソーラーパネル１は、傾斜した斜面６上に固定され、一般的に南向きに配置される。なお、ソーラーパネル１を備えたシステムには、ソーラーパネル１を回動し、太陽を追尾するものもある。図１に示したソーラー起電力制御システムは、ソーラーパネル１を固定することによって１日の間でソーラーパネル１に照射される太陽光の強さが相違するため、ソーラー起電力の発生量が時間によって相違する。太陽光の強さは、太陽の高度に依存するので、ソーラーパネル１の設置位置の緯度によって変化する。
【００２４】
冬至及び夏至の南中太陽高度Ｈは、以下の式によって決まる。
Ｈ＝９０−（ソーラーパネルの設置緯度）±２３．５度
東京の緯度を３６度とすると、上記式により、冬至の太陽高度は３０．５度、夏至の太陽高度は７７．５度となる。つまり、冬至においては、夏至において太陽光が通過する大気層の厚さの２倍の厚さの大気層を通過して太陽光が地表に届くことになる。冬至における太陽光を最大限に受けるため、斜面６の傾斜は５９．５度（９０−３０．５）に設定される。このようにすることにより、本実施形態は、日照量が最小の時期においても最大の起電効率を確保することができる。このため、本実施形態は、１年間を通して無線中継器４に安定にソーラー起電力を供給することが可能になる。
【００２５】
図３は、ソーラーパネル１の起電効率の１日の間の変化を示した図である。図３の横軸は時間を示し、縦軸は太陽電池の起電効率を示している。なお、図３に示した起電効率は、ソーラーパネル１を、冬至において最大の起電効率が得られる角度に設定された斜面６に置いた状態で計測した値である。
図３によれば、ソーラーパネル１は、冬至の太陽が南中高度にあるとき、起電効率０．８を得る。したがって、最大８０Ｗのソーラー起電力が得られるソーラーパネル１では、６４Ｗ（８０×０．８）のソーラー起電力を得ることができる。また、図３に示した起電効率を示す曲線ｆは、以下の起電力関数によって表される。なお、起電力関数において、ｘは横軸の時間を示し、ｙは縦軸の起電効率を示す。
【００２６】
ｙ＝０．０３４２ｘ２＋０．３４１２ｘ−０．０３８１          …起電力関数
上記起電力関数をソーラーパネル１の仕様電力で積分すると、ソーラーパネル１が１日に生成する最大のソーラー起電力が算出できる。最大８０Ｗのソーラー起電力が得られるソーラーパネル１が日の出から日没までの１０時間で生成するソーラー起電力は、４５２Ｗｈ／ｄａｙである。なお、ソーラーパネル１が１日に生成できるソーラー起電力は、太陽に追従してソーラーパネル１が設置される斜面６が回動するシステムにおいては、さらに高まる。また、季節に応じた太陽高度に基づいて季節ごとの起電力関数を求めれば、季節や月ごとにソーラー起電力の総発生量を算出することができる。
【００２７】
図１に示した無線中継器４の消費電力を３Ｗｈとした場合、無線中継器４の１日当たりの消費電力は７２Ｗｈ／ｄａｙ（３×２４）となる。このとき、冬至においてソーラーパネル１が１日に発生可能な４５２Ｗｈ／ｄａｙのソーラー起電力は、夜間に無線中継器４がバッテリ３から消費する消費電力と、昼間に消費する消費電力とをまかなう。そして、残りの３８０Ｗｈ／ｄａｙ（４５２−７２）のソーラー起電力は、ソーラーパネル１に無線中継器４以外の負荷が接続されていないため、活用されることがない。つまり、公知のソーラーパネルを含むシステムは、ソーラーパネルの能力を充分に活かすことができない。
【００２８】
・制御
上記の点を改良するため、本実施形態の図１、図２に示したコントローラ２及び切替部５は、以下のようにしてソーラーパネル１が生成したソーラー起電力を制御する。
図２に示した起電力観測部２１ａは、ソーラーパネル１の太陽電池電圧の値と太陽電池電流の値とを一定の時間ごとに検出する。そして、検出された太陽電池電圧と太陽電池電流の値を順次演算部２２に出力する。充電量観測部２１ｂは、バッテリ３に充電された充電電力量を一定の時間ごとに検出する。そして、検出された充電電力量を順次演算部２２に出力する。このようにして、観測部２１は、太陽電池電圧、太陽電池電流、太陽電池電圧及びバッテリ３の充電電力量を常時観測する。
【００２９】
演算部２２は、バッテリ３の充電電力量と既知の無線中継器４の消費電力とを比較する。また、演算部２２は、太陽電池電圧及び太陽電池電流の上昇、下降を検出する。そして、演算部２２は、バッテリ３の充電電力量が無線中継器４の消費電力よりも大きく、かつ、太陽電池電圧が上昇すると共に太陽電池電流が下降する場合、バッテリ３の充電電力量が無線中継器４の消費電力よりも大きく、かつ、太陽電池電圧が上昇すると共に太陽電池電流が下降していることを示す信号を制御信号生成部２３に出力する。
【００３０】
制御信号生成部２３は、演算部２２から出力された信号にしたがってソーラーパネル１と外部負荷８とが接続されるようにスイッチ５１を切替えるスイッチ制御信号を生成し、切替部５に出力する。切替部５は、スイッチ制御信号にしたがって、スイッチ５１を外部負荷８に接続する。スイッチ５１が外部負荷８に接続されたことにより、外部負荷８へのソーラー起電力の供給が開始される。このとき、無線中継器４にはバッテリ３からソーラー起電力が供給される。
【００３１】
また、演算部２２は、ソーラーパネル１で発生するソーラー起電力と外部負荷８の消費電力とを比較する。ソーラー起電力が外部負荷８の消費電力よりも小さい場合、演算部２２は、ソーラー起電力が外部負荷８の消費電力よりも小さいことを示す信号を制御信号生成部２３に出力する。制御信号生成部２３は、演算部２２から出力された信号にしたがってソーラーパネル１と外部負荷８とが切り離されるようにスイッチ５１を切替えるスイッチ制御信号を生成し、切替部５に出力する。切替部５は、スイッチ制御信号にしたがって、スイッチ５１を外部負荷８と切り離す。
【００３２】
なお、このとき、日中であれば、スイッチ５２がソーラーパネル１と無線中継器４とを接続する。また、夜間においては、スイッチ５２が、ソーラーパネル１とバッテリ３とを接続する。
上記動作の条件をまとめると、以下のようになる。
［外部負荷接続の条件］
バッテリの充電電力量  ＞  無線中継器の消費電力
かつ
ソーラー起電力上昇、ソーラー起電流下降
【００３３】
［外部負荷切り離しの条件］
外部負荷の動作に必要な消費電力  ＞  ソーラー起電力
図４は、太陽電池電圧、太陽電池電流、ソーラー起電力、バッテリ３の充電電力量（図４中に「バッテリ充電電力」と記す）の観測結果を例示する図である。図４の横軸は時刻を示している。縦軸は各パラメータをノーマライズした値を示していて、縦軸の各値は、各パラメータの大小関係や変化を示すための値である。バッテリ３の充電は、図４中に示した「ａ」のタイミングで完了する。バッテリ３の充電が完了すると同時に、ソーラーパネル１のソーラー起電力が下降する（図４中「ｂ」に示す）。このように、図４に示した例では、太陽高度がバッテリ３の充電完了以降に上昇し、１日のうちの最大値をとり得るにも関わらず、ソーラーパネル１の発電能力が十分発揮できずにソーラー起電力が下降する。本実施形態の再生可能エネルギー制御装置によれば、このような場合にソーラーパネル１で生成されたソーラー起電力を外部負荷８に供給することにより、ソーラーパネル１の発電能力を有効に活用することができる。
【００３４】
・再生可能エネルギー制御方法
図５は、図１に示した再生可能エネルギー制御装置において実行される再生可能エネルギー制御方法を説明するための図である。前述したように、図２に示した起電力観測部２１ａはソーラーパネル１の太陽電池電圧及び太陽電池電流を常時観測している。充電量観測部２１ｂは、バッテリ３に蓄積されているソーラー起電力を常時観測している。
【００３５】
演算部２２は、バッテリ３の充電電力量（図５中「バッテリの蓄積電力」と記す）と無線中継器４の１日分の消費電力とを比較する（ステップＳ５１）。比較の結果、バッテリ３の充電電力量が無線中継器４の消費電力より大きい場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、演算部２２は、太陽電池電圧が上昇しているか否かを判断する（ステップＳ５２）。
ステップＳ５２の判断の結果、太陽電池電圧が上昇していると判断された場合（ステップＳ５２:Ｙｅｓ）、演算部２２は、太陽電池電流が下降しているか否かを判断する（ステップＳ５３）。ステップＳ５３の判断の結果、太陽電流が下降していると判断された場合（ステップＳ５３:Ｙｅｓ）、演算部２２は、外部負荷８の接続に対応する信号を制御信号生成部２３に出力する。制御信号生成部２３は、外部負荷８の接続を指示するスイッチ制御信号を切替部５に出力する。切替部５は、スイッチ制御信号にしたがってスイッチ５１、５２を切替え、ソーラーパネル１と外部負荷８とを接続する（ステップＳ５４）。
【００３６】
なお、ステップＳ５１、Ｓ５２、Ｓ５３のいずれかにおいて「Ｎｏ」と判断された場合、演算部２２の処理は、ステップＳ５５に進む。
以上の処理により、本実施形態は、大きなソーラー起電力が得られる状況にあっては外部負荷８を接続し、ソーラーパネル１の発電能力を有効に活用することができる。
また、演算部２２は、外部負荷８の消費電力と、ソーラーパネル１が生成するソーラー起電力とを比較する（ステップＳ５５）。比較の結果、外部負荷８の消費電力がソーラー起電力よりも大きいと判断された場合（ステップＳ５５:Ｙｅｓ）、演算部２２は、外部負荷８の切離しに対応する情報を制御信号生成部２３に出力する。制御信号生成部２３は、外部負荷８の切離しを指示するスイッチ制御信号を切替部５に出力する。切替部５は、スイッチ制御信号にしたがってスイッチ５１、５２を切替え、ソーラーパネル１と外部負荷８とを切り離す（ステップＳ５６）。なお、ステップＳ５６において、「Ｎｏ」と判断された場合、演算部２２の処理は、ステップＳ５１に戻される。
【００３７】
以上の処理により、本実施形態は、ソーラー起電力が減少して外部負荷の消費電力をまかなえなくなった場合、ソーラーパネル１と外部負荷８とを切離すことができる。このため、ソーラー起電力の余剰分が発生しない場合には、ソーラー起電力を蓄積したり、無線中継器４の稼働に使用したりすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、太陽光等の再生可能エネルギーを利用して装置を稼働させるシステムであれば、どのようなシステムにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１：ソーラーパネル
２：コントローラ
３：バッテリ
４：無線中継器
５：切替部
６：斜面
８：外部負荷
２１：観測部
２１ａ：起電力観測部
２１ｂ：充電量観測部
２２：演算部
２３：制御信号生成部
５１、５２  ：スイッチ
【図１】
2015136215.tif 000003
【図２】
2015136215.tif 000004
【図３】
2015136215.tif 000005
【図４】
2015136215.tif 000006
【図５】
2015136215.tif 000007
【図６】
2015136215.tif 000008