特許 7314707 蓄電システム及びその制御方法

(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】2023-07-18

(45)【発行日】2023-07-26

(54)【発明の名称】蓄電システム及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/34 20060101AFI20230719BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20230719BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

H02J7/34 G

H02J9/06 120

H02J7/35 K

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019146950

(22)【出願日】2019-08-09

(65)【公開番号】P2021027784

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099933

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 敏

(74)【代理人】

【識別番号】100124028

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 公雄

(74)【代理人】

【識別番号】100078813

【弁理士】

【氏名又は名称】上代 哲司

(74)【代理人】

【識別番号】100094477

【弁理士】

【氏名又は名称】神野 直美

(72)【発明者】

【氏名】秋田 哲男

(72)【発明者】

【氏名】綾井 直樹

【審査官】高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０５３８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００５９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１５８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６３７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２３５２２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－００５９７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ －１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の蓄電ユニットを含み、
前記複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、
交流電源の自立出力端子に接続される入力端子と、
特定負荷に接続される出力端子と、
当該蓄電ユニットの前記入力端子及び当該蓄電ユニットの前記出力端子を短絡又は開放する開閉部と、
蓄電池と、
当該蓄電ユニットの前記出力端子、前記開閉部及び前記蓄電池に接続され、前記蓄電池から出力される第１の直流電力を第１の交流電力に変換して前記出力端子に出力し、前記開閉部から入力される第２の交流電力を第２の直流電力に変換して前記蓄電池に出力する変換部とを含み、
自立運転時に、前記交流電源の出力電力が前記特定負荷の消費電力よりも小さければ、
前記複数の蓄電ユニットのうちの１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの前記開閉部により、当該蓄電ユニットの前記入力端子及び当該蓄電ユニットの前記出力端子を短絡し、前記交流電源の前記出力電力を、当該蓄電ユニットの前記出力端子から前記特定負荷に供給し、且つ、
前記複数の蓄電ユニットのうち、前記１つの蓄電ユニット以外の少なくとも１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの前記変換部を介して、前記特定負荷に、当該蓄電ユニットの前記蓄電池から前記特定負荷の不足電力を供給し、
前記少なくとも１つの蓄電ユニットは、電流制御により前記不足電力を前記特定負荷に供給し、
前記少なくとも１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの前記蓄電池からの放電電流を、前記１つの蓄電ユニットの前記出力端子から前記特定負荷に供給される交流電圧の波形の歪みを補正する大きさで、前記特定負荷に供給する、蓄電システム。

【請求項2】

前記複数の蓄電ユニットの各々の前記変換部は、当該変換部に対応する前記蓄電池を、前記複数の蓄電ユニットの前記蓄電池の蓄電量が均等になるように充電する、請求項１に記載の蓄電システム。

【請求項3】

前記放電電流は、前記交流電源の出力電力をＰｇ（ｔ）とし、前記特定負荷の負荷電力をＰｒ（ｔ）とし、前記少なくとも１つの蓄電ユニットの前記蓄電池の放電電圧をＶｂ（ｔ）として、（Ｐｒ（ｔ）－Ｐｇ（ｔ））／Ｖｂ（ｔ）により算出される値である、請求項１または請求項２に記載の蓄電システム。

【請求項4】

前記少なくとも１つの蓄電ユニットの前記蓄電池の蓄電量が前記不足電力以下になれば、
前記１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの前記開閉部により、当該蓄電ユニットの前記入力端子及び当該蓄電ユニットの前記出力端子を開放し、当該蓄電ユニットの前記変換部を介して、前記特定負荷に、当該蓄電ユニットの前記蓄電池から前記特定負荷の不足電力を供給し、
前記少なくとも１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの前記開閉部により、当該蓄電ユニットの前記入力端子及び当該蓄電ユニットの前記出力端子を短絡し、前記交流電源の前記出力電力を、当該蓄電ユニットの前記出力端子から前記特定負荷に供給する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蓄電システム。

【請求項5】

前記出力電力が前記特定負荷の消費電力よりも小さく、且つ、前記複数の蓄電ユニットのうちいずれの蓄電ユニットからも前記特定負荷の不足電力を供給できなければ、前記複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、
当該蓄電ユニットの前記開閉部により、当該蓄電ユニットの前記入力端子及び当該蓄電ユニットの前記出力端子を開放し、
当該蓄電ユニットの前記変換部により、当該蓄電ユニットの前記蓄電池から前記特定負荷に電力を供給する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電システム。

【請求項6】

複数の蓄電ユニットを含み、前記複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、交流電源の自立出力端子に接続される入力端子と、特定負荷に接続される出力端子と、当該蓄電ユニットの前記入力端子及び当該蓄電ユニットの前記出力端子を短絡又は開放する開閉部と、蓄電池と、当該蓄電ユニットの前記出力端子、前記開閉部及び前記蓄電池に接続され、前記蓄電池から出力される第１の直流電力を第１の交流電力に変換して前記出力端子に出力し、前記開閉部から入力される第２の交流電力を第２の直流電力に変換して前記蓄電池に出力する変換部とを含む、蓄電システムの制御方法であって、
自立運転時に、前記交流電源の出力電力が前記特定負荷の消費電力よりも小さければ、
前記複数の蓄電ユニットのうちの１つの蓄電ユニットが、当該蓄電ユニットの前記開閉部により、当該蓄電ユニットの前記入力端子及び当該蓄電ユニットの前記出力端子を短絡し、前記交流電源の前記出力電力を、当該蓄電ユニットの前記出力端子から前記特定負荷に供給し、且つ、
前記複数の蓄電ユニットのうち、前記１つの蓄電ユニット以外の少なくとも１つの蓄電ユニットが、当該蓄電ユニットの前記変換部を介して、前記特定負荷に、当該蓄電ユニットの前記蓄電池から前記特定負荷の不足電力を供給する第１ステップと、
前記少なくとも１つの蓄電ユニットが、電流制御により前記不足電力を前記特定負荷に供給する第２ステップとを含み、
前記第２ステップは、前記少なくとも１つの蓄電ユニットが、当該蓄電ユニットの前記蓄電池からの放電電流を、前記１つの蓄電ユニットの前記出力端子から前記特定負荷に供給される交流電圧の波形の歪みを補正する大きさで、前記特定負荷に供給するステップを含む、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電システム及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電力系統に接続され、一旦蓄電池に蓄えた電力を、停電時等に電力変換装置を介して負荷に供給できる蓄電システムが知られている。太陽光発電システムにも接続され、負荷に供給される電力を超えた発電電力（余剰電力）を蓄電池に蓄える蓄電システムも知られている。

【0003】

蓄電システムに関しては、狭い場所への設置を可能にするために、小型化及び軽量化することが考えられる。そのような蓄電システムを使用して、大きな蓄電容量が要求されるときには、蓄電システムを複数設置することで対応することになる。例えば、後掲の特許文献１には、図１に示すように、並列接続された２つの蓄電部（蓄電システム）及び太陽光発電システムの出力電力を、電力変換システムを介して負荷に供給する構成が開示されている。

【0004】

図１を参照して、電力変換システム１０は、ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ａ及び１１ｂと、制御部１２ａ及び１２ｂと、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３ａ、１３ｂ、１４ａ及び１４ｂとを含む。ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ａは、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３ａを介して蓄電部２０ａから供給される直流電力と、ＤＣ－ＤＣコンバータ１４ａを介して太陽光発電システム３０ａから供給される直流電力とを交流電力に変換する。同様に、ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ｂは、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３ｂを介して蓄電部２０ｂから供給される直流電力と、ＤＣ－ＤＣコンバータ１４ｂを介して太陽光発電システム３０ｂから供給される直流電力とを交流電力に変換する。蓄電部２０ａは、蓄電池２１ａ及び監視部２２ａを含む。同様に、蓄電部２０ｂは、蓄電池２１ｂ及び監視部２２ｂを含む。制御部１２ａは、監視部２２ａから監視データを取得するとともに、ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ａを制御する。同様に、制御部１２ｂは、監視部２２ｂから監視データを取得するとともに、ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ｂを制御する。ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ａの交流出力経路と、ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ｂの交流出力経路は結合されており、それらの交流出力電流の合計電流が負荷２に供給される。負荷２に供給される電流は、電流センサＣＴにより測定され、制御部１２ｂに入力される。

【0005】

このように構成された電力変換システム１０において、自立運転時には、制御部１２ａは、ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ａの出力電圧を設定し、蓄電部２０ａの蓄電池２１ａの残容量を制御部１２ｂに通知する。制御部１２ｂは、負荷２に供給される合計電流（電流センサＣＴの測定値）と、蓄電部２０ａの蓄電池２１ａの残容量と、蓄電部２０ｂの蓄電池２１ｂの残容量とを基に、蓄電池２１ａの残容量及び蓄電池２１ｂの残容量が近づくようにＤＣ－ＡＣコンバータ１１ｂの出力電流を制御する。

【0006】

自立運転時に太陽光発電システム３０ａ及び３０ｂが発電している場合、それらの発電量をも考慮して、制御部１２ｂは、ＤＣ－ＡＣコンバータ１１ｂの出力電流を制御する。太陽光発電システム３０ａの発電量が、負荷２に供給される電力を超えており、余剰電力があれば、その余剰電力により蓄電部２０ａの蓄電池２１ａを充電する。同様に、太陽光発電システム３０ｂに余剰電力があれば、その余剰電力により蓄電部２０ｂの蓄電池２１ｂを充電する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１７－８５７６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に開示された構成では、太陽光発電システム（以下、太陽光システムともいう）が１つの場合には、太陽光発電システムの発電電力により、一方の蓄電部を充電できるが、他方の蓄電部を充電できない問題がある。また、特許文献１に開示された構成では、蓄電部の増設が容易でない問題がある。例えば、既設のシステムにおいて、供給可能な電力を増大するために蓄電部を増設する場合、電力変換システムの改造又は置換えが必要である。また、直流電力を合成した後に交流電力に変換して負荷に供給する構成であるので、既設のシステムに対して、直流電力に関する仕様が異なる他社製品の蓄電部を増設することは困難である。

【0009】

したがって、本開示は、太陽光システムよりも蓄電ユニットが多く設置される場合であっても、自立運転時に太陽光システムにより複数の蓄電ユニットを充電でき、蓄電ユニットの増設が容易な蓄電システム及びその制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示のある局面に係る蓄電システムは、複数の蓄電ユニットを含み、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、交流電源の自立出力端子に接続される入力端子と、特定負荷に接続される出力端子と、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡又は開放する開閉部と、当該蓄電ユニットの出力端子に接続される蓄電池と、直流電力及び交流電力を相互に変換する変換部とを含み、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、自立運転時に、交流電源の出力電力が特定負荷の消費電力よりも大きければ、当該蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡し、交流電源の出力電力を、当該蓄電ユニットの出力端子から特定負荷に供給し、当該蓄電ユニットの入力端子に入力される交流電源の出力電力の余剰電力により、当該蓄電ユニットの変換部を介して当該蓄電ユニットの蓄電池を充電する。

【0011】

本開示の別の局面に係る制御方法は、複数の蓄電ユニットを含み、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、交流電源の自立出力端子に接続される入力端子と、特定負荷に接続される出力端子と、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡又は開放する開閉部と、当該蓄電ユニットの出力端子に接続される蓄電池と、直流電力及び交流電力を相互に変換する変換部とを含む、蓄電システムの制御方法であって、自立運転時に、交流電源の出力電力が特定負荷の消費電力よりも大きければ、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡し、交流電源の出力電力を、当該蓄電ユニットの出力端子から特定負荷に供給するステップと、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットの入力端子に入力される交流電源の出力電力の余剰電力により、当該蓄電ユニットの変換部を介して当該蓄電ユニットの蓄電池を充電するステップとを含む。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、交流電源（太陽光システム等）よりも蓄電ユニットが多く設置される場合であっても、自立運転時に交流電源により複数の蓄電ユニットを充電でき、蓄電ユニットの増設が容易である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、従来の電力変換システムを示すブロック図である。

【図2】図２は、本開示の実施形態に係る蓄電システムの構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、図２に示した蓄電システムの状態を示すブロック図である。

【図4】図４は、図２に示した蓄電システムの動作を示すフローチャートである。

【図5】図５は、図２に示した蓄電システムの図３と異なる状態を示すブロック図である。

【図6】図６は、図２に示した蓄電システムの図３及び図５のいずれともと異なる状態を示すブロック図である。

【図7】図７は、図２に示した蓄電システムの図３、図５及び図６のいずれともと異なる状態を示すブロック図である。

【図8】図８は、第１変形例に係る蓄電システムの構成を示すブロック図である。

【図9】図９は、非線形素子を含む構成を示す回路図である。

【図10】図１０は、図９の回路に交流電圧が供給される場合の電圧及び電流を示す波形図である。

【図11】図１１は、不足電流を示す波形図である。

【図12】図１２は、第２変形例に係る蓄電システムにおける放電電流の算出方法を説明するための波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施の形態の内容を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0015】

（１）本開示の第１の局面に係る蓄電システムは、複数の蓄電ユニットを含み、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、交流電源の自立出力端子に接続される入力端子と、特定負荷に接続される出力端子と、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡又は開放する開閉部と、当該蓄電ユニットの出力端子に接続される蓄電池と、直流電力及び交流電力を相互に変換する変換部とを含み、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、自立運転時に、交流電源の出力電力が特定負荷の消費電力よりも大きければ、当該蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡し、交流電源の出力電力を、当該蓄電ユニットの出力端子から特定負荷に供給し、当該蓄電ユニットの入力端子に入力される交流電源の出力電力の余剰電力により、当該蓄電ユニットの変換部を介して当該蓄電ユニットの蓄電池を充電する。これにより、交流電源よりも蓄電ユニットが多く設置される場合であっても、自立運転時に交流電源により複数の蓄電ユニットを充電できる。また、交流電源から蓄電ユニットに交流電力を供給するので、蓄電ユニットの増設が容易である。

【0016】

（２）好ましくは、複数の蓄電ユニットの各々の変換部は、当該変換部に対応する蓄電池を、複数の蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量が均等になるように充電する。これにより、蓄電池の蓄電量が異なっていても、速やかに蓄電量を同じ状態にでき、特定の蓄電池が満充電に近い状態で維持されることにより、その蓄電池のみの劣化が進むことを防止できる。

【0017】

（３）より好ましくは、自立運転時に、交流電源の出力電力が特定負荷の消費電力よりも小さければ、複数の蓄電ユニットのうちの１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡し、交流電源の出力電力を、当該蓄電ユニットの出力端子から特定負荷に供給し、複数の蓄電ユニットのうち、１つの蓄電ユニット以外の少なくとも１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの変換部を介して、特定負荷に、当該蓄電ユニットの蓄電池から特定負荷の不足電力を供給する。これにより、交流電源の出力電力が特定負荷の消費電力よりも小さい場合にも、特定負荷が必要とする電力を供給できる。

【0018】

（４）さらに好ましくは、少なくとも１つの蓄電ユニットは、電流制御により不足電力を特定負荷に供給する。これにより、特定負荷に供給される交流電圧に影響を与えることなく、特定負荷が必要とする電流を供給できる。

【0019】

（５）好ましくは、少なくとも１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの蓄電池からの放電電流を、１つの蓄電ユニットの出力端子から特定負荷に供給される交流電圧の波形の歪みを補正する大きさで、特定負荷に供給する。これにより、特定負荷に供給される交流電圧の歪みを防止できる。

【0020】

（６）より好ましくは、少なくとも１つの蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量が不足電力以下になれば、１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を開放し、当該蓄電ユニットの変換部を介して、特定負荷に、当該蓄電ユニットの蓄電池から特定負荷の不足電力を供給し、少なくとも１つの蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡し、交流電源の出力電力を、当該蓄電ユニットの出力端子から特定負荷に供給する。これにより、より長時間、特定負荷に不足電力を供給できる。

【0021】

（７）さらに好ましくは、出力電力が特定負荷の消費電力よりも小さく、且つ、複数の蓄電ユニットのうちいずれの蓄電ユニットからも特定負荷の不足電力を供給できなければ、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、当該蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を開放し、当該蓄電ユニットの変換部により、当該蓄電ユニットの蓄電池から特定負荷に電力を供給する。これにより、交流電源からの出力電力がより小さい場合にも、特定負荷に電力を供給できる。

【0022】

（８）本開示の第２の局面に係る制御方法は、複数の蓄電ユニットを含み、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットは、交流電源の自立出力端子に接続される入力端子と、特定負荷に接続される出力端子と、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡又は開放する開閉部と、当該蓄電ユニットの出力端子に接続される蓄電池と、直流電力及び交流電力を相互に変換する変換部とを含む、蓄電システムの制御方法であって、自立運転時に、交流電源の出力電力が特定負荷の消費電力よりも大きければ、複数の蓄電ユニットの各々の蓄電ユニットの開閉部により、当該蓄電ユニットの入力端子及び当該蓄電ユニットの出力端子を短絡し、交流電源の出力電力を、当該蓄電ユニットの出力端子から特定負荷に供給するステップと、当該蓄電ユニットの入力端子に入力される交流電源の出力電力の余剰電力により、当該蓄電ユニットの変換部を介して蓄電ユニットの蓄電池を充電するステップとを含む。これにより、交流電源よりも蓄電ユニットが多く設置される場合であっても、自立運転時に交流電源により複数の蓄電ユニットを充電できる。

【0023】

［本開示の実施形態の詳細］
以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

【0024】

［全体構成］
図２を参照して、本開示の実施形態に係る蓄電システム１００は、第１蓄電ユニット１０２、第２蓄電ユニット１０４、コントローラ１０６、切替部１１０、第１センサ１１４及び第２センサ１１６を含む。第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４は並列接続され、太陽光システム１８０に接続されている。また、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４は、切替部１１０を介して特定負荷１９４に接続されている。蓄電システム１００は、電力系統１９０の停電時に自立運転を行う。

【0025】

特定負荷１９４は、電力系統１９０に停電が発生していないとき（以下、通常時ともいう）に限らず、電力系統１９０の停電時にも電力が供給されるべき負荷である。一般負荷１９２は、通常時に電力が供給されるが、停電時には電力が供給されない負荷である。なお、実際の配電線は複数本（２相又は３相）であるが、図２では１本のラインで示している。

【0026】

太陽光システム１８０は、太陽光パネル１８２及び太陽光ＰＣＳ１８４を含む。太陽光パネル１８２は、光エネルギーを電力に変換することにより発電する電力機器である。太陽光ＰＣＳ１８４は、太陽光パネル１８２により発電された直流電力（直流電圧）を交流電力（交流電圧）に変換して出力する。太陽光ＰＣＳ１８４は、通常時には、電力系統１９０から商用電力を供給する配電線を介して、一般負荷１９２及び特定負荷１９４に電力を供給する。このとき、切替部１１０においては、端子１５０及び端子１５４が接続されている。太陽光ＰＣＳ１８４は、停電時には、商用電力を供給する配電線への電力供給を停止し、自立出力端子１８６から電力を供給する。停電の発生は、例えば、電力系統１９０からの電力供給を検出するセンサ（図示せず）の検出値を観測することにより検出可能である。そのセンサの検出値が所定値以下になれば、停電が発生したと判定できる。

【0027】

第１蓄電ユニット１０２は、第１ＰＣＳ１２０、第１蓄電池１２２及び第１内部スイッチ１２８を含む。第１ＰＣＳ１２０は、制御部（ＣＰＵ、マイコン等）と、記憶部（例えば、書換可能な不揮発性メモリ）と、直流電力及び交流電力を相互に変換する変換回路とを含む。第１ＰＣＳ１２０は、さらに通信部を含み、コントローラ１０６の通信部と通信を行う。第１蓄電池１２２は、リチウムイオン二次電池等の充放電可能な蓄電池である。第１蓄電ユニット１０２は、第１内部スイッチ１２８の両端子の短絡（以下、ＯＮという）、開放（以下、ＯＦＦという）を制御する。第１内部スイッチ１２８は、例えばリレーにより実現される。第１内部スイッチ１２８がＯＮされることにより、太陽光システム１８０の自立出力端子１８６に接続されている補助入力端子１２４から入力される交流電力が、そのまま出力端子１２６から出力される。第１ＰＣＳ１２０は、コントローラ１０６からの制御を受けて動作し、第１蓄電池１２２の蓄電電力を交流電力に変換して出力端子１２６から出力する。また、第１ＰＣＳ１２０は、補助入力端子１２４から入力される交流電力（第１内部スイッチ１２８はＯＮ）を直流電力に変換して、第１蓄電池１２２を充電する。

【0028】

同様に、第２蓄電ユニット１０４は、第２ＰＣＳ１３０、第２蓄電池１３２及び第２内部スイッチ１３８を含む。第２ＰＣＳ１３０は、制御部と、記憶部と、直流電力及び交流電力を相互に変換する変換回路とを含む。第２ＰＣＳ１３０は、さらに通信部を含み、コントローラ１０６の通信部と通信を行う。第２蓄電池１３２は、リチウムイオン二次電池等の充放電可能な蓄電池である。第２蓄電ユニット１０４は、第２内部スイッチ１３８のＯＮ、ＯＦＦを制御する。第２内部スイッチ１３８は、例えばリレーにより実現される。第２内部スイッチ１３８がＯＮされることにより、太陽光システム１８０の自立出力端子１８６に接続されている補助入力端子１３４から入力される交流電力は、そのまま出力端子１３６から出力される。第２ＰＣＳ１３０は、コントローラ１０６からの制御を受けて動作し、第２蓄電池１３２の蓄電電力を交流電力に変換して出力端子１３６から出力する。また、第２ＰＣＳ１３０は、補助入力端子１３４から入力される交流電力（第２内部スイッチ１３８はＯＮ）を直流電力に変換して、第２蓄電池１３２を充電する。

【0029】

コントローラ１０６は、制御部（ＣＰＵ、マイコン等）と記憶部（例えば、書換可能な不揮発性メモリ）と通信部とを含み、切替部１１０、第１ＰＣＳ１２０及び第２ＰＣＳ１３０を制御する。コントローラ１０６は、停電時には、切替部１１０、第１ＰＣＳ１２０及び第２ＰＣＳ１３０の各々に対して、後述するように所定の動作を実行させる。

【0030】

切替部１１０において、端子１５０は、商用電力が供給される配電線に接続され、端子１５２は、第１蓄電ユニット１０２の出力端子１２６及び第２蓄電ユニット１０４の出力端子１３６に接続され、端子１５４は、特定負荷１９４に接続されている。切替部１１０は、通常時には、上記したように端子１５０及び端子１５４を接続している。停電時には、切替部１１０は、コントローラ１０６の制御を受けて接続状態を変更し、端子１５２及び端子１５４を接続する。切替部１１０は、例えばリレーにより実現される。

【0031】

第１センサ１１４及び第２センサ１１６は、例えば電流センサであり、設置された位置で電線に流れる電流（交流）を測定し、対応する情報（電流値等）を出力する。第１センサ１１４は、太陽光システム１８０の自立出力端子１８６から出力される電流を測定し、測定値は第１ＰＣＳ１２０に出力される。第２センサ１１６は、特定負荷１９４に供給される電流を測定し、測定値は第１ＰＣＳ１２０に出力される。第１ＰＣＳ１２０は、第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値から、それぞれ太陽光システム１８０の出力電力（発電電力）及び特定負荷１９４に供給される電力（消費電力）を求め、後述する処理において利用する。

【0032】

このように構成されることにより、蓄電システム１００は、通常時には図２に示したように、太陽光システム１８０の発電電力を、電力系統１９０から商用電力を供給する配電線を介して一般負荷１９２に供給し、切替部１１０を介して特定負荷１９４に供給する。停電時には蓄電システム１００は自立運転を行い、図３を参照して、上記したように、コントローラ１０６により切替部１１０における接続状態が変更される。図３は、太陽光システム１８０の発電電力が特定負荷１９４の消費電力よりも大きい場合を示している。図３において、矢印は電流の流れる方向を示す。上記したように、停電時には太陽光システム１８０は、商用電力を供給する配電線への発電電力の供給を停止し、発電電力を自立出力端子１８６から出力するので、太陽光システム１８０の発電電力は第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４を介して特定負荷１９４に供給される。太陽光システム１８０の発電電力が特定負荷１９４の消費電力よりも大きいので、太陽光システム１８０の余剰電力により、第１蓄電ユニット１０２の第１ＰＣＳ１２０は第１蓄電池１２２を充電し、第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０は第２蓄電池１３２を充電する。太陽光システム１８０の出力電力（発電電力）をＰｇで表し、特定負荷１９４の消費電力をＰｒで表し、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の充電電力をそれぞれＰ１及びＰ２で表すと、余剰電力はＰ１＋Ｐ２であり、Ｐ１＋Ｐ２＝Ｐｇ－Ｐｒである。

【0033】

［制御動作］
以下に、図４を参照して、電力系統１９０の停電時における蓄電システム１００の動作を説明する。図４のフローチャートはコントローラ１０６により実行される。具体的には、コントローラ１０６の制御部は、停電が発生したことを検知すると、切替部１１０を停電時の状態に設定して特定負荷１９４を電力系統１９０から切り離した後、コントローラ１０６内部の記憶部から所定のプログラムを読出して実行する。ここでは、停電の発生直後において、第１蓄電ユニット１０２の第１蓄電池１２２及び第２蓄電ユニット１０４の第２蓄電池１３２の総蓄電量は特定負荷１９４の消費電力よりも大きく、特定負荷１９４に電力供給可能であるとする。

【0034】

ステップ３００において、コントローラ１０６は、第１ＰＣＳ１２０から、太陽光システム１８０の出力電力（発電電力）及び特定負荷１９４の消費電力を取得する。第１ＰＣＳ１２０は、上記したように、第１センサ１１４及び第２センサ１１６から入力される電流値から、それぞれ太陽光システム１８０の出力電力及び特定負荷１９４の消費電力を算出する。

【0035】

ステップ３０２において、コントローラ１０６は、太陽光システム１８０の発電電力が特定負荷１９４の消費電力よりも大きいか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０６は、ステップ３００で取得した太陽光システム１８０の出力電力及び特定負荷１９４の消費電力を比較する。太陽光システム１８０の発電電力が特定負荷１９４の消費電力よりも大きいと判定された場合、制御はステップ３０４に移行する。そうでなければ、制御はステップ３０８に移行する。

【0036】

ステップ３０４において、コントローラ１０６は、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４から、それぞれの内部の第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２の蓄電量（以下、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）という）を取得する。具体的には、コントローラ１０６は、第１ＰＣＳ１２０及び第２ＰＣＳ１３０からＳＯＣ（％）を取得する。その後、制御はステップ３０６に移行する。第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２のＳＯＣを、それぞれＳＯＣ１（％）及びＳＯＣ２（％）で表す。

【0037】

ステップ３０６において、コントローラ１０６は、太陽光システム１８０の余剰電力により第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の各々を充電する電力（以下、充電電力という）を決定し、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４に充電を指示する。具体的には、ステップ３００で算出した太陽光システム１８０の発電電力Ｐｇから特定負荷１９４の消費電力Ｐｒを減算して余剰電力（Ｐｇ－Ｐｒ）を算出し、ステップ３０４で取得したＳＯＣ１及びＳＯＣ２の大きさに応じて、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の各々の充電電力を決定する。ここでは、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の蓄電池の蓄電量が均等になるように、即ち、蓄電量の差が減少するように、ＳＯＣがより小さい（蓄電量が少ない）蓄電池に対してより大きい充電電力を決定する。例えば、ＳＯＣの値に反比例するように余剰電力（Ｐｇ－Ｐｒ）を配分し、充電電力を算出する。即ち、第１蓄電ユニット１０２の第１蓄電池１２２の充電電力Ｐ１を、Ｐ１＝（Ｐｇ－Ｐｒ）×（ＳＯＣ２／（ＳＯＣ１＋ＳＯＣ２））により算出し、第２蓄電池１３２の充電電力Ｐ２を、Ｐ２＝（Ｐｇ－Ｐｒ）×（ＳＯＣ１／（ＳＯＣ１＋ＳＯＣ２））により算出する。コントローラ１０６は、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４に充電を指示し、決定した充電電力Ｐ１及びＰ２をそれぞれ第１ＰＣＳ１２０及び第２ＰＣＳ１３０に伝送する。その後、制御はステップ３１６に移行する。

【0038】

第１蓄電ユニット１０２の第１ＰＣＳ１２０は、コントローラ１０６からの指示にしたがって、受信した充電電力Ｐ１から充電条件（充電電流）を決定し、第１蓄電池１２２を充電する。同様に、第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０は、コントローラ１０６からの指示にしたがって、受信した充電電力Ｐ２から充電条件（充電電流）を決定し、第２蓄電池１３２を充電する。

【0039】

一方、太陽光システム１８０の発電電力が特定負荷１９４の消費電力以下（ステップ３０２での判定結果がＮＯ）であれば、ステップ３０８において、コントローラ１０６は、ステップ３０４と同様に、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４から、それぞれの内部の第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２の蓄電量を取得する。その後、制御はステップ３１０に移行する。

【0040】

ステップ３１０において、コントローラ１０６は、特定負荷１９４の消費電力に対して太陽光システム１８０の発電電力では不足している電力を、第１蓄電ユニット１０２又は第２蓄電ユニット１０４から供給できるか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０６は、電力系統１９０の消費電力Ｐｒから太陽光システム１８０の発電電力Ｐｇを減算して不足電力を算出し、ＳＯＣ１又はＳＯＣ２が不足電力（Ｐｒ－Ｐｇ）以上であるか否を判定することにより、不足電力を一方の蓄電ユニットから供給できるか否かを判定する。即ち、ＳＯＣ１≧Ｐｒ－Ｐｇ 及び ＳＯＣ２≧Ｐｒ－Ｐｇの少なくとも一方が成り立てば、不足電力を供給可能と判定し、制御はステップ３１２に移行する。そうでなければ（ＳＯＣ１＜Ｐｒ－Ｐｇ 及び ＳＯＣ２＜Ｐｒ－Ｐｇ）、制御はステップ３１４に移行する。

【0041】

ステップ３１２において、コントローラ１０６は、ステップ３１０において、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の内、ＳＯＣｉ≧Ｐｒ－Ｐｇ（ｉは１又は２）が成り立つ蓄電池を含む一方の蓄電ユニットのＰＣＳに放電を指示し、他方の蓄電ユニットのＰＣＳに充放電の停止を指示する。このときコントローラ１０６は、一方の蓄電ユニットに、不足電力（Ｐｒ－Ｐｇ）の情報を伝送する。例えば、ＳＯＣ２≧Ｐｒ－Ｐｇであれば、コントローラ１０６は、第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０に放電を指示し、Ｐｒ－Ｐｇの値を伝送する、一方、第１蓄電ユニット１０２の第１ＰＣＳ１２０には、コントローラ１０６は停止を指示する。その後、制御はステップ３１６に移行する。

【0042】

このとき、停止を指示された蓄電ユニット（例えば第１蓄電ユニット１０２）のＰＣＳ（第１ＰＣＳ１２０）は、内部スイッチ（第１内部スイッチ１２８）をＯＮにする（ＯＮになっていればＯＮを維持する）。これにより、停止を指示された蓄電ユニット（第１蓄電ユニット１０２）の出力端子（出力端子１２６）からは、太陽光システム１８０の自立出力端子１８６からの出力電圧がそのまま出力される。一方、放電を指示された蓄電ユニット（第２蓄電ユニット１０４）のＰＣＳ（第２ＰＣＳ１３０）は、コントローラ１０６から伝送された不足電力（Ｐｒ－Ｐｇ）の情報に基づき放電を実行する。このとき、放電を指示された蓄電ユニット（第２蓄電ユニット１０４）は電流制御で動作する。即ち、放電を指示された蓄電ユニット（第２蓄電ユニット１０４）はその出力端子（出力端子１３６）から、停止を指示された蓄電ユニット（第１蓄電ユニット１０２）の出力端子（出力端子１２６）から出力される電圧に同期させて、放電電流を出力し、不足電力（不足電流）を特定負荷１９４に供給する。

【0043】

なお、ＳＯＣ１≧Ｐｒ－Ｐｇ 且つ ＳＯＣ２≧Ｐｒ－Ｐｇ であれば、コントローラ１０６は、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４のいずれに放電を指示してもよい。コントローラ１０６は、例えばより大きいＳＯＣを有する蓄電池を含む蓄電ユニットに放電を指示する。例えば、ＳＯＣ１＜ＳＯＣ２であれば、コントローラ１０６は第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０に放電を指示し、Ｐｒ－Ｐｇの値を伝送する。一方、第１蓄電ユニット１０２の第１ＰＣＳ１２０には、コントローラ１０６は充放電の停止を指示する。

【0044】

一方、特定負荷１９４の消費電力に対して不足電力を第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４のいずれからも供給できない場合（ステップ３１０の判定結果がＮＯの場合）、ステップ３１４において、コントローラ１０６は、第１蓄電ユニット１０２の第１ＰＣＳ１２０及び第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０に放電を指示する。このとき、コントローラ１０６は、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の各々の放電量を特定負荷１９４の消費電力Ｐｒから算出して、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４に伝送する。例えば、コントローラ１０６は、ステップ３０８で取得した第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２のＳＯＣのうち、より大きいＳＯＣの蓄電池を含む蓄電ユニットにより大きい方電量を伝送する。例えば、上記の充電電力の算出と同様に、ＳＯＣに反比例するように特定負荷１９４の消費電力Ｐｒを分配し、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の放電電力を決定する。その後、制御はステップ３１６に移行する。

【0045】

このとき、一方の蓄電ユニット（例えば第１蓄電ユニット１０２）のＰＣＳ（第１ＰＣＳ１２０）は、電圧制御で出力端子（出力端子１２６）から電力を出力する。他方の蓄電ユニット（第２蓄電ユニット１０４）は、上記したように電流制御で動作する。即ち、他方の蓄電ユニット（第２蓄電ユニット１０４）のＰＣＳ（第２ＰＣＳ１３０）は、一方の蓄電ユニット（第１蓄電ユニット１０２）の出力端子（出力端子１２６）から出力される電圧に同期させて、出力端子（出力端子１３６）から電流を出力する。

【0046】

ステップ３１６において、コントローラ１０６は、終了するか否かを判定する。例えば、電力系統１９０の停電が解消し、電力系統１９０から電力の供給が開始されたことにより、コントローラ１０６は終了すると判定する。終了すると判定された場合、コントローラ１０６は、切替部１１０を通常時の状態に変更し、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４に対して停止を指示する。その後、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ３００に戻り、終了すると判定されるまで、ステップ３００以降の処理が繰返される。

【0047】

以上により、電力系統１９０の停電時には、コントローラ１０６は、切替部１１０を制御して特定負荷１９４を電力系統１９０から切り離した後、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の各々の内部の蓄電池のＳＯＣに応じて、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４に充電、放電又は停止を指示する。太陽光システム１８０の発電電力Ｐｇが特定負荷１９４の消費電力Ｐｒよりも大きければ、図３に示したように、太陽光システム１８０の余剰電力（Ｐｇ－Ｐｒ）により、第１蓄電ユニット１０２の第１蓄電池１２２及び第２蓄電ユニット１０４の第２蓄電池１３２を充電させる（ステップ３０６）。太陽光システム１８０の発電電力が特定負荷１９４の消費電力よりも小さければ（例えば、図３の状態の後、太陽光システム１８０の発電電力Ｐｇが低下し、特定負荷１９４の消費電力Ｐｒよりも小さくなれば）、図５に示すように、不足電力を第１蓄電ユニット１０２又は第２蓄電ユニット１０４から供給する（ステップ３１２）。図５では、第１内部スイッチ１２８はＯＮされ、太陽光システム１８０の出力電力は第１蓄電ユニット１０２を介して供給され、第２内部スイッチ１３８はＯＦＦされ、第２蓄電ユニット１０４から不足電力が供給されている（ＳＯＣ２＞Ｐｒ－Ｐｇ）。

【0048】

不足電力を供給している第２蓄電ユニット１０４の第２蓄電池１３２の蓄電量は減少するので、図５の状態が続けば、第２蓄電ユニット１０４が不足電力を供給できなくなる可能性がある。即ち、第２蓄電ユニット１０４の第２蓄電池１３２の蓄電量が、特定負荷１９４の不足電力未満になれば、第２蓄電ユニット１０４から特定負荷１９４に不足電力を供給できない。その場合、第１蓄電ユニット１０２の第１蓄電池１２２から不足電力を供給可能（ＳＯＣ１＞Ｐｒ－Ｐｇ）であれば、図６に示すように、第１蓄電ユニット１０２と第２蓄電ユニット１０４の役割を交換する。即ち、図６では、第２内部スイッチ１３８はＯＮされ、太陽光システム１８０の出力電力は第２蓄電ユニット１０４を介して供給され、第１内部スイッチ１２８はＯＦＦされ、第１蓄電ユニット１０２から不足電力が供給されている。

【0049】

第１蓄電ユニット１０２の第１蓄電池１２２から不足電力を供給できなければ、図７に示すように、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４から特定負荷１９４に電力を供給する（ステップ３１４）。図７では、第１内部スイッチ１２８及び第２内部スイッチ１３８のいずれもＯＦＦされ、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４から特定負荷１９４に電力が供給されている。

【0050】

図３、図５、図６及び図７に示した状態は、必ずしもこの順に遷移するものではなく、太陽光システム１８０の出力電力Ｐｇ、特定負荷１９４の消費電力Ｐｒ、第１蓄電池１２２の蓄電量（ＳＯＣ１）、及び、第２蓄電池１３２の蓄電量（ＳＯＣ２）に依存して任意に遷移し得る。例えば、太陽光システム１８０の発電電力が低下して特定負荷１９４の消費電力よりも小さくなった最初の段階において、図５、図６又は図７の状態になることがある。また、図７の状態で、太陽光システム１８０の発電電力が増大し、特定負荷１９４の消費電力よりも大きくなれば、例えば、図３の状態になることもある。

【0051】

このように、蓄電システム１００は、自立運転時に、１つの太陽光システム１８０により第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４を充電できる。

【0052】

また、太陽光システム１８０の出力電力Ｐｇ、特定負荷１９４の消費電Ｐｒ、並びに、第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２のＳＯＣに応じて、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の各々に、適切に充電又は放電を実行させることができる。即ち、太陽光システム１８０の発電電力が低下し、出力電力が特定負荷１９４の消費電力よりも小さくなれば、第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２の一方から不足電力を供給するので、自立運転時に長時間、特定負荷１９４に必要な電力を供給できる。このとき、放電電流を電流制御して特定負荷１９４に供給するので、特定負荷１９４に供給される交流電圧に影響を与えることなく、特定負荷１９４が必要とする電流を供給できる。

【0053】

不足電力を供給していた一方の蓄電ユニットの蓄電池の蓄電量が放電により低下し、特定負荷１９４に不足電力を供給できなくなれば、他方の蓄電ユニットに、放電により特定負荷１９４に不足電力を供給させる。これにより、自立運転時に、より長時間、特定負荷１９４に必要な電力を供給できる。また、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４から特定負荷１９４に電力を供給することにより、太陽光システム１８０の出力電力がより一層低下しても、特定負荷１９４に必要な電力を供給できる。

【0054】

上記では、ステップ３０６において、第１蓄電ユニット１０２の第１蓄電池１２２及び第２蓄電ユニット１０４の第２蓄電池１３２の蓄電量に応じて、第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２が同じ蓄電量になるように、蓄電量がより小さい蓄電池をより大きい充電電力で充電する場合を説明した。これにより、第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２の蓄電量が異なっていても、速やかに蓄電量を同じ状態にできる。したがって、一方の蓄電池が満充電に近い状態で維持されることにより、その蓄電池のみの劣化が進むことを防止できる。

【0055】

しかし、第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２の充電制御は、これに限定されず、任意である。例えば、ステップ３０６において、第１蓄電池１２２及び第２蓄電池１３２を同じ充電電力で充電してもよい。即ち、充電電力Ｐ１及びＰ２を、Ｐ１＝Ｐ２＝（Ｐｇ－Ｐｒ）／２により決定してもよい。一方の蓄電ユニッチの蓄電池が満充電になれば、他方の蓄電ユニットの蓄電池のみを充電する。

【0056】

（第１変形例）
図２の蓄電システム１００では、第１蓄電ユニット１０２の第１ＰＣＳ１２０が第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値から、太陽光システム１８０の出力電力及び特定負荷１９４の消費電力を求めるが、これに限定されない。コントローラ１０６又は第２蓄電ユニット１０４が、第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値から、太陽光システム１８０の出力電力及び特定負荷１９４の消費電力を算出してもよい。例えば、図８を参照して、蓄電システム２００のように、第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値をコントローラ２０６に入力してもよい。図８の蓄電システム２００は、図２の蓄電システム１００において、コントローラ１０６をコントローラ２０６で代替し、第１センサ１１４及び第２センサ１１６を第１ＰＣＳ１２０に接続せずに、コントローラ２０６に接続したものである。図８において、図２と同じ符号を付した要素は、蓄電システム１００と同じ機能を有するので、重複説明を行わない。

【0057】

コントローラ２０６は、コントローラ１０６と同様に構成され、制御部と記憶部と通信部とを含む。コントローラ２０６は停電時に、コントローラ１０６と同様に、切替部１１０を制御して特定負荷１９４を電力系統１９０から切り離した後、図４のステップ３００～３１６の処理を実行し、第１ＰＣＳ１２０及び第２ＰＣＳ１３０の各々を制御する。但し、第１センサ１１４及び第２センサ１１６は、第１ＰＣＳ１２０ではなくコントローラ２０６に入力されるので、ステップ３００において、コントローラ２０６は、第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値から、太陽光システム１８０の出力電力及び特定負荷１９４の消費電力を算出する。

【0058】

（第２変形例）
上記の蓄電システムにより電力が供給される特定負荷が、非線形負荷（非線形素子（ダイオード、サイリスタ、トライアック等）を含む負荷）である場合が考えられる。例えば、図２の特定負荷１９４が、図９に示すように、ダイオードブリッジ２２０及びコンデンサ２２２を備えた整流回路を介して負荷２２４に電力を供給する構成である場合が考えられる。この場合、正弦波の交流電圧が供給されても、正弦波が維持されない問題がある。即ち、図１０に示すように、正弦波の交流電圧の頂点付近において、パルス状に電流が流れることにより破線で示すように電圧波形が歪み（頂点がつぶれて）、電圧が低下する。そのために、太陽光システム１８０からの電力供給不足となり、蓄電ユニットからの放電による電力供給に切替る問題がある。

【0059】

本変形例は、そのような問題を防止することを目的とする。即ち、図１１を参照して、太陽光システム１８０の電力供給能力以上になる電圧の頂点付近において、不足電流（斜線部分）を蓄電ユニットから供給することにより、電圧波形が正弦波に維持されるようにする。蓄電システムの構成は、図２と同じであればよいので、重複説明を繰返さない。太陽光システム１８０の出力電力に対する不足電流を補うためには、例えば、図５に示したように電流を供給する。即ち、太陽光システム１８０の出力電力（出力電圧）は、第１蓄電ユニット１０２を介して出力端子１２６からそのまま出力される。不足電流は、第２蓄電ユニット１０４の放電により出力端子１３６から供給される。

【0060】

図１２を参照して、第２蓄電ユニット１０４の出力電流の算出方法に関して説明する。図１２の上段の波形は、特定負荷１９４の電流（以下、負荷電流という）及び電圧（以下、負荷電圧という）を示している。負荷電圧は正弦波である。中段の波形は、太陽光システム１８０の発電による電流（以下、発電電流という）及び電圧（以下、発電電圧という）を示している。下段の波形は、第２蓄電ユニット１０４が出力すべき電流（以下、放電電流という）及び電圧（以下、放電電圧という）を示している。電流値は左側の縦軸で表され、電圧値は右側の縦軸で表されている。算出すべきは、各瞬間における第２蓄電ユニット１０４の放電電流（下段の波形参照）である。

【0061】

各瞬間ｔにおいて、負荷電力Ｐｒ（ｔ）は負荷電圧Ｖｒ（ｔ）及び負荷電流Ｉｒ（ｔ）の積で求められ、太陽光システム１８０の発電電力Ｐｇ（ｔ）は発電電圧Ｖｇ（ｔ）及び発電電流Ｉｇ（ｔ）の積で求められる。即ち、
Ｐｒ（ｔ）＝Ｖｒ（ｔ）×Ｉｒ（ｔ）
Ｐｇ（ｔ）＝Ｖｇ（ｔ）×Ｉｇ（ｔ）
である。また、第２蓄電ユニット１０４が放電により供給すべき電力（不足電力）は、負荷電力－発電電力＝Ｐｒ（ｔ）－Ｐｇ（ｔ）である。各瞬間ｔにおいて、第２蓄電ユニット１０４の放電電力は、放電電圧Ｖｂ（ｔ）及び放電電流Ｉｂ（ｔ）の積であるので、次式が成り立つ。
Ｉｂ（ｔ）＝（Ｐｒ（ｔ）－Ｐｇ（ｔ））／Ｖｂ（ｔ） ・・・（式１）

【0062】

各瞬間ｔにおける発電電力Ｐｇ（ｔ）及び負荷電力Ｐｒ（ｔ）は、それぞれ第１センサ１１４及び第２センサ１１６により測定された電流値から、第１蓄電ユニット１０２の第１ＰＣＳ１２０により算出され、コントローラ１０６に伝送される。したがって、第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０は、コントローラ１０６から伝送される発電電力Ｐｇ（ｔ）及び負荷電力Ｐｒ（ｔ）と、自己の放電電圧Ｖｂ（ｔ）とを用いて、上記の式１により放電電流Ｉｂ（ｔ）を算出できる。第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０が、式１により算出した値の放電電流を出力端子１３６から出力することにより、負荷電圧Ｖｒ（ｔ）は正弦波に維持され、歪みが防止される。

【0063】

第２蓄電ユニット１０４の第２ＰＣＳ１３０は、使用される半導体デバイスのスイッチング周期（例えば、スイッチング周波数は１０ｋＨｚ～２０ｋＨｚ）で、上記の計算を繰返し実行し、放電電流の目標値（次のタイミングで出力する値）を更新しながら、目標値の放電電流を出力する。目標値が算出されてから、その目標値の放電電流が実際に出力されるまでには、１周期の遅れが生じるので、放電電流の算出に使用する放電電圧Ｖｂ（ｔ）には、１周期後の値を使用することが好ましい。放電電圧Ｖｂ（ｔ）は、第２ＰＣＳ１３０により生成される正弦波であるので、第２ＰＣＳ１３０は任意の瞬間における放電電圧の値を特定できる。

【0064】

以上のように、太陽光システム１８０の発電電力の不足電力を第２蓄電ユニット１０４の放電により補うことにより、特定負荷１９４に供給される電圧の歪みを防止できる、即ち、特定負荷１９４が非線形負荷であっても、特定負荷１９４に対して、蓄電システム１００から正弦波の交流電圧又はそれに近い波形の交流電圧を供給できる。

【0065】

上記では、図５に示した状態において、第２蓄電ユニット１０４から不足電力を供給する際に、第２ＰＣＳ１３０が不足電流の値を算出することを説明したが、これに限定されない。図６に示した状態においては、第１蓄電ユニット１０２から不足電力を供給する際に、第１ＰＣＳ１２０が不足電流を算出して、放電電流の値を決定すればよい。また、図７に示した状態においては、第１蓄電ユニット１０２及び第２蓄電ユニット１０４の一方の蓄電ユニット（例えば第１蓄電ユニット１０２）が電圧制御で動作し、他方の蓄電ユニット（第２蓄電ユニット１０４）が電流制御で動作してそのＰＣＳ（第２ＰＣＳ１３０）が、上記のように不足電流を算出して、放電電流の値を決定してもよい。

【0066】

上記では、第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値が第１ＰＣＳ１２０に入力される図２の蓄電システム１００において、第２変形例が実行されることを説明したが、これに限定されない。第２変形例は、図８の蓄電システム２００においても、実行され得る。蓄電システム２００においては、第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値はコントローラ２０６に入力されるので、コントローラ２０６は算出した太陽光システム１８０の発電電力及び特定負荷１９４の消費電力を第１ＰＣＳ１２０及び第２ＰＣＳ１３０に伝送し、第１ＰＣＳ１２０又は第２ＰＣＳ１３０は、取得した太陽光システム１８０の発電電力及び特定負荷１９４の消費電力を用いて不足電流の値を算出する。これにより、特定負荷１９４が非線形負荷であっても、特定負荷１９４に対して、蓄電システム２００から正弦波の交流電圧又はそれに近い波形の交流電圧を供給できる。なお、コントローラ及び２つのＰＣＳの相互間で、第１センサ１１４及び第２センサ１１６の測定値から算出された１８０の発電電力及び特定負荷１９４の消費電力が伝送されことによる遅延時間をなくすために、第１センサ１１４及び第２センサ１１６を各ＰＣＳに接続することが好ましい。

【0067】

上記では、蓄電システムが、蓄電ユニットを２つ含む場合を説明したが、これに限定されない。３つ以上の蓄電ユニットを含む構成であってもよい。その場合、図２と同様に、３つ以上の蓄電ユニットは相互に並列接続され、各蓄電ユニットの補助入力端子は１つの太陽光システムの自立出力端子に接続され、各蓄電ユニットは補助入力端子と出力端子とを接続する内部スイッチを含んでいればよい。例えば、太陽光システムの発電電力Ｐｇが特定負荷の消費電力Ｐｒよりも大きい場合には、図３と同様に、３つ以上の蓄電ユニットの各々は、内部の蓄電池を余剰電力により充電できる。このとき、例えば、各蓄電ユニットの蓄電池を同じ充電電力で充電してもよい。また、蓄電池の蓄電量が均等になるように、蓄電量がより小さい蓄電池をより大きい充電電力で充電してもよい。さらに、１つの太陽光システムに限定されず、太陽光システムの数は、蓄電システムの設置数よりも少なければよい。

【0068】

上記では、太陽光システムから供給される交流電力により複数の蓄電ユニットを充電する場合を説明したが、これに限定されない。交流電源であればよく、太陽光システム以外の発電システムから供給される交流電力により複数の蓄電ユニットを充電してもよい。

【0069】

以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

【符号の説明】

【0070】

２、２２４ 負荷
１０ 電力変換システム
１１ａ、１１ｂ ＤＣ－ＡＣコンバータ
１２ａ、１２ｂ 制御部
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ ＤＣ－ＤＣコンバータ
２０ａ、２０ｂ 蓄電部
２１ａ、２１ｂ 蓄電池
２２ａ、２２ｂ 監視部
３０ａ、３０ｂ 太陽光発電システム
１００、２００ 蓄電システム
１０２ 第１蓄電ユニット
１０４ 第２蓄電ユニット
１０６、２０６ コントローラ
１１０ 切替部
１１４ 第１センサ
１１６ 第２センサ
１２０ 第１ＰＣＳ
１２２ 第１蓄電池
１２４、１３４ 補助入力端子
１２６、１３６ 出力端子
１２８ 第１内部スイッチ
１３０ 第２ＰＣＳ
１３２ 第２蓄電池
１３８ 第２内部スイッチ
１５０、１５２、１５４ 端子
１８０ 太陽光システム
１８２ 太陽光パネル
１８４ 太陽光ＰＣＳ
１８６ 自立出力端子
１９０ 電力系統
１９２ 一般負荷
１９４ 特定負荷
２２０ ダイオードブリッジ
２２２ コンデンサ
３００、３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６ ステップ
ＣＴ 電流センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】