(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-27
(45)【発行日】2022-06-06
(54)【発明の名称】充電制御装置及び充電制御方法
(51)【国際特許分類】
H02J 7/35 20060101AFI20220530BHJP
G05F 1/67 20060101ALI20220530BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20220530BHJP
【FI】
H02J7/35 B
G05F1/67 A
H01M10/44 P
(21)【出願番号】P 2018002139
(22)【出願日】2018-01-10
【審査請求日】2020-11-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000180025
【氏名又は名称】山洋電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002572
【氏名又は名称】特許業務法人平木国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山田 浩
【審査官】木村 励
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-77124(JP,A)
【文献】特開2014-27757(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 7/35
G05F 1/67
H01M 10/44
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光パネルと、前記太陽光パネルの出力側に接続され、最大電力点追従制御を行うPCSと、前記太陽光パネルの出力側であって前記PCSの入力側に接続された蓄電池と、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間に設けられ、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間で電力を授受させるためのDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータを制御することで前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置と、を有する蓄電システムにおける充電制御装置であって、
前記充電制御装置は、
前記太陽光パネルの出力電圧を監視し、所定の閾値以上の電圧低下の発生を検出すると、前記DC/DCコンバータに出力する充電電流指令値を直ちに下げる制御を行
い、
前記所定の閾値は、前記太陽光パネルの直流電圧-出力電力特定における最大出力動作電圧を境にして、低電圧側の領域で動作しないように設定された値である
ことを特徴とする充電制御装置。
【請求項2】
前記充電制御装置は、
前記充電電流指令値を設定する充電電流指令値設定部と、
前記太陽光パネルの出力電圧の差分を監視する出力電圧差分判定部と、
前記充電電流指令値の設定の現在値と前回値との変化の有無を判定する充電電流指令値変化量判定部と、を有し、
前記充電電流指令値設定部は、前記太陽光パネルの出力電圧の差分値が所定の閾値以上である場合に、前回設定された前記充電電流指令値を直ちに下げる制御を行うことを特徴とする請求項
1に記載の充電制御装置。
【請求項3】
前記充電制御装置は、
さらに、Pv電力値と前回のPv電力値との差分を判定するPv電力差分判定部を有することを特徴とする請求項
2に記載の充電制御装置。
【請求項4】
前記充電制御装置は、
前記所定の閾値及び前記前回設定された前記充電電流指令値を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項
2又は3に記載の充電制御装置。
【請求項5】
太陽光パネルと、前記太陽光パネルの出力側に接続され、最大電力点追従制御を行うPCSと、前記太陽光パネルの出力側であって前記PCSの入力側に接続された蓄電池と、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間に設けられ、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間で電力を授受させるためのDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータを制御することで前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置と、を有する蓄電システムにおける充電制御装置における充電制御方法であって、
前記太陽光パネルの出力電圧を監視するステップと、
所定の閾値以上の電圧低下の発生を検出すると、前記DC/DCコンバータに出力する充電電流指令値を直ちに下げるステップと、を有し、
前記所定の閾値は、前記太陽光パネルの直流電圧-出力電力特定における最大出力動作電圧を境にして、低電圧側の領域で動作しないように設定された値である
ことを特徴とする充電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、充電制御技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、太陽電池とパワーコンディショナー(以下、PCSとも表記する)とを組み合わせた太陽光発電システムを、系統(商用電力系統)及び負荷(電力使用機器群)に接続することが盛んに行われている。
【0003】
太陽光発電システム用のPCSは、通常、最大電力点追従制御(以下、MPPT(MAXIMUM POWER POINT TRACKING)制御とも表記する)を行う機能を有している。従って、一般に使用されている太陽光発電システムは、PCSによって太陽電池から最大電力を取り出すことが可能なものとなっている。ただし、PCSの入力電力が大きく変動すると、太陽電池により発電された電力を全て利用できないことが生じ得る。
【0004】
そのため、太陽光発電システムに、蓄電池を追加して、当該蓄電池の充放電電力の調整によりPCSの入力電力を目標値近傍の値に制御することが考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
ところで、太陽光発電システムに追加した蓄電池の充放電電力を調整するという制御は、PCSが行うMPPT制御と干渉し得る制御である。そして、PCSが行うMPPT制御の方式は、PCSメーカー等により異なっており、公開もされていないケースが多い。そのため、既存の太陽光発電システムのPCSの入力電力を、MPPT制御に支障を来さない形で、目標値近傍の値に制御できる充電制御装置が好ましい。また、太陽電池を電源として、蓄電池を定電流定電圧充電する場合、太陽電池の利用効率が悪くなる場合がある。例えば、太陽電池の最大電力点で動作しない場合や、蓄電池用の充電器やPCSの最低動作電圧を下回り、起動停止を繰り返し、稼働率を下げる可能性があった(特許文献1参照)。
【0006】
また、特許文献2は、太陽電池と最大電力点追従制御を行うPCSとの間を接続する電力線と、蓄電池とに接続される装置であって、前記電力線と前記蓄電池との間で電力を授受させるためのDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータを制御することにより、前記DC/DCコンバータを介して前記電力線と前記蓄電池との間で授受される充放電電力の大きさを調整する制御部とを備え、前記制御部は、前記PCSの入力の電圧値又は電流値に基づき、前記PCSによって山登り法を用いた最大電力点追従制御が行われている期間中であるか否かを判別し、山登り法を用いた最大電力点追従制御が行われている期間中には、前記PCSの入力の電圧値及び電流値に基づき、前記PCSの入力電力が目標値となるように前記充放電電力の大きさを調整し、山登り法を用いた最大電力点追従制御が行われていない期間中には、前記充放電電力の大きさを、当該期間開始時の前記充放電電力の大きさに維持する構成を有する。
【0007】
すなわち、PCSが行うMPPT制御は、山登り法を用いたMPPT制御と、山登り法を用いたMPPT制御を停止した制御(例えば太陽電池のIV特性のスキャン)とを組み合わせたものとなっている。そして、山登り法を用いたMPPT制御時以外の制御時に蓄電池の充放電電力を変更すると、電力が減る方向に動作点が移動してしまうことがあり得るが、山登り法を用いたMPPT制御時に蓄電池の充放電電力を変更してもMPPT制御に大きな悪影響を与えることはない。従って、上記構成を有する充電制御装置によれば、既存の太陽光発電システムのPCSの入力電力を、MPPT制御に支障を来さない形で、目標値近傍の値に制御することが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開2000-132251号公報
【文献】特開2016-226208号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献2に記載の技術を用いて、PCS、DC/DCコンバータのそれぞれを最大電力点追従制御させた場合であっても、PCSとDC/DCコンバータの充電制御とが干渉し、太陽電池から有効に電力を取り出せないという問題が残る。
【0010】
本発明は、蓄電池を備えた蓄電システムにおいて太陽電池から有効に電力を取り出すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一観点によれば、太陽光パネルと、前記太陽光パネルの出力側に接続され、最大電力点追従制御を行うPCSと、前記太陽光パネルの出力側であって前記PCSの入力側に接続された蓄電池と、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間に設けられ、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間で電力を授受させるためのDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータを制御することで前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置と、を有する蓄電システムにおける充電制御装置であって、前記充電制御装置は、前記太陽光パネルの出力電圧を監視し、所定の閾値以上の電圧低下の発生を検出すると、前記DC/DCコンバータに出力する充電電流指令値を直ちに下げる制御を行う充電制御装置を有することを特徴とする充電制御装置が提供される。
【0012】
これにより、PCS、DC/DCコンバータとも最大電力点に追従しつつ、電力に対して電圧低下が著しい太陽光パネル特性の低電圧側で運転することを回避し、機器の最低動作電圧に到達することを回避できる。
【0013】
前記所定の閾値は、前記太陽光パネルの直流電圧-出力電力特定における最大出力動作電圧(Vp)を境にして、低電圧側の領域で動作しないように設定された値であることが好ましい。
【0014】
低電圧側では、わずかな電流変化に対しても電圧変化が非常に大きくなる。従って、低電圧側の領域で動作しないように閾値を設定することで、機器の最低動作電圧に到達しやすい太陽光パネルの特性領域で動作することを回避できる。
【0015】
前記充電制御装置は、前記充電電流指令値を設定する充電電流指令値設定部と、前記太陽光パネルの出力電圧の差分を監視する出力電圧差分判定部と、前記充電電流指令値の設定の現在値と前回値との変化の有無を判定する充電電流指令値変化量判定部と、を有し、前記充電電流指令値設定部は、前記太陽光パネルの出力電圧の差分値が所定の閾値以上である場合は、直ちに前回設定された前記充電電流指令値以下にする制御を行うことが好ましい。 前記充電制御装置は、さらに、Pv電力値と前回のPv電力値との差分を判定するPv電力差分判定部を有しても良い。
【0016】
また、前記充電制御装置は、前記所定の閾値及び前記前回設定された前記充電電流指令値を記憶する記憶部を有することが好ましい。
【0017】
前記充電制御装置は、MPPT追従極性を判定するMPPT追従極性判定部を有し、前記MPPT追従極性判定部による判定結果としての極性が、前記充電電流指令値を上げていく方向である場合には、前記出力電圧差分判定部による判定処理を行い、前記充電電流指令値を下げていく方向である場合には、最大電力点追従制御のみを継続することが好ましい。
【0018】
本発明の他の観点によれば、太陽光パネルと、前記太陽光パネルの出力側に接続され、最大電力点追従制御を行うPCSと、前記太陽光パネルの出力側であって前記PCSの入力側に接続された蓄電池と、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間に設けられ、前記太陽光パネルと前記蓄電池との間で電力を授受させるためのDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータを制御することで前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置と、を有する蓄電システムにおける充電制御装置における充電制御方法であって、前記太陽光パネルの出力電圧を監視するステップと、所定の閾値以上の電圧低下の発生を検出すると、前記DC/DCコンバータに出力する充電電流指令値を直ちに下げるステップと、を有することを特徴とする充電制御方法が提供される。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、太陽電池から有効に電力を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図1】本発明の一実施の形態による充電制御技術を用いた蓄電システムの一構成例を示す機能ブロック図である。
【
図2】本実施の形態による充電制御装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【
図3】充電制御装置による充電制御処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
【
図5】本実施の形態による充電制御に基づく各物理量の時間変化の具体例を示す図である。
【
図6】
図6(a)、
図6(b)は、従来のMPPT制御技術のみを用いた場合の、Pv電圧と、充電電流指令値と、電力比較値とを時間軸(横軸)に沿って示した図である。
【
図7】
図7(a)、
図7(b)は、本実施の形態による、MPPT制御技術とPCSと充電器の充電制御との干渉抑制制御技術を併用した場合の、Pv電圧と、充電電流指令値と、電力比較値とを時間軸(横軸)に沿って示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に、本発明の一実施の形態による充電制御技術について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0022】
本実施の形態では、PCSの最大電力点追従制御は従来どおりの山登り法やその他の公知の方法によるものとする。本実施の形態においては、DC/DCコンバータにおいて山登り法と併用して、太陽電池の電圧を監視し、ある閾値以上の電圧低下が発生すると、直ちに充電指令値を下げる制御を行う。このような制御を行うことにより、動作点を最大電力点に追従させつつ、後述するように電力に対して電圧低下が著しい太陽光パネル特性の領域で動作させることを回避し、機器の最低動作電圧に到達することを回避する。
【0023】
すなわち、本実施の形態による充電制御技術では、例えば、日射強度が高まり、PCSで変換できないパネル電力の余剰分を蓄電池に充電するシステムである。したがって、太陽光パネルにおいて発電電力に余剰が出てきたことを検出して充電器用コンバータを起動する。具体的には太陽光パネル電力がPCSの定格出力をPCSの変換効率で除した値を連続して5分超えると充電器用コンバータを起動する。余剰分が発生している期間中(例えば、9時から15時までの間)でもPCSのMPPTは動作している。このとき、充電器用コンバータもMPPT動作をするが、PCSのMPPTと干渉しないようにする。尚、次の日に備え、充電電力は夜間にPCSを通して消費しても良い。
【0024】
(充電システムの構成例)
図1は、本実施の形態による充電制御技術を用いた蓄電システムの一構成例を示す機能ブロック図である。
【0025】
図1に示すように、本実施の形態による蓄電システムAは、太陽光発電システムBと、充電制御装置1と、DC/DCコンバータ11と、蓄電池21、太陽光発電用PCS41とを有する。例えば、太陽光発電用PCS41の出力側には、例えば系統51と負荷55とが設けられている。
【0026】
太陽光発電システムBは、太陽光パネルなどの自然エネルギー発電装置(以下、「太陽光パネル」と称する。)と、太陽光発電用のPCS41と、太陽光パネル31とPCS41との間を接続する電力線34等に流れる電流を測定する電流計33と、を有する。
【0027】
DC/DCコンバータ11は、充電制御装置1の制御に基づいて、太陽光パネル31からの電力により蓄電池21を充電するための電圧変換処理、および、蓄電池21に蓄えられている電力を出力するための電圧変換処理を行う。電流計23,33、電圧計35からのセンシング値により、充電制御装置1は後述する充電制御を行う。
【0028】
充電制御装置1は、蓄電池21の充電電力が所望値となるように、DC/DCコンバータ11を制御する。この充電制御装置1は、例えば、図示しない、CPUと、CPUが実行するプログラム(ファームウェア)等を記憶したROM、作業領域として使用されるRAM、各部へのインタフェース回路等により構成することができる。
【0029】
(充電制御の構成例と処理例)
図2は、本実施の形態による充電制御装置1の一構成例を示す機能ブロック図である。
図3は、充電制御装置1による充電制御処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
図4は、太陽光パネルの特性例を示す図である。
図5は、本実施の形態による充電制御に基づく各物理量の時間変化の具体例を示す図である。
【0030】
まず、太陽光パネルの特性について
図4を参照して説明する。
図4の横軸は、太陽光パネル31からの出力である直流電圧(Pv)であり、左縦軸は太陽光パネル31からの出力電力(P)、右縦軸は太陽光パネル31からの出力電流(I)であり、Pvは
図1の電圧計35により、Iは
図1の電流計33により測定することができる。
【0031】
図4に示すように、ある日射条件ごとに、太陽光パネル31は、最大出力P
maxと、そのときの最大出力動作電圧V
pと、そのときの最大出力動作電流I
pと、を有する。MPPT制御は、日射条件が変わっても、最大出力P
maxに追従する制御である。一方、太陽光パネル31の出力電流Iに着目すると、最大出力動作電圧V
pを境にして、高電圧側では大きな傾きを持つが、低電圧側では傾きが非常に小さい。すなわち、後者の領域(低電圧側)では、わずかな電流変化があっても電圧変化が非常に大きい特性を有している。従って、MPPT制御をするための、電流操作量が一定であれば、最大出力動作電圧V
pを境にして低電圧側では電圧の変化量が非常に大きくなる。つまり、機器の最低動作電圧を下回ったり、大きく最大出力P
maxをはずれることになるので、効率良く太陽光パネルから電力を取り出せない。また、日射の急変により、上記現象が発生する場合もある。そこで、充電制御装置1側で過剰に電圧が低下しないように、太陽電池の出力電圧を常時監視し、過去のあるタイミング(例えば2秒おきなど)にサンプルした太陽電池の出力電圧に対して、現在の太陽電池の出力電圧が、ある電圧以上、低下したら(例えば、5Vの低下(-5V))最大出力動作電圧V
pを境にして低電圧側の領域で動作していると判断し、直ちに、前回の充電電流指令値以下の充電電流指令値に戻す制御を行う。以上の動作により、DC/DCコンバータ11側で、充電電流指令値の調整により、パワーコンディショナー41のMPPT制御の方式、制御タイミングによらず、太陽光パネル31の最大出力P
maxに追従する。これにより、PCSがどのようなMPPT制御であろうとも、太陽電池の出力電圧の「結果」を見て、最大出力P
maxを大きくはずれないようにすることができる。
【0032】
本実施の形態による充電制御は、山登り法などの最大電力追従制御(MPPT)の処理をベースとして、PCS41、DC/DCコンバータ11のそれぞれを最大電力点追従制御させた上で、PCS41とDC/DCコンバータ11の充電制御とが干渉しないように制御を行う(「干渉抑制制御」と称する、)。
【0033】
図2に示すように、充電制御装置1は、充電電流指令値設定部1-1と、MPPT追従極性判定部1-2と、P
V電圧(
図1の電圧計35により測定された太陽光パネル31からの出力電圧)差分判定部1-3と、充電電流指令値変化量判定部1-4と、Pv電力差分判定部1-5と、記憶部1-6とを有している。
【0034】
図3に示すように、充電制御装置1による処理は、まず、ステップS1において、MPPT制御を開始する。
【0035】
次いで、ステップS2において、充電電流指令値設定部1-1が、充電電流指令値(
図1)を、プラス方向に設定する。
【0036】
ステップS3において、MPPT追従極性判定部1-2が、MPPT追従極性を判定する。極性がプラスとは、前回の値に比べて充電電流指令値を上げていく方向であり、極性がマイナスとは、前回の値に比べて充電電流指令値を下げていく方向である。
【0037】
MPPT追従極性判定部1-2が、MPPT追従極性をプラスと判定すると、ステップS4に進み、MPPT追従極性をマイナスと判定すると、ステップS9に進む。
【0038】
ステップS4において、Pv電圧差分判定部1-3が、充電電流指令値を変化させる直前のPv電圧(以下、「基準電圧」と称する。)と現在のPv電圧との差分を、常時判定する。ここでは、差分が5V以上であるか未満であるかにより、現在の動作領域が
図4に示す最大出力動作電圧Vpを境にして左側の領域であるか、右側の領域であるかを判断することができる場合を例にして説明する。この5Vという値は、例示であり、太陽電池の特性、電圧センサの精度、充電電流指令値の追従精度やPCSの最大電力点追従制御などに依存して変化する値である。この値や、前回の値などは、記憶部1-6に記憶させておき、適宜、その値を読み出すことができる。
【0039】
ステップS4において、基準電圧と現在のPv電圧との差分が5V以上であればステップS5に進み、5V未満であればステップS9に進む。尚、基準電圧は、充電電流指令値を変化させる直前のタイミングで更新される。
【0040】
ステップS5においては、充電電流指令値変化量判定部1-4が、充電電流指令値の設定の変化を判定する。充電電流指令値が前回の充電電流指令値の設定値と異なる場合には、ステップS6に進む。尚、ステップS5の処理は任意である。充電電流指令値の設定が前回と今回で異なるか等しいかに関わらずステップS6の処理に進んでも良い。ステップS6においては、充電電流指令値設定部1-1が、充電電流指令値を前回の充電電流指令値から1段階下げる。そして、ステップS7において、Pv電圧差分判定部1-3が、再び、基準電圧と現在のPv電圧との差分が5V以上を検出すると(YES)、直ちに、ステップS8に進み、充電電流指令値設定部1-1が、1段階下げた充電電流指令値を設定し、ステップS3に戻る。ステップS7でNoの場合には、そのままステップS3に戻る。
【0041】
尚、ステップS7,S8の処理は任意である。後述する
図7では、これらの処理を行わない場合の結果を示している。
【0042】
一方、ステップS3でマイナス又はステップS4で5V未満の場合には、ステップS9に進む。ステップS9以降の処理は、山登り法による最大電力点追従制御である。ステップS9において、Pv電力差分判定部1-5が、Pv電力値と前回のPv電力値との差分を判定する。そして、判定結果が前回未満である場合には、ステップS10に進み、前回以上である場合にはステップS15に進む。
【0043】
ステップS10では、MPPT電流極性を前回と反対の極性にする。すなわち、前回の極性がマイナスであれば、ステップS11に進み、充電電流指令値設定部1-1が充電電流指令値を1段階増加させ、ステップS12に進み、MPPT電流特性の極性をプラスに反転させ、ステップS3に戻る。
【0044】
ステップS10では、MPPT電流極性を前回と反対の極性にする。すなわち、前回の極性がプラスであれば、ステップS13に進み、充電電流指令値設定部1-1が充電電流指令値を1段階減少させ、ステップS14に進み、MPPT電流特性をマイナスに反転させ、ステップS3に戻る。
【0045】
ステップS9からステップS15に進むと、MPPT電流極性を前回と同じ極性にする。すなわち、ステップS15において、前回の極性がマイナスであれば、ステップS16に進み、充電電流指令値設定部1-1が充電電流指令値を1段階減少させ、ステップS3に戻る。前回の極性がプラスであれば、ステップS17に進み、充電電流指令値設定部1-1が充電電流指令値を1段階増加させ、ステップS3に戻る。
【0046】
以上のように制御することで、ステップS4でPvが所定の値以上低下し、ステップS5で前回値が現在値と異なると判断されると、
図4の最大出力動作電圧Vpを境にして低電圧側の領域であると判断されるため、直ちに充電指令値を下げる。すなわち、山登り法と併用して、太陽光パネル31の電圧を監視し、ある閾値以上の電圧低下の発生を検出すると、直ちに充電指令値を下げる制御を行う。このような制御を行うことにより、最大電力点に追従しつつ、電力に対して電圧低下が著しい最大出力動作電圧Vpを境にして低電圧側の領域で運転することを回避することができる。従って、DC/DCコンバータ11やPCS41が最低動作電圧に到達することを回避することができる。
【0047】
尚、
図3の処理において、ステップS3におけるMPPT追従極性の判定処理を設けるか否かは任意であり、この判定処理を設けないようにしても良い。その場合には、基準電圧を取得し、例えば2秒経過した場合に、新たな基準電圧を取得し、前回の基準電圧との差分値が例えば5V以上であれば、充電電流指令値を例えば1段階下げて設定し直す処理を行えば良い。
【0048】
以上の本実施の形態における特有の動作を具体的に示すと
図5に示すようになる。通常の山登り法に加え、以下の処理を追加する。
【0049】
図5に示すように、充電電流指令値を例えば段階的に変える(
図5では上げる)直前の太陽光パネル31の電圧(A)を記憶部1-6に保存し、太陽光パネル31のPv電圧を常時監視し、Pv電圧と太陽光パネル31の電圧(A)とを比較して、例えば-5V以上低下した場合には、ただちに前回の充電電流指令値以下に戻す。
【0050】
1)充電電流指令値を上げ、かつ、太陽光パネル31のPv電圧が規定値以上低下した場合には、前回の充電電流指令値以下の値に戻す。
2)その後は、通常の山登り法を実行する。
【0051】
1)と2)との繰り返しにより最大電力点に追従しつつ、太陽光パネル31の電圧の過度な低下を防止する。すなわち、太陽光パネル31の電圧(電圧計35)を常時監視し、太陽光パネル31の電池電圧低下を発生しにくくする。
【0052】
以上の処理により、太陽光パネル31用のPCS41と蓄電池21が並列して動作する場合において、太陽光パネル31の利用効率の低下を抑制することができる。
【0053】
また、PCS41の最大電力点追従制御方式を限定することなく蓄電システムAを設計することができる。
【0054】
(従来例と本実施例との比較)
以下に、上記の充電制御技術を用いた蓄電システムと、それを用いない従来の蓄電システムとを比較した結果について説明する。
【0055】
図6(a)、
図6(b)は、従来のMPPT制御技術のみを用いた場合の、Pv電圧と、充電電流指令値と、電力比較値とを時間軸(横軸)に沿って示した図である。
図6(b)は
図6(a)の拡大図である。
【0056】
図6(a)、
図6(b)に示すように、Pv電圧低下が生じた場合に充電電流指令値を変化させる制御を行わない従来の制御方法では、Pv電圧が急激に低下しており、最大出力動作電圧Vpを大きくはずれ、太陽光パネルの利用効率が悪くなっていることがわかる。
図6の例では、太陽光パネルの電圧が、DC/DCコンバータ11の最低動作電圧を下回り、DC/DCコンバータ11が停止している。
【0057】
図7(a)、
図7(b)は、本実施の形態による、MPPT制御技術とPCSと充電器の充電制御との干渉抑制制御技術を併用した場合の、Pv電圧と、充電電流指令値と、電力比較値とを時間軸(横軸)に沿って示した図である。
図7(b)は
図7(a)の拡大図である。
【0058】
図7(a)、
図7(b)に示すように、実施の形態による、MPPT制御技術とPCSと充電器の充電制御との干渉抑制制御技術を併用した場合には、Pv電圧が低下すると、直ちに充電電流指令値を低くなるように調整することで、Pv電圧が急激に低下することを抑制しており、機器類の停止電圧まで到達せず、最大出力動作電圧Vpを大きくはずれることなく、太陽光パネルの利用効率の低下が生じていないことがわかる。(
図7(a)、
図7(b)の各丸印内の制御参照)。
【0059】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、PCSの最大電力点追従制御と蓄電池の最大電力点追従制御とがお互いに干渉しても、太陽光パネルから有効に電力を取り出すことができる。
【0060】
上記の実施の形態において、図示されている構成や数値等については、例示的に示したものであり、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。例えば、PCSやDC/DCコンバータの最大電力点追従制御方式を限定するものではない。
【0061】
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、充電制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0063】
A 蓄電システム
B 太陽光発電システム
1 充電制御装置
1-1 充電電流指令値設定部
1-2 MPPT追従極性判定部
1-3 Pv電圧差分判定部
1-4 充電電流指令値変化量判定部
1-5 Pv電力差分判定部
1-6 記憶部
11 DC/DCコンバータ
21 蓄電池
31 太陽光パネル
41 (太陽光発電用)PCS