特許 7597285 電力変換システム

(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】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】電力変換システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20241203BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20241203BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20241203BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20241203BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20241203BHJP

【ＦＩ】

H02J3/46

H02M7/48 R

H02J3/38 180

H02J3/38 130

H02J3/32

H02J7/35 K

H02J7/35 J

【請求項の数】 6

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023056822

(22)【出願日】2023-03-31

(65)【公開番号】P2023155188

(43)【公開日】2023-10-20

【審査請求日】2023-05-19

(31)【優先権主張番号】63/328,278

(32)【優先日】2022-04-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】112111901

(32)【優先日】2023-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】500065716

【氏名又は名称】ダーフォン エレクトロニクス コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】劉 偉霖

【審査官】木村 励

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／２２０７６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第１１０３１７８１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００４３１６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０２２６２７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／４６

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ ７／３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力変換システム（Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ＰＣＳ）であって、
交流電源ポートと、
充電式電池にカップリングされた直流電源ポートと、
前記交流電源ポートにカップリングされ、前記電力変換システム（ＰＣＳ）が前記交流電源ポートから出力する電圧及び電流を検出する電圧電流計と、
前記電力変換システム（ＰＣＳ）の操作を制御し、かつ、前記充電式電池から充電状態（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ）信号を受信するマイクロコントロールユニット（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｎｉｔ；ＭＣＵ）とを含み、
前記マイクロコントロールユニットは、前記充電状態信号に基づいて、前記充電式電池の現段階の充電率を取得し、かつ、前記電圧電流計が検出した前記電圧及び前記電流に基づいて、前記電力変換システムの対外出力電力を取得し、
前記マイクロコントロールユニットが商用電源のオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）の発生を検出した場合、前記マイクロコントロールユニットは、
前記充電式電池の現段階の充電率が第１予定比率より大きいと判断された時、前記電力変換システムが前記交流電源ポートから出力する交流電の周波数を第１周波数に調整して、前記交流電源ポートにカップリングされた太陽光発電インバーターによる電気エネルギーの出力を停止させるステップと、
前記充電式電池の現段階の充電率が前記第１予定比率より小さと判断されるとともに、前記第１予定比率より小さい第２予定比率より大きいと判断され、かつ、前記対外出力電力の負の値が第１予定電力より大きいと判断された時、前記交流電源ポートが出力する前記交流電の周波数を第１予定値上方調整するステップと、
前記充電式電池の現段階の充電率が前記第２予定比率よりも小さい第３予定比率より小さいと判断された時、前記交流電源ポートが出力する前記交流電の周波数を第２予定値下方調整するステップとを実行する、電力変換システム。

【請求項2】

前記充電式電池の現段階の充電率が前記第１予定比率より小さくかつ前記第２予定比率より大きく、前記対外出力電力の負の値が前記第１予定電力より大きくなく、かつ、前記対外出力電力が第２予定電力より小さいと判断された時、前記交流電源ポートが出力する前記交流電の周波数を第３予定値上方調整する、請求項１に記載の電力変換システム。

【請求項3】

前記第２予定値は前記第３予定値に等しい、請求項２に記載の電力変換システム。

【請求項4】

前記マイクロコントロールユニットが商用電源のオフグリッドの発生を検出した場合、前記対外出力電力の負の値が前記第１予定電力より大きくないと判断されると、前記マイクロコントロールユニットは前記交流電源ポートが出力する前記交流電の周波数を予定範囲内に制限する、請求項１に記載の電力変換システム。

【請求項5】

前記交流電源ポートが出力する前記交流電の周波数が前記予定範囲内にある場合、前記太陽光発電インバーターの出力電力と前記交流電の周波数は逆相関になる、請求項４に記載の電力変換システム。

【請求項6】

前記第１予定比率は前記第２予定比率より大きく、前記第２予定比率は前記第３予定比率より大きい、請求項１に記載の電力変換システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電力変換システム（Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ＰＣＳ）に関し、特に充電式電池の充電率に基づいてその出力する交流電周波数を調整できる電力変換システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電力変換システム（Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ＰＣＳ）は二方向の電力変換インバーターであり、オングリッド（ｏｎ－ｇｒｉｄ）とオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）の電気エネルギーの貯蔵に応用できる。電力変換システムを如何にして有効に操作するかは、従来から当該技術分野の重要課題とされてきた。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、充電式電池の充電率に基づいてその出力する交流電周波数を調整できる電力変換システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の電力変換システムは交流電源ポート、直流電源ポート、電圧電流計及びマイクロコントロールユニットを含む。直流電源ポートは充電式電池にカップリングされる。電圧電流計は交流電源ポートにカップリングされ、電力変換システムが交流電源ポートから出力する電圧及び電流を検出する。マイクロコントロールユニットは電力変換システムの操作を制御し、かつ、充電式電池から充電状態信号を受信する。また、マイクロコントロールユニットは充電状態信号に基づいて、充電式電池の現段階の充電率を把握し、かつ、電圧電流計が検出した電圧及び電流に基づいて、電力変換システムの対外出力電力を算出する。マイクロコントロールユニットは商用電源のオフグリッドの発生を検出した場合、マイクロコントロールユニットは、充電式電池の現段階の充電率が第１予定比率より大きいと判断された時、電力変換システムが交流電源ポートから出力する交流電の周波数を第１周波数に調整して、交流電源ポートにカップリングされた太陽光発電インバーターの電気エネルギーの出力を停止させるステップ、充電式電池の現段階の充電率が第１予定比率より小さくかつ第２予定比率より大きく、かつ、対外出力電力の負の値が第１予定電力より大きいと判断された時、交流電源ポートが出力する交流電の周波数を第１予定値上げる調整するステップ、及び、充電式電池の現段階の充電率が第３予定比率より小さいと判断された時、交流電源ポートが出力する交流電の周波数を第２予定値下方調整するステップを実行する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本発明の一実施例の電力変換システム及びカップリングされた商用電源、負荷、充電式電池、太陽光発電インバーターと太陽光パネルの機能ブロック図。

【図2】図１の太陽光発電インバーターの対外出力電力比率と電力変換システムが出力する交流電の周波数との関係図。

【図3A】図１のマイクロコントロールユニットが電力変換システムを制御するフローチャート。

【図3B】図１のマイクロコントロールユニットが電力変換システムを制御するフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0006】

図１は本発明の一実施例の電力変換システム（Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ＰＣＳ）１００及びカップリングされた商用電源１０、負荷６０、充電式電池７０、太陽光発電インバーター（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ＰＶ ｉｎｖｅｒｔｅｒ）５０及び太陽光パネル８０の機能ブロック図である。太陽光発電インバーター５０は太陽光パネル８０で生成された直流電を交流電に変換し、かつ、変換後の交流電を負荷６０及び／又は電力変換システム１００に提供する。

【0007】

電力変換システム１００は商用電源接続ポート１２、交流電源ポート１４、直流電源ポート１６、電圧電流計３０及びマイクロコントロールユニット（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｎｉｔ；ＭＣＵ）４０を含む。電力変換システム１００は商用電源接続ポート１２によって商用電源１０に接続され、かつ、商用電源１０から電力を受けることができる。直流電源ポート１６は充電式電池７０にカップリングされ、電力変換システム１００は直流電源ポート１６によって、充電式電池７０に対し充電を行い、又は充電式電池７０から電力を受けることができる。電圧電流計３０は交流電源ポート１４にカップリングされて、電力変換システム１００が交流電源ポート１４から出力する電圧Ｖａ及び電流Ｉａを検出する。ここで、電圧Ｖａ及び電流Ｉａはそれぞれ交流電の電圧及び交流電の電流である。マイクロコントロールユニット４０は電力変換システムの操作を制御し、かつ、充電式電池７０から充電状態信号ＳＯＣを受信する。マイクロコントロールユニット４０は充電状態信号ＳＯＣに基づいて、充電式電池７０の現段階の充電率を取得し、かつ、電圧電流計３０が検出した電圧Ｖａ及び電流Ｉａに基づいて、電力変換システム１００の対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖを取得する。対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖが正であれば、電力変換システム１００は交流電源ポート１４によって外部へ電気エネルギーを出力することを示し、対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖが負であれば、電力変換システム１００は交流電源ポート１４によって外部から電気エネルギーを受けることを示す。

【0008】

電力変換システム１００はさらに、直流コンバーター２０及び電源インバーター２２を含んでもよい。直流コンバーター２０は充電式電池７０が出力する直流電圧Ｖｂを異なる値の直流電圧Ｖｄに変換し、電源インバーター２２は直流電圧Ｖｄを交流電形式の電圧Ｖａに変換する。

【0009】

マイクロコントロールユニット４０は商用電源のオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）を検出した場合（例えば、商用電源接続ポート１２と商用電源１０との間の接続が切断され、又は商用電源１０が停電になった場合）、マイクロコントロールユニット４０は電力変換システム１００が交流電源ポート１４から出力する交流電の周波数Ｆを調整し、さらに電力変換システム１００が出力する対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖを制御する。図２を参照すると、図２は図１の太陽光発電インバーター５０の対外出力電力比率と電力変換システム１００が出力する交流電の周波数Ｆとの間の関係図である。図２の横軸は電力変換システム１００が交流電源ポート１４から出力する交流電の周波数Ｆを示し、図２の縦軸は太陽光発電インバーター５０の対外出力電力比率を示す。図２の縦軸において１００と記されているところは太陽光発電インバーター５０が最大値（即ち１００％）で出力することを示し、縦軸において０と記されているところは太陽光発電インバーター５０の出力停止を示す。また、周波数ＦがＦ＿ＳｔａｒｔとＦ＿Ｓｔｏｐの間にある時、対外出力電力比率と周波数Ｆは線形の逆相関であり、即ち、この時対外出力電力比率が大きい程、交流電の周波数Ｆが低くなる。ここで、Ｆ＿ｍｉｎ＜Ｆ＿ｎｏｒｍａｌ＜Ｆ＿Ｓｔａｒｔ＜Ｆ＿Ｓｔｏｐであり、Ｆ＿ｍｉｎは電力変換システム１００が出力する交流電の周波数Ｆの最小値を示し、Ｆ＿ｎｏｒｍａｌは電力変換システム１００の一般的な通常操作の周波数であり、Ｆ＿Ｓｔａｒｔに対応する対外出力電力比率は１００％に相当し、Ｆ＿Ｓｔｏｐに対応する対外出力電力比率は０％に相当する。なお、Ｆ＿ｍｉｎを「最小周波数」と略し、Ｆ＿ｎｏｒｍａｌを「一般周波数」と略し、Ｆ＿Ｓｔａｒｔを「始動周波数」と略し、Ｆ＿Ｓｔｏｐを「停止周波数」と略してもよい。始動周波数Ｆ＿Ｓｔａｒｔは例えば６０ヘルツ（Ｈｚ）であり、停止周波数Ｆ＿Ｓｔｏｐは例えば６０．５ヘルツ（Ｈｚ）である。その他に、太陽光発電インバーター５０の電気エネルギー出力を強制的に中断させて、電力変換システム１００を過周波数保護に移行させる中断周波数Ｆ＿ｔｒｉｐがある（Ｆ＿Ｔｒｉｐは例えば６０．６ヘルツ（Ｈｚ）である。交流電の周波数Ｆが一旦Ｆ＿Ｔｒｉｐ以上に達すると、太陽光発電インバーター５０は電気エネルギーの出力を停止するため、周波数Ｆ＿ｔｒｉｐを「中断周波数」と呼んでもよい）。

【0010】

図３Ａと図３Ｂは図１のマイクロコントロールユニット４０が電力変換システム１００を制御するフローチャートである。マイクロコントロールユニット４０により商用電源のオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）の発生が検出された場合（例えば、商用電源接続ポート１２と商用電源１０との間の接続が切断され、又は商用電源１０が停電になった場合）又は再接続してオングリッド給電する場合、マイクロコントロールユニット４０は図３Ａと図３Ｂが示すプロセスを実行し、当該プロセスは以下のステップを含む。

【0011】

ステップＳ２００：マイクロコントロールユニット４０は電力変換システム１００がグリッドに再接続されたか否かを判断する。なお、電力変換システム１００が商用電源１０に再接続され、又は太陽光発電インバーター５０が給電を開始した場合、電力変換システム１００がグリッドに再接続されたことを意味する。マイクロコントロールユニット４０は電力変換システム１００がグリッドに再接続されていないと判断した場合、ステップＳ２０１を実行し、逆の場合、ステップＳ２１０を実行する。

【0012】

ステップＳ２０１：マイクロコントロールユニット４０は充電状態信号ＳＯＣに基づいて、充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ２より大きいか否を判断する。なお、設定比率Ｓ２は２０％ないし９０％の間にあり、マイクロコントロールユニット４０は充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ２より大きいと判断した時、ステップＳ２０２を実行し、逆の場合、ステップＳ２０３を実行する。

【0013】

ステップＳ２０２：マイクロコントロールユニット４０は電力変換システム１００が交流電源ポート１４から出力する交流電の周波数Ｆを（Ｆ＿Ｔｒｉｐ＋Ｍａｘ＿Ｓｔｅｐ）まで上げて、交流電源ポート１４にカップリングされた太陽光発電インバーター５０の電気エネルギーの出力を停止させ、過周波数保護に移る。ここで、Ｆ＿Ｔｒｉｐは例えば６２ヘルツ（Ｈｚ）であり、Ｍａｘ＿ｓｔｅｐは例えば０．３ヘルツである。さらに言うと、一旦交流電の周波数ＦがＦ＿Ｔｒｉｐ以上に達すると、太陽光発電インバーター５０は電気エネルギーの出力を停止するもので、周波数Ｆ＿Ｔｒｉｐを「中断周波数」と言ってもよい。従って、交流電の周波数Ｆが（Ｆ＿Ｔｒｉｐ＋Ｍａｘ＿ｓｔｅｐ）に等しい時、太陽光発電インバーター５０の電気エネルギーの出力をより確実に停止させることができる。また、Ｍａｘ＿Ｓｔｅｐは（（Ｆ＿Ｓｔｏｐ－Ｆ＿Ｓｔａｒｔ）／２）に等しくてよく、Ｆ＿ＴｒｉｐはＦ＿Ｓｔｏｐより大きい。マイクロコントロールユニット４０はステップＳ２０２を実行した後、ステップＳ２００に戻る。

【0014】

ステップＳ２０３：マイクロコントロールユニット４０は充電状態信号ＳＯＣに基づいて、充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ３より大きいか否かを判断する。なお、設定比率Ｓ３は設定比率Ｓ２より小さく、かつ１５％ないし８５％の間にあってもよい。マイクロコントロールユニット４０は充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ３より大きいと判断した場合、ステップＳ２０４を実行し、逆の場合、ステップＳ２０７を実行する。

【0015】

ステップＳ２０４：マイクロコントロールユニット４０は、対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖの負の値（即ち、－Ｐ＿Ｉｎｖ）が設定電力Ｐ２より大きいか否かを判断する。なお、対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖの負の値が正である場合、電力変換システム１００が外部から電力を受けることを示し、設定電力Ｐ２は例えば１０００ワットであるが、これに限定されない。マイクロコントロールユニット４０は対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖの負の値が設定電力Ｐ２より大きいと判断しなかった場合、ステップＳ２０５を実施する。マイクロコントロールユニット４０は対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖの負の値が設定電力Ｐ２より大きいと判断した場合、ステップＳ２０９を実行する。

【0016】

ステップＳ２０５：マイクロコントロールユニット４０は対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖが設定電力Ｐ１より小さいか否を判断する。なお、設定電力Ｐ１は設定電力Ｐ２より小さく、設定電力Ｐ１は例えば５００ワットであるが、これに限定されない。対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖが設定電力Ｐ１より小さいと判断された場合、ステップＳ２０６を実行し、逆の場合、ステップＳ２０１に戻る。

【0017】

ステップＳ２０６：マイクロコントロールユニット４０は周波数Ｆを設定値Ｍｉｎ＿Ｓｔｅｐ上方調整して（即：Ｆ＝Ｆ＋Ｍｉｎ＿Ｓｔｅｐ）、ステップＳ２０１に戻る。なお、設定値Ｍｉｎ＿Ｓｔｅｐは（（Ｆ＿Ｓｔｏｐ－Ｆ＿Ｓｔａｒｔ）／８）に等しくてもよいが、このステップで周波数Ｆを最も高くしてＦ＿Ｓｔｏｐまで調整することができ、即ち、周このステップにおける周波数Ｆの最大値Ｆ＿ＭａｘはＦ＿Ｓｔｏｐである。ステップＳ２０６の効果は、充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ３より大きく、かつ、対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖが設定電力Ｐ１より小さい場合、周波数Ｆを上方調整することで太陽光発電インバーター５０の出力電力を下げることができる。

【0018】

ステップＳ２０７：マイクロコントロールユニット４０は充電状態信号ＳＯＣに基づいて、充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ１より小さいか否かを判断する。なお、設定比率Ｓ１は設定比率Ｓ２及びＳ３より小さく、かつ１０％ないし８０％の間にあってもよい。マイクロコントロールユニット４０は充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ１より小さいと判断した場合、ステップＳ２０８を実行し、逆の場合、ステップＳ２０１に戻る。

【0019】

ステップＳ２０８：マイクロコントロールユニット４０は周波数Ｆを設定値Ｍｉｎ＿Ｓｔｅｐ下方調整し（即ち、Ｆ＝Ｆ－Ｍｉｎ＿Ｓｔｅｐ）、かつステップＳ２０１に戻る。なお、このステップで周波数Ｆを最も低くしてＦ＿Ｓｔａｒｔまで調整することができ、即ち、このステップにおける周波数Ｆの最小値Ｆ＿ＭｉｎはＦ＿Ｓｔａｒｔである。ステップＳ２０８の効果は、充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ１より小さい場合、周波数Ｆを下方調整することで、太陽光発電インバーター５０の出力電力を高める。

【0020】

ステップＳ２０９：マイクロコントロールユニット４０は周波数Ｆを設定値Ｍｉｄ＿Ｓｔｅｐ上方調整して（即ち、Ｆ＝Ｆ＋Ｍｉｄ＿Ｓｔｅｐ）、かつステップＳ２０１に戻る。なお、設定値Ｍｉｄ＿Ｓｔｅｐは（（Ｆ＿Ｓｔｏｐ－Ｆ＿Ｓｔａｒｔ）／４）に等しくてもよいが、このステップで周波数Ｆを最も高くはＦ＿Ｓｔｏｐまで調整することができ、即ち、このステップにおける周波数Ｆの最大値Ｆ＿ＭａｘはＦ＿Ｓｔｏｐである。ステップＳ２０９の効果は、充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ３より大きく、かつ電力変換システム１００が外部から受ける電力が設定電力Ｐ２より大きい場合、周波数Ｆを上方調整することにより、太陽光発電インバーター５０の出力電力を下げる。

【0021】

ステップＳ２１０：マイクロコントロールユニット４０は充電状態信号ＳＯＣに基づいて、充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ１より小さいか否かを判断する。マイクロコントロールユニット４０は充電式電池７０の現段階の充電率が設定比率Ｓ１より小さくないと判断した場合、ステップＳ２１１を実行し、逆の場合、ステップＳ２１２を実行する。

【0022】

ステップＳ２１１：マイクロコントロールユニット４０は周波数Ｆを中断周波数Ｆ＿Ｔｒｉｐに設定して、太陽光発電インバーター５０による電気エネルギーの出力を停止させ、過周波数保護に移り、かつステップＳ２１０に戻る。

【0023】

及び、ステップＳ２１２：マイクロコントロールユニット４０は周波数Ｆを（Ｆ＿Ｓｔｏｐ－Ｍｉｎ＿Ｓｔｅｐ）に調整し、かつステップＳ２００に戻る。

【0024】

太陽光発電インバーター５０は電圧又は周波数が正常な作業範囲を超えたことを検出すると、保護を起動し（例えば、過電圧、不足電圧、過周波数、不足周波数、単独運転（Ｉｓｌａｎｄｉｎｇ）・・・等の状況）、それ以上にグリッドへ電力を出力せず、ここで、マイクロコントロールユニット４０は太陽光発電インバーター５０が遮断された否かを判断し、その状態によって電力変換システム１００の交流出力周波数Ｆを調整し、太陽光発電インバーター５０を再接続させてオングリッド給電できるかを決定する。太陽光発電インバーター５０は商用電源端の電圧と周波数が正常な作業範囲を満たすことを検出した場合、グリッドに再接続して給電できる条件が成立したと判断し、太陽光発電インバーター５０は所定秒数（例えば、オングリッド法規定に定めた３００秒）をカウントした後、グリッドに接続して出力を行う。

【0025】

本発明において、図２が示す通り、周波数ＦがＦ＿ＳｔａｒｔとＦ＿Ｓｔｏｐの間にある時、対外出力電力比率と周波数Ｆは線形の逆相関である。従って、一般的な二段式（即ち、太陽光発電インバーターが全出力（１００％）又は無出力（０％）の方式で出力する）の制御方式に比べて、マイクロコントロールユニット４０はより多い段階を含む方式で太陽光発電インバーター５０の出力電力を調整することが可能で、太陽光発電インバーターの瞬間的全出力（１００％）又は無出力（０％）によって発生する給電システムの不安定を回避できる。

【0026】

また、図２及び前記ステップＳ２０３ないしＳ２０８から分かるように、マイクロコントロールユニット４０が商用電源のオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）の発生を検出した場合、マイクロコントロールユニット４０は交流電源ポート１４が出力する交流電の周波数ＦをＦ＿ＳｔａｒｔとＦ＿Ｓｔｏｐの間の予定範囲内に制限し、この予定範囲内において、太陽光発電インバーター５０の出力電力と交流電の周波数Ｆが逆相関である。

【0027】

本発明のマイクロコントロールユニット４０は商用電源のオフグリッドの発生を検出した場合、電力変換システム１００に交流電周波数Ｆを出力させ、太陽光発電インバーター５０が単独（Ｉｓｌａｎｄｉｎｇ）保護にならないよう誘導し、発電してグリッドに提供し、そのエネルギーを負荷６０と電力変換システム１００に提供し、マイクロコントロールユニット４０は充電式電池７０の現段階の充電率、及び対外出力電力Ｐ＿Ｉｎｖの正負と大きさに基づいて、電力変換システム１００が出力する交流電の周波数を動的に調整し、これにより、電力変換システム１００全体の電力潮流を効率的に制御できる。

【0028】

以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、請求の範囲の記載範囲内において施された等価な変更と修飾も本発明の範囲に属する。

【符号の説明】

【0029】

１０ 商用電源
１２ 商用電源接続ポート
１４ 交流電源ポート
１６ 直流電源ポート
２０ 直流コンバーター
２２ 電源インバーター
３０ 電圧電流計
４０ マイクロコントロールユニット
５０ 太陽光発電インバーター
６０ 負荷
７０ 充電式電池
８０ 太陽光パネル
１００ 電力変換システム
Ｆ 周波数
Ｆ＿ｍｉｎ 最小周波数
Ｆ＿ｎｏｒｍａｌ 一般周波数
Ｆ＿Ｓｔａｒｔ 始動周波数
Ｆ＿Ｓｔｏｐ 停止周波数
Ｆ＿Ｔｒｉｐ 中断周波数
Ｉａ 電流
Ｐ＿Ｉｎｖ 電力
Ｖａ 電圧
Ｖｂ、Ｖｄ 直流電圧
ＳＯＣ 充電状態信号
Ｓ２００ないしＳ２１２ ステップ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】