知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2022123962
(43)【公開日】2022-08-25
(54)【発明の名称】ＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置および制御方法
(51)【国際特許分類】
H02J 3/32 20060101AFI20220818BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20220818BHJP
H02J 3/46 20060101ALI20220818BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20220818BHJP
H02M 3/155 20060101ALI20220818BHJP
【ＦＩ】
H02J3/32
H02J3/38 150
H02J3/46
H02J7/00 302C
H02M3/155 W
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021021446
(22)【出願日】2021-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000006105
【氏名又は名称】株式会社明電舎
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100104938
【弁理士】
【氏名又は名称】鵜澤 英久
(74)【代理人】
【識別番号】100210240
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 友幸
(72)【発明者】
【氏名】小原 達也
【テーマコード（参考）】
5G066
5G503
5H730
【Ｆターム（参考）】
5G066HA15
5G066HB03
5G066HB06
5G066HB09
5G066JB03
5G503AA01
5G503AA06
5G503BA04
5G503BB01
5G503CA10
5G503GB03
5G503GB06
5H730AA04
5H730AA16
5H730AS04
5H730AS05
5H730AS08
5H730AS17
5H730BB13
5H730BB14
5H730BB57
5H730BB82
5H730BB88
5H730DD03
5H730DD12
5H730FD01
5H730FD11
5H730FD31
5H730FD41
5H730FD61
5H730FG05
(57)【要約】
【課題】分担電力指令値の急変によるＤＣリンク電圧の変動発生を防止する。
【解決手段】太陽光パワーコンディショナーの直流リンクに複数台接続される蓄電池用のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置であって、直流リンク電圧が直流電圧指令値に追従するようにＤＣＡＶＲ６３でＰＩ制御して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆを生成し、自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と前記Ｐｄｃ＿ｒｅｆを乗算器６６－１，６６－２で乗算して１系、２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１、Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２を生成し、各蓄電池の出力電流Ｉｃｈｐ１＿ｄｅｔ，Ｉｃｈｐ２＿ｄｅｔが、前記Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１、Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２から求めた電流指令値Ｉｃｈｐ１＿ｒｅｆ，Ｉｃｈｐ２＿ｒｅｆに各々追従するようにＡＣＲ６９－１，６９－２でＰＩ制御して各ＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令を各々生成する。
【選択図】 図１
【解決手段】太陽光パワーコンディショナーの直流リンクに複数台接続される蓄電池用のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置であって、直流リンク電圧が直流電圧指令値に追従するようにＤＣＡＶＲ６３でＰＩ制御して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆを生成し、自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と前記Ｐｄｃ＿ｒｅｆを乗算器６６－１，６６－２で乗算して１系、２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１、Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２を生成し、各蓄電池の出力電流Ｉｃｈｐ１＿ｄｅｔ，Ｉｃｈｐ２＿ｄｅｔが、前記Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１、Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２から求めた電流指令値Ｉｃｈｐ１＿ｒｅｆ，Ｉｃｈｐ２＿ｒｅｆに各々追従するようにＡＣＲ６９－１，６９－２でＰＩ制御して各ＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令を各々生成する。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点と複数系の蓄電池の間に各々接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置であって、
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成部と、
自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する複数の分担電力指令値生成部と、
前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する複数の電圧指令値生成部と、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御装置において、
前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させる複数のクッション処理部を備え、
前記各分担電力指令値生成部は、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置。
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成部と、
自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する複数の分担電力指令値生成部と、
前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する複数の電圧指令値生成部と、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御装置において、
前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させる複数のクッション処理部を備え、
前記各分担電力指令値生成部は、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置。
【請求項2】
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点と複数系の蓄電池の間に各々接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御方法であって、
蓄電池電力指令値生成部が、太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成ステップと、
複数の分担電力指令値生成部が、自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する分担電力指令値生成ステップと、
複数の電圧指令値生成部が、前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する電圧指令値生成ステップと、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御方法において、
複数のクッション処理部が、前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させるクッション処理ステップを備え、
前記各分担電力指令値生成ステップは、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法。
蓄電池電力指令値生成部が、太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成ステップと、
複数の分担電力指令値生成部が、自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する分担電力指令値生成ステップと、
複数の電圧指令値生成部が、前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する電圧指令値生成ステップと、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御方法において、
複数のクッション処理部が、前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させるクッション処理ステップを備え、
前記各分担電力指令値生成ステップは、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電池用電力変換装置として用いられるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置、制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
太陽光パワーコンディショナー（以下、太陽光ＰＣＳと称することもある）の直流リンクに、太陽光発電装置と並列に接続する複数の蓄電池用電力変換装置、例えばＤＣ／ＤＣコンバータを備えた装置の構成を図４に示す。
【0003】
図４において、太陽光パネルを有した太陽光発電装置１１の出力側は太陽光ＰＣＳ１２の直流側に接続され、太陽光ＰＣＳ１２の交流側は電力系統１３に接続されている。
【0004】
１４－１は、複数（例えば本例では２個）設けられた蓄電池のうちの１系の蓄電池であり、１４－２は２系の蓄電池である。太陽光発電装置１１および太陽光ＰＣＳ１２の共通接続点と蓄電池１４－１，１４－２の間には１系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１および２系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－２が各々接続されている。
【0005】
２０は、太陽光発電装置１１、太陽光ＰＣＳ１２およびＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１，１５－２の共通接続点の電圧であるＤＣリンク電圧Ｖｄｃと、蓄電池１４－１，１４－２の各電圧を検出した電池電圧Ｖｂａｔｔ１、Ｖｂａｔｔ２と、蓄電池１４－１，１４－２およびＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１，１５－２間に流れる電流を検出した電流Ｉｃｈｐ１，Ｉｃｈｐ２とに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１，１５－２を制御する制御部である。
【0006】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１，１５－２は例えば図５のように、蓄電池側の正極端ＰＣにリアクトル５１の一端を接続し、ＤＣリンク側の正極端ＰＰと、蓄電池側の負極端ＮＣおよびＤＣリンク側の負極端ＮＰの間に半導体スイッチング素子５２，５３を直列に接続し、半導体スイッチング素子５２，５３の共通接続点にリアクトル５１の他端を接続して構成されている。
【0007】
前記半導体スイッチング素子５２，５３は例えばＩＧＢＴなどで構成され、図４の制御部２０で生成されたゲート信号によってオン、オフ制御されて蓄電池側（ＰＣ－ＮＣ間）とＤＣリンク側（ＰＰ－ＮＰ間）との間で直流電力の変換を行う。
【0008】
【0009】
６２は、クッション処理部６１の出力とＤＣリンク電圧を検出したＤＣリンク電圧検出値Ｖｄｃ＿ｄｅｔとの偏差をとる減算器である。
【0010】
６３は、ＤＣリンク電圧検出値Ｖｄｃ＿ｄｅｔがクッションン処理後の直流電圧指令値（Ｖｄｃ＿ｒｅｆ）に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆを生成するＤＣＡＶＲ（自動電圧調整器）である。
【0011】
６４－１は、自系蓄電池容量を検出した蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ１と他系蓄電池容量を検出した蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ２を合算して全系の蓄電池容量の合計を計算する合算器である。６５－１は、自系蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ１（Ａ）から、合算器６４－１で計算された全系合計の蓄電池容量（Ｂ）を除算して自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を求める割算器である。
【0012】
６４－２は、自系蓄電池容量を検出した蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ２と他系蓄電池容量を検出した蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ１を合算して全系の蓄電池容量の合計を計算する合算器である。６５－２は、自系蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ２（Ａ）から、合算器６４－２で計算された全系合計の蓄電池容量（Ｂ）を除算して自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を求める割算器である。
【0013】
６６－１は、ＤＣＡＶＲ６３で生成された複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆに、割算器６５－１で求められた、自系蓄電池と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算して１系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１を求める乗算器である。
【0014】
６６－２は、ＤＣＡＶＲ６３で生成された複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆに、割算器６５－２で求められた、自系蓄電池と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算して２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２を求める乗算器である。
【0015】
６７－１は、前記乗算器６６－１で求められた１系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１（Ａ）から、１系の蓄電池１４－１の電圧Ｖｂａｔｔ１（Ｂ）を除算して１系の電流指令値Ｉｃｈｐ１＿ｒｅｆを求める割算器である。
【0016】
６７－２は、前記乗算器６６－２で求められた２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２（Ａ）から、２系の蓄電池１４－２の電圧Ｖｂａｔｔ２（Ｂ）を除算して２系の電流指令値Ｉｃｈｐ２＿ｒｅｆを求める割算器である。
【0017】
６８－１は、１系の電流指令値Ｉｃｈｐ１＿ｒｅｆと１系の蓄電池の電流検出値Ｉｃｈｐ１＿ｄｅｔの偏差をとる減算器である。
【0018】
６８－２は、２系の電流指令値Ｉｃｈｐ２＿ｒｅｆと２系の蓄電池の電流検出値Ｉｃｈｐ２＿ｄｅｔの偏差をとる減算器である。
【0019】
６９－１は、１系の蓄電池の電流検出値Ｉｃｈｐ１＿ｄｅｔが１系の電流指令値Ｉｃｈｐ１＿ｒｅｆに追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して１系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１の電圧指令値を生成する１系のＡＣＲ（自動電流調整器）である。
【0020】
６９－２は、２系の蓄電池の電流検出値Ｉｃｈｐ２＿ｄｅｔが２系の電流指令値Ｉｃｈｐ２＿ｒｅｆに追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して２系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－２の電圧指令値を生成する２系のＡＣＲ（自動電流調整器）である。
【0021】
尚、１系、２系のＡＣＲ６９－１，６９－２は、各ＡＣＲに入力される指令値が過剰となった場合に、指令値を装置の過電流レベル以下に制限するリミッタ（Ｌｉｍｉｔｅｒ）機能を備えている。
【0022】
７０－１，７０－２は、ＡＣＲ６９－１，６９－２で生成された１系、２系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１，１５－２の各電圧指令と例えば三角波信号との比較によりＰＷＭ信号を各々発生するＰＷＭ発生器である。
【0023】
ＰＷＭ発生器７０－１，７０－２で発生されたＰＷＭ信号は、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１，１５－２の半導体スイッチング素子（５２，５３）にゲート信号（ｇａｔｅ１，ｇａｔｅ２）として送信される。
【0024】
尚、従来、特許文献１には、二次電池を具備する電力貯蔵システムにおける蓄電池の正確なＳＯＣ推定および、運転効率向上のための蓄電池の減数運転についての技術が記載されている。
【0025】
また特許文献２には、容量の異なるチョッパおよび／又はインバータを組み合わせることによって、日射量が少なくＰＣＳ（パワーコンディショナ）の負荷率の小さい場合や発電停止・減少する状況下においても、ＰＣＳを比較的効率良く運転継続させる技術が記載されている。
【0026】
また特許文献３には、複数のユニットを並列接続した無停電電源装置にてユニットの並列台数を切り替えた時に蓄電池の充放電を抑制させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0027】
【特許文献1】特許第５６３８４３６号公報
【特許文献2】特許第５３０２０９６号公報
【特許文献3】特許第５５５６２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0028】
図４～図６に示す電力変換装置において、
乗算器６６－１から出力される１系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１は、
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１＝（１系の蓄電池容量／蓄電池容量総和）×Ｐｄｃ＿ｒｅｆ
で表され、
乗算器６６－２から出力される２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２は、
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２＝（２系の蓄電池容量／蓄電池容量総和）×Ｐｄｃ＿ｒｅｆ
で表される。
乗算器６６－１から出力される１系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１は、
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１＝（１系の蓄電池容量／蓄電池容量総和）×Ｐｄｃ＿ｒｅｆ
で表され、
乗算器６６－２から出力される２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２は、
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２＝（２系の蓄電池容量／蓄電池容量総和）×Ｐｄｃ＿ｒｅｆ
で表される。
【0029】
図４～図６の装置では、ＤＣ／ＤＣコンバータの運転中に、例えば図７に示すように任意のＤＣ／ＤＣコンバータが停止から運転に遷移するとき、全体の装置容量が変わるため、分配する電力指令値（分担蓄電池指令値）に急変が生じることで、ＤＣリンク電圧に変動が発生する問題がある。
【0030】
図７の、（ａ）は１系の蓄電池１４－１の電力Ｐｂａｔｔ１、（ｂ）は２系の蓄電池１４－２の電力Ｐｂａｔｔ２、（ｃ）は蓄電池全体の電力Ｐｂａｔｔ、（ｄ）はＤＣリンク電圧Ｖｄｃを各々示している。
【0031】
時刻ｔ１以前では１系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１を運転し、２系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－２は停止とし、時刻ｔ１以降では１系、２系のＤＣ／ＤＣコンバータをともに運転している。
【0032】
図７（ａ）に示すように蓄電池の容量で出力電力を分担している。時刻ｔ１で２系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－２が停止から運転に切り換わると、全体の装置容量が変わり、全体の出力電力が図７（ｃ）のように急変する。
【0033】
この出力電力の急変によりＤＣリンク電圧が図７（ｄ）のように変動する。また片側のＤＣ／ＤＣコンバータが運転から停止に遷移する場合についても同様である。
【0034】
また、特許文献１～３には、複数のＤＣ／ＤＣコンバータの運転台数が変動した際にＤＣリンク電圧の急変を抑える技術は記載されていない。
【0035】
本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータのうちいずれかの運転／停止が変更されて全体の装置容量が変わっても、分担電力指令値の急変によるＤＣリンク電圧の変動発生を防止することができるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置、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】
【0036】
上記課題を解決するための請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置は、
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点と複数系の蓄電池の間に各々接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置であって、
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成部と、
自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する複数の分担電力指令値生成部と、
前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する複数の電圧指令値生成部と、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御装置において、
前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させる複数のクッション処理部を備え、
前記各分担電力指令値生成部は、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴としている。
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点と複数系の蓄電池の間に各々接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置であって、
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成部と、
自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する複数の分担電力指令値生成部と、
前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する複数の電圧指令値生成部と、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御装置において、
前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させる複数のクッション処理部を備え、
前記各分担電力指令値生成部は、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴としている。
【0037】
請求項２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの制御方法は、
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点と複数系の蓄電池の間に各々接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御方法であって、
蓄電池電力指令値生成部が、太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成ステップと、
複数の分担電力指令値生成部が、自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する分担電力指令値生成ステップと、
複数の電圧指令値生成部が、前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する電圧指令値生成ステップと、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御方法において、
複数のクッション処理部が、前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させるクッション処理ステップを備え、
前記各分担電力指令値生成ステップは、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴としている。
太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点と複数系の蓄電池の間に各々接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御方法であって、
蓄電池電力指令値生成部が、太陽光発電装置および太陽光パワーコンディショナーの共通接続点のＤＣリンク電圧が直流電圧指令値に追従するように、ＰＩ制御により自動電圧調整を実施して複数の蓄電池全体の蓄電池電力指令値を生成する蓄電池電力指令値生成ステップと、
複数の分担電力指令値生成部が、自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比と、前記蓄電池電力指令値生成部で生成された蓄電池電力指令値に基づいて、前記複数の蓄電池の各容量に応じて蓄電池の出力電力を分担する分担電力指令値を各々生成する分担電力指令値生成ステップと、
複数の電圧指令値生成部が、前記各蓄電池の出力電流が前記生成された分担電力指令値から求めた電流指令値に各々追従するように、ＰＩ制御により自動電流調整を実施して各蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの電圧指令値を生成する電圧指令値生成ステップと、を備え、前記生成された電圧指令値によって各ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動制御する制御方法において、
複数のクッション処理部が、前記自系蓄電池の容量を検出した蓄電池容量を、前記自動電圧調整実施時のＰＩ制御および自動電流調整実施時のＰＩ制御の各時定数よりも大きく設定した時定数で各々変化させるクッション処理ステップを備え、
前記各分担電力指令値生成ステップは、前記蓄電池電力指令値に、前記各クッション処理部により処理された自系蓄電池容量と複数の蓄電池容量の総和の比を乗算することで分担電力指令値を各々生成することを特徴としている。
【発明の効果】
【0038】
請求項１、２に記載の発明によれば、蓄電池の運転、停止の切り換え時の蓄電池容量は、クッション処理部の時定数によって変化されるので、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータのうち、何台かのＤＣ／ＤＣコンバータの運転／停止が変更されて全体の装置容量が変わっても、前記分担電力指令値が急変することはない。
【0039】
このため、分担電力指令値の急変によるＤＣリンク電圧の変動発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の実施形態例によるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の構成図。
【図2】本発明の実施形態例における動作を説明するタイムチャート。
【図3】本発明の実施形態例におけるクッション処理の入出力波形図。
【図4】本発明が適用される電力変換装置の一例を示す構成図。
【図5】ＤＣ／ＤＣコンバータの構成例を示す回路図。
【図6】従来のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の構成図。
【図7】従来装置の動作を説明するタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【0041】
【0042】
図１において図６と同一部分は同一符号をもって示している。図１において図６と異なる点は、１系側の自系蓄電池容量を検出した蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ１に対して、設定した時定数でクッション処理を施すクッション処理部８０－１を設け、クッション処理部８０－１から出力される自系蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ１＿ｃｓｎを合算器６４－１および割算器６５－１に出力し、２系側の自系蓄電池容量を検出した蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ２に対して、設定した時定数でクッション処理を施すクッション処理部８０－２を設け、クッション処理部８０－２から出力される自系蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ２＿ｃｓｎを合算器６４－２および割算器６５－２に出力した点にあり、その他の部分は図６と同一に構成されている。
【0043】
尚、クッション処理部６１、減算器６２、ＤＣＡＶＲ６３によって本発明の蓄電池電力指令値生成部を構成している。
【0044】
また、合算器６４－１、割算器６５－１、乗算器６６－１、合算器６４－２、割算器６５－２、乗算器６６－２によって、本発明の複数の分担電力指令値生成部を構成している。
【0045】
また、割算器６７－１、減算器６８－１、ＡＣＲ６９－１、割算器６７－２、減算器６８－２、ＡＣＲ６９－２によって、本発明の複数の電圧指令値生成部を構成している。
【0046】
図１の装置において、１系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１（乗算器６６－１の出力）は、
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１＝{ＢａｔｔＣａｐ１＿ｃｓｎ／（ＢａｔｔＣａｐ１＿ｃｓｎ＋ＢａｔｔＣａｐ２）}×Ｐｄｃ＿ｒｅｆで表され、
２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２（乗算器６６－２の出力）は、
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２＝{ＢａｔｔＣａｐ２＿ｃｓｎ／（ＢａｔｔＣａｐ１＋ＢａｔｔＣａｐ２＿ｃｓｎ）}×Ｐｄｃ＿ｒｅｆで表される。
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１＝{ＢａｔｔＣａｐ１＿ｃｓｎ／（ＢａｔｔＣａｐ１＿ｃｓｎ＋ＢａｔｔＣａｐ２）}×Ｐｄｃ＿ｒｅｆで表され、
２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２（乗算器６６－２の出力）は、
Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２＝{ＢａｔｔＣａｐ２＿ｃｓｎ／（ＢａｔｔＣａｐ１＋ＢａｔｔＣａｐ２＿ｃｓｎ）}×Ｐｄｃ＿ｒｅｆで表される。
【0047】
次に、上記のように構成された装置の動作を図２、図３とともに説明する。図２は、時刻ｔ１以前において１系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－１を運転し、２系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－２を停止し、時刻ｔ１以降において１系、２系のＤＣ／ＤＣコンバータをともに運転させた場合のタイムチャートを示し、図３は図２の場合の２系のクッション処理部８０－２の入出力波形を示している。
【0048】
図２の、（ａ）は１系の蓄電池１４－１の電力Ｐｂａｔｔ１、（ｂ）は２系の蓄電池１４－２の電力Ｐｂａｔｔ２、（ｃ）は蓄電池全体の電力Ｐｂａｔｔ、（ｄ）はＤＣリンク電圧Ｖｄｃを各々示している。
【0049】
２系のＤＣ／ＤＣコンバータ１５－２が停止から運転に切り換わる時刻ｔ１において、図３の点線に示すように２系側の自系蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ２＿ｃｓｎを、クッション処理部８０－２に設定された時定数で０からＢａｔｔＣａｐ２へ徐々に変化させる。同様に１系側の自系蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ１＿ｃｓｎを、クッション処理部８０－１に設定された時定数で自系蓄電池容量ＢａｔｔＣａｐ１から徐々に減少させる。
【0050】
この動作により、上式の１系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ１と２系の分担蓄電池電力指令値Ｐｄｃ＿ｒｅｆ２は緩やかに変化するようになるため、図２（ａ）～（ｃ）のように、ＤＣ／ＤＣコンバータがすでに運転中の状態から、緩やかに各系の負担容量を持ち替えながら並列運転へ移行する。
【0051】
よって、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力に急変が発生しないため、図２（ｄ）のようにＤＣリンク電圧Ｖｄｃの変動を抑制できる。
【0052】
自系のＤＣ／ＤＣコンバータを停止させるときは、前述の運転時とは逆に、自系の蓄電池容量（ＢａｔｔＣａｐ１＿ｃｓｎ又はＢａｔｔＣａｐ２＿ｃｓｎ)をクッション処理により自系の蓄電池容量（ＢａｔｔＣａｐ１又はＢａｔｔＣａｐ２）から０へ徐々に変化させる。
【0053】
クッション処理部８０－１，８０－２におけるクッション時間は、ＤＣＡＶＲ６３およびＡＣＲ６９－１，６９－２におけるＰＩ制御の各時定数Ｔｉよりも大きい時定数にする必要がある（クッション時間≫Ｔｉ）。
【0054】
以上のように本実施形態例によれば、各系の蓄電池電力指令値を演算する処理において、自系の蓄電池容量をクッション処理により変化させることで、電力の急変なく各系で指令値を分担することが可能となり、これによって直流電圧の急変を抑制することができる。
【0055】
尚、本発明は、蓄電池およびＤＣ／ＤＣコンバータが３以上設けられる電力変換装置に適用しても、前記実施形態例と同様の作用、効果を奏する。
【符号の説明】
【0056】
１１…太陽光発電装置
１２…太陽光ＰＣＳ
１３…電力系統
１４－１，１４－２…蓄電池
１５－１，１５－２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０…制御部
６１，８０－１，８０－２…クッション処理部
６２，６８－１，６８－２…減算器
６３…ＤＣＡＶＲ
６４－１，６４－２…合算器
６５－１，６５－２，６７－１，６７－２…割算器
６６－１，６６－２…乗算器
６９－１，６９－２…ＡＣＲ
７０－１，７０－２…ＰＷＭ発生器
１２…太陽光ＰＣＳ
１３…電力系統
１４－１，１４－２…蓄電池
１５－１，１５－２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０…制御部
６１，８０－１，８０－２…クッション処理部
６２，６８－１，６８－２…減算器
６３…ＤＣＡＶＲ
６４－１，６４－２…合算器
６５－１，６５－２，６７－１，６７－２…割算器
６６－１，６６－２…乗算器
６９－１，６９－２…ＡＣＲ
７０－１，７０－２…ＰＷＭ発生器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】