(57)【要約】【課題】負荷への安定的な電力供給を可能とし、かつ、分散型電源及び電力貯蔵装置の総合利用効率を向上できる電力供給システムを提供する。【解決手段】電力供給システム１において、蓄電池パワーコンディショナ３１のコントローラ３１２は、分散型電源としてのＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満の場合には、ＰＶ装置２から負荷５への電力供給を停止すると共に、電力貯蔵装置としての蓄電装置３から負荷５への放電制御を行う。また、コントローラ３１２は、放電制御の実施から所定時間経過後に、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力以上となる場合には、放電制御を停止すると共に、ＰＶ装置２から負荷５への電力供給を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力貯蔵装置（３）及び分散型電源（２）から負荷（５）に電力を供給する電力供給システム（１，１Ａ）であって、
前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力未満の場合には、前記分散型電源から前記負荷への電力供給を停止すると共に、前記電力貯蔵装置から前記負荷への放電制御を行い、
前記放電制御の実施から所定時間経過後に、前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力以上となる場合には、前記放電制御を停止すると共に、前記分散型電源から前記負荷への電力供給を行う制御部（３１２）を備える、
電力供給システム。
【請求項２】
前記分散型電源は、太陽光発電装置を含む、
請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記電力貯蔵装置は、充放電可能な蓄電池を有する蓄電装置を含む、
請求項１または２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記分散型電源の出力電圧を検出する電圧センサ（３１３）を備え、
前記制御部は、前記電圧センサにより検出される前記出力電圧に基づき、前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力未満であるか否かを判定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給システム（１）。
【請求項５】
前記制御部は、前記分散型電源の前記出力電力に関する情報を前記分散型電源から取得し、前記情報に基づき前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力未満であるか否かを判定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給システム（１Ａ）。
【請求項６】
前記分散型電源の出力を解列する第１開閉器（３１４）と、
前記電力貯蔵装置の出力を解列する第２開閉器（３１５）と、を備え、
前記制御部は、
前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力未満の場合には、前記第１開閉器を開状態にすることにより前記分散型電源と前記負荷との間の電気的な接続を遮断すると共に、前記第２開閉器を閉状態にすることにより前記電力貯蔵装置を前記負荷と電気的に接続させて前記電力貯蔵装置から前記負荷への放電制御を行い、
前記放電制御の実施から所定時間経過後に、前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力以上となる場合には、前記第２開閉器を開状態に切り替えることにより前記電力貯蔵装置と前記負荷との間の電気的な接続を遮断すると共に、前記第１開閉器を閉状態に切り替えることにより前記分散型電源を前記負荷と電気的に接続させる、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力供給システム（１，１Ａ）。
【請求項７】
前記第１開閉器の開閉切り替えと、前記第２開閉器の開閉切り替えのための合計の所要時間は、出力周期の１サイクル以内である、
請求項６に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力貯蔵装置及び分散型電源から負荷に電力を供給する電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電力供給システムとしては、特許文献１に記載のシステムがある。特許文献１に記載の電力供給システムは、系統電源から負荷に電力を供給するための基幹電力線と、基幹電力線に接続される分散型電源としての太陽光発電（ＰＶ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）装置と、同じく基幹電力線に接続される電力貯蔵装置としての蓄電装置とを備えている。このようなシステムでは、ＰＶ装置の出力が不安定であるため、例えば特許文献１に記載されるように、ＰＶ装置の発電電力と負荷の消費電力（負荷電力）とを監視して、負荷電力が発電電力よりも大きい場合には、蓄電池を放電して発電電力の不足分を補填し、負荷電力が発電電力よりも小さい場合には、発電電力の余剰分により蓄電池に充電を行う機能を設けるなど、負荷への電力供給の安定化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８３５７７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、特許文献１などの従来の電力安定化手法では、ＰＶ装置の発電電力が蓄電池の放電出力に対して十分大きくないとＰＶ装置の出力と蓄電池の出力との相互干渉により電圧歪が発生する場合があるなど、さらなる改善の余地がある。
【０００５】
また、電力歪の影響によりＰＶ装置の出力が不安定になると、蓄電池の放電と充電とを切り替えるための判定基準も不安定となり、例えば蓄電池の放電と充電とが頻繁に切り替えらえる状況が生じるなど、ＰＶ装置及び蓄電装置の総合的な電力効率（総合利用効率）を低下させる虞がある。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷への安定的な電力供給を可能とし、かつ、分散型電源及び電力貯蔵装置の総合利用効率を向上できる電力供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電力供給システムは、電力貯蔵装置（３）及び分散型電源（２）から負荷（５）に電力を供給する電力供給システム（１，１Ａ）であって、前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力未満の場合には、前記分散型電源から前記負荷への電力供給を停止すると共に、前記電力貯蔵装置から前記負荷への放電制御を行い、前記放電制御の実施から所定時間経過後に、前記分散型電源の出力電力が前記負荷の消費電力以上となる場合には、前記放電制御を停止すると共に、前記分散型電源から前記負荷への電力供給を行う制御部（３１２）を備える。
【０００８】
この構成により、分散型電源の出力電力と負荷の消費電力との関係に基づいて、分散型電源及び電力貯蔵装置のいずれか一方のみを用いて負荷への電力供給が行われる。分散型電源と電力貯蔵装置とが同時に電力供給を行わないため、両者の出力の相互干渉が発生せず、負荷への安定的な電力供給が可能となる。これにより分散型電源及び電力貯蔵装置から負荷への電力供給を効率良く行うことができることにもなるので、分散型電源及び電力貯蔵装置の総合的な電力効率（総合利用効率）を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、負荷への安定的な電力供給を可能とし、かつ、分散型電源及び電力貯蔵装置の総合利用効率を向上できる電力供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態において実行される自立運転制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本実施形態の変形例の概略構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１２】
［実施形態］
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１の構成について説明する。図１に示されるように、本実施形態の電力供給システム１は、太陽光発電（ＰＶ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）装置２と、蓄電装置３と、単相三線式の系統電源４と、負荷５とを有している。電力供給システム１は、例えば住宅に設定される。負荷５は、例えば住宅内のコンセント等の各種電気機器を含む家庭用負荷である。
【００１３】
ＰＶ装置２は分散型電源として機能する。ＰＶ装置２は、太陽電池モジュール２０（図１には「ＰＶ」と表記）と、ＰＶパワーコンディショナ２１とを備えている。
【００１４】
太陽電池モジュール２０は、複数の太陽電池をモジュール化したものであり、日射量に応じた直流電力を生成する。太陽電池モジュール２０は、生成した直流電力をＰＶパワーコンディショナ２１に出力する。
【００１５】
ＰＶパワーコンディショナ２１は、図示しないインバータ等を備えており、太陽電池モジュール２０から出力される直流電力を所定の基準電圧及び所定の基準周波数の交流電力に変換する。所定の基準電圧は、例えば実効値で１００［Ｖ］に設定される。所定の基準周波数は、例えば商用周波数の５０［Ｈｚ］あるいは６０［Ｈｚ］に設定される。ＰＶパワーコンディショナ２１は、変換した交流電力を負荷５にＰＶ用電力線Ｗａｃ１を介して供給することが可能となっている。また、ＰＶパワーコンディショナ２１は、生成した電力を、図示しない分電盤等を介して負荷５や系統電源４に供給することも可能となっている。
【００１６】
蓄電装置３は電力貯蔵装置として機能する。蓄電装置３は、充放電可能な蓄電池３０と、蓄電池パワーコンディショナ３１とを備えている。蓄電池パワーコンディショナ３１は、コンバータ３１０と、インバータ３１１とを有している。
【００１７】
蓄電池３０、コンバータ３１０、インバータ３１１、及び系統電源４は、この順で直列に接続されている。詳しくは、コンバータ３１０は、直流電力線Ｗｄｃ１を介して蓄電池３０に接続されるとともに、直流電力線Ｗｄｃ２を介してインバータ３１１に接続されている。インバータ３１１は、蓄電用電力線Ｗａｃ２を介して系統電源４に接続されている。ＰＶ用電力線Ｗａｃ１と蓄電用電力線Ｗａｃ２は連結用電力線Ｗａｃ３を介して接続されている。すなわち、ＰＶ装置２、系統電源４、及び蓄電池３０は負荷５に対して並列に接続されている。なお、図１には、ＰＶ用電力線Ｗａｃ１と連結用電力線Ｗａｃ３との第１接続点が符号Ｐ１で示されるとともに、蓄電用電力線Ｗａｃ２と連結用電力線Ｗａｃ３との第２接続点が符号Ｐ２で示されている。
【００１８】
コンバータ３１０は、蓄電池３０から供給される直流電力を昇圧し、昇圧後の直流電力をインバータ３１１に供給する昇圧動作を行うことが可能となっている。また、コンバータ３１０は、インバータ３１１から供給される直流電力を降圧し、降圧後の直流電力を蓄電池３０に供給する降圧動作を行うことも可能となっている。
【００１９】
インバータ３１１は、コンバータ３１０から供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、変換後の交流電力を負荷５に各電力線Ｗａｃ１〜Ｗａｃ３を介して供給するＤＣ／ＡＣ変換動作を行うことが可能となっている。また、インバータ３１１は、系統電源４あるいはＰＶ装置２から供給される交流電力を直流電力に変換するとともに、変換後の直流電力をコンバータ３１０に供給するＡＣ／ＤＣ変換動作を行うことも可能となっている。
【００２０】
蓄電装置３は、電圧センサ３１３と、ＰＶ出力リレー３１４（第１開閉器）と、蓄電池出力リレー３１５（第２開閉器）とを有している。
【００２１】
電圧センサ３１３は、ＰＶ用電力線Ｗａｃ１におけるＰＶパワーコンディショナ２１と第１接続点Ｐ１との間の位置Ｐ３の電圧、すなわちＰＶ装置２から負荷５に出力されるＰＶ出力電圧Ｖを検出する。電圧センサ３１３は、ＰＶ出力電圧Ｖに応じた電気信号をコントローラ３１２に出力する。
【００２２】
ＰＶ出力リレー３１４は、ＰＶ用電力線Ｗａｃ１における電圧センサ３１３の電圧検出位置Ｐ３と第１接続点Ｐ１との間に配置されている。ＰＶ出力リレー３１４は、その閉動作、すなわちオン状態にされることにより、ＰＶ装置２と負荷５とを電気的に接続する。また、ＰＶ出力リレー３１４は、その開動作、すなわちオフ状態にされることにより、ＰＶ装置２と負荷５との電気的な接続を遮断する。つまり、電力供給システム１から負荷５へ供給する電力からＰＶ装置２の出力を解列させることができる。
【００２３】
蓄電池出力リレー３１５は、連結用電力線Ｗａｃ３上、すなわち第２接続点Ｐ２と第１接続点Ｐ１との間に配置されている。蓄電池出力リレー３１５は、その閉動作、すなわちオン状態にされることにより、蓄電池３０と負荷５とを電気的に接続する。また、蓄電池出力リレー３１５は、その開動作、すなわちオフ状態にされることにより、蓄電池３０と負荷５との電気的な接続を遮断する。つまり、電力供給システム１から負荷５へ供給する電力から蓄電装置３の出力を解列させることができる。
【００２４】
ＰＶ出力リレー３１４及び蓄電池出力リレー３１５には、オン／オフの切り替え動作を高速で行うことができる高速リレーを適用されることが好ましい。ＰＶ出力リレー３１４及び蓄電池出力リレー３１５の１回ずつの開閉切り替え動作の合計所要時間が、電力供給システム１から出力される交流電力の１サイクル以内であることが好ましい。ＰＶ出力リレー３１４と蓄電池出力リレー３１５の切り替え所要時間は、同一でもよいし異なってもよい。交流電力の周波数が６０［Ｈｚ］の場合には、上記の合計所要時間は１サイクル当たりの約１６．６［ｍｓｅｃ］以内となる。
【００２５】
コントローラ３１２（制御部）は、電圧センサ３１３から出力される検出信号に基づきＰＶ出力電圧Ｖを検出する。また、コントローラ３１２は、コンバータ３１０、インバータ３１１、ＰＶ出力リレー３１４、及び蓄電池出力リレー３１５のそれぞれの動作を制御する。
【００２６】
詳しくは、コントローラ３１２は、系統電源４に停電が発生していない通常運転時には、ＰＶ出力リレー３１４を開状態にするとともに、蓄電池出力リレー３１５を閉状態にする。また、コントローラ３１２は、インバータ３１１をＡＣ／ＤＣ変換動作させるとともに、コンバータ３１０を降圧動作させる。これにより、系統電源４から供給される交流電力が直流電力に変換されるとともに降圧され、その降圧された直流電力により蓄電池３０が充電される。また、系統電源４から負荷５に供給される交流電力により、負荷５の動作電源が確保される。さらに、ＰＶ装置２の発電電力は、分電盤等を介して負荷５に供給されるとともに、負荷５の消費電力を超える余剰分の発電電力が系統電源４に逆潮流される。
【００２７】
コントローラ３１２は、系統電源４に停電が発生した場合には、系統電源４から独立してＰＶ装置２及び蓄電装置３のみで負荷５への電力供給を行う、いわゆる自立運転を行う。コントローラ３１２は、自立運転の際、基本的には、蓄電池出力リレー３１５を開状態にすることにより、蓄電装置３と負荷５との間の電気的な接続を遮断すると共に、ＰＶ出力リレー３１４を閉状態にすることにより、ＰＶ装置２と負荷５とを電気的に接続させる。なお、この際、ＰＶパワーコンディショナ２１は分電盤への電力供給を停止する。これにより、ＰＶ装置２は、ＰＶ用電力線Ｗａｃ１を介して、発電電力を負荷５へ供給できる状態となる。
【００２８】
また、コントローラ３１２は、自立運転の際、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満となる場合には、ＰＶ出力リレー３１４を閉状態に切り替えることにより、ＰＶ装置２と負荷５との間の電気的な接続を遮断すると共に、蓄電池出力リレー３１５を開状態に切り替えることにより、蓄電装置３と負荷５とを電気的に接続させる。また、コントローラ３１２は、コンバータ３１０を昇圧動作させると共に、インバータ３１１をＤＣ／ＡＣ変換動作させることにより、蓄電池３０の放電制御を行う。これにより、これにより、蓄電装置３の蓄電池３０は、各電力線Ｗａｃ１〜Ｗａｃ３を介して、放電した電力を負荷５へ供給できる状態となる。
【００２９】
上述した自立運転の際にコントローラ３１２により実施される一連の制御を以降では自立運転制御とも表記する。この自立運転制御では、コントローラ３１２は、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満であるか否かを判定し、この判定結果に応じて、ＰＶ装置２または蓄電装置３の一方が負荷５に電力を供給できる状態を適宜切り替える。本実施形態では、コントローラ３１２は、電圧センサ３１３により検出されるＰＶ出力電圧Ｖに基づき上記の判定を行う。
【００３０】
次に、図２を参照して、コントローラ３１２により実行される電力供給システム１の自立運転制御の手順を説明する。コントローラ３１２は、例えば系統電源４に停電が発生した場合など、系統電源４から負荷５へ電力供給を行うことができない状況が発生したときに、図２に示される処理を実行することができる。以下、図２のフローチャートに沿って説明する。
【００３１】
まず、ＰＶ出力リレー３１４がオン状態とされ（ステップＳ１）、ＰＶ装置２による負荷５への電力供給が開始される（ステップＳ２）。このとき、蓄電池出力リレー３１５はオフ状態であり、蓄電装置３からの負荷５への電力供給は停止されている。
【００３２】
ＰＶ装置２による負荷５への電力供給が行われている間、ＰＶ装置２から負荷５へ出力されている電力（ＰＶ発電量）が負荷５の消費電力未満であるか否かが判定される（ステップＳ３）。具体的には、コントローラ３１２は、電圧センサ３１３により検出されるＰＶ出力電圧Ｖに基づいて、ＰＶ装置２から負荷５に供給される交流電圧の実効値Ｖｅを演算し、演算したＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅが閾値Ｖｔｈ未満であるか否かを判断することによりステップＳ３の判定処理を行う。
【００３３】
例えば日射量の低下に伴いＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力よりも小さくなると、負荷５の消費電力に対してＰＶ装置２の出力電力が不足する場合がある。ＰＶ装置２の出力電力が不足すると、ＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅが基準電圧（例えば１００［Ｖ］）よりも小さくなる。したがって、ＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅの低下に基づき、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力よりも小さくなったと判定することが可能である。これに着目し、本実施形態では、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満か否かをＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅにより判定できるように閾値Ｖｔｈが予め実験等により設定されている。閾値Ｖｔｈは、例えば基準電圧と同等の値、あるいはそれよりも若干小さい値に設定される。
【００３４】
ステップＳ３の判定の結果、ＰＶ発電量が負荷消費電力以上の場合（ステップＳ３のＮｏ）には、ＰＶ発電量が負荷消費電力未満となるまでステップＳ２，Ｓ３が繰り返され、ＰＶ装置２による負荷５への電力供給が継続される。
【００３５】
一方、ステップＳ３の判定の結果、ＰＶ発電量が負荷消費電力未満となると（ステップＳ３のＹｅｓ）、ＰＶ出力リレー３１４がオフ状態に切り替えられ（ステップＳ４）、次に、蓄電池出力リレー３１５がオン状態に切り替えられる（ステップＳ５）。これにより、負荷５への電力供給元がＰＶ装置２から蓄電装置３に切り替えられ、蓄電池３０から負荷５への電力供給が開始される（ステップＳ６）。
【００３６】
蓄電装置３による負荷５への電力供給が行われている間、ステップＳ４〜Ｓ６の切り替え動作が行われた後に所定時間が経過したか否か、また、ステップＳ３にて閾値Ｖｔｈ未まで低下したＰＶ電圧Ｖｅが閾値Ｖｔｈ以上に復帰したか否かが判定される（ステップＳ７）。
【００３７】
ＰＶ装置２の発電量は日射量の影響により変動するため、ＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅが閾値Ｖｔｈ以上まで戻ったとしても、その直後ではＰＶ出力電圧は未だ不安定であり、閾値Ｖｔｈを跨いで変動する状況が考えられる。このような状況でＰＶ出力電圧に基づく判定を行うと、負荷５への電力供給元が頻繁に切り替わる可能性があり、システムの総合利用効率に影響が出る虞がある。このため、本実施形態では、ＰＶ電圧Ｖｅが閾値Ｖｔｈ未満となってＰＶ装置２の電力供給を停止した後には、所定時間が経過してＰＶ装置２の発電量が充分に増加している可能性が高くなるまで復帰判定が待機される。
【００３８】
ステップＳ７の判定の結果、ステップＳ４〜Ｓ６の切り替え動作が行われた後に所定時間が経過していない、または、ＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅが閾値Ｖｔｈ未満である場合には、条件を満たすまでステップＳ６，Ｓ７が繰り返され、蓄電装置３による負荷５への電力供給が継続される。
【００３９】
一方、ステップＳ７の判定の結果、ステップＳ４〜Ｓ６の切り替え動作が行われた後に所定時間が経過しており、かつ、ＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅが閾値Ｖｔｈ以上となりＰＶ出力電圧が復帰している場合（ステップＳ７のＹｅｓ）には、蓄電池出力リレー３１５がオフ状態に切り替えられて蓄電池３０の放電が停止され（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻りＰＶ出力リレー３１４がオン状態とされる。これにより、負荷５への電力供給元が蓄電装置３からＰＶ装置２に切り替えられ、再びＰＶ装置２による負荷５への電力供給が開始される。なお、図２のフローチャートに示す自立運転制御は、系統電源４が、負荷５へ電力供給を行うことができない状況から復旧したときに終了する。
【００４０】
次に、本実施形態に係る電力供給システム１の効果について説明する。
【００４１】
本実施形態の電力供給システム１において、蓄電池パワーコンディショナ３１のコントローラ３１２は、分散型電源としてのＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満の場合には、ＰＶ装置２から負荷５への電力供給を停止すると共に、電力貯蔵装置としての蓄電装置３から負荷５への放電制御を行う。また、コントローラ３１２は、放電制御の実施から所定時間経過後に、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力以上となる場合には、放電制御を停止すると共に、ＰＶ装置２から負荷５への電力供給を行う。
【００４２】
この構成により、系統電源４の停電時にＰＶ装置２及び蓄電装置３が自立運転する際、ＰＶ装置２の出力電力と負荷５の消費電力との関係に基づいて、ＰＶ装置２及び蓄電装置３のいずれか一方のみを用いて負荷５への電力供給が行われる。ＰＶ装置２と蓄電装置３とが同時に電力供給を行わないため、両者の出力の相互干渉が発生せず、負荷５への安定的な電力供給が可能となる。これによりＰＶ装置２及び蓄電装置３から負荷５への電力供給を効率良く行うことができることにもなるので、ＰＶ装置２及び蓄電装置３の総合的な電力効率（総合利用効率）を高めることができる。
【００４３】
また、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満となって電力供給元がＰＶ装置２から蓄電装置３に切り替えられた後には、電力供給元を再びＰＶ装置２に切り替えるための判定基準として、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力以上となる点に加えて、切り替え後に所定時間経過する点も考慮している。これにより、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力より充分に大きくなるまで復帰した後にＰＶ装置２による電力供給に戻すことができるので、蓄電装置３により供給電力を補填することなく、負荷５への電力供給元を蓄電装置３からＰＶ装置２に確実に切り替えることができる。また、所定時間経過後まで切り替えを待機することにより、例えば電力供給元が頻繁に切り替えられる状況など、ＰＶ装置及び蓄電装置の総合的な電力効率（総合利用効率）を低下させるような状況の発生も回避できる。この結果、本実施形態の電力供給システム１は、負荷５への安定的な電力供給を可能とし、かつ、ＰＶ装置２及び蓄電装置３の総合利用効率を向上できる。
【００４４】
また、本実施形態の電力供給システム１では、コントローラ３１２は、電圧センサ３１３により検出されるＰＶ装置２の出力電圧に基づき、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満であるか否かを判定する。この構成により、ＰＶ装置２の発電量を直接計測する代わりに計測が容易な出力電圧を監視することで、ＰＶ装置２の出力電力をより簡易に把握することが可能となる。これにより、ＰＶ装置２の出力電力及び負荷５の消費電力の大小関係を容易に判定することができ、負荷５への電力供給元の切り替えを容易に行うことができる。
【００４５】
また、本実施形態の電力供給システム１は、ＰＶ装置２の出力をシステムから解列できるＰＶ出力リレー３１４と、蓄電装置３の出力をシステムから解列できる蓄電池出力リレー３１５と、を備える。コントローラ３１２は、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満の場合には、ＰＶ出力リレー３１４を開状態にすることによりＰＶ装置２と負荷５との間の電気的な接続を遮断すると共に、蓄電池出力リレー３１５を閉状態にすることにより蓄電装置３を負荷５と電気的に接続させて蓄電装置３から負荷５への放電制御を行う。また、コントローラ３１２は、放電制御の実施から所定時間経過後に、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力以上となる場合には、蓄電池出力リレー３１５を開状態に切り替えることにより蓄電装置３と負荷５との間の電気的な接続を遮断すると共に、ＰＶ出力リレー３１４を閉状態に切り替えることによりＰＶ装置２を負荷５と電気的に接続させる。
【００４６】
この構成により、ＰＶ出力リレー３１４及び蓄電池出力リレー３１５の開閉状態を適宜切り替えることによって、電源（負荷５への電力供給元）を瞬時に切り替えることができる。したがって、ＰＶ装置２の不安定な出力に対し、この出力が低下した際に安定した蓄電池３０の電力を供給する制御（上述の自立運転制御）をより一層的確に実行することが可能となる。また、負荷５への電力供給元の切り替えを瞬時に行うことにより、負荷５への電力遮断の発生を抑制できる。
【００４７】
本実施形態の電力供給システム１では、図２を参照して説明したように、負荷５への電力供給源をＰＶ装置２から蓄電装置３へ切り替えるとき（図２のステップＳ４，Ｓ５）も、蓄電装置３からＰＶ装置２へ切り替えるとき（図２のステップＳ８，Ｓ１）も、ＰＶ出力リレー３１４及び蓄電池出力リレー３１５の開閉切り替え動作が１回ずつ行われる。本実施形態において、ＰＶ出力リレー３１４の開閉切り替えと、蓄電池出力リレー３１５の開閉切り替えのための合計の所要時間は、出力周期の１サイクル以内である。この構成により、負荷５への電力供給源の切り替えを出力周期の１サイクル以内とすることができる。これにより、負荷５への電力供給元の切り替えをより一層迅速に行うことができ、負荷５への電力遮断の発生をさらに抑制できる。
【００４８】
また、本実施形態の電力供給システム１は、ＰＶ出力リレー３１４をＰＶパワーコンディショナ２１内に設けることにより、蓄電装置３に対して独立した制御系であるＰＶ装置２の出力を、蓄電装置３側で制御することができる。
【００４９】
［変形例］
次に、図３を参照して上記実施形態の変形例を説明する。上記実施形態に係る電力供給システム１では、自立運転制御において、ＰＶ装置２の出力電力（ＰＶ発電量）が負荷５の消費電力未満であるか否かを判定するために、ＰＶ出力電圧の実効値Ｖｅを監視する構成を例示したが、ＰＶ発電量を把握できる他の情報を利用することも可能である。例えば、図３に示すように、コントローラ３１２が、ＰＶ装置２の出力電力に関する情報をＰＶ装置２から取得して、この情報に基づいてＰＶ発電量が負荷消費電力未満であるか否かを判定する構成としてもよい。
【００５０】
図３に示す電力供給システム１Ａでは、蓄電池パワーコンディショナ３１Ａが、電圧センサ３１３を備えていない点、及び、通信部３１６を備える点で、上記実施形態の電力供給システム１と異なる。
【００５１】
通信部３１６は、ＰＶ装置２の太陽電池モジュール２０と有線または無線によって通信可能に構成されている。通信部３１６は、ＰＶ装置２の出力電力に関する情報（例えば、太陽電池モジュール２０により発電される電力の余剰量や不足量、電圧値や電流値など）を、太陽電池モジュール２０から直接取得することができる。また、通信部３１６は、コントローラ３１２と電気的に接続されており、太陽電池モジュール２０から取得した情報をコントローラ３１２に出力することができる。コントローラ３１２は、通信部３１６から入力された情報に基づき、ＰＶ装置２の出力電力が負荷５の消費電力未満であるか否かを判定する（すなわち図２のステップＳ３，Ｓ７の処理を実行する）。
【００５２】
この構成でも、上記実施形態に準じた作用及び効果を得ることができる。また、ＰＶ装置２からＰＶ装置２の出力電力に関する情報を直接取得できるので、負荷５への電力供給源を切り替える判定に用いる情報の精度を向上でき、自立運転制御をより一層的確に実行できる。
【００５３】
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。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【００５４】
上記実施形態では、電力供給システム１が分散型電源の一例としてＰＶ装置２を備える構成を例示したが、電力供給システム１は、ＰＶ装置２の代わりに、ＳＯＦＣ（(固体酸化物型燃料電池）などの燃料電池装置や、風力発電など自然エネルギを利用した発電装置等、他の分散型電源を適用することもできる。
【００５５】
また、上記実施形態では、電力供給システム１が電力貯蔵装置の一例として蓄電池３０を有する蓄電装置３を備える構成を例示したが、電力供給システム１は、蓄電装置３の代わりに、Ｖ２Ｈ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｔｏ  Ｈｏｍｅ）、フライホイール・バッテリー、超電導エネルギ貯蔵装置（ＳＭＥＳ：Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ）、電気二重層キャパシタ等、他の電力貯蔵装置を適用することができる。
【００５６】
電力供給システム１は住宅以外にも適用可能である。電力供給システム１を住宅以外に適用する場合、その適用対象に併せて負荷５を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１，１Ａ：電力供給システム
２：太陽光発電装置（分散型電源）
２０：太陽電池モジュール
２１：ＰＶパワーコンディショナ
３：蓄電装置（電力貯蔵装置）
３０：蓄電池
３１、３１Ａ：蓄電池パワーコンディショナ
３１２：コントローラ（制御部）
３１３：電圧センサ
３１４：ＰＶ出力リレー（第１開閉器）
３１５：蓄電池出力リレー（第２開閉器）
４：系統電源
５：負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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