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(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】2024-09-17
(45)【発行日】2024-09-26
(54)【発明の名称】発電システム、制御方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H02J 3/46 20060101AFI20240918BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20240918BHJP
H02J 3/32 20060101ALI20240918BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240918BHJP
H02J 7/35 20060101ALI20240918BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20240918BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20240918BHJP
【ＦＩ】
H02J3/46
H02J3/38 150
H02J3/32
H02J7/00 A
H02J7/35 F
H02J7/35 K
H01M10/44 P
H01M10/48 P
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020159987
(22)【出願日】2020-09-24
(65)【公開番号】P2022053258
(43)【公開日】2022-04-05
【審査請求日】2023-07-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】平島 正裕
(72)【発明者】
【氏名】小林 健二
【審査官】川口 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／１２７９４６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１７６２８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２０８０８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０１５７８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０７８６８３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１３１７３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１４６１７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１５５２６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２８８２１２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ３／００ － ５／００
Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２
Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６
Ｈ０１Ｍ １０／４２ － １０／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器とを含む、電源システムであって、前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部は、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池が満充電状態であるときまたは前記蓄電池の充電率が９５パーセントを超えるときには、
前記第２電力変換部に対する充放電制御指令として、前記第１電力変換部の前記最大電力点追従制御の動作を抑制する電圧領域に対応する第１電圧値を、前記蓄電池から放電された蓄電電力に基づいて前記電力バスに供給される変換後の直流電力の目標電圧に指示するとともに、
前記第１電力変換部に対する制御指令として、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記最大電力点追従制御の目標値に指示する、
ことを特徴とする電源システム。
【請求項2】
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器とを含む、電源システムの電力変換器が実行する制御方法であって、前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変
換部と、を備え、
前記制御部は、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池が満充電状態であるときまたは前記蓄電池の充電率が９５パーセントを超えるときには、
前記第２電力変換部に対する充放電制御指令として、前記第１電力変換部の前記最大電力点追従制御の動作を抑制する電圧領域に対応する第１電圧値を、前記蓄電池から放電された蓄電電力に基づいて前記電力バスに供給される変換後の直流電力の目標電圧に指示するとともに、
前記第１電力変換部に対する制御指令として、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記最大電力点追従制御の目標値に指示する、
ことを実行する制御方法。
【請求項3】
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器とを含む、電源システムの電力変換器に実行させるプログラムであって、前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部に、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池が満充電状態であるときまたは前記蓄電池の充電率が９５パーセントを超えるときには、
前記第２電力変換部に対する充放電制御指令として、前記第１電力変換部の前記最大電力点追従制御の動作を抑制する電圧領域に対応する第１電圧値を、前記蓄電池から放電された蓄電電力に基づいて前記電力バスに供給される変換後の直流電力の目標電圧に指示するとともに、
前記第１電力変換部に対する制御指令として、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記最大電力点追従制御の目標値に指示する、
ことを実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光発電システム等の発電機構と蓄電池システム等の蓄電機構とを構成に含む分散型の電源システム、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、太陽光発電システム等の発電機構や蓄電池システム等の蓄電機構を構成に含み、商用の電力系統に連系して運用される分散型電源システムが普及してきている（例えば、特許文献１）。需要家においては、例えば、太陽光発電によって得られた電力を交流に変換して負荷や連系する電力系統に供給できるとともに、余剰電力を蓄電することで電力需要が逼迫する昼間に使用してピークシフトを行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１２５９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、分散型電源システムにおいて、商用の電力系統から供給された電力を用いることなく負荷が運転される自立運転の際には、太陽光発電等によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、余剰電力が蓄電池システム等が備える蓄電池に充電されることになる。分散型電源システムにおいては、発電要素側の電力変換器と蓄電池要素側の電力変換器とは直流バスによって接続されている。ここで、蓄電池が満充電状態になると、蓄電池要素側では、充電方向に流れる電流値を０Ａに抑制することで、蓄電池の過充電状態を防止する。しかしながら、直流バスを充電方向に流れる電流が存在する場合には、一定の電力（微電力）による充電が継続されることになり、蓄電池の過電圧状態を引き起こす虞があった。
【0005】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電機構と蓄電機構とを備える分散型電源システムの自立運転時における蓄電池の過充電を防止する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するための開示の技術の一形態は、
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器とを含み、前記需要家の電力系統に連系して運用される電源システムであって、
前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部は、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置で発電された直流電力に優先させて前記電力バスに供給するように前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制
御する、
ことを特徴とする。
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器とを含み、前記需要家の電力系統に連系して運用される電源システムであって、
前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部は、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置で発電された直流電力に優先させて前記電力バスに供給するように前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制
御する、
ことを特徴とする。
【0007】
これにより、電源システムおいては、蓄電池である蓄電池ユニット２３の充電状態が所定条件を満たす場合に、電力バスである直流バス２５に供給される直流電力に関し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて出力するように第２電力変換部である双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４および第１電力変換部であるＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御できる。電源システムおいては、蓄電池から直流バス２５に供給される直流電力を発電装置から直流バス２５に供給される直流電力に優先させて負荷７０に供給できるため、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止できる。
【0008】
また、開示の技術の一形態においては、前記制御部は、前記第１電力変換部に対する制御指令として、前記最大電力点追従制御を停止させるゲートブロック指示を行い、前記発電装置で発電された電力に基づいて前記第１電力変換部から前記電力バスに供給される直流電力を遮断するようにしてもよい。これにより、電源システムおいては、発電要素から直流バス２５に供給される直流電力を遮断することができるため、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が確実に防止できる。
【0009】
また、開示の技術の一形態においては、前記制御部は、前記第２電力変換部に対する充放電制御指令として、前記第１電力変換部の前記最大電力点追従制御の動作を抑制する電圧領域に対応する第１電圧値を、前記蓄電池から放電された蓄電電力に基づいて前記電力バスに供給される変換後の直流電力の目標電圧に指示するとともに、前記第１電力変換部に対する制御指令として、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記最大電力点追従制御の目標値に指示するようにしてもよい。
【0010】
これにより、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に指示される第１電圧値は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制される領域の電圧値であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に指示される第２電圧値は第１電圧値より低いため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制され、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力に基づいて直流バス２５に供給される直流電力を「０Ｗ」に抑制することが可能になる。
さらに、電源システムは、蓄電池ユニット２３に充電された充電電力のみで負荷電力が供給できずに直流バス２５の電圧低下を招く場合であっても、直流バス２５の電圧値がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の抑制領域からＭＰＰＴ領域に移行されるタイミングでＭＰＰＴ制御が開始できる。このため、負荷で消費される電力の変動量に応じて、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して直流バス２５に供給される電力量を補助することが可能になる。
さらに、電源システムは、蓄電池ユニット２３に充電された充電電力のみで負荷電力が供給できずに直流バス２５の電圧低下を招く場合であっても、直流バス２５の電圧値がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の抑制領域からＭＰＰＴ領域に移行されるタイミングでＭＰＰＴ制御が開始できる。このため、負荷で消費される電力の変動量に応じて、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して直流バス２５に供給される電力量を補助することが可能になる。
【0011】
また、開示の技術の他の一形態は、
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器とを含み、前記需要家の電力系統に連系して運用される電源システムの制御方法であって、
前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部は、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費され
る負荷電力量を超え、前記蓄電池の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置で発電された直流電力に優先させて前記電力バスに供給するように前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制御する、
ことを実行する。
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器とを含み、前記需要家の電力系統に連系して運用される電源システムの制御方法であって、
前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部は、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費され
る負荷電力量を超え、前記蓄電池の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置で発電された直流電力に優先させて前記電力バスに供給するように前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制御する、
ことを実行する。
【0012】
このような形態であっても、電源システムおいては、蓄電池である蓄電池ユニット２３の充電状態が所定条件を満たす場合に、電力バスである直流バス２５に供給される直流電力に関し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて出力するように第２電力変換部である双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４および第１電力変換部であるＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御できる。電源システムおいては、蓄電池要素から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給できるため、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止できる。
【0013】
また、開示の技術の他の一形態は、
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する最大電力点追従制御による自立運転が可能な電力変換器とを含み、前記需要家の電力系統に連系して運用される電源システムの電力変換器に実行させるプログラムであって、
前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部に、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置で発電された直流電力に優先させて前記電力バスに供給するように前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制御する、
ことを実行させる。
発電装置と、蓄電池と、前記発電装置と前記蓄電池の少なくとも一方から電力バスに供給された直流電力に基づいて需要家の負荷に電力を供給する最大電力点追従制御による自立運転が可能な電力変換器とを含み、前記需要家の電力系統に連系して運用される電源システムの電力変換器に実行させるプログラムであって、
前記電力変換器は、前記電力バスに供給される直流電力を制御する制御部と、
前記制御部からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第１電力変換部と、
前記電力バスに接続され、前記制御部からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バスに供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池に充電し、または、前記蓄電池から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バスに供給する第２電力変換部と、を備え、
前記制御部に、前記自立運転の際に、前記発電装置の発電電力量が前記負荷で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置で発電された直流電力に優先させて前記電力バスに供給するように前記第１電力変換部および前記第２電力変換部を制御する、
ことを実行させる。
【0014】
このような形態であっても、電源システムおいては、蓄電池である蓄電池ユニット２３の充電状態が所定条件を満たす場合に、電力バスである直流バス２５に供給される直流電力に関し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて出力するように第２電力変換部である双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４および第１電力変換部であるＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御できる。電源システムおいては、蓄電池要素から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給できるため、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、発電機構と蓄電機構とを備える分散型電源システムの自立運転時における蓄電池の過充電が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施例１に係る分散型電源システムの概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例１における自立運転時の電力の流れを説明する説明図である。
【図3】本発明の実施例１における自立運転時の制御動作を説明する説明図である。
【図4】本発明の実施例１における微電力に伴う蓄電池ユニットの過充電を説明する説明図である。
【図5】本発明の実施例１における分散型電源システムの制御動作を説明する説明図である。
【図6】本発明の実施例１に係る制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図7】本発明の実施例１における過充電防止処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】本発明の実施例２における分散型電源システムの制御動作を説明する説明図である。
【図9】本発明の実施例２における直流バスに供給される直流電力の電圧値を説明する説明図である。
【図10】本発明の実施例２に係る分散型電源システムの制御動作の推移を示すタイムチャートである。
【図11】本発明の実施例２における過充電防止処理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】
【0017】
〔適用例〕
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の適用例に係る分散型電源システム２０の概略構成を示すブロック図である。図１には、需要家の構内に設けられた商用の電力系統８０と連系して負荷７０や連系する電力系統８０に交流電力を供給する分散型電源システム２０が例示されている。本発明の適用例に係る分散型電源システム２０は、発電機構としての太陽光発電システムと、蓄電機構としての蓄電池システムを含むハイブリッド型の電源システムである。
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の適用例に係る分散型電源システム２０の概略構成を示すブロック図である。図１には、需要家の構内に設けられた商用の電力系統８０と連系して負荷７０や連系する電力系統８０に交流電力を供給する分散型電源システム２０が例示されている。本発明の適用例に係る分散型電源システム２０は、発電機構としての太陽光発電システムと、蓄電機構としての蓄電池システムを含むハイブリッド型の電源システムである。
【0018】
図１に示すように、分散型電源システム２０は、太陽光発電モジュール２１と、蓄電池ユニット２３と、パワーコンディショナ（以下、「ＰＣＳ」ともいう）１０を備える。ＰＣＳ１０は、電力変換部１２と、制御部１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４とを備える。ＰＣＳ１０のＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、太陽光発電モジュール２１と接続される。また、ＰＣＳ１０の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、蓄電池ユニット２３と接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４とは直流バス２５で接続される。ＰＣＳ１０の電力変換部１２は直流バス２５に接続され、当該直流バスを通じて供給された直流電力を電力系統８０と同期のとれた交流電力に変換するとともに、電力系統８０から供給された交流電力を直流電力に変換して直流バス２５に出力する。
【0019】
ＰＣＳ１０の制御部１１には、直流バス２５に設けられた電力センサ２６（電流センサ、電圧センサ）、太陽光発電モジュール２１とＤＣ／ＤＣコンバータ２２との間に設けられた電力センサ２７（電流センサ、電圧センサ）、分電盤８２と電力系統８０とを繋ぐ電力線８３に設けられた電力計８１を含む各種のセンサの出力が入力される。制御部１１では、上記各種センサを通じて検出された情報に基づいて、太陽光発電モジュール２１の発電出力が最大となる最大電力（電流×電圧の値）点あるいは最適動作点でＤＣ／ＤＣコンバータ２２が動作するように最大電力点追従制御（Maximum power point tracking、MPPT）が行われる。制御部１１では、上記各種センサを通じて検出された負荷状況等や、予め設定された充放電に関するモード等に基づいて、充放電に関する制御処理が行われる。
【0020】
適用例に係る分散型電源システム２０においては、図２から図３に示すように、自立運転が行われる際には、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して直流バス２５に供給される。また、太陽光発電モジュール２
１等によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、負荷電力を超える余剰電力が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して蓄電池ユニット２３に充電される。ここで、図４に示すように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４への電流指令値（ＢＡＴＩリミット指令値）と実際の電流値（ＢＡＴＩ）との間に、蓄電池ユニット２３への充電方向に向かう一定の電力（微電力）が生じる場合には、当該微電力の電流が蓄電池ユニット２３へ流れ込むことになり、蓄電池の過電圧状態が引き起こされる虞があった。
１等によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、負荷電力を超える余剰電力が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して蓄電池ユニット２３に充電される。ここで、図４に示すように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４への電流指令値（ＢＡＴＩリミット指令値）と実際の電流値（ＢＡＴＩ）との間に、蓄電池ユニット２３への充電方向に向かう一定の電力（微電力）が生じる場合には、当該微電力の電流が蓄電池ユニット２３へ流れ込むことになり、蓄電池の過電圧状態が引き起こされる虞があった。
【0021】
適用例に係る分散型電源システム２０においては、図５から図１１等に示すように、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たすことを契機として蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて直流バス２５に出力するように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４およびＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御する。具体的には、太陽光発電モジュール２１等から直流バス２５に供給される直流電力をゲートブロック処理で遮断し、蓄電池ユニット２３から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給させる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対する直流バス電圧指令値を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値より低く設定するとともに、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値が満充電後におけるＭＰＰＴ制御の抑制領域となるように設定する。ここで、所定条件とは、蓄電池ユニット２３の充電状態を判定するための充電率に対する閾値であり、分散型電源システム２０の規模や構成、蓄電池ユニット２３の蓄電容量、自立運転時において負荷７０に供給される負荷電力等によって予め設定される。所定条件の一例として、例えば、蓄電池ユニット２３の満充電状態が例示できる。このような制御処理を行うことで、適用例に係る分散型電源システム２０では、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止できる。
【0022】
〔実施例１〕
以下では、本発明の具体的な実施の形態について、図面を用いて、より詳細に説明する。
以下では、本発明の具体的な実施の形態について、図面を用いて、より詳細に説明する。
【0023】
＜システム構成＞
図１は、本発明の実施例に係る分散型電源システム２０の概略構成を示すブロック図である。本実施例における分散型電源システム２０は、発電機構を構成する太陽光発電システムと、蓄電機構を構成する蓄電池システムを含むハイブリッド型の電源システムである。図１に示すように、分散型電源システム２０は、需要家の構内に設けられた商用の電力系統８０と連系して負荷７０や連系する電力系統８０に交流電力を供給する電力供給システム１を構成する。分散型電源システム２０は、分電盤８２を介して商用の電力系統８０および負荷７０に接続される。なお、本実施例においては、発電機構として太陽光発電システムの形態を用いて説明するが、分散型電源システム２０は、太陽光発電システム以外の他の発電システムを採用してもよい。他の発電システムとして、風力や水力等の自然エネルギーを用いた発電システムや、燃料を用いた自家発電システム等が例示される。
図１は、本発明の実施例に係る分散型電源システム２０の概略構成を示すブロック図である。本実施例における分散型電源システム２０は、発電機構を構成する太陽光発電システムと、蓄電機構を構成する蓄電池システムを含むハイブリッド型の電源システムである。図１に示すように、分散型電源システム２０は、需要家の構内に設けられた商用の電力系統８０と連系して負荷７０や連系する電力系統８０に交流電力を供給する電力供給システム１を構成する。分散型電源システム２０は、分電盤８２を介して商用の電力系統８０および負荷７０に接続される。なお、本実施例においては、発電機構として太陽光発電システムの形態を用いて説明するが、分散型電源システム２０は、太陽光発電システム以外の他の発電システムを採用してもよい。他の発電システムとして、風力や水力等の自然エネルギーを用いた発電システムや、燃料を用いた自家発電システム等が例示される。
【0024】
本実施例の分散型電源システム２０は、太陽光発電モジュール２１と、蓄電池ユニット２３と、パワーコンディショナ（以下、「ＰＣＳ」ともいう）１０を備える。本実施例においては、パワーコンディショナ１０は「電力変換器」の一例に相当する。ＰＣＳ１０は、電力変換部１２と、制御部１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４とを備える。ＰＣＳ１０のＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、太陽光発電モジュール２１と接続される。また、ＰＣＳ１０の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、蓄電池ユニット２３と接続される。本実施例の分散型電源システム２０においては、ＰＣＳ１０と太陽光発電モジュール２１とは太陽光発電システムを構成し、ＰＣＳ１０と蓄電池ユニット２３とは蓄電池システムを構成する。本実施例の分散型電源システム２０は「電源システム」に相当する。
【0025】
本実施例に係るＰＣＳ１０のＤＣ／ＤＣコンバータ２２と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４とは直流バス２５で接続される。ＰＣＳ１０の電力変換部１２は直流バス２５に接続され、当該直流バスを通じて供給された直流電力を交流電力に変換する。電力変換部１２は、直流バス２５を通じて供給された直流電力を電力系統８０と同期のとれた交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータ、電力系統８０から供給された交流電力を直流電力に変換して直流バス２５に出力するＡＣ／ＤＣコンバータを含み構成される。本実施例においては、発電機構を構成する太陽光発電モジュール２１は「発電装置」の一例であり、蓄電機構を構成する蓄電池ユニット２３は「蓄電池」の一例である。また、本実施例に係るパワーコンディショナ（ＰＣＳ）１０が備えるＤＣ／ＤＣコンバータ２２は「第１電力変換部」に相当し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は「第２電力変換部」に相当する。また、本実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２２と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４とが接続される直流バス２５は「電力バス」に相当する。
【0026】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、太陽光発電モジュール２１で発電された直流電力を昇圧して直流バス２５に供給するためのユニットである。蓄電池ユニット２３は、定格等で定められた所定容量の電力を蓄積する蓄電池であり、当該定格等により充放電の回数が制限される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、直流バス２５を通じて供給された蓄電池ユニット２３へ充電される電力の電圧や、蓄電池ユニット２３から直流バス２５に出力される放電電力の電圧を双方向に変換するユニットである。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２、蓄電池ユニット２３や双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４には、制御部１１からの制御指令を受けて動作するマイコン等が組み込まれている。
【0027】
ＰＣＳ１０の制御部１１は、プロセッサ（ＣＰＵ等）、メモリ、ゲートドライバ、通信インタフェース回路等を含んで構成されるユニットである。制御部１１には、直流バス２５に設けられた電力センサ２６（電流センサ、電圧センサ）、太陽光発電モジュール２１とＤＣ／ＤＣコンバータ２２との間に設けられた電力センサ２７（電流センサ、電圧センサ）、分電盤８２と電力系統８０とを繋ぐ電力線８３に設けられた電力計８１を含む各種のセンサの出力が入力される。制御部１１では、上記各種センサを通じて検出された情報に基づいて、太陽光発電モジュール２１の発電出力が最大となる最大電力（電流×電圧の値）点あるいは最適動作点でＤＣ／ＤＣコンバータ２２が動作するように最大電力点追従制御（Maximum power point tracking、MPPT）が行われる。
【0028】
また、制御部１１では、上記各種センサを通じて検出された負荷状況等や、予め設定された充放電に関するモード等に基づいて、充放電に関する制御処理（蓄電制御処理ともいう）が行われる。例えば、制御部１１は、放電を行う場合には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を通じて蓄電池ユニット２３から放電された電力を変換して直流バス２５へ供給するように制御し、放電を停止する場合には、蓄電池ユニット２３からの放電を停止させて直流バス２５に放電される電力を停止するように制御する。
【0029】
さらに、制御部１１は、上記モードや負荷状況、蓄電池ユニット２３の充電状態等に基づいて、充電を行うと判定した場合には、電力系統８０やＤＣ／ＤＣコンバータ２２を通じて直流バス２５に供給された太陽光発電モジュール２１の電力を変換し、蓄電池ユニット２３へ充電するように制御する。制御部１１からの上記蓄電制御処理に関する制御指令を受け、蓄電池ユニット２３および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の動作が制御される。
【0030】
図２は、自立運転時における電力の流れを説明する説明図である。分散型電源システム２０において、自立運転の際には、斜め斜線でハッチングされた矢印Ａ１に示すように、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して直流バス２５に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、制御部１１からの制御
指令に基づいてＭＰＰＴ制御を行い、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力を所定の電圧値に変換して直流バス２５に出力する。直流バス２５に接続されたＰＣＳ１０の電力変換部１２は、制御部１１からの制御指令に基づいて、直流バス２５に供給された直流電力を力系統８０と同期のとれた交流電力に変換して負荷７０に供給する（出力電圧制御（ＯＵＴＶ制御）、出力電流制御（ＯＵＴＩ制御））。また、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、負荷電力を超える余剰電力が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して蓄電池ユニット２３に充電される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）を行い、直流バス２５に供給された直流電力の電圧を変換して蓄電池ユニット２３を充電する。
指令に基づいてＭＰＰＴ制御を行い、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力を所定の電圧値に変換して直流バス２５に出力する。直流バス２５に接続されたＰＣＳ１０の電力変換部１２は、制御部１１からの制御指令に基づいて、直流バス２５に供給された直流電力を力系統８０と同期のとれた交流電力に変換して負荷７０に供給する（出力電圧制御（ＯＵＴＶ制御）、出力電流制御（ＯＵＴＩ制御））。また、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、負荷電力を超える余剰電力が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して蓄電池ユニット２３に充電される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）を行い、直流バス２５に供給された直流電力の電圧を変換して蓄電池ユニット２３を充電する。
【0031】
図３は、自立運転時における制御動作を説明する説明図である。図３においては、電力センサ２６（電流センサ、電圧センサ）を介して検出された直流バス電圧に対するＤＣ／ＤＣコンバータ２２（単方向ＤＤとも言う）の制御形態が例示される。図３に示すように、自立運転時にはＤＣ／ＤＣコンバータ２２は制御部１１からの制御指令（直流バス電圧指令値）に基づいてＭＰＰＴ制御を行い、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力を所定の電圧値に昇圧して直流バス２５に出力する。制御部１１は、電力センサ２６（電流センサ、電圧センサ）を介して検出された直流バス電圧が所定値Ａ２を超える場合には、直流バス電圧の上昇を抑制するようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御する。直流バス電圧の上昇を抑制により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から直流バス２５に供給される直流電力の電圧値は、直流バス電圧指令値で指定された電圧値近傍で安定することになる。
【0032】
図２で説明したように、自立運転が行われる際には、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、負荷電力を超える余剰電力が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して蓄電池ユニット２３に充電される。蓄電池ユニット２３は、自身の充電状態が満充電（ＳＯＣ（State of Charge）が１００パーセント）状
態であることを検知し、制御部１１に通知する。制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電状態を示す通知を受け、蓄電池ユニット２３への充電を抑制するように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧制御を行う。具体的には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧制御指令として、充電方向の電流値が「０Ａ」になるように、電流指令値（ＢＡＴＩリミット指令値）を出力する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの制御指令に基づいて蓄電池ユニット２３への充電方向にある電流値を「０Ａ」に低下させる。
態であることを検知し、制御部１１に通知する。制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電状態を示す通知を受け、蓄電池ユニット２３への充電を抑制するように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧制御を行う。具体的には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧制御指令として、充電方向の電流値が「０Ａ」になるように、電流指令値（ＢＡＴＩリミット指令値）を出力する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの制御指令に基づいて蓄電池ユニット２３への充電方向にある電流値を「０Ａ」に低下させる。
【0033】
図４は、充電方向に流れる微電力に伴う蓄電池ユニット２３の過充電を説明する説明図である。図４においては、実線で表された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４への電流指令値（ＢＡＴＩリミット指令値）と、破線で表された実際の電流値（ＢＡＴＩ）との相対的な大小関係が例示される。図４に示すように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４への電流指令値（ＢＡＴＩリミット指令値）と実際の電流値（ＢＡＴＩ）との間に、蓄電池ユニット２３への充電方向に向かう微電力が生じる場合には、当該微電力の電流が蓄電池ユニット２３へ流れ込むことになる（図４の例では、数Ａ）。このような一定電力が生じる要因として、例えば、分散型電源システム２０が備える各種センサや各種計測器の計測誤差が例示される。つまり、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４においては、制御部１１からの電流指令値（ＢＡＴＩリミット指令値）に基づいて充電方向の電流値（ＢＡＴＩ）を「０Ａ」に制御していても、微電力による蓄電池ユニット２３への充電が継続されることになる。蓄電池ユニット２３においては、満充電状態になった後も、充電方向に流れる微電力の電流によって徐々に充電され、蓄電池の過電圧状態が引き起こされる虞があった。
【0034】
図５は、本実施例に係る分散型電源システム２０の制御動作を説明する説明図である。本実施例に係る分散型電源システム２０は、自立運転時に蓄電池ユニット２３の充電率が
所定条件を満たす場合に、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて直流バス２５に出力するように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４およびＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御する。ここで、所定条件とは、蓄電池ユニット２３の充電状態を判定するための充電率が所定の閾値を超えることであり、分散型電源システム２０の規模や構成、蓄電池ユニット２３の蓄電容量、自立運転時において負荷７０に供給される負荷電力等によって予め設定される。所定条件の一例として、例えば、蓄電池ユニット２３の満充電状態が例示できる（この場合の閾値はマージンを考慮して９５パーセント程度が望ましい）。以下、蓄電池ユニット２３の満充電状態を所定条件として説明する。
所定条件を満たす場合に、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて直流バス２５に出力するように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４およびＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御する。ここで、所定条件とは、蓄電池ユニット２３の充電状態を判定するための充電率が所定の閾値を超えることであり、分散型電源システム２０の規模や構成、蓄電池ユニット２３の蓄電容量、自立運転時において負荷７０に供給される負荷電力等によって予め設定される。所定条件の一例として、例えば、蓄電池ユニット２３の満充電状態が例示できる（この場合の閾値はマージンを考慮して９５パーセント程度が望ましい）。以下、蓄電池ユニット２３の満充電状態を所定条件として説明する。
【0035】
図５の実線吹き出しＡ４に示すように、制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電状態を示す通知を契機としてＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対してゲートブロック指令を制御指令として出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、制御部１１からの制御指令（ゲートブロック指令）に基づいてＭＰＰＴ制御を停止させ、直流バス２５に供給される直流電力を遮断する。そして、制御部１１は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を放電させて所定電圧に変換し、直流バス２５に出力するように制御指令を出力する。蓄電池ユニット２３に接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）を行い、蓄電池ユニット２３から放電された直流電力の電圧値を変換して直流バス２５に供給する。
【0036】
図５の斜め斜線でハッチングされた矢印Ａ３に示すように、直流バス２５に接続されたＰＣＳ１０の電力変換部１２は、制御部１１からの制御指令に基づいて、直流バス２５に供給された直流電力を電力系統８０と同期のとれた交流電力に変換して負荷７０に供給する（出力電圧制御（ＯＵＴＶ制御）、出力電流制御（ＯＵＴＩ制御））。本実施例に係る分散型電源システム２０においては、発電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を遮断し、蓄電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給できるため、直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止可能になる。
【0037】
＜制御部構成＞
図６は、本実施例に係るＰＣＳ１０の制御部１１のハードウェア構成の一例を示す図である。図６に示すように、制御部１１は、接続バス１０６によって相互に接続されたプロセッサ１０１、主記憶装置１０２、補助記憶装置１０３、通信ＩＦ１０４、入出力ＩＦ１０５を構成要素に含むコンピュータである。主記憶装置１０２および補助記憶装置１０３は、制御部１１が読み取り可能な記録媒体である。上記の構成要素はそれぞれ複数に設けられてもよいし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。なお、蓄電池ユニット５３やＤＣ／ＤＣコンバータ５２が備えるマイコンは、制御部１１と実質的に同等のハードウェア構成によって実現される。
図６は、本実施例に係るＰＣＳ１０の制御部１１のハードウェア構成の一例を示す図である。図６に示すように、制御部１１は、接続バス１０６によって相互に接続されたプロセッサ１０１、主記憶装置１０２、補助記憶装置１０３、通信ＩＦ１０４、入出力ＩＦ１０５を構成要素に含むコンピュータである。主記憶装置１０２および補助記憶装置１０３は、制御部１１が読み取り可能な記録媒体である。上記の構成要素はそれぞれ複数に設けられてもよいし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。なお、蓄電池ユニット５３やＤＣ／ＤＣコンバータ５２が備えるマイコンは、制御部１１と実質的に同等のハードウェア構成によって実現される。
【0038】
プロセッサ１０１は、制御部１１全体の制御を行う中央処理演算装置である。プロセッサ１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。プロセッサ１０１は、例えば、補助記憶装置１０３に記憶されたプログラムを主記憶装置１０２の作業領域に実行可能に展開し、当該プログラムの実行を通じて周辺機器の制御を行うことで所定の目的に合致した機能を提供する。但し、プロセッサ１０１が提供する一部または全部の機能が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit
）等によって提供されてもよい。同様にして、一部または全部の機能が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、数値演算プロセッサ等の専用ＬＳＩ（large scale integration）、その他のハードウェア回路で実現されてもよい。
）等によって提供されてもよい。同様にして、一部または全部の機能が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、数値演算プロセッサ等の専用ＬＳＩ（large scale integration）、その他のハードウェア回路で実現されてもよい。
【0039】
主記憶装置１０２および補助記憶装置１０３は、制御部１１のメモリを構成する。主記憶装置１０２は、プロセッサ１０１が実行するプログラム、当該プロセッサが処理するデータ等を記憶する。主記憶装置１０２は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）を含む。補助記憶装置１０３は、プロセッサ１０１等により実行されるプログラムや、動作の設定情報などを記憶する記憶媒体である。補助記憶装置１０３は、例えば、ＨＤＤ（Hard-disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ、ＳＤ
（Secure Digital）メモリカード等を含む。通信ＩＦ１０４は、通信ネットワークとの通信インタフェースである。通信ＩＦ１０４は、接続される通信ネットワークとの接続方式に応じて適宜の構成を採用できる。本実施例においては、通信ＩＦ１０４を介して接続された発電要素（ＤＣ／ＤＣコンバータ２２）および蓄電池要素（蓄電池ユニット２３、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４）との間で各種の制御指令が通知される。入出力ＩＦ１５は、ＰＣＳ１０の備える入力デバイス、出力デバイスとの間でデータの入出力を行うインタフェースである。入出力ＩＦ１５を通じて、ＬＣＤ等の表示デバイスや、ＰＣＳ１０に接続されたプリンタ等の出力デバイスに出力される。また、入出力ＩＦ１５を通じて、操作指示が受け付けられ、当該操作指示に基づいて操作者の意図する処理が行われる。さらに、本実施例においては、入出力ＩＦ１５を通じて接続された、直流バス２５に設けられた電力センサ２６（電流センサ、電圧センサ）や電力センサ２７、電力計８１を含む各種のセンサの出力信号が制御部１１に入力される。
（Secure Digital）メモリカード等を含む。通信ＩＦ１０４は、通信ネットワークとの通信インタフェースである。通信ＩＦ１０４は、接続される通信ネットワークとの接続方式に応じて適宜の構成を採用できる。本実施例においては、通信ＩＦ１０４を介して接続された発電要素（ＤＣ／ＤＣコンバータ２２）および蓄電池要素（蓄電池ユニット２３、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４）との間で各種の制御指令が通知される。入出力ＩＦ１５は、ＰＣＳ１０の備える入力デバイス、出力デバイスとの間でデータの入出力を行うインタフェースである。入出力ＩＦ１５を通じて、ＬＣＤ等の表示デバイスや、ＰＣＳ１０に接続されたプリンタ等の出力デバイスに出力される。また、入出力ＩＦ１５を通じて、操作指示が受け付けられ、当該操作指示に基づいて操作者の意図する処理が行われる。さらに、本実施例においては、入出力ＩＦ１５を通じて接続された、直流バス２５に設けられた電力センサ２６（電流センサ、電圧センサ）や電力センサ２７、電力計８１を含む各種のセンサの出力信号が制御部１１に入力される。
【0040】
＜処理の流れ＞
図７は、本実施例に係る制御部１１で提供される過充電防止処理の一例を示すフローチャートである。図７のフローにおいては、発電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を遮断し、蓄電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給させる処理が行われる。本実施例に係るＰＣＳ１０の制御部１１においては、過充電防止処理は自立運転時に実行される。
図７は、本実施例に係る制御部１１で提供される過充電防止処理の一例を示すフローチャートである。図７のフローにおいては、発電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を遮断し、蓄電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給させる処理が行われる。本実施例に係るＰＣＳ１０の制御部１１においては、過充電防止処理は自立運転時に実行される。
【0041】
処理の開始後、分散型電源システム２０において、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力に基づく自立運転が行われる（ステップＳ１０１）。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は制御部１１からの制御指令（直流バス電圧指令値）に基づいてＭＰＰＴ制御を行い、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力を所定の電圧値に昇圧して直流バス２５に出力する。また、太陽光発電モジュール２１等によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）を行い、直流バス２５に供給された直流電力の電圧を変換して蓄電池ユニット２３を充電する。ステップＳ１０１の処理後、処理はステップＳ１０２に進む。
【0042】
ステップＳ１０２では、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たすか否かが判定される。このような判定条件は、分散型電源システム２０の規模や構成、蓄電池ユニット２３の蓄電容量、自立運転時の負荷７０に供給される負荷電力等によって予め設定される。判定条件の典型例として、蓄電池である蓄電池ユニット２３の充電状態が満充電（ＳＯＣ（State of Charge）が９５パーセントから１００パーセント）状態であるか否かが、
通信ＩＦ１０６を通じて取得された蓄電池ユニット２３の満充電状態を示す通知に基づいて判定される。ステップＳ１０２において、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たす場合（充電状態が満充電状態）には（ステップＳ１０２、“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳ１０３に進み、そうでない場合には（ステップＳ１０２、“Ｎｏ”）、処理はステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０３においては、発電機構に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対するゲートブロック指令が制御指令として出力されると処理はステップＳ１０４に進む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２では、制御部１１からの制御指令（ゲートブロック指令）に基づいてＭＰＰＴ制御を停止させ、直流バス２５に供給される直流電力が
遮断される。
通信ＩＦ１０６を通じて取得された蓄電池ユニット２３の満充電状態を示す通知に基づいて判定される。ステップＳ１０２において、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たす場合（充電状態が満充電状態）には（ステップＳ１０２、“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳ１０３に進み、そうでない場合には（ステップＳ１０２、“Ｎｏ”）、処理はステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０３においては、発電機構に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対するゲートブロック指令が制御指令として出力されると処理はステップＳ１０４に進む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２では、制御部１１からの制御指令（ゲートブロック指令）に基づいてＭＰＰＴ制御を停止させ、直流バス２５に供給される直流電力が
遮断される。
【0043】
ステップＳ１０４においては、蓄電池ユニット２３に充電された電力に基づいて自立運転が開始される。すなわち、制御部１１は、蓄電機構側に接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を放電させて所定電圧に変換し、直流バス２５に出力するように制御指令を出力する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４では、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）が開始され、蓄電池ユニット２３から放電された電力の電圧値が変換された直流電力が直流バス２５に供給される。直流バス２５に接続されたＰＣＳ１０の電力変換部１２では、直流バス２５に供給された蓄電池ユニット２３からの放電電力に基づく直流電力が、電力系統８０と同期のとれた交流電力に変換されて負荷７０に供給される。ステップＳ１０４の処理後、本ルーチンを一旦終了する。
【0044】
以上、説明したように、本実施例に係る分散型電源システム２０おいては、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たす場合に、直流バス２５に供給される直流電力に関し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて出力するように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４およびＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御できる。分散型電源システム２０を構成するＰＣＳ１０の制御部１１は、例えば、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機としてＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対してゲートブロック指令を制御指令として出力できる。そして、発電要素としてのＤＣ／ＤＣコンバータ２２では、制御部１１からの制御指令（ゲートブロック指令）に基づいてＭＰＰＴ制御を停止させ、直流バス２５に供給される直流電力が遮断できる。また、制御部１１は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を放電させて所定電圧に変換し、直流バス２５に出力するように制御指令を出力できる。蓄電機構側に接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４では、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）が行われ、蓄電池ユニット２３から放電された電力の電圧値が変換された直流電力が直流バス２５に供給される。この結果、本実施例に係る分散型電源システム２０においては、発電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を遮断し、蓄電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給できる。このため、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止できる。
【0045】
〔実施例２〕
実施例１の形態では、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たす場合に、発電機構側に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対してゲートブロック指令を出力することで、発電電力に基づいて直流バス２５に供給される直流電力を遮断させていた。実施例２（以下、本実施例とも称す）の形態においては、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たすことを契機として、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から直流バス２５に供給される直流電力の電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４から直流バス２５に供給される直流電力の電圧より低下させるように制御する。本実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から直流バス２５に供給される直流電力の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ２４から直流バス２５に供給される直流電力の電圧より低下させることで、充電方向に流れ込む電流を抑制する。なお、実施例２に係る分散型電源システム２０の構成は実施例１と同様である。また、本実施例においても、蓄電池ユニット２３の満充電状態を所定条件として説明する。
実施例１の形態では、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たす場合に、発電機構側に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対してゲートブロック指令を出力することで、発電電力に基づいて直流バス２５に供給される直流電力を遮断させていた。実施例２（以下、本実施例とも称す）の形態においては、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たすことを契機として、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から直流バス２５に供給される直流電力の電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４から直流バス２５に供給される直流電力の電圧より低下させるように制御する。本実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から直流バス２５に供給される直流電力の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ２４から直流バス２５に供給される直流電力の電圧より低下させることで、充電方向に流れ込む電流を抑制する。なお、実施例２に係る分散型電源システム２０の構成は実施例１と同様である。また、本実施例においても、蓄電池ユニット２３の満充電状態を所定条件として説明する。
【0046】
図８は、本実施例に係る分散型電源システム２０の制御動作を説明する説明図である。図８において、斜め斜線でハッチングされた矢印Ａ５は、自立運転時の直流バス２５に供給される直流電力の流れを表す。本実施例においては、実線吹き出しＡ６に示すように、制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機としてＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対して直流バス２５に供給される電圧値を低下させる制御指令を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、制御部１１からの制御指令に基づいてＭＰＰＴ制御の目標
値である直流バス電圧指令値を低下させ、直流バス２５に供給される電圧値を抑制する。なお、制御部１１は、実施例１と同様に、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を放電させて所定電圧に変換し、直流バス２５に出力するように制御指令を出力する。蓄電機構に接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４では、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）が行われ、蓄電池ユニット２３から放電された電力の電圧値が変換された直流電力が直流バス２５に供給される。
値である直流バス電圧指令値を低下させ、直流バス２５に供給される電圧値を抑制する。なお、制御部１１は、実施例１と同様に、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を放電させて所定電圧に変換し、直流バス２５に出力するように制御指令を出力する。蓄電機構に接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４では、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）が行われ、蓄電池ユニット２３から放電された電力の電圧値が変換された直流電力が直流バス２５に供給される。
【0047】
図９は、本実施例における直流バス２５に供給される直流電力の電圧値を説明する説明図である。図９においては、満充電の前後における、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４への制御指令（直流バス電圧指令値）の推移が例示される。図９において、一点鎖線で表される制御指令は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４（双方向ＤＤともいう）に対する直流バス電圧指令値を表し、実線で表される制御指令は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２（単方向ＤＤともいう）に対する直流バス電圧指令値を表す。以下、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対する直流バス電圧指令値とを区別するため、前者を「双方向指令値」とも称し、後者を「単方向指令値」とも称す。
【0048】
図９においては、蓄電池ユニット２３が満充電状態になるまでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２では制御部１１からの制御指令（単方向指令値）に基づいてＭＰＰＴ制御が行われ、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力が所定の電圧値に昇圧されて直流バス２５に出力される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４では発電電力が負荷電力を超える場合には、双方向指令値に基づいて充電方向のＢＡＴＩ制御が行われ、負荷電力を超える余剰電力が蓄電池ユニット２３に充電される。
【0049】
蓄電池ユニット２３が満充電状態になると、制御部１１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対して直流バス２５に供給される電圧値を低下させる制御指令（単方向指令値）を出力する。図９に示すように、制御部１１は、満充電前の単方向指令値に対して相対的に電圧値を低下させた単方向指令値をＤＣ／ＤＣコンバータ２２に出力する。実線吹き出しＡ８に示すように、満充電前の単方向指令値から数Ｖ程度低下させた満充電後の単方向指令値を出力する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対する単方向指令値の低下幅は、分散型電源システム２０の構成や規模、自立運転時の電力供給となる負荷の消費電力量等に応じて予め設定される。
【0050】
そして、制御部１１は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を放電させて所定電圧に変換し、直流バス２５に出力するように制御指令（双方向指令値）を出力する。図９の一点鎖線吹き出しＡ７に示すように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を通じて直流バス２５に供給される直流電力の電圧値が、満充電前の電圧値と同じ電圧値になるように双方向指令値を出力する。
【0051】
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの双方向指令値に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）を行い、蓄電池ユニット２３から放電された電力の電圧値を変換し、満充電前の電圧値と同じ電圧値の直流電力を直流バス２５に供給する。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２においては、制御部１１からの単方向指令値に基づいてＭＰＰＴ制御の目標値である直流バス電圧指令値を低下させる。制御部１１から指示された単方向指令値は、双方向指令値で指示された直流バス２５の電圧値より低く設定される。つまり、満充電以降では、満充電前の単方向指令値が指示する電圧値（双方向指令値で指示される直流バス２５の電圧値）は、ＭＰＰＴ動作を抑制する抑制領域に対応することになる。このため、双方向指令値で指示される直流バス２５の電圧値においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制されることになる。
【0052】
図１０は、本実施例の分散型電源システム２０の制御動作の推移を示すタイムチャートである。図１０においては、満充電以降の負荷変動に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ２２（単方向ＤＤ）および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４（双方向ＤＤ）の制御動作の推移が例示される。図１０の上部には、自立運転時における蓄電池ユニット２３の充電状態を示すＳＯＣ曲線Ｂ１が例示されている。自立運転時における蓄電池ユニット２３はｔ１において満充電状態になる。図１０に示すように、制御部１１は、蓄電池ユニット２３の満充電を契機として、単方向ＤＤに対する直流バス電圧指令値（単方向指令値）Ｂ４を満充電前の電圧指令値から低下させる。図９で説明したように、単方向ＤＤに対する直流バス電圧指令値（単方向指令値）Ｂ４は、満充電後においては、単方向ＤＤの抑制領域から単方向ＤＤのＭＰＰＴ領域に移行されることになる。単方向ＤＤ電力Ｂ６に示すように、単方向ＤＤから直流バス２５に供給される電力出力は「０Ｗ」に抑制される。
【0053】
一方、制御部１１は、蓄電池ユニット２３の満充電を契機として、双方向ＤＤに対し、蓄電池ユニット２３に充電された電力を放電させて所定電圧に変換し、直流バス２５に出力するように制御指令（双方向指令値）を出力する。直流バス電圧指令値（双方向ＤＤ）Ｂ２に示すように、双方向ＤＤに対する双方向指令値は、満充電前の単方向指令値に相当し、満充電以降においては、単方向ＤＤの抑制領域の電圧値に相当する。双方向ＤＤ電力Ｂ５に示すように、双方向ＤＤはｔ１を契機として充電モードから放電モードに移行し、双方向指令値で指示された電圧値を目標値としてＢＡＴＩ制御を行う。分散型電源システム２０における電力変換部１２では、双方向ＤＤから直流バス２５に供給された直流電力に基づいて負荷７０に電力を供給するための電力変換が行われ自立運転が継続される。
【0054】
図１０のタイムチャートにおいて、負荷電力Ｂ７に示すように、負荷７０に供給するべく電力がｔ２のタイミングで増加するものと想定する。直流バス電圧指令値（双方向ＤＤ）Ｂ２に示すように、双方向ＤＤにおいては、満充電のときに指示された制御指令（双方向指令値）が維持される。同様にして、直流バス電圧指令値（単方向ＤＤ）Ｂ４に示すように、単方向ＤＤにおいては、満充電のときに指示された制御指令（単方向指令値）が維持される。負荷７０で消費される電力が増加すると、実際の直流バス電圧Ｂ３に示すように、直流バス２５に供給される直流電力の電圧値が低下することになる。負荷電力Ｂ７に示すように、負荷７０で消費される電力増加が継続されると、直流バス２５に供給される直流電力の電圧値はさらに低下し、単方向ＤＤの抑制領域からＭＰＰＴ領域に移行することになる。単方向ＤＤにおいては、単方向ＤＤ電力Ｂ６に示すように、直流バス２５の電圧値が単方向ＤＤの抑制領域からＭＰＰＴ領域に移行されるタイミングｔ３でＭＰＰＴ制御が開始される。単方向ＤＤにおいては、満充電のときに指示された制御指令（単方向指令値）を目標値としてＭＰＰＴ制御が行われ、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力に基づく直流電力が直流バス２５に供給される。
【0055】
このように、本実施例においては、分散型電源システム２０は、蓄電池ユニット２３に充電された充電電力のみで負荷電力が供給できずに直流バス２５の電圧低下を招く場合であっても、直流バス２５の電圧値が単方向ＤＤの抑制領域からＭＰＰＴ領域に移行されるタイミングｔ３でＭＰＰＴ制御が開始できる。本実施例においては、単方向ＤＤに対する制御指令として単方向指令値を指示することにより、負荷７０で消費される電力の変動量に応じて直流バス２５に供給される電力を補助することが可能になる。
【0056】
図１０の負荷電力Ｂ７に示すように、タイミングｔ４において負荷７０で消費される電力量が減少したものと想定する。実際の直流バス電圧Ｂ３に示すように、負荷７０で消費される電力量の減少に応じて、直流バス２５の電圧値は満充電のときに指示された制御指令（双方向指令値）で指示された電圧値に回復する。単方向ＤＤにおいては、直流バス２５の電圧値が単方向ＤＤのＭＰＰＴ領域から抑制領域に移行されるタイミングでＭＰＰＴ
制御が再び抑制され、単方向ＤＤから直流バス２５に供給される電力は、タイミングｔ５の単方向ＤＤ電力Ｂ６に示すように「０Ｗ」となる。
制御が再び抑制され、単方向ＤＤから直流バス２５に供給される電力は、タイミングｔ５の単方向ＤＤ電力Ｂ６に示すように「０Ｗ」となる。
【0057】
＜処理の流れ＞
図１１は、本実施例に係る制御部１１で提供される過充電防止処理の一例を示すフローチャートである。図１１のフローにおいては、発電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を抑制し、蓄電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給させる処理が行われる。本実施例に係るＰＣＳ１０の制御部１１においては、過充電防止処理は自立運転時に実行される。
図１１は、本実施例に係る制御部１１で提供される過充電防止処理の一例を示すフローチャートである。図１１のフローにおいては、発電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を抑制し、蓄電機構側から直流バス２５に供給される直流電力を優先させて負荷７０に供給させる処理が行われる。本実施例に係るＰＣＳ１０の制御部１１においては、過充電防止処理は自立運転時に実行される。
【0058】
処理の開始後、分散型電源システム２０において、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力に基づく自立運転が行われる（ステップＳ１１１）。実施例１のステップＳ１０１と同様にして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は制御部１１からの制御指令（直流バス電圧指令値）に基づいてＭＰＰＴ制御を行い、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力を所定の電圧値に昇圧して直流バス２５に出力する。また、太陽光発電モジュール２１等の発電要素によって発電された発電電力が負荷電力を超える場合には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、制御部１１からの制御指令に基づいて直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）を行い、直流バス２５に供給された直流電力の電圧を変換して蓄電池ユニット２３を充電する。ステップＳ１１１の処理後、処理はステップＳ１１２に進む。
【0059】
ステップＳ１１２では、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たすか否かが判定される。実施例１と同様にして、例えば、蓄電池である蓄電池ユニット２３の充電状態が満充電（ＳＯＣ（State of Charge）が１００パーセント）状態であるか否かが判定され
る。制御部１１は、通信ＩＦ１０６を通じて取得された蓄電池ユニット２３の満充電を示す通知に基づいて当該蓄電池ユニットの満充電状態を判定する。ステップＳ１１２において、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たす場合（充電状態が満充電状態）の場合には（ステップＳ１１２、“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳ１１３に進み、そうでない場合には（ステップＳ１１２、“Ｎｏ”）、処理はステップＳ１１１に戻る。ステップＳ１１３においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対する直流バス電圧指令が制御指令として出力されると処理はステップＳ１１４に進む。制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機としてＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対して直流バス２５に供給される電圧値を低下させてＭＰＰＴ制御を行わせる制御指令（単方向指令値）を出力する。図８から図１０で説明したように、単方向指令値は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値（双方向指令値）より数Ｖ低い値が設定される。なお、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値（双方向指令値）は、満充電前の、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を通じて直流バス２５に供給される直流電力の電圧値に相当し、満充電後のＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制される領域の電圧値である。満充電後の直流バス２５の電圧値は、単方向指令値より高く、かつ、ＭＰＰＴ制御が抑制される領域の電圧値であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２では、ＭＰＰＴ制御が抑制される。
る。制御部１１は、通信ＩＦ１０６を通じて取得された蓄電池ユニット２３の満充電を示す通知に基づいて当該蓄電池ユニットの満充電状態を判定する。ステップＳ１１２において、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たす場合（充電状態が満充電状態）の場合には（ステップＳ１１２、“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳ１１３に進み、そうでない場合には（ステップＳ１１２、“Ｎｏ”）、処理はステップＳ１１１に戻る。ステップＳ１１３においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対する直流バス電圧指令が制御指令として出力されると処理はステップＳ１１４に進む。制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機としてＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対して直流バス２５に供給される電圧値を低下させてＭＰＰＴ制御を行わせる制御指令（単方向指令値）を出力する。図８から図１０で説明したように、単方向指令値は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値（双方向指令値）より数Ｖ低い値が設定される。なお、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値（双方向指令値）は、満充電前の、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を通じて直流バス２５に供給される直流電力の電圧値に相当し、満充電後のＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制される領域の電圧値である。満充電後の直流バス２５の電圧値は、単方向指令値より高く、かつ、ＭＰＰＴ制御が抑制される領域の電圧値であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２では、ＭＰＰＴ制御が抑制される。
【0060】
ステップＳ１１４においては、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令（双方向指令値）が制御指令として出力される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４では、制御部１１からの制御指令（双方向指令値）に基づいて放電方向の直流バス電圧制御（ＢＡＴＩ制御）が開始される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、蓄電池ユニット２３から放電された電力の電圧値を、制御指令である双方向指令値に応じた電圧値に変換し、変換後の直流電力を直流バス２５に供給する。ステップＳ１１４の処理後、本ルーチンを一旦終了する。
【0061】
以上、説明したように、本実施例に係る分散型電源システム２０おいても、実施例１と
同様に、蓄電池ユニット２３の充電状態が満充電となった場合に、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて直流バス２５に供給するように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４およびＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御できる。本実施例においては、分散型電源システム２０を構成するＰＣＳ１０の制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機としてＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対してＭＰＰＴ制御の目標値である直流バス電圧指令値（単方向指令値）を制御指令として出力できる。また、制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機として双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対して、充電方向のＢＡＴＩ制御の目標値である直流バス電圧指令値（双方向指令値）を制御指令として出力できる。ここで、単方向指令値は、図８から図１０で説明したように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値（双方向指令値）より数Ｖ低い値が設定できる。そして、双方向指令値で指示される電圧値は、満充電前の直流バス２５に供給されている直流電力の電圧値に相当し、かつ、満充電後のＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制される領域の電圧値である。このため、本実施例においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制され、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力に基づいて直流バス２５に供給される直流電力を「０Ｗ」に抑制することが可能になる。本実施例においても、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止できる。
同様に、蓄電池ユニット２３の充電状態が満充電となった場合に、蓄電池ユニット２３に充電された電力を優先させて直流バス２５に供給するように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４およびＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御できる。本実施例においては、分散型電源システム２０を構成するＰＣＳ１０の制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機としてＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対してＭＰＰＴ制御の目標値である直流バス電圧指令値（単方向指令値）を制御指令として出力できる。また、制御部１１は、蓄電池ユニット２３からの満充電を示す通知を契機として双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対して、充電方向のＢＡＴＩ制御の目標値である直流バス電圧指令値（双方向指令値）を制御指令として出力できる。ここで、単方向指令値は、図８から図１０で説明したように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対する直流バス電圧指令値（双方向指令値）より数Ｖ低い値が設定できる。そして、双方向指令値で指示される電圧値は、満充電前の直流バス２５に供給されている直流電力の電圧値に相当し、かつ、満充電後のＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制される領域の電圧値である。このため、本実施例においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＭＰＰＴ制御が抑制され、太陽光発電モジュール２１等で発電された電力に基づいて直流バス２５に供給される直流電力を「０Ｗ」に抑制することが可能になる。本実施例においても、自立運転時の直流バス２５を充電方向に流れる微電力による蓄電池の過充電が防止できる。
【0062】
また、本実施例においては、分散型電源システム２０は、蓄電池ユニット２３に充電された充電電力のみで負荷電力が供給できずに直流バス２５の電圧低下を招く場合であっても、直流バス２５の電圧値がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の抑制領域からＭＰＰＴ領域に移行されるタイミングでＭＰＰＴ制御が開始できる。本実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対する制御指令として単方向指令値を指示することにより、負荷７０で消費される電力の変動量に応じて、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して直流バス２５に供給される電力量を補助することが可能になる。
【0063】
（その他）
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本実施の形態の開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組合せて実施することができる。例えば、本実施例で開示された形態は、バッテリ等の蓄電池と回生エネルギーを用いた発電機構とを備える電気自動車（ＥＶ、Electric Vehicle）に適用してもよい。さらに、発電機構として太陽光発電モジュールを備えたソーラーカー、燃料電池を搭載する燃料電池自動車に適用されるとしてもよい。このような形態であっても、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たすことを契機として、蓄電池の過充電が防止可能になる。
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本実施の形態の開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組合せて実施することができる。例えば、本実施例で開示された形態は、バッテリ等の蓄電池と回生エネルギーを用いた発電機構とを備える電気自動車（ＥＶ、Electric Vehicle）に適用してもよい。さらに、発電機構として太陽光発電モジュールを備えたソーラーカー、燃料電池を搭載する燃料電池自動車に適用されるとしてもよい。このような形態であっても、蓄電池ユニット２３の充電率が所定条件を満たすことを契機として、蓄電池の過充電が防止可能になる。
【0064】
また、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、１つの装置によって実行されても構わない。コンピュータシステムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成によって実現するかは柔軟に変更可能である。
【0065】
《コンピュータが読み取り可能な記録媒体》
情報処理装置その他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記何れかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
情報処理装置その他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記何れかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
【0066】
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等か
ら取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ等がある。
ら取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ等がある。
【0067】
なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜発明１＞
発電装置（２１）と、蓄電池（２３）と、前記発電装置（２１）と前記蓄電池（２３）の少なくとも一方から電力バス（２５）に供給された直流電力に基づいて需要家の負荷（７０）に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器（１０）とを含み、前記需要家の電力系統（８０）に連系して運用される電源システム（２０）であって、
前記電力変換器（１０）は、前記電力バス（２５）に供給される直流電力を制御する制御部（１１）と、
前記制御部（１１）からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置（２１）で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バス（２５）に供給する第１電力変換部（２２）と、
前記電力バス（２５）に接続され、前記制御部（１１）からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バス（２５）に供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池（２３）に充電し、または、前記蓄電池（２３）から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バス（２５）に供給する第２電力変換部（２４）と、を備え、
前記制御部（１１）は、前記自立運転の際に、前記発電装置（２１）の発電電力量が前記負荷（７０）で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池（２３）の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池（２３）に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置（２１）で発電された直流電力に優先させて前記電力バス（２５）に供給するように前記第１電力変換部（２２）および前記第２電力変換部（２４）を制御する制御部（１１）を備える、
ことを特徴とする電源システム。（２０）。
＜発明１＞
発電装置（２１）と、蓄電池（２３）と、前記発電装置（２１）と前記蓄電池（２３）の少なくとも一方から電力バス（２５）に供給された直流電力に基づいて需要家の負荷（７０）に電力を供給する自立運転が可能な電力変換器（１０）とを含み、前記需要家の電力系統（８０）に連系して運用される電源システム（２０）であって、
前記電力変換器（１０）は、前記電力バス（２５）に供給される直流電力を制御する制御部（１１）と、
前記制御部（１１）からの最大電力点追従制御に関する制御指令に基づいて前記発電装置（２１）で発電された直流電力の電圧を変換して前記電力バス（２５）に供給する第１電力変換部（２２）と、
前記電力バス（２５）に接続され、前記制御部（１１）からの充放電制御に関する充放電制御指令に基づいて前記電力バス（２５）に供給された直流電力の電圧を変換して前記蓄電池（２３）に充電し、または、前記蓄電池（２３）から放電された直流電力の電圧を変換して前記電力バス（２５）に供給する第２電力変換部（２４）と、を備え、
前記制御部（１１）は、前記自立運転の際に、前記発電装置（２１）の発電電力量が前記負荷（７０）で消費される負荷電力量を超え、前記蓄電池（２３）の充電状態が所定条件を満たすときには、前記蓄電池（２３）に充電された蓄電電力の放電による直流電力を、前記発電装置（２１）で発電された直流電力に優先させて前記電力バス（２５）に供給するように前記第１電力変換部（２２）および前記第２電力変換部（２４）を制御する制御部（１１）を備える、
ことを特徴とする電源システム。（２０）。
【符号の説明】
【0068】
１ 電力供給システム
１０ パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
１１ 制御部
１２ 電力変換部
２０ 分散型電源システム
２１ 太陽光発電モジュール
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ（単方向ＤＤ）
２３ 蓄電池ユニット
２４ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２５ 直流バス
２６ 電力センサ
７０ 負荷
８０ 電力系統
８１ 電力計
１０１ プロセッサ
１０２ 主記憶装置
１０３ 補助記憶装置
１０４ 通信ＩＦ
１０５ 入出力ＩＦ
１０６ 接続バス
１０ パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
１１ 制御部
１２ 電力変換部
２０ 分散型電源システム
２１ 太陽光発電モジュール
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ（単方向ＤＤ）
２３ 蓄電池ユニット
２４ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２５ 直流バス
２６ 電力センサ
７０ 負荷
８０ 電力系統
８１ 電力計
１０１ プロセッサ
１０２ 主記憶装置
１０３ 補助記憶装置
１０４ 通信ＩＦ
１０５ 入出力ＩＦ
１０６ 接続バス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】