特開 2024-150174 電力変換装置、電力供給システム、および制御方法

(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】P2024150174

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】電力変換装置、電力供給システム、および制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05F 1/67 20060101AFI20241016BHJP

【ＦＩ】

G05F1/67 A

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063452

(22)【出願日】2023-04-10

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-06-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】麻植 実

【テーマコード（参考）】

5H420

【Ｆターム（参考）】

5H420BB03

5H420BB17

5H420CC03

5H420DD03

5H420EB37

5H420EB39

5H420FF03

5H420FF04

5H420FF22

(57)【要約】

【課題】パワーコンディショナの動作を安定させることが可能な電力変換装置を実現する。
【解決手段】電力変換装置（５）は、ＤＣ－ＤＣコンバータ（５１）と、ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部（５２）と、を備え、制御部は、パワーコンディショナ（２）への入力電力の変化レートに、０より大きくかつ１未満の係数を乗じた値を絶対値の変動幅の上限として、ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を決定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置であって、
ＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、前記パワーコンディショナへの入力電力の変化レートとして算出し、
０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を決定する、電力変換装置。

【請求項2】

前記太陽電池パネルの出力電流を示す信号を出力する電流計と、
前記太陽電池パネルの出力電圧を示す信号を出力する電圧計と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記太陽電池パネルの出力電流と前記太陽電池パネルの出力電圧とを乗算して前記太陽電池パネルの出力電力を算出し、
前記太陽電池パネルの出力電力から前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を減算した値を前記パワーコンディショナへの入力電力として算出する、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記係数は、前記太陽電池パネルの定格出力に対する実際の出力に応じて変動する、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項4】

太陽電池パネルと、
パワーコンディショナと、
直流母線と、
蓄電装置と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置と、
を備える電力供給システム。

【請求項5】

太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置の制御方法であって、
前記電力変換装置は、
ＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、
前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、入力電力の変化レートとして算出する変化レート算出ステップと、
０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を決定する指令値決定ステップと、を含む制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置、当該電力変換装置を備える電力供給システム、および電力変換装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、直流発電装置に対して、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御を行うパワーコンディショナと、電力変換装置を並列に接続する電力供給システムを構築する場合に、高精度で安定性の高いＭＰＰＴ制御を実現する電力変換装置が開示されている。電力変換装置は、直流発電装置の出力側に対してＭＰＰＴ制御機能を有するパワーコンディショナと並列の状態で接続され、その接続点とエネルギー貯蔵装置との間で直流電力を一方向または双方向に入出力する。電力変換装置は、パワーコンディショナの入力電力目標値に対する直流発電装置の発電電力の過不足の割合を表す変数を求める。さらに、電力変換装置は、直流発電装置の発電電流に上記変数を乗算した結果の電流値を、エネルギー貯蔵装置への入出力の電流指令値とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１２４７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されている電力変換装置は、電流源として動作することで、パワーコンディショナのＭＰＰＴ制御に影響することなく、直流発電装置またはパワーコンディショナとエネルギー貯蔵装置との間の電流を制御する。これにより、パワーコンディショナの動作を安定させることができるというものである。

【0005】

しかしながら、当該電力変換装置は、直流発電装置の発電電力を算出するために、直流発電装置の出力電圧および出力電流を参照する。すなわち、特許文献１に開示されている電力変換装置は、直流発電装置の出力電圧の影響を受ける。このため、電力供給システムにおいて、パワーコンディショナは、直流発電装置の出力電流そのものと、直流発電装置の出力電圧の影響を受けた、電力変換装置の出力電流と、の影響を受ける。したがって、特許文献１に開示されている電力変換装置では、依然としてパワーコンディショナの動作が不安定になる可能性がある。

【0006】

本開示の一態様は、パワーコンディショナの動作を安定させることが可能な電力変換装置などを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る電力変換装置は、太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置であって、ＤＣ－ＤＣコンバータと、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、前記パワーコンディショナへの入力電力の変化レートとして算出し、０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を算出する。

【0008】

また、本開示の一態様に係る制御方法は、太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置の制御方法であって、前記電力変換装置は、ＤＣ－ＤＣコンバータと、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、入力電力の変化レートとして算出する変化レート算出ステップと、０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を算出する指令値算出ステップと、を含む。

【0009】

本開示の各態様に係る電力変換装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記電力変換装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記電力変換装置をコンピュータにて実現させる電力変換装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本開示の範疇に入る。

【発明の効果】

【0010】

本開示の一態様によれば、パワーコンディショナの動作を安定させることが可能な電力変換装置などを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態に係る電力変換装置を備える電力供給システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図2】制御部の具体的な構成の一例を示すブロック図である。

【図3】太陽電池パネルにおける出力電圧と出力電力との関係を示すグラフである。

【図4】太陽電池パネルおよびＤＣ－ＤＣコンバータにおける出力電力の変化を示すグラフである。

【図5】制御部による電力変換装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔実施形態１〕
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。

【0013】

（電力供給システム）
図１は、本開示の一実施形態に係る電力変換装置５を備える電力供給システム１００の構成の一例を示すブロック図である。電力供給システム１００は、電力系統２００に電力を供給する。図１に示すように、電力供給システム１００は、太陽電池パネル１、パワーコンディショナ２、直流母線３、蓄電装置４、および電力変換装置５を備える。

【0014】

太陽電池パネル１は、太陽光の日射量に応じて直流電力を発電する。パワーコンディショナ２は、電力供給システム１００から電力系統２００に供給される電力を制御する。パワーコンディショナ２は、例えば太陽電池パネル１の出力電力についてＭＰＰＴ制御を行う。直流母線３は、太陽電池パネル１とパワーコンディショナ２とを接続する。

【0015】

蓄電装置４は、電力を内部にエネルギーとして保持し、保持したエネルギーを必要に応じて直流により直流母線３へ供給する。蓄電装置４は、直流母線３に接続される。蓄電装置４の内部には、太陽電池パネル１から直流母線３を介して供給される直流電力が保持される。また、蓄電装置４から直流母線３へ供給される直流電力は、パワーコンディショナ２へ供給される。

【0016】

蓄電装置４は、リチウムイオン電池、ＮａＳ（ナトリウム・硫黄）電池、レドックスフロー電池、または鉛蓄電池等の２次電池を備えた装置であり得る。しかし蓄電装置４は２次電池を備えた装置に限られるものではない。蓄電装置４として、キャパシタ、超伝導電力貯蔵ユニット、フライホイール式電力貯蔵ユニット、または圧縮空気式電力貯蔵ユニットなど、電気エネルギーを貯蔵する機能を備えた任意のユニットを用いることができる。

【0017】

電力変換装置５は、直流母線３に接続され、直流母線３から蓄電装置４への充電、および蓄電装置４から直流母線３への放電を行う。電力変換装置５は、直流母線３と蓄電装置４との間に配され、直流母線３および蓄電装置４の一方から他方へ供給される電力の電圧を変換する。電力変換装置５は、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１、制御部５２、記憶部５３、電流計５４、および電圧計５５を備える。

【0018】

ＤＣ－ＤＣコンバータ５１は、制御部５２から入力される指令値に基づいて、直流母線３から入力される電力を、電圧を変換して蓄電装置４へ出力するか、または蓄電装置４から入力される電力を、電圧を変換して直流母線３へ出力する。以下の説明では、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力について、直流母線３から蓄電装置４へ向かう方向を正とし、蓄電装置４から直流母線３へ向かう方向を負とする。

【0019】

制御部５２は、太陽電池パネル１の出力電流および出力電圧に基づいて決定した指令値をＤＣ－ＤＣコンバータ５１へ入力することで、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する。制御部５２の具体的な構成については後述する。

【0020】

記憶部５３は、制御部５２が指令値を決定するために必要な情報を記憶する記憶装置である。記憶部５３は、例えばＤＣ－ＤＣコンバータ５１へ入力する指令値を決定するためのプログラムを記憶していてよい。ただし、電力変換装置５においては、記憶部５３は必須ではない。電力変換装置５は、記憶部５３を備える代わりに、外部の記憶装置と無線または有線で通信可能に接続されていてもよい。

【0021】

電流計５４は、太陽電池パネル１からの出力電流に応じた信号を出力する。電圧計５５は、太陽電池パネル１からの出力電圧に応じた信号を出力する。電流計５４および電圧計５５は、直流母線３の、蓄電装置４および電力変換装置５が接続される点よりも太陽電池パネル１の側に設けられる。

【0022】

ただし、電流計５４および電圧計５５は、電力変換装置５の構成要素として必須ではない。例えば、制御部５２は、直流母線３に設けられた、電力変換装置５の構成要素ではない電流計および電圧計から、太陽電池パネル１の出力電流および出力電圧を取得してもよい。

【0023】

（制御部）
図２は、制御部５２の具体的な構成の一例を示すブロック図である。制御部５２は、上述した指令値の決定を、一定の時間間隔で行う。図２に示すように、制御部５２は、乗算部５２ａ、第１減算部５２ｂ、変化レート算出部５２ｃ、第２減算部５２ｄ、および指令値決定部５２ｅを備える。

【0024】

乗算部５２ａは、太陽電池パネル１からの出力電流と出力電圧とを乗算した信号を出力する。乗算部５２ａの出力は、太陽電池パネル１からの出力電力を示す。

【0025】

第１減算部５２ｂは、乗算部５２ａの出力から、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の現在の出力電力を減算した信号を出力する。第１減算部５２ｂの出力は、パワーコンディショナ２への入力電力を示す。すなわち、第１減算部５２ｂは、太陽電池パネル１の出力電力からＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を減算した値をパワーコンディショナ２への入力電力として算出する。

【0026】

変化レート算出部５２ｃは、パワーコンディショナ２への入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、パワーコンディショナ２への入力電力の変化レートとして算出する。変化レートは、パワーコンディショナ２のＭＰＰＴ特性を示すと言える。

【0027】

具体的には、変化レート算出部５２ｃは、前回の指令値を決定したときの第１減算部５２ｂの出力に対する、今回の第１減算部５２ｂの出力の変動幅の絶対値ΔＰ１を算出する。また、変化レート算出部５２ｃは、第１減算部５２ｂが前回の信号を出力した時刻から、今回の信号を出力した時刻までの期間の長さΔｔを算出する。さらに、変化レート算出部５２ｃは、第１減算部５２ｂが前回の信号を出力した時刻から、今回の信号を出力した時刻までの期間における、パワーコンディショナ２への入力電力の変化レートΔＰ１／Δｔを算出する。

【0028】

第２減算部５２ｄは、パワーコンディショナ２への所定の入力電力目標値から、乗算部５２ａの出力を減算した信号を出力する。第２減算部５２ｄの出力は、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値の基本値を示す。

【0029】

指令値決定部５２ｅは、０より大きくかつ１未満の係数を変化レートΔＰ１／Δｔに乗じた値を、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値を決定する。具体的には、指令値決定部５２ｅは、変化レート算出部５２ｃからの出力が示す変化レートΔＰ１／Δｔに、０よりも大きく、かつ１未満の係数を乗じることで、更新レートΔＰ２／Δｔを算出する。係数は、例えば０．３であってよいがこれに限られない。

【0030】

指令値決定部５２ｅは、更新レートの値を、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１に出力する指令値の、変動幅の絶対値の上限とする。具体的には、指令値決定部５２ｅは、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値の基本値と、前回の指令値との差分が、更新レートの値以下であるか否かを判定する。指令値の基本値と、前回の指令値との差分が、更新レートの値以下である場合には、指令値決定部５２ｅは、指令値の基本値をそのまま指令値とする。指令値の基本値と、前回の指令値との差分が、更新レートの値以下でない場合には、指令値決定部５２ｅは、前回の指令値との差分が更新レートの値以下になるように基本値を補正した値を指令値とする。指令値決定部５２ｅが決定する指令値は、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力の現在の目標値に対する、次の目標値の変動の大きさを規定する。

【0031】

図３は、太陽電池パネル１における出力電圧と出力電力との関係を示すグラフである。図３において、横軸は出力電圧、縦軸は出力電力を示す。図３に示す例では、パワーコンディショナ２は、太陽電池パネル１に対し、動作点Ａを初期位置とするＭＰＰＴ制御を行うものとする。また、太陽電池パネル１への日射量は変動しないものとする。

【0032】

図３に示す例では、パワーコンディショナ２は、動作点Ａから動作点Ｂおよび動作点Ｃへ、この順で太陽電池パネル１の動作点を移動させる。さらにパワーコンディショナ２は、動作点Ｄへ太陽電池パネル１の動作点を移動させた後、動作点Ｃと動作点Ｄとの間で太陽電池パネル１の動作点を往復させる。図３に示すように、太陽電池パネル１の動作点をＡからＢに変化させた場合の、出力電力の変動幅の絶対値をΔＰ１ｎとする。また、太陽電池パネル１の動作点をＢからＣに変化させた場合の、出力電力の変動幅の絶対値をΔＰ１ｎ＋１とする。

【0033】

図４は、太陽電池パネル１およびＤＣ－ＤＣコンバータ５１における出力電力の変化を示すグラフである。図４において、横軸は時間、縦軸は出力電力を示す。図４において、グラフ４０１は、太陽電池パネル１における出力電力を示す。図４において、グラフ４０２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１における出力電力を示す。

【0034】

図４において、時刻Ｔ１は、太陽電池パネル１の動作点が動作点Ａに移動した時刻である。時刻Ｔ２は、太陽電池パネル１の動作点が動作点Ｂに移動した時刻である。時刻Ｔ３は、太陽電池パネル１の動作点が動作点Ｃに移動した時刻である。

【0035】

図４に示すように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間の長さがΔｔｎであるとする。当該期間における、太陽電池パネル１からの出力電力の、変動幅の絶対値がΔＰ１ｎであるとする。このとき、変化レートΔＰ１ｎ／Δｔｎは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間におけるグラフ４０１の傾きとなる。

【0036】

時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間における、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１における出力電力の変動がΔＰ２ｎであるとする。このとき、更新レートΔＰ２ｎ／Δｔｎは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間におけるグラフ４０２の傾きとなる。また、更新レートΔＰ２ｎ／Δｔｎは、変化レートΔＰ１ｎ／Δｔｎに、０よりも大きく、かつ１未満の係数を乗じた値となる。

【0037】

また、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間の長さがΔｔｎ＋１であるとする。当該期間における、太陽電池パネル１からの出力電力の、変動幅の絶対値がΔＰ１ｎ＋１であるとする。このとき、変化レートΔＰ１ｎ＋１／Δｔｎ＋１は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間におけるグラフ４０１の傾きとなる。

【0038】

時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間における、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１における出力電力の変動がΔＰ２ｎ＋１であるとする。このとき、更新レートΔＰ２ｎ＋１／Δｔｎ＋１は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間におけるグラフ４０２の傾きとなる。また、更新レートΔＰ２ｎ＋１／Δｔｎ＋１は、変化レートΔＰ１ｎ＋１／Δｔｎ＋１に、０よりも大きく、かつ１未満の係数を乗じた値となる。

【0039】

上述したとおり、ΔＰ１は、第１減算部５２ｂの出力の、前回から今回までの変動幅の絶対値である。このため、太陽電池パネル１からの出力電力の傾きが負であっても、変化レートΔＰ１ｎ／ΔｔｎおよびΔＰ１ｎ＋１／Δｔｎ＋１、並びに更新レートΔＰ２ｎ／ΔｔｎおよびΔＰ２ｎ＋１／Δｔｎ＋１は正となる。

【0040】

（制御方法）
図５は、制御部５２による電力変換装置５の制御方法の一例を示すフローチャートである。図５に示す例において、乗算部５２ａは、太陽電池パネル１の出力電力を算出する（Ｓ１）。第１減算部５２ｂは、パワーコンディショナ２への入力電力を算出する（Ｓ２）。変化レート算出部５２ｃは、パワーコンディショナ２への入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、入力電力の変化レートとして算出する（Ｓ３、変化レート算出ステップ）。

【0041】

第２減算部５２ｄは、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値の基本値を算出する（Ｓ４）。指令値決定部５２ｅは、０より大きくかつ１未満の係数を、Ｓ３において算出した変化レートに乗じた値を、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値を決定する（Ｓ５、指令値決定ステップ）。制御部５２は、以上の一連の処理により決定した指令値をＤＣ－ＤＣコンバータ５１に入力することで、電力変換装置５を制御する。

【0042】

図５に示した制御方法において、ステップＳ２およびＳ３とステップＳ４とは、必ずしもこの順で実行されなくてもよい。例えば先にステップＳ４が実行され、その後でステップＳ２およびＳ３が実行されてもよい。または、ステップＳ２およびＳ３の一方または両方とステップＳ４とが、互いに並列に実行されてもよい。

【0043】

（効果）
以上のとおり、電力変換装置５においては、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を制御する指令値は、パワーコンディショナ２への入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値よりも小さくなる。すなわち、ＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力の変動が、パワーコンディショナ２への入力電力の変動よりも遅くなる。これにより、パワーコンディショナ２への入力電力がＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力によって不安定になりにくくなる。したがって、パワーコンディショナ２の動作を安定させることができる。電力変換装置５のこのような機能について、パワーコンディショナ２のＭＰＰＴ特性と制御振動を起こさないよう、更新レートを自動調整するとも表現できる。

【0044】

また、上述したように、電力変換装置５においては、第１減算部５２ｂは、太陽電池パネル１の出力電力からＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力を減算した値をパワーコンディショナ２への入力電力として算出する。このため、パワーコンディショナ２の入力電力を取得するために、パワーコンディショナ２から電力変換装置５への信号線を増設する必要がない。したがって、電力変換装置を備えない既存の電力供給システムに、電力変換装置５を増設することが容易である。

【0045】

〔実施形態２〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0046】

実施形態１においては、更新レートΔＰ２／Δｔの算出において、指令値決定部５２ｅが変化レートΔＰ１／Δｔに乗じる係数は定数であった。実施形態２では、上記の係数が変動する場合について説明する。

【0047】

指令値決定部５２ｅが変化レートΔＰ１／Δｔに乗じる係数は、例えば太陽電池パネル１の定格出力に対する実際の出力に応じて変動してよい。この場合、太陽電池パネル１の定格出力は、予め記憶部５３に記憶されていてよい。

【0048】

指令値決定部５２ｅは、例えば太陽電池パネル１の定格出力に対する実際の出力の比率そのものを、変化レートΔＰ１／Δｔに乗じる係数として用いてよい。また、指令値決定部５２ｅは、例えば太陽電池パネル１の定格出力に対する実際の出力の比率に、０よりも大きく、かつ１未満の係数をさらに乗じた値を、変化レートΔＰ１／Δｔに乗じる係数として用いてもよい。また、指令値決定部５２ｅは、太陽電池パネル１の定格出力に対する実際の出力の比率に基づいて、さらに別の方法で算出した値を、変化レートΔＰ１／Δｔに乗じる係数として用いてもよい。これにより、実施形態１よりもさらに、パワーコンディショナ２への入力電力がＤＣ－ＤＣコンバータ５１の出力電力によって不安定になりにくくなる。

【0049】

〔ソフトウェアによる実現例〕
電力変換装置５（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部５２に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0050】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0051】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0052】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本開示の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0053】

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0054】

〔まとめ〕
本開示の態様１に係る電力変換装置は、太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置であって、ＤＣ－ＤＣコンバータと、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、前記パワーコンディショナへの入力電力の変化レートとして算出し、０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を算出する。

【0055】

本開示の態様２に係る電力変換装置は、態様１において、前記太陽電池パネルの出力電流を示す信号を出力する電流計と、前記太陽電池パネルの出力電圧を示す信号を出力する電圧計と、をさらに備え、前記制御部は、前記太陽電池パネルの出力電流と前記太陽電池パネルの出力電圧とを乗算して前記太陽電池パネルの出力電力を算出し、前記太陽電池パネルの出力電力から前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を減算した値を前記パワーコンディショナへの入力電力として算出する。

【0056】

本開示の態様３に係る電力変換装置は、態様１または２において、前記係数は、前記太陽電池パネルの定格出力に対する実際の出力に応じて変動する。

【0057】

本開示の態様４に係る電力供給システムは、太陽電池パネルと、パワーコンディショナと、直流母線と、蓄電装置と、態様１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置と、を備える。

【0058】

本開示の態様５に係る制御方法は、太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置の制御方法であって、前記電力変換装置は、ＤＣ－ＤＣコンバータと、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、入力電力の変化レートとして算出する変化レート算出ステップと、０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を算出する指令値算出ステップと、を含む。

【0059】

本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0060】

１ 太陽電池パネル
２ パワーコンディショナ
３ 直流母線
４ 蓄電装置
５ 電力変換装置
５１ ＤＣ－ＤＣコンバータ
５２ 制御部
５４ 電流計
５５ 電圧計
１００ 電力供給システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】