(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を出力する直流発電装置と電力系統との間に接続され、前記直流電力の少なくとも一部を交流電力に変換して前記電力系統に供給する第１電力変換装置と、
充電および放電が可能である蓄電装置と前記電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から前記電力系統に電力を供給し、前記電力系統から前記蓄電装置に電力を供給する第２電力変換装置と、
前記直流発電装置と前記蓄電装置との間に接続され、前記蓄電装置を充電する電力を供給する第３電力変換装置と、
前記直流電力のデータである第１データおよび設定された直流電力のデータである第２データにもとづいて、前記第１電力変換装置、前記第２電力変換装置および第３電力変換装置の動作を設定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第１データが、前記第２データよりも大きいか前記第２データに等しい場合には、
前記第２データにもとづいて前記第１電力変換装置が出力する交流電力を設定する第１指令を、前記第１電力変換装置に送信し、
前記第１データと前記第２データとの差分にもとづいて前記第３電力変換装置が前記蓄電装置を充電する電力を設定する第２指令を、前記第３電力変換装置に送信し、
前記第１データが、前記第２データよりも小さい場合には、
前記第１データにもとづいて前記第１電力変換装置が出力する交流電力を設定する第３指令を、前記第１電力変換装置に送信し、
前記第２データと前記第１データの差分にもとづいて前記第２電力変換装置が出力する交流電力を設定する第４指令を、前記第２電力変換装置に送信する電力変換システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記蓄電装置の電力の残量のデータである第３データを取得し、
前記第３データが、第１しきい値よりも大きい場合には、
前記第３電力変換装置が前記蓄電装置を充電することを停止する第５指令を、前記第３電力変換装置に送信する請求項１記載の電力変換システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記蓄電装置の電力の残量のデータである第３データを取得し、
前記第３データが、第２しきい値よりも小さい場合には、
前記第２電力変換装置が前記蓄電装置から供給された電力を変換して出力することを停止する第６指令を、前記第２電力変換装置に送信する請求項１記載の電力変換システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第１データが、前記第２データよりも小さい値を有する第３しきい値よりも小さい場合には、
前記第１電力変換装置が動作を停止する第７指令を、前記第１電力変換装置に送信し、
前記第１データにもとづいて前記第３電力変換装置が前記蓄電装置を充電する電力を設定する第８指令を、前記第３電力変換装置に送信する請求項１記載の電力変換システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記第１データが、第４しきい値よりも小さい場合には、
前記第２電力変換装置が前記蓄電装置から供給される電力を変換して出力することを許可する第９指令を、前記第２電力変換装置に送信する請求項１記載の電力変換システム。
【請求項６】
前記第２電力変換装置と前記電力系統との間に接続され、交流電力を消費する負荷装置をさらに備え、
前記第２電力変換装置は、前記電力系統から解列された後に前記負荷装置に電力を供給する請求項５記載の電力変換システム。
【請求項７】
直流電力を出力する直流発電装置と、
充電および放電が可能である蓄電装置と、
前記直流発電装置と電力系統との間に接続され、前記直流電力の少なくとも一部を交流電力に変換して前記電力系統に供給する第１電力変換装置と、
前記蓄電装置と前記電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から前記電力系統に電力を供給し、前記電力系統から前記蓄電装置に電力を供給する第２電力変換装置と、
前記直流発電装置と前記蓄電装置との間に接続され、前記蓄電装置を充電する電力を供給する第３電力変換装置と、
前記直流電力のデータである第１データおよび設定された直流電力のデータである第２データにもとづいて、前記第１〜第３電力変換装置の動作を設定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第１データが、前記第２データよりも大きいか前記第２データに等しい場合には、
前記第２データにもとづいて前記第１電力変換装置が出力する交流電力を設定する第１指令を、前記第１電力変換装置に送信し、
前記第１データと前記第２データとの差分にもとづいて前記第３電力変換装置が前記蓄電装置を充電する電力を設定する第２指令を、前記第３電力変換装置に送信し、
前記第１データが、前記第２データよりも小さい場合には、
前記第１データにもとづいて前記第１電力変換装置が出力する交流電力を設定する第３指令を、前記第１電力変換装置に送信し、
前記第２データと前記第１データの差分にもとづいて前記第２電力変換装置が出力する交流電力を設定する第４指令を、前記第２電力変換装置に送信する電力供給システム。
【請求項８】
直流電力を出力する直流発電装置と電力系統との間に接続され、前記直流電力の少なくとも一部を交流電力に変換して前記電力系統に供給する第１電力変換部と、
充電および放電が可能である蓄電装置と前記電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から前記電力系統に電力を供給し、前記電力系統から前記蓄電装置に電力を供給する第２電力変換部と、
前記直流発電装置と前記蓄電装置との間に接続され、前記蓄電装置を充電する電力を供給する第３電力変換部と、
前記直流電力のデータである第１データおよび設定された直流電力のデータである第２データにもとづいて、前記第１〜第３電力変換部の動作を設定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１データが、前記第２データよりも大きいか前記第２データに等しい場合には、
前記第２データにもとづいて前記第１電力変換部が出力する交流電力を設定する第１指令を、前記第１電力変換部に送信し、
前記第１データと前記第２データとの差分にもとづいて前記第３電力変換部が前記蓄電装置を充電する電力を設定する第２指令を、前記第３電力変換部に送信し、
前記第１データが、前記第２データよりも小さい場合には、
前記第１データにもとづいて前記第１電力変換部が出力する交流電力を設定する第３指令を、前記第１電力変換部に送信し、
前記第２データと前記第１データの差分にもとづいて前記第２電力変換部が出力する交流電力を設定する第４指令を、前記第２電力変換部に送信する電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力変換システム、電力供給システムおよび電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルなどの直流発電装置と、蓄電池などの蓄電装置と、を組み合わせた電力供給システムがある。このような電力供給システムでは、電力変換装置が直流発電装置に接続され、直流電力を交流電力に変換して電力系統等に交流電力を供給する。電力変換システムは、蓄電装置に接続され、直流電力を交流電力に変換して電力系統に電力を供給し、交流電力を直流電力に変換して蓄電装置を充電する。このような電力変換装置においては、直流発電装置の発電電力および蓄電装置に充電された電力を有効に利用できることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７１６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、直流発電装置の発電電力および蓄電装置に充電された電力を有効に利用できる電力変換システム、電力供給システムおよび電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、電力変換システムは、直流電力を出力する直流発電装置と電力系統との間に接続され、前記直流電力の少なくとも一部を交流電力に変換して前記電力系統に供給する第１電力変換装置と、充電および放電が可能である蓄電装置と前記電力系統との間に接続され、前記蓄電装置から前記電力系統に電力を供給し、前記電力系統から前記蓄電装置に電力を供給する第２電力変換装置と、前記直流発電装置と前記蓄電装置との間に接続され、前記蓄電装置を充電する電力を供給する第３電力変換装置と、前記直流電力のデータである第１データおよび設定された直流電力のデータである第２データにもとづいて、前記第１電力変換装置、前記第２電力変換装置および第３電力変換装置の動作を設定する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記第１データが、前記第２データよりも大きいか前記第２データに等しい場合には、前記第２データにもとづいて前記第１電力変換装置が出力する交流電力を設定する第１指令を、前記第１電力変換装置に送信し、前記第１データと前記第２データとの差分にもとづいて前記第３電力変換装置が前記蓄電装置を充電する電力を設定する第２指令を、前記第３電力変換装置に送信する。前記制御部は、前記第１データが、前記第２データよりも小さい場合には、前記第１データにもとづいて前記第１電力変換装置が出力する交流電力を設定する第３指令を、前記第１電力変換装置に送信し、前記第２データと前記第１データの差分にもとづいて前記第２電力変換装置が出力する交流電力を設定する第４指令を、前記第２電力変換装置に送信する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、直流発電装置の発電電力または蓄電装置に充電された電力を有効に利用できる電力変換システム、電力供給システムおよび電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る電力供給システムおよび電力変換システムを例示するブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、第１電力変換装置の一部を例示する回路図である。図２（ｂ）は、第３電力変換部の一部を例示する回路図である。
【図３】第１の実施形態に係る電力供給システムおよび電力変換システムの動作を説明するためのフローチャートの例である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、比較例の電力供給システムを例示するブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る電力供給システムおよび電力変換装置を例示するブロック図である。
【図６】第２の実施形態の電力変換装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
【図７】第３の実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電力供給システムおよび電力変換システムを例示するブロック図である。
本実施形態の電力供給システム５０および電力変換システム２の構成について説明する。
図１に示すように、電力供給システム５０は、直流発電装置１と、電力変換システム２と、蓄電装置３と、を備える。
【００１０】
電力変換システム２は、直流発電装置１で発電された直流電力を交流電力に変換して、電力系統４および負荷５のうちの少なくとも一方に供給する。直流発電装置１は、電力系統４や負荷５が要求する消費電力の大きさとは無関係に直流電力を出力する場合がある。
【００１１】
電力変換システム２は、直流発電装置１が発電する直流電力の大きさが、電力系統４や負荷５に対して供給する発電電力の計画値の大きさ以上の場合には、余剰の電力を蓄電装置３に充電する。電力変換システム２は、直流発電装置１が発電する直流電力の大きさが、電力系統４や負荷５に対する発電電力の計画値よりも小さい場合には、電力の不足分を蓄電装置３から電力系統４や負荷５に供給する。電力供給システム５０は、電力系統４や負荷５に対して、電力を平準化して供給することができる。
【００１２】
電力供給システム５０は、直流発電装置１や電力系統４からの電力の供給がない場合に、蓄電装置３から負荷５に対して交流電力を供給することができる。
【００１３】
直流発電装置１は、電力変換システム２に接続されている。直流発電装置１は、直流電力を発生し、発生した直流電力を電力変換システム２に供給する。直流発電装置１は、たとえば、太陽電池パネルである。直流発電装置１は、直流電力を電力変換システム２に供給可能な分散型電源であればよい。
【００１４】
電力変換システム２は、第１電力変換装置１０と、第２電力変換装置２０と、第３電力変換装置３０と、制御装置４０と、を含む。
【００１５】
第１電力変換装置１０は、直流発電装置１、電力系統４、負荷５および制御装置４０に接続されている。第２電力変換装置２０は、蓄電装置３、電力系統４、負荷５および制御装置４０に接続されている。第３電力変換装置３０は、直流発電装置１、蓄電装置３および制御装置４０に接続されている。なお、「接続」とは、コネクタ等を用いて着脱可能に接続されることやボルト等によって端子を固定することを含む。また、「接続」するという場合には、ケーブル等による電気的接続に限らず、通信回線を介して、有線または無線で信号の送受信が行える状態とすることも含む。
【００１６】
第１電力変換装置１０は、第１直流端子１１と、第１交流端子１２と、第１制御部１３と、第１電力変換部１４と、を含む。第１電力変換部１４は、第１直流端子１１を介して、直流発電装置１に接続される。第１電力変換部１４は、第１交流端子１２を介して、電力系統４および負荷５に接続される。第１電力変換部１４は、第１制御部１３に接続されている。第１制御部１３は、入力される電圧および電流を検出して、たとえば直流発電装置１が最大の電力を出力するよう制御する。第１制御部１３は、出力する電圧や線電流を検出して、第１電力変換部１４を制御するための制御信号を生成する。第１電力変換部１４は、第１制御部１３によって生成された制御信号にしたがって動作する。第１制御部１３は、入力電圧、入力電流、出力電圧または出力電流が過大あるいは過少である場合には、第１電力変換部１４を停止させる等して、第１電力変換部１４を保護する。
【００１７】
第１電力変換部１４には、たとえば自励式の変換回路を用いることができる。図２（ａ）に示すように、第１電力変換部１４には、たとえば三相ブリッジ回路を用いることができる。三相ブリッジ回路の各アームには、自己消弧型のスイッチング素子１４１ｕ〜１４１ｚを用いることができる。スイッチング素子は、たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等である。第１直流端子１１の間には、コンデンサ１４２が接続されている。コンデンサ１４２は、第１電力変換部１４の入力電流を平滑して第１直流端子１１間の電圧変動を抑制する。スイッチング素子１４１ｕ〜１４１ｚの各アームの接続ノードと第１交流端子１２との間には、フィルタ１４３が接続されている。フィルタ１４３は、スイッチングにより発生した高調波を除去する。
【００１８】
図１に戻って説明を続ける。第１制御部１３は、制御装置４０と接続されている。第１制御部１３は、第１電力変換部１４に入力される電圧および電流のデータ等を制御装置４０に送信する（ＩＶ）。第１制御部１３は、制御装置４０から指令を受信する（Ｉ）。
【００１９】
第２電力変換装置２０は、第２直流端子２１と、第２交流端子２２と、第２制御部２３と、第２電力変換部２４と、を含む。第２直流端子２１は、蓄電装置３と接続され、第３電力変換装置３０と接続される。第２交流端子２２は、第１交流端子１２、電力系統４および負荷５と接続される。第２制御部２３は、制御装置４０からの指令に応じ、第２電力変換装置２０の出力電力を制御し、第２電力変換装置２０の保護を行う。第２電力変換装置２０は、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を直流電力に変換する双方向の交直電力変換装置である。第２電力変換装置２０は、蓄電装置３からの放電および蓄電装置３への充電を行う。
【００２０】
第２電力変換装置２０は、第１電力変換装置１０と同様の自励式の変換回路を用いることができる。第２電力変換装置２０の変換回路には、第１電力変換装置１０と同じ回路を用いてもよく、異なる回路を用いてもよい。第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０には、上述の三相ブリッジ回路に限らず、他の電力変換回路を用いてもよい。変換回路には、たとえばマルチレベル電力変換回路やその派生回路等を用いることができる。
【００２１】
第２制御部２３は、制御装置４０に接続されている。第２制御部２３は、制御装置４０からの指令を受信する（ＩＩ）。
【００２２】
第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０が変換する交流電力は、単相交流でもよいし、三相交流でもよい。
【００２３】
第３電力変換装置３０は、第３直流端子３１と、第４直流端子３２と、第３制御部３３と、第３電力変換部３４と、を含む。第３電力変換部３４は、第３直流端子３１を介して、直流発電装置１および第１電力変換装置１０に接続されている。第３電力変換部３４は、第４直流端子３２を介して、蓄電装置３および第２電力変換装置２０の第２直流端子２１に接続されている。第３制御部３３は、制御装置４０からの指令に応じ、第３電力変換部３４の出力電力を制御し、第３電力変換装置３０を保護する。第３電力変換装置３０は、直流発電装置１から出力される直流電圧を異なる直流電圧または直流電流に変換して蓄電装置３に供給する。第３電力変換装置３０は、たとえば非絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を含む。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、第３電力変換部３４は、この例では、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を有する。第３直流端子３１の高電位側と低電位側との間にスイッチング素子３４１ａ，３４１ｂが直列に接続されている。第４直流端子３２の高電位側と低電位側との間にスイッチング素子３４１ｃ，３４１ｄが直列に接続されている。インダクタ３４２は、スイッチング素子３４１ａ，３４１ｂの接続ノードと、スイッチング素子３４１ｃ，３４１ｄの接続ノードとの間に接続されている。コンデンサ３４３は、第３直流端子３１の高電位側と低電位側との間に接続されている。コンデンサ３４４は、第４直流端子３２の高電位側と低電位側との間に接続されている。
【００２５】
第３電力変換部３４は、第３直流端子３１から入力される直流電圧の値が、第４直流端子３２から出力される直流電圧の値よりも高い場合には、降圧する。第３電力変換部３４は、第３直流端子３１から入力される直流電圧の値が、第４直流端子３２から出力される直流電圧の値よりも低い場合には、昇圧する。
【００２６】
第３電力変換装置３０の変換回路は、直流発電装置の出力電圧および蓄電装置の充電時の電圧に応じて適切な回路形式が選定される。第３電力変換装置３０の変換回路は、昇圧型や降圧型等であってもよい。これらの電圧や電力等によっては、変換回路は、トランスを含む昇降圧回路であってもよい。
【００２７】
第３制御部３３は、制御装置４０に接続されている。第３制御部３３は、制御装置４０から指令を受信する。
【００２８】
図では示さないが、第１制御部１３、第２制御部２３および第３制御部３３は、相互に接続され、データの交換を行うことができる。また、第２制御部２３および第３制御部３３は、制御装置４０に対して、電圧等のデータを直接送信してもよい。
【００２９】
制御装置４０は、第１制御部１３、第２制御部２３、第３制御部３３、出力電力検出部８および蓄電装置３に接続されている。この例では、制御装置４０は、上位コントローラ７にも接続されている。制御装置４０は、第１制御部１３、第２制御部２３、第３制御部３３、出力電力検出部８、蓄電装置３および上位コントローラ７とデータを送受信することによって、電力供給システム５０および電力変換システム２の動作を制御する。
【００３０】
制御装置４０、第１制御部１３、第２制御部２３および第３制御部３３の機能の分担は、上述に限られない。制御装置４０は、第１制御部１３、第２制御部２３および第３制御部３３のそれぞれの機能のうち、一部または全部を含むようにしてもよい。たとえば、第１制御部１３および第２制御部２３の機能は、上述とおり第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０にそれぞれ含まれ、第３制御部３３の機能は、制御装置４０に含まれるようにしてもよい。たとえば、第３制御部３３の機能の一部は制御装置４０に含まれる等であってもよい。
【００３１】
蓄電装置３は、蓄電池３ａと、蓄電池管理部３ｂと、を含む。蓄電池３ａは、たとえば鉛電池や、リチウムイオン電池等の素電池が直列に接続され、直列に接続された接続体が並列に接続されて、所望の蓄電容量を実現している。蓄電池管理部３ｂは、蓄電池３ａの充電量を監視し、蓄電池３ａの種類に応じた充電制御を実行し、充電量にもとづいて放電制御を実行する。蓄電池管理部３ｂは、制御装置４０を介して、第２電力変換装置２０および第３電力変換装置３０に接続されている。蓄電池管理部３ｂは、第２電力変換装置２０および第３電力変換装置３０と、蓄電池３ａの充電量に関するデータの送受信を行うことができる。
【００３２】
電力系統４は、たとえば、商用電源の送電線で、電力系統４が供給する電力は、交流である。電力系統４の交流電圧は、たとえば、６６００Ｖ（実効値）である。電力系統４の交流電力の周波数は、たとえば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである。電力系統４は、たとえば、自家発電システム内の送電線等でもよい。
【００３３】
第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０は、遮断器６を介して電力系統４に接続される。遮断器６は、第１電力変換装置１０と電力系統４とを接続し、かつ第２電力変換装置２０と電力系統４とを接続する投入状態と、第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０を電力系統４から切り離す開放状態と、を有する。遮断器６の投入および開放は、たとえば、電力系統４の管理者によって制御される。
【００３４】
負荷５は、電力変換システム２と電力系統４との間に接続される。この例のように、負荷５は、変圧器９を介して電力系統４に接続されてもよい。負荷５は交流負荷である。負荷５の定格電力は、電力系統４の交流電力に対応する。負荷５は、たとえば、電子機器である。負荷５は、たとえば、配電盤や分電盤などを介して、第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０のそれぞれと遮断器６との間に接続される。系統事故等により遮断器６が開放状態になり、電力系統４と負荷５とが切り離された場合、電力供給システム５０は自立運転モードに移行する。この場合、負荷５は、直流発電装置１および蓄電装置３から電力の供給を受ける。
【００３５】
上位コントローラ７は、電力供給システム５０の動作等を管理する。たとえば、電力供給システム５０の起動や停止を制御する。上位コントローラ７は、たとえば、計画された電力需要に応じた発電電力の計画値を電力供給システム５０に供給する。たとえば、発電電力の計画値は、前日の電力需要等にもとづいて設定され、時間帯ごとの電力需要に応じた出力電力が設定される。
【００３６】
出力電力検出部８は、電力変換システム２の出力と電力系統４との間に設けられている。出力電力検出部８は、電力変換システム２が出力する電圧および電流を検出して、検出した電圧および電流のデータを制御装置４０に送信する。制御装置４０は、受信した電圧および電流のデータにもとづいて、電力供給システム５０および電力変換システム２が出力している電力を計算する。出力電力検出部８は、検出した電圧および電流のデータにもとづいて電力を計算し、計算した出力電力を制御装置４０に送信するようにしてもよい。
【００３７】
本実施形態において、第３電力変換装置３０は、直流発電装置１から出力される直流電力を、他の電力変換回路を介することなく、蓄電装置３に直接充電する。そのため、第３電力変換装置３０による充電時の電力損失を抑制することができる。したがって、電力供給システム５０は、直流発電装置１の発電電力を有効に利用することができる。
【００３８】
蓄電装置３から電力系統４および負荷５のうちの少なくとも一方に電力を供給する場合には、第２電力変換装置２０は、他の電力変換回路を介することなく、蓄電装置３から直接交流電力を供給する。したがって、電力供給システム５０は、蓄電装置３に充電された電力を有効に利用することができる。
【００３９】
本実施形態の電力供給システム５０および電力変換システム２の動作について説明する。
直流発電装置１の発電電力を電力系統４および負荷５に供給する場合には、第１電力変換装置１０は、制御装置４０からの指令にもとづいて、直流発電装置１から出力された直流電力を交流電力に変換する。第１電力変換装置１０は、変換した交流電力を、電力系統４および負荷５に供給する。
【００４０】
直流発電装置１の発電電力で蓄電装置３を充電する場合には、電力は、直流発電装置１、第３電力変換装置３０、蓄電装置３の順に伝送される。具体的には、第３電力変換装置３０は、制御装置４０の指令にもとづいて、直流発電装置１から出力される直流電力の電圧を降圧または昇圧して蓄電装置３に供給する。
【００４１】
蓄電池３ａの充電残量が十分に大きい場合には、制御装置４０は、蓄電装置３への充電をしないように第３制御部３３へ指令を送信する。たとえば充電残量が満充電の８０％以上ある場合には、充電は停止される。
【００４２】
蓄電装置３の直流電力を電力系統４および負荷５の少なくとも一方に供給する場合には、電力は、蓄電装置３、第２電力変換装置２０、電力系統４および負荷５の順に変換される。具体的には、第２電力変換装置２０は、制御装置４０からの指令によって、蓄電装置３から出力される直流電力を交流電力に変換して電力系統４および負荷５に供給する。
【００４３】
蓄電池３ａの充電残量が非常に小さい場合には、制御装置４０は、蓄電装置３からの放電をしないように、第２制御部２３へ指令を送信する。たとえば充電残量が２０％を下回る場合には、放電が停止される。
【００４４】
電力系統４の電力を蓄電装置３に充電する場合には、電力は、電力系統４、第２電力変換装置２０、蓄電装置３の順に伝送される。第２電力変換装置２０は、制御装置４０からの指令によって、電力系統４から供給される交流電力を直流電力に変換し蓄電装置３に出力する。
【００４５】
蓄電池３ａの充電残量が十分に大きい場合には、制御装置４０は、蓄電装置３への充電をしないように第２制御部２３へ指令を送信する。たとえば充電残量が満充電の８０％以上ある場合には、充電が停止される。
【００４６】
制御装置４０は、たとえば、第１制御部１３を介して直流発電装置１から出力される電流および電圧のデータを取得することができる。制御装置４０は、取得した電流および電圧のデータにもとづいて直流発電装置１が出力する発電電力を算出する。制御装置４０は、算出した発電電力が、あらかじめ設定された発電電力の計画値以上であるか否かを判定する。制御装置４０は、蓄電池管理部３ｂを介して、蓄電装置３の残量にもとづいて決定される所定値以上であるか否かを判定する。制御装置４０は、第１電力変換装置１０、第２電力変換装置２０および第３電力変換装置３０のそれぞれに対して、判定結果に応じた動作に関する指令を送信する。
【００４７】
図３は、本実施形態に係る電力供給システムおよび電力変換装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
本実施形態の電力変換システム２の一連の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。電力系統４から第２電力変換装置２０による蓄電装置３への充電については、上述と重複するので詳細な説明を省略する。
【００４８】
ステップＳ１において、制御装置４０は、直流発電装置１から出力された発電電力Ｐｇｅｎがあらかじめ設定された発電電力の計画値Ｐｐｌａｎ以上であるか否かを判定する。発電電力Ｐｇｅｎが計画値Ｐｐｌａｎ以上であると判定された場合には、制御装置４０は、処理を次のステップＳ２に遷移させる。発電電力Ｐｇｅｎが計画値Ｐｐｌａｎよりも小さいと判定した場合には、制御装置４０は、処理をステップＳ９に遷移させる。
【００４９】
ステップＳ２において、制御装置４０は、蓄電装置３の残量が充電可能かどうかを判定する。充電可能な残量は、たとえば満充電の８０％のように、あらかじめ設定されている。たとえば、あらかじめ設定されたしきい値ＳＯＣｔｈ１は、満充電の８０％である。制御装置４０がしきい値ＳＯＣｔｈ１を有していてもよい。蓄電池管理部３ｂがしきい値ＳＯＣｔｈ１を有しており、蓄電池管理部３ｂは、充電可能である旨のフラグを制御装置４０に送信するようにしてもよい。蓄電装置３の残量が充電可能と判定された場合には、制御装置４０は、処理をステップＳ３に遷移させる。蓄電装置３の残量が充電不可であると判定された場合には、制御装置４０は、処理をステップＳ６に遷移させる。
【００５０】
ステップＳ３において、制御装置４０は、第１制御部１３に対して第１電力変換装置１０が発電電力の計画値Ｐｐｌａｎで出力するように指令する。
【００５１】
ステップＳ４において、制御装置４０は、第２制御部２３に対して第２電力変換装置２０が充放電いずれも行わないように指令する。
【００５２】
ステップＳ５において、制御装置４０は、第３制御部３３に対して第３電力変換装置３０が発電電力Ｐｇｅｎのうち計画値Ｐｐｌａｎに対する余剰電力を蓄電装置３に充電するよう指令する。この余剰電力は、発電電力Ｐｇｅｎと計画値Ｐｐｌａｎとの差にほぼ等しい。
【００５３】
ステップＳ２で、蓄電装置３が充電可能でないと判定された場合には、ステップＳ６において、制御装置４０は、第１制御部１３に対して第１電力変換装置１０が計画値Ｐｐｌａｎで出力するように指令する。この場合には、発電電力Ｐｇｅｎが計画値Ｐｐｌａｎよりも大きいので、第１制御部１３は、計画値Ｐｐｌａｎに応じて出力する電流値を制限するように設定する。あるいは、計画値Ｐｐｌａｎに応じて出力電流の位相を調整して出力する有効電力を設定するようにしてもよい。
【００５４】
ステップＳ７において、制御装置４０は、第２制御部２３に対して第２電力変換装置２０が充放電いずれも行わないように指令する。
【００５５】
ステップＳ８において、制御装置４０は、第３制御部３３に対して第３電力変換装置２０が充電動作を行わないように指令する。
【００５６】
ステップＳ１で発電電力Ｐｇｅｎが計画値Ｐｐｌａｎよりも小さいと判定された場合には、ステップＳ９において、制御装置４０は、蓄電池管理部３ｂを介して蓄電装置３が放電可能な残量であるか否かを判定する。放電可能な残量は、たとえば満充電の２０％のように、あらかじめ設定されている。あらかじめ設定されたしきい値ＳＯＣｔｈ２は、たとえば満充電の２０％である。蓄電装置３が放電可能であるか否かについては、制御装置４０は、蓄電池管理部３ｂから受信した残量を示すデータにもとづいて判定する。あるいは、制御装置４０は、蓄電池管理部３ｂから送信された放電可能である旨のフラグによって判定してもよい。蓄電装置３が放電可能な残量を有する場合には、制御装置４０は、処理をステップＳ１０に遷移させる。蓄電装置３が放電可能な残量を有していない場合には、制御装置４０は、処理をステップＳ１３に遷移させる。
【００５７】
ステップＳ１０において、制御装置４０は、第１制御部１３に対して第１電力変換装置１０が発電電力Ｐｇｅｎのすべてを交流電力に変換して出力するように指令する。
【００５８】
ステップＳ１１において、制御装置４０は、第２制御部２３に対して第２電力変換装置２０が蓄電装置３から計画値Ｐｐｌａｎに対する不足電力分を交流電力に変換して出力するように指令する。
【００５９】
ステップＳ１２において、制御装置４０は、第３制御部３３に対して第３電力変換装置３０が充電動作を行わないように指令する。
【００６０】
ステップＳ９で蓄電装置３が放電可能な残量を有していないと判定された場合には、ステップＳ１３において、制御装置４０は、第１制御部１３に対して第１電力変換装置１０が供給される発電電力Ｐｇｅｎのすべてを交流電力に変換して出力するように指令する。
【００６１】
ステップＳ１４において、制御装置４０は、第２制御部２３に対して第２電力変換装置２０が充放電動作を行わないように指令する。
【００６２】
ステップＳ１５において、制御装置４０は、第３制御部３３に対して第３電力変換装置が充電動作を行わないように指令する。
【００６３】
本実施形態の電力供給システムおよび電力変換システムの効果について、比較例の電力供給システムと比較しつつ説明する。
図４（ａ）および図４（ｂ）は、比較例の電力供給システムを例示するブロック図である。
図４（ａ）に示すように、比較例の電力供給システム１５０ａでは、直流発電装置１と電力系統４との間に第１電力変換装置１１０が接続されている。第１電力変換装置１１０は、直流発電装置１で発電された直流電力を入力して、交流電力に変換して電力系統４に供給する。
【００６４】
比較例の電力供給システム１５０ａでは、蓄電装置３と電力系統４との間に第２電力変換装置１２０ａが接続されている。第２電力変換装置１２０ａは、双方向のインバータである。第２電力変換装置１２０ａは、第１電力変換装置１１０が供給する交流電力が、電力系統４が要求する交流電力よりも小さい場合に、蓄電装置３の直流電力を入力して、交流電力に変換して出力する。
【００６５】
第１電力変換装置１１０が出力する交流電力が、電力系統４の要求する交流電力よりも大きい場合には、第２電力変換装置１２０ａは、第１電力変換装置１１０が出力する交流電力から電力系統４が要求する交流電力を差し引いた交流電力を入力する。第２電力変換装置１２０ａは、差分の交流電力を直流電力に変換して、蓄電装置３を充電する。
【００６６】
比較例の電力供給システム１５０ａは、上述のように、直流発電装置１から蓄電装置３を充電する場合に、充電のための電力は、縦続接続された第１電力変換装置１１０および第２電力変換装置１２０ａを介して蓄電装置３に供給される。そのため、直流発電装置１から出力された発電電力の一部は、第１電力変換装置１１０および第２電力変換装置１２０ａの損失となり、蓄電装置３への充電の効率が低下する。
【００６７】
図４（ｂ）に示すように、他の比較例の電力供給システム１５０ｂでは、第２電力変換装置１２０ｂは、直流発電装置１と蓄電装置３との間に接続されている。第２電力変換装置１２０ｂは、双方向のＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００６８】
第２電力変換装置１２０ｂは、直流発電装置１が出力する直流電力の大きさが、電力系統４が要求する交流電力の大きさよりも小さい場合に、蓄電装置３の直流電力を入力して、第１電力変換装置１１０に供給する。第１電力変換装置１１０は、直流発電装置１および第２電力変換装置１２０ｂから供給される直流電力を交流電力に変換して、電力系統４に供給する。
【００６９】
直流発電装置１が出力する直流電力の大きさが、電力系統４の要求する交流電力の大きさよりも大きい場合には、第２電力変換装置１２０ｂは、直流発電装置１が出力する直流電力の大きさから、電力系統４が要求する電力の大きさを差し引いた電力を入力する。第２電力変換装置１２０ｂは、差分の電力を蓄電池に応じた直流電力に変換して、蓄電装置３を充電する。
【００７０】
比較例の電力供給システム１５０ｂは、上述のように、蓄電装置３から電力系統４に放電する場合に、放電電力は、縦続接続された第２電力変換装置１２０ｂおよび第１電力変換装置１１０を介して電力系統４に供給される。そのため、蓄電装置３から供給された電力の一部が第１電力変換装置１１０および第２電力変換装置１２０ｂの損失となり、蓄電装置３の利用効率が低下する。
【００７１】
これに対して、本実施形態の電力供給システム５０および電力変換システム２によれば、直流発電装置１から出力された直流電力は第３電力変換装置３０を介して蓄電装置３に充電されるため、１段分の変換器の損失しか発生しない。また、蓄電装置３から電力系統４へ電力供給する場合であっても、第２電力変換装置２０を介して放電されるので、１段分の変換器の損失が発生するに過ぎない。このため、本実施形態の電力供給システム５０および電力変換システム２では、直流発電装置１の発電電力を有効に活用することが可能になるとともに、蓄電装置３の充電量を有効に利用することができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態に係る電力供給システムおよび電力変換装置を例示するブロック図である。
上述した第１の実施形態の場合には、電力供給システム５０は、直流発電装置１が十分な発電電力を出力しているときに電力系統への電力供給をし、蓄電装置に充電する。本実施形態の場合では、直流発電装置１の出力が電力系統へ逆潮流するには十分でない場合に、制御装置は、第３電力変換装置が蓄電装置に充電することを指令する。また、本実施形態では、直流発電装置１の出力がさらに低下したときには、制御装置は、第２電力変換装置が蓄電装置から負荷に電力を供給することを許可する。
【００７３】
本実施形態の電力供給システム２５０および電力変換システム２０２は、制御装置２４０の構成が第１の実施形態の場合と相違し、他の構成要素については第１の実施形態の場合と同一である。同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態の電力変換システム２０２は、制御装置２４０を備える。制御装置２４０は、第１制御部１３を介して、直流発電装置１が出力する電圧のデータＶｄｃ１を取得する。制御装置２４０は、電圧のデータＶｄｃ１に対する第１のしきい値電圧データＶｔｈ１を有する。制御装置２４０は、取得した電圧のデータＶｄｃ１が第１のしきい値電圧データＶｔｈ１よりも低い場合に、第３制御部３３に対して第３電力変換装置３０が蓄電装置３を充電することを指令する。
【００７４】
制御装置２４０は、電圧のデータＶｄｃ１によって第３電力変換装置３０に蓄電装置３への充電を指令するためには、蓄電装置３から充電許可を取得する必要がある。
【００７５】
制御装置２４０は、第３電力変換装置３０に蓄電装置３へ充電の指令を送信する場合には、第１制御部１３に第１電力変換装置１０を停止する指令を送信するようにしてもよい。
【００７６】
制御装置２４０は、電圧のデータＶｄｃ１に対する第２のしきい値電圧データＶｔｈ２を有する。制御装置２４０は、取得した電圧のデータＶｄｃ１が第２のしきい値電圧データＶｔｈ２よりも低い場合には、第３制御部３３に対して第３電力変換装置３０の動作を停止するように指令する。制御装置２４０は、さらに第２制御部２３に対して第２電力変換装置２０が負荷５に対して電力を供給するように指令する。この場合において、電力供給システム２５０は、電力系統４から解列したことを条件に追加してもよい。
【００７７】
電圧のデータＶｄｃ１が第１のしきい値電圧データＶｔｈ１以上の場合には、電力変換システム２０２は、第１の実施形態の場合と同様に動作する。
【００７８】
本実施形態の電力供給システム２５０では、この例のように、日射計２５１が設けられていてもよい。日射計２５１は、直流発電装置１が太陽電池パネルの場合に設けられる。日射計２５１は、太陽電池パネルが受ける日射強度を測定して、たとえば日射強度のデータを上位コントローラ７に送信する。日射強度のデータは、たとえばあらかじめ設定された時刻に測定され、上位コントローラ７に送信される。太陽電池パネルの発電電力は、日射強度に応じて変化するので、電力供給システム２５０は、日射強度のデータを用いて、発電電力の大きさを間接的に認識することができる。
【００７９】
図６は、本実施形態の動作を説明するためのフローチャートの例である。
図６に示すように、ステップＳ２０において、制御装置２４０は、取得した直流発電装置１の出力する電圧のデータＶｄｃ１と第１のしきい値電圧データＶｔｈ１とを比較する。電圧のデータＶｄｃ１が第１のしきい値電圧データＶｔｈ１以上の場合には、制御装置２４０は、処理を図４のステップＳ１に遷移させる。電圧のデータＶｄｃ１が第１のしきい値電圧データＶｔｈ１よりも低い場合には、制御装置２４０は、処理をステップＳ２１に遷移させる。
【００８０】
ステップＳ２１において、制御装置２４０は、第１制御部１３に対して第１電力変換装置１０の動作を停止するように指令する。
【００８１】
ステップＳ２２において、制御装置２４０は、電圧のデータＶｄｃ１と第２のしきい値電圧データＶｔｈ２とを比較する。電圧のデータＶｄｃ１が第２のしきい値電圧データＶｔｈ２以上の場合には、制御装置２４０は、処理をステップＳ２３に遷移させる。電圧のデータＶｄｃ１が第２のしきい値電圧データＶｔｈ２よりも低い場合には、制御装置２４０は、処理をステップＳ２６に遷移させる。
【００８２】
ステップＳ２３において、制御装置２４０は、蓄電池管理部３ｂを介して蓄電装置３が充電可能な残量を有するか否かを判断する。蓄電装置３の残量が充電可能である場合には、制御装置２４０は、処理をステップＳ２４に遷移させる。蓄電装置３の残量が充電停止レベルの場合には、制御装置２４０は、処理をステップＳ２５に遷移させる。
【００８３】
ステップＳ２４において、制御装置２４０は、第３制御部３３に対して第３電力変換装置３０が蓄電装置３を充電するように指令する。
【００８４】
ステップＳ２５において、制御装置２４０は、第３制御部３３に対して第３電力変換装置３０が充電動作を停止するように指令する。
【００８５】
なお、ステップＳ２４，Ｓ２５においては、第２電力変換装置２０は、動作可能な状態であってもよいが、好ましくは、制御装置２４０によって動作が停止されている状態とされる。第２電力変換装置２０をゲートブロック等により停止させることによって、電力変換システム２０２全体の消費電力を抑制することができる。
【００８６】
ステップＳ２２で電圧のデータＶｄｃ１が第２のしきい値電圧データＶｔｈ２よりも低いと判定された場合には、ステップＳ２６において、制御装置２４０は、蓄電池管理部３ｂを介して蓄電装置３から放電可能か否かを判定する。蓄電装置３が放電可能な残量を有する場合には、制御装置２４０は、処理をステップＳ２７に遷移させる。蓄電装置３の残量が放電停止レベルである場合には、制御装置２４０は、処理をステップＳ２８に遷移させる。
【００８７】
ステップＳ２７において、制御装置２４０は、第２制御部２３に対して第２電力変換装置２０が蓄電装置３からの直流電力を交流電力に変換して負荷５に供給するように指令する。
【００８８】
第２電力変換装置２０が蓄電装置３からの放電電力を変換して交流電力を出力するための条件として、さらに電力供給システム２５０が電力系統４から解列した場合を追加してもよい。事故等によって電力系統４が遮断した場合等には、電力供給システム２５０は、第２電力変換装置２０によって負荷５に電力を供給することができる。
【００８９】
ステップＳ２８において、制御装置２４０は、第２制御部２３に対して第２電力変換装置２０の動作を停止するように指令する。
【００９０】
ステップＳ２７，Ｓ２８においては、第３電力変換装置３０は、動作可能な状態であってもよいし、システム全体の消費電力を抑制する観点から、制御装置２４０によって動作が停止されている状態としてもよい。
【００９１】
上述では直流発電装置１の発電電力が低下し、それにともなって出力電圧が低下した場合について、第１電力変換装置１０〜第３電力変換装置３０の動作を規定した。本実施形態では、直流発電装置１の発電電力が所定値よりも小さい場合に、蓄電装置３を充電し、蓄電装置３から放電することが可能になる。したがって、発電電力の低下を直接的または間接的に検出することができれば、直流電圧のデータＶｄｃ１に限らず他のデータを用いることができる。
【００９２】
直流発電装置１が太陽電池パネルの場合には、直流発電装置１の発電電力は、日射強度に応じて変化するので、直流発電装置１が出力する電圧に代えて、日射計２５１から出力される日射強度のデータを用いてもよい。日射強度のしきい値を上述の２つのしきい値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２に対応させることによって、曇り等の日射に少ない場合であっても、蓄電装置３を充電することができる。また、日射計２５１のデータによって、制御装置は、夜間であることを検出することができるので、たとえば解列時に第２電力変換装置２０を動作させて、負荷５にバックアップのための電力を供給することもできる。
【００９３】
本実施形態の電力供給システムおよび電力変換システムの効果について説明する。
本実施形態の電力供給システム２５０および電力変換システム２０２は、制御装置２４０が、直流発電装置１の出力の低下を検出し、第３電力変換装置３０が、第１電力変換装置１０および第２電力変換装置２０を介することなく蓄電装置３に接続されている。そのため、第３電力変換装置３０によって直接的に蓄電装置３を充電することができるので、直流発電装置１の発電能力をより効率よく活用することができる。
【００９４】
本実施形態の電力供給システム２５０および電力変換システム２０２は、制御装置２４０が直流発電装置の出力のさらなる低下を検出し、第２電力変換装置２０が第１電力変換装置１０を介することなく蓄電装置３に直接接続されている。そのため、蓄電装置３に充電された電力を効率よく活用することができる。
【００９５】
一般に、蓄電装置に充電できる電力量当たりのコストは、太陽電池パネルの発電量当たりのコストに比べて高額な場合が多い。そのため、直流発電装置１の蓄電容量は、太陽電池パネルの発電量よりも小さく設定されるので、第２電力変換装置２０および第３電力変換装置３０は、第１電力変換装置１０よりも小容量とすることができる。上述のように、本実施形態の電力供給システム２５０および電力変換システム２０２では、直流発電装置１が低出力の場合に、第２電力変換装置２０や第３電力変換装置３０によって、直接的に充放電することができるので、電力供給システム２５０は、より効率的に発電電力や充電電力を活用することができる。
【００９６】
（第３の実施形態）
図７は、本実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
上述の実施形態の場合には、電力変換システムは、複数の電力変換装置および制御装置を含む。これらそれぞれの装置は、機能ブロックとして構成されてもよい。つまり、電力供給システム３５０は、単一の電力変換装置を備える。
【００９７】
図７に示すように、本実施形態の電力供給システム３５０は、電力変換装置３０２と、直流発電装置１と、蓄電装置３と、を備える。電力変換装置３０２は、第１電力変換回路３１０と、第２電力変換回路３２０と、第３電力変換回路３３０と、制御回路３４０と、を備える。電力変換装置３０２は、端子３０３ａ〜３０３ｄを含む。
【００９８】
電力変換装置３０２は、端子３０３ａを介して直流発電装置１に接続される。電力変換装置３０２は、端子３０３ｂを介して蓄電装置３に接続される。電力変換装置３０２は、端子３０３ｃを介して電力系統４および負荷５に接続される。電力変換装置３０２は、端子３０３ｄを介して出力電力検出部８、上位コントローラ７および蓄電装置３に接続される。
【００９９】
第１電力変換回路３１０は、第１直流端子１１と第１交流端子１２と第１制御部１３と第１電力変換部１４とを含む。第１電力変換部１４は、第１直流端子１１を介して端子３０３ａに接続されている。第１電力変換部１４は、第１交流端子１２を介して端子３０３ｃに接続されている。
【０１００】
第２電力変換回路３２０は、第２直流端子２１と第２交流端子２２と第２制御部２３と第２電力変換部２４とを含む。第２電力変換回路３２０は、第２直流端子２１を介して端子３０３ｂに接続される。第２電力変換回路３２０は、第２交流端子２２を介して端子３０３ｃに接続されている。
【０１０１】
第３電力変換回路３３０は、第３直流端子３１と第４直流端子３２と第３制御部３３と第３電力変換部３４とを含む。第３電力変換回路３３０は、第３直流端子３１を介して端子３０３ａに接続されている。第３電力変換回路３３０は、第４直流端子３２を介して端子３０３ｂに接続されている。
【０１０２】
制御回路３４０は、第１制御部１３、第２制御部２３および第３制御部３３と接続されている。制御回路３４０は、端子３０３ｄを介して出力電力検出部８、上位コントローラ７および蓄電装置３に接続されている。
【０１０３】
第１電力変換回路３１０、第２電力変換回路３２０、第３電力変換回路３３０および制御回路３４０は、上述の他の実施形態の第１電力変換装置１０、第２電力変換装置２０、第３電力変換装置３０および制御装置４０にそれぞれ対応する。
【０１０４】
本実施形態の電力変換装置３０２は、たとえばより小容量の電力供給システムのために用いられる。たとえば、上述した他の実施形態の電力変換システムは、数１００ｋＷ以上の大容量の電力供給システム、いわゆるメガソーラー等に用いられるのに対して、本実施形態の電力変換装置は、家庭用の太陽光発電システム等に用いられる場合がある。なお、電力変換装置か、電力変換システムかの選択は、上述の事情によらず任意にすることができる。
【０１０５】
制御回路３４０、第１制御部１３、第２制御部２３および第３制御部３３のそれぞれの機能の分担は、上述に限られない。制御回路３４０は、第１制御部１３、第２制御部２３および第３制御部３３のそれぞれの機能のうち、一部または全部を含むようにしてもよい。たとえば、第１制御部１３および第２制御部２３の機能は、上述とおり第１電力変換回路３１０および第２電力変換回路３２０にそれぞれ含まれ、第３制御部３３の機能は、制御回路３４０に含まれるようにしてもよい。たとえば、第３制御部３３の機能の一部が制御回路３４０に含まれる等であってもよい。
【０１０６】
実施形態によれば、直流発電装置の発電電力および蓄電装置に充電された電力を有効に利用できる電力変換システム、電力供給システムおよび電力変換装置を提供することができる。
【０１０７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。たとえば、第１〜第３電力変換装置等の各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０１０８】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１０９】
その他、本発明の実施の形態として上述した電力変換システム、電力供給システムおよび電力変換装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得るすべての電力変換システム、電力供給システムおよび電力変換装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１１０】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１１１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【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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