JP6081329B2 - Energy management system - Google Patents
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Description
この発明は、自然エネルギによって発電した電力を負荷に供給したり、余分な電力を蓄電池に充電したり、該蓄電池を放電して負荷に電力を供給したりするエネルギマネジメントシステムに関する。 The present invention relates to an energy management system that supplies electric power generated by natural energy to a load, charges extra power to a storage battery, or discharges the storage battery to supply electric power to a load.
従来から、電力供給システム(特許文献1)や蓄電パワーコンディショナシステム(特許文献2)や系統連系システム(特許文献3)が知られている。 Conventionally, a power supply system (Patent Document 1), a storage power conditioner system (Patent Document 2), and a grid interconnection system (Patent Document 3) are known.
電力供給システムは、太陽電池パネルと、この太陽電池パネルから出力される直流電力を交流電力に変換するPVパワーコンディショナと、電力を蓄電する蓄電池と、蓄電池の直流電力を交流電力に変換して出力したり交流電力を直流電力に変換して蓄電池に充電させたりする蓄電パワーコンディショナと、外部の電力系統やPVパワーコンディショナや蓄電パワーコンディショナから出力される交流電力を各家電負荷へ供給するための分電盤と、PVパワーコンディショナ及び蓄電パワーコンディショナを制御する制御装置とを備えている。 The power supply system includes a solar cell panel, a PV power conditioner that converts DC power output from the solar cell panel into AC power, a storage battery that stores electric power, and DC power of the storage battery that is converted into AC power. Power storage power conditioner that outputs or converts AC power to DC power to charge storage battery, and supplies AC power output from external power system, PV power conditioner or power storage power conditioner to each home appliance load And a controller for controlling the PV power conditioner and the storage power conditioner.
この電力供給システムは、PVパワーコンディショナ及び蓄電パワーコンディショナを制御することにより、PVパワーコンディショナから出力される交流電力の余分な電力を蓄電池に充電したり、PVパワーコンディショナから出力される交流電力だけでは負荷に供給する電力が足りないときに蓄電池を放電させたり、外部の電力系統へ逆潮流させたりするものである。 In this power supply system, by controlling the PV power conditioner and the storage power conditioner, extra power of AC power output from the PV power conditioner is charged to the storage battery, or output from the PV power conditioner. When AC power alone is not sufficient to supply power to the load, the storage battery is discharged, or reverse power flow to an external power system is performed.
蓄電パワーコンディショナシステムは、太陽電池と、この太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するPVパワーコンディショナと、このPVパワーコンディショナから出力される電流を検出するPV電力モニタ用カレントトランスと、電源系統の流出入の電流を検出するPV制御用カレントトランスと、蓄電池と、蓄電池の充放電を行う蓄電パワーコンデイショナと、電源系統から家庭負荷側或いはPV側の電流を検出可能な蓄電制御用カレントトランスとを備えている。 The storage power conditioner system includes a solar cell, a PV power conditioner that converts DC power output from the solar cell into AC power, and a PV power monitor current that detects current output from the PV power conditioner. A transformer, a current transformer for PV control that detects the current flowing in and out of the power system, a storage battery, a storage power conditioner that charges and discharges the storage battery, and a current on the home load side or PV side can be detected from the power system Power storage control current transformer.
この蓄電パワーコンデイショナは、蓄電制御用カレントトランスで検出した電流を用いて家庭負荷による消費電力から太陽電池の発電出力を差し引いた余剰電力を検知し、蓄電池に対する充放電制御を行う。 This power storage power conditioner detects surplus power obtained by subtracting the power generation output of the solar battery from the power consumed by the household load using the current detected by the current transformer for power storage control, and performs charge / discharge control for the storage battery.
系統連系システムは、日中、太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電したり、割安な買電価格帯の商用電源を充電し、割高な買電価格帯の時刻になったら蓄電池に充電した電力を放電する。このように、できるだけ単価の安い電力を住宅の負荷に対して用いたものである。 The grid connection system charges the power generated by solar cells in the daytime to the storage battery, charges the commercial power supply in the cheap power purchase price range, and charges the storage battery at the time of the expensive power purchase price range Discharge power. In this way, electric power having a unit price as low as possible is used for the load on the house.
ところで、上記のような電力供給システムや蓄電パワーコンディショナシステムや系統連系システムにあっては、自立運転時にPVパワーコンディショナの出力によって蓄電池の充電を行うと、この充電開始直後にPVパワーコンディショナの交流電力の電圧波形がゼロクロス付近で急激に変化する。この急激な変化により瞬間的にピーク電流が流れ、このピーク電流により過負荷と判断し、PVパワーコンディショナの動作を停止させてしまう。 By the way, in the power supply system, the storage power conditioner system, and the grid interconnection system as described above, if the storage battery is charged by the output of the PV power conditioner during the independent operation, the PV power conditioner is immediately after the start of the charging. The voltage waveform of the AC power of NA changes rapidly near the zero cross. Due to this sudden change, a peak current flows instantaneously, and it is determined that the peak current is an overload, and the operation of the PV power conditioner is stopped.
このため、過負荷でないのに拘わらず、太陽電池パネル(発電手段)などが発電した電力を有効に利用できなくなってしまうという問題があった。 For this reason, there was a problem that the electric power generated by the solar cell panel (power generation means) or the like cannot be effectively used regardless of being overloaded.
また、特許文献5に示す電力供給システムは、発電用パワーコンディショナの出力電力が負荷の消費電力より大きい場合、充放電用パワーコンディショナの制御部が蓄電池を充電するように充放電回路を制御するが、上記と同様な問題が発生する虞がある。 Moreover, the electric power supply system shown in patent document 5 controls a charging / discharging circuit so that the control part of a charging / discharging power conditioner may charge a storage battery, when the output power of the power conditioner for electric power generation is larger than the power consumption of load. However, the same problem as described above may occur.
この発明の目的は、蓄電池に定格電圧以上の電圧が印加することなく、しかも発電手段が発電した電力を有効利用することのできるエネルギマネジメントシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an energy management system capable of effectively using the power generated by the power generation means without applying a voltage higher than the rated voltage to the storage battery.
請求項1の発明は、自然エネルギによって発電する発電手段と、蓄電池と、前記発電手段から出力される直流電力を交流電力に変換して電力系統に接続されている屋内分電盤の主幹へ出力する発電用パワーコンディショナと、この発電用パワーコンディショナから出力される交流電力を直流電力に変換して前記蓄電池に充電させたり該蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換して前記屋内分電盤の主幹へ出力したりする蓄電パワーコンディショナとを備えたエネルギマネジメントシステムであって、
前記発電用パワーコンディショナから出力される交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路と、
このゼロクロス検出回路が検出したゼロクロス点の交流電圧の変動幅を検出する電圧変動幅検出回路と、
この変動幅検出回路が検出した変動幅が予め設定されている設定値を越えたか否かに基づいて前記蓄電パワーコンディショナによる蓄電池の充電動作を制御することを特徴とする。
The invention of claim 1 is a power generation means for generating electricity by natural energy, a storage battery, and a direct current power output from the power generation means is converted into an alternating current power and output to a main trunk of an indoor distribution board connected to the power system. A power conditioner for power generation, and converting the AC power output from the power conditioner for power generation into DC power to charge the storage battery or converting the DC power output from the storage battery into AC power An energy management system comprising a power storage power conditioner that outputs power to the main switchboard,
A zero-cross detection circuit for detecting a zero-cross point of the AC voltage output from the power conditioner for power generation;
A voltage fluctuation detection circuit for detecting the fluctuation width of the AC voltage at the zero crossing point detected by the zero cross detection circuit;
The charging operation of the storage battery by the power storage power conditioner is controlled based on whether or not the fluctuation width detected by the fluctuation width detection circuit exceeds a preset value.
この発明によれば、蓄電池に定格電圧以上の電圧が印加することなく、しかも発電手段が発電した電力を有効利用することができる。 According to the present invention, the power generated by the power generation means can be effectively used without applying a voltage higher than the rated voltage to the storage battery.
以下、この発明に係るエネルギマネジメントシステムの実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment which is an embodiment of an energy management system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施例]
図1に示すエネルギマネジメントシステムSは、太陽光発電システム10と、分電盤(屋内分電盤)20と、蓄電システム40と、電力測定装置(測定装置)60と、集計管理装置(コントローラ)100とを備えている。
[First embodiment]
The energy management system S shown in FIG. 1 includes a photovoltaic power generation system 10, a distribution board (indoor distribution board) 20, a power storage system 40, a power measurement device (measurement device) 60, and a totalization management device (controller). 100.
この太陽光発電システム10は、戸建て住宅などの建物Hに配置されて、発電した電力を負荷(家電負荷)に供給したりするシステムである。 The solar power generation system 10 is a system that is arranged in a building H such as a detached house and supplies generated power to a load (home appliance load).
まず、この建物Hについて説明すると、この建物Hは、系統電力から電力の供給を受けるための電力網としての系統電力網Eに接続されている。 First, the building H will be described. The building H is connected to a grid power network E as a power network for receiving power supply from grid power.
この系統電力網(系統電力)Eと建物Hに配線された主幹20aとが図示しない第1,第2電力量メータを介して繋がっており、主幹20aは図2に示すように分電盤(屋内分電盤)20の主幹線(主幹)20Aに繋がっている。 The grid power grid (system power) E and the main trunk 20a wired to the building H are connected via first and second power meters (not shown). The main trunk 20a is connected to a distribution board (indoor) as shown in FIG. Distribution board) 20 is connected to the main trunk (main trunk) 20A.
第1電力量メータ(図示せず)は、系統電力網Eから建物Hへ流れる電力量を計測し、第2電力量メータ(図示せず)は、建物Hから系統電力網Eへ流れる電力量を計測する。すなわち、第1電力量メータは買電した電力量を積算し、第2電力量メータは売電した電力量を積算していく。 The first power meter (not shown) measures the amount of power flowing from the grid power network E to the building H, and the second power meter (not shown) measures the amount of power flowing from the building H to the grid power network E. To do. That is, the first electric energy meter integrates the purchased electric energy, and the second electric energy meter integrates the electric energy sold.
分電盤20内には、主幹線20Aに流れる電流を検出するカレントトランスである電流センサ31が設けられている。この分電盤20の近傍には電力測定装置60とシステムコントローラ200とが設置されている。 A current sensor 31 that is a current transformer for detecting a current flowing through the main line 20A is provided in the distribution board 20. A power measuring device 60 and a system controller 200 are installed in the vicinity of the distribution board 20.
また、分電盤20内には、図2に示すように主幹線(主幹)20Bが設けられており、この主幹線20Bには分岐幹20b…が繋がっている。 Further, as shown in FIG. 2, a main trunk (main trunk) 20B is provided in the distribution board 20, and branch trunks 20b are connected to the main trunk 20B.
分岐幹20b…は、建物Hの各部屋の天井裏に設けたジョイントボックス21…に繋がっており、このジョイントボックス21から複数の給電線(図示せず)が引き出されて部屋などに設けた各コンセント22…に繋がっている。各コンセント22に家電負荷(図示せず)を接続することにより、この家電負荷に電力が供給されることになる。 The branch trunks 20b are connected to joint boxes 21 provided on the back of the ceiling of each room of the building H, and a plurality of power supply lines (not shown) are drawn from the joint box 21 and provided in the rooms. Connected to outlet 22 ... By connecting a home appliance load (not shown) to each outlet 22, electric power is supplied to the home appliance load.
太陽光発電システム10は、分散型の発電装置としての太陽光発電装置(発電手段)11と、PVパワーコンディショナ(発電用パワーコンディショナ)12とを備えている。 The solar power generation system 10 includes a solar power generation device (power generation means) 11 as a distributed power generation device, and a PV power conditioner (power conditioner for power generation) 12.
この太陽光発電装置11は、自然エネルギーである太陽光エネルギーを直接電力に変換して発電を行う装置である。 This solar power generation device 11 is a device that generates power by directly converting solar energy, which is natural energy, into electric power.
PVパワーコンディショナ12は、太陽光発電装置11が発電した直流電力を交流電力に変換して出力するものであり、系統電力網Eの交流電圧に同期した交流電圧を出力する。 The PV power conditioner 12 converts the DC power generated by the solar power generator 11 into AC power and outputs the AC power, and outputs an AC voltage synchronized with the AC voltage of the system power grid E.
また、PVパワーコンディショナ12は、給電線18によって蓄電池41に繋がっており、停電時にPVパワーコンディショナ12からの交流電力を蓄電池41に供給することができるようになっている。蓄電池41に交流電力を供給する替わりに、所定の部屋に設けた非常時用コンセント13を設け、停電時に非常時用コンセント13に給電線17を介して交流電力を供給するようにしてもよい。 Moreover, the PV power conditioner 12 is connected to the storage battery 41 by the power supply line 18 so that the AC power from the PV power conditioner 12 can be supplied to the storage battery 41 in the event of a power failure. Instead of supplying AC power to the storage battery 41, an emergency outlet 13 provided in a predetermined room may be provided, and AC power may be supplied to the emergency outlet 13 via the feeder line 17 in the event of a power failure.
蓄電システム40は、蓄電池41と、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電力を直流電力に変換して蓄電池41を充電したり蓄電池41の直流電力を交流電力に変換して出力したり、系統電力網Eの交流電力を直流電力に変換したりする蓄電パワーコンディショナ42と、システムコントローラ200とを備えている。 The power storage system 40 converts the AC power output from the storage battery 41 and the PV power conditioner 12 to DC power to charge the storage battery 41, converts the DC power of the storage battery 41 to AC power, and outputs the power. A storage power conditioner 42 that converts AC power of the power network E into DC power and a system controller 200 are provided.
蓄電パワーコンディショナ42は、システムコントローラ200から出力される制御信号や電流センサ31,71(後述する)から出力される検出信号に基づいて、蓄電池41の直流電力を交流電力に変換して後述する電線56から出力したり、給電線L2から出力したりする。システムコントローラ200は、説明の便宜上、図2において省略してある。 The storage power conditioner 42 converts the DC power of the storage battery 41 into AC power based on a control signal output from the system controller 200 and detection signals output from current sensors 31 and 71 (described later) to be described later. Output from the electric wire 56 or output from the feeder line L2. The system controller 200 is omitted in FIG. 2 for convenience of explanation.
蓄電パワーコンディショナ42は、蓄電池41を内蔵した筐体43内に設けられている。 The storage power conditioner 42 is provided in a housing 43 in which a storage battery 41 is built.
太陽光発電装置11と、PVパワーコンディショナ12と、蓄電池41と、蓄電パワーコンディショナ42とが屋外に設けられている。 The solar power generation device 11, the PV power conditioner 12, the storage battery 41, and the storage power conditioner 42 are provided outdoors.
また、分電盤(屋外分電盤)50が屋外に設けられている。この分電盤50には、図2に示すように、切替開閉器51と、自立用分電盤152と、端子台153と、遮断器154,155とが設けられている。 In addition, a distribution board (outdoor distribution board) 50 is provided outdoors. As shown in FIG. 2, the distribution board 50 is provided with a switching switch 51, a self-supporting distribution board 152, a terminal block 153, and circuit breakers 154 and 155.
端子台153の一方の端子(図示せず)には、分電盤20の主幹線20Aに接続された給電線57が繋がっており、端子台153の一方の端子が連結線58により遮断器154,155の一方の端子(図示せず)にそれぞれ繋がっている。また、遮断器155の一方の端子は給電線59により分電盤20の主幹線20Bに繋がっている。 One terminal (not shown) of the terminal block 153 is connected to a power supply line 57 connected to the main line 20A of the distribution board 20, and one terminal of the terminal block 153 is connected to the circuit breaker 154 by the connecting line 58. , 155 are connected to one terminal (not shown). In addition, one terminal of the circuit breaker 155 is connected to the main line 20 </ b> B of the distribution board 20 by a feeder line 59.
切替開閉器51の端子51aが端子台153の他方の端子(図示せず)とが給電線L1によって繋がっており、切替開閉器51の端子51bが給電線L2によって蓄電パワーコンディショナ42に繋がっている。また、遮断器155の他方の端子(図示せず)は電線56により蓄電パワーコンディショナ42に繋がっている。 The terminal 51a of the switching switch 51 is connected to the other terminal (not shown) of the terminal block 153 by the feeder line L1, and the terminal 51b of the switching switch 51 is connected to the storage power conditioner 42 by the feeder line L2. Yes. Further, the other terminal (not shown) of the circuit breaker 155 is connected to the power storage power conditioner 42 by an electric wire 56.
切替開閉器51の切片51Aは、自立用分電盤152の主幹線152Aに繋がっており、主幹線152Aには分岐線152B,152Bが繋がっている。 The section 51A of the switching switch 51 is connected to the main line 152A of the stand-alone distribution board 152, and branch lines 152B and 152B are connected to the main line 152A.
分岐線152B,152Bは屋内配線54,55により建物Hの所定の部屋(例えばリビングダイニングキッチン)のジョイントボックス23,23に繋がり、このジョイントボックス23,23と所定の部屋のコンセント24とが給電線により接続されている。 The branch lines 152B and 152B are connected to joint boxes 23 and 23 in a predetermined room (for example, a living dining kitchen) of the building H by indoor wirings 54 and 55, and the joint box 23 and 23 and an outlet 24 in the predetermined room are connected to a power supply line. Connected by.
蓄電パワーコンディショナ42から出力される交流電力は、給電線L2,切替開閉器51の端子51b,切片51A,自立用分電盤152の主幹線152A,分岐線152B,152B,屋内配線54,55及びジョイントボックス23,23を介して各コンセント24に供給されるようになっている。 The AC power output from the storage power conditioner 42 includes the power supply line L2, the terminal 51b of the switching switch 51, the intercept 51A, the main line 152A, the branch lines 152B and 152B, and the indoor wirings 54 and 55 of the independent distribution board 152. And each outlet 24 is supplied via the joint boxes 23 and 23.
蓄電池41や蓄電パワーコンディショナ42が故障した場合、切替開閉器51の切片51Aを端子51aに切り替えることにより、系統電力網Eからの電力をジョイントボックス23,23の各コンセント24へ供給するようになっている。この切り替えは、手動で行うようになっている。 When the storage battery 41 or the storage power conditioner 42 fails, the power from the grid power network E is supplied to the outlets 24 of the joint boxes 23 and 23 by switching the section 51A of the switching switch 51 to the terminal 51a. ing. This switching is performed manually.
PVパワーコンディショナ12と遮断器154の他方の端子とが給電線15によって繋がっており、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電力は給電線15,遮断器154,連結線58及び給電線59を介して分電盤20の主幹線20Bと、遮断器155,電線56,蓄電パワーコンディショナ42,給電線L2及び切替開閉器51を介して自立用分電盤152の主幹線152Aとに供給されるようになっている。また、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電力は、給電線15,遮断器154,連結線58及び給電線57を介して主幹線20Aへ供給されるようになっている。 The PV power conditioner 12 and the other terminal of the circuit breaker 154 are connected by the power supply line 15, and the AC power output from the PV power conditioner 12 is the power supply line 15, the circuit breaker 154, the connection line 58, and the power supply line 59. To the main line 20B of the distribution board 20 and to the main line 152A of the independent distribution board 152 via the circuit breaker 155, the electric wire 56, the storage power conditioner 42, the feeder line L2, and the switching switch 51. It has come to be. In addition, AC power output from the PV power conditioner 12 is supplied to the main line 20 </ b> A via the feeder line 15, the circuit breaker 154, the connecting line 58, and the feeder line 57.
給電線15の一部15Aは、分電盤20内に引き込まれ、この一部15Aにはカレントトランスである電流センサ70,71が設けられている。 A part 15A of the feeder 15 is drawn into the distribution board 20, and current sensors 70 and 71 as current transformers are provided in the part 15A.
電流センサ70,71はPVパワーコンディショナ12から出力される電流を検出する。なお、電流センサ70,71が取り付けられる給電線15の一部15Aは一層のシースに覆われた線にされ、この部分に電流センサ70,71が取り付けられる。このため、電流センサ70,71は分電盤20内に設ける必要がある。他の電流センサ31も同様である。 Current sensors 70 and 71 detect the current output from the PV power conditioner 12. A part 15A of the feeder 15 to which the current sensors 70 and 71 are attached is a line covered with a single layer of sheath, and the current sensors 70 and 71 are attached to this part. For this reason, it is necessary to provide the current sensors 70 and 71 in the distribution board 20. The same applies to the other current sensors 31.
電流センサ70(第2電流センサ)はシステムコントローラ200用のセンサであり、電流センサ(第1電流センサ)71は電力測定装置60用のセンサである。 The current sensor 70 (second current sensor) is a sensor for the system controller 200, and the current sensor (first current sensor) 71 is a sensor for the power measuring device 60.
システムコントローラ200は、電流センサ31,70が検出する検出信号や室内リモコン装置210からの操作信号などに基づいて蓄電パワーコンデイショナ42とを制御する。 System controller 200 controls power storage power conditioner 42 based on detection signals detected by current sensors 31 and 70, operation signals from indoor remote control device 210, and the like.
電力測定装置60は、電流センサ71が検出する検出信号に基づいて、太陽光発電システム10から出力される電力量を測定し、この測定した測定データが集計管理装置100へ無線で送信する。 The power measuring device 60 measures the amount of power output from the solar power generation system 10 based on the detection signal detected by the current sensor 71, and wirelessly transmits the measured measurement data to the aggregation management device 100.
集計管理装置100は、送信されてきた測定データに基づいて太陽光発電システム10が発電している現時点の電力や積算した電力量などを図示しない表示装置に表示したりするものである。 The aggregation management device 100 displays the current power generated by the photovoltaic power generation system 10 based on the transmitted measurement data, the accumulated power amount, and the like on a display device (not shown).
また、集計管理装置100は、ルータ101を介してインターネットなどの外部の通信網に繋がっており、外部のサーバ(図示せず)との間で、計測値などのデータの送受信などを行うことができるようになっている。 The totalization management device 100 is connected to an external communication network such as the Internet via the router 101, and can transmit and receive data such as measurement values to and from an external server (not shown). It can be done.
この実施例のエネルギマネジメントシステムSでは、屋外に分電盤50を設置し、この分電盤50とPVパワーコンディショナ12とを繋げた給電線15の一部15Aを屋内に設けた分電盤20内に引き込み、その一部15Aに電流センサ70,71を設けたものであるから、分電盤20の近傍に設けたシステムコントローラ200及び電力測定装置60と電流センサ70,71との離間距離は短く、電流センサ71から電力測定装置60まで引き出す信号線の長さや、電流センサ70からシステムコントローラ200まで引き出す信号線の長さを短く(例えば1.5m以下に)設定することができる。
[制御系]
図3はエネルギマネジメントシステムSの制御系の構成を示したブロック図である。
In the energy management system S of this embodiment, a distribution board 50 is installed outdoors, and a distribution board 15 in which a part 15A of a feeder 15 that connects the distribution board 50 and the PV power conditioner 12 is provided indoors. 20, and the current sensors 70 and 71 are provided in a part 15 </ b> A thereof. Therefore, the separation distance between the current sensors 70 and 71 and the system controller 200 and the power measuring device 60 provided in the vicinity of the distribution board 20. The length of the signal line drawn from the current sensor 71 to the power measuring device 60 and the length of the signal line drawn from the current sensor 70 to the system controller 200 can be set short (for example, 1.5 m or less).
[Control system]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the energy management system S.
図3において、301はPVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路、302はゼロクロス検出回路301が検出したゼロクロス点の近傍の電圧変動幅を検出する電圧変動幅検出回路、303は電圧変動幅検出回路302が検出した変動幅が予め設定した設定値(設定電圧)Vkを越えた否かに基づいて蓄電パワーコンデイショナ42を制御する制御回路である。設定値Vkは設定変更可能となっている。 In FIG. 3, reference numeral 301 denotes a zero-cross detection circuit that detects the zero-cross point of the AC voltage output from the PV power conditioner 12, and 302 denotes a voltage fluctuation width that detects the voltage fluctuation width near the zero-cross point detected by the zero-cross detection circuit 301. A detection circuit 303 is a control circuit that controls the storage power conditioner 42 based on whether or not the fluctuation width detected by the voltage fluctuation width detection circuit 302 exceeds a preset set value (set voltage) Vk. The setting value Vk can be changed.
また、制御回路303は、電圧変動幅Vwが設定電圧(第1設定電圧)Vkより大きい設定電圧(第2設定電圧)Vm以上になったとき、PVパワーコンディショナ12の動作を停止させるようになっている。
[動 作]
次に、上記のように構成されるエネルギマネジメントシステムSの動作について簡単に説明する。
Further, the control circuit 303 stops the operation of the PV power conditioner 12 when the voltage fluctuation width Vw becomes equal to or higher than the set voltage (second set voltage) Vm greater than the set voltage (first set voltage) Vk. It has become.
[Operation]
Next, operation | movement of the energy management system S comprised as mentioned above is demonstrated easily.
日中の場合、太陽光発電システム10の太陽光発電装置11によって発電された直流電力がPVパワーコンディショナ12によって交流電力に変換されて、給電線15,分電盤50の遮断器154,連結線58及び給電線59を介して分電盤20の主幹線20Bに供給される。また、PVパワーコンディショナ12の交流電力は、給電線15,分電盤50の遮断器154,連結線58,遮断器155,電線56,蓄電パワーコンディショナ42,給電線L2,切替開閉器51を介して自立用分電盤152の主幹線152Aに供給される。そして、分電盤20,152の分岐幹20b,152Bからジョイントボックス21,23を介して各コンセント22,24へ供給され、コンセント22,24に接続されている家電負荷(図示せず)に供給される。 In the case of daytime, the DC power generated by the photovoltaic power generation device 11 of the photovoltaic power generation system 10 is converted into AC power by the PV power conditioner 12, and the feeder line 15, the circuit breaker 154 of the distribution board 50, and the connection The power is supplied to the main line 20 </ b> B of the distribution board 20 through the line 58 and the power supply line 59. Further, the AC power of the PV power conditioner 12 is supplied from the power supply line 15, the circuit breaker 154 of the distribution board 50, the connection line 58, the circuit breaker 155, the electric wire 56, the power storage power conditioner 42, the power supply line L 2, and the switching switch 51. To the main trunk line 152A of the independent distribution board 152. Then, the power is supplied from the branch trunks 20b and 152B of the distribution boards 20 and 152 to the respective outlets 22 and 24 through the joint boxes 21 and 23, and supplied to the home appliance load (not shown) connected to the outlets 22 and 24. Is done.
また、分電盤50の連結線58へ供給された電力は、遮断器155を介して蓄電パワーコンディショナ42へ供給され、蓄電パワーコンディショナ42は余った電力を蓄電池41に充電したりする。また、余った電力を系統電力網Eへ流して売電したりする。蓄電池41への充電や売電は、システムコントローラ200が室内リモコン装置210の操作や電流センサ70の検出信号に基づいて行う。 Further, the power supplied to the connection line 58 of the distribution board 50 is supplied to the power storage power conditioner 42 via the circuit breaker 155, and the power storage power conditioner 42 charges the storage battery 41 with the surplus power. Further, surplus power is supplied to the grid power network E for sale. The system controller 200 performs charging and power sales to the storage battery 41 based on the operation of the indoor remote control device 210 and the detection signal of the current sensor 70.
電力測定装置60は、電流センサ71が検出する電流からPVパワーコンディショナ12が出力する電力、すなわち太陽光発電装置11が発電する電力を測定し、この測定結果が集計管理装置100へ送信され、この送信されたデータに基づいて集計管理装置100は図示しない表示装置に太陽光発電システム10が発電している現時点の電力や積算した電力量などを表示する。 The power measurement device 60 measures the power output from the PV power conditioner 12 from the current detected by the current sensor 71, that is, the power generated by the solar power generation device 11, and the measurement result is transmitted to the aggregation management device 100. Based on the transmitted data, the totalization management apparatus 100 displays the current power generated by the solar power generation system 10 and the accumulated power amount on a display device (not shown).
このように、分電盤50や蓄電池41を屋外に設けなければならない場合であっても、給電線15の一部15Aを分電盤20内に引き込み、その一部15Aに電流センサ71を設けたものであるから、電流センサ71から電力測定装置60まで引き出す信号線の長さを短く(例えば1.5m以下に)設定することができ、このため、電流センサ71が検出した検出信号を通信手段を設けなくても電力測定装置60へ入力することができ、太陽光発電システム10が発電している電力を表示装置に表示させることが可能となる。 Thus, even when the distribution board 50 and the storage battery 41 must be provided outdoors, a part 15A of the feeder 15 is drawn into the distribution board 20, and the current sensor 71 is provided in the part 15A. Therefore, the length of the signal line drawn from the current sensor 71 to the power measuring device 60 can be set short (for example, 1.5 m or less). For this reason, the detection signal detected by the current sensor 71 is communicated. Even if no means is provided, it can be input to the power measurement device 60, and the power generated by the solar power generation system 10 can be displayed on the display device.
すなわち、リフォームにより蓄電システム40を増築し、太陽光発電システム10が発電した電力を可視化する場合であって、分電盤50や蓄電池41を屋外に設けなければならないときでも、通信手段を設けなくても太陽光発電システム10が発電している電力を表示装置に表示させることが可能となる。 That is, even when the power storage system 40 is expanded by reform and the power generated by the solar power generation system 10 is visualized, the communication means is not provided even when the distribution board 50 and the storage battery 41 must be provided outdoors. However, the power generated by the solar power generation system 10 can be displayed on the display device.
夜間の場合、蓄電池41に充電した電力を蓄電パワーコンディショナ42によって交流電力に変換し、この交流電力を電線56と給電線L2とから出力すれば、分電盤50の遮断器155及び給電線59を介して分電盤20の主幹線20Bと、切替開閉器51を介して自立用分電盤152の主幹線152Aとに供給され、さらに分電盤20の分岐幹20bと、自立用分電盤152の分岐線152Bとからジョイントボックス21,23を介して各コンセント22,24へ供給され、各コンセント22,24に接続されている家電負荷(図示せず)に供給される。 In the case of nighttime, if the power charged in the storage battery 41 is converted into AC power by the storage power conditioner 42 and this AC power is output from the electric wire 56 and the power supply line L2, the circuit breaker 155 and the power supply line of the distribution board 50 are provided. 59 to the main trunk line 20B of the distribution board 20 and the main trunk line 152A of the independent distribution board 152 via the switching switch 51, and further to the branch trunk 20b of the distribution board 20 and the independent distribution board. The electric power is supplied from the branch line 152B of the electrical panel 152 to the outlets 22 and 24 through the joint boxes 21 and 23, and is supplied to a home appliance load (not shown) connected to the outlets 22 and 24.
停電が発生した場合、システムコントローラ200は、蓄電パワーコンディショナ42を制御して、蓄電池41の直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を給電線L2のみから出力させる。 When a power failure occurs, the system controller 200 controls the storage power conditioner 42 to convert the direct current power of the storage battery 41 into alternating current power, and outputs this alternating current power only from the feeder line L2.
この給電線L2から出力される交流電力は、分電盤50の切替開閉器51,自立用分電盤152,屋内配線54,55及びジョイントボックス23を介して各コンセント24へ供給され、各コンセント24に接続された家電負荷(図示せず)に供給される。 The AC power output from the feeder line L2 is supplied to each outlet 24 through the switching switch 51 of the distribution board 50, the independent distribution board 152, the indoor wirings 54 and 55, and the joint box 23. Supplied to a home appliance load (not shown) connected to 24.
コンセント24は例えばリビングダイニングキッチンの部屋だけに設けられたものであり、そのコンセント24の数も必要最小限に設定されているので、コンセント24に接続されている家電負荷(図示せず)に蓄電パワーコンディショナ42から交流電力を例えば24時間供給することが可能となる。 For example, the outlet 24 is provided only in the room of the living dining kitchen, and the number of outlets 24 is set to the minimum necessary, so that power is stored in a home appliance load (not shown) connected to the outlet 24. For example, AC power can be supplied from the power conditioner 42 for 24 hours.
この停電時に太陽光発電装置11が発電する場合、PVパワーコンディショナ12の給電線18から交流電力が出力され、この交流電力は蓄電パワーコンディショナ42により蓄電池41に充電される。 When the solar power generation device 11 generates power during the power failure, AC power is output from the power supply line 18 of the PV power conditioner 12, and this AC power is charged to the storage battery 41 by the storage power conditioner 42.
蓄電池41や蓄電パワーコンディショナ42が故障した場合、切替開閉器51の切片51Aを端子51aに切り替える。これにより、系統電力網Eからの電力が給電線57,分電盤50の端子台153, 給電線L1,切替開閉器51の端子51a及び切片51A,分電盤152の主幹線152Aを介してジョイントボックス23,23の各コンセント24へ供給される。すなわち、所定の部屋に系統電力を供給することができる。 When the storage battery 41 or the storage power conditioner 42 fails, the switch 51A of the switching switch 51 is switched to the terminal 51a. As a result, power from the grid power network E is jointed via the feeder line 57, the terminal block 153 of the distribution board 50, the feeder line L1, the terminal 51a and the intercept 51A of the switching switch 51, and the main line 152A of the distribution board 152. The power is supplied to the outlets 24 of the boxes 23 and 23. That is, system power can be supplied to a predetermined room.
次に、制御回路303などの動作について説明する。なお、システムコントローラ200によって蓄電パワーコンディショナ42が動作されているものとして説明する。 Next, the operation of the control circuit 303 and the like will be described. It is assumed that the power storage power conditioner 42 is operated by the system controller 200.
ゼロクロス検出回路301は、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧のゼロクロス点を検出する。 The zero cross detection circuit 301 detects the zero cross point of the AC voltage output from the PV power conditioner 12.
例えば、図4に示すように、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧Veのゼロクロス点の近傍で電圧が急激に変化する場合があり、ゼロクロス点を時点t1で検出すると、電圧変動幅検出回路302は、時点t1から所定時間内における急激な電圧変化のマイナス側のピーク電圧値P1と、プラス側のピーク電圧値P2との電圧差、すなわち電圧変動幅Vwを求める。 For example, as shown in FIG. 4, the voltage may suddenly change in the vicinity of the zero cross point of the AC voltage Ve output from the PV power conditioner 12, and when the zero cross point is detected at time t1, the voltage fluctuation width is detected. The circuit 302 obtains the voltage difference between the negative peak voltage value P1 and the positive peak voltage value P2 of the rapid voltage change within a predetermined time from the time point t1, that is, the voltage fluctuation width Vw.
制御回路303は、電圧変動幅検出回路302が求めた電圧変動幅Vwが設定値Vk以上か否かが判断され、設定値Vk以上であれば蓄電パワーコンディショナ42の動作を停止させて蓄電池41への充電を停止させる。これにより、蓄電池41が定格値以上の電圧で充電されてしまうことが防止される。 The control circuit 303 determines whether or not the voltage fluctuation width Vw obtained by the voltage fluctuation width detection circuit 302 is equal to or larger than the set value Vk. If the voltage fluctuation width Vw is equal to or larger than the set value Vk, the control circuit 303 stops the operation of the storage power conditioner 42 and Stop charging. Thereby, the storage battery 41 is prevented from being charged with a voltage equal to or higher than the rated value.
また、この場合、PVパワーコンディショナ12から交流電力が出力され続けて各コンセント22…,24…に接続されている家電負荷(図示せず)に供給されるので、太陽光発電装置11が発電する電力を有効利用することができる。 Further, in this case, AC power is continuously output from the PV power conditioner 12 and supplied to home appliance loads (not shown) connected to the respective outlets 22... 24. Can be used effectively.
電圧変動幅Vwが予め設定した設定電圧Vkより小さい場合には、制御回路303は蓄電パワーコンディショナ42の充電動作を停止させないことにより、蓄電パワーコンディショナ42は充電動作をし続けていくことになる。 When the voltage fluctuation width Vw is smaller than the preset set voltage Vk, the control circuit 303 does not stop the charging operation of the storage power conditioner 42, so that the storage power conditioner 42 continues to perform the charging operation. Become.
制御回路303は、電圧変動幅Vwが設定電圧Vkより大きい設定電圧Vm以上になったとき、PVパワーコンディショナ12の動作を停止させる。これにより、定格以上の電圧が家電負荷に印加されてしまうことが防止され、エネルギマネジメントシステムSの安全性が確保されることになる。
[第2実施例]
図5は第2実施例のエネルギマネジメントシステムSの制御系の構成を示したブロック図である。
The control circuit 303 stops the operation of the PV power conditioner 12 when the voltage fluctuation width Vw becomes equal to or greater than the set voltage Vm that is greater than the set voltage Vk. Thereby, it is prevented that the voltage more than a rating will be applied to household appliance load, and the safety | security of the energy management system S will be ensured.
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the energy management system S of the second embodiment.
蓄電パワーコンディショナ42は、図5に示すように、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧を全波整流して平滑する全波整流回路421と、この全波整流回路421から出力される整流平滑電圧を所定の直流電圧に変換して蓄電池41を充電するDC−DCコンバータ422とを有している。このDC−DCコンバータ422は、スイッチング素子(図示せず)を備えたスイッチング式のDC-DCコンバータである。なお、蓄電池41の直流電圧を交流電圧に変換して出力するDC−ACコンバータは省略してある。 As shown in FIG. 5, the power storage power conditioner 42 is output from the full-wave rectifier circuit 421 that performs full-wave rectification and smoothing the AC voltage output from the PV power conditioner 12, and the full-wave rectifier circuit 421. And a DC-DC converter 422 that charges the storage battery 41 by converting the rectified and smoothed voltage into a predetermined DC voltage. The DC-DC converter 422 is a switching DC-DC converter provided with a switching element (not shown). Note that a DC-AC converter that converts the DC voltage of the storage battery 41 into an AC voltage and outputs the same is omitted.
図5において、310はゼロクロス検出回路301がゼロクロス点を検出するごとに、隣接するゼロクロス点間における蓄電池41の充電電流または充電電圧の実効値または平均値を算出する出力計算部、311は出力計算部310が算出する実効値または平均値が予め設定されている基準設定値との差である誤差を求め、この誤差に応じた誤差信号を出力する誤差演算部、312は誤差演算部311から出力される誤差信号とこの誤差信号が出力される1つ前の誤差信号との差すなわち前の誤差信号に対する誤差信号の変動量を検出する変動検出部である。 In FIG. 5, 310 is an output calculation unit that calculates the effective value or average value of the charging current or charging voltage of the storage battery 41 between adjacent zero cross points every time the zero cross detection circuit 301 detects the zero cross point, and 311 is an output calculation. An error calculating unit that calculates an error that is a difference between an effective value or an average value calculated by the unit 310 and a preset reference set value and outputs an error signal corresponding to the error, and 312 is output from the error calculating unit 311 A fluctuation detecting unit for detecting a difference between the error signal to be output and the previous error signal from which the error signal is output, that is, a fluctuation amount of the error signal with respect to the previous error signal
図5に示す制御回路320は、誤差演算部311が算出した誤差がゼロとなるようにDC−DCコンバータ422のスイッチング素子の信号幅を制御する補正部321と、変動検出部312が検出した変動量が予め設定した変動設定値を越えたときDC−DCコンバータ422による蓄電池41の充電を停止させる充電停止部322とを有している。
[動 作]
次に、第2実施例の動作について説明する。なお、システムコントローラ200によって蓄電パワーコンディショナ42が動作されているものとして説明する。
The control circuit 320 shown in FIG. 5 includes a correction unit 321 that controls the signal width of the switching element of the DC-DC converter 422 so that the error calculated by the error calculation unit 311 becomes zero, and the fluctuation detected by the fluctuation detection unit 312. A charge stop unit 322 for stopping the charging of the storage battery 41 by the DC-DC converter 422 when the amount exceeds a preset fluctuation set value;
[Operation]
Next, the operation of the second embodiment will be described. It is assumed that the power storage power conditioner 42 is operated by the system controller 200.
PVパワーコンディショナ12から交流電圧が出力されると、蓄電パワーコンディショナ42の全波整流回路421は、PVパワーコンディショナ12から出力された交流電圧を全波整流して平滑した整流平滑電圧を出力する。この整流平滑電圧をDC−DCコンバータ422が所定の直流電圧に変換して蓄電池41を充電していく。 When an AC voltage is output from the PV power conditioner 12, the full-wave rectifier circuit 421 of the storage power conditioner 42 generates a rectified and smoothed voltage obtained by smoothing the AC voltage output from the PV power conditioner 12 by full-wave rectification. Output. The DC-DC converter 422 converts this rectified and smoothed voltage into a predetermined DC voltage and charges the storage battery 41.
一方、PVパワーコンディショナ12から交流電圧が出力されると、ゼロクロス検出回路301がその交流電圧のゼロクロス点を検出していく。 On the other hand, when an AC voltage is output from the PV power conditioner 12, the zero cross detection circuit 301 detects the zero cross point of the AC voltage.
出力計算部310は、ゼロクロス検出回路301がゼロクロス点を検出するごとに、隣接するゼロクロス点間における蓄電池41の充電電流または充電電圧の実効値または平均値を算出していく。誤差演算部311は、出力計算部310が算出した実効値または平均値が予め設定されている基準設定値との差である誤差を求めていき、この誤差に応じた誤差信号を出力していく。 The output calculation unit 310 calculates the effective value or average value of the charging current or charging voltage of the storage battery 41 between adjacent zero cross points each time the zero cross detection circuit 301 detects the zero cross point. The error calculation unit 311 obtains an error that is a difference between the effective value or average value calculated by the output calculation unit 310 and a preset reference setting value, and outputs an error signal corresponding to the error. .
制御回路320の補正部321は、誤差演算部311から出力される誤差信号に応じてDC−DCコンバータ422のスイッチング素子の信号幅を制御していく。すなわち、補正部321は、誤差演算部311が算出した誤差がゼロとなるようにDC−DCコンバータ422のスイッチング素子の信号幅を制御していき、一定の充電量で蓄電池41を充電していく。これにより、定格値以上の電流や電圧で蓄電池41が充電されるのを防止するものである。 The correction unit 321 of the control circuit 320 controls the signal width of the switching element of the DC-DC converter 422 according to the error signal output from the error calculation unit 311. That is, the correction unit 321 controls the signal width of the switching element of the DC-DC converter 422 so that the error calculated by the error calculation unit 311 becomes zero, and charges the storage battery 41 with a constant charge amount. . This prevents the storage battery 41 from being charged with a current or voltage higher than the rated value.
変動検出部312は、誤差演算部311から出力される誤差信号とこの誤差信号が出力される1つ前の誤差信号との差である変動量を求めていく。制御回路320の充電停止部322は、変動検出部312が検出した変動量が予め設定した変動設定値を越えたときDC−DCコンバータ422による蓄電池41の充電を停止させる。 The fluctuation detection unit 312 obtains a fluctuation amount that is a difference between the error signal output from the error calculation unit 311 and the previous error signal from which the error signal is output. The charging stop unit 322 of the control circuit 320 stops the charging of the storage battery 41 by the DC-DC converter 422 when the fluctuation amount detected by the fluctuation detection unit 312 exceeds a preset fluctuation setting value.
これは、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧の変動が所定以上大きい場合に、蓄電池41の充電が停止されることになるので、定格値以上の電流や電圧で蓄電池41が充電されるのを確実に防止することができる。また、蓄電池41の充電が停止されても、PVパワーコンディショナ12から交流電圧は出力されるので、太陽光発電装置11が発電する電力を有効利用することができる。 This is because charging of the storage battery 41 is stopped when the fluctuation of the AC voltage output from the PV power conditioner 12 is larger than a predetermined value, so that the storage battery 41 is charged with a current or voltage higher than the rated value. Can be surely prevented. Moreover, even if the charging of the storage battery 41 is stopped, the AC voltage is output from the PV power conditioner 12, so that the power generated by the solar power generation device 11 can be used effectively.
この第2実施例によれば、蓄電池41の充電電流または充電電圧の実効値または平均値を求め、この実効値または平均値が基準設定値以上のとき蓄電池41の充電を停止するようにしたものであるから、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧のゼロクロス点近傍での電圧振動が大きい場合であっても、定格値以内で蓄電池41を充電することができる。 According to the second embodiment, the effective value or average value of the charging current or charging voltage of the storage battery 41 is obtained, and the charging of the storage battery 41 is stopped when the effective value or average value is equal to or greater than the reference set value. Therefore, even if the voltage oscillation in the vicinity of the zero cross point of the AC voltage output from the PV power conditioner 12 is large, the storage battery 41 can be charged within the rated value.
また、自立運転時に、太陽光発電装置11から出力される出力電圧の振動が大きい場合であっても、定格値以内で蓄電池41を充電することができる。
[第3実施例]
図6は第3実施例のエネルギマネジメントシステムSの制御系の構成を示したブロック図である。
In addition, during the self-sustained operation, the storage battery 41 can be charged within the rated value even when the vibration of the output voltage output from the solar power generation device 11 is large.
[Third embodiment]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control system of the energy management system S of the third embodiment.
図6において、500はゼロクロス検出回路301がゼロクロス点を検出するごとに、蓄電パワーコンディショナ42の全波整流回路421の整流平滑電圧をサンプリングするサンプリング部、501はサンプリング部500がサンプリングしたサンプリング電圧と予め設定した設定電圧(閾値)とを比較する比較部である。 In FIG. 6, 500 is a sampling unit that samples the rectified and smoothed voltage of the full-wave rectifier circuit 421 of the storage power conditioner 42 every time the zero cross detection circuit 301 detects the zero cross point, and 501 is the sampling voltage sampled by the sampling unit 500. And a preset setting voltage (threshold).
サンプリング部500のサンプリング電圧が設定電圧以下であると比較部501が判断すると、制御回路320の充電停止部322がDC−DCコンバータ422の充電動作を停止させる。他の動作は第2実施例と同様なのでその説明は省略する。 When the comparison unit 501 determines that the sampling voltage of the sampling unit 500 is equal to or lower than the set voltage, the charging stop unit 322 of the control circuit 320 stops the charging operation of the DC-DC converter 422. Since other operations are the same as those in the second embodiment, a description thereof will be omitted.
この第3実施例は、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧が低くて充電できるような状態でない場合、DC−DCコンバータ422の充電動作を停止させるようにしたものであり、DC−DCコンバータ422による無駄な充電動作を防止するものである。 In the third embodiment, the charging operation of the DC-DC converter 422 is stopped when the AC voltage output from the PV power conditioner 12 is low and the charging is not possible. The useless charging operation by the converter 422 is prevented.
図7は第1実施例のエネルギマネジメントシステムにサンプリング部500及び比較部501を設けた制御系のブロック図を示す。この図7に示す制御回路303は、サンプリング電圧が設定電圧以下であると比較部501が判断すると、蓄電パワーコンディショナ42の充電動作を停止させる。他の動作は第1実施例と同様であるのでその説明は省略する。
[第4実施例]
図8に第4実施例のエネルギマネジメントシステムSを示す。この第4実施例では、停電時に出力されるPVパワーコンディショナ12の交流電圧のゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点の電圧変動幅Vwを求め、電圧変動幅Vwが設定値Vk以上のとき蓄電パワーコンディショナ42の動作を停止させるようにしたものである。
FIG. 7 shows a block diagram of a control system in which the sampling unit 500 and the comparison unit 501 are provided in the energy management system of the first embodiment. When the comparison unit 501 determines that the sampling voltage is equal to or lower than the set voltage, the control circuit 303 illustrated in FIG. 7 stops the charging operation of the power storage power conditioner 42. Since other operations are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
[Fourth embodiment]
FIG. 8 shows an energy management system S of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the zero cross point of the AC voltage of the PV power conditioner 12 output at the time of a power failure is detected, and the voltage fluctuation width Vw of the zero cross point is obtained. The operation of the power conditioner 42 is stopped.
また、図9に示すように、ローパスフィルタF1,F2を設けて、PVパワーコンディショナ12から出力される交流電圧に含まれる高周波成分を除去することにより、その交流電圧の電圧波形の歪を小さくするようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 9, low-pass filters F1 and F2 are provided to remove high frequency components contained in the AC voltage output from the PV power conditioner 12, thereby reducing the distortion of the voltage waveform of the AC voltage. You may make it do.
上述の図8及び図9に示す構成は、第2,第3実施例のエネルギマネジメントシステムSに適用することができる。
[第5実施例]
図10は第5実施例のエネルギマネジメントシステムSの構成を示す。この第4実施例では、システムコントローラ200を蓄電池41の筐体43内に設け(図10においてシステムコントローラ200は省略してある)、蓄電池45と蓄電パワーコンディショナ47を増築したものであり、他は第1実施例と同じなのでその説明は省略する。
The configurations shown in FIGS. 8 and 9 can be applied to the energy management system S of the second and third embodiments.
[Fifth embodiment]
FIG. 10 shows the configuration of the energy management system S of the fifth embodiment. In the fourth embodiment, the system controller 200 is provided in the housing 43 of the storage battery 41 (the system controller 200 is omitted in FIG. 10), and the storage battery 45 and the storage power conditioner 47 are added. Is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
上記実施例は、いずれも太陽光発電システム10を備えたエネルギマネジメントシステムSについて説明したが、これに限らず、例えば風力発電システムを備えたエネルギマネジメントシステムであってもよい。 Although the said Example demonstrated energy management system S provided with the solar power generation system 10, all are not restricted to this, For example, the energy management system provided with the wind power generation system may be sufficient.
また、エネルギマネジメントシステムSは、電力測定装置60用の電流センサ71と、システムコントローラ200用の電流センサ70とを別々に設けているが、電力測定装置60用の電流センサ71が検出する検出信号に基づいて蓄電パワーコンディショナ42やPVパワーコンディショナ12を制御するようにしてもよい。 In addition, the energy management system S is provided with the current sensor 71 for the power measuring device 60 and the current sensor 70 for the system controller 200 separately, but the detection signal detected by the current sensor 71 for the power measuring device 60 The power storage power conditioner 42 and the PV power conditioner 12 may be controlled based on the above.
上記実施例では、いずれも給電線15の一部15Aを分電盤20内に引き込んでいるが、必ずしも分電盤20内に引き込むことなく、給電線15の一部15Aを屋内に引き込むだけでもよい。この場合、その一部15Aに電流センサ70,71を設け、この電流センサ70,71の近傍に電力測定装置60を配置すればよいので、電力測定装置60を分電盤20の近傍に配置する必要がなくなり、このため、給電線15の一部15Aを所望の位置に引き込むことができ、電力測定装置60を所望の位置に配置することができる。 In any of the above-described embodiments, the part 15A of the feeder 15 is drawn into the distribution board 20, but it is not always necessary to draw the part 15A of the feeder 15 indoors without drawing it into the distribution board 20. Good. In this case, the current sensors 70 and 71 are provided in the part 15A, and the power measuring device 60 may be disposed in the vicinity of the current sensors 70 and 71. Therefore, the power measuring device 60 is disposed in the vicinity of the distribution board 20. Therefore, a part 15A of the feeder 15 can be drawn into a desired position, and the power measuring device 60 can be arranged at a desired position.
上記実施例では、いずれも分電盤50内に切替開閉器51と自立用分電盤152と端子台153と遮断器154,155とを設けているが、図11に示すように、切替開閉器51と自立用分電盤152を屋内に設けてもよく、また、端子台153及び遮断器154,155も屋内に設けてもよい。この場合、屋外に設ける分電盤50は不要となる。 In each of the above embodiments, the switching switch 51, the independent distribution board 152, the terminal block 153, and the circuit breakers 154 and 155 are provided in the distribution board 50. However, as shown in FIG. The stand 51 and the independent distribution board 152 may be provided indoors, and the terminal block 153 and the circuit breakers 154 and 155 may also be provided indoors. In this case, the distribution board 50 provided outdoors is unnecessary.
また、第5実施例に示すように蓄電池45(図10参照)と蓄電パワーコンディショナ47を増築した場合も、図12に示すように、切替開閉器51と自立用分電盤152を屋内に設けてもよく、また、端子台153及び遮断器154,155も屋内に設けてもよい。この場合には屋外に設ける分電盤50は不要となる。 In addition, when the storage battery 45 (see FIG. 10) and the storage power conditioner 47 are added as shown in the fifth embodiment, the switching switch 51 and the independent distribution board 152 are installed indoors as shown in FIG. The terminal block 153 and the circuit breakers 154 and 155 may also be provided indoors. In this case, the distribution board 50 provided outdoors is unnecessary.
この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and additions are permitted without departing from the scope of the claimed invention.
11 太陽光発電装置(発電手段)
12 PVパワーコンディショナ(発電用パワーコンディショナ)
20 分電盤(屋内分電盤)
41 蓄電池
42 蓄電パワーコンディショナ
301 ゼロクロス検出回路
302 電圧変動幅検出回路
303 制御回路
11 Solar power generation device (power generation means)
12 PV power conditioner (Power conditioner for power generation)
20 Distribution board (indoor distribution board)
41 Storage Battery 42 Storage Power Conditioner 301 Zero-Cross Detection Circuit 302 Voltage Fluctuation Detection Circuit 303 Control Circuit
Claims (7)
前記発電用パワーコンディショナから出力される交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路と、
このゼロクロス検出回路が検出したゼロクロス点の交流電圧の変動幅を検出する電圧変動幅検出回路と、
この変動幅検出回路が検出した変動幅が予め設定されている設定値を越えたか否かに基づいて前記蓄電パワーコンディショナによる蓄電池の充電動作を制御することを特徴とするエネルギマネジメントシステム。 Power generation means for generating electricity with natural energy, a storage battery, and a power conditioner for power generation that converts DC power output from the power generation means into AC power and outputs it to the main trunk of an indoor distribution board connected to the power system; The AC power output from the power conditioner for power generation is converted to DC power to charge the storage battery, or the DC power output from the storage battery is converted to AC power and output to the main of the indoor distribution board An energy management system having a storage power conditioner
A zero-cross detection circuit for detecting a zero-cross point of the AC voltage output from the power conditioner for power generation;
A voltage fluctuation detection circuit for detecting the fluctuation width of the AC voltage at the zero crossing point detected by the zero cross detection circuit;
An energy management system for controlling a charging operation of a storage battery by the power storage power conditioner based on whether or not a fluctuation range detected by the fluctuation range detection circuit exceeds a preset set value.
前記ゼロクロス検出回路がゼロクロス点を検出するごとに、隣接するゼロクロス点間における前記蓄電池の充電電流または充電電圧の実効値または平均値を算出する出力計算部と、
この出力計算部が算出する実効値または平均値が予め設定されている基準設定値との差である誤差を求め、この誤差に応じた誤差信号を出力する誤差演算部と、
この誤差演算部から出力される誤差信号に基づいて、その誤差がゼロとなるように前記DC/DCコンバータのスイッチング信号の信号幅を制御する補正部と、
前記誤差信号が出力される前の誤差信号に対する前記誤差信号の変動量を検出する変動検出部と、
この変動検出部が検出した変動量が予め設定した変動設定値を越えたとき前記DC/DCコンバータによる充電動作を停止させる充電停止部とを備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエネルギマネジメントシステム。 The power storage power conditioner converts a rectified and smoothed voltage rectified and smoothed by the full-wave rectifier circuit into a predetermined DC voltage by rectifying and smoothing the AC voltage output from the power generator for power generation. A switching DC / DC converter for charging a storage battery,
Each time the zero-cross detection circuit detects a zero-cross point, an output calculation unit that calculates an effective value or an average value of the charging current or charging voltage of the storage battery between adjacent zero-cross points; and
An error calculation unit that calculates an error that is a difference between an effective value or an average value calculated by the output calculation unit and a preset reference setting value, and outputs an error signal according to the error; and
Based on the error signal output from the error calculation unit, a correction unit that controls the signal width of the switching signal of the DC / DC converter so that the error becomes zero,
A fluctuation detecting unit for detecting a fluctuation amount of the error signal with respect to the error signal before the error signal is output;
The charging stop unit for stopping the charging operation by the DC / DC converter when the fluctuation amount detected by the fluctuation detection unit exceeds a preset fluctuation setting value. 2. The energy management system according to 2.
このサンプリング部がサンプリングしたサンプリング電圧と予め設定した設定電圧とを比較する比較部とを備え、
前記サンプリング電圧が設定電圧以下であると前記比較部が判断すると、前記DC/DCコンバータによる充電動作を停止させることを特徴とする請求項3に記載のエネルギマネジメントシステム。 A sampling unit that samples the rectified and smoothed voltage of the full-wave rectifier circuit each time the zero-cross detection circuit detects a zero-cross point;
Comparing the sampling voltage sampled by this sampling unit with a preset setting voltage,
The energy management system according to claim 3, wherein when the comparison unit determines that the sampling voltage is equal to or lower than a set voltage, the charging operation by the DC / DC converter is stopped.
この電流センサが検出する電流に基づいて前記発電用パワーコンディショナから出力される交流電力の測定を行う測定装置を前記屋内分電盤の近傍に設けることを特徴とする請求項5に記載のエネルギマネジメントシステム。 A current sensor for drawing a part of a feed line for transmitting AC power output from the power conditioner for power generation to the outdoor distribution board into the indoor, and detecting a current flowing through the feed line to the drawn feed line; Provided,
6. The energy according to claim 5, wherein a measuring device for measuring AC power output from the power conditioner for power generation based on a current detected by the current sensor is provided in the vicinity of the indoor distribution board. Management system.
屋内の所定の室内のコンセントのみが前記切替開閉器に接続され、
平常時に、前記蓄電パワーコンディショナから出力される電力が前記切替開閉器を介して前記所定の室内のコンセントへ供給され、
蓄電池の故障時に、前記切替開閉器を切り替えることによって、電力系統から電力が該切替開閉器を介して前記所定の室内のコンセントへ供給されることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のエネルギマネジメントシステム。 A switching switch is provided on the outdoor distribution board,
Only a predetermined indoor outlet is connected to the switching switch,
During normal times, the power output from the power storage power conditioner is supplied to the outlet in the predetermined room via the switching switch,
The power supply from the power system is supplied to the outlet in the predetermined room through the switching switch by switching the switching switch when a storage battery fails. Energy management system.
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