JP2020014324A - 蓄電システム - Google Patents

Abstract

【課題】既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することが可能な蓄電システムを提供する。
【解決手段】第１太陽光発電装置と１、第２太陽光発電装置２と、第１パワーコンディショナ装置１０と、第２パワーコンディショナ装置２０とを備え、第１パワーコンディショナ装置１０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、制御部１３と、蓄電手段１４とを備える。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、第２太陽光発電装置２の第２直流電力に対してＭＰＰＴ動作を行う。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、第２パワーコンディショナ装置に第１直流電力が入力されていない場合に、第２パワーコンディショナ装置がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を第２パワーコンディショナ装置２０に出力することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電装置を備えた蓄電システムに関する。

太陽光発電装置とパワーコンディショナ装置とを備えた太陽光発電設備において、蓄電池が備えられていない場合、パワーコンディショナ装置は、チョッパ回路とインバータとが一体となったものを使用するのが一般的である。

上記太陽光発電設備に蓄電池を後付けして蓄電システムを構成する場合、上記パワーコンディショナ装置のかわりに、太陽光発電装置側のチョッパ回路と、蓄電池側のチョッパ回路と、インバータとが一体となったパワーコンディショナ装置を使用する必要がある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、太陽光発電設備に蓄電池を後付けする場合、既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することができないという問題がある。

また近年では、太陽光発電装置の価格低下に伴い、蓄電池を後付けすることに加えて太陽光発電装置を増設し、太陽光発電装置の余剰電力を蓄電池に蓄えて夜間に売電したいという要望が増えている。この場合も、太陽光発電装置側のチョッパ回路と、蓄電池側のチョッパ回路と、インバータとが一体となったパワーコンディショナ装置を使用する必要があるため、既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することができないという問題がある。

特開２００２−１７１６７４号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することが可能な蓄電システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る蓄電システムは、
太陽光を受けて第１直流電力を出力する第１太陽光発電装置と、
前記太陽光を受けて第２直流電力を出力する第２太陽光発電装置と、
前記第２太陽光発電装置に接続され、第３直流電力を出力する第１パワーコンディショナ装置と、
前記第１太陽光発電装置および前記第１パワーコンディショナ装置に接続され、前記第１直流電力および前記第３直流電力を受けて交流電力を出力する第２パワーコンディショナ装置と、を備え、
前記第１パワーコンディショナ装置は、
前記第２太陽光発電装置に接続された第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータおよび前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータおよび前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された蓄電手段と、を備え、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２直流電力に対してＭＰＰＴ動作を行い、
前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２パワーコンディショナ装置に前記第１直流電力が入力されていない場合に、前記第３直流電力として前記第２パワーコンディショナ装置がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を出力することを特徴とする。

この構成は、第２太陽光発電装置（増設した太陽光発電装置）と第２パワーコンディショナ装置との間に、蓄電手段を備えた第１パワーコンディショナ装置を備える。そして、第１パワーコンディショナ装置は、第２パワーコンディショナ装置に第１直流電力が入力されていない場合に、第３直流電力として第２パワーコンディショナ装置がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を出力する。このため、第２パワーコンディショナ装置は、第１太陽光発電装置の出力に対してＭＰＰＴ動作を行うように、第１パワーコンディショナ装置の出力（第３直流電力）に対してもＭＰＰＴ動作を行うことができる。したがって、この構成によれば、第２パワーコンディショナ装置として既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することができる。

上記蓄電システムにおいて、
前記第１パワーコンディショナ装置は、動作モードとして、
前記第１直流電力と前記第２直流電力との合計値が所定の上限値よりも小さい場合に、前記第２直流電力の全部を前記第３直流電力として使用する第１動作モードと、
前記第１直流電力が前記上限値よりも小さく、かつ前記合計値が前記上限値よりも大きい場合に、前記合計値が前記上限値よりも小さくなるように前記第２直流電力の一部を前記蓄電手段の充電電力として使用する第２動作モードと、
前記第１直流電力が前記上限値に達した場合に、前記第２直流電力の全部を前記充電電力として使用する第３動作モードと、
前記合計値が所定の下限値よりも小さい場合に、前記直流放電電力を前記第３直流電力として使用する第４動作モードと、を含むよう構成できる。

上記蓄電システムにおいて、
前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであり、
前記第１パワーコンディショナ装置は、前記動作モードとして、前記第１直流電力が前記上限値よりも大きい場合に、前記第２パワーコンディショナ装置に供給される前記第１直流電力が前記上限値以下になるように、前記第１直流電力の一部を前記充電電力として使用する第５動作モードを含むよう構成できる。

上記蓄電システムにおいて、
前記第１直流電力を測定する第１測定部と、
前記第２直流電力を測定する第２測定部と、を備え、
前記制御部は、前記第１測定部および前記第２測定部の測定結果に応じて、前記動作モードを切り替えるよう構成できる。

上記蓄電システムにおいて、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくとも１つの昇圧チョッパ回路で構成され、
前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくとも１つの降圧チョッパ回路で構成されていてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の他の実施形態に係る蓄電システムは、
太陽光を受けて第１直流電力を出力する第１太陽光発電装置および前記太陽光を受けて第２直流電力を出力する第２太陽光発電装置が並列接続された太陽光発電装置と、
第３直流電力を出力する第１パワーコンディショナ装置と、
前記太陽光発電装置および前記第１パワーコンディショナ装置に接続され、前記第１直流電力、前記第２直流電力および前記第３直流電力を受けて交流電力を出力する第２パワーコンディショナ装置と、を備え、
前記第１パワーコンディショナ装置は、
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された蓄電手段と、を備え、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２パワーコンディショナ装置に前記第１直流電力および前記第２直流電力が入力されていない場合に、前記第３直流電力として前記第２パワーコンディショナ装置がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を出力することを特徴とする。

本発明によれば、既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することが可能な蓄電システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る蓄電システムを示す図である。 第２パワーコンディショナ装置に第１直流電力が入力されていない場合における第１パワーコンディショナ装置の出力のＰＶ特性図である。 第１パワーコンディショナ装置の第１動作モードを示す図である。 第１パワーコンディショナ装置の第２動作モードを示す図である。 第１パワーコンディショナ装置の第３動作モードを示す図である。 第１パワーコンディショナ装置の第４動作モードを示す図である。 第１パワーコンディショナ装置の第５動作モードを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る蓄電システムを示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る蓄電システムの実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係る蓄電システム１００を示す。蓄電システム１００は、第１太陽光発電装置１と、第２太陽光発電装置２と、第１測定部３と、第２測定部４と、第１パワーコンディショナ装置１０と、第２パワーコンディショナ装置２０と、を備える。

第１パワーコンディショナ装置１０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、制御部１３と、蓄電手段１４と、を備える。

蓄電システム１００は、第１太陽光発電装置１および第２パワーコンディショナ装置２０を備える太陽光発電設備に、第２太陽光発電装置２を増設するとともに、蓄電手段１４を含む第１パワーコンディショナ装置１０を後付けしたものである。蓄電システム１００は、既存のパワーコンディショナ装置である第２パワーコンディショナ装置２０を改造することなくそのまま使用している。

第１太陽光発電装置１は、太陽光発電設備に含まれる既存の太陽光発電装置であり、太陽光を受けて第１直流電力を出力する。第１太陽光発電装置１は、例えば、太陽電池セルの集合体である太陽光パネルを複数個直列接続して太陽電池ストリングを構成し、太陽電池ストリングを複数個並列接続したものである。第１太陽光発電装置１は、容量（最大出力）が第２パワーコンディショナ装置２０の過積載上限（パワーコンディショナ装置の容量を超えて発電装置を接続することができる該パワーコンディショナ装置の許容上限容量）よりも小さい値に設定されている。

第２太陽光発電装置２は、当初の太陽光発電設備に含まれていない増設された太陽光発電装置であり、太陽光を受けて第２直流電力を出力する。第２太陽光発電装置２は、例えば、太陽電池セルの集合体である太陽光パネルを複数個直列接続して太陽電池ストリングを構成し、太陽電池ストリングを複数個並列接続したものである。第２太陽光発電装置２の太陽光パネルは、第１太陽光発電装置１の太陽光パネルと同一のものでなくてもよい。第２太陽光発電装置２の太陽電池ストリングを構成する太陽光パネルの直列数は、第１太陽光発電装置１の太陽電池ストリングを構成する太陽光パネルの直列数と同一でなくてもよい。

第１測定部３は、第１直流電力を測定するための第１電流センサおよび第１電圧センサからなる。第１電流センサは、所定の周期で第１太陽光発電装置１から出力される直流電流を検出し、検出結果を第１パワーコンディショナ装置１０の制御部１３に送信する。第１電圧センサは、所定の周期で第１太陽光発電装置１から出力される直流電圧を検出し、検出結果を第１パワーコンディショナ装置１０の制御部１３に送信する。制御部１３は、これらの検出結果に基づいて、第１直流電力を算出する。

第２測定部４は、第２直流電力を測定するための第２電流センサおよび第２電圧センサからなる。第２電流センサは、所定の周期で第２太陽光発電装置２から出力される直流電流を検出し、検出結果を第１パワーコンディショナ装置１０の制御部１３に送信する。第２電圧センサは、所定の周期で第２太陽光発電装置２から出力される直流電圧を検出し、検出結果を第１パワーコンディショナ装置１０の制御部１３に送信する。制御部１３は、これらの検出結果に基づいて、第２直流電力を算出する。

第２パワーコンディショナ装置２０は、既存の太陽光発電設備に含まれるパワーコンディショナ装置であり、チョッパ回路と、インバータと、これらを制御する制御部と、を含む。第２パワーコンディショナ装置２０は、第１太陽光発電装置１および第１パワーコンディショナ装置１０に接続され、第１太陽光発電装置１の第１直流電力および第１パワーコンディショナ装置１０の第３直流電力を受けて交流電力を出力する。第２パワーコンディショナ装置２０は、第１直流電力に対してＭＰＰＴ動作（最大電力点追従動作）を行い、第１直流電力が入力されていない場合は第１パワーコンディショナ装置１０から出力される第３直流電力に対してもＭＰＰＴ動作を行うことができる。

第１パワーコンディショナ装置１０の第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、第２太陽光発電装置２に接続される。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、昇圧チョッパ回路で構成され、第２太陽光発電装置２の第２直流電力を昇圧した直流電力を出力する。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、制御部１３の制御下で、第２直流電力に対してＭＰＰＴ動作を行う。

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、一方側が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に接続され、他方側が第２パワーコンディショナ装置２０に接続される。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の接続点に、例えばリチウムイオン蓄電池からなる蓄電手段１４が接続される。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、降圧チョッパ回路で構成され、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力を降圧した直流電力または蓄電手段１４の放電電力を降圧した直流電力を、第３直流電力として第２パワーコンディショナ装置２０に出力する。

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、第２パワーコンディショナ装置２０に第１太陽光発電装置１からの第１直流電力が入力されている場合（例えば、昼間）、第２パワーコンディショナ装置２０のＭＰＰＴ動作を阻害しないように、制御部１３の制御下で動作する。具体的には、第２パワーコンディショナ装置２０が電圧制御によるＭＰＰＴ動作を行っているのであれば、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、電圧制御の相互干渉を回避するために電流制御によって第３直流電力を出力する。さらに、制御部１３は、第１直流電力を監視しつつ第２パワーコンディショナ装置２０に入力される入力電力が所定の目標値になるように、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の電流制御を行う。

一方、第２パワーコンディショナ装置２０に第１太陽光発電装置１からの第１直流電力が入力されていない場合（例えば、夜間）、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、制御部１３の制御下で、任意の太陽光発電装置のＰＶ特性（電力・電圧特性）を模擬した電力、言い換えれば第２パワーコンディショナ装置２０がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を出力する。当該電力（第３直流電力）のＰＶ特性の一例を図２に示す。

制御部１３には、第２パワーコンディショナ装置２０に第１直流電力が入力されていない場合における第３直流電力のＰＶ特性に関するデータ、または当該第３直流電力のＩＶ特性（電流・電圧特性）に関するデータが予め記憶されている。ＰＶ特性に関するデータは、例えば、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電力値、出力電圧値のＰＶ曲線を示す数値テーブルである。ＩＶ特性に関するデータは、例えば、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電流値、出力電圧値のＩＶ曲線を示す数値テーブルである。

制御部１３は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２に入力された入力電圧と上記ＰＶ特性またはＩＶ特性に関するデータとに基づいて、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が出力すべき第３直流電力の電流値を決定する。これにより、第２パワーコンディショナ装置２０に第１直流電力が入力されていない場合に、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は図２に示すＰＶ特性を持った第３直流電力を出力することができ、第２パワーコンディショナ装置２０は第３直流電力に対してＭＰＰＴ動作を行うことができる。

制御部１３は、マイコンおよび／または専用のＩＣで構成される。制御部１３は、後述する動作モードを切り替えながら、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１および第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を制御する。第１パワーコンディショナ装置１０は、動作モードとして、第１〜第４動作モードを含む。

第１太陽光発電装置１の第１直流電力と第２太陽光発電装置２の第２直流電力との合計値が所定の上限値よりも小さい場合、動作モードは、第２直流電力の全部を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力（第３直流電力）として使用する第１動作モードになる。上記の所定の上限値は、第２パワーコンディショナ装置２０の入力可能な上限電力値以下であることが好ましい。例えば、第２パワーコンディショナ装置２０の入力可能な上限電力値が２５０ｋＷの場合、所定の上限値は２４０ｋＷに設定してもよい。

図３に示すように、第１動作モードでは、第１直流電力の全部が第２パワーコンディショナ装置２０に供給されるとともに、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力の全部が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給されて、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力（第３直流電力）が第２パワーコンディショナ装置２０に供給される。

第１直流電力が所定の上限値よりも小さく、かつ第１直流電力と第２直流電力との合計値が所定の上限値よりも大きい場合、動作モードは、第２直流電力の一部を蓄電手段１４の充電電力として使用する第２動作モードになる。

図４に示すように、第２動作モードでは、第１直流電力の全部が第２パワーコンディショナ装置２０に供給される。また、第１直流電力と第２直流電力との合計値が所定の上限値よりも小さくなるように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力が蓄電手段１４と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２とに供給されて、蓄電手段１４が充電されるとともに第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力（第３直流電力）が第２パワーコンディショナ装置２０に供給される。

第１直流電力が所定の上限値に達した場合、動作モードは、第２直流電力の全部を充電電力として使用する第３動作モードになる。

図５に示すように、第３動作モードでは、第１直流電力が所定の上限値を超えないように第２パワーコンディショナ装置２０に供給される。また、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は停止状態になり、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力の全部が蓄電手段１４に供給され、蓄電手段１４が充電される。制御部１３は、蓄電手段１４の蓄電量を監視しており、蓄電手段１４が満充電になると、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を停止状態にして蓄電手段１４の充電を停止させる。

第１直流電力と第２直流電力との合計値が所定の下限値（例えば、１ｋＷ）よりも小さい場合、動作モードは、蓄電手段１４の直流放電電力を第３直流電力として使用する第４動作モードになる。より好ましくは、当該合計値が所定の下限値よりも小さくなる状態が所定時間（例えば、１時間）継続した場合に、第４動作モードになる。第４動作モードにおける第３直流電力は、第２パワーコンディショナ装置２０がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力になる。

図６に示すように、第４動作モードでは、蓄電手段１４の直流放電電力が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給され、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力（第３直流電力）が第２パワーコンディショナ装置２０に供給される。制御部１３は、蓄電手段１４の蓄電量を監視しており、蓄電手段１４の蓄電量が規定値以下になると、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を停止状態にして蓄電手段１４の放電を停止させる。

本実施形態に係る蓄電システム１００によれば、第２パワーコンディショナ装置２０に第１太陽光発電装置１からの第１直流電力が入力されていない場合、上記のとおり第２パワーコンディショナ装置２０が第１パワーコンディショナ装置１０の第３直流電力に対してもＭＰＰＴ動作を行うことができるので、第２パワーコンディショナ装置２０として既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することができる。

本実施形態に係る蓄電システム１００では、第２太陽光発電装置２と蓄電手段１４との間に１つのＤＣ／ＤＣコンバータ（第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１）しか存在しないので、充電時における電力損失を最小限に抑えることができる。

本実施形態に係る蓄電システム１００では、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１が昇圧チョッパ回路で構成され、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力は第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力よりも小さくなるので、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１はＭＰＰＴ動作を比較的容易に行うことができる。

本実施形態に係る蓄電システム１００では、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が降圧チョッパ回路で構成されているので、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が故障した場合であっても、蓄電手段１４の放電時に蓄電手段１４の放電電圧よりも大きい電圧が第２パワーコンディショナ装置２０に印加されることはない。したがって、本実施形態に係る蓄電システム１００は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が昇圧チョッパ回路で構成されているものと比較して、安全面に優れている。

なお、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、双方向のチョッパ回路で構成された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとすることができる。これにより、第１パワーコンディショナ装置１０は、第１直流電力が所定の上限値よりも大きい場合に、第１直流電力の一部を充電電力として使用する第５動作モードを含むことができる。

図７に示すように、第５動作モードでは、第２パワーコンディショナ装置２０に供給される第１直流電力が所定の上限値以下になるように、第１直流電力の一部が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給される。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給された第１直流電力は、昇圧されて蓄電手段１４に供給され、蓄電手段１４が充電される。また、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力の全部が蓄電手段１４に供給され、蓄電手段１４が充電される。

［第２実施形態］
図８に、本発明の第２実施形態に係る蓄電システム１００’を示す。蓄電システム１００’は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１のない第１パワーコンディショナ装置１０’を備える点、第１太陽光発電装置１と第２太陽光発電装置２とが並列接続されて第２パワーコンディショナ装置２０に接続されている点、第１測定部３および第２測定部４の代わりに第１測定部３’を備えている点、を除いて第１実施形態と共通している。

第１太陽光発電装置１は、既存の太陽光発電装置であり、太陽光を受けて第１直流電力を出力する。第２太陽光発電装置２は、増設された太陽光発電装置であり、太陽光を受けて第２直流電力を出力する。第１太陽光発電装置１および第２太陽光発電装置２（以下、２つをまとめて「太陽光発電装置」という）は、例えば、太陽電池セルの集合体である太陽光パネルを複数個直列接続して太陽電池ストリングを構成し、太陽電池ストリングを複数個並列接続したものである。

ただし、第２太陽光発電装置２の太陽光パネルは、第１太陽光発電装置１の太陽光パネルと同一のものであり、第２太陽光発電装置２の太陽電池ストリングを構成する太陽光パネルの直列数は、第１太陽光発電装置１の太陽電池ストリングを構成する太陽光パネルの直列数と同一である。さらに、第１太陽光発電装置１および第２太陽光発電装置２の容量の合計値（太陽光発電装置の全体容量）は、第２パワーコンディショナ装置２０の過積載上限よりも小さい値に設定される。

第１測定部３’は、太陽光発電装置の直流電力（第１直流電力および第２直流電力）を測定するための第１電流センサおよび第１電圧センサからなる。第１電流センサは、所定の周期で太陽光発電装置から出力される直流電流を検出し、検出結果を第１パワーコンディショナ装置１０’の制御部１３に送信する。第１電圧センサは、所定の周期で太陽光発電装置から出力される直流電圧を検出し、検出結果を第１パワーコンディショナ装置１０’の制御部１３に送信する。制御部１３は、これらの検出結果に基づいて、太陽光発電装置の直流電力を算出する。

第１パワーコンディショナ装置１０’の第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、一方側が蓄電手段１４に接続され、他方側が第２パワーコンディショナ装置２０に接続される。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、双方向のチョッパ回路（本発明の「双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ」に相当）で構成され、蓄電手段１４の放電電力を第３直流電力として第２パワーコンディショナ装置２０に出力したり、太陽光発電装置の直流電力を利用して蓄電手段１４を充電したりする。

第２パワーコンディショナ装置２０に太陽光発電装置からの直流電力が入力されている場合、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、第２パワーコンディショナ装置２０のＭＰＰＴ動作を阻害しないように、制御部１３の制御下で第３直流電力を出力したり蓄電手段１４を充電したりする。例えば、第２パワーコンディショナ装置２０が電圧制御によるＭＰＰＴ動作を行っているのであれば、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、電圧制御の相互干渉を回避するために電流制御される。さらに、制御部１３は、太陽光発電装置からの直流電力を監視しつつ第２パワーコンディショナ装置２０に入力される入力電力が所定の目標値になるように、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の電流制御を行う。

一方、第２パワーコンディショナ装置２０に太陽光発電装置からの直流電力が入力されていない場合、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、制御部１３の制御下で、任意の太陽光発電装置のＰＶ特性（電力・電圧特性）を模擬した電力、言い換えれば第２パワーコンディショナ装置２０がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を出力する。

本実施形態に係る蓄電システム１００’によれば、第２パワーコンディショナ装置２０は太陽光発電装置からの直流電力が入力されていない場合であってもＭＰＰＴ動作を行うことができるので、第２パワーコンディショナ装置２０として既存のパワーコンディショナ装置をそのまま使用することができる。

さらに、本実施形態に係る蓄電システム１００’は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１のない第１パワーコンディショナ装置１０’を備えるので、コストや変換効率の面において第１実施形態よりも有利である。

以上、本発明に係る蓄電システムの実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、１つの昇圧チョッパ回路で構成してもよいし、並列接続した複数の昇圧チョッパ回路で構成してもよいし、少なくとも１つの降圧チョッパ回路で構成してもよい。

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、１つの降圧チョッパ回路で構成してもよいし、並列接続した複数の降圧チョッパ回路で構成してもよいし、少なくとも１つの昇圧チョッパ回路で構成してもよい。

第２パワーコンディショナ装置２０は、既存のパワーコンディショナ装置の構成に限定されず、適宜構成を変更することができる。

１００、１００’ 蓄電システム
１ 第１太陽光発電装置
２ 第２太陽光発電装置
３、３’ 第１測定部
４ 第２測定部
１０、１０’ 第１パワーコンディショナ装置
１１ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２ 第２ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３ 制御部
１４ 蓄電手段
２０ 第２パワーコンディショナ装置

Claims (6)

1. 太陽光を受けて第１直流電力を出力する第１太陽光発電装置と、
   前記太陽光を受けて第２直流電力を出力する第２太陽光発電装置と、
   前記第２太陽光発電装置に接続され、第３直流電力を出力する第１パワーコンディショナ装置と、
   前記第１太陽光発電装置および前記第１パワーコンディショナ装置に接続され、前記第１直流電力および前記第３直流電力を受けて交流電力を出力する第２パワーコンディショナ装置と、を備え、
   前記第１パワーコンディショナ装置は、
   前記第２太陽光発電装置に接続された第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータおよび前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、
   前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータおよび前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された蓄電手段と、を備え、
   前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２直流電力に対してＭＰＰＴ動作を行い、
   前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２パワーコンディショナ装置に前記第１直流電力が入力されていない場合に、前記第３直流電力として前記第２パワーコンディショナ装置がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を出力する
   ことを特徴とする蓄電システム。
2. 前記第１パワーコンディショナ装置は、動作モードとして、
   前記第１直流電力と前記第２直流電力との合計値が所定の上限値よりも小さい場合に、前記第２直流電力の全部を前記第３直流電力として使用する第１動作モードと、
   前記第１直流電力が前記上限値よりも小さく、かつ前記合計値が前記上限値よりも大きい場合に、前記合計値が前記上限値よりも小さくなるように前記第２直流電力の一部を前記蓄電手段の充電電力として使用する第２動作モードと、
   前記第１直流電力が前記上限値に達した場合に、前記第２直流電力の全部を前記充電電力として使用する第３動作モードと、
   前記合計値が所定の下限値よりも小さい場合に、前記直流放電電力を前記第３直流電力として使用する第４動作モードと、を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであり、
   前記第１パワーコンディショナ装置は、前記動作モードとして、前記第１直流電力が前記上限値よりも大きい場合に、前記第２パワーコンディショナ装置に供給される前記第１直流電力が前記上限値以下になるように、前記第１直流電力の一部を前記充電電力として使用する第５動作モードを含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の蓄電システム。
4. 前記第１直流電力を測定する第１測定部と、
   前記第２直流電力を測定する第２測定部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１測定部および前記第２測定部の測定結果に応じて、前記動作モードを切り替える
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の蓄電システム。
5. 前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくとも１つの昇圧チョッパ回路で構成され、
   前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくとも１つの降圧チョッパ回路で構成される
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電システム。
6. 太陽光を受けて第１直流電力を出力する第１太陽光発電装置および前記太陽光を受けて第２直流電力を出力する第２太陽光発電装置が並列接続された太陽光発電装置と、
   第３直流電力を出力する第１パワーコンディショナ装置と、
   前記太陽光発電装置および前記第１パワーコンディショナ装置に接続され、前記第１直流電力、前記第２直流電力および前記第３直流電力を受けて交流電力を出力する第２パワーコンディショナ装置と、を備え、
   前記第１パワーコンディショナ装置は、
   双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、
   前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された蓄電手段と、を備え、
   前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第２パワーコンディショナ装置に前記第１直流電力および前記第２直流電力が入力されていない場合に、前記第３直流電力として前記第２パワーコンディショナ装置がＭＰＰＴ動作を行うことが可能なＰＶ特性を有する電力を出力する
   ことを特徴とする蓄電システム。

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