JP6043223B2

JP6043223B2 - Cooperation system of photovoltaic power generation and storage battery

Info

Publication number: JP6043223B2
Application number: JP2013058516A
Authority: JP
Inventors: 充藤田; 伊藤　章; 章伊藤; 渡邉　和則; 和則渡邉
Original assignee: Denso Corp; Denso Wave Inc
Current assignee: Denso Corp; Denso Wave Inc
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: JP2014183716A

Description

本発明は、自立運転機能を備えた太陽光発電および蓄電池の連携システムに関する。 The present invention relates to a cooperation system of photovoltaic power generation and a storage battery having a self-sustaining operation function.

太陽電池およびパワーコンディショナを備えた太陽光発電（以下、ＰＶとも称す）システムは、自立運転を行う自立運転機能を備えている。上記自立運転機能を利用すれば、例えば、災害などによって系統に長期間の停電が発生した場合でも、自立運転コンセントを通じて太陽電池の発電電力を負荷（家電製品などの電気機器）に供給し、その電気機器を使用することができる。また、近年では、上述したようなＰＶシステムに対し、さらに停電時の非常用電源として蓄電池を用いる蓄電池システムを連携させるシステムが考えられている（例えば、特許文献１参照）。 A solar power generation (hereinafter also referred to as PV) system including a solar cell and a power conditioner has a self-sustaining operation function for performing self-sustained operation. If the above self-sustained operation function is used, for example, even if a long-term power outage occurs in the system due to a disaster or the like, the power generated by the solar cell is supplied to the load (electric equipment such as home appliances) through the self-sustained operation outlet. Electrical equipment can be used. In recent years, a system has been considered in which a storage battery system that uses a storage battery as an emergency power supply in the event of a power failure is linked to the PV system as described above (see, for example, Patent Document 1).

特開２０００−２１７２７３号公報JP 2000-217273 A

太陽電池の発電電力は、天気などの影響を受けて変動し易い。そのため、従来のＰＶシステムにおける自立運転時に供給される電力は、出力変動が大きく、非常に不安定なものとなっていた。そのため、上記従来技術においては、系統の停電時における負荷への電力供給の信頼性という面において改善の余地があった。そこで、系統の停電時、ＰＶシステムの出力と、蓄電池システムの出力とを並列接続することが考えられる。このようにすれば、系統の停電時における負荷への電力供給の信頼性を高めることが可能となる。 The power generated by the solar cell is likely to fluctuate due to the influence of the weather and the like. Therefore, the power supplied during the self-sustaining operation in the conventional PV system has a large output fluctuation and is very unstable. Therefore, in the above-described conventional technology, there is room for improvement in terms of reliability of power supply to the load at the time of a power failure of the system. Therefore, it is conceivable to connect the output of the PV system and the output of the storage battery system in parallel at the time of a power failure of the system. If it does in this way, it will become possible to improve the reliability of the electric power supply to the load at the time of a power failure of a system.

ただし、単純に上記各出力を並列接続した場合には、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、いずれも交流である上記各出力を並列接続する場合、電圧のレベルおよび位相を所定範囲内の値に合致させるといった調整を行う必要がある。そのような調整が行われた上で、各出力を並列接続すれば、その後に各出力の電圧レベルや位相が変化しない限り、安定した出力が得られることになる。 However, when the above outputs are simply connected in parallel, the following problems may occur. That is, when the above outputs, which are both alternating currents, are connected in parallel, it is necessary to make adjustments such that the voltage level and phase match values within a predetermined range. If such an adjustment is performed and the outputs are connected in parallel, a stable output can be obtained unless the voltage level or phase of each output changes thereafter.

しかし、並列接続された後に天気の影響などによりＰＶ側の出力が一旦停止した場合、その後にＰＶ側の出力が再開されるときの電圧レベルや位相が前回出力時のものと異なる可能性が高い。各出力の電圧レベルや位相が互いに異なったまま並列接続されると、次のような問題が生じる。例えば、一方の出力が正のピーク値であり、他方の出力が負のピーク値であるときなどには、一方から他方へと電流が流れてしまい、並列接続された出力電圧がゼロになる。このように、各出力の電圧レベルや位相が互いに異なったまま並列接続されると、並列接続された出力は異常電圧となる。そうすると、自立運転出力が供給される負荷（家電製品など）が正常に動作しないという問題が発生するばかりか、最悪の場合には故障に至るなど、様々な悪影響を及ぼすことになる。 However, if the PV-side output temporarily stops due to the influence of the weather after being connected in parallel, the voltage level and phase when the PV-side output is resumed after that are likely to be different from those at the previous output. . The following problems arise when the voltage levels and phases of the outputs are connected in parallel while being different from each other. For example, when one output has a positive peak value and the other output has a negative peak value, a current flows from one to the other, and the output voltage connected in parallel becomes zero. As described above, when the voltage levels and phases of the respective outputs are connected in parallel while being different from each other, the outputs connected in parallel become abnormal voltages. In this case, not only a problem that a load (such as home appliances) supplied with a self-sustained operation output does not operate normally, but also various adverse effects such as failure in the worst case are caused.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自立運転時に安定した電力を負荷に供給することができる太陽光発電および蓄電池の連携システムを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the cooperation system of photovoltaic power generation and a storage battery which can supply the stable electric power to a load at the time of self-sustained operation.

請求項１に記載の手段によれば、太陽光側電力変換器、蓄電池側電力変換器、太陽光側開閉器、蓄電池側開閉器、電圧検出器および制御部を備えている。太陽光側電力変換器は、太陽電池から供給される直流電力を交流電力に変換する。蓄電池側電力変換器は、蓄電池から供給される直流電力を交流電力に変換する。太陽光側開閉器は、並列接続ノードおよび太陽光側電力変換器の自立出力端子の間の電力供給経路を開閉する。蓄電池側開閉器は、並列接続ノードおよび蓄電池側電力変換器の自立出力端子の間の電力供給経路を開閉する。上記並列接続ノードは、自立運転時に負荷に対する電力供給を行うための自立運転コンセントに接続される。電圧検出器は、太陽光側開閉器の自立出力端子側の電圧を検出する。制御部は、太陽光側電力変換器、蓄電池側電力変換器、太陽光側開閉器および蓄電池側開閉器を制御する。 According to the means described in claim 1, the solar cell side power converter, the storage battery side power converter, the solar cell side switch, the storage battery side switch, the voltage detector, and the control unit are provided. The solar power converter converts DC power supplied from the solar battery into AC power. The storage battery side power converter converts DC power supplied from the storage battery into AC power. The sunlight side switch opens and closes a power supply path between the parallel connection node and the independent output terminal of the sunlight side power converter. The storage battery side switch opens and closes a power supply path between the parallel connection node and the independent output terminal of the storage battery side power converter. The parallel connection node is connected to a stand-alone operation outlet for supplying power to the load during the stand-alone operation. The voltage detector detects the voltage on the self-supporting output terminal side of the sunlight side switch. A control part controls a sunlight side power converter, a storage battery side power converter, a sunlight side switch, and a storage battery side switch.

上記構成において、制御部は、太陽光側電力変換器および蓄電池側電力変換器から出力される各交流電力の電圧レベルおよび位相を所定範囲内の値に合致させる調整制御を実行した後、太陽光側開閉器および蓄電池側開閉器の双方を閉じる自立運転制御を実行する。上記自立運転制御により、太陽光側電力変換器および蓄電池側電力変換器の各自立出力端子から出力される交流電力が並列接続されて自立運転コンセントに供給される。自立運転制御が実行されるとき、天候の影響などにより太陽光側の出力が一旦停止した後、再び出力を開始すると、互いに電圧レベルや位相が異なる２つの出力が並列接続された状態となって前述したような問題が生じる。このような問題の発生を防止するためには、太陽光側の出力が停止したことを精度よく検知する技術が必要となる。太陽光側の出力が停止したか否かは、太陽光側電力変換器の自立出力端子の電圧に基づいて検知することができる。しかし、２つの出力が並列接続された状態では、太陽光側電力変換器および蓄電池側電力変換器の各自立出力端子が並列接続されている。そのため、たとえ太陽光側の出力が停止したとしても、蓄電池側の出力による電圧が検出されてしまうため、太陽光側の出力停止を検知することができない。このような事情を踏まえ、本手段では、次のようにして、自立運転制御の実行中に太陽光側の出力停止を検知するようにしている。 In the above configuration, the control unit executes the adjustment control to match the voltage level and phase of each AC power output from the solar-side power converter and the storage battery-side power converter with a value within a predetermined range. Self-sustained operation control for closing both the side switch and the storage battery side switch is executed. By the self-sustained operation control, the AC power output from the self-sustained output terminals of the solar power converter and the storage battery power converter is connected in parallel and supplied to the self-operating outlet. When self-sustained operation control is executed, if the output on the sunlight side temporarily stops due to the influence of the weather, etc., and then restarts the output, two outputs with different voltage levels and phases are connected in parallel. The problem as described above occurs. In order to prevent the occurrence of such a problem, a technique for accurately detecting that the output on the sunlight side has stopped is necessary. Whether or not the output on the sunlight side is stopped can be detected based on the voltage of the self-supporting output terminal of the sunlight side power converter. However, in a state where the two outputs are connected in parallel, the independent output terminals of the solar power converter and the storage battery power converter are connected in parallel. Therefore, even if the output on the sunlight side is stopped, the voltage due to the output on the storage battery side is detected, so that the output stop on the sunlight side cannot be detected. In view of such circumstances, this means detects the output stop on the sunlight side during the self-sustained operation control as follows.

すなわち、制御部は、自立運転制御を実行している際、所定周期毎に蓄電池側電力変換器から出力される交流電力の電圧レベルを所定値だけ変化させる。このようにしても、太陽光側電力変換器から交流電力が出力されていれば、電圧検出器の検出値は、調整制御において調整された電圧レベルに近い値となる。しかし、太陽光側電力変換器から交流電力が出力されなくなると、電圧検出器の検出値は、上記変更された値と同じ値となる。そこで、本手段では、制御部は、上述したように蓄電池側電力変換器から出力される交流電力の電圧レベルを変化させた状態で電圧検出器の検出値を確認することにより、太陽光側電力変換器の出力の有無を判断する。 That is, the control unit changes the voltage level of the AC power output from the storage battery-side power converter by a predetermined value at predetermined intervals when executing the independent operation control. Even if it does in this way, if alternating current power is output from the sunlight side power converter, the detection value of a voltage detector will become a value close | similar to the voltage level adjusted in adjustment control. However, when AC power is no longer output from the solar power converter, the detection value of the voltage detector becomes the same value as the changed value. Therefore, in this means, the control unit confirms the detection value of the voltage detector in a state where the voltage level of the AC power output from the storage battery-side power converter is changed as described above, thereby allowing the solar-side power. Determine the output of the converter.

制御部は、上記判断において、太陽光側電力変換器の出力が有ると判断した場合、自立運転制御を継続する。一方、制御部は、上記判断において、太陽光側電力変換器の出力が無い（太陽光側の出力が停止した）と判断した場合、太陽光側開閉器を開くことにより自立運転制御を一旦停止する。制御部は、自立運転制御を一旦停止した状態で、電圧検出器の検出値を確認する。このようにすれば、電圧検出器の検出値は、太陽光側電力変換器の自立出力端子から出力される交流電力の電圧値そのものとなる。従って、電圧検出器の検出値に基づいて、太陽光側電力変換器の出力が再開されたか否か（出力再開の有無）を判断することができる。そして、制御部は、上記判断において、太陽光側電力変換器の出力が再開されたと判断した場合、上記調整制御を再度実行した後、太陽光側開閉器を閉じることにより自立運転制御を再開する。 When the control unit determines that the output of the solar power converter is present in the determination, the control unit continues the autonomous operation control. On the other hand, when the control unit determines in the above determination that there is no output from the solar power converter (the solar output has stopped), the control unit temporarily stops the independent operation control by opening the solar switch. To do. The control unit confirms the detection value of the voltage detector with the self-sustained operation control once stopped. If it does in this way, the detection value of a voltage detector will become the voltage value itself of the alternating current power output from the self-supporting output terminal of a sunlight side power converter. Therefore, based on the detection value of the voltage detector, it is possible to determine whether the output of the solar power converter has been restarted (whether output has been restarted). When the control unit determines that the output of the solar power converter has been restarted in the determination, the control unit restarts the independent operation control by closing the solar switch after executing the adjustment control again. .

以上説明したような制御によれば、各電力変換器から出力される交流電力を並列接続した後に天候が変化するなどして太陽光側の出力が停止した場合には、それを精度よく検知して自立運転制御が一旦停止される。そして、その後、再び天候が変化するなどして太陽光側の出力が再開した場合には、それを検知して、自立運転制御が再開される。また、自立運転制御が再開される際、上記調整制御が再度実行されるため、出力再開時の太陽光側の出力の電圧レベルや位相が停止する前と異なる場合でも、自立運転制御が再開されるときには各出力の電圧レベルおよび位相が所定範囲内の値に合致されている。従って、自立運転制御が再開されるときにも、各電力変換器の自立出力端子を並列接続して得られる電力が電圧変動などの少ない安定したものとなる。このように、本手段によれば、自立運転時、自立運転コンセントに接続される負荷に対し、安定した電力を供給することができる。 According to the control as described above, when the output on the sunlight side stops due to the change of weather after the AC power output from each power converter is connected in parallel, it is detected accurately. As a result, the autonomous operation control is temporarily stopped. Then, after that, when the output on the sunlight side resumes due to the change of the weather again or the like, this is detected and the autonomous operation control is resumed. In addition, since the adjustment control is executed again when the autonomous operation control is resumed, the autonomous operation control is resumed even when the voltage level or phase of the output on the sunlight side when the output is resumed is different from that before stopping. The voltage level and phase of each output are matched to values within a predetermined range. Therefore, even when the autonomous operation control is resumed, the power obtained by connecting the independent output terminals of the power converters in parallel is stable with little voltage fluctuation. Thus, according to the present means, stable power can be supplied to the load connected to the independent operation outlet during the independent operation.

請求項２に記載の手段によれば、請求項１に記載の手段と同じ構成を備えている。ただし、請求項２に記載の手段は、請求項１に記載の手段に対し、自立運転制御の実行中に太陽光側の出力停止を検知する手法が以下のように異なる。すなわち、制御部は、自立運転制御を実行している際、所定周期毎に太陽光側開閉器を開くとともに電圧検出器の検出値を確認する。このようにすると、電圧検出器の検出値は、太陽光側電力変換器の自立出力端子から出力される交流電力の電圧値そのものとなる。そこで、本手段では、制御部は、上述したように太陽光側開閉器を開いた状態で電圧検出器の検出値を確認することにより、太陽光側電力変換器の出力の有無を判断する。このように、本手段によっても、自立運転制御が実行されている際に太陽光側の出力の停止を精度よく検知することが可能である。従って、本手段によっても、請求項１に記載の手段と同様の作用および効果が得られる。 According to the means described in claim 2, it has the same configuration as the means described in claim 1. However, the means described in claim 2 is different from the means described in claim 1 in a method for detecting the output stop on the sunlight side during execution of the autonomous operation control as follows. In other words, the control unit opens the sunlight-side switch and checks the detection value of the voltage detector every predetermined cycle while executing the autonomous operation control. If it does in this way, the detection value of a voltage detector will become the voltage value itself of the alternating current power output from the self-supporting output terminal of a sunlight side power converter. Therefore, in this means, the control unit determines the presence or absence of the output of the solar power converter by checking the detection value of the voltage detector with the solar switch opened as described above. Thus, also by this means, it is possible to accurately detect the stop of the output on the sunlight side when the autonomous operation control is being executed. Therefore, also by this means, the same operation and effect as the means described in claim 1 can be obtained.

ただし、請求項１に記載の手段は、請求項２に記載の手段に対し、次のような点において一層優れている。すなわち、請求項２に記載の手段では、自立運転制御を実行している際、太陽光側の出力が停止していないとき、つまり平常時であっても、所定の間隔で太陽光側開閉器の開閉が行われる。一方、請求項１に記載の手段では、自立運転制御を実行している際の平常時には、太陽光側開閉器の開閉は行われない（閉じたままとなる）。一般に、例えばリレーなどの開閉器は、その開閉が頻繁に行われるほど、例えば接点などの劣化が進み、ひいては製品寿命が短くなる。このようなことから、平常時に太陽光側開閉器の開閉が行われない請求項１に記載の手段によれば、請求項２に記載の手段に比べ、太陽光側開閉器の劣化が抑制され、その寿命が長くなるといった効果が得られる。 However, the means described in claim 1 is superior to the means described in claim 2 in the following points. That is, according to the second aspect of the present invention, when the autonomous operation control is executed, the solar-side switch is opened at a predetermined interval even when the output on the solar-side is not stopped, that is, in normal times. Is opened and closed. On the other hand, in the means according to the first aspect, the solar-side switch is not opened / closed (is kept closed) during normal times when the autonomous operation control is being executed. In general, for example, as a switch such as a relay is frequently opened and closed, for example, a contact or the like deteriorates, and the product life is shortened. Therefore, according to the means of claim 1 in which the solar-side switch is not normally opened and closed, the deterioration of the solar-side switch is suppressed compared to the means of claim 2. The effect that the lifetime becomes long is acquired.

第１の実施形態を示すもので、太陽光発電および蓄電池の連携システムの構成を示す図The figure which shows 1st Embodiment and shows the structure of the cooperation system of photovoltaic power generation and a storage battery 太陽光側および蓄電池側の各自立出力の電圧波形を示す図The figure which shows the voltage waveform of each independent output of the sunlight side and the storage battery side 電圧検出処理の内容を示すフローチャートFlow chart showing the contents of voltage detection processing 再並列接続処理の内容を示すフローチャートFlow chart showing the contents of re-parallel connection processing 第２の実施形態を示す図２相当図FIG. 2 equivalent view showing the second embodiment

以下、本発明の複数の実施形態について説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図４を参照しながら説明する。
図１に示す太陽光発電および蓄電池の連携システム１（以下、単に連携システム１と称す）は、例えば住宅に設置される。連携システム１は、制御部２、太陽電池モジュール３、ＰＶ用パワーコンディショナ４（以下、ＰＶパワコン４と称す）、蓄電池５、蓄電池用電力変換器６、電圧検出器７、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４などから構成される。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described. In each embodiment, substantially the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A photovoltaic power generation and storage battery linkage system 1 (hereinafter, simply referred to as a linkage system 1) illustrated in FIG. 1 is installed, for example, in a house. The cooperation system 1 includes a control unit 2, a solar cell module 3, a PV power conditioner 4 (hereinafter referred to as a PV power conditioner 4), a storage battery 5, a storage battery power converter 6, a voltage detector 7, switches SW1 to SW4, and the like. Consists of

制御部２は、連携システム１の動作全体を制御するものであり、ＰＶパワコン４および蓄電池用電力変換器６の動作制御、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉制御などを行う。制御部２は、系統（本実施形態では、単相三線式）に停電が発生していないとき（通常時）、系統から得られる電力を用いて蓄電池５の充電を行う。また、制御部２は、通常時、太陽電池モジュール３により発電された電力を、住宅内の各電気機器（コンセント）に供給するとともに、余剰電力を系統に逆潮流するように、上記各機器およびスイッチの制御を行う（通常運転制御）。 The control unit 2 controls the entire operation of the linkage system 1, and performs operation control of the PV power conditioner 4 and the storage battery power converter 6, opening / closing control of the switches SW1 to SW4, and the like. The control unit 2 charges the storage battery 5 using electric power obtained from the system when a power failure does not occur in the system (in this embodiment, a single-phase three-wire system) (normal time). In addition, the control unit 2 supplies the electric power generated by the solar cell module 3 to each electric device (outlet) in the house at normal time, and reversely flows the surplus power to the system. Controls the switch (normal operation control).

さらに、制御部２は、太陽電池モジュール３により発電された電力および蓄電池５に充電された電力を自立運転コンセント８に供給するように上記各機器およびスイッチの制御を行う自立運転制御（詳細は後述する）を実行可能に構成されている。自立運転コンセント８は、住宅内の所定の箇所に１つだけ設けられている。なお、現状、自立運転コンセント８に供給可能な電力は最大で１．５ｋＷ（ＡＣ１００Ｖ／１５Ａ）となっている。 Furthermore, the control unit 2 controls the above-described devices and switches so as to supply the power generated by the solar cell module 3 and the power charged in the storage battery 5 to the independent operation outlet 8 (details will be described later). To be executable). Only one independent operation outlet 8 is provided at a predetermined location in the house. Currently, the maximum power that can be supplied to the independent operation outlet 8 is 1.5 kW (AC 100 V / 15 A).

太陽電池モジュール３（太陽電池に相当）は、複数の太陽電池をモジュール化したものであり、日射量に応じた直流電力を発生する。ＰＶパワコン４（太陽光側電力変換器に相当）は、図示しないインバータなどを備えており、太陽電池モジュール３が発生した直流電力を所定電圧（１００Ｖ）および所定周波数（商用周波数であり、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の交流電力に変換する。ＰＶパワコン４は、上記交流電力の電圧レベルおよび位相を調整（可変）することができるようになっている。 The solar cell module 3 (corresponding to a solar cell) is a module obtained by modularizing a plurality of solar cells, and generates DC power corresponding to the amount of solar radiation. The PV power conditioner 4 (corresponding to the solar power converter) includes an inverter (not shown) and the like, and the DC power generated by the solar cell module 3 is converted into a predetermined voltage (100 V) and a predetermined frequency (commercial frequency, 50 Hz or 60 Hz). The PV power conditioner 4 can adjust (variably) the voltage level and phase of the AC power.

ＰＶパワコン４の交流出力端子Ｐ１、Ｐ２および中性点端子Ｐ３は、分電盤（図示略）に接続されている。ＰＶパワコン４の自立出力端子Ｐ４、Ｐ５は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を通じて並列接続ノードＮ１、Ｎ２接続されている。並列接続ノードＮ１、Ｎ２は、自立運転コンセント８に接続されている。スイッチＳＷ１、ＳＷ２（太陽光側開閉器に相当）は、例えばリレーにより構成されている。スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、通常運転時には開放状態に固定され、自立運転時には開閉される（開閉タイミングなどの詳細は後述する）。通常運転時、ＰＶパワコン４により変換された交流電力は、端子Ｐ１〜Ｐ３から上記分電盤を通じて系統または住宅内の各電気機器に供給される。また、自立運転時、ＰＶパワコン４により変換された交流電力は、自立出力端子Ｐ４、Ｐ５およびスイッチＳＷ１、ＳＷ２を通じて自立運転コンセント８に供給される。 The AC output terminals P1 and P2 and the neutral point terminal P3 of the PV power conditioner 4 are connected to a distribution board (not shown). The self-supporting output terminals P4 and P5 of the PV power conditioner 4 are connected to the parallel connection nodes N1 and N2 through the switches SW1 and SW2. The parallel connection nodes N1 and N2 are connected to the autonomous operation outlet 8. The switches SW1 and SW2 (corresponding to the sunlight side switch) are constituted by relays, for example. The switches SW1 and SW2 are fixed in an open state during normal operation, and are opened and closed during independent operation (details of the opening and closing timing will be described later). During normal operation, the AC power converted by the PV power conditioner 4 is supplied from the terminals P1 to P3 to each electrical device in the system or house through the distribution board. Further, during the self-sustained operation, the AC power converted by the PV power conditioner 4 is supplied to the self-sustained operation outlet 8 through the self-sustained output terminals P4 and P5 and the switches SW1 and SW2.

電圧検出器７は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の各端子のうち、自立出力端子Ｐ４、Ｐ５側の端子の電圧のレベル（電圧値）および位相を検出する。電圧検出器７は、その検出値を表す検出信号を制御部２に出力する。詳細は後述するが、制御部２は、自立運転時、電圧検出器７から与えられる検出信号に基づいて、太陽電池モジュール３による発電（以下、太陽光側の出力とも称す）の有無を判断する。 The voltage detector 7 detects the voltage level (voltage value) and phase of the terminals on the independent output terminals P4 and P5 side among the terminals of the switches SW1 and SW2. The voltage detector 7 outputs a detection signal representing the detected value to the control unit 2. Although details will be described later, the control unit 2 determines the presence or absence of power generation by the solar cell module 3 (hereinafter also referred to as solar-side output) based on the detection signal given from the voltage detector 7 during the self-sustaining operation. .

蓄電池用電力変換器６（蓄電池側電力変換器に相当）は、直流入出力端子Ｐ６、Ｐ７、交流入出力端子Ｐ８、Ｐ９、中性点端子Ｐ１０、自立出力端子Ｐ１１、Ｐ１２、フィルタ９、１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、双方向インバータ１２およびスイッチＳＷ５〜ＳＷ８を備えている。直流入出力端子Ｐ６、Ｐ７は、それぞれスイッチＳＷ３、ＳＷ４を介して蓄電池５の正極側端子および負極側端子に接続されている。スイッチＳＷ３、ＳＷ４は、例えばリレーにより構成されている。スイッチＳＷ３、ＳＷ４は、蓄電池５および蓄電池用電力変換器６の接続用であり、通常は常時閉じられた状態となっている。交流入出力端子Ｐ８、Ｐ９および中性点端子Ｐ１０は、上記分電盤などを通じて系統に接続されている。自立出力端子Ｐ１１、Ｐ１２は、並列接続ノードＮ１、Ｎ２に接続されている。 The storage battery power converter 6 (corresponding to a storage battery side power converter) includes DC input / output terminals P6 and P7, AC input / output terminals P8 and P9, neutral point terminals P10, self-supporting output terminals P11 and P12, filters 9, 10 , A DC / DC converter 11, a bidirectional inverter 12, and switches SW5 to SW8. The DC input / output terminals P6 and P7 are connected to the positive terminal and the negative terminal of the storage battery 5 via switches SW3 and SW4, respectively. The switches SW3 and SW4 are configured by relays, for example. The switches SW3 and SW4 are for connecting the storage battery 5 and the storage battery power converter 6, and are normally closed at all times. The AC input / output terminals P8 and P9 and the neutral point terminal P10 are connected to the system through the distribution board and the like. The independent output terminals P11 and P12 are connected to the parallel connection nodes N1 and N2.

フィルタ９、１０は、ノイズの除去などを目的とするものであり、インダクタおよびコンデンサなどからなる周知のＬＣフィルタである。フィルタ９は、直流入出力端子Ｐ６、Ｐ７とＤＣ／ＤＣコンバータ１１との間の電力供給経路に介在する。フィルタ１０は、端子Ｐ８〜Ｐ１０および自立出力端子Ｐ１１、Ｐ１２と双方向インバータ１２との間の電力供給経路に介在する。フィルタ１０および交流入出力端子Ｐ８、Ｐ９の間には、スイッチＳＷ５、ＳＷ６が介在している。また、フィルタ１０および自立出力端子Ｐ１１、Ｐ１２の間には、スイッチＳＷ７、ＳＷ８（蓄電池側開閉器に相当）が介在している。スイッチＳＷ５〜ＳＷ８は、例えばリレーにより構成されている。 The filters 9 and 10 are intended to remove noise and are well-known LC filters including inductors and capacitors. The filter 9 is interposed in the power supply path between the DC input / output terminals P 6 and P 7 and the DC / DC converter 11. The filter 10 is interposed in the power supply path between the terminals P8 to P10 and the independent output terminals P11 and P12 and the bidirectional inverter 12. Switches SW5 and SW6 are interposed between the filter 10 and the AC input / output terminals P8 and P9. Further, switches SW7 and SW8 (corresponding to storage battery side switches) are interposed between the filter 10 and the independent output terminals P11 and P12. The switches SW5 to SW8 are constituted by relays, for example.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、インダクタＬ１、直列接続された２つのスイッチング素子Ｍ１、Ｍ２、スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２のそれぞれに並列接続されたダイオードＤ１、Ｄ２およびコンデンサＣ１により構成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、昇圧動作および降圧動作を実行する。昇圧動作は、下側のスイッチング素子Ｍ２の駆動をＰＷＭ制御することにより、蓄電池５からフィルタ９などを通じて与えられる直流電力を昇圧するものである。降圧動作は、上側のスイッチング素子Ｍ１の駆動をＰＷＭ制御することにより、双方向インバータ１２から与えられる直流電力を降圧するものである。 The DC / DC converter 11 includes an inductor L1, two switching elements M1 and M2 connected in series, diodes D1 and D2 connected in parallel to the switching elements M1 and M2, and a capacitor C1. The DC / DC converter 11 performs a step-up operation and a step-down operation. In the boosting operation, the DC power supplied from the storage battery 5 through the filter 9 or the like is boosted by PWM control of driving of the lower switching element M2. In the step-down operation, the DC power supplied from the bidirectional inverter 12 is stepped down by PWM control of the driving of the upper switching element M1.

双方向インバータ１２は、ブリッジ状に接続された４つのスイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６により構成されている。双方向インバータ１２は、ＤＣ／ＡＣ変換動作およびＡＣ／ＤＣ変換動作を実行する。ＤＣ／ＡＣ変換動作は、スイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６の駆動をＰＷＭ制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から与えられる昇圧された直流電力を所定電圧（１００Ｖ）および所定周波数（商用周波数）の交流電力に変換するものである。双方向インバータ１２は、上記交流電力の電圧レベルおよび位相を調整（可変）することができる。ＡＣ／ＤＣ変換動作は、スイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６の駆動をスイッチング制御することにより、系統からフィルタ１０などを通じて与えられる交流電力を直流電力に変換するものである。 The bidirectional inverter 12 is composed of four switching elements M3 to M6 connected in a bridge shape. The bidirectional inverter 12 performs a DC / AC conversion operation and an AC / DC conversion operation. In the DC / AC conversion operation, the boosted DC power supplied from the DC / DC converter 11 is converted into AC power having a predetermined voltage (100 V) and a predetermined frequency (commercial frequency) by PWM control of driving of the switching elements M3 to M6. It is to convert to. The bidirectional inverter 12 can adjust (variable) the voltage level and phase of the AC power. In the AC / DC conversion operation, the AC power supplied from the system through the filter 10 or the like is converted into DC power by switching control of driving of the switching elements M3 to M6.

通常運転時、スイッチＳＷ５、ＳＷ６が閉鎖されるとともに、スイッチＳＷ７、ＳＷ８が開放される。また、通常運転時、双方向インバータ１２がＡＣ／ＤＣ変換動作を行うとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１が降圧動作を行う。このような動作により、系統から供給される交流電力が直流電力に変換されるとともに降圧され、その降圧された直流電力によって蓄電池５が充電される。 During normal operation, the switches SW5 and SW6 are closed and the switches SW7 and SW8 are opened. Further, during normal operation, the bidirectional inverter 12 performs an AC / DC conversion operation, and the DC / DC converter 11 performs a step-down operation. By such an operation, AC power supplied from the system is converted into DC power and stepped down, and the storage battery 5 is charged by the stepped-down DC power.

自立運転時、スイッチＳＷ５、ＳＷ６が開放されるとともに、スイッチＳＷ７、ＳＷ８が閉鎖される。また、自立運転時、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１が昇圧動作を行うとともに、双方向インバータ１２がＤＣ／ＡＣ変換動作を行う。このような動作により、蓄電池５から供給される直流電力が昇圧された上で交流電力に変換され、その交流電力が自立運転コンセント８に出力される。 During the independent operation, the switches SW5 and SW6 are opened and the switches SW7 and SW8 are closed. Further, during the self-sustaining operation, the DC / DC converter 11 performs a boosting operation, and the bidirectional inverter 12 performs a DC / AC conversion operation. By such an operation, the DC power supplied from the storage battery 5 is boosted and converted to AC power, and the AC power is output to the autonomous operation outlet 8.

次に、制御部２による自立運転制御の内容について図２〜図４も参照して説明する。
図２は、自立運転制御が実行される期間におけるＰＶパワコン４および蓄電池用電力変換器６の各自立出力の電圧波形を示している。図３および図４は、制御部２による制御の内容を示すフローチャートである。 Next, the contents of the independent operation control by the control unit 2 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 shows voltage waveforms of the independent outputs of the PV power conditioner 4 and the storage battery power converter 6 during the period in which the autonomous operation control is executed. 3 and 4 are flowcharts showing the contents of control by the control unit 2. FIG.

制御部２は、自立運転制御の実行に先立って調整制御を行う。調整制御は、ＰＶパワコン４および蓄電池用電力変換器６の動作を制御することにより、自立出力端子Ｐ４、Ｐ５から出力される交流電力（以下、太陽光側の出力とも称す）および自立出力端子Ｐ１１、Ｐ１２から出力される交流電力（以下、蓄電池側の出力とも称す）の電圧レベルおよび位相を所定範囲内の値に合致させるものである。このような調整制御が実行されることにより、図２の期間Ａのように、太陽光側の出力および蓄電池側の出力の電圧レベルおよび位相が一致した状態となる。 The control unit 2 performs adjustment control prior to execution of the independent operation control. In the adjustment control, by controlling the operations of the PV power conditioner 4 and the storage battery power converter 6, the AC power output from the independent output terminals P4 and P5 (hereinafter also referred to as sunlight-side output) and the independent output terminal P11. The voltage level and phase of the AC power output from P12 (hereinafter also referred to as the output on the storage battery side) are matched with values within a predetermined range. By executing such adjustment control, the voltage level and the phase of the solar-side output and the storage-battery side output coincide with each other as in period A of FIG.

制御部２は、調整制御により各交流電力の電圧レベルおよび位相を合致させた後、自立運転制御を実行する。制御部２は、自立運転制御を開始すると、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ７、ＳＷ８を閉じるとともに、スイッチＳＷ５、ＳＷ６を開く。これにより、ＰＶパワコン４および蓄電池用電力変換器６の各出力が並列接続され、それら並列接続された電力が自立運転コンセント８に接続される電気機器１３に供給される。 The control unit 2 executes the independent operation control after matching the voltage level and phase of each AC power by the adjustment control. When starting the independent operation control, the control unit 2 closes the switches SW1, SW2, SW7, and SW8 and opens the switches SW5 and SW6. As a result, the outputs of the PV power conditioner 4 and the storage battery power converter 6 are connected in parallel, and the power connected in parallel is supplied to the electrical device 13 connected to the self-sustained operation outlet 8.

このような自立運転制御が実行されている際、日射量が低下して太陽光側の出力が一旦途切れた後、日射量が上昇して太陽光側の出力が再開するような場合、次のような問題が生じる。なお、図２において、期間Ｂは太陽光側の出力が停止している期間であり、期間Ｃは太陽光側の出力が再開した期間である。すなわち、太陽光側の出力が再開するとき、ＰＶパワコン４から出力される交流電力の電圧レベルや位相は、調整制御により調整された値、つまり、蓄電池用電力変換器６から出力されている交流電力の電圧レベルや位相と異なっている可能性が高い。そうすると、互いに異なる電圧レベル、位相の２つの出力が並列接続された状態となって、自立運転コンセントから供給される電力が異常電圧となる問題が生じるおそれがある。 When such a self-sustained operation control is being executed, if the solar radiation output decreases once and the solar power output is temporarily interrupted, then the solar radiation power increases and the solar power output resumes, Such a problem arises. In FIG. 2, period B is a period in which the output on the sunlight side is stopped, and period C is a period in which the output on the sunlight side is resumed. That is, when the output on the sunlight side is resumed, the voltage level and phase of the AC power output from the PV power conditioner 4 are values adjusted by the adjustment control, that is, the AC power output from the storage battery power converter 6. It is likely that the voltage level or phase of the power is different. If it does so, it will be in the state where two outputs of a mutually different voltage level and phase will be connected in parallel, and there exists a possibility that the electric power supplied from a self-sustained operation outlet may become an abnormal voltage.

このような問題の発生を防止するためには、太陽光側の出力が停止したことを精度よく検知する必要がある。太陽光側の出力が停止したか否かは、ＰＶパワコン４の自立出力端子Ｐ４、Ｐ５の電圧に基づいて判断することができる。しかし、自立運転制御が実行されて２つの出力が並列接続された状態では、たとえ太陽光側の出力が停止したとしても、蓄電池側の出力による電圧が検出されてしまうため、太陽光側の出力停止を検知することができない。このような事情を踏まえ、本実施形態では、以下のようにして太陽光側の出力停止を検知するようにしている。 In order to prevent the occurrence of such a problem, it is necessary to accurately detect that the output on the sunlight side has stopped. Whether or not the output on the sunlight side is stopped can be determined based on the voltages of the self-supporting output terminals P4 and P5 of the PV power conditioner 4. However, in the state where the self-sustained operation control is executed and the two outputs are connected in parallel, even if the output on the sunlight side is stopped, the voltage due to the output on the storage battery side is detected. Stop cannot be detected. Based on such circumstances, in this embodiment, the output stop on the sunlight side is detected as follows.

すなわち、制御部２は、自立運転制御を実行している際、所定周期（例えば１０ｓ）毎に、図３に示す電圧検出処理を実行する。制御部２は、電圧検出処理を開始すると、蓄電池側の出力の電圧レベルを所定値（例えば５Ｖ）だけ低下させる（ステップＳ１）。このような電圧変更動作は、所定期間（例えば１００ｍｓ）だけ継続される。上記所定周期、所定期間および所定値は、自立運転制御の実行時に自立運転コンセント８に供給される電力の変動が許容される範囲内となる程度の値に設定すればよい。 That is, the control unit 2 executes the voltage detection process shown in FIG. 3 every predetermined period (for example, 10 s) while performing the independent operation control. When the voltage detection process is started, the control unit 2 reduces the voltage level of the output on the storage battery side by a predetermined value (for example, 5 V) (step S1). Such a voltage changing operation is continued for a predetermined period (for example, 100 ms). The predetermined period, the predetermined period, and the predetermined value may be set to values that are within a range in which the fluctuation of the power supplied to the independent operation outlet 8 is allowed when the independent operation control is executed.

制御部２は、上記電圧変更動作を実行した状態で、電圧検出器７の検出値を確認する（ステップＳ２）。上記電圧変更動作を実行した状態でも、ＰＶパワコン４から交流電力が出力されていれば、電圧検出器７の検出値は、調整制御において調整された電圧レベル（１００Ｖ）に近い値となる。一方、太陽光側の出力が停止すると、電圧検出器７の検出値は、上記変更後の値である９５Ｖと同等の値となる。 The controller 2 confirms the detection value of the voltage detector 7 in a state where the voltage changing operation is executed (step S2). Even when the voltage changing operation is performed, if AC power is output from the PV power conditioner 4, the detection value of the voltage detector 7 is close to the voltage level (100 V) adjusted in the adjustment control. On the other hand, when the output on the sunlight side stops, the detection value of the voltage detector 7 becomes a value equivalent to 95V that is the value after the change.

そこで、制御部２は、電圧検出器７の検出値が９５Ｖであるか否かを判断する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３では、検出値が完全に９５Ｖに一致する場合だけでなく、多少の誤差を考慮した上で検出値が概ね９５Ｖである場合にも「ＹＥＳ」と判断される。太陽光側の出力が有る場合には、検出値は１００Ｖに近い値となるため、ステップＳ３で「ＮＯ」となり、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、上記所定期間の経過後に、蓄電池側の出力の電圧レベルが１００Ｖに戻され、処理が終了する。このように、制御部２は、ステップＳ３の判断において、太陽光側の出力が有ると判断した場合、自立運転制御を継続する。 Therefore, the control unit 2 determines whether or not the detection value of the voltage detector 7 is 95 V (step S3). In step S3, “YES” is determined not only when the detected value completely matches 95V, but also when the detected value is approximately 95V in consideration of some errors. When there is an output on the sunlight side, the detected value is a value close to 100 V, so “NO” is determined in the step S3, and the process proceeds to the step S4. In step S4, after the elapse of the predetermined period, the voltage level of the output on the storage battery side is returned to 100 V, and the process ends. Thus, the control part 2 continues self-sustained operation control, when it is judged in step S3 that there is an output on the sunlight side.

一方、太陽光側の出力が無い場合には、検出値は９５Ｖと同等の値となるため、ステップＳ３で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ５に進む。ステップＳ５に進むと、制御部２は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を開くことにより、自立運転制御を一旦停止する。その後、制御部２は、自立運転制御を一旦停止した状態で、再並列接続処理を実行する（ステップＳ６）。 On the other hand, when there is no output on the sunlight side, the detected value is equal to 95 V, so “YES” is determined in the step S3, and the process proceeds to the step S5. In step S5, the control unit 2 temporarily stops the independent operation control by opening the switches SW1 and SW2. Then, the control part 2 performs a re-parallel connection process in the state which stopped independent operation control once (step S6).

図４に示すように、制御部２は、再並列接続処理を開始すると、電圧検出器７の検出値を確認する（ステップＴ１）。このとき、スイッチＳＷ１、ＳＷ２が開かれているため、電圧検出器７の検出値は、太陽光側の出力の電圧値そのものとなる。従って、電圧検出器７の検出値に基づいて、太陽光側の出力が有るか（再開されたか）否かを判断することができる（ステップＴ２）。太陽光側の出力が再開されない場合、ステップＴ２で「ＮＯ」となり、ステップＴ１に戻る。一方、太陽光側の出力が再開された場合、ステップＴ２で「ＹＥＳ」となり、ステップＴ３に進む。 As shown in FIG. 4, the control unit 2 confirms the detection value of the voltage detector 7 when the re-parallel connection process is started (step T1). At this time, since the switches SW1 and SW2 are opened, the detection value of the voltage detector 7 is the voltage value itself of the output on the sunlight side. Therefore, based on the detection value of the voltage detector 7, it can be determined whether or not there is an output on the sunlight side (resumed) (step T2). When the output on the sunlight side is not resumed, “NO” is determined in the step T2, and the process returns to the step T1. On the other hand, when the output on the sunlight side is resumed, “YES” is determined in the step T2, and the process proceeds to the step T3.

ステップＴ３に進むと、制御部２は、前述した調整制御と同様の制御を実行した上で、自立運転制御を再開する。具体的には、制御部２は、太陽光側の出力の電圧レベルおよび位相と、蓄電池側の出力の電圧レベルおよび位相との差が、許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＴ３）。なお、太陽光側の出力の電圧レベルおよび位相は、電圧検出器７の検出値に基づいて確認することができる。また、上記許容範囲は、太陽光側の出力および蓄電池側の出力が並列接続された状態において異常電圧などの問題が生じない程度の範囲に定められている。 If it progresses to step T3, the control part 2 will restart independent operation control, after performing control similar to adjustment control mentioned above. Specifically, the control unit 2 determines whether or not the difference between the voltage level and phase of the output on the sunlight side and the voltage level and phase of the output on the storage battery side is within an allowable range (step T3). ). Note that the voltage level and phase of the sunlight-side output can be confirmed based on the detection value of the voltage detector 7. The allowable range is set to a range that does not cause a problem such as an abnormal voltage in a state where the output on the sunlight side and the output on the storage battery side are connected in parallel.

上記差が許容範囲内である場合、ステップＴ３で「ＹＥＳ」となり、制御部２は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を閉じる（ステップＴ４）。これにより、自立運転制御が再開される。一方、上記差が許容範囲外である場合、ステップＴ３で「ＮＯ」となり、ステップＴ５に進む。ステップＴ５において、制御部２は、太陽光側の出力および蓄電池側の出力の電圧レベルおよび位相の差が許容範囲内となるまで、蓄電池側の出力の電圧レベルおよび位相を緩やかに変化させる（調整制御）。なお、この場合、毎周期、蓄電池側の出力の位相が、位相誤差範囲内において延長または短縮されることにより、徐々に、太陽光側の出力の位相に同期されていく。 When the difference is within the allowable range, “YES” is determined in the step T3, and the control unit 2 closes the switches SW1 and SW2 (step T4). Thereby, the independent operation control is resumed. On the other hand, if the difference is outside the allowable range, “NO” is determined in the step T3, and the process proceeds to the step T5. In step T5, the control unit 2 gently changes the voltage level and phase of the output on the storage battery side until the difference between the voltage level and phase of the output on the sunlight side and the output on the storage battery side is within the allowable range (adjustment). control). In this case, the phase of the output on the storage battery side is extended or shortened within the phase error range every cycle, so that it is gradually synchronized with the phase of the output on the sunlight side.

このような調整制御により、太陽光側の出力および蓄電池側の出力の電圧レベルおよび位相の差が許容範囲内になると、ステップＴ４に進み、自立運転制御が再開される（図２の期間Ｄ参照）。このようにすれば、蓄電池側の出力によって自立運転コンセント８への電力供給を行いながら、太陽光側の出力をも含む自立運転の再開に向けての準備を整えることができる。 When the difference in voltage level and phase between the solar-side output and the storage-battery-side output is within the allowable range by such adjustment control, the process proceeds to step T4, and the autonomous operation control is resumed (see period D in FIG. 2). ). In this way, it is possible to prepare for the resumption of the self-sustaining operation including the solar power output while supplying power to the self-sustaining operation outlet 8 by the output on the storage battery side.

以上説明したように、制御部２は、調整制御により太陽光側および蓄電池側の各自立出力の電圧レベルおよび位相を合致させた後、それら各自立出力を並列接続して自立運転コンセント８に電力供給を行う自立運転制御を実行する。そして、制御部２は、自立運転制御を実行しているとき、太陽光側の出力が停止した場合には、それを精度よく検知して自立運転制御を一旦停止し、その後、太陽光側の出力が再開した場合には、それを検知し、上記調整制御を再度実行した上で、自立運転制御を再開する。そのため、出力再開時の太陽光側の出力の電圧レベルや位相が、出力が停止する前とは異なる場合でも、自立運転制御が再開されるときには各出力の電圧レベルおよび位相が所定範囲内の値に合致されている。従って、自立運転制御が実行されているときに天候の変動などにより、太陽光側の出力が一旦停止した後に再開するような場合でも、太陽光側および蓄電池側の各自立出力を並列接続して得られる電力は、電圧変動などの少ない安定した信頼性の高いものとなる。このように、本実施形態によれば、自立運転時、天候の変動にかかわらず、自立運転コンセント８に接続される電気機器１３に対して安定した電力を供給することができる。 As described above, the control unit 2 matches the voltage levels and phases of the independent outputs on the sunlight side and the storage battery side by adjustment control, and then connects the independent outputs in parallel to supply power to the independent operation outlet 8. Execute self-sustained operation control to supply. And when the control part 2 is performing self-sustained operation control, when the output of the sunlight side stops, it detects it accurately and stops self-sustained operation control temporarily, Then, When the output is resumed, it is detected, the adjustment control is executed again, and the independent operation control is resumed. Therefore, even when the output voltage level and phase at the time of resuming output are different from those before the output is stopped, the voltage level and phase of each output are within a predetermined range when the autonomous operation control is resumed. Is matched. Therefore, even if the solar output is temporarily stopped and then restarted due to changes in weather when the autonomous operation control is being executed, the independent outputs on the solar side and the storage battery side are connected in parallel. The obtained electric power is stable and highly reliable with little voltage fluctuation. As described above, according to the present embodiment, stable power can be supplied to the electric device 13 connected to the self-sustained operation outlet 8 at the time of self-sustained operation regardless of the change in weather.

（第２の実施形態）
以下、第１の実施形態に対し、電圧検出処理の内容を変更した第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
本実施形態では、制御部２は、自立運転制御を実行している際、所定周期（例えば１０ｓ）毎に、図５のフローチャートに示す電圧検出処理を実行する。制御部２は、電圧検出処理を開始すると、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を開く（ステップＵ１）。このようなスイッチ開放動作は、所定期間（例えば１００ｍｓ）だけ継続される。上記所定周期および所定期間は、第１の実施形態と同様に、自立運転制御の実行時に自立運転コンセント８に供給される電力の変動が許容される範囲内となる程度の値に設定すればよい。 (Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the content of the voltage detection process is changed with respect to the first embodiment will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the control unit 2 executes the voltage detection process shown in the flowchart of FIG. 5 at every predetermined cycle (for example, 10 s) while performing the autonomous operation control. When the voltage detection process is started, the control unit 2 opens the switches SW1 and SW2 (step U1). Such switch opening operation is continued for a predetermined period (for example, 100 ms). Similar to the first embodiment, the predetermined period and the predetermined period may be set to values that are within a range in which the fluctuation of the power supplied to the independent operation outlet 8 is allowed when the independent operation control is executed. .

制御部２は、上記スイッチ開放動作を実行した状態で、電圧検出器７の検出値を確認する（ステップＵ２）。このようにすると、電圧検出器７の検出値は、太陽光側の出力の電圧値そのものとなる。そこで、制御部２は、電圧検出器７の検出値に基づいて、太陽光側の出力の有無を判断する（ステップＵ３）。 The control unit 2 confirms the detection value of the voltage detector 7 in a state where the switch opening operation is performed (step U2). If it does in this way, the detection value of the voltage detector 7 will turn into the voltage value itself of the sunlight side output. Then, the control part 2 judges the presence or absence of the output by sunlight based on the detection value of the voltage detector 7 (step U3).

太陽光側の出力が有る場合には、ステップＵ３で「ＹＥＳ」となり、ステップＵ４に進む。ステップＵ４では、上記所定期間の経過後に、スイッチＳＷ１、ＳＷ２が閉じられ、処理が終了する。このように、制御部２は、ステップＵ３の判断において、太陽光側の出力が有ると判断した場合、自立運転制御を継続する。一方、太陽光側の出力が無い場合には、ステップＵ３で「ＮＯ」となり、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、第１の実施形態と同様の再並列接続処理が実行される。 If there is an output on the sunlight side, “YES” is determined in the step U3, and the process proceeds to the step U4. In step U4, after the elapse of the predetermined period, the switches SW1 and SW2 are closed, and the process ends. Thus, the control part 2 continues self-sustained operation control, when it is judged in the judgment of step U3 that there exists the output by the side of sunlight. On the other hand, when there is no sunlight side output, “NO” is determined in the step U3, and the process proceeds to the step S6. In step S6, the same re-parallel connection process as in the first embodiment is executed.

このように、電圧検出処理の内容を変更した本実施形態によっても、自立運転制御が実行されている際、太陽光側の出力の停止を精度よく検知することができる。従って、本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。ただし、第１の実施形態の電圧検出処理を採用した場合には、本実施形態の電圧検出処理を採用した場合に対し、次のような点において一層有益な効果が得られる。 Thus, also by this embodiment which changed the content of the voltage detection process, when the self-sustained operation control is being executed, it is possible to accurately detect the stop of the output on the sunlight side. Therefore, according to this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. However, when the voltage detection process of the first embodiment is adopted, a more beneficial effect can be obtained in the following points as compared to the case where the voltage detection process of the present embodiment is adopted.

すなわち、本実施形態の電圧検出処理によれば、自立運転制御を実行している際、太陽光側の出力が停止していないとき、つまり平常時であっても、所定の間隔でスイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉が行われる。これに対し、第１の実施形態の電圧検出処理によれば、自立運転制御を実行している際の平常時には、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉は行われない（閉じたままとなる）。一般に、リレーなどの開閉器は、その開閉が頻繁に行われるほど、例えば接点などの劣化が進み、ひいては製品寿命が短くなる。このようなことから、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉が比較的頻繁に行われない第１の実施形態によれば、本実施形態に比べ、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の劣化が抑制され、その寿命が長くなるという効果が得られる。 That is, according to the voltage detection processing of the present embodiment, when the autonomous operation control is being executed, the switch SW1, SW2 is opened and closed. On the other hand, according to the voltage detection process of the first embodiment, the switches SW1 and SW2 are not opened / closed (maintained closed) during the normal time when the autonomous operation control is being executed. In general, as a switch such as a relay is frequently opened and closed, for example, a contact or the like deteriorates, and thus a product life is shortened. For this reason, according to the first embodiment in which the switches SW1 and SW2 are not opened and closed relatively frequently, the deterioration of the switches SW1 and SW2 is suppressed and the lifetime thereof is increased compared to the present embodiment. The effect is obtained.

さらに、第１の実施形態の電圧検出処理によれば、スイッチＳＷ１、ＳＷ２が閉じたまま、太陽光側の出力の停止の有無が判断されているため、太陽光側の出力が有る場合には、その電力を一時も無駄にすることなく、自立運転コンセント８に供給することができるというメリットがある。 Furthermore, according to the voltage detection process of the first embodiment, since it is determined whether or not the output on the sunlight side is stopped while the switches SW1 and SW2 are closed, when there is an output on the sunlight side. There is an advantage that the electric power can be supplied to the independent operation outlet 8 without wasting it.

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
蓄電池側電力変換器としては、図１に示した蓄電池用電力変換器６に限らずともよく、同等の機能を有するものであれば、他の構成であってもよい。
連携システム１としては、系統に停電が発生していないときに、ＰＶパワコン４から得られる電力を用いて蓄電池５の充電を行うことが可能な構成でもよい。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The storage battery side power converter is not limited to the storage battery power converter 6 shown in FIG. 1, and may have another configuration as long as it has an equivalent function.
The cooperation system 1 may have a configuration in which the storage battery 5 can be charged using power obtained from the PV power conditioner 4 when no power failure occurs in the system.

図面中、１は太陽光発電および蓄電池の連携システム、２は制御部、３は太陽電池モジュール（太陽電池）、４はＰＶ用パワーコンディショナ（太陽光側電力変換器）、５は蓄電池、６は蓄電池用電力変換器（蓄電池側電力変換器）、７は電圧検出器、８は自立運転コンセント、Ｎ１、Ｎ２は並列接続ノード、Ｐ４、Ｐ５は自立出力端子、Ｐ１１、Ｐ１２は自立出力端子、ＳＷ１、ＳＷ２はスイッチ（太陽光側開閉器）、ＳＷ７、ＳＷ８はスイッチ（蓄電池側開閉器）を示す。 In the drawings, 1 is a cooperation system of photovoltaic power generation and storage battery, 2 is a control unit, 3 is a solar cell module (solar cell), 4 is a PV power conditioner (solar power converter), 5 is a storage battery, 6 Is a storage battery power converter (storage battery side power converter), 7 is a voltage detector, 8 is a stand-alone operation outlet, N1 and N2 are parallel connection nodes, P4 and P5 are independent output terminals, P11 and P12 are independent output terminals, SW1 and SW2 are switches (sunlight side switches), and SW7 and SW8 are switches (storage battery side switches).

Claims

A solar-side power converter that converts DC power supplied from a solar cell into AC power;
A storage battery-side power converter that converts DC power supplied from the storage battery into AC power;
A solar-side switch that opens and closes a power supply path between a parallel connection node connected to a self-sustained operation outlet and a self-sustained output terminal of the solar-side power converter;
A storage battery side switch that opens and closes a power supply path between the parallel connection node and the self-contained output terminal of the storage battery side power converter;
A voltage detector for detecting the voltage on the self-supporting output terminal side of the solar-side switch;
A control unit for controlling the solar power converter, the storage battery power converter, the solar switch and the storage battery switch;
With
The controller is
After performing adjustment control to match the voltage level and phase of each AC power output from the sunlight side power converter and the storage battery side power converter to a value within a predetermined range, the sunlight side switch and the Self-sustained operation control in which AC power output from each of the independent output terminals of the solar power converter and the storage battery power converter is connected in parallel by closing both of the storage battery side switches and supplied to the independent operation outlet Run
While performing the self-sustained operation control, the voltage level of the AC power output from the storage battery-side power converter is changed by a predetermined value every predetermined cycle, and the detection value of the voltage detector is confirmed Determine the output of the solar power converter,
When it is determined that there is an output of the solar power converter, the autonomous operation control is continued,
When it is determined that there is no output of the solar power converter, the autonomous operation control is temporarily stopped by opening the solar switch,
In the state where the self-sustained operation control is temporarily stopped, the presence or absence of restart of the output of the solar power converter is determined by checking the detection value of the voltage detector,
When it is determined that the output of the solar power converter has been restarted, the adjustment control is performed again, and then the independent operation control is restarted by closing the solar switch. Power generation and storage battery linkage system.

A solar-side power converter that converts DC power supplied from a solar cell into AC power;
A storage battery-side power converter that converts DC power supplied from the storage battery into AC power;
A solar-side switch that opens and closes a power supply path between a parallel connection node connected to a self-sustained operation outlet and a self-sustained output terminal of the solar-side power converter;
A storage battery side switch that opens and closes a power supply path between the parallel connection node and the self-contained output terminal of the storage battery side power converter;
A voltage detector for detecting the voltage on the self-supporting output terminal side of the solar-side switch;
A control unit for controlling the solar power converter, the storage battery power converter, the solar switch and the storage battery switch;
With
The controller is
After performing adjustment control to match the voltage level and phase of each AC power output from the sunlight side power converter and the storage battery side power converter to a value within a predetermined range, the sunlight side switch and the Self-sustained operation control in which AC power output from each of the independent output terminals of the solar power converter and the storage battery power converter is connected in parallel by closing both of the storage battery side switches and supplied to the independent operation outlet Run
When performing the autonomous operation control, it is determined whether or not there is an output of the solar power converter by opening the solar switch and checking a detection value of the voltage detector every predetermined cycle. ,
When it is determined that there is an output of the solar power converter, the autonomous operation control is continued,
When it is determined that there is no output of the solar power converter, the autonomous operation control is temporarily stopped by opening the solar switch,
In the state where the self-sustained operation control is temporarily stopped, the presence or absence of restart of the output of the solar power converter is determined by checking the detection value of the voltage detector,
When it is determined that the output of the solar power converter has been restarted, the adjustment control is performed again, and then the independent operation control is restarted by closing the solar switch. Power generation and storage battery linkage system.