(57)【要約】【課題】太陽電池の発電量を効率的に利用することが可能な電源制御システムを提供する。【解決手段】この電源制御システム１は、外部から供給された交流電力が入力端子に入力されて、交流電力を直流電力に変換して出力端子から通信装置９に対して出力する整流器２と、整流器２の入力端子にパワーコンディショナー３ｂを経由して接続された交流側太陽電池３ａと、整流器２の出力端子にＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂを経由して接続された直流側太陽電池４ａと、整流器２の出力端子に接続された蓄電池５と、整流器２の出力電圧を調整することによって、蓄電池５の充放電を制御する電力調整装置６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給された交流電力が入力端子に入力されて、前記交流電力を直流電力に変換して出力端子から負荷装置に対して出力する整流器と、
前記整流器の入力端子にパワーコンディショナーを経由して接続された入力側太陽電池と、
前記整流器の出力端子にＤＣ／ＤＣコンバータを経由して接続された出力側太陽電池と、
前記整流器の出力端子に接続された蓄電池と、
前記整流器の出力電圧を調整することによって、前記蓄電池の充放電を制御する制御装置と、
を備える電源制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、蓄電池の充電可能電力量を検出し、前記入力側太陽電池と前記出力側太陽電池とによって発電される将来の電力量のうちの余剰電力量を予測し、前記充電可能電力量と前記余剰の電力量とを基に前記蓄電池の充放電を制御する、
請求項１記載の電源制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記充電可能電力量が前記余剰電力量未満の場合は、前記蓄電池を放電させるように制御する、
請求項２記載の電源制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記充電可能電力量が前記余剰電力量を超えている場合は、前記蓄電池を充電させるように制御する、
請求項２記載の電源制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記パワーコンディショナーを制御して入力側太陽電池からの出力電力を調整することで、外部への逆潮流電力をさらに制御する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷装置への電力の供給を制御する電源制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力料金の削減や商用電源の停電時の電源確保の観点から、蓄電池及び太陽電池を利用した電源システムが用いられるようになってきている。例えば、下記特許文献１および下記特許文献２には、蓄電池と太陽電池とを備える電源システムが開示されている。また、下記非特許文献１には、無線基地局などに適用できる電源システムが記載されている。この電源システムにおいては、外部から供給される商用電力に優先して太陽電池で発電された電力を無線回路装置等の負荷装置に供給し、余剰電力を蓄電池に蓄電する制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１５２５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４９８６１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】古谷崇、他２名，「グリーン基地局試験装置のパワーシフト制御による自活率向上特性」，電子情報通信学会総合大会  通信講演論文集２，２０１５年３月，ｐ．３２７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した非特許文献１記載の電源システムにおいては、蓄電池の容量は限られている一方で、太陽電池の容量は設置面積によっては確保が比較的容易である。そのため、太陽電池の出力する電力量のうち、負荷装置及び蓄電池によって消費されない余剰電力量が多くなる場合があり、その余剰電力が熱として放出されて無駄になる傾向にある。その結果、太陽電池による発電能力を効率的に利用できないことになってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、太陽電池の発電量を効率的に利用することが可能な電源制御システム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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一形態に係る電源制御システムは、外部から供給された交流電力が入力端子に入力されて、交流電力を直流電力に変換して出力端子から負荷装置に対して出力する整流器と、整流器の入力端子にパワーコンディショナーを経由して接続された入力側太陽電池と、整流器の出力端子にＤＣ／ＤＣコンバータを経由して接続された出力側太陽電池と、整流器の出力端子に接続された蓄電池と、整流器の出力電圧を調整することによって、蓄電池の充放電を制御する制御装置と、を備える。
【０００８】
このような電源制御システムによれば、整流器の入力側と出力側との両方に太陽電池が設けられているので、整流器の入力側に接続された負荷装置と整流器の出力側に接続された負荷装置とに対して、太陽電池で発電された電力が効率的に供給される。加えて、整流器の出力電圧が制御装置によって調整されることによって、入力側太陽電池によって発電された電力及び外部から供給された電力による蓄電池の充電と、蓄電池の負荷装置に対する放電とが切り換え可能に制御される。これにより、入力側太陽電池および出力側太陽電池によって発電された電力が効率的に利用される。
【０００９】
上述した電源制御システムにおいて、制御装置は、蓄電池の充電可能電力量を検出し、入力側太陽電池と出力側太陽電池とによって発電される将来の電力量のうちの余剰の電力量を予測し、充電可能電力量と余剰の電力量とを基に蓄電池の充放電を制御する、ことが好ましい。こうすれば、蓄電池の充電可能電力量と余剰の電力量との関係から蓄電池の充放電を切り替えることで、太陽電池で将来発電される電力を効率的に蓄電池に蓄電させることができる。その結果、太陽電池で発電される電力をより効率的に利用することができる。
【００１０】
また、制御装置は、充電可能電力量が余剰電力量未満の場合は、蓄電池を放電させるように制御する、ことも好ましい。かかる構成を採れば、蓄電池の充電可能電力量を余剰の電力量に近づけるように増加させることができ、その結果、太陽電池で発電される電力をより効率的に利用することができる。
【００１１】
また、制御装置は、充電可能電力量が余剰電力量を超えている場合は、蓄電池を充電させるように制御する、ことも好ましい。この場合、蓄電池の充電可能電力量を余剰の電力量に近づけるように減少させることができ、その結果、太陽電池で発電される電力をより効率的に利用することができる。
【００１２】
さらに、パワーコンディショナーを制御して入力側太陽電池からの出力電力を調整することで、外部への逆潮流電力を制御する、ことも好ましい。こうすれば、入力側太陽電池で発電された電力のうち逆潮流される電力を制御することができ、太陽電池で発電される電力をさらに効率的に利用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、太陽電池の発電量を効率的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適な一実施形態にかかる電源制御システムの概略構成図である。
【図２】図１の電力調整装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】図１の電力調整装置によって実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図１の電源制御システムにおける出力電力及び蓄電池の充電可能電力量の時間変化を示すグラフである。
【図５】図１の電源制御システムにおける出力電力及び蓄電池の充電可能電力量の時間変化を示すグラフである。
【図６】図１の電源制御システムにおける出力電力及び蓄電池の充電可能電力量の時間変化を示すグラフである。
【図７】比較例における太陽電池出力電力の時間変化を示すグラフである。
【図８】実施例における太陽電池出力電力の時間変化を示すグラフである。
【図９】実施例における太陽電池出力電力の時間変化を示すグラフである。
【図１０】実施例における太陽電池出力電力の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面とともに本発明による電源制御システムの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の好適な一実施形態にかかる電源制御システム１の概略構成図である。図１に示す電源制御システム１は、移動通信網を構成する無線基地局に設置され、無線基地局内の無線回路装置等の直流電力の供給によって動作する機器（以下、「直流負荷装置」と言う。）、及び無線基地局内のエアコンディショナー、照明装置等の交流電力の供給によって動作する機器（以下、「交流負荷装置」と言う。）に対する電力の供給を制御する制御システムである。なお、図１においては、電力を伝送するための線路を実線で示し、各種制御又は情報伝送のための伝送線を点線で示している。
【００１７】
具体的には、電源制御システム１は、外部の商用電源７からの商用電力を受けて直流負荷装置である通信装置９と交流負荷装置である空調装置１０への電力の供給を制御する制御システムであり、整流器２、交流側太陽電池（入力側太陽電池）３ａ、パワーコンディショナー３ｂ、直流側太陽電池（出力側太陽電池）４ａ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂ、蓄電池５、及び電力調整装置６を含んで構成されている。以下、電源制御システム１の各構成要素の構成について説明する。
【００１８】
整流器２は、その入力端子が商用電源７及び空調装置１０に電気的に接続され、その出力端子が通信装置９及び蓄電池５に電気的に接続され、商用電源７から供給された交流電力を直流電力に変換して、その直流電力を通信装置９に対して出力する。この整流器２は、交流電力を直流電力に変換して出力する素子であり、電力調整装置６からの制御によって、出力端子における直流電圧を様々な値に調整可能とされている。本実施形態では、整流器２は、出力電圧を少なくとも５１Ｖと５６Ｖとの間の範囲で連続的に調整可能に構成されている。
【００１９】
交流側太陽電池３ａ及び直流側太陽電池４ａは、太陽光エネルギーを直流電力に変換するシリコン等の半導体を含む発電装置である。交流側太陽電池３ａは、その出力端子がパワーコンディショナー３ｂを経由して、商用電源７、整流器２の入力端子、及び空調装置１０に電気的に接続されている。このパワーコンディショナー３ｂは、交流側太陽電池３ａから出力された直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を整流器２の入力端子および空調装置１０に向けて出力する。その際、パワーコンディショナー３ｂは、電力調整装置６からの制御によって、出力する交流電力を調整可能とされている。具体的には、パワーコンディショナー３ｂは、交流側太陽電池３ａの発電している直流電力を抑制して交流電力として出力するように構成され、その抑制量が電力調整装置６によって調整可能とされている。直流側太陽電池４ａは、その出力端子がＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂを経由して、整流器２の出力端子、通信装置９、及び蓄電池５に接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂは、直流側太陽電池４ａから出力された直流電力を受けて、この直流電力を所定電圧に変圧して通信装置９及び蓄電池５に向けて出力する。詳細には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂは、直流側太陽電池４ａからの直流電力を整流器２の出力電圧よりも高い電圧に設定して出力する。これにより、直流側太陽電池４ａによって発電された電力を優先的に蓄電池５及び通信装置９に供給できる。
【００２０】
蓄電池５は、充電により電気エネルギーを蓄積し、蓄積された電気エネルギーを直流電力として放電により出力可能なニッケル水素電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池等の二次電池（化学電池）である。この蓄電池５は、整流器２の出力端子及び通信装置９に電気的に接続されるとともに、直流側太陽電池４ａにＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂを経由して電気的に接続されている。このような接続構成により、整流器２の出力電圧が浮動充電電圧の値（本実施形態では５３Ｖ）に調整されている場合においては、蓄電池５は、整流器２を経由して商用電源７から供給される電力と、整流器２を経由して交流側太陽電池３ａから供給される電力とを用いて充電されると同時に、直流側太陽電池４ａによって発電される電力を用いて充電される。一方、整流器２の出力電圧が浮動充電電圧の値より小さい値（本実施形態では５１．３Ｖ）に変更されている場合においては、蓄電池５は、直流側太陽電池４ａによって発電される電力のみを用いて充電され、商用電源７から供給される電力と交流側太陽電池３ａから供給される電力とを用いた充電が停止される。
【００２１】
電力調整装置６は、取得あるいは検出した各種の情報を基に、蓄電池５の充放電（充電及び放電）、及び交流側太陽電池３ａの出力する電力を制御する制御装置である。詳細には、電力調整装置６は、整流器２の出力電圧を調整することにより、蓄電池５の充電と放電とを切り換え可能に制御する。加えて、電力調整装置６は、パワーコンディショナー３ｂを制御することにより、交流側太陽電池３ａから出力される電力を調整する。
【００２２】
図２は、電力調整装置６のハードウェア構成を示すブロック図である。同図に示すように、電力調整装置６は、物理的には、ＣＰＵ１０１、主記憶装置であるＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３、入力キー、タッチセンサ等の入力デバイスである入力装置１０４、タッチパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ等の出力装置１０５、データ送受信デバイスである通信モジュール１０６、半導体メモリ等の補助記憶装置１０７、などを含むコンピュータシステム（情報処理プロセッサ）として構成されている。電力調整装置６の後述する処理機能は、図２に示されるＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２等のハードウェア上に１又は複数の所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１０１の制御のもとで入力装置１０４、出力装置１０５、及び通信モジュール１０６を動作させるとともに、ＲＡＭ１０２や補助記憶装置１０７におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００２３】
ここで、電力調整装置６の具備する処理機能の詳細について説明する。
【００２４】
電力調整装置６は、外部から各種の外部取得情報を取得可能とされている。この外部取得情報としては、現在時刻情報、現在の外気温情報、将来の外気温予測情報、現在の日射量情報、将来の日射量予測情報、及び商用電源７に対して逆潮流可能な電力を示す逆潮流可能電力情報が挙げられる。このような外部取得情報は、移動体通信網等の通信ネットワークを介して外部のサーバ等からからデータ通信で取得されてもよいし、電源制御システム１に設けられた温度センサ、日射量センサ等のセンサから有線通信又は無線通信を利用して取得してもよい。
【００２５】
また、電力調整装置６は、電源制御システム１の内部又は近傍で検出される内部検出情報も取得可能とされている。このような内部検出情報としては、商用電源７から供給される電力に関する商用供給電力情報と、商用電源７に逆潮流される電力に関する逆潮流電力情報と、整流器２の出力電力に関する整流器出力電力情報と、蓄電池５の充電可能電力量、出力電圧、及び電池内温度等に関する蓄電池情報と、パワーコンディショナー３ｂの入力電力及び出力電力に関するパワーコンディショナー情報と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂの入力電力及び出力電力に関するＤＣ／ＤＣコンバータ情報と、が挙げられる。これらの内部検出情報のうち、商用供給電力情報及び逆潮流電力情報は、商用電源７と整流器２の入力端子との間に設けられたスマートメータ等のメータ機器８から有線通信又は無線通信を利用して取得される。また、整流器出力電力情報、蓄電池情報、パワーコンディショナー情報、及びＤＣ／ＤＣコンバータ情報は、それぞれ、整流器２、蓄電池５、パワーコンディショナー３ｂ、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂから有線通信又は無線通信を利用して取得される。なお、電力調整装置６は各内部検出情報を直接取得してもよいし、各部から取得した情報から内部検出情報を演算処理して求めてもよい。
【００２６】
次に、電力調整装置６によって実行される蓄電池５の充放電制御機能及び交流側太陽電池３ａの出力電力の制御機能の詳細について説明する。図３は、電力調整装置６によって当該装置の起動後に所定時間で周期的に実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、電力調整装置６の制御機能が起動されると、外部から外部取得情報が取得されるとともに、各部から取得された情報を基に内部検出情報が取得される（ステップＳ１０１）。次に、電力調整装置６は、取得した現在時刻情報を基に、現在の時刻が日中であるか否か（例えば、時刻が６時から２２時までの範囲であるか否か）を判断する（ステップＳ１０２）。判断の結果、現在の時刻が日中である場合には（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、電力調整装置６は、逆潮流電力情報を基に逆潮流電力が発生しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。逆潮流電力が発生している場合には（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、電力調整装置６は、逆潮流電力情報及び逆潮流可能電力情報を基に、逆潮流電力が逆潮流可能電力以下であるか否かをさらに判断する（ステップＳ１０４）。この判断の結果、逆潮流電力が逆潮流可能電力以下である場合には（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、電力調整装置６は、交流側太陽電池３ａの発電電力を全て交流電力に変換して出力するようにパワーコンディショナー３ｂを制御する（ステップＳ１０５）。これにより、太陽電池３ａの発電電力が最大限逆潮流されるように逆潮流電力が制御される。
【００２８】
ステップＳ１０４の判断の結果、逆潮流電力が逆潮流可能電力を超えている場合には（ステップＳ１０４；ＮＯ）、電力調整装置６は、蓄電池情報を基に蓄電池５が満充電の状態であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。判断の結果、満充電の状態である場合には（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、電力調整装置６は、逆潮流電力情報及び逆潮流可能電力情報を参照しながら、逆潮流電力が逆潮流可能電力以下となるように交流側太陽電池３ａから出力される電力を調整するように、パワーコンディショナー３ｂを制御する（ステップＳ１０７）。一方、満充電の状態でない場合には（ステップＳ１０６；ＮＯ）、電力調整装置６は、整流器２の出力電圧を浮動充電電圧の値（本実施形態では５３Ｖ）に設定するように制御する。これにより、整流器２の出力電圧が蓄電池５の出力電圧よりも大きくなるように設定されることによって、蓄電池５が整流器２から出力される電力を利用して充電されるように制御される（ステップＳ１０８）。
【００２９】
ステップＳ１０２の判断の結果、現在の時刻が日中でない場合には（ステップＳ１０２；ＮＯ）、電力調整装置６は、現在時刻が所定の時刻（例えば、２２時）のタイミングで翌日の余剰電力量を予測する（ステップＳ１０９）。詳細には、電力調整装置６は、通信装置９の消費電力量と、翌日の外気温予測情報から計算される空調装置１０の消費電力量と、翌日の外気温予測情報及び翌日の日射量予測情報等から計算される太陽電池３ａ，４ａの発電電力量とを基に、翌日の太陽電池３ａ，４ａの発電電力量のうちの余剰電力量を計算し予測する。その後、電力調整装置６は、蓄電池情報から検出した蓄電池５の充電可能電力量が予測した余剰電力量以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。判断の結果、蓄電池５の充電可能電力量が余剰電力量を超えている場合には（ステップＳ１１０；ＮＯ）、ステップＳ１０８に移行し、電力調整装置６は、蓄電池５を整流器２から出力される電力を利用して充電させるように制御する。
【００３０】
一方で、ステップＳ１１０の判断の結果、蓄電池５の充電可能電力量が余剰電力量以下である場合には（ステップＳ１１０；ＹＥＳ）、電力調整装置６は、さらに、蓄電池５の充電可能電力量が予測した余剰電力量に等しいか否かを判断する（ステップＳ１１１）。その結果、蓄電池５の充電可能電力量が予測した余剰電力量に等しくない場合、すなわち、蓄電池５の充電可能電力量が余剰電力量未満である場合には（ステップＳ１１１；ＮＯ）、電力調整装置６は、整流器２の出力電圧を浮動充電電圧の値よりも小さい値（本実施形態では５１．３Ｖ）に設定するように制御する。これにより、整流器２の出力電圧が蓄電池５の出力電圧よりも小さく設定されることによって、蓄電池５が放電して蓄電池５から通信装置９に対して電力が供給されるように制御される（ステップＳ１１２）。一方で、蓄電池５の充電可能電力量が予測した余剰電力量に等しい場合には（ステップＳ１１１；ＮＯ）、電力調整装置６は、整流器２の出力電圧を蓄電池５の出力電圧と等しくなるように制御して、蓄電池５の充電及び放電を停止させるように制御する（ステップＳ１１３）。
【００３１】
図４〜図５には、上述した電源制御システム１において、出力電力及び蓄電池の充電可能電力量（蓄電池残量）の時間変化の例を示している。図４〜図５に示すグラフにおいて、特性Ｐ１は蓄電池残量の時間変化、特性Ｐ２は交流側太陽電池３ａの出力電力の時間変化、特性Ｐ３は直流側太陽電池４ａの出力電力の時間変化、特性Ｐ４は交流側太陽電池３ａ及び直流側太陽電池４ａの合計の出力電力の時間変化、特性Ｐ５は、商用電源７から供給される商用供給電力の時間変化を、それぞれ示している。
【００３２】
図４の例は、商用電源７側への逆潮流が発生せず、太陽電池の余剰電力量の予測値に応じて蓄電池残量が予め減少するように蓄電池５の放電が制御された後に、実際の余剰電力量で蓄電池が充電されるように制御された場合を示している。すなわち、時刻が２２時のタイミングで蓄電池残量が予測された余剰電力量以下であると判断されたため、時刻２２時以降は蓄電池５を放電するように制御されている。また、０時から６時の間の蓄電池残量が余剰電力量に等しくなったタイミングで蓄電池５の放電が停止され、それに応じて商用供給電力が増加している。加えて、日中の時間帯では、交流側太陽電池３ａの出力する電力は電源制御システム１内でほとんどが消費され逆潮流電力が逆潮流可能電力以下の状態が維持されているため、交流側太陽電池３ａの出力する電力は抑制されていない。
【００３３】
図５の例は、商用電源７側への逆潮流電力量が制限される一方で、夜間の時間帯で蓄電池の放電が継続するように制御された場合を示している。すなわち、夜間の時間帯において、蓄電池残量が予測された余剰電力量未満である状態が継続したため、蓄電池５の放電を継続するように制御されている。また、１２時近くで日照量が多い時刻おいては、蓄電池が満充電の状態となり、かつ逆潮流電力が逆潮流可能電力を超えた状態となったため、交流側太陽電池３ａの出力電力が抑制されるように制御されている。
【００３４】
図６の例は、太陽電池３ａ，４ａの余剰電力量が発生しないため、夜間において商用供給電力を用いて蓄電池５を充電し、日中に蓄電池５を放電させるように制御された場合を示している。すなわち、夜間の時間帯において、蓄電池残量が予測された余剰電力量を超えた状態が継続したため、蓄電池５の充電を継続するように制御されている。また、日中の時間帯においては、太陽電池３ａ，４ａから出力される電力が少ないため、蓄電池５を放電させて通信装置９へ電力を供給するようにされている。
【００３５】
以上説明した電源制御システム１においては、整流器２の入力側と出力側との両方に太陽電池３ａ，４ａが設けられているので、整流器２の入力側に接続された交流負荷装置である空調装置１０と整流器２の出力側に接続された直流負荷装置である通信装置９とに対して、太陽電池３ａ，４ａで発電された電力が効率的に供給される。加えて、整流器２の出力電圧が電力調整装置６によって調整されることによって、交流側太陽電池３ａによって発電された電力及び外部から供給された商用供給電力による蓄電池５の充電と、蓄電池５の通信装置９に対する放電とが切り換え可能に制御される。これにより、交流側太陽電池３ａおよび直流側太陽電池４ａによって発電された電力が効率的に利用される。
【００３６】
また、電力調整装置６の制御により、蓄電池５の充電可能電力量と太陽電池３ａ，４ａの余剰の電力量との関係から蓄電池５の充電／放電を切り替えることで、太陽電池３ａ，４ａで将来発電される電力を効率的に蓄電池５に蓄電させることができる。その結果、太陽電池３ａ，４ａで発電される電力をより効率的に利用することができる。さらには、電力調整装置６の制御により、蓄電池５の充電可能電力量を太陽電池３ａ，４ａの余剰の電力量に近づけるように増加或いは減少させることができる。その結果、太陽電池３ａ，４ａで発電される電力をより効率的に利用することができる。特に、近年では、逆潮流電力量の制限がさかんに検討されており、太陽電池の余剰電力はできるだけ電源制御システム１の内部及び負荷装置によって消費されることが望まれる。電力調整装置６による充放電の制御により、より高いバックアップ電力を確保しつつ、余剰電力を蓄電池５に蓄電することにより、逆潮流電力量を増加させることなく太陽電池の余剰電力を効率的に利用できる。
【００３７】
加えて、電力調整装置６の制御により、パワーコンディショナー３ｂを制御して交流側太陽電池３ａからの出力電力を調整することで、交流側太陽電池３ａで発電された電力のうち逆潮流される電力を制御することができる。その結果、逆潮流可能電力に応じた逆潮流を発生させることで、太陽電池で発電される電力をさらに効率的に利用することができる。
【００３８】
また、整流器２の入力端子側に交流側太陽電池３ａを配置することにより、パワーコンディショナーを用いて負荷装置に電源を供給することができるので、低コストで電源システムを構築することができる。
【００３９】
以下、本実施形態の構成を採用した実施例、および比較例における太陽電池全体から出力される電力の時間変化を示す。図７は、本実施形態の電源制御システム１から、交流側太陽電池３ａ、パワーコンディショナー３ｂ、及び電力調整装置６を取り除いた構成を採用した比較例における太陽電池出力電力の時間変化を示すグラフ、図８〜１０は、それぞれ、本実施形態の電源制御システム１の構成を採用した実施例における太陽電池出力電力の時間変化を示すグラフである。
【００４０】
図７のグラフに対応する比較例においては、定格出力電力１２ｋＷの直流側太陽電池４ａ、容量３２．２ｋＷｈの蓄電池５を採用している。図７に示すように、比較例では、早朝から正午にかけて徐々に出力電力が上昇するが、１３時ころより一定の出力電力に抑制されている。これは、蓄電池５が満充電となり直流負荷装置である通信装置９のみへの給電となっているためである。比較例において、ある一日の総出力電力量は２４．８ｋＷｈであった。
【００４１】
図８のグラフに対応する第１の実施例においては、定格出力電力８ｋＷの交流側太陽電池３ａ、定格出力電力４ｋＷの直流側太陽電池４ａ、容量３２．２ｋＷｈの蓄電池５を採用している。ただし、この第１の実施例では、商用電源７が逆潮流電力を受けることができないように設定されている。図８に示すように、この第１の実施例では、早朝から正午にかけて徐々に出力電力が上昇し、１４時ころには蓄電池５が満充電の状態となり出力電力が交流負荷装置である空調装置１０と直流負荷装置である通信装置９とにのみ供給されることになり、出力電力が抑制される。この場合のある一日の総出力電力量は３８．５ｋＷｈであり、同じ発電能力の太陽電池を備える比較例に比べて大幅に上昇した。第１の実施例では、太陽電池の発電電力を交流負荷装置にも供給することができ、発電電力を効率的に利用することができる。併せて、直流側にも太陽電池を設置することにより災害時等のバックアップ電源を確保することもできる。
【００４２】
図９のグラフに対応する第２の実施例においては、第１の実施例に対して、商用電源７が逆潮流電力を受けることが可能なように設定されている点が異なっている。図９に示すように、この第２の実施例では、正午以降の蓄電池５の満充電に伴う出力電力の落ち込みが少なく、ある一日の総出力電力量は５１．１ｋＷｈであった。これは、交流側太陽電池３ａの余剰電力が逆潮流されて活用されることによる。第２の実施例では、太陽電池全体の発電電力をより効率的に利用することができる。
【００４３】
図１０のグラフに対応する第３の実施例においては、第２の実施例とは異なり、電力調整装置６によって余剰電力量の予測値を基に蓄電池５の放電が制御されている。すなわち、この第３の実施例では２２時のタイミングで予測された余剰電力量に応じて、蓄電池５の充電可能電力量（蓄電池残量）が予め減らされ、太陽電池の余剰電力が蓄電池５に蓄電されるように制御されている。この第３の実施例でのある一日の総出力電力量は５３．１ｋＷｈであった。第３の実施例では、太陽電池全体の発電電力をより一層効率的に利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…電源制御システム、２…整流器、３ａ…交流側太陽電池（入力側太陽電池）、３ｂ…パワーコンディショナー、４ａ…直流側太陽電池（出力側太陽電池）、４ｂ…ＤＣ／ＤＣコンバータ、５…蓄電池、６…電力調整装置（制御装置）、９…通信装置（負荷装置）、１０…空調装置（負荷装置）。
【図１】
2017212835.tif 000003
【図２】
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【図３】
2017212835.tif 000005
【図４】
2017212835.tif 000006
【図５】
2017212835.tif 000007
【図６】
2017212835.tif 000008
【図７】
2017212835.tif 000009
【図８】
2017212835.tif 000010
【図９】
2017212835.tif 000011
【図１０】
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