(57)【要約】【課題】太陽光発電装置の発電電力量に関わらず、電力会社との契約を遵守するように蓄電装置の放電を制御する。【解決手段】本発明に係る蓄電装置１００は、系統５００に対して太陽光発電装置２００と並列に接続して用いられる蓄電装置１００であって、蓄電池１２０と、太陽光発電装置２００から系統５００への逆潮流電流を検出する第１電流センサ４００から、検出された逆潮流電流に対応する電圧信号を受信する第１電流検出部１３０と、電圧信号に応じて蓄電池１２０の放電電流を制御する制御部１４０とを備え、制御部１４０は、所定の条件に基づいて、第１電流検出部１３０が受信できる電圧信号の入力レンジを変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統に対して太陽光発電装置と並列に接続して用いられる蓄電装置であって、
蓄電池と、
前記太陽光発電装置から前記系統への逆潮流電流を検出する第１電流センサから検出された該逆潮流電流に対応する電圧信号を受信する第１電流検出部と、
前記電圧信号に応じて前記蓄電池の放電電流を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、所定の条件に基づいて、前記第１電流検出部が受信できる前記電圧信号の入力レンジを変更することを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置において、前記制御部は、前記電圧信号が所定の閾値以上の場合に、前記第１電流検出部の前記入力レンジを広げることを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電装置において、
前記第１電流検出部は、第１Ａ／Ｄコンバータと、該第１Ａ／Ｄコンバータより入力レンジの広い第２Ａ／Ｄコンバータとを含み、
前記制御部は、前記第１Ａ／Ｄコンバータから前記第２Ａ／Ｄコンバータに切り換えることによって、前記第１電流検出部の前記入力レンジを広げることを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項２に記載の蓄電装置において、
前記第１電流検出部は、倍率変換部と、該倍率変換部につながるＡ／Ｄコンバータとを含み、
前記制御部は、前記倍率変換部の倍率を小さくすることによって、前記第１電流検出部の前記入力レンジを広げることを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の蓄電装置において、前記制御部は、前記第１電流検出部の前記入力レンジを変更した場合に、前記入力レンジの変更に伴って増大した前記第１電流センサの測定誤差分を、受信した前記電圧信号に加算した上で、該測定誤差分を加算された該電圧信号に応じて前記蓄電池の放電電流を制御することを特徴とする蓄電装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の蓄電装置において、
さらに、前記太陽光発電装置の出力電流を検出する第２電流センサから、検出された該出力電流に対応する電圧信号を受信する第２電流検出部を備え、
前記制御部は、所定の条件に基づいて、前記第２電流検出部が受信できる前記電圧信号の入力レンジを変更することを特徴とする蓄電装置。
【請求項７】
系統に対して太陽光発電装置と並列に接続して用いられる蓄電装置の制御方法であって、
前記太陽光発電装置から前記系統への逆潮流電流を検出する第１電流センサから検出された該逆潮流電流に対応する電圧信号を受信するステップと、
所定の条件に基づいて、前記蓄電装置が受信できる前記電圧信号の入力レンジを変更するステップと、
前記電圧信号に応じて前記蓄電装置の放電電流を制御するステップとを含む蓄電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置及び蓄電装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電装置や蓄電装置のような分散電源を系統に連系させて制御するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば一般住宅などにおいて、太陽光発電装置と蓄電装置の両方を系統に連系させて用いている場合、ユーザと電力会社との契約には、「押し上げ効果なし」と「押し上げ効果あり」の二種類の契約がある。
【０００４】
「押し上げ効果なし」の契約の場合、太陽光発電装置による発電電力を電力会社（系統）に売電中は、蓄電装置を放電させて負荷に電力を供給することはできない。
【０００５】
「押し上げ効果あり」の契約の場合、太陽光発電装置による発電電力を電力会社に売電中に、蓄電装置を放電させて放電電力を負荷に供給し、蓄電装置から負荷に供給した電力分だけ、太陽光発電装置から電力会社に売電する電力量を増やす（押し上げる）ことができる。
【０００６】
通常、「押し上げ効果なし」の契約と「押し上げ効果あり」の契約とでは、太陽光発電装置から電力会社に売電する電力の買取単価が異なり、「押し上げ効果なし」の場合の方が、「押し上げ効果あり」の場合よりも買取単価が高い。一般に、蓄電装置は「押し上げ効果なし」と「押し上げ効果あり」の切り替えができるスイッチが設けられており、設置時の契約から途中変更した場合でも、蓄電装置を交換すること無く制御を変えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１０１５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
「押し上げ効果なし」と「押し上げ効果あり」のいずれの場合も、電力会社との契約を遵守するために、蓄電装置の放電を適切に制御する必要がある。
【０００９】
「押し上げ効果なし」の場合は、太陽光発電装置による発電電力を系統に売電中は、蓄電装置による放電電力を負荷に供給することで系統に売電する電力が増えるといったことがないように制御する必要がある。
【００１０】
また、「押し上げ効果あり」の場合は、太陽光発電装置による発電電力を系統に売電中は、蓄電装置による放電電力を、負荷に供給するために必要な電力以下に抑えるように制御する必要がある。
【００１１】
このように、「押し上げ効果なし」、「押し上げ効果あり」のいずれの場合も、太陽光発電装置の発電電力量に関わらず、上記制御を適切に実行することが要求される。
【００１２】
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、太陽光発電装置の発電電力量に関わらず、電力会社との契約を遵守するように蓄電装置の放電を制御することができる蓄電装置及び蓄電装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態に係る蓄電装置は、系統に対して太陽光発電装置と並列に接続して用いられる蓄電装置であって、蓄電池と、前記太陽光発電装置から前記系統への逆潮流電流を検出する第１電流センサから検出された該逆潮流電流に対応する電圧信号を受信する第１電流検出部と、前記電圧信号に応じて前記蓄電池の放電電流を制御する制御部とを備え、前記制御部は、所定の条件に基づいて、前記第１電流検出部が受信できる前記電圧信号の入力レンジを変更するものである。
【００１４】
また、本発明の実施形態に係る蓄電装置の制御方法は、系統に対して太陽光発電装置と並列に接続して用いられる蓄電装置の制御方法であって、前記太陽光発電装置から前記系統への逆潮流電流を検出する第１電流センサから検出された該逆潮流電流に対応する電圧信号を受信するステップと、所定の条件に基づいて、前記蓄電装置が受信できる前記電圧信号の入力レンジを変更するステップと、前記電圧信号に応じて前記蓄電装置の放電電流を制御するステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る蓄電装置及び蓄電装置の制御方法によれば、太陽光発電装置の発電電力量に関わらず、電力会社との契約を遵守するように蓄電装置の放電を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蓄電装置を含む分散電源システムの概略構成を示す図である。
【図２】押し上げ効果なしの場合における比較例に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図３】押し上げ効果なしの場合における比較例に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図４】押し上げ効果なしの場合における比較例に係る蓄電装置の動作の他の例を説明するための図である。
【図５】押し上げ効果なしの場合における比較例に係る蓄電装置の動作の他の例を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る電流検出部の構成例を示す図である。
【図７】押し上げ効果なしの場合における本発明の第１実施形態に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図８】押し上げ効果なしの場合における本発明の第１実施形態に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る蓄電装置を含む分散電源システムの概略構成を示す図である。
【図１０】押し上げ効果ありの場合における比較例に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図１１】押し上げ効果ありの場合における比較例に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図１２】押し上げ効果ありの場合における本発明の第２実施形態に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図１３】押し上げ効果ありの場合における本発明の第２実施形態に係る蓄電装置の動作の一例を説明するための図である。
【図１４】押し上げ効果ありの場合における本発明の第２実施形態に係る蓄電装置の動作の他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１００を含む分散電源システム１の概略構成を示す図である。分散電源システム１は、蓄電装置１００、太陽光発電装置２００、負荷３００及び電流センサ（第１電流センサ）４００を備える。分散電源システム１は、「押し上げ効果なし」の場合を想定した構成である。図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は電力線を示し、破線は通信線を示す。通信線が示す接続は、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。
【００１９】
蓄電装置１００は、太陽光発電装置２００と並列して系統５００に接続して用いられ、放電電力によって負荷３００に電力を供給することができる。また、蓄電装置１００は、系統５００又は太陽光発電装置２００から供給される電力により充電することができる。蓄電装置１００の構成及び機能の詳細については後述する。
【００２０】
太陽光発電装置２００は、発電電力を負荷３００に供給する。また、太陽光発電装置２００は、負荷３００に供給しても余った発電電力を、系統５００（電力会社）に逆潮流させて売電することができる。第１実施形態は、蓄電装置１００及び太陽光発電装置２００の所有者が、「押し上げ効果なし」で電力会社と契約している場合であるため、太陽光発電装置２００が系統５００に売電している際は、蓄電装置１００は負荷３００に電力を供給することができない。
【００２１】
負荷３００は、例えば電気機器などである。負荷３００は任意の台数であってよい。
【００２２】
電流センサ４００は、系統５００への逆潮流電流を検出し、検出した逆潮流電流に対応する電圧信号を蓄電装置１００に送信する。
【００２３】
（第１実施形態と同様の構成の分散電源システムにおいて起こり得る不具合の例１）
ここで、蓄電装置１００の機能及び構成について詳細に説明する前に、第１実施形態と同様の構成の分散電源システムにおいて起こり得る不具合の一例（例１）を、図２及び図３を参照して説明する。図２及び図３においては、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１００を、比較例である蓄電装置６００に置き換えている。
【００２４】
蓄電装置６００は、放電動作をする時間が予め設定されており、放電動作の開始時間になると、自動的に放電を開始するものとする。蓄電装置６００は、電流センサ４００から逆潮流電流に対応する電圧信号を受信し、放電電流を増やしたことによって系統５００への逆潮流電流が増えるか否かで、押し上げ効果が発生したか否かを判定するものとする。
【００２５】
蓄電装置６００は、放電電流を増やしても逆潮流電流が増えていない場合、押し上げ効果は発生していないとして、少しずつ電流を増やしていくものとする。
【００２６】
ここで、蓄電装置６００は、電流センサ４００から送信されてくる電圧信号を受信できる入力レンジに制限があり、受信できる最大値の仕様値は、３０Ａの電流に対応する電圧信号であり、実際に受信できる最大値は、３１Ａの電流に対応する電圧信号であるものとする。
【００２７】
図２は、蓄電装置６００が放電を開始する直前の状態の一例を示す図である。太陽光発電装置２００が発電して供給している電流は４０Ａであり、太陽光発電装置２００が負荷３００に供給している電流は４Ａである。この場合、太陽光発電装置２００が系統５００に売電している電流は、
４０Ａ−４Ａ＝３６Ａ
である。
【００２８】
この状態で、電流センサ４００は、３６Ａの電流に対応する電圧信号を蓄電装置６００に送信しているが、３６Ａに対応する電圧信号は、蓄電装置６００が受信できる上限値を超えているため、蓄電装置６００は、系統５００への逆潮流電流が３１Ａの電流であると誤検出する。
【００２９】
図３は、押し上げ効果が発生したか否かを判定するために、図２に示した状態から蓄電装置６００が徐々に放電電流を増やし、０Ａから１Ａまで放電電流を増やした状態を示す図である。
【００３０】
ここで、負荷３００への供給電流が４Ａのまま変わらないとすると、蓄電装置６００から負荷３００に１Ａが供給されるようになるため、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給する電流は、４Ａから３Ａに減る。そうすると、減った分の１Ａが系統５００へ供給されるため、太陽光発電装置２００から系統５００への逆潮流電流が、３６Ａから３７Ａに増える。
【００３１】
これは、蓄電装置６００による放電電流により、太陽光発電装置２００から系統５００への逆潮流電流が押し上げられた状況であり、「押し上げ効果なし」の契約条件においては、本来、抑制するべき動作である。
【００３２】
しかしながら、蓄電装置６００が電流センサ４００から受信する電圧信号は、相変わらず、蓄電装置６００が受信できる上限値を超えているため、蓄電装置６００は、系統５００への逆潮流電流が３１Ａの電流であると誤検出する。
【００３３】
その結果、蓄電装置６００は、放電電流を０Ａから１Ａまで増やしても、逆潮流電流が増えていないと判定するため、押し上げ効果は発生していないと判定し、さらに放電電流を増やそうとする。
【００３４】
このように、電流センサ４００に流れる逆潮流電流が、蓄電装置６００が受信できる電流の上限値を超えている場合、蓄電装置６００は、逆潮流電流の変化を正しく検出することができず、不具合が発生するおそれがある。
【００３５】
（第１実施形態と同様の構成の分散電源システムにおいて起こり得る不具合の例２）
続いて、第１実施形態と同様の構成の分散電源システムにおいて起こり得る不具合の他の例（例２）を、図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５においても、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１００を、比較例である蓄電装置６００に置き換えている。
【００３６】
蓄電装置６００の基本的な動作、及び、蓄電装置６００が電流センサ４００から受信できる電圧信号の入力レンジは、図２及び図３で説明した場合と同様であるものとする。
【００３７】
図４は、蓄電装置６００が放電を開始する直前の状態の他の例を示す図である。太陽光発電装置２００が発電して供給している電流は４０Ａであり、太陽光発電装置２００が負荷３００に供給している電流は０Ａである。この場合、太陽光発電装置２００が系統５００に売電している電流は、
４０Ａ−０Ａ＝４０Ａ
である。
【００３８】
この状態で、電流センサ４００は、４０Ａの電流に対応する電圧信号を蓄電装置６００に送信しているが、４０Ａに対応する電圧信号は、蓄電装置６００が受信できる上限値を超えているため、蓄電装置６００は、系統５００への逆潮流電流が３１Ａの電流であると誤検出する。
【００３９】
図５は、図４に示した状態から蓄電装置６００が徐々に放電電流を増やし、０Ａから１Ａまで放電電流を増やした状態を示す図である。
【００４０】
ここで、負荷３００への供給電流が０Ａのまま変わらないとすると、蓄電装置６００の放電電流である１Ａは、系統５００への逆潮流電流となる。そうすると、系統５００への逆潮流電流は、４０Ａから４１Ａに増える。
【００４１】
これは、蓄電装置６００による放電電流が、系統５００に逆潮流してしまっている状況である。蓄電装置６００には通常、逆潮流用の保護機能は搭載されていないため、このような状況が発生することは、感電や短絡等が起こった場合に柱状トランス等に不具合が生じるおそれがある。
【００４２】
しかしながら、この場合にも、蓄電装置６００が電流センサ４００から受信する電圧信号は、上述したように、蓄電装置６００が受信できる上限値を超えているため、蓄電装置６００は、系統５００への逆潮流電流が３１Ａの電流であると誤検出する。
【００４３】
その結果、蓄電装置６００は、放電電流を０Ａから１Ａまで増やしても、逆潮流電流が増えていないと判定するため、押し上げ効果は発生していないと判定し、さらに放電電流を増やそうとする。
【００４４】
このように、電流センサ４００に流れる逆潮流電流が、蓄電装置６００が受信できる電流の上限値を超えている場合、蓄電装置６００は、逆潮流電流の変化を正しく検出することができず、不具合が発生するおそれがある。この様な不具合が発生する具体的な事例としては、蓄電装置６００の初期設定において接続された電流センサ４００の仕様の選択間違い（例えば、本来５０Ａを選択すべきであったところ、３０Ａを選択した）や、蓄電装置設置後に太陽光発電装置が増設された場合などが挙げられる。
【００４５】
（第１実施形態に係る蓄電装置）
ここで、再び図１を参照し、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１００の構成及び機能について説明する。蓄電装置１００は、パワーコンディショナ１１０、蓄電池１２０、電流検出部（第１電流検出部）１３０及び制御部１４０を備える。
【００４６】
パワーコンディショナ１１０は、蓄電池１２０が放電する直流電力を交流電力に変換し、負荷３００に供給する。また、パワーコンディショナ１１０は双方向であり、系統５００又は太陽光発電装置２００から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池１２０に供給し、蓄電池１２０を充電する。
【００４７】
蓄電池１２０は、放電することによりパワーコンディショナ１１０に直流電力を供給する。また、蓄電池１２０は、パワーコンディショナ１１０から供給される直流電力により充電される。
【００４８】
電流検出部１３０は、電流センサ４００から受信した逆潮流電流に対応する電圧信号を、電流値に換算して検出する。
【００４９】
電流検出部１３０は、受信可能な電圧信号の上限値を変更することができる。すなわち、電流検出部１３０は、受信できる電圧信号の入力レンジを変更可能である。
【００５０】
電流検出部１３０は、例えば、図６に示すような構成とすることができる。
【００５１】
図６（ａ）に電流検出部１３０の構成例１を示す。構成例１においては、電流検出部１３０は、第１Ａ／Ｄコンバータ１３１及び第２Ａ／Ｄコンバータ１３２を備える。第２Ａ／Ｄコンバータ１３２は、第１Ａ／Ｄコンバータ１３１よりも入力レンジが広い。構成例１の場合、制御部１４０は、電流センサ４００から受信する電圧信号が所定の閾値以上になると、電圧信号を受信するＡ／Ｄコンバータを、第１Ａ／Ｄコンバータ１３１から第２Ａ／Ｄコンバータ１３２に切り換える。第１Ａ／Ｄコンバータ１３１と第２Ａ／Ｄコンバータ１３２とは、入力レンジだけでなく、ビット数も異なるものとしてもよい。例えば、第１Ａ／Ｄコンバータ１３１を１２ビットのＡ／Ｄコンバータとし、第２Ａ／Ｄコンバータ１３２を１０ビットのＡ／Ｄコンバータとしてもよい。
【００５２】
図６（ｂ）に電流検出部１３０の構成例２を示す。構成例２においては、電流検出部１３０は、第１Ａ／Ｄコンバータ１３１及び倍率変換部１３３を備える。倍率変換部１３３は、電流センサ４００から第１Ａ／Ｄコンバータ１３１に入力する電圧信号の信号レベルを変換することができる。例えば、倍率変換部１３３は、電流センサ４００から受信した電圧信号の信号レベルを１／４倍することができる。こうすると、第１Ａ／Ｄコンバータ１３１に入力される電圧信号の信号レベルは１／４倍になり、電流検出部１３０の入力レンジを４倍にすることができる。この場合、例えば、もともと電流検出部１３０が検出できる電流の最大値が３０Ａであるとすると、１２０Ａまで検出できるようになる。構成例２の場合、制御部１４０は、電流センサ４００から受信する電圧信号が所定の閾値以上になると、倍率変換部１３３の倍率を切り換え、例えば、倍率を１倍から１／４倍に切り換える。構成例２においては、１つのＡ／Ｄコンバータで入力レンジを広げることができる。
【００５３】
なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）においては、電流検出部１３０の入力レンジを２段階で切り換える場合を例に挙げて説明したが、入力レンジを３段階以上で切り換える構成としてもよい。
【００５４】
再び図１を参照し、蓄電装置１００の構成について説明する。
【００５５】
制御部１４０は、蓄電装置１００全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。
【００５６】
制御部１４０は、電流検出部１３０が検出した電流値に応じて、パワーコンディショナ１１０及び蓄電池１２０を制御し、蓄電装置１００の放電電流を制御する。
【００５７】
制御部１４０は、所定の条件にしたがって、電流検出部１３０が受信可能な電圧信号の入力レンジを変更する。例えば、制御部１４０は、電流検出部１３０が受信している電圧信号が所定の閾値以上になった場合に、電流検出部１３０の入力レンジを広げるように制御する。これにより、電流センサ４００からの電圧信号が入力レンジを超えているために正しい電流値を誤検出してしまうといった状態を未然に回避することができる。所定の閾値は、例えば、現在の入力レンジの上限より１Ａ小さい電流に対応する電圧値などとすることができる。なお、所定の閾値は任意の値に設定可能である。また、制御部１４０は、定期的に、電流検出部１３０の入力レンジを広げるように制御してもよい。
【００５８】
制御部１４０は、電流検出部１３０が受信する電圧信号が所定の閾値以上になって、電流検出部１３０の入力レンジを広げるように制御した場合、その後、電流検出部１３０が受信する電圧信号が所定の閾値より小さくなったら、電流検出部１３０の入力レンジを、広い入力レンジから元のレンジに戻してもよい。この場合、広い入力レンジから元の入力レンジに戻す場合の閾値を、入力レンジを広げる際の閾値よりも小さい値としてヒステリシスを持たせてもよい。
【００５９】
また、制御部１４０は、一旦、電流検出部１３０の入力レンジを広げるように制御した場合、そのまま広い入力レンジにロックして、元の入力レンジには戻さないように制御してもよい。
【００６０】
また、制御部１４０は、電流センサ４００から受信する電圧信号が所定の閾値以上となる頻度に応じて、一旦広げた入力レンジを、そのままロックするか否かを判定するようにしてもよい。制御部１４０は、例えば、所定の閾値以上となる頻度が多い場合は広い入力レンジにロックし、頻度が少ない場合は入力レンジをロックしないようにしてもよい。
【００６１】
制御部１４０は、予め設定された時間帯に蓄電装置１００を放電させるように制御する。蓄電装置１００を放電させる時間帯は、制御部１４０内の記憶部などに記憶させることができる。なお、記憶部は制御部１４０の外部に設けてもよい。
【００６２】
制御部１４０は、放電動作の開始時間になると、パワーコンディショナ１１０及び蓄電池１２０を制御して、蓄電池１２０の放電を開始させる。制御部１４０は、蓄電池１２０の放電を開始させると、徐々に、パワーコンディショナ１１０及び蓄電池１２０を制御して放電電流を増やし、電流検出部１３０が検出する電流値が増えていない間は、押し上げ効果が発生していないと判定して、蓄電装置１００の放電電流を増やす動作を続ける。制御部１４０は、例えば、０．１Ａずつ放電電流を増やし、電流検出部１３０が検出する電流値が増えているか否かを判定する。
【００６３】
制御部１４０は、電流検出部１３０が検出する電流値が増えていない間は、蓄電装置１００の定格電流まで放電電流を増やすようにしてもよいし、予め定格電流よりも小さい上限値を決めておき、当該上限値まで放電電流を増やすようにしてもよい。
【００６４】
図７は、図２に示した状況と同様の状況において、蓄電装置１００の放電電流を０Ａから１Ａまで増やした状態を示す図である。
【００６５】
ここで、負荷３００への供給電流が４Ａのまま変わらないとすると、蓄電装置１００から負荷３００に１Ａが供給されるようになるため、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給する電流は、４Ａから３Ａに減る。そうすると、減った分の１Ａが系統５００へ供給されるため、太陽光発電装置２００から系統５００への逆潮流電流が、３６Ａから３７Ａに増える。
【００６６】
この場合、所定の閾値が、３０Ａより１Ａ小さい２９Ａに対応する電圧信号であるとすると、蓄電装置１００の制御部１４０は、電流検出部１３０が電流センサ４００から、所定の閾値よりも大きい３６Ａに対応する電圧信号を検出していたため、電流検出部１３０の入力レンジを広げるように制御している。例えば、制御部１４０が電流検出部１３０の入力レンジを３０Ａから１２０Ａまで広げるとすると、電流検出部は、図７の状況において、電流センサ４００からの電圧信号を正しく受信することができる。なお、入力レンジを３０Ａから１２０Ａまで広げるとしたのは一例であり、条件に応じて、他の数値であってもよい。
【００６７】
制御部１４０は、蓄電装置１００の放電電流を０Ａから１Ａに増やしたことにより、系統５００への逆潮流電流が３６Ａから３７Ａに増えていることから、押し上げ効果が発生していると判定し、パワーコンディショナ１１０及び蓄電池１２０を制御して、蓄電装置１００の出力を抑制する動作を実行する。
【００６８】
なお、図７においては、蓄電装置１００が放電電流を１Ａ増やしてから逆潮流が発生したか否かを判定しているが、これは説明を簡易にするために一例として示したものであり、１ステップで増やす放電電流の値は他の値（例えば、０．１Ａなど）であってもよい。
【００６９】
また、電流検出部１３０の入力レンジを広げると、入力レンジを広げた分に比例して電流センサ４００の測定誤差は大きくなる。例えば、電流センサ４００の測定誤差が０．２５％で、３０Ａの電流を検出している場合、測定誤差は０．０７５Ａであるが、入力レンジを４倍にすると、測定誤差は０．２５％の４倍の１％、すなわち、０．３Ａとなる。制御部１４０は、マージンとして、測定誤差分を電流検出部１３０が検出した電流値に加算してもよい。電流センサ４００の測定誤差の値は、予め制御部１４０に記憶させておいてもよい。
【００７０】
図８に、蓄電装置１００が出力抑制を実行した様子を示す。制御部１４０は、蓄電装置１００の放電電流を１Ａから０Ａに戻すように制御する。その結果、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給する電流が３Ａから４Ａに戻り、太陽光発電装置２００から系統５００への逆潮流電流が３７Ａから３６Ａに戻る。この制御により、「押し上げ効果なし」で契約している場合において、押し上げ効果を発生させてしまうことを防ぐことができる。
【００７１】
なお、「押し上げ効果なし」の契約は、現在の日本の制度においては規定の時間以内であれば、所定の電流量以下の押し上げ効果を発生させてしまうことを許容している。よって、図７に示したような押し上げ効果が発生している状況が一時的に発生することは許容される。
【００７２】
［第２実施形態］
図９は、本発明の第２実施形態に係る蓄電装置１５０を含む分散電源システム２の概略構成を示す図である。分散電源システム２は、蓄電装置１５０、太陽光発電装置２００、負荷３００、電流センサ４００及び電流センサ（第２電流センサ）４５０を備える。分散電源システム２は、「押し上げ効果あり」の場合を想定した構成である。具体的に、「押し上げ効果あり」の分散電源システム２では、電流センサ４５０を太陽光発電装置２００よりも系統５００側に設けている。なお、図９において、各機能ブロックを結ぶ実線は電力線を示し、破線は通信線を示す。通信線が示す接続は、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。
【００７３】
第２実施形態においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明し、第１実施形態と共通又は類似する内容については、適宜、説明を省略する。
【００７４】
第２実施形態においては、系統５００への逆潮流電流を検出する電流センサ４００に加えて、太陽光発電装置２００の出力電流を検出する電流センサ４５０も設置されている。
【００７５】
第２実施形態に係る蓄電装置１５０は、パワーコンディショナ１１０、蓄電池１２０、電流検出部１３０、電流検出部（第２電流検出部）１３５及び制御部１４０を備える。
【００７６】
電流検出部１３５は、電流センサ４５０から受信した太陽光発電装置２００の出力電流に対応する電圧信号を、電流値に換算して検出する。
【００７７】
（第２実施形態と同様の構成の分散電源システムにおいて起こり得る不具合の例）
ここで、第２実施形態と同様の構成の分散電源システムにおいて起こり得る不具合の一例を、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０及び図１１においては、本発明の第２実施形態に係る蓄電装置１５０を、比較例である蓄電装置６５０に置き換えている。
【００７８】
蓄電装置６５０は、放電動作をする時間を予め設定されており、放電動作の開始時間になると、自動的に放電を開始するものとする。蓄電装置６５０は、電流センサ４５０から太陽光発電装置２００の出力電流に対応する電圧信号、電流センサ４００から系統５００への逆潮流電流に対応する電圧信号を受信し、太陽光発電装置２００の出力電流及び逆潮流電流から負荷３００に供給されている電流量を算出するものとする。
【００７９】
蓄電装置６５０は、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給されている分の電流を、放電電流として出力し、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給されていた分の電流を逆潮流電流にまわすように制御するものとする。
【００８０】
ここで、蓄電装置６５０は、電流センサ４００から送信されてくる電圧信号を受信できる入力レンジに制限があり、受信できる最大値の仕様値は、３０Ａの電流に対応する電圧信号であり、実際に受信できる最大値は、３１Ａの電流に対応する電圧信号であるものとする。
【００８１】
なお、説明を簡易にするため、蓄電装置６５０は、電流センサ４５０から送信されてくる電圧信号については、入力レンジに余裕があり、正しい値を受信できるものとする。また、太陽光発電装置と蓄電装置が一体となった機器などでは、電流センサ４５０の代わりに太陽光発電装置から出力電流の正しい値を直接得ることも可能である。なお、この場合も電流センサ４００は設置される。
【００８２】
図１０は、蓄電装置６５０が放電を開始する直前の状態を示す図である。太陽光発電装置２００が発電して供給している電流は４０Ａであり、太陽光発電装置２００が負荷３００に供給している電流は４Ａである。この場合、太陽光発電装置２００が系統５００に売電している電流は、
４０Ａ−４Ａ＝３６Ａ
である。
【００８３】
この状態で、電流センサ４００は、３６Ａの電流に対応する電圧信号を蓄電装置６５０に送信しているが、３６Ａに対応する電圧信号は、蓄電装置６５０が受信できる上限値を超えているため、蓄電装置６５０は、系統５００への逆潮流電流が３１Ａの電流であると誤検出する。
【００８４】
また、蓄電装置６５０は、電流センサ４５０から太陽光発電装置２００の出力電流が４０Ａであるとの電圧信号を受信する。
【００８５】
この場合、蓄電装置６５０は、負荷３００に供給されている電流を、
４０Ａ−３１Ａ＝９Ａ
であると誤って算出する。
【００８６】
図１１は、図１０に示した状態から、蓄電装置６５０が放電電流の供給を開始した様子を示す図である。蓄電装置６５０は、図１０に示した状態において、負荷３００に供給されている電流が９Ａであると誤検出するため、押し上げ効果を出すために、９Ａの放電電流を負荷３００に供給するように制御する。
【００８７】
そうすると、蓄電装置６５０の放電電流である９Ａのうち、４Ａのみが負荷３００に供給され、残りの５Ａは系統５００への逆潮流電流となる。また、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給されていた４Ａの電流も系統５００への逆潮流電流となる。
【００８８】
その結果、本来、蓄電装置６５０により押し上げてもよい電流量は４Ａであるにも関わらず、９Ａの電流が逆潮流電流として増えてしまう。また、このうち５Ａは、蓄電装置６５０の放電電流が、そのまま逆潮流してしまっているものである。蓄電装置６５０には通常、逆潮流用の保護機能は搭載されていないため、このような状況が発生することは、短絡等が起こった場合に柱状トランス等に不具合が生じるおそれがある。
【００８９】
この状況においても、蓄電装置６５０は、系統５００への逆潮流電流は３１Ａと誤検出しているため、９Ａの放電電流を流しても問題ない状況であると誤って判定している。
【００９０】
（第２実施形態に係る蓄電装置）
ここで、図１２及び図１３を参照し、図１０と同様の状況における本発明の第２実施形態に係る蓄電装置１５０の動作について説明する。
【００９１】
図１２に示す状況において、所定の閾値が、２９Ａに対応する電圧信号であるとすると、蓄電装置１５０の制御部１４０は、電流検出部１３０が電流センサ４００から、所定の閾値よりも大きい３６Ａに対応する電圧信号を検出しているため、電流検出部１３０の入力レンジを広げるように制御している。例えば、制御部１４０が電流検出部１３０の入力レンジを３０Ａから１２０Ａまで広げているとすると、電流検出部１３０は、図１２の状況において、電流センサ４００からの電圧信号を正しく受信することができ、系統５００への逆潮流電流を３６Ａと正しく検出する。なお、入力レンジを３０Ａから１２０Ａまで広げるとしたのは一例であり、条件に応じて、他の数値であってもよい。
【００９２】
また、蓄電装置１５０の電流検出部１３５も、電流センサ４５０から送信されてくる電圧信号については、入力レンジに余裕があり、正確な値を測定できるものとする。電流検出部１３５は、太陽光発電装置２００の出力電流を４０Ａと正しく検出する。なお、本実施形態においては、説明の簡略化のために、電流検出部１３５は正確な値を測定できるものとして説明するが、電流検出部１３５についても、電流検出部１３０と同様の方法により入力レンジを切り換えるようにしてもよい。
【００９３】
この場合、蓄電装置１５０の制御部１４０は、負荷３００に供給されている電流を、
４０Ａ−３６Ａ＝４Ａ
であると正しく算出する。
【００９４】
制御部１４０は、負荷３００に供給されている４Ａ分の電流を押し上げるため、蓄電装置１５０に４Ａの放電電流を出力させる。
【００９５】
図１３に、負荷３００に供給されている電流を４Ａと算出したため、蓄電装置１５０が、押し上げ効果を出すために、４Ａの放電電流を出力している様子を示す。
【００９６】
制御部１４０は、押し上げ効果を出すため、負荷３００に供給されている電流である４Ａを、蓄電装置１５０が放電電流として出力するように制御する。その結果、負荷３００への４Ａは、蓄電装置１５０から供給されるようになり、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給されていた４Ａは、系統５００に逆潮流されるようになる。こうして、太陽光発電装置２００から系統５００への逆潮流電流が、３６Ａから４０Ａに増え、正しく押し上げ効果を発生させることができる。
【００９７】
なお、電流検出部１３０の入力レンジを広げると、入力レンジを広げた分に比例して電流センサ４００の測定誤差は大きくなる。例えば、電流センサ４００の測定誤差が１％、制御部１４０における分解能の誤差が０．２５％であった場合、３０Ａの電流を検出すると、測定誤差は０．３７５Ａであるが、入力レンジを４倍にすると、測定誤差は１．５Ａとなる。制御部１４０は、マージンとして、測定誤差分の絶対値を電流検出部１３０が検出した電流値に加算してもよい。例えば、制御部１４０は、入力レンジを４倍に広げた状態で、電流センサ４００の電流値を３０Ａと検出した場合、測定誤差分の１．５Ａを３０Ａに加算して、３１．５Ａとし、この値が、電流センサ４５０の電流値を下回るように蓄電装置１５０の放電電流を制御してもよい。式で表すと、制御部１４０は、
（電流センサ４５０の電流値）−（電流センサ４００の電流値＋測定誤差の絶対値）＞０
との条件を満たすように、蓄電装置１５０の放電電流を制御してもよい。これにより、電流センサ４００の測定誤差により、「押し上げ効果なし」の契約条件下で少量の押し上げ効果を発生させてしまうこと、または、「押し上げ効果あり」の契約条件下で蓄電装置１５０の電流を逆潮流させてしまうことを防ぐことができる。
【００９８】
図１２及び１３においては、制御部１４０が、電流センサ４００から受信する電圧信号が所定の閾値以上になると、電流検出部１３０の入力レンジを広げる場合を説明したが、制御部１４０は、電流検出部１３０の入力レンジを定期的に広げるように制御してもよい。この場合の動作について、図１０、図１１及び図１４を参照して説明する。
【００９９】
制御部１４０が電流検出部１３０の入力レンジを広げていない状態で、図１０に示すような状況の電流を検出すると、電流検出部１３０は、電流センサ４００の電流を３１Ａと誤検出し、その結果、蓄電装置１５０は、図１１に示すように９Ａの放電電流を出力する。
【０１００】
この状態で、電流検出部１３０の入力レンジを広げるタイミングになると、制御部１４０は電流検出部１３０の入力レンジを広げるように制御し、電流検出部１３０は、電流センサ４００の電流を９Ａと正しく検出する。この場合、制御部１４０は、太陽光発電装置２００から負荷３００に供給している電流を
４０Ａ−４５Ａ＝−５Ａ
と算出する。これは、蓄電装置１５０の放電電流のうち５Ａが、逆潮流してしまっていることを意味するため、制御部１４０は、放電電流を９Ａから４Ａに減らすように、パワーコンディショナ１１０及び蓄電池１２０を制御する。この様子を図１４に示す。蓄電装置１５０が放電電流を４Ａに減らすと、図１４に示すように正常な押し上げ状態になる。これにより、「押し上げ効果あり」の場合に、蓄電装置１５０の放電電流を正しい値に設定することができ、蓄電装置１５０の電流を逆潮流させてしまうことを防ぐことができる。
【０１０１】
このように、本発明の実施形態によれば、蓄電装置１００の制御部１４０は、電流センサ４００から逆潮流電流に対応する電圧信号を受信する電流検出部１３０に対し、所定の条件に基づいて電圧信号の入力レンジを変更するように制御する。これにより、例えば、蓄電装置１００が受信することのできる電流以上の電流を出力する太陽光発電装置２００を含む分散電源システムに誤って蓄電装置１００が設置された場合や、蓄電装置１００を設置後に太陽光発電装置２００が増設されて太陽光発電装置２００の出力電流が蓄電装置１００の受信することのできる電流以上となった場合にも、電流センサ４００の電流を正しく検出することができる。その結果、「押し上げ効果なし」、「押し上げ効果あり」のいずれの契約をしている場合においても、契約条件を守って蓄電装置を動作させることができる。
【０１０２】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【０１０３】
１  分散電源システム
２  分散電源システム
１００  蓄電装置
１１０  パワーコンディショナ
１２０  蓄電池
１３０  電流検出部
１３１  第１Ａ／Ｄコンバータ
１３２  第２Ａ／Ｄコンバータ
１３３  倍率変換部
１３５  電流検出部
１４０  制御部
１５０  蓄電装置
２００  太陽光発電装置
３００  負荷
４００  電流センサ
４５０  電流センサ
５００  系統
【図１】
2016123238.tif 000003
【図２】
2016123238.tif 000004
【図３】
2016123238.tif 000005
【図４】
2016123238.tif 000006
【図５】
2016123238.tif 000007
【図６】
2016123238.tif 000008
【図７】
2016123238.tif 000009
【図８】
2016123238.tif 000010
【図９】
2016123238.tif 000011
【図１０】
2016123238.tif 000012
【図１１】
2016123238.tif 000013
【図１２】
2016123238.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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