特開 2022-109666 給電制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022109666

(43)【公開日】2022-07-28

(54)【発明の名称】給電制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20220721BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220721BHJP

   H01M 8/04858 20160101ALI20220721BHJP

   H01M 8/04537 20160101ALI20220721BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20220721BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 170

H02J7/00 303E

H02J7/00 S

H01M8/04858

H01M8/04537

H01M8/12 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021005091

(22)【出願日】2021-01-15

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安岐 拓哉

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5G066AE09

5G066HA13

5G066HB07

5G503AA01

5G503AA05

5G503BA01

5G503BB01

5G503DA07

5G503EA08

5G503FA17

5G503GD03

5G503GD04

5G503GD06

5H126BB06

5H127AA07

5H127AB23

5H127AB29

5H127AC01

5H127BA05

5H127BA13

5H127BB02

5H127BB12

5H127BB37

5H127DB53

5H127DB63

5H127DB69

5H127DB89

5H127DC43

5H127DC47

5H127DC89

5H127DC99

5H127EE26

(57)【要約】

【課題】受電側のＭＰＰＴ制御の仕様に拘わらず、適切な電力により給電を行なう。
【解決手段】給電制御装置は、直流リンク部から受電装置への給電を制御するものであり、直流リンク部に接続された電力消費機器と、電力消費機器が消費する電力を調整可能なスイッチと、複数の電力電圧特性を記憶する記憶装置と、制御装置と、を備える。 制御装置は、複数の電力電圧特性のうち選択された電力電圧特性と直流リンク部の出力電圧と直流リンク部から受電装置への出力電流とに基づいて目標電圧を設定し、直流リンク部の出力電圧が目標電圧となるよう制御するＭＰＰＴ協調制御を実行する。そして、ＭＰＰＴ協調制御の実行中に過負荷状態が発生すると、選択中の電力電圧特性を複数の電力電圧特性のうち選択されていない他の電力電圧特性に変更し、変更した電力電圧特性を用いて目標電圧を設定してＭＰＰＴ協調制御を再実行する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電力を発電する燃料電池装置と、前記燃料電池装置からの直流電力を変換して直流リンク部に出力するコンバータ装置と、前記直流リンク部に接続されたコンデンサと、前記直流リンク部からの直流電力をＭＰＰＴ制御により受電可能な受電装置と、を備える電力システムにおいて、前記直流リンク部から前記受電装置への給電を制御する給電制御装置であって、
前記直流リンク部に接続される電力消費機器と、
前記電力消費機器が消費する電力を調整可能なスイッチと、
複数の電力電圧特性を記憶する記憶装置と、
前記複数の電力電圧特性のうち選択された電力電圧特性と前記直流リンク部の出力電圧と前記直流リンク部から前記受電装置への出力電流とに基づいて目標電圧を設定し、前記直流リンク部の出力電圧が前記目標電圧となるよう前記スイッチを制御するＭＰＰＴ協調制御を実行し、前記ＭＰＰＴ協調制御の実行中に過負荷状態が発生すると、選択中の前記電力電圧特性を前記複数の電力電圧特性のうち選択されていない他の電力電圧特性に変更し、該変更した電力電圧特性を用いて前記目標電圧を設定して前記ＭＰＰＴ協調制御を再実行する制御装置と、
を備える給電制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の給電制御装置であって、
前記直流リンク部と前記受電装置とを継断するリレーを備え、
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されている複数の電力電圧特性のいずれを選択しても前記過負荷状態が発生する場合には、前記リレーをオフする、
給電制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の給電制御装置であって、
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されている複数の電力電圧特性のいずれを選択しても前記過負荷状態が発生する場合には、警告表示を行なう、
給電制御装置。

【請求項4】

請求項１ないし３いずれか１項に記載の給電制御装置であって、
前記制御装置は、前記ＭＰＰＴ協調制御の実行中に前記直流リンク部の出力電圧が最大電力が得られる電圧よりも低い所定電圧未満となった場合に前記過負荷状態が発生したと判定する、
給電制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給電制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、太陽電池装置と、太陽電池装置の発電電力をＭＰＰＴ（最大電力点追従）制御によって受電するＭＰＰＴ制御装置と外部からの直流電力をＭＰＰＴ制御によって受電する外部受電用ＭＰＰＴ制御装置とを含む電力制御装置と、発電機や燃料電池装置などの発電装置と、発電装置の発電電力を外部受電用ＭＰＰＴ制御装置へ送電する送電装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。送電装置は、電圧電流特性データを記憶する記憶装置と、電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流とに変換する電圧電流変換部と、を備え、発電装置で発電された直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換して外部受電用ＭＰＰＴ制御装置へ送電する。これにより、太陽電池装置の発電電力をＭＰＰＴ制御装置で受電するのと同様に、燃料電池装置等の発電装置の発電電力を外部受電用ＭＰＰＴ制御装置で受電することができるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１９２５６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献１には、発電装置の発電電力の電圧電流特性を、太陽電池装置の発電電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換することについては記載されているものの、受電側のＭＰＰＴ制御の仕様が異なる場合の対応については何ら言及されていない。

【0005】

本発明の給電制御装置は、受電側のＭＰＰＴ制御の仕様に拘わらず、適切な電力により給電を行なうことを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の給電制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の給電制御装置は、
直流電力を発電する燃料電池装置と、前記燃料電池装置からの直流電力を変換して直流リンク部に出力するコンバータ装置と、前記直流リンク部に接続されたコンデンサと、前記直流リンク部からの直流電力をＭＰＰＴ制御により受電可能な受電装置と、を備える電力システムにおいて、前記直流リンク部から前記受電装置への給電を制御する給電制御装置であって、
前記直流リンク部に接続される電力消費機器と、
前記電力消費機器が消費する電力を調整可能なスイッチと、
複数の電力電圧特性を記憶する記憶装置と、
前記複数の電力電圧特性のうち選択された電力電圧特性と前記直流リンク部の出力電圧と前記直流リンク部から前記受電装置への出力電流とに基づいて目標電圧を設定し、前記直流リンク部の出力電圧が前記目標電圧となるよう前記スイッチを制御するＭＰＰＴ協調制御を実行し、前記ＭＰＰＴ協調制御の実行中に過負荷状態が発生すると、選択中の前記電力電圧特性を前記複数の電力電圧特性のうち選択されていない他の電力電圧特性に変更し、該変更した電力電圧特性を用いて前記目標電圧を設定して前記ＭＰＰＴ協調制御を再実行する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

【0008】

この本発明の給電制御装置は、直流リンク部に接続される電力消費機器と、電力消費機器が消費する電力を調整するスイッチと、複数の電力電圧特性を記憶する記憶装置と、制御装置と、を備える。制御装置は、記憶装置に記憶されている複数の電力電圧特性のうち選択された電力電圧特性と直流リンク部の出力電圧と直流リンク部から受電装置への出力電流とに基づいて目標電圧を設定し、直流リンク部の出力電圧が目標電圧となるようスイッチを制御するＭＰＰＴ協調制御を実行する。そして、ＭＰＰＴ協調制御の実行中に過負荷状態が発生すると、選択中の電力電圧特性を複数の電力電圧特性のうち選択されていない他の電力電圧特性に変更し、変更した電力電圧特性を用いて目標電圧を設定してＭＰＰＴ協調制御を再実行する。ＭＰＰＴ協調制御において選択した電力電圧特性が受電側のＭＰＰＴ制御の仕様に合わない場合に、電力電圧特性を変更してＭＰＰＴ協調制御を再実行することで、電力電圧特性を受電側のＭＰＰＴ制御の仕様に合わせることができる。この結果、受電側のＭＰＰＴ制御の仕様に拘わらず、適切な電力により給電を行なうことができる。

【0009】

こうした本発明の給電制御装置において、前記直流リンク部と前記受電装置とを継断するリレーを備え、前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されている複数の電力電圧特性のいずれを選択しても前記過負荷状態が発生する場合には、前記リレーをオフしてもよい。こうすれば、過負荷状態の発生が際限なく繰り返されるのを防止することができる。

【0010】

また、本発明の給電制御装置において、前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されている複数の電力電圧特性のいずれを選択しても前記過負荷状態が発生する場合には、警告表示を行なってもよい。こうすれば、過負荷状態の発生に対して適切に対処することが可能となる。

【0011】

さらに、本発明の給電制御装置において、前記制御装置は、前記ＭＰＰＴ協調制御の実行中に前記直流リンク部の出力電圧が最大電力が得られる電圧よりも低い所定電圧未満となった場合に前記過負荷状態が発生したと判定してもよい。こうすれば、過負荷状態を簡易な手法により適切に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態の電力システムの概略構成図である。

【図2】ＭＰＰＴ協調制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図3】電力電圧特性および電流電圧特性の一例を示す説明図である。

【図4】複数の電力電圧特性の関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、本実施形態の電力システム１０の概略構成図である。本実施形態の電力システム１０は、住宅等に設置され、系統電源１と連系して家庭内負荷（外部負荷）に電力を供給するシステムとして構成されるものであり、燃料電池装置２０と、燃料電池パワーコンディショナ３０と、制御装置５０と、蓄電池６０と、蓄電池パワーコンディショナ６１と、を備える。

【0014】

燃料電池装置２０は、図示しないが、改質水を気化させて水蒸気を生成する気化器や、原燃料ガス（例えば、天然ガスやＬＰガス）を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器、燃料ガスと空気との電気化学反応により発電する燃料電池スタック（固体酸化物形燃料電池スタック）などを含む燃料電池モジュールと、燃料電池モジュールの排熱を熱交換器によって温水にして貯湯タンクへ回収する排熱回収装置と、を有する。また、燃料電池装置２０は、これを運転するための補機として、改質器へ原燃料ガスを供給するガスポンプや、水タンクから改質水を汲み上げて気化器へ供給する水ポンプ、燃料電池スタックへ空気を供給するエアポンプ、上述の熱交換器と貯湯タンクとを接続する循環配管内で湯水を循環させる循環ポンプ、循環路に設置されたヒータ４１、循環路におけるヒータ４１の下流に設置されたラジエータおよびラジエータファンなどを有する。これらの補機類は、制御装置５０による制御を受けて動作する。また、燃料電池スタックの出力端子には、燃料電池スタックから出力される電流（スタック電流Ｉｓｔ）を検出する電流センサ３６ａが取り付けられ、燃料電池スタックの出力端子間には、燃料電池スタックの端子間電圧（スタック電圧Ｖｓｔ）を検出する電圧センサ３６ｂが取り付けられている。

【0015】

燃料電池パワーコンディショナ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と、インバータ３２と、リレー３３，４５と、直流リンク部３４とを備える。

【0016】

ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、図示しないスイッチング素子やリアクトル等を有し、当該スイッチング素子をスイッチング制御することにより、燃料電池装置２０からの直流電力を所定電圧（例えばＤＣ２５０Ｖ）の直流電力に変換（昇圧）して直流リンク部３４へ出力する。

【0017】

インバータ３２は、図示しないスイッチング素子やダイオード等を有し、当該スイッチング素子をスイッチング制御することにより、直流リンク部３４の直流電力を交流電力に変換して外部負荷へ供給する。

【0018】

リレー３３は、系統電源１の対応する相に接続された各電線の連系点（インバータ３２の出力側）にそれぞれ設置されている。リレー４５は、直流リンク部３４から蓄電池パワーコンディショナ６１への電力ライン３８を継断するように直流リンク部３４と蓄電池パワーコンディショナ６１との間に設置されている。

【0019】

直流リンク部３４には、平滑用のコンデンサ３５が接続されており、当該コンデンサ３５の端子間には、コンデンサ３５の端子間電圧（直流リンク電圧Ｖｌｉｎｋ）を検出する電圧センサ３７が取り付けられている。また、直流リンク部３４には、上述したヒータ４１がヒータスイッチ４２（ＦＥＴ）を介して接続されると共に、燃料電池装置２０のその他の補機や制御装置５０が図示しないＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続されており、これらの補機や制御装置５０は、直流リンク部３４からの直流電力の供給を受けて動作するようになっている。

【0020】

蓄電池６０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成され、蓄電池パワーコンディショナ６１を介して直流リンク部３４に接続されている。蓄電池パワーコンディショナ６１は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含み、当該ＤＣ／ＤＣコンバータをスイッチング制御することにより、直流リンク部３４からの直流電力により蓄電池６０を充電したり、蓄電池６０からの直流電力を直流リンク部３４へ放電したりする。直流リンク部３４と蓄電池パワーコンディショナ６１とを接続する電力ライン３８には、蓄電池６０を流れる電流（蓄電池電流Ｉｂａｔｔｅｒｙ）を検出する電流センサ３９が取り付けられている。

【0021】

蓄電池パワーコンディショナ６１の制御は、制御装置５０とは別の制御装置（図示せず）によるＭＰＰＴ（最大電力点追従）制御によって行なわれる。ＭＰＰＴ制御は、探索範囲を予め定めておき、出力電流を監視しつつ出力電圧を探索範囲内で初期値から徐々に変化させて出力電流と出力電圧との積である出力電力を演算し、演算した出力電力を比較することにより最大電力が得られる出力電圧を探索する。探索範囲は、例えば、出力電力が単調増加から減少に転じた点から所定量ΔＰ低下したときの出力電圧を終値として定めた範囲とされ、当該所定量ΔＰは、蓄電池パワーコンディショナ６１のメーカ毎に異なる。

【0022】

制御装置５０は、ＣＰＵ５１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５１の他に、各種プログラムやデータを記憶するＲＯＭ５２や、データを一時的に記憶するＲＡＭ５３、入力ポートおよび出力ポートを備える。制御装置５０には、電流センサ３６ａからのスタック電流Ｉｓｔや電圧センサ３６ｂからのスタック電圧Ｖｓｔ、電圧センサ３７からの直流リンク電圧Ｖｌｉｎｋ、電流センサ３９からの蓄電池電流Ｉｂａｔｔｅｒｙなどが入力ポートを介して入力されている。一方、制御装置５０からは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１のスイッチング素子への制御信号や、インバータ３２のスイッチング素子への制御信号、リレー３３，４５への駆動信号、ヒータスイッチ４２への駆動信号、システムの運転状態を表示する表示装置５５への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。

【0023】

次に、こうして構成された電力システム１０の動作について説明する。特に、系統電源１が停止（停電）した際に蓄電池パワーコンディショナ６１の制御（ＭＰＰＴ制御）と協調して行なう燃料電池パワーコンディショナ３０の動作（ＭＰＰＴ協調制御）について説明する。

【0024】

ここで、本実施形態の電力システム１０は、系統電源１の停止が検出されると、外部負荷が要求する要求出力の全てを電力システム１０から出力する電力で賄う自立発電状態に移行する。自立発電状態では、定格最大出力（例えば７００Ｗ）で発電するよう燃料電池装置２０が運転制御される。そして、要求出力が燃料電池装置２０の発電電力以下である場合には、燃料電池装置２０の発電電力により要求出力に見合う電力が外部負荷へ供給されると共に余剰電力がヒータ４１で消費されたり蓄電池６０に充電されるよう燃料電池パワーコンディショナ３０と蓄電池パワーコンディショナ６０とが制御される。また、要求出力が燃料電池装置２０の発電電力を超えると、燃料電池装置２０からの発電電力に加えて蓄電池６０からの放電電力により要求出力に見合う電力が外部負荷へ供給されるよう燃料電池パワーコンディショナ３０と蓄電池パワーコンディショナ６０とが制御される。

【0025】

図２は、制御装置５０のＣＰＵ５１により実行されるＭＰＰＴ協調制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、系統電源１の停止（停電）が検出、例えば、図示しない電圧センサにより系統電圧の低下が検出されたときに実行される。

【0026】

ＭＰＰＴ協調制御ルーチンが実行されると、制御装置５０のＣＰＵ５１は、まず、変数ｉを初期化し（ステップＳ１００）、直流リンク部３４の出力電力Ｐと出力電圧（直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇ）との関係である電力電圧特性（Ｐ－Ｖ特性）Ｃ（ｉ）を選択する（ステップＳ１１０）。電力電圧特性Ｃ（ｉ）は、直流リンク部３４の電圧目標値（直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇ）の設定に用いるマップであり、電力電圧特性Ｃ（ｉ）の選択は、ＲＯＭ５２に記憶された複数（ｎ個）の電力電圧特性の中から変数ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）に対応する電力電圧特性Ｃ（ｉ）を導出することにより行なわれる。図３は、電力電圧特性および電流電圧特性の一例を示す説明図である。なお、図中、実線は電力電圧特性（Ｐ－Ｖ特性）を示し、一点鎖線は電流電圧特性（Ｉ－Ｖ特性）を示す。また、図中、「Ｖｏｃｖ」は開放端電圧を示し、「Ｐｐｅａｋ」は最大電力を示し、「Ｖｐｅａｋ」は最大電力Ｐｐｅａｋが得られる電圧（最大電圧）を示す。また、図４は、ＲＯＭ５２に記憶される複数の電力電圧特性を示す説明図である。各電力電圧特性Ｃ（１），Ｃ（２），Ｃ（３）は、最大電圧Ｖｐｅａｋよりも低い電圧範囲において、それぞれ同一の出力電力に対して設定される直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇが低い方から順に、Ｃ（１），Ｃ（２），Ｃ（３）となるように構成される。したがって、変数ｉが値１である場合、複数の電力電圧特性のうち同一の出力電圧に対して設定される直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇが最も低い電力電圧特性Ｃ（１）が選択されることとなる。

【0027】

続いて、電圧センサ３７からの直流リンク電圧Ｖｌｉｎｋと電流センサ３９からの蓄電池電流Ｉｂａｔｔｅｒｙとを入力し（ステップＳ１２０）、入力した直流リンク電圧Ｖｌｉｎｋと蓄電池電流Ｉｂａｔｔｅｒｙとの積により出力電力Ｐを算出する（ステップＳ１３０）。そして、算出した出力電力ＰとステップＳ１１０で選択した電圧電流特性Ｃ（ｉ）とに基づいて直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇを設定し（ステップＳ１４０）、設定した直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇとステップＳ１２０で入力した直流リンク電圧Ｖｌｉｎｋとの偏差に基づくフィードバック制御（例えば、比例積分制御）によりヒータスイッチ４２のオンオフデューティ比を設定すると共に設定したオンオフデューティ比に基づいてヒータスイッチ４２をスイッチング制御する（ステップＳ１５０）。

【0028】

次に、直流リンク部３４に過負荷状態が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。この判定は、例えば、直流リンク電圧Ｖｌｉｎｋが閾値Ｖｒｅｆ未満であるか否かを判定することにより行なうことができる。なお、閾値Ｖｒｅｆは、最大電力Ｐｐｅａｋを取り出すことのできる電圧（最大電圧Ｖｐｅａｋ）よりも低い電圧、例えば、直流リンク部３４に接続される補機等への電源喪失のリスクがある電圧よりも若干高い電圧として定められる。過負荷状態が発生していないと判定すると、選択中の電力電圧特性Ｃ（ｉ）が蓄電池パワーコンディショナ６１のＭＰＰＴ制御の適合すると判断して、ステップＳ１２０に戻り、選択した電力電圧特性Ｃ（ｉ）を用いてＭＰＰＴ協調制御の実行を継続する。

【0029】

一方、過負荷状態が発生していると判定すると、選択中の電力電圧特性Ｃ（ｉ）が蓄電池パワーコンディショナ６１のＭＰＰＴ制御の仕様に適合していないと判断し、変数ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ１７０）、変数ｉが、ＲＯＭ５２に記憶された電力電圧特性Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）の数である値ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１８０）。変数ｉが値ｎ以下であると判定すると、ステップＳ１１０に戻り、変数ｉに対応した次の電力電圧特性Ｃ（ｉ）を選択して直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇを設定し、ＭＰＰＴ協調制御を実行する処理を繰り返す。そして、ステップＳ１１０～Ｓ１８０の繰り返しの過程でステップＳ１６０で過負荷状態が発生しないと判定すると、選択中の電力電圧特性Ｃ（ｉ）が蓄電池パワーコンディショナ６１のＭＰＰＴ制御の適合すると判断して、ステップＳ１２０に戻り、選択した電力電圧特性Ｃ（ｉ）を用いてＭＰＰＴ協調制御の実行を継続する。

【0030】

一方、電力電圧特性Ｃ（ｉ）を変更しても、過負荷状態が解消することなく、ステップＳ１８０において変数ｉが値ｎよりも大きくなったと判定すると、蓄電池パワーコンディショナ６１への給電を停止するためにリレー４５をオフとすると共に（ステップＳ１９０）、表示装置５５に警告表示を出力して（ステップＳ２００）、ＭＰＰＴ協調制御ルーチンを終了する。

【0031】

ここで、上述したように、蓄電池パワーコンディショナ６１が実行するＭＰＰＴ制御において、最大電力点の探索範囲は、出力電力が単調増加から減少に転じた点から所定量ΔＰ低下したときの出力電圧を終値として定めた範囲に定められ、所定量ΔＰは、蓄電池パワーコンディショナ６１のメーカ毎に異なる。このため、ＭＰＰＴ制御の仕様（所定量ΔＰ）によっては、図４に示すように、１つの電力電圧特性Ｃ（１）を用いて直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇを設定すると、ＭＰＰＴ制御の最大電力点を探索する途中で、直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇが閾値Ｖｒｅｆ未満となり、過負荷状態に至る場合が生じる。そこで、本実施形態では、ＭＰＰＴ協調制御において、過負荷状態が発生すると、選択中の電力電圧特性Ｃ（１）を電力電圧特性Ｃ（２）に変更してＭＰＰＴ協調制御を再実行することにより、ＭＰＰＴ制御における最大電力点の探索する途中で、直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇが閾値Ｖｒｅｆ未満となり、過負荷状態に至るのを抑制することができる。このように、異なる複数の電力電圧特性Ｃ（ｉ）を予め記憶しておき、過負荷状態が発生しなくなるまで、電力電圧特性Ｃ（ｉ）を順次変更してＭＰＰＴ協調制御を実行することで、蓄電池パワーコンディショナ６１のＭＰＰＴ制御の仕様に適合した電力電圧特性を見つけ出すことができる。

【0032】

以上説明した本実施形態の給電制御装置では、電力電圧特性Ｃ（ｉ）を用いて直流リンク電圧目標値Ｖｌｉｎｋ＿ｔａｇを設定して直流リンク部３４の電圧を制御するＭＰＰＴ協調制御において過負荷状態が発生すると、選択中の電力電圧特性Ｃ（ｉ）を他の電力電圧特性Ｃ（ｉ）に変更し、変更した電力電圧特性Ｃ（ｉ）を用いてＭＰＰＴ協調制御を再実行する。ＭＰＰＴ制御による過負荷状態が発生しなくなるまで電力電圧特性Ｃ（ｉ）を変更してＭＰＰＴ協調制御を再実行することで、電力電圧特性Ｃ（ｉ）を受電側のＭＰＰＴ制御の仕様に合わせることができる。この結果、受電側のＭＰＰＴ制御の仕様に拘わらず、適切な電力により給電を行なうことが可能となる。

【0033】

また、本実施形態の給電制御装置では、いずれの電力電圧特性Ｃ（ｉ）においても過負荷状態が解消されなかった場合には、リレー４５をオフして給電を停止したり警告表示したりするため、過負荷状態の発生に対して適切に対処することができる。

【0034】

上述した実施形態では、電力システム１０は、直流リンク部３４の直流電力を受電する受電装置として、蓄電池パワーコンディショナ６１を備えるものとしたが、これに限定されるものではなく、直流リンク部３４の直流電力をＭＰＰＴ制御により変換して受電可能なものであれば、如何なる受電装置を備えてもよい。

【0035】

上述した実施形態では、いずれの電力電圧特性Ｃ（ｉ）においても過負荷状態が解消されなかった場合にリレー４５をオフして蓄電池パワーコンディショナ６１への給電を停止すると共に表示装置５５に警告表示を行なうものとしたが、これに限定されるものではなく、電力システム１０が通信ネットワークを介して管理装置に接続されている場合には、いずれの電力電圧特性Ｃ（ｉ）も適合しない旨の情報を当該管理装置へ送信してもよい。

【0036】

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、燃料電池装置２０が「燃料電池装置」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１が「コンバータ装置」に相当し、直流リンク部３４が「直流リンク部」に相当し、コンデンサ３５が「コンデンサ」に相当し、蓄電池パワーコンディショナ６１が「受電装置」に相当し、ヒータ４１が「電力消費機器」に相当し、ヒータスイッチ４２が「スイッチ」に相当し、制御装置５０のＲＯＭ５２が「記憶装置」に相当し、ＭＰＰＴ協調制御ルーチンを実行する制御装置５０のＣＰＵ５１が「制御装置」に相当する。また、リレー４５が「リレー」に相当する。

【0037】

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0038】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明は、電力システムの製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0040】

１ 系統電源、１０ 電力システム、２０ 燃料電池装置、３０ 燃料電池パワーコンディショナ、３１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３２ インバータ、３３ リレー、３４ 直流リンク部、３５ コンデンサ、３６ａ 電流センサ、３６ｂ 電圧センサ、３７ 電圧センサ、３８ 電力ライン、３９ 電流センサ、４１ ヒータ、４２ ヒータスイッチ、４５ リレー、５０ 制御装置、６０ 蓄電池、６１ 蓄電池パワーコンディショナ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】